loader/emu.c

   1 // vim:shiftwidth=2:expandtab
   2 #include <stdio.h>
   3 #include <stdlib.h>
   4 #include <string.h>
   5 #include <alloca.h>
   6 #include <sys/types.h>
   7 #include <sys/stat.h>
   8 #include <fcntl.h>
   9 #include <sys/mman.h>
  10 #include <sys/types.h>
  11 #include <unistd.h>
  12 #include <signal.h>
  13 #include <asm/ucontext.h>
  14 #include <pthread.h>
  15 #include <errno.h>
  16 #include <time.h>
  17 #include <sys/resource.h>
  18 #include <sys/ioctl.h>
  19 #include <linux/soundcard.h>
  20 #include <linux/fb.h>
  21
  22 #include "header.h"
  23 #include "../common/host_fb.h"
  24 #include "../common/cmn.h"
  25 #include "sys_cacheflush.h"
  26 #include "realfuncs.h"
  27
  28 #if (DBG & 2) && !(DBG & 4)
  29 #define LOG_IO_UNK
  30 #endif
  31 #if (DBG & 4)
  32 #define LOG_IO
  33 #endif
  34 //#define LOG_SEGV
  35
  36 #ifdef LOG_IO
  37 #define iolog log_io
  38 #else
  39 #define iolog(...)
  40 #endif
  41
  42 #ifdef LOG_IO_UNK
  43 #define iolog_unh log_io
  44 #else
  45 #define iolog_unh(...)
  46 #endif
  47
  48 #ifdef LOG_SEGV
  49 #define segvlog printf
  50 #else
  51 #define segvlog(...)
  52 #endif
  53
  54 #if defined(LOG_IO) || defined(LOG_IO_UNK)
  55 #include "mmsp2-regs.h"
  56 #endif
  57
  58 typedef unsigned long long u64;
  59 typedef unsigned int   u32;
  60 typedef unsigned short u16;
  61 typedef unsigned char  u8;
  62
  63 static pthread_mutex_t fb_mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
  64 static pthread_cond_t fb_cond = PTHREAD_COND_INITIALIZER;
  65
  66 static struct {
  67   u32 dstctrl;
  68   u32 dstaddr;
  69   u32 dststride;
  70   u32 srcctrl;
  71   u32 srcaddr;          //
  72   u32 srcstride;
  73   u32 srcforcolor;
  74   u32 srcbackcolor;
  75   u32 patctrl;          //
  76   u32 patforcolor;
  77   u32 patbackcolor;
  78   u32 size;
  79   u32 ctrl;             //
  80   u32 run;
  81   u32 intc;
  82   u32 srcfifo;
  83 } blitter;
  84
  85 #define SRCCTRL_INVIDEO         (1 << 8)
  86 #define SRCCTRL_SRCENB          (1 << 7)
  87 #define CTRL_TRANSPARENCYENB    (1 << 11)
  88
  89 static struct {
  90   u16 mlc_stl_cntl;
  91   union {
  92     u32 mlc_stl_adr;
  93     struct {
  94       u16 mlc_stl_adrl;
  95       u16 mlc_stl_adrh;
  96     };
  97   };
  98   u16 mlc_stl_pallt_a;
  99   union {
 100     u16 mlc_stl_pallt_d[256*2];
 101     u32 mlc_stl_pallt_d32[256];
 102   };
 103
 104   // state
 105   void *umem;
 106   u16 host_pal[256];
 107   u32 old_mlc_stl_adr;
 108   u32 btn_state; // as seen through /dev/GPIO
 109   u32 dirty_pal:1;
 110 } mmsp2;
 111
 112 static u16 *host_screen;
 113 static int host_stride;
 114
 115
 116 #if defined(LOG_IO) || defined(LOG_IO_UNK)
 117 static void log_io(const char *pfx, u32 a, u32 d, int size)
 118 {
 119   const char *fmt, *reg = "";
 120   switch (size) {
 121   case  8: fmt = "%s %08x       %02x %s\n"; d &= 0xff; break;
 122   case 32: fmt = "%s %08x %08x %s\n";       break;
 123   default: fmt = "%s %08x     %04x %s\n";   d &= 0xffff; break;
 124   }
 125
 126   if ((a & ~0xffff) == 0x7f000000)
 127     reg = regnames[a & 0xffff];
 128
 129   printf(fmt, pfx, a, d, reg);
 130 }
 131 #endif
 132
 133 static void memset16(void *dst, u32 pattern, int count)
 134 {
 135   u32 *dl;
 136   u16 *d;
 137
 138   d = (u16 *)((long)dst & ~1);
 139   if ((long)d & 2) {
 140     *d++ = pattern;
 141     count--;
 142   }
 143   dl = (void *)d;
 144   pattern |= pattern << 16;
 145
 146   while (count >= 2) {
 147     *dl++ = pattern;
 148     count -= 2;
 149   }
 150   if (count)
 151     *(u16 *)dl = pattern;
 152 }
 153
 154 static void blt_tr(void *dst, void *src, u32 trc, int w)
 155 {
 156   u16 *d = (u16 *)((long)dst & ~1);
 157   u16 *s = (u16 *)((long)src & ~1);
 158
 159   // XXX: optimize
 160   for (; w > 0; d++, s++, w--)
 161     if (*s != trc)
 162       *d = *s;
 163 }
 164
 165 #define dump_blitter() \
 166 { \
 167   u32 *r = &blitter.dstctrl; \
 168   int i; \
 169   for (i = 0; i < 4*4; i++, r++) { \
 170     printf("%08x ", *r); \
 171     if ((i & 3) == 3) \
 172       printf("\n"); \
 173   } \
 174 }
 175
 176 static void *uppermem_lookup(u32 addr, u8 **mem_end)
 177 {
 178   // XXX: maybe support mirroring?
 179   if ((addr & 0xfe000000) != 0x02000000)
 180     return NULL;
 181
 182   *mem_end = (u8 *)mmsp2.umem + 0x02000000;
 183   return (u8 *)mmsp2.umem - 0x02000000 + addr;
 184 }
 185
 186 static void blitter_do(void)
 187 {
 188   u8 *dst, *dste, *src = NULL, *srce = NULL;
 189   int w, h, sstrd, dstrd;
 190   int to_screen = 0;
 191   u32 bpp, addr;
 192
 193   w = blitter.size & 0x7ff;
 194   h = (blitter.size >> 16) & 0x7ff;
 195   sstrd = blitter.srcstride;
 196   dstrd = blitter.dststride;
 197
 198   // XXX: need to confirm this..
 199   addr = (blitter.dstaddr & ~3) | ((blitter.dstctrl & 0x1f) >> 3);
 200
 201   // use dst bpp.. How does it do blits with different src bpp?
 202   bpp = (blitter.dstctrl & 0x20) ? 16 : 8;
 203
 204   // maybe the screen?
 205   if (((w == 320 && h == 240) || // blit whole screen
 206        (w * h >= 320*240/2)) &&  // ..or at least half of the area
 207        mmsp2.mlc_stl_adr <= addr && addr < mmsp2.mlc_stl_adr + 320*240*2)
 208     to_screen = 1;
 209
 210   dst = uppermem_lookup(addr, &dste);
 211
 212   // XXX: assume fill if no SRCENB, but it could be pattern blit..
 213   if (blitter.srcctrl & SRCCTRL_SRCENB) {
 214     if (!(blitter.srcctrl & SRCCTRL_INVIDEO))
 215       goto bad_blit;
 216
 217     addr = (blitter.srcaddr & ~3) | ((blitter.srcctrl & 0x1f) >> 3);
 218     src = uppermem_lookup(addr, &srce);
 219     if (src == NULL)
 220       goto bad_blit;
 221
 222     if (src + sstrd * h > srce) {
 223       err("blit %08x->%08x %dx%d did not fit src\n",
 224         blitter.srcaddr, blitter.dstaddr, w, h);
 225       h = (srce - src) / sstrd;
 226     }
 227   }
 228
 229   if (dst == NULL)
 230     goto bad_blit;
 231
 232   if (dst + dstrd * h > dste) {
 233     err("blit %08x->%08x %dx%d did not fit dst\n",
 234       blitter.srcaddr, blitter.dstaddr, w, h);
 235     h = (dste - dst) / dstrd;
 236   }
 237
 238   if (src != NULL) {
 239     // copy
 240     if (bpp == 16 && (blitter.ctrl & CTRL_TRANSPARENCYENB)) {
 241       u32 trc = blitter.ctrl >> 16;
 242       for (; h > 0; h--, dst += dstrd, src += sstrd)
 243         blt_tr(dst, src, trc, w);
 244     }
 245     else {
 246       for (; h > 0; h--, dst += dstrd, src += sstrd)
 247         memcpy(dst, src, w * bpp / 8);
 248     }
 249   }
 250   else {
 251     // fill. Assume the pattern is cleared and bg color is used
 252     u32 bgc = blitter.patbackcolor & 0xffff;
 253     if (bpp == 16) {
 254       for (; h > 0; h--, dst += dstrd)
 255         memset16(dst, bgc, w);
 256     }
 257     else {
 258       for (; h > 0; h--, dst += dstrd)
 259         memset(dst, bgc, w); // bgc?
 260     }
 261   }
 262
 263   if (to_screen)
 264     pthread_cond_signal(&fb_cond);
 265   return;
 266
 267 bad_blit:
 268   err("blit %08x->%08x %dx%d translated to %p->%p\n",
 269     blitter.srcaddr, blitter.dstaddr, w, h, src, dst);
 270   dump_blitter();
 271 }
 272
 273 // TODO: hw scaler stuff
 274 static void mlc_flip(u8 *src, int bpp)
 275 {
 276   u16 *dst = host_screen;
 277   u16 *hpal = mmsp2.host_pal;
 278   int i, u;
 279
 280   if (bpp <= 8 && mmsp2.dirty_pal) {
 281     u32 *srcp = mmsp2.mlc_stl_pallt_d32;
 282     u16 *dstp = hpal;
 283
 284     for (i = 0; i < 256; i++, srcp++, dstp++) {
 285       u32 t = *srcp;
 286       *dstp = ((t >> 8) & 0xf800) | ((t >> 5) & 0x07e0) | ((t >> 3) & 0x001f);
 287     }
 288     mmsp2.dirty_pal = 0;
 289   }
 290
 291   switch (bpp) {
 292   case  4:
 293     for (i = 0; i < 240; i++, dst += host_stride / 2 - 320) {
 294       for (u = 320 / 2; u > 0; u--, src++) {
 295         *dst++ = hpal[*src >> 4];
 296         *dst++ = hpal[*src & 0x0f];
 297       }
 298     }
 299     break;
 300
 301   case  8:
 302     for (i = 0; i < 240; i++, dst += host_stride / 2 - 320) {
 303       for (u = 320 / 4; u > 0; u--) {
 304         *dst++ = hpal[*src++];
 305         *dst++ = hpal[*src++];
 306         *dst++ = hpal[*src++];
 307         *dst++ = hpal[*src++];
 308       }
 309     }
 310     break;
 311
 312   case 16:
 313     for (i = 0; i < 240; i++, dst += host_stride / 2, src += 320*2)
 314       memcpy(dst, src, 320*2);
 315     break;
 316
 317   case 24:
 318     // TODO
 319     break;
 320   }
 321
 322   host_screen = host_video_flip();
 323 }
 324
 325 #define ts_add_nsec(ts, ns) { \
 326   ts.tv_nsec += ns; \
 327   if (ts.tv_nsec >= 1000000000) { \
 328     ts.tv_sec++; \
 329     ts.tv_nsec -= 1000000000; \
 330   } \
 331 }
 332
 333 static void *fb_sync_thread(void *arg)
 334 {
 335   int invalid_fb_addr = 1;
 336   int manual_refresh = 0;
 337   struct timespec ts;
 338   int ret, wait_ret;
 339
 340   //ret = pthread_setschedprio(pthread_self(), -1);
 341   //log("pthread_setschedprio %d\n", ret);
 342   //ret = setpriority(PRIO_PROCESS, 0, -1);
 343   //log("setpriority %d\n", ret);
 344
 345   ret = clock_gettime(CLOCK_REALTIME, &ts);
 346   if (ret != 0) {
 347     perror(PFX "clock_gettime");
 348     exit(1);
 349   }
 350
 351   while (1) {
 352     u8 *gp2x_fb, *gp2x_fb_end;
 353     int mode, bpp;
 354
 355     ret =  pthread_mutex_lock(&fb_mutex);
 356     wait_ret = pthread_cond_timedwait(&fb_cond, &fb_mutex, &ts);
 357     ret |= pthread_mutex_unlock(&fb_mutex);
 358
 359     if (ret != 0) {
 360       err("fb_thread: mutex error: %d\n", ret);
 361       sleep(1);
 362       continue;
 363     }
 364     if (wait_ret != 0 && wait_ret != ETIMEDOUT) {
 365       err("fb_thread: cond error: %d\n", wait_ret);
 366       sleep(1);
 367       continue;
 368     }
 369
 370     if (wait_ret != ETIMEDOUT) {
 371       clock_gettime(CLOCK_REALTIME, &ts);
 372       ts_add_nsec(ts, 50000000);
 373       manual_refresh++;
 374       if (manual_refresh == 2)
 375         log("fb_thread: switch to manual refresh\n");
 376     } else {
 377       ts_add_nsec(ts, 16666667);
 378       if (manual_refresh > 1)
 379         log("fb_thread: switch to auto refresh\n");
 380       manual_refresh = 0;
 381     }
 382
 383     mode = (mmsp2.mlc_stl_cntl >> 9) & 3;
 384     bpp = mode ? mode * 8 : 4;
 385
 386     gp2x_fb = uppermem_lookup(mmsp2.mlc_stl_adr, &gp2x_fb_end);
 387     if (gp2x_fb == NULL || gp2x_fb + 320*240 * bpp / 8 > gp2x_fb_end) {
 388       if (!invalid_fb_addr) {
 389         err("fb_thread: %08x is out of range\n", mmsp2.mlc_stl_adr);
 390         invalid_fb_addr = 1;
 391       }
 392       continue;
 393     }
 394
 395     mlc_flip(gp2x_fb, bpp);
 396   }
 397 }
 398
 399 static u32 xread8(u32 a)
 400 {
 401   iolog("r8 ", a, 0, 8);
 402   iolog_unh("r8 ", a, 0, 8);
 403   return 0;
 404 }
 405
 406 static u32 xread16(u32 a)
 407 {
 408   static u32 fudge, old_a;
 409   u32 d = 0, t;
 410
 411   if ((a & 0xffff0000) == 0x7f000000) {
 412     u32 a_ = a & 0xffff;
 413     switch (a_) {
 414     case 0x0910: // FPLL
 415     case 0x0912:
 416       d = 0x9407;
 417       break;
 418     // minilib reads as:
 419     //  0000 P000 VuVd00 0000 YXBA RLSeSt 0R0D 0L0U
 420     // |        GPIOD        |GPIOC[8:15]|GPIOM[0:7]|
 421     // /dev/GPIO:
 422     //             ... 0PVdVu ...
 423     case 0x1184: // GPIOC
 424       d = ~mmsp2.btn_state & 0xff00;
 425       d |= 0x00ff;
 426       break;
 427     case 0x1186: // GPIOD
 428       t = ~mmsp2.btn_state;
 429       d  = (t >> 9)  & 0x0080;
 430       d |= (t >> 11) & 0x0040;
 431       d |= (t >> 7)  & 0x0800;
 432       d |= 0x373b;
 433       break;
 434     case 0x1198: // GPIOM
 435       mmsp2.btn_state = host_read_btns();
 436       d = ~mmsp2.btn_state & 0xff;
 437       d |= 0x01aa;
 438       break;
 439     case 0x1836: // reserved
 440       d = 0x2330;
 441       break;
 442     case 0x2816: // DPC_X_MAX
 443       d = 319;
 444       break;
 445     case 0x2818: // DPC_Y_MAX
 446       d = 239;
 447       break;
 448     case 0x28da:
 449       d = mmsp2.mlc_stl_cntl;
 450       break;
 451     case 0x290e:
 452     case 0x2912:
 453       d = mmsp2.mlc_stl_adrl;
 454       break;
 455     case 0x2910:
 456     case 0x2914:
 457       d = mmsp2.mlc_stl_adrh;
 458       break;
 459     case 0x2958:
 460       d = mmsp2.mlc_stl_pallt_a;
 461       break;
 462     default:
 463       goto unh;
 464     }
 465     goto out;
 466   }
 467
 468 unh:
 469   if (a == old_a) {
 470     d = fudge;
 471     fudge = ~fudge;
 472   }
 473   old_a = a;
 474   iolog_unh("r16", a, d & 0xffff, 16);
 475
 476 out:
 477   d &= 0xffff;
 478   iolog("r16", a, d, 16);
 479   return d;
 480 }
 481
 482 static u32 xread32(u32 a)
 483 {
 484   u32 d = 0;
 485   if ((a & 0xfff00000) == 0x7f000000) {
 486     u32 a_ = a & 0xffff;
 487     struct timespec ts;
 488     u64 t64;
 489
 490     switch (a_) {
 491     case 0x0a00: // TCOUNT, 1/7372800s
 492       clock_gettime(CLOCK_REALTIME, &ts);
 493       t64 = (u64)ts.tv_sec * 1000000000 + ts.tv_nsec;
 494       // t * 7372800.0 / 1000000000 * 0x100000000 ~= t * 31665935
 495       t64 *= 31665935;
 496       d = t64 >> 32;
 497       break;
 498     }
 499   }
 500   if ((a & 0xfff00000) == 0x7f100000) {
 501     u32 *bl = &blitter.dstctrl;
 502     u32 a_ = a & 0xfff;
 503     if (a_ < 0x40) {
 504       d = bl[a_ / 4];
 505       if (a_ == 0x34)
 506         d = 0; // not busy
 507       goto out;
 508     }
 509   }
 510   iolog_unh("r32", a, d, 32);
 511
 512 out:
 513   iolog("r32", a, d, 32);
 514   return d;
 515 }
 516
 517 static void xwrite8(u32 a, u32 d)
 518 {
 519   iolog("w8 ", a, d, 8);
 520   iolog_unh("w8 ", a, d, 8);
 521 }
 522
 523 static void xwrite16(u32 a, u32 d)
 524 {
 525   iolog("w16", a, d, 16);
 526   if ((a & 0xfff00000) == 0x7f000000) {
 527     u32 a_ = a & 0xffff;
 528     switch (a_) {
 529     case 0x28da:
 530       mmsp2.mlc_stl_cntl = d | 0xaa;
 531       break;
 532     case 0x290e:
 533     case 0x2910:
 534       // odd addresses don't affect LCD. What about TV?
 535       return;
 536     case 0x2912:
 537       mmsp2.mlc_stl_adrl = d;
 538       return;
 539     case 0x2914:
 540       mmsp2.mlc_stl_adrh = d;
 541       if (mmsp2.mlc_stl_adr != mmsp2.old_mlc_stl_adr)
 542         // ask for refresh
 543         pthread_cond_signal(&fb_cond);
 544       mmsp2.old_mlc_stl_adr = mmsp2.mlc_stl_adr;
 545       return;
 546     case 0x2958:
 547       mmsp2.mlc_stl_pallt_a = d & 0x1ff;
 548       return;
 549     case 0x295a:
 550       mmsp2.mlc_stl_pallt_d[mmsp2.mlc_stl_pallt_a++] = d;
 551       mmsp2.mlc_stl_pallt_a &= 0x1ff;
 552       mmsp2.dirty_pal = 1;
 553       return;
 554     }
 555   }
 556   iolog_unh("w16", a, d, 16);
 557 }
 558
 559 static void xwrite32(u32 a, u32 d)
 560 {
 561   iolog("w32", a, d, 32);
 562
 563   if ((a & 0xfff00000) == 0x7f100000) {
 564     u32 *bl = &blitter.dstctrl;
 565     u32 a_ = a & 0xfff;
 566     if (a_ < 0x40) {
 567       bl[a_ / 4] = d;
 568       if (a_ == 0x34 && (d & 1))
 569         blitter_do();
 570       return;
 571     }
 572   }
 573   iolog_unh("w32", a, d, 32);
 574 }
 575
 576 #define LINKPAGE_SIZE 0x1000
 577 #define LINKPAGE_COUNT 4
 578 #define LINKPAGE_ALLOC (LINKPAGE_SIZE * LINKPAGE_COUNT)
 579
 580 struct op_context {
 581   u32 pc;
 582   u32 op;
 583   u32 code[0];
 584 };
 585
 586 struct op_linkpage {
 587   void (*handler)(struct op_context *op_ctx);
 588   u32 code[0];
 589 };
 590
 591 struct op_stackframe {
 592   u32 saved_regs[15];
 593   u32 cpsr;
 594 };
 595
 596 static struct op_linkpage *g_linkpage;
 597 static u32 *g_code_ptr;
 598 static int g_linkpage_count;
 599
 600 #define BIT_SET(v, b) (v & (1 << (b)))
 601
 602 void emu_handle_op(struct op_context *op_ctx, struct op_stackframe *sframe)
 603 {
 604   u32 *regs = sframe->saved_regs;
 605   u32 op = op_ctx->op;
 606   u32 t, shift, ret, addr;
 607   int rn, rd;
 608
 609   rd = (op & 0x0000f000) >> 12;
 610   rn = (op & 0x000f0000) >> 16;
 611
 612   if ((op & 0x0f200090) == 0x01000090) { // AM3: LDRH, STRH
 613     if (!BIT_SET(op, 5)) // !H
 614       goto unhandled;
 615     if (BIT_SET(op, 6) && !BIT_SET(op, 20)) // S && !L
 616       goto unhandled;
 617
 618     if (BIT_SET(op, 22))                // imm offset
 619       t = ((op & 0xf00) >> 4) | (op & 0x0f);
 620     else                                // reg offset
 621       t = regs[op & 0x000f];
 622
 623     if (!BIT_SET(op, 23))
 624       t = -t;
 625     addr = regs[rn] + t;
 626
 627     if (BIT_SET(op, 20)) { // Load
 628       ret = xread16(addr);
 629       if (BIT_SET(op, 6)) { // S
 630         ret <<= 16;
 631         ret = (signed int)ret >> 16;
 632       }
 633       regs[rd] = ret;
 634     }
 635     else
 636       xwrite16(addr, regs[rd]);
 637   }
 638   else if ((op & 0x0d200000) == 0x05000000) { // AM2: LDR[B], STR[B]
 639     if (BIT_SET(op, 25)) {              // reg offs
 640       if (BIT_SET(op, 4))
 641         goto unhandled;
 642
 643       t = regs[op & 0x000f];
 644       shift = (op & 0x0f80) >> 7;
 645       switch ((op & 0x0060) >> 5) {
 646         case 0: t = t << shift; break;
 647         case 1: t = t >> (shift + 1); break;
 648         case 2: t = (signed int)t >> (shift + 1); break;
 649         case 3: goto unhandled; // I'm just lazy
 650       }
 651     }
 652     else                                // imm offs
 653       t = op & 0x0fff;
 654
 655     if (!BIT_SET(op, 23))
 656       t = -t;
 657     addr = regs[rn] + t;
 658
 659     if (BIT_SET(op, 20)) { // Load
 660       if (BIT_SET(op, 22)) // Byte
 661         ret = xread8(addr);
 662       else
 663         ret = xread32(addr);
 664       regs[rd] = ret;
 665     }
 666     else {
 667       if (BIT_SET(op, 22)) // Byte
 668         xwrite8(addr, regs[rd]);
 669       else
 670         xwrite32(addr, regs[rd]);
 671     }
 672   }
 673   else
 674     goto unhandled;
 675
 676 #if 0
 677   if (addr != addr_check) {
 678     fprintf(stderr, "bad calculated addr: %08x vs %08x\n", addr, addr_check);
 679     abort();
 680   }
 681 #endif
 682   return;
 683
 684 unhandled:
 685   err("unhandled IO op %08x @ %08x\n", op, op_ctx->pc);
 686 }
 687
 688 static u32 make_offset12(u32 *pc, u32 *target)
 689 {
 690   int lp_offs, u = 1;
 691
 692   lp_offs = (char *)target - (char *)pc - 2*4;
 693   if (lp_offs < 0) {
 694     lp_offs = -lp_offs;
 695     u = 0;
 696   }
 697   if (lp_offs >= LINKPAGE_SIZE) {
 698     err("linkpage too far: %d\n", lp_offs);
 699     abort();
 700   }
 701
 702   return (u << 23) | lp_offs;
 703 }
 704
 705 static u32 make_jmp(u32 *pc, u32 *target, int bl)
 706 {
 707   int jmp_val;
 708
 709   jmp_val = target - pc - 2;
 710   if (jmp_val < (int)0xff000000 || jmp_val > 0x00ffffff) {
 711     err("jump out of range (%p -> %p)\n", pc, target);
 712     abort();
 713   }
 714
 715   return 0xea000000 | (bl << 24) | (jmp_val & 0x00ffffff);
 716 }
 717
 718 static void emit_op(u32 op)
 719 {
 720   *g_code_ptr++ = op;
 721 }
 722
 723 static void emit_op_io(u32 op, u32 *target)
 724 {
 725   op |= make_offset12(g_code_ptr, target);
 726   emit_op(op);
 727 }
 728
 729 static void init_linkpage(void)
 730 {
 731   g_linkpage->handler = emu_call_handle_op;
 732   g_code_ptr = g_linkpage->code;
 733 }
 734
 735 static void segv_sigaction(int num, siginfo_t *info, void *ctx)
 736 {
 737   struct ucontext *context = ctx;
 738   u32 *regs = (u32 *)&context->uc_mcontext.arm_r0;
 739   u32 *pc = (u32 *)regs[15];
 740   struct op_context *op_ctx;
 741   int i, lp_size;
 742
 743   if (((regs[15] ^ (u32)&segv_sigaction) & 0xff000000) == 0 ||         // PC is in our segment or
 744       (((regs[15] ^ (u32)g_linkpage) & ~(LINKPAGE_ALLOC - 1)) == 0) || // .. in linkpage
 745       ((long)info->si_addr & 0xffe00000) != 0x7f000000)                // faulting not where expected
 746   {
 747     // real crash - time to die
 748     err("segv %d %p @ %08x\n", info->si_code, info->si_addr, regs[15]);
 749     for (i = 0; i < 8; i++)
 750       err(" r%d=%08x r%2d=%08x\n", i, regs[i], i+8, regs[i+8]);
 751     signal(num, SIG_DFL);
 752     raise(num);
 753     return;
 754   }
 755   segvlog("segv %d %p @ %08x\n", info->si_code, info->si_addr, regs[15]);
 756
 757   // spit PC and op
 758   op_ctx = (void *)g_code_ptr;
 759   op_ctx->pc = (u32)pc;
 760   op_ctx->op = *pc;
 761   g_code_ptr = &op_ctx->code[0];
 762
 763   // emit jump to code ptr
 764   *pc = make_jmp(pc, g_code_ptr, 0);
 765
 766   // generate code:
 767   emit_op   (0xe50d0000 + 0xf00 - 4 * 0);                        // str r0, [sp, #(-0xf00 + r0_offs)]
 768   emit_op   (0xe50de000 + 0xf00 - 4 * 14);                       // str lr, [sp, #(-0xf00 + lr_offs)]
 769   emit_op   (0xe24f0000 + (g_code_ptr - (u32 *)op_ctx + 2) * 4); // sub r0, pc, #op_ctx
 770   emit_op   (0xe1a0e00f);                                        // mov lr, pc
 771   emit_op_io(0xe51ff000, (u32 *)&g_linkpage->handler);           // ldr pc, =handle_op
 772   emit_op   (0xe51de000 + 0xf00 - 4 * 14);                       // ldr lr, [sp, #(-0xf00 + lr_offs)]
 773   emit_op   (make_jmp(g_code_ptr, pc + 1, 0));                   // jmp <back>
 774
 775   // sync caches
 776   sys_cacheflush(pc, pc + 1);
 777   sys_cacheflush(g_linkpage, g_code_ptr);
 778
 779   lp_size = (char *)g_code_ptr - (char *)g_linkpage;
 780   segvlog("code #%d %d/%d\n", g_linkpage_count, lp_size, LINKPAGE_SIZE);
 781
 782   if (lp_size + 13*4 > LINKPAGE_SIZE) {
 783     g_linkpage_count++;
 784     if (g_linkpage_count >= LINKPAGE_COUNT) {
 785       err("too many linkpages needed\n");
 786       abort();
 787     }
 788     g_linkpage = (void *)((char *)g_linkpage + LINKPAGE_SIZE);
 789     init_linkpage();
 790   }
 791   //handle_op(regs[15], op, regs, (u32)info->si_addr);
 792   //regs[15] += 4;
 793 }
 794
 795 void emu_init(void *map_bottom)
 796 {
 797   sigaction_t segv_action = {
 798     .sa_sigaction = segv_sigaction,
 799     .sa_flags = SA_SIGINFO,
 800   };
 801   pthread_t tid;
 802   void *pret;
 803   int ret;
 804
 805   g_linkpage = (void *)(((u32)map_bottom - LINKPAGE_ALLOC) & ~0xfff);
 806   pret = mmap(g_linkpage, LINKPAGE_ALLOC, PROT_READ|PROT_WRITE,
 807               MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, -1, 0);
 808   if (pret != g_linkpage) {
 809     perror(PFX "mmap linkpage");
 810     exit(1);
 811   }
 812   log("linkpages @ %p\n", g_linkpage);
 813   init_linkpage();
 814
 815   mmsp2.umem = mmap(NULL, 0x2000000, PROT_READ|PROT_WRITE|PROT_EXEC,
 816                     MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, -1, 0);
 817   if (mmsp2.umem == MAP_FAILED) {
 818     perror(PFX "mmap upper mem");
 819     exit(1);
 820   }
 821
 822   // host stuff
 823   ret = host_video_init(&host_stride, 0);
 824   if (ret != 0) {
 825     err("can't init video\n");
 826     exit(1);
 827   }
 828   host_screen = host_video_flip();
 829
 830   ret = pthread_create(&tid, NULL, fb_sync_thread, NULL);
 831   if (ret != 0) {
 832     err("failed to create fb_sync_thread: %d\n", ret);
 833     exit(1);
 834   }
 835   pthread_detach(tid);
 836
 837   // mmsp2 defaults
 838   mmsp2.mlc_stl_adr = 0x03101000; // fb2 is at 0x03381000
 839   mmsp2.mlc_stl_cntl = 0x4ab; // 16bpp, region 1 active
 840
 841   sigemptyset(&segv_action.sa_mask);
 842   sigaction(SIGSEGV, &segv_action, NULL);
 843 }
 844
 845 int emu_read_gpiodev(void *buf, int count)
 846 {
 847   unsigned int btns;
 848
 849   if (count < 4) {
 850     err("gpiodev read %d?\n", count);
 851     return -1;
 852   }
 853
 854   btns = host_read_btns();
 855   memcpy(buf, &btns, 4);
 856   return 4;
 857 }
 858
 859 struct dev_fd_t emu_interesting_fds[] = {
 860   [IFD_SOUND] = { "/dev/dsp", -1 },
 861   { NULL, 0 },
 862 };
 863
 864 static void *emu_mmap_dev(unsigned int length, int prot, int flags, unsigned int offset)
 865 {
 866   u8 *umem, *umem_end;
 867
 868   // SoC regs
 869   if ((offset & ~0xffff) == 0xc0000000) {
 870     return mmap((void *)0x7f000000, length, PROT_NONE,
 871       MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS|MAP_FIXED|MAP_NORESERVE, -1, 0);
 872   }
 873   // blitter
 874   if ((offset & ~0xffff) == 0xe0020000) {
 875     return mmap((void *)0x7f100000, length, PROT_NONE,
 876       MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS|MAP_FIXED|MAP_NORESERVE, -1, 0);
 877   }
 878   // upper mem
 879   if ((offset & 0xfe000000) != 0x02000000) {
 880     err("unexpected devmem mmap @ %08x\n", offset);
 881     errno = EINVAL;
 882     return MAP_FAILED;
 883   }
 884
 885   umem = uppermem_lookup(offset, &umem_end);
 886   if (umem + length > umem_end)
 887     err("warning: uppermem @ %08x overflows by %d bytes\n",
 888         offset, umem + length - umem_end);
 889
 890   dbg("upper mem @ %08x %d\n", offset, length);
 891   return umem;
 892 }
 893
 894 void *emu_do_mmap(unsigned int length, int prot, int flags, int fd, unsigned int offset)
 895 {
 896   if (fd == FAKEDEV_MEM)
 897     return emu_mmap_dev(length, prot, flags, offset);
 898
 899   if (fd == FAKEDEV_FB0)
 900     return emu_mmap_dev(length, prot, flags, offset + 0x03101000);
 901
 902   if (fd == FAKEDEV_FB1)
 903     return emu_mmap_dev(length, prot, flags, offset + 0x03381000);
 904
 905   err("bad/ni mmap(?, %d, %x, %x, %d, %08x)\n", length, prot, flags, fd, offset);
 906   errno = EINVAL;
 907   return MAP_FAILED;
 908 }
 909
 910 static int emu_sound_ioctl(int fd, int request, void *argp)
 911 {
 912   int *arg = argp;
 913
 914 #if 0
 915   dbg("snd ioctl(%d, %08x, %p)", fd, request, argp);
 916   if (arg != NULL)
 917     dbg_c(" [%d]", *arg);
 918   dbg_c("\n");
 919 #endif
 920
 921   /* People set strange frag settings on GP2X, which even manage
 922    * to break audio on pandora (causes writes to fail).
 923    * Catch this and set to something that works. */
 924   if (request == SNDCTL_DSP_SPEED) {
 925     int ret, bsize, frag;
 926
 927     // ~4ms. gpSP wants small buffers or else it stutters
 928     // because of it's audio thread sync stuff
 929     bsize = *arg / 250 * 4;
 930     for (frag = 0; bsize; bsize >>= 1, frag++)
 931       ;
 932
 933     frag |= 16 << 16;       // fragment count
 934     ret = ioctl(fd, SNDCTL_DSP_SETFRAGMENT, &frag);
 935     if (ret != 0) {
 936       err("snd ioctl SETFRAGMENT %08x: ", frag);
 937       perror(NULL);
 938     }
 939   }
 940   else if (request == SNDCTL_DSP_SETFRAGMENT)
 941     return 0;
 942
 943   return ioctl(fd, request, argp);
 944 }
 945
 946 int emu_do_ioctl(int fd, int request, void *argp)
 947 {
 948   if (fd == emu_interesting_fds[IFD_SOUND].fd)
 949     return emu_sound_ioctl(fd, request, argp);
 950
 951   switch (fd) {
 952   /* *********************** */
 953   case FAKEDEV_FB0:
 954   case FAKEDEV_FB1:
 955     if (argp == NULL)
 956       goto fail;
 957
 958     switch (request) {
 959       case FBIOGET_FSCREENINFO: {
 960         struct fb_fix_screeninfo *fix = argp;
 961
 962         memset(fix, 0, sizeof(*fix));
 963         strcpy(fix->id, "mmsp2_RGB0");
 964         fix->type         = FB_TYPE_PACKED_PIXELS;
 965         fix->accel        = FB_ACCEL_NONE;
 966         fix->visual       = FB_VISUAL_TRUECOLOR;
 967         fix->line_length  = 320*2;
 968         fix->smem_start   = (fd == FAKEDEV_FB0) ? 0x03101000 : 0x03381000;
 969         fix->smem_len     = 320*240*2;
 970         return 0;
 971       }
 972       case FBIOGET_VSCREENINFO: {
 973         struct fb_var_screeninfo *var = argp;
 974         static const struct fb_bitfield fbb_red   = { offset: 11, length: 5, };
 975         static const struct fb_bitfield fbb_green = { offset:  5, length: 6, };
 976         static const struct fb_bitfield fbb_blue  = { offset:  0, length: 5, };
 977
 978         memset(var, 0, sizeof(*var));
 979         var->activate     = FB_ACTIVATE_NOW;
 980         var->xres         =
 981         var->xres_virtual = 320;
 982         var->yres         =
 983         var->yres_virtual = 240;
 984         var->width        =
 985         var->height       = -1;
 986         var->vmode        = FB_VMODE_NONINTERLACED;
 987         var->bits_per_pixel = 16;
 988         var->red          = fbb_red;
 989         var->green        = fbb_green;
 990         var->blue         = fbb_blue;
 991         return 0;
 992       }
 993       case FBIOPUT_VSCREENINFO: {
 994         struct fb_var_screeninfo *var = argp;
 995         dbg(" put vscreen: %dx%d@%d\n", var->xres, var->yres, var->bits_per_pixel);
 996         if (var->xres != 320 || var->yres != 240 || var->bits_per_pixel != 16)
 997           return -1;
 998         return 0;
 999       }
1000     }
1001
1002   /* *********************** */
1003   case FAKEDEV_TTY0:
1004     // fake tty0 to make GPH SDL happy
1005     if (request == 0x4b46) // KDGKBENT
1006       return -1;
1007     return 0;
1008   }
1009
1010 fail:
1011   err("bad/ni ioctl(%d, %08x, %p)\n", fd, request, argp);
1012   errno = EINVAL;
1013   return -1;
1014 }
1015
1016 static const struct {
1017   const char *from;
1018   const char *to;
1019 } path_map[] = {
1020   { "/mnt/tmp/", "/tmp/" },
1021 };
1022
1023 static const char *wrap_path(const char *path)
1024 {
1025   char *buff;
1026   size_t size;
1027   int i, len;
1028
1029   // do only path mapping for now
1030   for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(path_map); i++) {
1031     len = strlen(path_map[i].from);
1032     if (strncmp(path, path_map[i].from, len) == 0) {
1033       size = strlen(path) + strlen(path_map[i].to) + 1;
1034       buff = malloc(size);
1035       if (buff == NULL)
1036         break;
1037       snprintf(buff, size, "%s%s", path_map[i].to, path + len);
1038       dbg("mapped path \"%s\" -> \"%s\"\n", path, buff);
1039       return buff;
1040     }
1041   }
1042
1043   return path;
1044 }
1045
1046 void *emu_do_fopen(const char *path, const char *mode)
1047 {
1048   const char *w_path = wrap_path(path);
1049   FILE *ret;
1050   ret = fopen(w_path, mode);
1051   if (w_path != path)
1052     free((void *)w_path);
1053   return ret;
1054 }
1055
1056 // FIXME: threads..
1057 int emu_do_system(const char *command)
1058 {
1059   static char tmp_path[512];
1060   const char *p2;
1061   char *p;
1062
1063   if (command == NULL)
1064     return -1;
1065
1066   // pass through stuff in PATH
1067   p = strchr(command, ' ');
1068   p2 = strchr(command, '/');
1069   if (p2 == NULL || (p != NULL && p2 > p))
1070     return system(command);
1071
1072   make_local_path(tmp_path, sizeof(tmp_path), "ginge_prep");
1073   p = tmp_path + strlen(tmp_path);
1074
1075   p2 = wrap_path(command);
1076   snprintf(p, sizeof(tmp_path) - (p - tmp_path), " %s", p2);
1077   if (p2 != command)
1078     free((void *)p2);
1079
1080   dbg("system: \"%s\"\n", tmp_path);
1081   return system(tmp_path);
1082 }
1083