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1.1 root 1: //
2: // nono
3: // Copyright (C) 2022 nono project
4: // Licensed under nono-license.txt
5: //
6:
7: //
8: // HD647180 コア
9: //
10:
11: #include "mpu64180.h"
12: #include "debugger.h"
13: #include "hd64180.h"
14: #include "hd647180.h"
15: #include "scheduler.h"
16:
17: #define OP_DEF(name) void __CONCAT(MPU64180Device::op_,name)()
18: #define OP_FUNC(name) __CONCAT(op_,name)()
19: #include "hd64180ops.cpp"
20:
21: void
22: MPU64180Device::ExecNormal(Event& ev)
23: {
24: uint64 cycle_start = used_cycle;
25:
26: ppc = reg.pc;
27: ixiy = USE_HL;
28: ixd = -1;
29: ops.clear();
30: intcheck = true;
31:
32: // R レジスタは命令ごとにカウント。7bit マスクは読み出し時に行う。
33: // 命令の前か後かは分からないが。
34: reg_r++;
35:
36: // 1バイト目処理
1.1.1.2 ! root 37: op = Fetch1();
1.1 root 38: if (__predict_false(opmode == OpMode::Halt)) {
39: // ホールトモードなら PC を戻し続けるだけ
40: reg.pc--;
41: CYCLE(3);
42: } else {
43: switch (op) {
44: #include "hd64180switch_00.inc"
45: default:
46: __unreachable();
47: }
48: }
49:
50: // 割り込みチェック。
51: if (__predict_true(intcheck)) {
52: // intmap が非ゼロなら割り込み発生中。
53: if (GetIEF1() == true && __predict_false(intmap != 0)) {
54: DoInterrupt();
55: }
56: } else {
57: // この命令境界での割り込みチェックを飛ばす。次からは行う。
58: intcheck = true;
59: }
60:
61: int cycle = used_cycle - cycle_start;
62: ev.time = cycle * clock_nsec;
63: scheduler->StartEvent(ev);
64: }
65:
66: // 不当命令。
67: // pos は不当命令になったバイト位置。2バイト目なら2。
68: void
69: MPU64180Device::op_illegal(int pos)
70: {
71: // ログ表示
72: std::string str;
73: for (auto o : ops) {
74: str += string_format(" %02x", o);
75: }
76: putlog(1, "Undefined opcode%s", str.c_str());
77:
78: itc_trap = true;
79: // 3バイト目なら UFO ビットをセット。
80: itc_ufo = (pos == 3);
81:
82: // XXX CYCLE
83:
84: // TRAP 割り込みはマスク不可能。
85: // IEF[12] not affected
86:
87: // (1) ITC の TRAP ビットを 1 にする
88: // (2) 未定義 opcode 位置の PC をスタックに保存する
89: // (3) ベクタを 0000H にする
90:
91: // PC は未定義命令の先頭番地ではなく、未定義 opcode だった位置?
92: // nono の実装ではフェッチと同時にインクリメントしているので、
93: // 1つ前でいい? HD64180.pdf p38-39
1.1.1.2 ! root 94: Push2(reg.pc - 1);
1.1 root 95: ExceptionDirect(HD647180::IntmapTRAP, 0x0000);
96: }
97:
98: // 分岐
99: void
100: MPU64180Device::Jump(uint16 addr)
101: {
102: reg.pc = addr;
103:
104: // 命令本体(オペランドを含まない)を16ビット左詰めにする。
105: // 分岐命令は1バイト命令か ED XX か DD/FD XX の2バイト命令しかないはず。
106: //上位ワードは $0000。
107: uint32 inst;
108: if (ops[0] == 0xed || ops[0] == 0xdd || ops[0] == 0xfd) {
109: inst = (ops[0] << 8) | ops[1];
110: } else {
111: inst = (ops[0] << 8);
112: }
113:
114: brhist.AddEntry(GetPPC(), addr, inst);
115: }
116:
117: //
118: // 割り込み。
119: //
120: // TRAP 0000H
121: // NMI 0066H
122: // INT0 mode0 命令をデータバスからフェッチ
123: // INT0 mode1 0038H
124: // INT0 mode2 Vectored (上位8bit が I レジスタ、下位8bit はデータバス)
125: // INT1 Vectored (I + IL + 固定コード)
126: // INT2 Vectored (〃)
127: // 内蔵割り込み Vectored (〃)
128:
129: // 内部の割り込みマップ (Intmap) をアサートする。
130: void
131: MPU64180Device::AssertIntmap(int source)
132: {
133: uint32 oldmap;
134: uint32 srcmap;
135:
136: oldmap = intmap;
137: srcmap = 1U << (31 - source);
138: intmap |= srcmap;
139:
140: if ((oldmap ^ intmap) != 0) {
141: // 立ち上がりエッジでカウント
142: int_counter[source]++;
143:
144: // ホールトモード、スリープモードなら解除
145: if (__predict_false((int)opmode >= (int)OpMode::Halt)) {
146: if (opmode == OpMode::Halt) {
147: // ホールトモードなら解除するだけ。
148: // XXX 割り込みは一つ次の命令境界で処理されるけど、いいか?
149: opmode = OpMode::Normal;
150: } else {
151: // スリープモードなら通常モードに戻す。
152: EnterWakeup();
153: }
154: }
155: }
156: }
157:
158: // 内部の割り込みマップ (Intmap) をネゲートする。
159: void
160: MPU64180Device::NegateIntmap(int source)
161: {
162: uint32 oldmap;
163: uint32 srcmap;
164:
165: oldmap = intmap;
166: srcmap = 1U << (31 - source);
167: intmap &= ~srcmap;
168:
169: if ((oldmap ^ intmap) != 0) {
170: // 今は立ち下がりで何もすることはない。
171: }
172: }
173:
174: // INT0 信号線をアサートする。(PIO1 から呼ばれる)
175: void
176: MPU64180Device::AssertINT0()
177: {
178: AssertIntmap(HD647180::IntmapINT0);
179: }
180:
181: // INT0 信号線をネゲートする。
182: void
183: MPU64180Device::NegateINT0()
184: {
185: NegateIntmap(HD647180::IntmapINT0);
186: }
187:
188: // マスカブル割り込みを処理する。(命令境界で呼ばれる)
189: void
190: MPU64180Device::DoInterrupt()
191: {
192: // まず割り込み禁止。
193: ief1 = false;
194: ief2 = false;
195:
196: // 優先順位の最も高い割り込みを一つ選択。
197: assert(intmap != 0);
1.1.1.2 ! root 198: uint source = __builtin_clz(intmap);
1.1 root 199:
200: // TRAP はここに来ない。NMI は LUNA では未接続のため未実装。
201: assert(source != HD647180::IntmapTRAP);
202: assert(source != HD647180::IntmapNMI);
203:
204: if (source == HD647180::IntmapINT0) {
205: // INT0 はモードによって分岐方法が異なる。
206:
207: // ただし mode0 と mode2 は使われてないので未対応。
208: if (int0mode != 1) {
1.1.1.2 ! root 209: PANIC("INT0 on mode%u (NOT IMPLEMENTED)", int0mode);
1.1 root 210: }
211:
212: // mode1 は固定番地へ
1.1.1.2 ! root 213: Push2(reg.pc);
1.1 root 214: ExceptionDirect(source, 0x0038);
215: } else {
216: // 残りはすべてベクタ方式。
217:
1.1.1.2 ! root 218: Push2(reg.pc);
1.1 root 219: ExceptionVector(source);
220: }
221:
222: // XXX あとで見る
223: // HD64180.pdf, p45. Figure 2.7.7
224: CYCLE(11);
225: }
226:
227: // 例外によって new_addr に直接ジャンプする。
228: // (HD64180 系の用語では例外ではなくて割り込みだが)
229: // source は Intmap*。
230: void
231: MPU64180Device::ExceptionDirect(int source, uint32 new_addr)
232: {
233: // 例外発生とジャンプを記録。
234: brhist.AddEntry(GetPPC(), new_addr, 0x80000000 | source);
235: exhist.AddEntry(GetPPC(), new_addr, 0x80000000 | source);
236:
237: reg.pc = new_addr;
238:
239: debugger->NotifyExceptionXP(source);
240: }
241:
242: // 例外ごとに固有のベクタにジャンプする。
243: // (HD64180 系の用語では例外ではなくて割り込みだが)
244: // source は Intmap*。
245: void
246: MPU64180Device::ExceptionVector(int source)
247: {
248: // 固定コード
249: static uint16 vector_offset[] = {
250: 0, // 0:TRAP
251: 0, // 1:NMI
252: 0, // 2:INT0
253:
254: 0x00, // 3:INT1
255: 0x02, // 4:INT2
256: 0x12, // 5:Input Capture
257: 0x14, // 6:Output Compare
258: 0x16, // 7:Timer Overflow
259: 0x04, // 8:Timer0 (PRT0)
260: 0x06, // 9:Timer1 (PRT1)
261: 0x08, // 10:DMA0
262: 0x0a, // 11:DMA1
263: 0x0c, // 12:CSIO
264: 0x0e, // 13:ASCI0
265: 0x10, // 14:ASCI1
266: };
267:
268: // 例外からベクタアドレスを求める。ベクタアドレスは以下の構成。
269: //
270: // F E D C B A 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
271: // +--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+
272: // | I レジスタ | IL | 固定コード |
273: // +--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+
274: assert(source < countof(vector_offset));
275: uint32 vec_addr = (reg_i << 8) | intvec_low | vector_offset[source];
276:
277: // 例外発生を記録。
278: brhist.AddEntry(GetPPC(), -1, 0x80000000 | source);
279: exhist.AddEntry(GetPPC(), -1, 0x80000000 | source);
280:
281: // ジャンプ先を読み込む
1.1.1.2 ! root 282: uint32 new_addr = Read2(vec_addr);
1.1 root 283:
284: // ベクタジャンプを記録。
285: brhist.AddEntry(vec_addr, new_addr, -1);
286:
287: reg.pc = new_addr;
288:
289: debugger->NotifyExceptionXP(source);
290: }
291:
292:
293: //
294: // hd64180flag
295: //
296:
297: // F レジスタの値を取得する
298: uint8
299: hd64180flag::Get() const
300: {
301: uint8 f = 0;
302:
303: if (IsS()) f |= HD64180::FlagS;
304: if (IsZ()) f |= HD64180::FlagZ;
305: if (b5) f |= 0x20;
306: if (IsH()) f |= HD64180::FlagH;
307: if (b3) f |= 0x08;
308: if (IsPV()) f |= HD64180::FlagPV;
309: if (IsN()) f |= HD64180::FlagN;
310: if (IsC()) f |= HD64180::FlagC;
311:
312: return f;
313: }
314:
315: // F レジスタに代入する
316: void
317: hd64180flag::Set(uint8 val)
318: {
319: SetS(val & HD64180::FlagS);
320: SetZ(val & HD64180::FlagZ);
321: b5 = (val & 0x20);
322: SetH(val & HD64180::FlagH);
323: b3 = (val & 0x08);
324: SetPV(val & HD64180::FlagPV);
325: SetN(val & HD64180::FlagN);
326: SetC(val & HD64180::FlagC);
327: }
328:
329: // fff (0..7) の条件が成立すれば true を返す。
330: bool
331: hd64180flag::IsCond(uint fff) const
332: {
333: switch (fff) {
334: case 0: return !IsZ(); // NZ
335: case 1: return IsZ(); // Z
336: case 2: return !IsC(); // NC
337: case 3: return IsC(); // C
338: case 4: return !IsPV(); // PO
339: case 5: return IsPV(); // PE
340: case 6: return !IsS(); // P
341: case 7: return IsS(); // M
342: default:
343: PANIC("invalid cond = %u", fff);
344: }
345: }
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