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nono 0.1.2
//
// nono
// Copyright (C) 2020 nono project
// Licensed under nono-license.txt
//
// ブランチ履歴
#include "branchhistory.h"
#include "m68030core.h"
#include "m88100.h"
#include "mystring.h"
// コンストラクタ
BranchHistory::BranchHistory()
{
monitor_size = nnSize(54, 33);
}
// デストラクタ
BranchHistory::~BranchHistory()
{
}
// 初期化
void
BranchHistory::Clear()
{
top = 0;
for (int i = 0; i < countof(entry); i++) {
BranchEntry& e = entry[i];
e.count = 0;
e.from = 0xffffffff;
e.to = 0xffffffff;
e.inst = 0;
}
}
// 使用中のエントリ数を取得する
int
BranchHistory::GetUsed() const
{
int i = 0;
// top の位置から一巡するまで。有効エントリは count > 0。
for (; i < 256; i++) {
if (entry[(256 + top - i) % 256].count == 0) {
break;
}
}
return i;
}
// モニタ更新
void
BranchHistory::MonitorUpdate(TextScreen& monitor)
{
uint8 t;
int y;
int ydelta;
int row;
// userdata は表示開始位置と各種フラグ。
// 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
// 一つ次のエントリから、…を表す (表示行数は monitor の高さ分)。
// ExHist が %1 なら例外履歴、%0 ならブランチ履歴。これによって
// ヘッダを変えたい。
// BottomToTop が %1 なら並び順を下から上に変える (コンソール用)。
bool is_exhist = (monitor.userdata & ExHist);
bool bottom_to_top = (monitor.userdata & BottomToTop);
int pos = (int)monitor.userdata;
// 0 1 2 3 4 5 6
// 0123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789
// No. FromAddr Instruction ToAddr Iteration
// 001 $01234567(01234567:bcnd.n) -> $01234567 x123456789
// 001 $01234567(0123:trap ) -> $01234567 x123456789
// 002 $01234567< 2> Bus Error
// 002 $01234567< 69> MFP Timer-C
// 01234567890123456789012
monitor.Clear();
row = monitor.GetRow();
// 最初の1行は常にヘッダ
if (is_exhist) {
monitor.Print(0, 0, "No. FromAddr Vec. Exception");
monitor.Print(44, 0, "Iteration");
} else {
monitor.Print(0, 0, "No. FromAddr Instruction");
monitor.Print(34, 0, "ToAddr Iteration");
}
// 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)
// t が entry[] 上の現在位置。
// y は表示座標。(上から表示か下から表示かが変わる)
t = top - pos;
int pos_end = pos + row - 1;
if (bottom_to_top == false) {
y = 1;
ydelta = 1;
} else {
y = row - 1;
ydelta = -1;
}
for (; pos < pos_end; pos++, y += ydelta) {
BranchEntry& e = entry[t--];
if (e.count == 0) {
continue;
}
std::string str = FormatEntry(e);
monitor.Print(0, y, "%3d $%08x%s", pos, e.from, str.c_str());
if (e.count > 1) {
monitor.Print(44, y, "x%9u", e.count);
}
}
}
//
// m680x0 ブランチ履歴 (どこに置くのがよいか)
//
// m680x0 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3つを区別する。
//
// 通常の分岐:
// from は分岐元 PC、to は分岐先 PC、inst の上位16ビットに命令の1ワード目。
// inst の $8000 が立っていないことで区別する。
//
// 例外発生:
// from は例外発生時の PC、to は不問(通常 0 をセットすること)、
// inst は $00008LVV で $8000 が例外フラグ、VV がベクタ番号である。
// ベクタ番号が $00 だと次項(ベクタによる分岐)と区別つかなくなってしまう
// ため、リセット例外 (ベクタ番号0) は V=$01 で記録する。
// L は割り込みなら割り込みレベル。
// inst に $8000 が立っていて、かつ $8000 と一致しないことで区別する。
//
// 例外ベクタによる分岐 (例外処理の最後に起きる):
// from はベクタアドレス、to は分岐先 (0 も起こりえる)、inst は $00008000。
// inst が $00008000 と一致することで区別する (ビットが立っているではない)。
// コンストラクタ
BranchHistory_m680x0::BranchHistory_m680x0()
{
}
// デストラクタ
BranchHistory_m680x0::~BranchHistory_m680x0()
{
}
// 1エントリ分の表示内容作成
std::string
BranchHistory_m680x0::FormatEntry(const BranchEntry& e)
{
std::string desc;
if ((e.inst & 0x8000)) {
if ((e.inst & 0x7fff) != 0) {
// 例外発生記録
// 発生アドレスとベクタ(と割り込みレベル)を表示
uint32 vector = e.inst & 0xff;
if (vector == 1) {
vector = 0;
}
// とりあえず
desc = string_format("<%3d> %s", vector,
m68030_get_exception_name(vector));
// XXX TODO 割り込みレベル
} else {
// 例外ベクタフェッチしてジャンプ
desc = string_format("(vector fetch) -> $%08x", e.to);
}
} else {
// ブランチ
const char *mnemonic;
uint32 inst = e.inst >> 16;
if (inst == 0x4e73) {
mnemonic = ":rte";
} else if (inst == 0x4e75) {
mnemonic = ":rts";
} else if (inst == 0x4e77) {
mnemonic = ":rtr";
} else if ((inst & 0xffc0) == 0x4e80) {
mnemonic = ":jsr";
} else if ((inst & 0xffc0) == 0x4ec0) {
mnemonic = ":jmp";
} else if ((inst & 0xfff8) == 0x51c8) {
mnemonic = ":dbra";
} else if ((inst & 0xf0f8) == 0x50c8) {
mnemonic = ":dbcc";
} else if ((inst & 0xff00) == 0x6000) {
mnemonic = ":bra";
} else if ((inst & 0xff00) == 0x6100) {
mnemonic = ":bsr";
} else if ((inst & 0xf000) == 0x6000) {
mnemonic = ":bcc";
} else if ((inst & 0xfff8) == 0xf248) {
mnemonic = ":fdbcc";
} else if ((inst & 0xff80) == 0xf280) {
mnemonic = ":fbcc";
} else {
mnemonic = "";
}
desc = string_format("(%04x%-6s) -> $%08x", inst, mnemonic, e.to);
}
return desc;
}
//
// m88xx0 ブランチ履歴 (どこに置くのがよいか)
//
// 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。
// 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、
// m88k は例外ベクタを直接実行するのでそれは不要。
//
// 通常の分岐:
// from は分岐元 XIP、to は分岐先アドレス、inst は命令ワード。
//
// 例外発生:
// from は例外発生時の XIP、to は 0。inst は $fc000VVV で VVV (9ビット)が
// ベクタ番号。命令ワードとは衝突しない (instruction.txt 参照)。
// コンストラクタ
BranchHistory_m88xx0::BranchHistory_m88xx0()
{
}
// デストラクタ
BranchHistory_m88xx0::~BranchHistory_m88xx0()
{
}
// 1エントリ分の表示内容作成
std::string
BranchHistory_m88xx0::FormatEntry(const BranchEntry& e)
{
std::string desc;
if (e.inst >= 0xfc000000 && e.to == 0) {
// 例外発生記録
// 発生アドレスとベクタを表示
uint32 vector = e.inst & 0x1ff;
const char *name = m88kcpu::GetExceptionName(vector);
desc = string_format("<%3d> %s", vector, name ?: "");
if (vector == 450) {
// OpenBSD のシステムコール番号
desc += string_format("(%d)", (e.inst >> 12) & 0xfff);
}
} else if (e.inst >= 0xc0000000) {
// ブランチ
const char *mnemonic = "";
uint32 up4 = (e.inst >> 26) & 0xf;
switch (up4) {
case 0: mnemonic = ":br"; break;
case 1: mnemonic = ":br.n"; break;
case 2: mnemonic = ":bsr"; break;
case 3: mnemonic = ":bsr.n"; break;
case 4: mnemonic = ":bb0"; break;
case 5: mnemonic = ":bb0.n"; break;
case 6: mnemonic = ":bb1"; break;
case 7: mnemonic = ":bb1.n"; break;
case 0xa: mnemonic = ":bcnd"; break;
case 0xb: mnemonic = ":bcnd.n"; break;
case 0xc: {
uint32 lo6 = (e.inst >> 10) & 0x3f;
if (lo6 == 0x34) {
mnemonic = ":tb0";
} else if (lo6 == 0x36) {
mnemonic = ":tb1";
} else if (lo6 == 0x3a) {
mnemonic = ":tcnd";
}
break;
}
case 0xd: {
uint32 lo6 = (e.inst >> 10) & 0x3f;
if (lo6 == 0x30) {
if ((e.inst & 0x1f) == 1) {
mnemonic = ":jmp r1";
} else {
mnemonic = ":jmp";
}
} else if (lo6 == 0x31) {
mnemonic = ":jmp.n";
} else if (lo6 == 0x32) {
mnemonic = ":jsr";
} else if (lo6 == 0x33) {
mnemonic = ":jsr.n";
} else if (lo6 == 0x3f) {
mnemonic = ":rte";
}
break;
}
case 0xe: mnemonic = ":tbnd"; break;
default:
break;
}
desc = string_format("(%08x%-7s) -> $%08x", e.inst, mnemonic, e.to);
}
return desc;
}
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