b794fd054194105736e1480c2a974887c8b5dc5f
[external/binutils.git] / sim / mn10300 / mn10300_sim.h
1 #include <stdio.h>
2 #include <ctype.h>
3 #include "ansidecl.h"
4 #include "callback.h"
5 #include "opcode/mn10300.h"
6 #include <limits.h>
7 #include "remote-sim.h"
8 #include "bfd.h"
9
10 #ifndef INLINE
11 #ifdef __GNUC__
12 #define INLINE inline
13 #else
14 #define INLINE
15 #endif
16 #endif
17
18 extern host_callback *mn10300_callback;
19 extern SIM_DESC simulator;
20
21 #define DEBUG_TRACE             0x00000001
22 #define DEBUG_VALUES            0x00000002
23
24 extern int mn10300_debug;
25
26 #if UCHAR_MAX == 255
27 typedef unsigned char uint8;
28 typedef signed char int8;
29 #else
30 #error "Char is not an 8-bit type"
31 #endif
32
33 #if SHRT_MAX == 32767
34 typedef unsigned short uint16;
35 typedef signed short int16;
36 #else
37 #error "Short is not a 16-bit type"
38 #endif
39
40 #if INT_MAX == 2147483647
41
42 typedef unsigned int uint32;
43 typedef signed int int32;
44
45 #else
46 #  if LONG_MAX == 2147483647
47
48 typedef unsigned long uint32;
49 typedef signed long int32;
50
51 #  else
52 #  error "Neither int nor long is a 32-bit type"
53 #  endif
54 #endif
55
56 typedef uint32 reg_t;
57
58 struct simops 
59 {
60   long opcode;
61   long mask;
62   void (*func)();
63   int length;
64   int format;
65   int numops;
66   int operands[16];
67 };
68
69 /* The current state of the processor; registers, memory, etc.  */
70
71 struct _state
72 {
73   reg_t regs[32];               /* registers, d0-d3, a0-a3, sp, pc, mdr, psw,
74                                    lir, lar, mdrq, plus some room for processor
75                                    specific regs.  */
76   uint8 *mem;                   /* main memory */
77   int exception;
78   int exited;
79
80   /* All internal state modified by signal_exception() that may need to be
81      rolled back for passing moment-of-exception image back to gdb. */
82   reg_t exc_trigger_regs[32];
83   reg_t exc_suspend_regs[32];
84   int exc_suspended;
85
86 #define SIM_CPU_EXCEPTION_TRIGGER(SD,CPU,CIA) mn10300_cpu_exception_trigger(SD,CPU,CIA)
87 #define SIM_CPU_EXCEPTION_SUSPEND(SD,CPU,EXC) mn10300_cpu_exception_suspend(SD,CPU,EXC)
88 #define SIM_CPU_EXCEPTION_RESUME(SD,CPU,EXC) mn10300_cpu_exception_resume(SD,CPU,EXC)
89 };
90
91 extern struct _state State;
92 extern uint32 OP[4];
93 extern struct simops Simops[];
94
95 #define PC      (State.regs[REG_PC])
96 #define SP      (State.regs[REG_SP])
97
98 #define PSW (State.regs[11])
99 #define PSW_Z 0x1
100 #define PSW_N 0x2
101 #define PSW_C 0x4
102 #define PSW_V 0x8
103 #define PSW_IE LSBIT (11)
104 #define PSW_LM LSMASK (10, 8)
105
106 #define EXTRACT_PSW_LM LSEXTRACTED16 (PSW, 10, 8)
107 #define INSERT_PSW_LM(l) LSINSERTED16 ((l), 10, 8)
108
109 #define REG_D0 0
110 #define REG_A0 4
111 #define REG_SP 8
112 #define REG_PC 9
113 #define REG_MDR 10
114 #define REG_PSW 11
115 #define REG_LIR 12
116 #define REG_LAR 13
117 #define REG_MDRQ 14
118
119 #if WITH_COMMON
120 /* These definitions conflict with similar macros in common.  */
121 #else
122 #define SEXT3(x)        ((((x)&0x7)^(~0x3))+0x4)        
123
124 /* sign-extend a 4-bit number */
125 #define SEXT4(x)        ((((x)&0xf)^(~0x7))+0x8)        
126
127 /* sign-extend a 5-bit number */
128 #define SEXT5(x)        ((((x)&0x1f)^(~0xf))+0x10)      
129
130 /* sign-extend an 8-bit number */
131 #define SEXT8(x)        ((((x)&0xff)^(~0x7f))+0x80)
132
133 /* sign-extend a 9-bit number */
134 #define SEXT9(x)        ((((x)&0x1ff)^(~0xff))+0x100)
135
136 /* sign-extend a 16-bit number */
137 #define SEXT16(x)       ((((x)&0xffff)^(~0x7fff))+0x8000)
138
139 /* sign-extend a 22-bit number */
140 #define SEXT22(x)       ((((x)&0x3fffff)^(~0x1fffff))+0x200000)
141
142 #define MAX32   0x7fffffffLL
143 #define MIN32   0xff80000000LL
144 #define MASK32  0xffffffffLL
145 #define MASK40  0xffffffffffLL
146 #endif  /* not WITH_COMMON */
147
148 #ifdef _WIN32
149 #define SIGTRAP 5
150 #define SIGQUIT 3
151 #endif
152
153 #if WITH_COMMON
154
155 #define FETCH32(a,b,c,d) \
156  ((a)+((b)<<8)+((c)<<16)+((d)<<24))
157
158 #define FETCH24(a,b,c) \
159  ((a)+((b)<<8)+((c)<<16))
160
161 #define FETCH16(a,b) ((a)+((b)<<8))
162
163 #define load_byte(ADDR) \
164 sim_core_read_unaligned_1 (STATE_CPU (simulator, 0), PC, read_map, (ADDR))
165
166 #define load_half(ADDR) \
167 sim_core_read_unaligned_2 (STATE_CPU (simulator, 0), PC, read_map, (ADDR))
168
169 #define load_word(ADDR) \
170 sim_core_read_unaligned_4 (STATE_CPU (simulator, 0), PC, read_map, (ADDR))
171
172 #define store_byte(ADDR, DATA) \
173 sim_core_write_unaligned_1 (STATE_CPU (simulator, 0), \
174                             PC, write_map, (ADDR), (DATA))
175
176
177 #define store_half(ADDR, DATA) \
178 sim_core_write_unaligned_2 (STATE_CPU (simulator, 0), \
179                             PC, write_map, (ADDR), (DATA))
180
181
182 #define store_word(ADDR, DATA) \
183 sim_core_write_unaligned_4 (STATE_CPU (simulator, 0), \
184                             PC, write_map, (ADDR), (DATA))
185 #endif  /* WITH_COMMON */
186
187 #if WITH_COMMON
188 #else
189 #define load_mem_big(addr,len) \
190   (len == 1 ? *((addr) + State.mem) : \
191    len == 2 ? ((*((addr) + State.mem) << 8) \
192                | *(((addr) + 1) + State.mem)) : \
193    len == 3 ? ((*((addr) + State.mem) << 16) \
194                | (*(((addr) + 1) + State.mem) << 8) \
195                | *(((addr) + 2) + State.mem)) : \
196               ((*((addr) + State.mem) << 24) \
197                | (*(((addr) + 1) + State.mem) << 16) \
198                | (*(((addr) + 2) + State.mem) << 8) \
199                | *(((addr) + 3) + State.mem)))
200
201 static INLINE uint32
202 load_byte (addr)
203      SIM_ADDR addr;
204 {
205   uint8 *p = (addr & 0xffffff) + State.mem;
206
207 #ifdef CHECK_ADDR
208   if ((addr & 0xffffff) > max_mem)
209     abort ();
210 #endif
211
212   return p[0];
213 }
214
215 static INLINE uint32
216 load_half (addr)
217      SIM_ADDR addr;
218 {
219   uint8 *p = (addr & 0xffffff) + State.mem;
220
221 #ifdef CHECK_ADDR
222   if ((addr & 0xffffff) > max_mem)
223     abort ();
224 #endif
225
226   return p[1] << 8 | p[0];
227 }
228
229 static INLINE uint32
230 load_3_byte (addr)
231      SIM_ADDR addr;
232 {
233   uint8 *p = (addr & 0xffffff) + State.mem;
234
235 #ifdef CHECK_ADDR
236   if ((addr & 0xffffff) > max_mem)
237     abort ();
238 #endif
239
240   return p[2] << 16 | p[1] << 8 | p[0];
241 }
242
243 static INLINE uint32
244 load_word (addr)
245      SIM_ADDR addr;
246 {
247   uint8 *p = (addr & 0xffffff) + State.mem;
248
249 #ifdef CHECK_ADDR
250   if ((addr & 0xffffff) > max_mem)
251     abort ();
252 #endif
253
254   return p[3] << 24 | p[2] << 16 | p[1] << 8 | p[0];
255 }
256
257 static INLINE uint32
258 load_mem (addr, len)
259      SIM_ADDR addr;
260      int len;
261 {
262   uint8 *p = (addr & 0xffffff) + State.mem;
263
264 #ifdef CHECK_ADDR
265   if ((addr & 0xffffff) > max_mem)
266     abort ();
267 #endif
268
269   switch (len)
270     {
271     case 1:
272       return p[0];
273     case 2:
274       return p[1] << 8 | p[0];
275     case 3:
276       return p[2] << 16 | p[1] << 8 | p[0];
277     case 4:
278       return p[3] << 24 | p[2] << 16 | p[1] << 8 | p[0];
279     default:
280       abort ();
281     }
282 }
283
284 static INLINE void
285 store_byte (addr, data)
286      SIM_ADDR addr;
287      uint32 data;
288 {
289   uint8 *p = (addr & 0xffffff) + State.mem;
290
291 #ifdef CHECK_ADDR
292   if ((addr & 0xffffff) > max_mem)
293     abort ();
294 #endif
295
296   p[0] = data;
297 }
298
299 static INLINE void
300 store_half (addr, data)
301      SIM_ADDR addr;
302      uint32 data;
303 {
304   uint8 *p = (addr & 0xffffff) + State.mem;
305
306 #ifdef CHECK_ADDR
307   if ((addr & 0xffffff) > max_mem)
308     abort ();
309 #endif
310
311   p[0] = data;
312   p[1] = data >> 8;
313 }
314
315 static INLINE void
316 store_3_byte (addr, data)
317      SIM_ADDR addr;
318      uint32 data;
319 {
320   uint8 *p = (addr & 0xffffff) + State.mem;
321
322 #ifdef CHECK_ADDR
323   if ((addr & 0xffffff) > max_mem)
324     abort ();
325 #endif
326
327   p[0] = data;
328   p[1] = data >> 8;
329   p[2] = data >> 16;
330 }
331
332 static INLINE void
333 store_word (addr, data)
334      SIM_ADDR addr;
335      uint32 data;
336 {
337   uint8 *p = (addr & 0xffffff) + State.mem;
338
339 #ifdef CHECK_ADDR
340   if ((addr & 0xffffff) > max_mem)
341     abort ();
342 #endif
343
344   p[0] = data;
345   p[1] = data >> 8;
346   p[2] = data >> 16;
347   p[3] = data >> 24;
348 }
349 #endif  /* not WITH_COMMON */
350
351 /* Function declarations.  */
352
353 uint32 get_word PARAMS ((uint8 *));
354 uint16 get_half PARAMS ((uint8 *));
355 uint8 get_byte PARAMS ((uint8 *));
356 void put_word PARAMS ((uint8 *, uint32));
357 void put_half PARAMS ((uint8 *, uint16));
358 void put_byte PARAMS ((uint8 *, uint8));
359
360 extern uint8 *map PARAMS ((SIM_ADDR addr));
361
362 INLINE_SIM_MAIN (void) genericAdd PARAMS ((unsigned long source, unsigned long destReg));
363 INLINE_SIM_MAIN (void) genericSub PARAMS ((unsigned long source, unsigned long destReg));
364 INLINE_SIM_MAIN (void) genericCmp PARAMS ((unsigned long leftOpnd, unsigned long rightOpnd));
365 INLINE_SIM_MAIN (void) genericOr PARAMS ((unsigned long source, unsigned long destReg));
366 INLINE_SIM_MAIN (void) genericXor PARAMS ((unsigned long source, unsigned long destReg));
367 INLINE_SIM_MAIN (void) genericBtst PARAMS ((unsigned long leftOpnd, unsigned long rightOpnd));
368 INLINE_SIM_MAIN (int) syscall_read_mem PARAMS ((host_callback *cb,
369                                                 struct cb_syscall *sc,
370                                                 unsigned long taddr,
371                                                 char *buf,
372                                                 int bytes)); 
373 INLINE_SIM_MAIN (int) syscall_write_mem PARAMS ((host_callback *cb,
374                                                 struct cb_syscall *sc,
375                                                 unsigned long taddr,
376                                                 const char *buf,
377                                                 int bytes)); 
378 INLINE_SIM_MAIN (void) do_syscall PARAMS ((void));
379 void program_interrupt (SIM_DESC sd, sim_cpu *cpu, sim_cia cia, SIM_SIGNAL sig);
380
381 void mn10300_cpu_exception_trigger(SIM_DESC sd, sim_cpu* cpu, address_word pc);
382 void mn10300_cpu_exception_suspend(SIM_DESC sd, sim_cpu* cpu, int exception);
383 void mn10300_cpu_exception_resume(SIM_DESC sd, sim_cpu* cpu, int exception);