--- nono/debugger/debugger.cpp 2026/04/29 17:04:37 1.1.1.4 +++ nono/debugger/debugger.cpp 2026/04/29 17:04:48 1.1.1.7 @@ -9,8 +9,8 @@ #include "debugger_m680x0.h" #include "debugger_m88xx0.h" #include "mainapp.h" -#include "mystring.h" #include "mythread.h" +#include "scheduler.h" #include #include @@ -113,6 +113,11 @@ Debugger::ThreadRun() return; } + // disp_regs の初期値設定。 + // 再接続でも継続してていいような気がするのでループ外で初期化。 + disp_regs.clear(); + disp_regs.push_back("r"); + for (;;) { // 着信待ち if (Accept() == false) { @@ -136,12 +141,9 @@ Debugger::ThreadRun() cons->Print("This is debugger console\n"); // 接続ごとに初期化する値 - // XXX もうちょっときれいにしたい - d_last_addr = 0xffffffff; - m_last_addr = 0xffffffff; n_enable = false; s_enable = false; - t_enable = false; + t_enable = true; } // プロンプトが取れるのを待つ @@ -149,9 +151,11 @@ Debugger::ThreadRun() break; } - // プロンプトに来た時に表示するいつものやつ + // d/m をいきなり引数なしで実行した時のため、現在地にしておく。 pc = md->GetPC(); - d_last_addr = pc; + m_last_addr.Set(pc, md->IsSuper(), true); + d_last_addr.Set(pc, md->IsSuper(), false); + // プロンプトに来た時に表示するいつものやつ cmd_minus(); // コマンド処理のメインループ @@ -260,6 +264,12 @@ Debugger::CommandAction Debugger::MainLoop() { for (;;) { + // ブレークポイント到達メッセージがあればここで表示 + if (bpointmsg.empty() == false) { + cons->Print("%s", bpointmsg.c_str()); + bpointmsg.clear(); + } + cons->Prompt(); if (cons->Gets(cmdbuf) == false) { // EOF or Error @@ -330,55 +340,94 @@ debugger_check() bool Debugger::Check() { - if (t_enable) { - t_count--; - if (t_count == 0) { - t_enable = false; - return true; + bool is_break = false; + + // ブレークポイントは他のチェックとは併用になるので先に調べる。 + if (CheckAllBreakpoints()) { + is_break = true; + } + // アドレス指定付き continue もブレークポイントと似た動作なのでこっち。 + // XXX ブレークポイントとして実装するかどうか + if (bc_enable) { + if (bc_addr == md->GetPC()) { + bc_enable = false; + is_break = true; } } - if (s_enable) { + // XXX 残りは排他動作のはず + + // いずれの場合も、ステップ実行が終了条件にマッチしたら、ブレークポイント + // の成否に関わらず true を返せばいい。 + // 終了条件が来ないうちに先にブレークポイントに到達した場合でも、ブレーク + // ポイントによりプロンプトに降りるわけなので、実行中のステップ実行を + // キャンセルする。この場合もブレークポイント側が true なので true を + // 返せばよい。 + + // t (トレース表示) が enable なら、終了条件にマッチしなくてもここで + // レジスタを表示。終了条件にマッチする場合に表示するとプロンプトで + // もう一回表示されて二重になってしまうので注意。 + + if (s_enable) { // ステップ実行が.. s_count--; - if (s_count == 0) { + if (s_count == 0) { // 成立 + s_enable = false; + return true; + } else if (is_break) { // 非成立だがブレークが成立 s_enable = false; return true; + } else if (t_enable) { // どちらも非成立で trace on + cmd_minus(); } - } - // n による1命令実行のブレークポイントか - if (n_enable && n_breakenable && n_breakaddr == md->GetPC()) { - n_breakenable = false; - return true; - } - - // ブレークポイント - if (CheckAllBreakpoints()) { - return true; - } - - // ステップアウト - if (so_enable) { - if (md->IsStepOut()) { + } else if (so_enable) { // ステップアウトが.. + if (md->IsStepOut()) { // 成立 + so_enable = false; + return true; + } else if (is_break) { // 非成立だがブレークが成立 so_enable = false; return true; + } else if (t_enable) { // どちらも非成立で trace on + cmd_minus(); } - } - // アドレス指定付き continue - if (bc_enable) { - if (bc_addr == md->GetPC()) { - bc_enable = false; + } else if (n_enable) { // 次命令まで実行が.. + if (n_breakaddr != 0xffffffff) { + // ステップインをスキップ中 + if (n_breakaddr == md->GetPC()) { + n_count--; + } + } else { + // 1命令実行 + n_count--; + } + if (n_count == 0) { // 成立 + n_enable = false; return true; + } else if (is_break) { // 非成立だがブレークが成立 + n_enable = false; + return true; + } + if (t_enable) { // どちらも非成立で trace on + cmd_minus(); + } + + // スキップ中でなければ、ステップインが起きるか都度調べる。 + // すでにスキップ中なら到達するまでは何もしない。 + if (n_breakaddr == 0xffffffff) { + SetNBreakpoint(); } } - return false; + // ステップ実行系がなければブレークポイントの成否だけ + return is_break; } // ブレークポイントがどれかでも成立するかを調べる。 // 1つ以上成立してブレークするなら true を返す。 // 1つも成立しておらずブレークしないなら false を返す。 +// このルーチン内では Console があることを期待してはいけない (プロンプトが +// ない時でも呼ばれるので)。 bool Debugger::CheckAllBreakpoints() { @@ -391,7 +440,9 @@ Debugger::CheckAllBreakpoints() // 1つの条件でマッチしても(そこでブレークすること自体は確定するのだが) // 残りの他の条件も成立すればカウントを進める必要があるため、 // 全部処理した上でどれか一つでもブレークしたかで判断する必要がある。 - for (auto& bp : bpoint) { + for (int i = 0, end = bpoint.size(); i < end; i++) { + auto& bp = bpoint[i]; + switch (bp.type) { case BreakpointType::Address: if (bp.addr != md->GetPC()) { @@ -438,6 +489,40 @@ Debugger::CheckAllBreakpoints() // ブレーク成立 is_break = true; + + std::string desc; + switch (bp.type) { + case BreakpointType::Address: + desc = string_format("addr $%08x", bp.addr); + break; + case BreakpointType::Memory: + desc = string_format("mem $%08x", bp.addr); + break; + case BreakpointType::Exception: + { + desc = string_format("excp $%02x", bv_vector); + const char *name = md->GetExceptionName(bv_vector); + if (name != NULL && name[0] != '\0') { + desc += string_format(" \"%s\"", name); + } + break; + } + case BreakpointType::Instruction: + desc = string_format("inst %0*x", + bi_inst_bytes * 2, + bi_inst >> ((4 - bi_inst_bytes) * 8)); + break; + default: + assert(false); + break; + } + + // 到達メッセージを作成。 + // この時点ではまだコンソールを取得していない可能性があるので + // (-D なしで起動した場合とか)、表示せず用意するだけ。 + // コンソールが取得できたところで表示する。 + bpointmsg += string_format("breakpoint #%d (%s) reached\n", + i, desc.c_str()); } // 例外通知は通過ごとに常に下ろしておく @@ -451,43 +536,26 @@ Debugger::CheckAllBreakpoints() bool Debugger::CheckBreakpointInst(breakpoint_t& bp) { - saddr_t laddr; - uint64 paddr; - // uint32 bi_inst が現在の PC 位置の命令データ (左詰め) // bi_inst_bytes が読み込んだバイト数(bi_inst の左からの有効バイト数)。 // bi_need_bytes が現在のブレークポイントで読み込む必要のあるバイト数。 - laddr.addr = md->GetPC(); - laddr.super = md->IsSuper(); - laddr.logical = true; - laddr.search = true; + saddr_t laddr(md->GetPC(), md->IsSuper()); + DebuggerMemoryStream mem(md, laddr); + // 必要なバイト数に達するまで読み足す + bi_inst = 0; while (bi_inst_bytes < bi_need_bytes) { - // アドレスを求める。 - // 論理アクセスで ATC になければテーブルサーチも試みる。 - if (md->MMUEnabled()) { - paddr = md->TranslateAddr(laddr); - if ((int64)paddr < 0) { - // MMU 時点でバスエラー - return false; - } - } else { - paddr = laddr.addr; + uint64 data = mem.FetchInst(); + if ((int64)data < 0) { + return false; } - // 命令長ずつ読み込む。 - for (int i = 0; i < md->inst_bits / 8; i++) { - uint64 data = vm_phys_peek_8(paddr); - if ((int64)data < 0) { - return false; - } - bi_inst = (bi_inst << 8) | data; - bi_inst_bytes++; - laddr.addr++; - paddr++; - } + bi_inst <<= md->inst_bytes * 8; + bi_inst |= data; + bi_inst_bytes += md->inst_bytes; } + // 左詰めにする bi_inst <<= (4 - bi_inst_bytes) * 8; @@ -500,7 +568,7 @@ Debugger::CheckBreakpointInst(breakpoint // 例外通知 (MPU からの連絡用) void -debugger_notifyexception(int vector) +debugger_notify_exception(int vector) { gDebugger->NotifyException(vector); } @@ -525,7 +593,10 @@ Debugger::NotifyException(int vector) { "d", &Debugger::cmd_d, Debugger::CommandAction::Stay }, { "dt", &Debugger::cmd_dt, Debugger::CommandAction::Stay }, { "D", &Debugger::cmd_D, Debugger::CommandAction::Stay }, + { "disp", &Debugger::cmd_disp, Debugger::CommandAction::Stay }, { "exhist", &Debugger::cmd_exhist, Debugger::CommandAction::Stay }, + { "hb", &Debugger::cmd_hb, Debugger::CommandAction::Stay }, + { "hr", &Debugger::cmd_hr, Debugger::CommandAction::Stay }, { "h", &Debugger::cmd_h, Debugger::CommandAction::Stay }, { "help", &Debugger::cmd_h, Debugger::CommandAction::Stay }, { "L", &Debugger::cmd_L, Debugger::CommandAction::Stay }, @@ -533,67 +604,405 @@ Debugger::NotifyException(int vector) { "mt", &Debugger::cmd_mt, Debugger::CommandAction::Stay }, { "M", &Debugger::cmd_M, Debugger::CommandAction::Stay }, { "n", &Debugger::cmd_n, Debugger::CommandAction::Leave }, + { "nt", &Debugger::cmd_nt, Debugger::CommandAction::Leave }, { "q", &Debugger::cmd_q, Debugger::CommandAction::Quit }, { "quit", &Debugger::cmd_q, Debugger::CommandAction::Quit }, + { "reset", &Debugger::cmd_reset, Debugger::CommandAction::Leave }, { "s", &Debugger::cmd_s, Debugger::CommandAction::Leave }, + { "st", &Debugger::cmd_st, Debugger::CommandAction::Leave }, { "so", &Debugger::cmd_so, Debugger::CommandAction::Leave }, + { "sot", &Debugger::cmd_sot, Debugger::CommandAction::Leave }, { "show", &Debugger::cmd_show, Debugger::CommandAction::Stay }, { "t", &Debugger::cmd_t, Debugger::CommandAction::Leave }, { "-", &Debugger::cmd_minus, Debugger::CommandAction::Stay }, }; // ヘルプ +// h : 一覧を表示 +// h : 単独コマンドの詳細を表示 void Debugger::cmd_h() { - if (args.size() > 1) { - if (args[1] == "r") { - Help(md->GetRegisterHelp()); - return; - } + if (args.size() < 2) { + // 引数なしなら一覧表示。 + ShowHelpList(HelpListMain); + return; } - // 引数なしか、あっても対応してないやつなら通常ヘルプを表示 - Help(HelpMsgMain); - return; + + // 引数があれば個別の詳細 + bool try_again = false; + std::string cmd = args[1]; + do { + // レジスタ系のヘルプを MD から取得して、ローカル変数で足す + auto details = HelpDetails; + for (const auto& dict : md->GetHelpReg()) { + details.push_back(dict); + } + + // そこから検索 + for (const auto& dict : details) { + if (cmd == dict.first) { + const auto& desc = dict.second; + if (desc[0] == '=') { + // "=" 形式なら を探しなおす。 + // 別名で同じヘルプを指すシンボリックリンクみたいなもの。 + cmd = desc.substr(1); + try_again = true; + break; + } + // そうでなければこれを表示して終了 + std::string disp = HelpConvert(dict.second); + cons->Print("%s", disp.c_str()); + return; + } + } + } while (try_again); + cons->Print("invalid command name: %s\n", args[1].c_str()); } -/*static*/ const HelpMessages -Debugger::HelpMsgMain = { - { "b", "ブレークポイント一覧表示" }, - { "b #n", "ブレークポイント n を削除" }, - { "b []", "ブレークポイント設定" }, - { "bm []", "メモリブレークポイント設定" }, - { "bi [:] []", "命令ブレークポイント設定" }, - { "bv [-] []", "例外ブレークポイント設定" }, - { "bx", "ブレークポイント全削除" }, - { "brhist []", "ブランチ履歴表示" }, - { "c []", "実行再開(continue)" }, - { "d [ []", "逆アセンブル(論理、テーブルサーチなし)" }, - { "dt [ []", "逆アセンブル(論理、テーブルサーチあり)" }, - { "D [ []", "逆アセンブル(物理)" }, - { "exhist []", "例外履歴表示" }, - { "h", "ヘルプ(help)" }, - { "L =", "ログレベル設定" }, - { "m [ []", "メモリダンプ(論理、テーブルサーチなし)" }, - { "mt [ []", "メモリダンプ(論理、テーブルサーチあり)" }, - { "M [ []", "メモリダンプ(物理)" }, - { "n ", "ステップ実行 (サブルーチンを飛ばす)" }, - { "q", "quit" }, - { "r*", "各種レジスタを表示 (see \"help r\")" }, - { "s []", "ステップ実行 (途中レジスタを表示しない)" }, - { "so", "ステップアウト" }, - { "show ", "モニター表示" }, - { "t []", "トレース実行 (命令ごとにレジスタを表示)" }, -}; +// hb : ブレークポイント系コマンドの一覧を表示 +// こいつだけ結構占めるので別階層。 +void +Debugger::cmd_hb() +{ + ShowHelpList(HelpListBreakpoints); +} + +// hr : レジスタ表示系コマンドの一覧を表示 +// CPU ごとに違うので。 +void +Debugger::cmd_hr() +{ + ShowHelpList(md->GetHelpListReg()); +} +// ヘルプ一覧を表示。 void -Debugger::Help(HelpMessages msgs) +Debugger::ShowHelpList(const HelpMessages& msgs) { + cons->Print("Type \"help \" for indivisual details.\n"); for (const auto& pair : msgs) { - cons->Print(" %-23s %s\n", pair.first.c_str(), pair.second.c_str()); + cons->Print(" %-16s %s\n", pair.first.c_str(), pair.second.c_str()); } } +// 個別ヘルプメッセージを出力用に置換。 +// 1. 行頭の連続する改行 (通常は1つのはず) を取り除く。 +// 2. 末尾の連続するタブ (通常は1つのはず) を取り除く。 +// 3. (各行頭の) タブを空白4つに置換する。 +std::string +Debugger::HelpConvert(const std::string& src) +{ + int start = 0; + int len = src.size(); + + // 末尾の連続するタブをカウント + while (src[len - 1] == '\t') { + len--; + } + // 先頭の連続する改行をカウント + while (src[start] == '\n') { + start++; + len--; + } + std::string stripped = src.substr(start, len); + + // 面倒なので行頭に関わらず全タブを置換 + const char *c_stripped = stripped.c_str(); + std::string dst; + for (const char *s = c_stripped; *s; s++) { + if (*s == '\t') { + dst.append(" "); + } else { + dst.append(1, *s); + } + } + return dst; +} + +/*static*/ const HelpMessages +Debugger::HelpListMain = { + { "b*", "Set/show Breakpoints (Type \"hb\" for details)" }, + { "brhist", "Show branch history" }, + { "c", "Continue" }, + { "d/dt/D", "Disassemble" }, + { "disp", "Set register group to show" }, + { "exhist", "Show exception history" }, + { "help", "Show this message" }, + { "L", "Set log level" }, + { "m/mt/M", "Memory dump" }, + { "n/nt", "Step until next instruction (Skip subroutines)" }, + { "quit", "Quit" }, + { "r*", "Show registers (Type \"hr\" for details)" }, + { "reset", "Reset the VM" }, + { "s/st", "Step an instruction (Step in)" }, + { "so", "Step out" }, + { "show", "Show monitor" }, +}; + +/*static*/ const HelpMessages +Debugger::HelpListBreakpoints = { + { "b", "Show all breakpoints" }, + { "b arg..","Set/Delete breakpoint" }, + { "bm", "Set memory breakpoint" }, + { "bi", "Set instruction breakpoint" }, + { "bv", "Set exception breakpoint" }, + { "bx", "Delete all breakpoints" }, +}; + +// 各コマンドの詳細。"コマンド名" => "説明文" の形式。 +// 説明文は C+11 の生文字リテラル機能を使って R"**( )**" で囲む。 +// 1つのエントリは +// { "cmdname", R"**( +// cmdname [argument...] +// +// Description... +// )**" }, +// のようになる。説明文本文はインデント1つ(TAB 幅 4) で字下げした状態で +// 80桁以内に収めること。出力の際にタブを空白4つに置き換えることでソース上 +// での見た目と実際の出力とを揃えてある。 +// またソースコード上の見栄えの問題として、文字列の開始記号、終了記号を本文 +// とは別の行に書いているため、オブジェクトとしての文字列には先頭に改行、 +// 末尾にタブが余計に入っているが、これは表示の際にコードで取り除く。 +// +// 説明文の書き方は、まずコマンド書式を1行ずつ書く。 +// コマンド書式と本文との間は1行あける。 +/*static*/ const HelpMessages +Debugger::HelpDetails = { + //----- + { "b", R"**( + Command: b + Command: b
[] + Command: b #n + + The first form (with no arguments) shows all breakpoints. + The second form sets a new breakpoint on
. + XXX skipcount + If is -1, it will never match. It's useful to count the + number of times you have passed this address. + The third form deletes a breakpoint specified by number. + )**" }, + + //----- + { "bm", R"**( + Command: bm
[] + + Sets a memory breakpoint on
. + XXX skipcount + If is -1, it will never match. It's useful to count the + number of times you have passed this address. + )**" }, + + //----- + { "bi", R"**( + Command: bi [:] [] + + Sets an instruction breakpoint. must be 16 bits or 32 bits on + m68k and must be 32 bits on m88k. can specify the mask. Its + length must be the same as . If the is ommited, all bits + of is used to compare. + For example, + "bi 4e75" on m68k will stop at 'rts' instruction. + "bi 70004e4f:fff0ffff" on m68k will stop at any of 'IOCS #0'..'IOCS #15'. + + XXX skipcount + If is -1, it will never match. It's useful to count the + number of times you have passed this address. + )**" }, + + //----- + { "bv", R"**( + Command: bv [-] [] + + Sets an exception breakpoint. must be specified in hex. + ranges from 0 to ff (255 in decimal) on m68k, and 0 to 1ff (511 + in decimal) on m88k. If is specified, it matches the range + from to (including themselves). + For example, "bv 1-1ff" on m88k means all exceptions but reset. + XXX skipcount + If is -1, it will never match. It's useful to count the + number of times you have passed this address. + )**" }, + + //----- + { "bx", R"**( + Command: bx + + Deletes all breakpoints. + )**" }, + + //----- + { "brhist", R"**( + Command: brhist [] + + Show branch history. specifies the maximum number of lines + to display. If is negative value, sort in reverse order. + )**" }, + + //----- + { "c", R"**( + Command: c [
] + + Continue (until
if specified). + )**" }, + + //----- + { "d", R"**( + Command: D
] [] + Command: d [[:]
] [] + Command: dt [[:]
] [] + + Shows disassemble. + The first form ("D") interprets
as a physical address. + The second and third form ("d", "dt") interprets
as a logical + address if the address translation is enabled. Normally,
is + interpreted in the current privilege and current address space. You can + change it by modifier. + On m68k, can be specified either by function code number directly + ('1', '2', '5', and '6) or by one or more following modifiers: + 's' .. Supervisor mode 'u' .. User mode + 'd' .. Data space 'p' or 'i' .. Program space + On m88k, can be specified by using combination of privilege + modifier ('s' or 'u', same as above) and following CMMU identifiers: + 'd' .. Data CMMU 'i' or 'p' .. Instruction CMMU + Or CMMU can also be identified by CMMU number (like '6' or '7'). + + "d" only looks up in ATC (on m68k) or in BATC/PATC (on m88k). + "dt" will simulate to search the page table in addition to that. + )**" }, + { "dt", "=d" }, + { "D", "=d" }, + + //----- + { "disp", R"**( + Command: disp + + Sets the registers list to be shown in the trace. + is comma-separated list and each of which is a command + name that shows registers. See "hr". + The default is "r" and thus it only shows general registers in the trace. + For example, if you set "disp r,rf", it will show general registers and + FPU registers in every trace. + )**" }, + + //----- + { "exhist", R"**( + Command: exhist [] + + Show exception history. specifies the maximum number of lines + to display. If is negative value, sort in reverse order. + )**" }, + + //----- + { "help", R"**( + Command: help [] + Command: hb + Command: hr + + The "help" command without arguments shows the list of commands. + The "help" command with an argument shows 's detailed help. + "h" is a synonym of "help". + The "hb" command shows the list of breakpoint-related commands. + The "hr" command shows the list of register-related commands. + )**" }, + { "h", "=help" }, + { "hb", "=help" }, + { "hr", "=help" }, + + //----- + { "L", R"**( + Command: L + + Set loglevel. XXX To be written... + )**" }, + + //----- + { "m", R"**( + Command: M
] [] + Command: m [[:]
] [] + Command: mt [[:]
] [] + + Shows memory dump. + The first form ("M") interprets
as a physical address. + The second and third form ("m", "mt") interprets
as a logical + address if the address translation is enabled. Normally,
is + interpreted in the current privilege and current address space. You can + change it by modifier. + On m68k, can be specified either by function code number directly + ('1', '2', '5', and '6) or by one or more following modifiers: + 's' .. Supervisor mode 'u' .. User mode + 'd' .. Data space 'p' or 'i' .. Program space + On m88k, can be specified by using combination of privilege + modifier ('s' or 'u', same as above) and following CMMU identifiers: + 'd' .. Data CMMU 'i' or 'p' .. Instruction CMMU + Or CMMU can also be identified by CMMU number (like '6' or '7'). + + "m" only looks up in ATC (on m68k) or in BATC/PATC (on m88k). + "mt" will simulate to search the page table in addition to that. + )**" }, + { "mt", "=m" }, + { "M", "=m" }, + + //----- + { "n", R"**( + Command: n [] + Command: nt [] + + Step one (or ) instructions. Unlike "s" command, "n" skips + subroutine. + If "t" is suffixed, it shows a trace for each instruction (including + while skipping). + )**" }, + { "nt", "=n" }, + + //----- + { "quit", R"**( + Command: quit (or q) + + Quit the debugger console. This continues the execution, as same as "c". + )**" }, + { "q", "=quit" }, + + //----- + { "reset", R"**( + Command: reset + + Reset the VM. Currently this does the hardware reset. + )**" }, + + //----- + { "s", R"**( + Command: s [] + Command: st [] + + Step one (or ) instructions. Unlike "n" command, "s" steps in + subroutine. + If "t" is suffixed, it shows a trace for each instruction. + + "t" command is a synonym of "st" for backward compatibility. + )**" }, + { "st", "=s" }, + + //----- + { "so", R"**( + Command: so + Command: sot + + Step out this sub routine. + If "t" is suffixed, it shows a trace for each instruction. + )**" }, + + //----- + { "show", R"**( + Command: show + + Shows the specified monitor. + )**" }, + + //----- + { "t", "=s" }, +}; + // cmdbuf を args... に分解する。 void Debugger::ParseCmdbuf() @@ -676,7 +1085,7 @@ void Debugger::cmd_bm() { // XXX m68k では未サポート - if (dynamic_cast(md)) { + if (md->arch == Arch::M680x0) { cons->Print("bm not supported yet on m68k\n"); return; } @@ -750,7 +1159,7 @@ Debugger::cmd_bi() cons->Print("%s: invalid instruction value\n", args[1].c_str()); return; } - if (instlen % (md->inst_bits / 4) != 0) { + if (instlen % (md->inst_bytes * 2) != 0) { cons->Print("%s: invalid instruction length\n", args[1].c_str()); return; } @@ -769,7 +1178,7 @@ Debugger::cmd_bi() } } // 8バイト未満なら左詰め。 - if (md->inst_bits < 32 && instlen < 8) { + if (md->inst_bytes < 4 && instlen < 8) { bp.inst <<= 32 - instlen * 4; bp.mask <<= 32 - instlen * 4; } @@ -860,6 +1269,19 @@ Debugger::cmd_bv() } else { cons->Print("breakpoint #%d added\n", bi); } + + // すでに来ている例外をクリア。 + // ブレークポイント設定の有無に関わらず例外が起きたら CPU 側から常に + // 通知されている。これをクリアするのは CheckAllBreakpoints() で、これは + // 命令間(命令前)に呼ばれるやつ、なのでこうなる。 + // 1. 例外が起きると bv_vector がセットされる + // 2. 例外ブレークポイントを設定していないとこれがクリアされない + // 3. bv コマンドで例外ブレークを新たに設定すると、次の命令境界で + // 1.のベクタが反応してしまう。 + // 命令ごととかにクリアしてもいいかも知れないが、ここでブレークポイントを + // 設定したのだから、それ以前の事象には反応すべきでない、という意味では + // ここでもいいか? + bv_vector = -1; } // ブレークポイント一覧表示 @@ -912,7 +1334,7 @@ Debugger::MonitorBreakpoint(TextScreen& case BreakpointType::Instruction: monitor.Print(3, y, "inst"); - if (md->inst_bits == 32) { + if (md->inst_bytes == 4) { if (bp.mask == 0xffffffff) { monitor.Print(8, y, "%08x", bp.inst); } else { @@ -1010,7 +1432,7 @@ Debugger::RecalcInstMask() // 上位側から数えたマスクに必要なビット数 int mlen = 32 - ntz; // 命令語単位に切り上げる - mlen = roundup(mlen, md->inst_bits); + mlen = roundup(mlen, md->inst_bytes * 8); // バイト数に変換 mlen /= 8; @@ -1098,63 +1520,176 @@ Debugger::cmd_c() } } -// 引数などからアドレスを取得する共通ルーチン。 +// 引数などからアドレスを取得するごった煮共通ルーチン。 +// +// 引数がなければ sa->addr には書き込まずに true で帰る (ので、呼び出し側が +// 事前に適切なデフォルト値をセットしておくと、それがそのまま使われる)。 // 引数が1つ(以上)あれば args[1] をアドレスとしてパースする。 -// なければ、lastaddr が指定されていればそれを使う。 -// それもなければ現在の PC を使う。 +// アドレスには空間修飾子を前置可能、省略の場合はいずれも現在値を使う。 +// エラーならメッセージを表示して false を返す。 +// sa は in/out パラメータ。 bool -Debugger::GetAddr(uint32& addr, uint32& lastaddr) +Debugger::GetAddr(saddr_t *sa, bool default_data) { - if (args.size() > 1) { - // 1つ目の引数があれば、開始アドレス - if (ParseAddr(args[1].c_str(), &addr) == false) { + if (args.size() < 2) { + // 引数なしなら、呼び出し側が sa にセットした前回値をそのまま使う。 + return true; + } + + // 引数ありならパースする。アドレスが明示的に指定されたので、 + // ここから先の省略箇所は前回値ではなくデフォルト値で補完する。 + + std::string& str = args[1]; + uint32 addr; + + // ':' があればその前はアドレス空間修飾子 + int mod_super = -1; // 'u'/'s' + int mod_prog = -1; // 'd'/'p' or 'd'/'i' + int mod_num = -1; // '0'..'7' + auto addrpos = str.find(':'); + if (addrpos == std::string::npos) { + // なければ先頭からアドレス + addrpos = 0; + } else { + // ':' が途中にあれば、その前が修飾子。 + // ':' が先頭なら修飾子が空文字列という扱いでいいか。 + std::string mod = str.substr(0, addrpos); + addrpos++; + for (auto ch : mod) { + if (ch == 'u') { + if (mod_super == 1) + goto error; + mod_super = 0; + } else if (ch == 's') { + if (mod_super == 0) + goto error; + mod_super = 1; + } else if (ch == 'd') { + if (mod_prog == 1) + goto error; + mod_prog = 0; + } else if (ch == 'p' || ch == 'i') { + // m68k では 'P'rogram space、m88k では 'I'nstruction CMMU… + if (mod_prog == 0) + goto error; + mod_prog = 1; + } else if ('0' <= ch && ch <= '7') { + int num = ch - '0'; + if (md->arch == Arch::M680x0) { + // m68k では FC 指定は Super/User 指定を含んでおり、 + // 値指定は他の修飾子とは同時に指定できない。 + if (mod_super >= 0 || mod_prog >= 0 || + (mod_num >= 0 && mod_num != num)) { + goto error; + } + // 有効な値は 1,2,5,6 のみ + if (num == 0 || num == 3 || num == 4 || num == 7) { + cons->Print("%c: invalid address space\n", ch); + } + mod_num = num; + mod_super = mod_num >> 2; // FC2 + mod_prog = (mod_num & 3) - 1; // FC1,FC0 + } else if (md->arch == Arch::M88xx0) { + // m88k では CMMU 指定と、Super/User 指定は独立。 + if (mod_prog >= 0 || + (mod_num >= 0 && mod_num != num)) { + goto error; + } + mod_num = num; + mod_prog = (mod_num & 1); // CMMU7 が Inst + } + } else { + cons->Print("%c: unknown address space modifier\n", ch); + return false; + } + continue; + + error: + cons->Print("%s: address space modifier '%c' conflicts\n", + mod.c_str(), ch); return false; } - // 偶数番地からに丸める - addr &= 0xfffffffe; - } else if (lastaddr != 0xffffffff) { - // 引数なしで前回値があれば前回の続き - addr = lastaddr; - } else { - // そうでなければ、今の PC - addr = md->GetPC(); + + // 数値指定を機種ごとに読み替える + if (mod_num >= 0) { + if (md->arch == Arch::M680x0) { + // m68k なら値指定で全部確定する + // "1:" -> User/Data + // "2:" -> User/Program + // "5:" -> Super/Data + // "6:" -> Super/Program + mod_super = (mod_num & 4) ? true : false; + mod_prog = (mod_num & 3) - 1; + } else if (md->arch == Arch::M88xx0) { + // m88k では mod_num を CMMU ID とする(?)。 + // XXX まだ CPU は1つしかないので雑に処理。 + // "6" -> Data (CPU#0) + // "7" -> Program (CPU#0) + if (mod_num < 6) { + cons->Print("%d: CMMU#%d not installed\n", + mod_num, mod_num); + return false; + } + mod_prog = mod_num - 6; + } + } + } + + // アドレス空間修飾子のうち省略箇所はデフォルト状態で補完 + // - 's'/'u' いずれもなければ現在値。 + // - 'd'/'p'/'i' いずれもなければ、d/m コマンドごとに自然なほう。 + if (mod_super < 0) { + mod_super = md->IsSuper(); + } + if (mod_prog < 0) { + mod_prog = !default_data; } + sa->SetSuper(mod_super); + sa->SetData(!mod_prog); + + // アドレス + if (ParseAddr(str.c_str() + addrpos, &addr) == false) { + return false; + } + // 命令境界に丸める + sa->SetAddr(addr & ~(md->inst_bytes - 1)); + return true; } -// 逆アセンブル: d [ []] (論理、テーブルサーチなし) +// 逆アセンブル: d [[SU:] []] (論理、テーブルサーチなし) void Debugger::cmd_d() { - cmd_d_common(MemdumpMode::Logical_atc); + cmd_d_common(MemoryMode::Logical, MMULookupMode::False); } -// 逆アセンブル: dt [] []] (論理、テーブルサーチあり) +// 逆アセンブル: dt [[SU:]] []] (論理、テーブルサーチあり) void Debugger::cmd_dt() { - cmd_d_common(MemdumpMode::Logical_search); + cmd_d_common(MemoryMode::Logical, MMULookupMode::True); } // 逆アセンブル: D [ []] (物理) void Debugger::cmd_D() { - cmd_d_common(MemdumpMode::Physical); + cmd_d_common(MemoryMode::Physical, MMULookupMode::None); } // 逆アセンブル共通 void -Debugger::cmd_d_common(MemdumpMode mode) +Debugger::cmd_d_common(MemoryMode access_mode, MMULookupMode lookup_mode) { - uint32 addr; saddr_t saddr; int cnt; cnt = 10; // 開始アドレス - if (GetAddr(addr, d_last_addr) == false) { + saddr = d_last_addr; + if (GetAddr(&saddr, false) == false) { return; } // 2つ目の引数があれば行数 @@ -1162,16 +1697,7 @@ Debugger::cmd_d_common(MemdumpMode mode) cnt = strtol(args[2].c_str(), NULL, 10); } - saddr.addr = addr; - saddr.super = md->IsSuper(); - - // XXX そのうちなんとかする - if (mode == MemdumpMode::Logical_search) { - saddr.logical = true; - saddr.search = true; - } else if (mode == MemdumpMode::Logical_atc) { - saddr.logical = true; - } + DebuggerMemoryStream mem(md, saddr, access_mode, lookup_mode); for (int i = 0; i < cnt; i++) { std::string addrbuf; @@ -1179,21 +1705,57 @@ Debugger::cmd_d_common(MemdumpMode mode) std::string mnembuf; std::vector local_ir; - if (FormatDumpAddr(saddr, addrbuf)) { - md->Disassemble(saddr, mnemonic, local_ir); - // オフライン用に整形 - mnembuf = md->FormatDisasm(mnemonic, local_ir); + // アドレス + if (mem.FormatAddr(addrbuf) == false) { + // アドレス変換でバスエラーならここで終了 + cons->Print("%s\n", addrbuf.c_str()); + break; } - // アドレス変換でバスエラーが起きてもここは表示する + + // 逆アセンブル + md->Disassemble(mem, mnemonic, local_ir); + // オフライン用に整形 + mnembuf = md->FormatDisasm(mnemonic, local_ir); + cons->Print("%-18s %s\n", addrbuf.c_str(), mnembuf.c_str()); // 変換できなければここで終了 if (local_ir.size() == 0) break; - saddr.addr += local_ir.size(); } - d_last_addr = saddr.addr; + // アドレスと Super/User 状態を次回継続用に保存 + d_last_addr = mem.laddr; +} + +// 表示レジスタ選択 +// disp 現在の内容を表示 +// disp ... 設定 +void +Debugger::cmd_disp() +{ + if (args.size() < 2) { + // 表示 + bool first = true; + for (const auto& r : disp_regs) { + cons->Print("%s%s", (first ? "" : ","), r.c_str()); + first = false; + } + cons->Print("\n"); + return; + } + + // 設定 (引数を分解する) + char buf[256]; + char *p; + char *last; + strlcpy(buf, args[1].c_str(), sizeof(buf)); + disp_regs.clear(); + for (p = strtok_r(buf, ",", &last); p; p = strtok_r(NULL, ",", &last)) { + disp_regs.push_back(std::string(p)); + } + + // XXX チェック } // ログレベル設定: L @@ -1239,35 +1801,35 @@ Debugger::cmd_L() void Debugger::cmd_m() { - cmd_m_common(MemdumpMode::Logical_atc); + cmd_m_common(MemoryMode::Logical, MMULookupMode::False); } // メモリダンプ: mt [ []] (論理、テーブルサーチあり) void Debugger::cmd_mt() { - cmd_m_common(MemdumpMode::Logical_search); + cmd_m_common(MemoryMode::Logical, MMULookupMode::True); } // メモリダンプ: M [ []] (物理) void Debugger::cmd_M() { - cmd_m_common(MemdumpMode::Physical); + cmd_m_common(MemoryMode::Physical, MMULookupMode::None); } // メモリダンプ共通 void -Debugger::cmd_m_common(MemdumpMode mode) +Debugger::cmd_m_common(MemoryMode access_mode, MMULookupMode lookup_mode) { - uint32 addr; saddr_t saddr; int cnt; cnt = 10; // 開始アドレス - if (GetAddr(addr, m_last_addr) == false) { + saddr = m_last_addr; + if (GetAddr(&saddr, true) == false) { return; } // 2つ目の引数があれば行数 @@ -1275,45 +1837,23 @@ Debugger::cmd_m_common(MemdumpMode mode) cnt = strtol(args[2].c_str(), NULL, 10); } - saddr.addr = addr; - saddr.super = md->IsSuper(); - // XXX - if (mode == MemdumpMode::Logical_search) { - saddr.logical = true; - saddr.search = true; - } else if (mode == MemdumpMode::Logical_atc) { - saddr.logical = true; - } + DebuggerMemoryStream mem(md, saddr, access_mode, lookup_mode); for (int i = 0; i < cnt; i++) { std::string addrbuf; std::string dumpbuf; std::string charbuf; - if (FormatDumpAddr(saddr, addrbuf) == false) { - // アドレス変換でバスエラーならダンプもくそもない + // アドレス + if (mem.FormatAddr(addrbuf) == false) { + // アドレス変換でバスエラーならここで終了 cons->Print("%s\n", addrbuf.c_str()); - // ここで終わる? - // XXX 16バイト先を試してみるとか? break; } for (int j = 0; j < 8; j++) { - uint64 paddr; - // もう一回アドレス変換するのやや冗長だが仕方ない - if (saddr.IsLogical() && md->MMUEnabled()) { - // アドレス変換 - paddr = md->TranslateAddr(saddr); - if ((int64)paddr < 0) { - // バスエラーが起きたら改行して仕切り直し - break; - } - } else { - paddr = saddr.addr; - } - for (int k = 0; k < 2; k++) { - uint64 b = vm_phys_peek_8(paddr + k); + uint64 b = mem.Fetch8(); if ((int64)b < 0) { dumpbuf += "--"; @@ -1326,50 +1866,74 @@ Debugger::cmd_m_common(MemdumpMode mode) } } dumpbuf += " "; - saddr.addr += 2; } + cons->Print("%-18s %-40s %s\n", addrbuf.c_str(), dumpbuf.c_str(), charbuf.c_str()); } - m_last_addr = saddr.addr; + + // アドレスと Super/User 状態を次回継続用に保存 + m_last_addr = mem.laddr; } // プロンプトに来た最初に表示するいつものやつを再表示する void Debugger::cmd_minus() { - // 通常レジスタを表示 - std::vector tmpargs {{ "r" }}; - md->ShowRegister(cons, tmpargs); - - // 論理アクセス時、ATC ミスが分かったほうが便利だと思う - saddr_t laddr; - laddr.addr = pc; - laddr.super = md->IsSuper(); - laddr.logical = true; - laddr.search = false; + // 指定のレジスタ群を表示 + // disp_regs はレジスタ群のリスト { "r", "rf" } のような感じ。 + // 一方 ShowRegisters() の第2引数は1つのコマンドラインを空白で区切った + // 文字列リスト { arg[0], arg[1], .. }。型が同じで意味が違うので注意。 + for (const auto& reg : disp_regs) { + std::vector tmpargs; + tmpargs.push_back(reg); + md->ShowRegister(cons, tmpargs); + } // 現在の PC の位置を逆アセンブル。ここで ir を更新。 std::string addrbuf; std::string mnemonic; std::string mnembuf; ir.clear(); - // アドレスを表示用に - if (FormatDumpAddr(laddr, addrbuf)) { - md->Disassemble(laddr, mnemonic, ir); - // ライブ表示用に整形 - mnembuf = md->FormatDisasmLive(mnemonic, ir); + + // 論理アクセス時、ATC ミスが分かったほうが便利だと思うので lookup なし + saddr_t laddr(pc, md->IsSuper()); + DebuggerMemoryStream mem(md, laddr); + // アドレス + if (mem.FormatAddr(addrbuf) == false) { + cons->Print("%s\n", addrbuf.c_str()); + return; } - cons->Print("%-18s %s\n", addrbuf.c_str(), mnembuf.c_str()); + // 逆アセンブル + md->Disassemble(mem, mnemonic, ir); + // ライブ表示用に整形 + mnembuf = md->FormatDisasmLive(mnemonic, ir); - // XXX m88k? - nextpc = pc + ir.size(); + cons->Print("%-18s %s\n", addrbuf.c_str(), mnembuf.c_str()); } -// ステップ実行: n[?=1] (サブルーチンを飛ばす) +// サブルーチンとループを飛ばしながら count 命令ステップ実行 +// n [?:1] (途中レジスタを表示しない) void Debugger::cmd_n() { + cmd_n_common(false); +} + +// サブルーチンとループを飛ばしながら count 命令ステップ実行 +// nt [?:1] (1命令ずつレジスタを表示する) +void +Debugger::cmd_nt() +{ + cmd_n_common(true); +} + +// n と nt の共通部分 +void +Debugger::cmd_n_common(bool trace) +{ + t_enable = trace; + if (args.size() > 1) { int count; count = strtol(args[1].c_str(), NULL, 10); @@ -1386,55 +1950,34 @@ Debugger::cmd_n() SetNBreakpoint(); } -// n コマンド用のサブルーチンを飛ばすブレークポイントを設定。 -// 戻り値は、プロンプトをスキップするなら true。 -bool +// n コマンド用のブレークポイントを設定する。 +// この命令語によって仕掛けるブレークポイントが変わるので、都度都度 +// 呼び出すこと。 +void Debugger::SetNBreakpoint() { - // n コマンドは、通常はブレークポイントを次の命令に仕掛けながら - // 実行するが、いくつかの命令ではブレークポイントではなく、 - // 命令トレース (t コマンド) のように動作させる。 - // トレース動作する命令は以下の通り。 - // Bcc, BRA - // JMP - // RTD, RTR, RTS - // RTE - // FBcc - // FDBcc (2ワード目無視) - // (RTM は 68020 専用なので対応しない) -#define IsBcc(x) ((((x) & 0xf000) == 0x6000) && (((x) & 0xff00) != 0x6100)) -#define IsJMP(x) (((x) & 0xffc0) == 0x4ec0) -#define IsRTD(x) (((x) & 0xffff) == 0x4e74) -#define IsRTE(x) (((x) & 0xffff) == 0x4e73) -#define IsRTR(x) (((x) & 0xffff) == 0x4e77) -#define IsRTS(x) (((x) & 0xffff) == 0x4e75) -#define IsFBcc(x) (((x) & 0xf180) == 0xf080) -#define IsFDBcc(x) (((x) & 0xf1f8) == 0xf048) - - uint16 op; - - // XXX この辺統一的にしたほうがいい - // XXX logical peek のような気がする - op = (((uint16)vm_phys_peek_8(pc)) << 8) - | vm_phys_peek_8(pc + 1); - - if (IsBcc(op) - || IsJMP(op) - || IsRTD(op) - || IsRTE(op) - || IsRTR(op) - || IsRTS(op) - || IsFBcc(op) - || IsFDBcc(op) - ) { - n_breakenable = false; - s_enable = true; - s_count = 1; - return false; + saddr_t laddr(md->GetPC(), md->IsSuper()); + DebuggerMemoryStream mem(md, laddr); + + // 命令がサブルーチンやトラップなどステップインできる命令か。 + if (md->IsOpStepIn(mem)) { + // この次の命令にブレークをかける + if (md->inst_bytes_fixed != 0) { + // 固定長命令 + n_breakaddr = (uint32)mem.laddr; + } else { + // 可変長なら逆アセンブルしてみるしか + std::string mnemonic; + std::vector v; + // XXX 失敗したらどうすべ + mem.ResetAddr(md->GetPC()); + md->Disassemble(mem, mnemonic, v); + n_breakaddr = (uint32)mem.laddr; + } } else { - n_breakenable = true; - n_breakaddr = nextpc; - return true; + // そうでなければ1命令進める。 + // 0xffffffff は常にアドレスとして不正なのでこれをフラグに使う。 + n_breakaddr = 0xffffffff; } } @@ -1445,6 +1988,13 @@ Debugger::cmd_q() cons->Print("quit debugger console.\n"); } +// VM リセット +void +Debugger::cmd_reset() +{ + gScheduler->RequestResetHard(); +} + // モニター表示 void Debugger::cmd_show() @@ -1555,11 +2105,28 @@ Debugger::ShowTextScreen(TextScreen& mon } } -// ステップ実行: s[?:1] -// 途中レジスタを表示せずに 命令実行する +// ステップ実行 +// s [?:1] (途中レジスタを表示しない) void Debugger::cmd_s() { + cmd_s_common(false); +} + +// ステップ実行 +// st [?:1] (命令ごとにレジスタを表示する) +void +Debugger::cmd_st() +{ + cmd_s_common(true); +} + +// ステップ実行共通部分 +void +Debugger::cmd_s_common(bool trace) +{ + t_enable = trace; + if (args.size() > 1) { int count; count = strtol(args[1].c_str(), NULL, 10); @@ -1575,31 +2142,35 @@ Debugger::cmd_s() s_enable = true; } -// ステップアウト +// ステップアウト (途中レジスタを表示しない) void Debugger::cmd_so() { + cmd_so_common(false); +} + +// ステップアウト (命令ごとにレジスタを表示する) +void +Debugger::cmd_sot() +{ + cmd_so_common(true); +} + +// ステップアウトの共通部分 +void +Debugger::cmd_so_common(bool trace) +{ + t_enable = trace; + so_enable = true; md->SetStepOut(); } -// トレース実行: t[?:1] -// レジスタを表示しながら 命令実行する +// t は st の省略形。互換のため。 void Debugger::cmd_t() { - if (args.size() > 1) { - int count; - count = strtol(args[1].c_str(), NULL, 10); - if (count < 1) { - cons->Print(" invalid trace count: %d\n", count); - return; - } - t_count = count; - } else { - t_count = 1; - } - t_enable = true; + cmd_st(); } // 引数で示されるプレフィックスなしの16進数値を返す。 @@ -1667,42 +2238,17 @@ Debugger::ParseAddr(const char *arg, uin return true; } -// (論理、物理)アドレスを表示用に整形。 -// 逆アセンブル表示、メモリダンプ表示等で共通。 -// アドレス変換でバスエラーが起きたら false を返す (この場合も str は有効)。 -// 末尾を空白パディングはしていないので必要なら "%-18s" 等して使うこと。 -// 123456789012345678 -// "00112233:44556677:" -bool -Debugger::FormatDumpAddr(saddr_t laddr, std::string& str) -{ - bool rv = true; - // laddr は常に表示 - str = string_format("%08x", laddr.addr); - - if (laddr.IsLogical() && md->MMUEnabled()) { - // アドレス変換してみる - uint64 paddr = md->TranslateAddr(laddr); - if ((int64)paddr < 0) { - // MMU 時点でバスエラー - str += ":BusErr"; - rv = false; - } else if (paddr == laddr.addr) { - // PA==VA - str += "=PA"; - } else { - // PA!=VA - str += string_format(":%08x:", (uint32)paddr); - } - } else { - // 物理アクセス - str += ":"; - } +// +// MD +// - return rv; +// デストラクタ +DebuggerMD::~DebuggerMD() +{ } + // // ブレークポイントモニター //