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   u32 old_mlc_stl_adr;
 107   u32 btn_state; // as seen through /dev/GPIO
 108   u32 dirty_pal:1;
 109 } mmsp2;
 110
 111
 112 #if defined(LOG_IO) || defined(LOG_IO_UNK)
 113 static void log_io(const char *pfx, u32 a, u32 d, int size)
 114 {
 115   const char *fmt, *reg = "";
 116   switch (size) {
 117   case  8: fmt = "%s %08x       %02x %s\n"; d &= 0xff; break;
 118   case 32: fmt = "%s %08x %08x %s\n";       break;
 119   default: fmt = "%s %08x     %04x %s\n";   d &= 0xffff; break;
 120   }
 121
 122   if ((a & ~0xffff) == 0x7f000000)
 123     reg = regnames[a & 0xffff];
 124
 125   printf(fmt, pfx, a, d, reg);
 126 }
 127 #endif
 128
 129 static void memset16(void *dst, u32 pattern, int count)
 130 {
 131   u32 *dl;
 132   u16 *d;
 133
 134   d = (u16 *)((long)dst & ~1);
 135   if ((long)d & 2) {
 136     *d++ = pattern;
 137     count--;
 138   }
 139   dl = (void *)d;
 140   pattern |= pattern << 16;
 141
 142   while (count >= 2) {
 143     *dl++ = pattern;
 144     count -= 2;
 145   }
 146   if (count)
 147     *(u16 *)dl = pattern;
 148 }
 149
 150 static void blt_tr(void *dst, void *src, u32 trc, int w)
 151 {
 152   u16 *d = (u16 *)((long)dst & ~1);
 153   u16 *s = (u16 *)((long)src & ~1);
 154
 155   // XXX: optimize
 156   for (; w > 0; d++, s++, w--)
 157     if (*s != trc)
 158       *d = *s;
 159 }
 160
 161 #define dump_blitter() \
 162 { \
 163   u32 *r = &blitter.dstctrl; \
 164   int i; \
 165   for (i = 0; i < 4*4; i++, r++) { \
 166     printf("%08x ", *r); \
 167     if ((i & 3) == 3) \
 168       printf("\n"); \
 169   } \
 170 }
 171
 172 static void *uppermem_lookup(u32 addr, u8 **mem_end)
 173 {
 174   // XXX: maybe support mirroring?
 175   if ((addr & 0xfe000000) != 0x02000000)
 176     return NULL;
 177
 178   *mem_end = (u8 *)mmsp2.umem + 0x02000000;
 179   return (u8 *)mmsp2.umem - 0x02000000 + addr;
 180 }
 181
 182 static void blitter_do(void)
 183 {
 184   u8 *dst, *dste, *src = NULL, *srce = NULL;
 185   int w, h, sstrd, dstrd;
 186   int to_screen = 0;
 187   u32 bpp, addr;
 188
 189   w = blitter.size & 0x7ff;
 190   h = (blitter.size >> 16) & 0x7ff;
 191   sstrd = blitter.srcstride;
 192   dstrd = blitter.dststride;
 193
 194   // XXX: need to confirm this..
 195   addr = (blitter.dstaddr & ~3) | ((blitter.dstctrl & 0x1f) >> 3);
 196
 197   // use dst bpp.. How does it do blits with different src bpp?
 198   bpp = (blitter.dstctrl & 0x20) ? 16 : 8;
 199
 200   // maybe the screen?
 201   if (((w == 320 && h == 240) || // blit whole screen
 202        (w * h >= 320*240/2)) &&  // ..or at least half of the area
 203        mmsp2.mlc_stl_adr <= addr && addr < mmsp2.mlc_stl_adr + 320*240*2)
 204     to_screen = 1;
 205
 206   dst = uppermem_lookup(addr, &dste);
 207
 208   // XXX: assume fill if no SRCENB, but it could be pattern blit..
 209   if (blitter.srcctrl & SRCCTRL_SRCENB) {
 210     if (!(blitter.srcctrl & SRCCTRL_INVIDEO))
 211       goto bad_blit;
 212
 213     addr = (blitter.srcaddr & ~3) | ((blitter.srcctrl & 0x1f) >> 3);
 214     src = uppermem_lookup(addr, &srce);
 215     if (src == NULL)
 216       goto bad_blit;
 217
 218     if (src + sstrd * h > srce) {
 219       err("blit %08x->%08x %dx%d did not fit src\n",
 220         blitter.srcaddr, blitter.dstaddr, w, h);
 221       h = (srce - src) / sstrd;
 222     }
 223   }
 224
 225   if (dst == NULL)
 226     goto bad_blit;
 227
 228   if (dst + dstrd * h > dste) {
 229     err("blit %08x->%08x %dx%d did not fit dst\n",
 230       blitter.srcaddr, blitter.dstaddr, w, h);
 231     h = (dste - dst) / dstrd;
 232   }
 233
 234   if (src != NULL) {
 235     // copy
 236     if (bpp == 16 && (blitter.ctrl & CTRL_TRANSPARENCYENB)) {
 237       u32 trc = blitter.ctrl >> 16;
 238       for (; h > 0; h--, dst += dstrd, src += sstrd)
 239         blt_tr(dst, src, trc, w);
 240     }
 241     else {
 242       for (; h > 0; h--, dst += dstrd, src += sstrd)
 243         memcpy(dst, src, w * bpp / 8);
 244     }
 245   }
 246   else {
 247     // fill. Assume the pattern is cleared and bg color is used
 248     u32 bgc = blitter.patbackcolor & 0xffff;
 249     if (bpp == 16) {
 250       for (; h > 0; h--, dst += dstrd)
 251         memset16(dst, bgc, w);
 252     }
 253     else {
 254       for (; h > 0; h--, dst += dstrd)
 255         memset(dst, bgc, w); // bgc?
 256     }
 257   }
 258
 259   if (to_screen)
 260     pthread_cond_signal(&fb_cond);
 261   return;
 262
 263 bad_blit:
 264   err("blit %08x->%08x %dx%d translated to %p->%p\n",
 265     blitter.srcaddr, blitter.dstaddr, w, h, src, dst);
 266   dump_blitter();
 267 }
 268
 269 // FIXME: pass real dimensions to blitters
 270 static void mlc_flip(void *src, int bpp)
 271 {
 272   static int old_bpp;
 273
 274   // only pass pal to host if it's dirty
 275   if (bpp <= 8 && mmsp2.dirty_pal) {
 276     host_video_update_pal(mmsp2.mlc_stl_pallt_d32);
 277     mmsp2.dirty_pal = 0;
 278   }
 279
 280   if (bpp != old_bpp) {
 281     host_video_change_bpp(bpp);
 282     old_bpp = bpp;
 283   }
 284
 285   switch (bpp) {
 286   case  4:
 287     host_video_blit4(src, 320, 240);
 288     break;
 289
 290   case  8:
 291     host_video_blit8(src, 320, 240);
 292     break;
 293
 294   case 16:
 295     host_video_blit16(src, 320, 240);
 296     break;
 297
 298   case 24:
 299     // TODO
 300     break;
 301   }
 302 }
 303
 304 #define ts_add_nsec(ts, ns) { \
 305   ts.tv_nsec += ns; \
 306   if (ts.tv_nsec >= 1000000000) { \
 307     ts.tv_sec++; \
 308     ts.tv_nsec -= 1000000000; \
 309   } \
 310 }
 311
 312 static int fb_sync_thread_paused;
 313
 314 static void *fb_sync_thread(void *arg)
 315 {
 316   int invalid_fb_addr = 1;
 317   int manual_refresh = 0;
 318   struct timespec ts;
 319   int ret, wait_ret;
 320
 321   //ret = pthread_setschedprio(pthread_self(), -1);
 322   //log("pthread_setschedprio %d\n", ret);
 323   //ret = setpriority(PRIO_PROCESS, 0, -1);
 324   //log("setpriority %d\n", ret);
 325
 326   ret = clock_gettime(CLOCK_REALTIME, &ts);
 327   if (ret != 0) {
 328     perror(PFX "clock_gettime");
 329     exit(1);
 330   }
 331
 332   while (1) {
 333     u8 *gp2x_fb, *gp2x_fb_end;
 334     int mode, bpp;
 335
 336     ret =  pthread_mutex_lock(&fb_mutex);
 337     wait_ret = pthread_cond_timedwait(&fb_cond, &fb_mutex, &ts);
 338     ret |= pthread_mutex_unlock(&fb_mutex);
 339
 340     if (ret != 0) {
 341       err("fb_thread: mutex error: %d\n", ret);
 342       sleep(1);
 343       continue;
 344     }
 345     if (wait_ret != 0 && wait_ret != ETIMEDOUT) {
 346       err("fb_thread: cond error: %d\n", wait_ret);
 347       sleep(1);
 348       continue;
 349     }
 350     if (fb_sync_thread_paused) {
 351       ts_add_nsec(ts, 100000000);
 352       continue;
 353     }
 354
 355     if (wait_ret != ETIMEDOUT) {
 356       clock_gettime(CLOCK_REALTIME, &ts);
 357       ts_add_nsec(ts, 50000000);
 358       manual_refresh++;
 359       if (manual_refresh == 2)
 360         dbg("fb_thread: switch to manual refresh\n");
 361     } else {
 362       ts_add_nsec(ts, 16666667);
 363       if (manual_refresh > 1)
 364         dbg("fb_thread: switch to auto refresh\n");
 365       manual_refresh = 0;
 366     }
 367
 368     mode = (mmsp2.mlc_stl_cntl >> 9) & 3;
 369     bpp = mode ? mode * 8 : 4;
 370
 371     gp2x_fb = uppermem_lookup(mmsp2.mlc_stl_adr, &gp2x_fb_end);
 372     if (gp2x_fb == NULL || gp2x_fb + 320*240 * bpp / 8 > gp2x_fb_end) {
 373       if (!invalid_fb_addr) {
 374         err("fb_thread: %08x is out of range\n", mmsp2.mlc_stl_adr);
 375         invalid_fb_addr = 1;
 376       }
 377       continue;
 378     }
 379
 380     mlc_flip(gp2x_fb, bpp);
 381   }
 382 }
 383
 384 static void fb_thread_pause(void)
 385 {
 386   fb_sync_thread_paused = 1;
 387   // wait until it finishes last refresh
 388   // that it might be doing now
 389   usleep(10000);
 390 }
 391
 392 static void fb_thread_resume(void)
 393 {
 394   fb_sync_thread_paused = 0;
 395 }
 396
 397 static u32 xread8(u32 a)
 398 {
 399   iolog("r8 ", a, 0, 8);
 400   iolog_unh("r8 ", a, 0, 8);
 401   return 0;
 402 }
 403
 404 static u32 xread16(u32 a)
 405 {
 406   static u32 fudge, old_a;
 407   u32 d = 0, t;
 408
 409   if ((a & 0xffff0000) == 0x7f000000) {
 410     u32 a_ = a & 0xffff;
 411     switch (a_) {
 412     case 0x0910: // FPLL
 413     case 0x0912:
 414       d = 0x9407;
 415       break;
 416     // minilib reads as:
 417     //  0000 P000 VuVd00 0000 YXBA RLSeSt 0R0D 0L0U
 418     // |        GPIOD        |GPIOC[8:15]|GPIOM[0:7]|
 419     // /dev/GPIO:
 420     //             ... 0PVdVu ...
 421     case 0x1184: // GPIOC
 422       d = ~mmsp2.btn_state & 0xff00;
 423       d |= 0x00ff;
 424       break;
 425     case 0x1186: // GPIOD
 426       t = ~mmsp2.btn_state;
 427       d  = (t >> 9)  & 0x0080;
 428       d |= (t >> 11) & 0x0040;
 429       d |= (t >> 7)  & 0x0800;
 430       d |= 0x373b;
 431       break;
 432     case 0x1198: // GPIOM
 433       mmsp2.btn_state = host_read_btns();
 434       d = ~mmsp2.btn_state & 0xff;
 435       d |= 0x01aa;
 436       break;
 437     case 0x1836: // reserved
 438       d = 0x2330;
 439       break;
 440     case 0x2816: // DPC_X_MAX
 441       d = 319;
 442       break;
 443     case 0x2818: // DPC_Y_MAX
 444       d = 239;
 445       break;
 446     case 0x28da:
 447       d = mmsp2.mlc_stl_cntl;
 448       break;
 449     case 0x290e:
 450     case 0x2912:
 451       d = mmsp2.mlc_stl_adrl;
 452       break;
 453     case 0x2910:
 454     case 0x2914:
 455       d = mmsp2.mlc_stl_adrh;
 456       break;
 457     case 0x2958:
 458       d = mmsp2.mlc_stl_pallt_a;
 459       break;
 460     default:
 461       goto unh;
 462     }
 463     goto out;
 464   }
 465
 466 unh:
 467   if (a == old_a) {
 468     d = fudge;
 469     fudge = ~fudge;
 470   }
 471   old_a = a;
 472   iolog_unh("r16", a, d & 0xffff, 16);
 473
 474 out:
 475   d &= 0xffff;
 476   iolog("r16", a, d, 16);
 477   return d;
 478 }
 479
 480 static u32 xread32(u32 a)
 481 {
 482   u32 d = 0;
 483   if ((a & 0xfff00000) == 0x7f000000) {
 484     u32 a_ = a & 0xffff;
 485     struct timespec ts;
 486     u64 t64;
 487
 488     switch (a_) {
 489     case 0x0a00: // TCOUNT, 1/7372800s
 490       clock_gettime(CLOCK_REALTIME, &ts);
 491       t64 = (u64)ts.tv_sec * 1000000000 + ts.tv_nsec;
 492       // t * 7372800.0 / 1000000000 * 0x100000000 ~= t * 31665935
 493       t64 *= 31665935;
 494       d = t64 >> 32;
 495       break;
 496     }
 497   }
 498   if ((a & 0xfff00000) == 0x7f100000) {
 499     u32 *bl = &blitter.dstctrl;
 500     u32 a_ = a & 0xfff;
 501     if (a_ < 0x40) {
 502       d = bl[a_ / 4];
 503       if (a_ == 0x34)
 504         d = 0; // not busy
 505       goto out;
 506     }
 507   }
 508   iolog_unh("r32", a, d, 32);
 509
 510 out:
 511   iolog("r32", a, d, 32);
 512   return d;
 513 }
 514
 515 static void xwrite8(u32 a, u32 d)
 516 {
 517   iolog("w8 ", a, d, 8);
 518   iolog_unh("w8 ", a, d, 8);
 519 }
 520
 521 static void xwrite16(u32 a, u32 d)
 522 {
 523   iolog("w16", a, d, 16);
 524   if ((a & 0xfff00000) == 0x7f000000) {
 525     u32 a_ = a & 0xffff;
 526     switch (a_) {
 527     case 0x28da:
 528       mmsp2.mlc_stl_cntl = d | 0xaa;
 529       break;
 530     case 0x290e:
 531     case 0x2910:
 532       // odd addresses don't affect LCD. What about TV?
 533       return;
 534     case 0x2912:
 535       mmsp2.mlc_stl_adrl = d;
 536       return;
 537     case 0x2914:
 538       mmsp2.mlc_stl_adrh = d;
 539       if (mmsp2.mlc_stl_adr != mmsp2.old_mlc_stl_adr)
 540         // ask for refresh
 541         pthread_cond_signal(&fb_cond);
 542       mmsp2.old_mlc_stl_adr = mmsp2.mlc_stl_adr;
 543       return;
 544     case 0x2958:
 545       mmsp2.mlc_stl_pallt_a = d & 0x1ff;
 546       return;
 547     case 0x295a:
 548       mmsp2.mlc_stl_pallt_d[mmsp2.mlc_stl_pallt_a++] = d;
 549       mmsp2.mlc_stl_pallt_a &= 0x1ff;
 550       mmsp2.dirty_pal = 1;
 551       return;
 552     }
 553   }
 554   iolog_unh("w16", a, d, 16);
 555 }
 556
 557 static void xwrite32(u32 a, u32 d)
 558 {
 559   iolog("w32", a, d, 32);
 560
 561   if ((a & 0xfff00000) == 0x7f100000) {
 562     u32 *bl = &blitter.dstctrl;
 563     u32 a_ = a & 0xfff;
 564     if (a_ < 0x40) {
 565       bl[a_ / 4] = d;
 566       if (a_ == 0x34 && (d & 1))
 567         blitter_do();
 568       return;
 569     }
 570   }
 571   iolog_unh("w32", a, d, 32);
 572 }
 573
 574 #define LINKPAGE_SIZE 0x1000
 575 #define LINKPAGE_COUNT 4
 576 #define LINKPAGE_ALLOC (LINKPAGE_SIZE * LINKPAGE_COUNT)
 577
 578 struct op_context {
 579   u32 pc;
 580   u32 op;
 581   u32 code[0];
 582 };
 583
 584 struct op_linkpage {
 585   void (*handler)(struct op_context *op_ctx);
 586   u32 code[0];
 587 };
 588
 589 struct op_stackframe {
 590   u32 saved_regs[15];
 591   u32 cpsr;
 592 };
 593
 594 static struct op_linkpage *g_linkpage;
 595 static u32 *g_code_ptr;
 596 static int g_linkpage_count;
 597
 598 #define BIT_SET(v, b) (v & (1 << (b)))
 599
 600 void emu_handle_op(struct op_context *op_ctx, struct op_stackframe *sframe)
 601 {
 602   u32 *regs = sframe->saved_regs;
 603   u32 op = op_ctx->op;
 604   u32 t, shift, ret, addr;
 605   int rn, rd;
 606
 607   rd = (op & 0x0000f000) >> 12;
 608   rn = (op & 0x000f0000) >> 16;
 609
 610   if ((op & 0x0f200090) == 0x01000090) { // AM3: LDRH, STRH
 611     if (!BIT_SET(op, 5)) // !H
 612       goto unhandled;
 613     if (BIT_SET(op, 6) && !BIT_SET(op, 20)) // S && !L
 614       goto unhandled;
 615
 616     if (BIT_SET(op, 22))                // imm offset
 617       t = ((op & 0xf00) >> 4) | (op & 0x0f);
 618     else                                // reg offset
 619       t = regs[op & 0x000f];
 620
 621     if (!BIT_SET(op, 23))
 622       t = -t;
 623     addr = regs[rn] + t;
 624
 625     if (BIT_SET(op, 20)) { // Load
 626       ret = xread16(addr);
 627       if (BIT_SET(op, 6)) { // S
 628         ret <<= 16;
 629         ret = (signed int)ret >> 16;
 630       }
 631       regs[rd] = ret;
 632     }
 633     else
 634       xwrite16(addr, regs[rd]);
 635   }
 636   else if ((op & 0x0d200000) == 0x05000000) { // AM2: LDR[B], STR[B]
 637     if (BIT_SET(op, 25)) {              // reg offs
 638       if (BIT_SET(op, 4))
 639         goto unhandled;
 640
 641       t = regs[op & 0x000f];
 642       shift = (op & 0x0f80) >> 7;
 643       switch ((op & 0x0060) >> 5) {
 644         case 0: t = t << shift; break;
 645         case 1: t = t >> (shift + 1); break;
 646         case 2: t = (signed int)t >> (shift + 1); break;
 647         case 3: goto unhandled; // I'm just lazy
 648       }
 649     }
 650     else                                // imm offs
 651       t = op & 0x0fff;
 652
 653     if (!BIT_SET(op, 23))
 654       t = -t;
 655     addr = regs[rn] + t;
 656
 657     if (BIT_SET(op, 20)) { // Load
 658       if (BIT_SET(op, 22)) // Byte
 659         ret = xread8(addr);
 660       else
 661         ret = xread32(addr);
 662       regs[rd] = ret;
 663     }
 664     else {
 665       if (BIT_SET(op, 22)) // Byte
 666         xwrite8(addr, regs[rd]);
 667       else
 668         xwrite32(addr, regs[rd]);
 669     }
 670   }
 671   else
 672     goto unhandled;
 673
 674 #if 0
 675   if (addr != addr_check) {
 676     fprintf(stderr, "bad calculated addr: %08x vs %08x\n", addr, addr_check);
 677     abort();
 678   }
 679 #endif
 680   return;
 681
 682 unhandled:
 683   err("unhandled IO op %08x @ %08x\n", op, op_ctx->pc);
 684 }
 685
 686 static u32 make_offset12(u32 *pc, u32 *target)
 687 {
 688   int lp_offs, u = 1;
 689
 690   lp_offs = (char *)target - (char *)pc - 2*4;
 691   if (lp_offs < 0) {
 692     lp_offs = -lp_offs;
 693     u = 0;
 694   }
 695   if (lp_offs >= LINKPAGE_SIZE) {
 696     err("linkpage too far: %d\n", lp_offs);
 697     abort();
 698   }
 699
 700   return (u << 23) | lp_offs;
 701 }
 702
 703 static u32 make_jmp(u32 *pc, u32 *target, int bl)
 704 {
 705   int jmp_val;
 706
 707   jmp_val = target - pc - 2;
 708   if (jmp_val < (int)0xff000000 || jmp_val > 0x00ffffff) {
 709     err("jump out of range (%p -> %p)\n", pc, target);
 710     abort();
 711   }
 712
 713   return 0xea000000 | (bl << 24) | (jmp_val & 0x00ffffff);
 714 }
 715
 716 static void emit_op(u32 op)
 717 {
 718   *g_code_ptr++ = op;
 719 }
 720
 721 static void emit_op_io(u32 op, u32 *target)
 722 {
 723   op |= make_offset12(g_code_ptr, target);
 724   emit_op(op);
 725 }
 726
 727 static void init_linkpage(void)
 728 {
 729   g_linkpage->handler = emu_call_handle_op;
 730   g_code_ptr = g_linkpage->code;
 731 }
 732
 733 static void segv_sigaction(int num, siginfo_t *info, void *ctx)
 734 {
 735   struct ucontext *context = ctx;
 736   u32 *regs = (u32 *)&context->uc_mcontext.arm_r0;
 737   u32 *pc = (u32 *)regs[15];
 738   struct op_context *op_ctx;
 739   int i, lp_size;
 740
 741   if (((regs[15] ^ (u32)&segv_sigaction) & 0xff000000) == 0 ||         // PC is in our segment or
 742       (((regs[15] ^ (u32)g_linkpage) & ~(LINKPAGE_ALLOC - 1)) == 0) || // .. in linkpage
 743       ((long)info->si_addr & 0xffe00000) != 0x7f000000)                // faulting not where expected
 744   {
 745     // real crash - time to die
 746     err("segv %d %p @ %08x\n", info->si_code, info->si_addr, regs[15]);
 747     for (i = 0; i < 8; i++)
 748       dbg(" r%d=%08x r%2d=%08x\n", i, regs[i], i+8, regs[i+8]);
 749     signal(num, SIG_DFL);
 750     raise(num);
 751     return;
 752   }
 753   segvlog("segv %d %p @ %08x\n", info->si_code, info->si_addr, regs[15]);
 754
 755   // spit PC and op
 756   op_ctx = (void *)g_code_ptr;
 757   op_ctx->pc = (u32)pc;
 758   op_ctx->op = *pc;
 759   g_code_ptr = &op_ctx->code[0];
 760
 761   // emit jump to code ptr
 762   *pc = make_jmp(pc, g_code_ptr, 0);
 763
 764   // generate code:
 765   emit_op   (0xe50d0000 + 0xf00 - 4 * 0);                        // str r0, [sp, #(-0xf00 + r0_offs)]
 766   emit_op   (0xe50de000 + 0xf00 - 4 * 14);                       // str lr, [sp, #(-0xf00 + lr_offs)]
 767   emit_op   (0xe24f0000 + (g_code_ptr - (u32 *)op_ctx + 2) * 4); // sub r0, pc, #op_ctx
 768   emit_op   (0xe1a0e00f);                                        // mov lr, pc
 769   emit_op_io(0xe51ff000, (u32 *)&g_linkpage->handler);           // ldr pc, =handle_op
 770   emit_op   (0xe51de000 + 0xf00 - 4 * 14);                       // ldr lr, [sp, #(-0xf00 + lr_offs)]
 771   emit_op   (make_jmp(g_code_ptr, pc + 1, 0));                   // jmp <back>
 772
 773   // sync caches
 774   sys_cacheflush(pc, pc + 1);
 775   sys_cacheflush(g_linkpage, g_code_ptr);
 776
 777   lp_size = (char *)g_code_ptr - (char *)g_linkpage;
 778   segvlog("code #%d %d/%d\n", g_linkpage_count, lp_size, LINKPAGE_SIZE);
 779
 780   if (lp_size + 13*4 > LINKPAGE_SIZE) {
 781     g_linkpage_count++;
 782     if (g_linkpage_count >= LINKPAGE_COUNT) {
 783       err("too many linkpages needed\n");
 784       abort();
 785     }
 786     g_linkpage = (void *)((char *)g_linkpage + LINKPAGE_SIZE);
 787     init_linkpage();
 788   }
 789   //handle_op(regs[15], op, regs, (u32)info->si_addr);
 790   //regs[15] += 4;
 791 }
 792
 793 void emu_init(void *map_bottom)
 794 {
 795   sigaction_t segv_action = {
 796     .sa_sigaction = segv_sigaction,
 797     .sa_flags = SA_SIGINFO,
 798   };
 799   pthread_t tid;
 800   void *pret;
 801   int ret;
 802
 803   g_linkpage = (void *)(((u32)map_bottom - LINKPAGE_ALLOC) & ~0xfff);
 804   pret = mmap(g_linkpage, LINKPAGE_ALLOC, PROT_READ|PROT_WRITE,
 805               MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS|MAP_FIXED, -1, 0);
 806   if (pret != g_linkpage) {
 807     perror(PFX "mmap linkpage");
 808     exit(1);
 809   }
 810   log("linkpages @ %p\n", g_linkpage);
 811   init_linkpage();
 812
 813   // host stuff
 814   ret = host_init();
 815   if (ret != 0) {
 816     err("can't init host\n");
 817     exit(1);
 818   }
 819
 820   ret = host_video_init(NULL, 0);
 821   if (ret != 0) {
 822     err("can't init host video\n");
 823     exit(1);
 824   }
 825
 826 #ifdef WIZ
 827   // we are short on memmory on Wiz, need special handling
 828   extern void *host_mmap_upper(void);
 829   mmsp2.umem = host_mmap_upper();
 830 #else
 831   mmsp2.umem = mmap(NULL, 0x2000000, PROT_READ|PROT_WRITE|PROT_EXEC,
 832                     MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, -1, 0);
 833 #endif
 834   if (mmsp2.umem == MAP_FAILED) {
 835     perror(PFX "mmap upper mem");
 836     exit(1);
 837   }
 838
 839   ret = pthread_create(&tid, NULL, fb_sync_thread, NULL);
 840   if (ret != 0) {
 841     err("failed to create fb_sync_thread: %d\n", ret);
 842     exit(1);
 843   }
 844   pthread_detach(tid);
 845
 846   // mmsp2 defaults
 847   mmsp2.mlc_stl_adr = 0x03101000; // fb2 is at 0x03381000
 848   mmsp2.mlc_stl_cntl = 0x4ab; // 16bpp, region 1 active
 849
 850   sigemptyset(&segv_action.sa_mask);
 851   sigaction(SIGSEGV, &segv_action, NULL);
 852 }
 853
 854 int emu_read_gpiodev(void *buf, int count)
 855 {
 856   if (count <= 0) {
 857     err("gpiodev read %d?\n", count);
 858     return -1;
 859   }
 860   if (count > 4)
 861     count = 4;
 862
 863   mmsp2.btn_state = host_read_btns();
 864   memcpy(buf, &mmsp2.btn_state, count);
 865   return count;
 866 }
 867
 868 struct dev_fd_t emu_interesting_fds[] = {
 869   [IFD_SOUND] = { "/dev/dsp", -1 },
 870   { NULL, 0 },
 871 };
 872
 873 static void *emu_mmap_dev(unsigned int length, int prot, int flags, unsigned int offset)
 874 {
 875   u8 *umem, *umem_end;
 876
 877   // SoC regs
 878   if ((offset & ~0xffff) == 0xc0000000) {
 879     return mmap((void *)0x7f000000, length, PROT_NONE,
 880       MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS|MAP_FIXED|MAP_NORESERVE, -1, 0);
 881   }
 882   // blitter
 883   if ((offset & ~0xffff) == 0xe0020000) {
 884     return mmap((void *)0x7f100000, length, PROT_NONE,
 885       MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS|MAP_FIXED|MAP_NORESERVE, -1, 0);
 886   }
 887   // upper mem
 888   if ((offset & 0xfe000000) != 0x02000000) {
 889     err("unexpected devmem mmap @ %08x\n", offset);
 890     errno = EINVAL;
 891     return MAP_FAILED;
 892   }
 893
 894   umem = uppermem_lookup(offset, &umem_end);
 895   if (umem + length > umem_end)
 896     err("warning: uppermem @ %08x overflows by %d bytes\n",
 897         offset, umem + length - umem_end);
 898
 899   dbg("upper mem @ %08x %d\n", offset, length);
 900   return umem;
 901 }
 902
 903 void *emu_do_mmap(unsigned int length, int prot, int flags, int fd, unsigned int offset)
 904 {
 905   if (fd == FAKEDEV_MEM)
 906     return emu_mmap_dev(length, prot, flags, offset);
 907
 908   if (fd == FAKEDEV_FB0)
 909     return emu_mmap_dev(length, prot, flags, offset + 0x03101000);
 910
 911   if (fd == FAKEDEV_FB1)
 912     return emu_mmap_dev(length, prot, flags, offset + 0x03381000);
 913
 914   err("bad/ni mmap(?, %d, %x, %x, %d, %08x)\n", length, prot, flags, fd, offset);
 915   errno = EINVAL;
 916   return MAP_FAILED;
 917 }
 918
 919 static int emu_sound_ioctl(int fd, int request, void *argp)
 920 {
 921   int *arg = argp;
 922
 923 #if 0
 924   dbg("snd ioctl(%d, %08x, %p)", fd, request, argp);
 925   if (arg != NULL)
 926     dbg_c(" [%d]", *arg);
 927   dbg_c("\n");
 928 #endif
 929
 930   /* People set strange frag settings on GP2X, which even manage
 931    * to break audio on pandora (causes writes to fail).
 932    * Catch this and set to something that works. */
 933   if (request == SNDCTL_DSP_SPEED) {
 934     int ret, bsize, frag;
 935
 936     // ~4ms. gpSP wants small buffers or else it stutters
 937     // because of it's audio thread sync stuff
 938     bsize = *arg / 250 * 4;
 939     for (frag = 0; bsize; bsize >>= 1, frag++)
 940       ;
 941
 942     frag |= 16 << 16;       // fragment count
 943     ret = ioctl(fd, SNDCTL_DSP_SETFRAGMENT, &frag);
 944     if (ret != 0) {
 945       err("snd ioctl SETFRAGMENT %08x: ", frag);
 946       perror(NULL);
 947     }
 948   }
 949   else if (request == SNDCTL_DSP_SETFRAGMENT)
 950     return 0;
 951
 952   return ioctl(fd, request, argp);
 953 }
 954
 955 int emu_do_ioctl(int fd, int request, void *argp)
 956 {
 957   if (fd == emu_interesting_fds[IFD_SOUND].fd)
 958     return emu_sound_ioctl(fd, request, argp);
 959
 960   switch (fd) {
 961   /* *********************** */
 962   case FAKEDEV_FB0:
 963   case FAKEDEV_FB1:
 964     if (argp == NULL)
 965       goto fail;
 966
 967     switch (request) {
 968       case FBIOGET_FSCREENINFO: {
 969         struct fb_fix_screeninfo *fix = argp;
 970
 971         memset(fix, 0, sizeof(*fix));
 972         strcpy(fix->id, "mmsp2_RGB0");
 973         fix->type         = FB_TYPE_PACKED_PIXELS;
 974         fix->accel        = FB_ACCEL_NONE;
 975         fix->visual       = FB_VISUAL_TRUECOLOR;
 976         fix->line_length  = 320*2;
 977         fix->smem_start   = (fd == FAKEDEV_FB0) ? 0x03101000 : 0x03381000;
 978         fix->smem_len     = 320*240*2;
 979         return 0;
 980       }
 981       case FBIOGET_VSCREENINFO: {
 982         struct fb_var_screeninfo *var = argp;
 983         static const struct fb_bitfield fbb_red   = { offset: 11, length: 5, };
 984         static const struct fb_bitfield fbb_green = { offset:  5, length: 6, };
 985         static const struct fb_bitfield fbb_blue  = { offset:  0, length: 5, };
 986
 987         memset(var, 0, sizeof(*var));
 988         var->activate     = FB_ACTIVATE_NOW;
 989         var->xres         =
 990         var->xres_virtual = 320;
 991         var->yres         =
 992         var->yres_virtual = 240;
 993         var->width        =
 994         var->height       = -1;
 995         var->vmode        = FB_VMODE_NONINTERLACED;
 996         var->bits_per_pixel = 16;
 997         var->red          = fbb_red;
 998         var->green        = fbb_green;
 999         var->blue         = fbb_blue;
1000         return 0;
1001       }
1002       case FBIOPUT_VSCREENINFO: {
1003         struct fb_var_screeninfo *var = argp;
1004         dbg(" put vscreen: %dx%d@%d\n", var->xres, var->yres, var->bits_per_pixel);
1005         if (var->xres != 320 || var->yres != 240 || var->bits_per_pixel != 16)
1006           return -1;
1007         return 0;
1008       }
1009     }
1010
1011   /* *********************** */
1012   case FAKEDEV_TTY0:
1013     // fake tty0 to make GPH SDL happy
1014     if (request == 0x4b46) // KDGKBENT
1015       return -1;
1016     return 0;
1017   }
1018
1019 fail:
1020   err("bad/ni ioctl(%d, %08x, %p)\n", fd, request, argp);
1021   errno = EINVAL;
1022   return -1;
1023 }
1024
1025 static const struct {
1026   const char *from;
1027   const char *to;
1028 } path_map[] = {
1029   { "/mnt/tmp/", "/tmp/" },
1030 };
1031
1032 static const char *wrap_path(const char *path)
1033 {
1034   char *buff;
1035   size_t size;
1036   int i, len;
1037
1038   // do only path mapping for now
1039   for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(path_map); i++) {
1040     len = strlen(path_map[i].from);
1041     if (strncmp(path, path_map[i].from, len) == 0) {
1042       size = strlen(path) + strlen(path_map[i].to) + 1;
1043       buff = malloc(size);
1044       if (buff == NULL)
1045         break;
1046       snprintf(buff, size, "%s%s", path_map[i].to, path + len);
1047       dbg("mapped path \"%s\" -> \"%s\"\n", path, buff);
1048       return buff;
1049     }
1050   }
1051
1052   return path;
1053 }
1054
1055 void *emu_do_fopen(const char *path, const char *mode)
1056 {
1057   const char *w_path = wrap_path(path);
1058   FILE *ret;
1059   ret = fopen(w_path, mode);
1060   if (w_path != path)
1061     free((void *)w_path);
1062   return ret;
1063 }
1064
1065 // FIXME: threads..
1066 int emu_do_system(const char *command)
1067 {
1068   static char tmp_path[512];
1069   const char *p2;
1070   char *p;
1071   int ret;
1072
1073   if (command == NULL)
1074     return -1;
1075
1076   // pass through stuff in PATH
1077   p = strchr(command, ' ');
1078   p2 = strchr(command, '/');
1079   if (p2 == NULL || (p != NULL && p2 > p))
1080     return system(command);
1081
1082   make_local_path(tmp_path, sizeof(tmp_path), "ginge_prep");
1083   p = tmp_path + strlen(tmp_path);
1084
1085   p2 = wrap_path(command);
1086   snprintf(p, sizeof(tmp_path) - (p - tmp_path), " %s", p2);
1087   if (p2 != command)
1088     free((void *)p2);
1089
1090   dbg("system: \"%s\"\n", tmp_path);
1091
1092   // the app might want the screen too..
1093   fb_thread_pause();
1094   ret = system(tmp_path);
1095   fb_thread_resume();
1096   return ret;
1097 }
1098