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Up to [Isaki's NoNo m68k/m88k emulator] / nono / debugger|
Return to branchhistory.cpp CVS log | Up to [Isaki's NoNo m68k/m88k emulator] / nono / debugger |
1.1 root 1: //
2: // nono
3: // Copyright (C) 2020 nono project
4: // Licensed under nono-license.txt
5: //
6:
1.1.1.5 root 7: //
1.1 root 8: // ブランチ履歴
1.1.1.5 root 9: //
1.1 root 10:
11: #include "branchhistory.h"
1.1.1.10! root 12: #include "m680x0disasm.h"
1.1 root 13: #include "m88100.h"
1.1.1.10! root 14: #include "monitor.h"
1.1.1.7 root 15: #include "mpu64180.h"
1.1.1.5 root 16: #include "vectortable.h"
1.1 root 17:
18: // コンストラクタ
1.1.1.9 root 19: BranchHistory::BranchHistory(uint objid_)
1.1.1.7 root 20: : inherited(objid_)
1.1 root 21: {
1.1.1.7 root 22: int monitor_id;
23:
24: switch (GetId()) {
25: case OBJ_MPU_BRHIST:
26: is_exhist = false;
27: monitor_id = ID_SUBWIN_BRHIST;
28: break;
29: case OBJ_MPU_EXHIST:
30: is_exhist = true;
31: monitor_id = ID_SUBWIN_EXHIST;
32: break;
33: case OBJ_XP_BRHIST:
34: is_exhist = false;
35: monitor_id = ID_SUBWIN_XPBRHIST;
36: break;
37: case OBJ_XP_EXHIST:
38: is_exhist = true;
39: monitor_id = ID_SUBWIN_XPEXHIST;
40: break;
41: default:
42: PANIC("unknown id %s", GetIdStr());
43: }
1.1.1.4 root 44:
1.1.1.5 root 45: // ログは不要
46: ClearAlias();
47:
1.1.1.7 root 48: vectortable = GetVectorTable();
49:
1.1.1.10! root 50: monitor = gMonitorManager->Regist(monitor_id, this);
! 51: monitor->func = ToMonitorCallback(&BranchHistory::MonitorUpdate);
! 52: monitor->SetSize(55, 1 + 32); // ヘッダ1行とエントリ数
! 53: monitor->SetMaxHeight(1 + 256);
1.1.1.7 root 54:
55: // hd64180 はこれを上書きする
56: x_count = 45;
1.1 root 57: }
58:
59: // デストラクタ
60: BranchHistory::~BranchHistory()
61: {
62: }
63:
64: // 初期化
65: void
66: BranchHistory::Clear()
67: {
68: top = 0;
69: for (int i = 0; i < countof(entry); i++) {
70: BranchEntry& e = entry[i];
71: e.count = 0;
72: e.from = 0xffffffff;
73: e.to = 0xffffffff;
74: e.inst = 0;
75: }
76: }
77:
78: // 使用中のエントリ数を取得する
79: int
80: BranchHistory::GetUsed() const
81: {
82: int i = 0;
83:
84: // top の位置から一巡するまで。有効エントリは count > 0。
85: for (; i < 256; i++) {
86: if (entry[(256 + top - i) % 256].count == 0) {
87: break;
88: }
89: }
90: return i;
91: }
92:
93: // モニタ更新
94: void
1.1.1.4 root 95: BranchHistory::MonitorUpdate(Monitor *, TextScreen& screen)
1.1 root 96: {
97: uint8 t;
98: int y;
99: int ydelta;
100: int row;
101:
102: // userdata は表示開始位置と各種フラグ。
103: // 下位 32bit が表示開始位置で、0 なら先頭のエントリから、1 なら先頭の
1.1.1.4 root 104: // 一つ次のエントリから、…を表す (表示行数は screen の高さ分)。
1.1 root 105: // BottomToTop が %1 なら並び順を下から上に変える (コンソール用)。
1.1.1.4 root 106: bool bottom_to_top = (screen.userdata & BottomToTop);
107: int pos = (int)screen.userdata;
1.1 root 108:
109: // 0 1 2 3 4 5 6
110: // 0123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789
111: // No. FromAddr Instruction ToAddr Iteration
112: // 001 U:01234567(01234567:bcnd.n) -> $01234567 x123456789
113: // 001 U:01234567(0123:trap ) -> $01234567 x123456789
114: // 002 S:01234567< 2> Bus Error
115: // 002 S:01234567< 69> MFP Timer-C
116: // 01234567890123456789012
117:
1.1.1.4 root 118: screen.Clear();
119: row = screen.GetRow();
1.1 root 120:
121: // 最初の1行は常にヘッダ
1.1.1.7 root 122: std::string header = FormatHeader();
123: screen.Puts(0, 0, header.c_str());
1.1 root 124:
125: // pos は最新を 0 とした通し番号。(スクロールしてたら開始が 0 とは限らない)
126: // t が entry[] 上の現在位置。
127: // y は表示座標。(上から表示か下から表示かが変わる)
128: t = top - pos;
129: int pos_end = pos + row - 1;
130: if (bottom_to_top == false) {
131: y = 1;
132: ydelta = 1;
133: } else {
134: y = row - 1;
135: ydelta = -1;
136: }
137: for (; pos < pos_end; pos++, y += ydelta) {
138: BranchEntry& e = entry[t--];
139: if (e.count == 0) {
140: continue;
141: }
142: std::string str = FormatEntry(e);
1.1.1.9 root 143: screen.Print(0, y, "%3u %s", pos, str.c_str());
1.1 root 144: if (e.count > 1) {
1.1.1.7 root 145: screen.Print(x_count, y, "x%9u", e.count);
1.1 root 146: }
147: }
148: }
149:
1.1.1.7 root 150: // ヘッダ文字列を返す。(m68k, m88k 共通)
151: std::string
152: BranchHistory::FormatHeader() const
153: {
154: if (is_exhist) {
155: // 012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789
156: return "No. FromAddr Vec. Exception Iteration";
157: } else {
158: // 012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789
159: return "No. FromAddr Instruction ToAddr Iteration";
160: }
161: }
1.1 root 162:
163:
164: //
165: // m680x0 ブランチ履歴 (どこに置くのがよいか)
166: //
167:
1.1.1.8 root 168: // m680x0 ブランチ履歴では、通常ブランチ、例外発生 (IOCS コールと
169: // それ以外)、例外ベクタによるジャンプの4つを区別する。
1.1 root 170: //
1.1.1.8 root 171: // 1. 通常の分岐:
172: // from は上位31ビットが分岐元 PC、最下位ビットが S/U。
173: // to は32ビット全体が分岐先 PC。
174: // inst は上位2ビットが %00 (Normal)、下位16ビットに分岐元命令の1ワード目。
175: //
176: // 31 30 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
177: // +---+---+-- --+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+
178: // | 0 | 0 | .. | instruction word |
179: // +---+---+-- --+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+
180: //
181: // 2. 例外発生 (IOCS コール以外の場合):
182: // from は上位31ビットが例外発生時の PC、最下位ビットが S/U。
183: // to は不問だが 0 にすること。
184: // inst は上位2ビットが %11 (Exception)、Number はベクタ番号 (0-255)。
185: // 例外が TRAP#15 で IOCS コールっぽくない場合もこちら。
186: //
187: // 31 30 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
188: // +---+---+-- --+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+
189: // | 1 | 1 | .. | 0 | Vector |
190: // +---+---+-- --+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+
191: //
192: // 3. 例外発生 (IOCS コールの場合):
193: // from, to は同じ。
194: // inst は上位2ビットが %10 (IOCSCall)、Number は IOCS コール番号 (0-255)。
195: //
196: // 31 30 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
197: // +---+---+-- --+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+
198: // | 1 | 0 | .. | 0 | IOCS Call Number |
199: // +---+---+-- --+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+
1.1 root 200: //
1.1.1.8 root 201: // 4. 例外ベクタによる分岐 (例外処理の最後に起きる):
1.1.1.3 root 202: // from はベクタアドレス、
203: // to は分岐先 (0 も起こりえる)、
1.1.1.8 root 204: // inst は上位2ビットが %01 (VectorJump)。
205: //
206: // 31 30 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
207: // +---+---+-- --+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+
208: // | 0 | 1 | .. | 0 |
209: // +---+---+-- --+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+
210: //
1.1 root 211:
212: // コンストラクタ
1.1.1.9 root 213: BranchHistory_m680x0::BranchHistory_m680x0(uint objid_)
1.1.1.7 root 214: : inherited(objid_)
1.1 root 215: {
216: }
217:
218: // デストラクタ
219: BranchHistory_m680x0::~BranchHistory_m680x0()
220: {
221: }
222:
223: // 1エントリ分の表示内容作成
224: std::string
225: BranchHistory_m680x0::FormatEntry(const BranchEntry& e)
226: {
227: // m68k では from の最下位1ビットを S/U として使う
228: std::string desc = string_format("%c:%08x",
229: (e.from & 1) ? 'S' : 'U', (e.from & ~1));
230:
1.1.1.8 root 231: switch (e.inst >> 30) {
232: case 0: // 通常分岐
233: {
1.1 root 234: const char *mnemonic;
1.1.1.8 root 235: uint32 inst = e.inst & 0xffff;
1.1 root 236: if (inst == 0x4e73) {
237: mnemonic = ":rte";
238: } else if (inst == 0x4e75) {
239: mnemonic = ":rts";
240: } else if (inst == 0x4e77) {
241: mnemonic = ":rtr";
242: } else if ((inst & 0xffc0) == 0x4e80) {
243: mnemonic = ":jsr";
244: } else if ((inst & 0xffc0) == 0x4ec0) {
245: mnemonic = ":jmp";
246: } else if ((inst & 0xfff8) == 0x51c8) {
247: mnemonic = ":dbra";
248: } else if ((inst & 0xf0f8) == 0x50c8) {
249: mnemonic = ":dbcc";
250: } else if ((inst & 0xff00) == 0x6000) {
251: mnemonic = ":bra";
252: } else if ((inst & 0xff00) == 0x6100) {
253: mnemonic = ":bsr";
254: } else if ((inst & 0xf000) == 0x6000) {
255: mnemonic = ":bcc";
256: } else if ((inst & 0xfff8) == 0xf248) {
257: mnemonic = ":fdbcc";
258: } else if ((inst & 0xff80) == 0xf280) {
259: mnemonic = ":fbcc";
260: } else {
261: mnemonic = "";
262: }
263: desc += string_format("(%04x%-6s) -> $%08x", inst, mnemonic, e.to);
1.1.1.8 root 264: break;
265: }
266:
267: case 1: // 例外ベクタフェッチによるジャンプ
268: // 例外ベクタフェッチしてジャンプ
269: desc += string_format("(vector fetch) -> $%08x", e.to);
270: break;
271:
272: case 2: // 例外発生 (IOCS コール)
273: {
274: uint num = e.inst & 0xff;
275: const char *name = m680x0disasm::GetIOCSName(num);
276: if (name != NULL) {
1.1.1.9 root 277: desc += string_format("<%3u> IOCS %s", M68K::EXCEP_TRAP15, name);
1.1.1.8 root 278: } else {
1.1.1.9 root 279: desc += string_format("<%3u> IOCS $%02x", M68K::EXCEP_TRAP15, num);
1.1.1.8 root 280: }
281: break;
282: }
283:
284: case 3: // 例外発生 (IOCS コール以外)
285: {
286: uint32 vector = e.inst & 0xff;
287: const char *name = vectortable->GetExceptionName(vector);
1.1.1.9 root 288: desc += string_format("<%3u> %s", vector, name ?: "");
1.1.1.8 root 289: break;
290: }
291:
292: default:
293: __unreachable();
1.1 root 294: }
295: return desc;
296: }
297:
298:
299: //
300: // m88xx0 ブランチ履歴 (どこに置くのがよいか)
301: //
302:
303: // m88xx0 ブランチ履歴では、通常ブランチ、例外発生の2つを区別する。
304: // m68k は例外ベクタに書いてあるアドレスに飛ぶのでもう1種類分けてあったが、
305: // m88k は例外ベクタを直接実行するのでそれは不要。
306: //
307: // 通常の分岐:
1.1.1.3 root 308: // from は上位30ビットが分岐元 XIP、最下位ビットが S/U、
309: // to は32ビット全体が分岐先アドレス、
310: // inst は命令ワード。
1.1 root 311: //
312: // 例外発生:
1.1.1.3 root 313: // from は上位30ビットが例外発生時の XIP、最下位ビットが S/U、
314: // to は 0。
315: // inst は $fc000VVV で VVV (9ビット)がベクタ番号。
316: // 命令ワードとは衝突しない (instruction.txt 参照)。
1.1 root 317:
318: // コンストラクタ
1.1.1.9 root 319: BranchHistory_m88xx0::BranchHistory_m88xx0(uint objid_)
1.1.1.7 root 320: : inherited(objid_)
1.1 root 321: {
322: }
323:
324: // デストラクタ
325: BranchHistory_m88xx0::~BranchHistory_m88xx0()
326: {
327: }
328:
329: // 1エントリ分の表示内容作成
330: std::string
331: BranchHistory_m88xx0::FormatEntry(const BranchEntry& e)
332: {
333: // m88k では from の最下位1ビットを S/U として使う
334: std::string desc = string_format("%c:%08x",
335: (e.from & 1) ? 'S' : 'U', (e.from & ~1));
336:
337: if (e.inst >= 0xfc000000 && e.to == 0) {
338: // 例外発生記録
339: // 発生アドレスとベクタを表示
340: uint32 vector = e.inst & 0x1ff;
1.1.1.7 root 341: const char *name = vectortable->GetExceptionName(vector);
1.1.1.9 root 342: desc += string_format("<%3u> %s", vector, name ?: "");
1.1.1.7 root 343: if (vector == 128 || vector == 450) {
344: // 450 なら OpenBSD のシステムコール番号を追加。
345: // 非公式 NetBSD/luna88k は(今の所?) 128 を使ってるようだ。
1.1.1.9 root 346: desc += string_format("(%u)", (e.inst >> 12) & 0xfff);
1.1 root 347: }
348: } else if (e.inst >= 0xc0000000) {
349: // ブランチ
350: const char *mnemonic = "";
351: uint32 up4 = (e.inst >> 26) & 0xf;
352: switch (up4) {
353: case 0: mnemonic = ":br"; break;
354: case 1: mnemonic = ":br.n"; break;
355: case 2: mnemonic = ":bsr"; break;
356: case 3: mnemonic = ":bsr.n"; break;
357: case 4: mnemonic = ":bb0"; break;
358: case 5: mnemonic = ":bb0.n"; break;
1.1.1.2 root 359: case 6: mnemonic = ":bb1"; break;
1.1 root 360: case 7: mnemonic = ":bb1.n"; break;
361:
362: case 0xa: mnemonic = ":bcnd"; break;
363: case 0xb: mnemonic = ":bcnd.n"; break;
364: case 0xc: {
365: uint32 lo6 = (e.inst >> 10) & 0x3f;
366: if (lo6 == 0x34) {
367: mnemonic = ":tb0";
368: } else if (lo6 == 0x36) {
369: mnemonic = ":tb1";
370: } else if (lo6 == 0x3a) {
371: mnemonic = ":tcnd";
372: }
373: break;
374: }
375: case 0xd: {
376: uint32 lo6 = (e.inst >> 10) & 0x3f;
377: if (lo6 == 0x30) {
378: if ((e.inst & 0x1f) == 1) {
379: mnemonic = ":jmp r1";
380: } else {
381: mnemonic = ":jmp";
382: }
383: } else if (lo6 == 0x31) {
384: mnemonic = ":jmp.n";
385: } else if (lo6 == 0x32) {
386: mnemonic = ":jsr";
387: } else if (lo6 == 0x33) {
388: mnemonic = ":jsr.n";
389: } else if (lo6 == 0x3f) {
390: mnemonic = ":rte";
391: }
392: break;
393: }
394: case 0xe: mnemonic = ":tbnd"; break;
395: default:
396: break;
397: }
398: desc += string_format("(%08x%-7s) -> $%08x", e.inst, mnemonic, e.to);
399: }
400: return desc;
401: }
1.1.1.7 root 402:
403:
404: //
405: // XP ブランチ履歴
406: //
407:
408: // XP ブランチ履歴では、通常ブランチ、例外発生、例外ベクタによるジャンプの
409: // 3つを区別する。
410: //
411: // 通常の分岐
412: // from は下位 16 ビットが分岐元 PC
413: // to は下位 16 ビットが分岐先 PC
414: // inst の最上位ビットが %0 で区別する。
415: // inst の下位 16 ビットに命令を上詰めで。例えば
416: // CALL (1バイト命令 CD nn nn) なら $0000'cd00、
417: // RETI (2バイト命令 ED 4D) なら $0000'ed4d。
418: //
419: // 例外発生
420: // from は下位 16 ビットが例外発生時の PC
421: // to は $ffffffff ならこのエントリはベクタ方式の例外発生時側を示す、
422: // そうでなければダイレクト方式で下位 16 ビットが分岐先 PC
423: // inst の最上位ビットが %1 で inst が $ffffffff でなければ
424: // 下位に優先度(0-15)。
425: //
426: // 例外ベクタジャンプの場合
427: // from はベクタアドレス
428: // to は分岐先 PC、
429: // inst が $ffffffff で区別する。
430:
431: // コンストラクタ
1.1.1.9 root 432: BranchHistory_hd64180::BranchHistory_hd64180(uint objid_)
1.1.1.7 root 433: : inherited(objid_)
434: {
1.1.1.10! root 435: monitor->SetSize(48, 1 + 32); // ヘッダ1行とエントリ数
1.1.1.7 root 436: x_count = 38;
437: }
438:
439: // デストラクタ
440: BranchHistory_hd64180::~BranchHistory_hd64180()
441: {
442: }
443:
444: // ヘッダ文字列を返す。
445: std::string
446: BranchHistory_hd64180::FormatHeader() const
447: {
448: if (is_exhist) {
449: // 01234567890123456789012345678901234567890123456789
450: return "No. From Exception Iteration";
451: } else {
452: // 01234567890123456789012345678901234567890123456789
453: return "No. From Instruction ToAddr Iteration";
454: }
455: }
456:
457: // 1エントリ分の表示内容作成
458: std::string
459: BranchHistory_hd64180::FormatEntry(const BranchEntry& e)
460: {
461: // 0 1 2 3 4 5
462: // 012345678901234567890123456789012345678901234567890
463: // No. From Instruction ToAddr Iteration
464: // 001 0123(0000:CALL NZ) -> $0234 x123456899
465: // No. From Exception
466: // 002 0123<00> Timer Overflow
467: // 003 0038(vector fetch) -> $0000
468:
469: std::string desc = strhex(e.from, 4);
470:
471: if (e.inst == 0xffffffff) {
472: // 例外ベクタフェッチしてジャンプ
473: desc += string_format("(vector fetch) -> $%04x", e.to);
474: } else if ((int32)e.inst < 0) {
475: // 例外発生
476: uint32 vector = e.inst & 0xff;
1.1.1.9 root 477: desc += string_format("<%2u>%-15s",
1.1.1.7 root 478: vector, MPU64180Device::InterruptName[vector]);
479: // 例外履歴には宛先は出さないほうに統一。
480: // ブランチ履歴でも、ベクタ方式なら宛先不要。
481: if (is_exhist == false && e.to != -1) {
482: desc += string_format(" -> $%04x", e.to);
483: }
484: } else {
485: // ブランチ
486: std::string mnemonic;
487: uint32 inst = e.inst & 0xffff;
488: if (inst == 0x1000) {
489: mnemonic = ":DJNZ";
490: } else if (inst == 0x1800) {
491: mnemonic = ":JR";
492: } else if (inst == 0xc300) {
493: mnemonic = ":JP";
494: } else if (inst == 0xc900) {
495: mnemonic = ":RET";
496: } else if (inst == 0xcd00) {
497: mnemonic = ":CALL";
498: } else if (inst == 0xe900) {
499: mnemonic = ":JP (HL)";
500: } else if (inst == 0xed45) {
501: mnemonic = ":RETN";
502: } else if (inst == 0xed4d) {
503: mnemonic = ":RETI";
504: } else if (inst == 0xdde9) {
505: mnemonic = ":JP (IX)";
506: } else if (inst == 0xfde9) {
507: mnemonic = ":JP (IY)";
508: } else if ((inst & 0xe700) == 0x2000) {
509: mnemonic = ":JR " + fstr((inst >> 11) & 3);
510: } else if ((inst & 0xc700) == 0xc000) {
511: mnemonic = ":RET " + fstr((inst >> 11) & 7);
512: } else if ((inst & 0xc700) == 0xc200) {
513: mnemonic = ":JP " + fstr((inst >> 11) & 7);
514: } else if ((inst & 0xc700) == 0xc400) {
515: mnemonic = ":CALL " + fstr((inst >> 11) & 7);
516: } else if ((inst & 0xc700) == 0xc700) {
517: mnemonic = string_format(":RST %02xH", (inst >> 8) & 0x38);
518: }
519: desc += string_format("(%04x%-8s) -> $%04x",
520: inst, mnemonic.c_str(), e.to);
521: }
522: return desc;
523: }
524:
525: /*static*/ std::string
526: BranchHistory_hd64180::fstr(int f)
527: {
528: static const char fff[] =
529: "NZ\0\0"
530: "Z\0\0\0"
531: "NC\0\0"
532: "C\0\0\0"
533: "PO\0\0"
534: "PE\0\0"
535: "P\0\0\0"
536: "M";
537:
538: return &fff[f * 4];
539: }
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