--- nono/m88xx0/m88100core.cpp 2026/04/29 17:04:40 1.1.1.4 +++ nono/m88xx0/m88100core.cpp 2026/04/29 17:05:15 1.1.1.13 @@ -5,223 +5,81 @@ // #include "m88100.h" -#include "m88100excep.h" #include "debugger.h" -#include "cvprompt.h" -#include "mpu.h" +#include "mpu88xx0.h" +#include "scheduler.h" -#define OP_DEF(name) void __CONCAT(m88kcpu::op_,name)() +#define OP_DEF(name) void __CONCAT(MPU88xx0Device::op_,name)() #define OP_FUNC(name) __CONCAT(op_,name)() #include "m88100ops.cpp" -// リセット例外のようなもの? +// プリフェッチステージ(?)。 +// 命令サイクルは、自然に書けば、 +// (1) パイプラインをシフトし、FIP の指すところをフェッチ。 +// (2) デバッガはここに入れたい。 +// (3) XIP(opX) を解釈、実行。 +// の繰り返しになるが、デバッガは Exec() から戻ったところでスケジューラから +// 呼び出される構造のため、順序をずらして 1回の Exec() では (3)->(1) を実行 +// してからスケジューラに戻って (2) を実行する、の順にする。 +// そのため、リセット例外では1回プリフェッチを実行しておく必要がある。 void -m88kcpu::Reset(uint32 reset_vector) +MPU88xx0Device::Prefetch() { - const uint32 Undefined = 0xcccccccc; - - // 履歴を初期化。リセット前の履歴いらんよな? - exhist.Clear(); - brhist.Clear(); - - // Table 6-8 (p6-47) - psr = 0x800003ff; - // XXX ただし SFU1 は未実装なので下げておく - psr &= ~PSR_SFD1; - -#if defined(TEST_INTERRUPT) - psr &= ~PSR_IND; - psr &= ~PSR_SFRZ; -#endif - - SetPSR(); - - epsr = Undefined; - // scoreboard: cleared - ssbr = Undefined; - - // 実際には m88k MPU はリセット直後は 0 番地から実行を開始するので、 - // 大抵の場合システムでリセット直後は 0 番地付近に ROM を見せるように - // してあるのだと思うが、ここではその代わりに ROM のアドレスを指定して、 - // 直接そこから実行を開始することにする。 - fip = reset_vector; - nip = 0; - xip = 0; - sfip = Undefined; - snip = Undefined; - sxip = Undefined; - - vbr = 0; - // DMTx は bit0(Valid) をクリア。他は不定。 - dmt0 &= ~DM_VALID; - dmt1 &= ~DM_VALID; - dmt2 &= ~DM_VALID; - dma0 = Undefined; - dma1 = Undefined; - dma2 = Undefined; - dmd0 = Undefined; - dmd1 = Undefined; - dmd2 = Undefined; - for (int i = 1; i < 32; i++) { - r[i] = Undefined; - } - - fpecr = 0; - for (int i = 1; i < 9; i++) { - fcr[i] = Undefined; - } - fpcr = 0; - fpsr = 0; - - cmmu[0].Reset(); - cmmu[1].Reset(); - - // 履歴を初期化 - exhist.Clear(); - brhist.Clear(); - - // 例外履歴に記録 (例外発生はブランチ履歴にも記録) - // リセット例外発生時の from にはあまり意味がないので 0 にするか。 - exhist.AddEntry(0, 0, 0xfc000000 | 0); - brhist.AddEntry(0, 0, 0xfc000000 | 0); - // デバッガに通知 (例外ブレーク用) - debugger_notify_exception(0); + // shift pipeline + reg.opX = reg.opF; + reg.xip = reg.nip; + // prefetch next inst fetch(); } -// request サイクル分実行する。 -uint32 -m88kcpu::Run(uint64 request) -{ - uint64 goal_cycle = total_cycle + request; - bool is_release = false; - bool is_intr = false; - - if ((atomic_reqflag & CPU_REQ_STOP)) { - if ((atomic_reqflag & CPU_REQ_INTR) == 0) { - // STOP 状態のままで割り込みが無ければ、 - // STOP 継続として戻る。 - total_cycle = goal_cycle; - return atomic_reqflag; - } - // 状態が変わったら STOP 解除。 - atomic_reqflag &= ~CPU_REQ_STOP; - } - - while (!is_release) { - // shift pipeline - opX = opF; - xip = nip; - - // prefetch next inst - fetch(); - - // この時点で実行しようとする命令が opX に入っている - - if (atomic_reqflag != 0) { - // 何かが起きた - - // 割り込みの認識 - // 割り込みの実行は命令実行完了後、次のプリフェッチの前 - if ((atomic_reqflag & CPU_REQ_INTR)) { - atomic_reqflag &= ~CPU_REQ_INTR; - is_intr = true; -#if defined(TEST_INTERRUPT) - atomic_reqflag |= CPU_REQ_PROMPT; -#endif - } - - if ((atomic_reqflag & CPU_REQ_TRACE)) { - // デバッガプロンプトを出すかどうかを判断する - //inst_count++; - if (debugger_check()) { - atomic_reqflag |= CPU_REQ_PROMPT; - } - } - - if ((atomic_reqflag & CPU_REQ_PROMPT)) { - // デバッガプロンプトのための実行停止 - - // プロンプト獲得を通知 - gCVPrompt->NotifyAcquire(); - - // プロンプト解放を待機 - gCVPrompt->WaitRelease(); - - // プロンプトを抜けたのでここでフラグを落とす - atomic_reqflag &= ~CPU_REQ_PROMPT; - - // プロンプトから戻ってきたら一旦スケジューラまで戻る(?)。 - // reset コマンドのようにデバッガからスケジューラに出した - // リクエストを(なるはやで?)回収するため。 - atomic_reqflag |= CPU_REQ_RELEASE; - } - - if ((atomic_reqflag & CPU_REQ_RELEASE)) { - // 中断リクエスト受信 - // この命令を実行し終わったら抜ける - atomic_reqflag &= ~CPU_REQ_RELEASE; - is_release = true; - } - } +// 1命令実行のコールバック。 +void +MPU88xx0Device::ExecNormal(Event& ev) +{ + uint64 cycle_start = used_cycle; + uint32 op12; - if (OpIsBusErr(opX)) { - // プリフェッチしていた命令がバスエラー - Exception(M88K_EXCEP_INST); - continue; - } + // この時点で実行しようとする命令が opX に入っている - uint32 op12 = op32_to_12(opX); + if (OpIsBusErr(reg.opX)) { + // プリフェッチしていた命令がバスエラー + Exception(EXCEP_INST); + goto exit; + } - switch (op12) { + op12 = op32_to_12(reg.opX); + switch (op12) { #include "m88100switch.inc" - default: - OP_FUNC(illegal); - break; - } - - if (is_intr) { - if (!(psr & PSR_IND)) { - // XXX: 割り込み信号線はレベル割り込みなのだが - // まだ処理できないのでとりあえずラッチ割り込みにしておく。 - is_intr = false; - gMPU->putlog(4, "INTR take"); - ExceptionCore(M88K_EXCEP_INTERRUPT, ExceptionKind::INTR); - continue; - } else { - gMPU->putlog(4, "INTR DISABLE"); - } - } - - total_cycle++; - - if ((atomic_reqflag & CPU_REQ_STOP)) { - // STOP 状態は、残りサイクルを消費したことにして戻る - gMPU->putlog(2, "STOP 状態検出"); - total_cycle = goal_cycle; - is_release = true; - } + default: + OP_FUNC(illegal); + break; + } - if (total_cycle >= goal_cycle) - break; + if (intr_pending && IsIntrEnable()) { + // 割り込み処理要求が来ていて、 + // 直前の命令が割り込みを禁止していなければ割り込み + // XXX 実際は違う気がする + putlog(4, "INTR take"); + ExceptionCore(EXCEP_INTERRUPT, ExceptionKind::INTR); + goto exit; } - return atomic_reqflag; -} + used_cycle++; -// この命令後に実行を中断して VM に戻る -void -m88kcpu::Release() -{ - atomic_reqflag |= CPU_REQ_RELEASE; + exit: + Prefetch(); + + int cycle = used_cycle - cycle_start; + ev.time = cycle * clock_nsec; + scheduler->StartEvent(ev); } // 通常の例外。 // DataAccessException, エラー、割り込み、TRAP からは使わない。 // vec はベクタ番号。 void -m88kcpu::Exception(int vec) +MPU88xx0Device::Exception(int vec) { ExceptionCore(vec, ExceptionKind::NORMAL); } @@ -229,62 +87,66 @@ m88kcpu::Exception(int vec) // 例外処理コア部分 // vec はベクタ番号。 void -m88kcpu::ExceptionCore(int vec, ExceptionKind cause) +MPU88xx0Device::ExceptionCore(int vec, ExceptionKind cause) { uint syscall = 0; - // 例外履歴に記録 (例外発生はブランチ履歴にも記録) - // OpenBSD システムコールなら番号もついでに記録。 + // 例外履歴に記録 (例外発生はブランチ履歴にも記録)。 + // ベクタ 450 なら OpenBSD システムコール番号もついでに記録。 // システムコール番号は tb0 発行時点で r13 にセットされている。 // ただし 0 番は syscall(2) (間接システムコール) で、実際の番号は r2。 // 198番 __syscall(2) だと r2:r3 (なので実質 r3)。 - if (vec == 450) { - syscall = r[13]; + // 非公式 NetBSD/luna88k はベクタ 128 を使っているようだ。 + if (vec == 128 || vec == 450) { + syscall = reg.r[13]; if (syscall == 0) { - syscall = r[2]; + syscall = reg.r[2]; } else if (syscall == 198) { - syscall = r[3]; + syscall = reg.r[3]; } syscall &= 0xfff; } - exhist.AddEntry(xip, 0, 0xfc000000 | (syscall << 12) | vec); - brhist.AddEntry(xip, 0, 0xfc000000 | (syscall << 12) | vec); + uint32 from = reg.xip | (IsSuper() ? 1 : 0); + uint32 inst = 0xfc000000 | (syscall << 12) | vec; + exhist.AddEntry(from, 0, inst); + brhist.AddEntry(from, 0, inst); // デバッガに通知 (例外ブレーク用) - debugger_notify_exception(vec); + debugger->NotifyExceptionMain(vec); // 命令中で起きる例外はとりあえず全部2クロック追加? (Table.7-5) if (cause != ExceptionKind::INTR) { - total_cycle += 2; + AddCycle(2); } - if (psr & PSR_SFRZ) { + if ((reg.psr & PSR_SFRZ)) { if (cause != ExceptionKind::TRAP) { - gMPU->putlog(2, "SFRZ Error Exception"); - vec = M88K_EXCEP_ERROR; + putlog(2, "SFRZ Error Exception"); + vec = EXCEP_ERROR; cause = ExceptionKind::ERROR; } } else { - gMPU->putlog(2, "Exception %x", vec); + putlog(2, "Exception %x", vec); if (vec != 1) { - gMPU->putlog(1, "Exception %x x=%x n=%x f=%x", vec, xip, nip, fip); + putlog(1, "Exception %x x=%x n=%x f=%x", + vec, reg.xip, reg.nip, reg.fip); } - sxip = xip; - snip = nip; - sfip = fip; - - sxip |= SIP_V; - snip |= SIP_V; - sfip |= SIP_V; + reg.sxip = reg.xip; + reg.snip = reg.nip; + reg.sfip = reg.fip; - if (OpIsBusErr(opX)) { - sxip |= SIP_E; // E bit + reg.sxip |= SIP_V; + reg.snip |= SIP_V; + reg.sfip |= SIP_V; + + if (OpIsBusErr(reg.opX)) { + reg.sxip |= SIP_E; // E bit } - if (OpIsBusErr(opF)) { - snip |= SIP_E; // E bit + if (OpIsBusErr(reg.opF)) { + reg.snip |= SIP_E; // E bit } - if (vec == M88K_EXCEP_UNIMPL_OP) { - sxip &= ~SIP_V; + if (vec == EXCEP_UNIMPL_OP) { + reg.sxip &= ~SIP_V; } } @@ -292,13 +154,13 @@ m88kcpu::ExceptionCore(int vec, Exceptio // データアクセス例外以外は、 // データパイプラインはフラッシュ状態とする。 // ほんとうは違う。かも。 - dmt0 = 0; + reg.dmt0 = 0; } else { // xip: ld/st/xmem // nip: next // fip: fetch - // rom1.2 は DAE が起きると、 + // PROM 1.20 は DAE が起きると、 // ROM挙動 CPU の RTE 挙動 // sfip = sxip @@ -324,136 +186,437 @@ m88kcpu::ExceptionCore(int vec, Exceptio // 仕方がないのでハックでごまかす。 // rte のほうも参照のこと。 - if (IsSuper() && xip >= 0x41000000 && xip < 0x42000000) { + if (IsSuper() && reg.xip >= 0x41000000 && reg.xip < 0x42000000) { // 遅延例外機構がないので、ROM 合わせのハック。 - sxip = snip; + reg.sxip = reg.snip; } } - epsr = psr; - SetPSR(psr | PSR_SUPER | PSR_SFD1 | PSR_IND | PSR_SFRZ); + reg.epsr = reg.psr; + SetPSR(reg.psr | PSR_SUPER | PSR_SFD1 | PSR_IND | PSR_SFRZ); - fip = vbr + (vec << 3); + reg.fip = reg.vbr + (vec << 3); fetch(); // ここでベクタに飛ぶのだが、ベクタ内の2命令でおそらく必ずもう一度 // 分岐してそっちでも履歴が残るので、ここでブランチ履歴を残すのは // ちょっと冗長という気もする。 - if (OpIsBusErr(opF)) { + if (OpIsBusErr(reg.opF)) { if (cause == ExceptionKind::ERROR) { // double bus fault // 実機は無限ループ状態 PANIC("Infinite ERROR (double bus fault)"); } else { - ExceptionCore(M88K_EXCEP_ERROR, ExceptionKind::ERROR); + ExceptionCore(EXCEP_ERROR, ExceptionKind::ERROR); } } } +inline uint32 +MPU88xx0Device::Calcdmt(uint32 flag) +{ + uint32 dmt; + + dmt = DM_VALID; + if ((reg.psr & PSR_BO_LE)) + dmt |= DM_BO; + if (IsSuper() && !(flag & DM_USR)) + dmt |= DM_DAS; + + return dmt; +} + +// データアクセス例外(Read) +// ld.b, ld.h, ld.hu, ld 用 +void +MPU88xx0Device::ReadDataException32(uint32 addr, uint32 flag) +{ + // ミスアラインドはこの例外より前にチェックされていて、 + // ここにはアラインドしかこない。 + reg.dma0 = addr & ~0x3; + reg.dmt0 = Calcdmt(flag); + reg.dmt0 |= FLD_D << 7; + reg.dmt0 |= flag & DM_SIGNED; + reg.dmt0 |= (flag & DM_EN_MASK) >> (addr & 0x03); + + reg.dmt1 &= ~DM_VALID; + reg.dmt2 &= ~DM_VALID; + putlog(1, "ReadDAE xip=%x addr=%x", reg.xip, addr); + ExceptionCore(EXCEP_DATA, ExceptionKind::DATA); +} + // データアクセス例外(Read) +// ld.d 用 void -m88kcpu::ReadDataException(uint32 addr, uint32 flag) +MPU88xx0Device::ReadDataException64(uint32 addr, uint32 flag) { // ミスアラインドはこの例外より前にチェックされていて、 // ここにはアラインドしかこない。 - dma0 = addr & ~0x3; - dmt0 = ((psr & PSR_BO_LE) ? DM_BO : 0) - | (((psr & PSR_SUPER) && !(flag & DM_USR)) ? DM_DAS : 0) - | (flag & DM_DOUB1) // ダブルワードの第1アクセスのときセット - | (flag & DM_LOCK) // xmem でセット - | (FLD_D << 7) - | (flag & DM_SIGNED) - | ((flag & DM_EN_MASK) >> (addr & 0x03)) - | 0 // DM_WRITE = 0 - | DM_VALID; - gMPU->putlog(1, "ReadDAE xip=%x addr=%x", xip, addr); - ExceptionCore(M88K_EXCEP_DATA, ExceptionKind::DATA); + reg.dma0 = addr; + reg.dmt0 = Calcdmt(flag); + reg.dmt0 |= DM_DOUB1; // ダブルワードの第1アクセスのときセット + reg.dmt0 |= FLD_D << 7; + reg.dmt0 |= DM_EN_MASK; // 32ビット有効 + + reg.dma1 = reg.dma0 + 4; + reg.dmt1 = Calcdmt(flag); + reg.dmt1 |= FLD_D2 << 7; + reg.dmt1 |= DM_EN_MASK; // 32ビット有効 + + reg.dmt2 &= ~DM_VALID; + + if ((flag & DM_DOUB1) == 0) { + // .d の2ワード目がバスエラー。第1ワードのアクセスは成功した。 + // DMx0 が例外を起こしたアクセスを示す。 + // Manual 6.7.3 + reg.dma0 = reg.dma1; + reg.dmt0 = reg.dmt1; + reg.dmt1 &= ~DM_VALID; + } + + putlog(1, "ReadDAE64 xip=%x addr=%x", reg.xip, addr); + ExceptionCore(EXCEP_DATA, ExceptionKind::DATA); } // データアクセス例外(Write) +// st.b, st.h, st.hu, st 用 void -m88kcpu::WriteDataException(uint32 addr, uint32 data, uint32 flag) +MPU88xx0Device::WriteDataException32(uint32 addr, uint32 flag) { // ミスアラインドはこの例外より前にチェックされていて、 // ここにはアラインドしかこない。 - dma0 = addr & ~0x3; - dmt0 = ((psr & PSR_BO_LE) ? DM_BO : 0) - | (((psr & PSR_SUPER) && !(flag & DM_USR)) ? DM_DAS : 0) - | (flag & DM_DOUB1) // ダブルワードの第1アクセスのときセット - | (flag & DM_LOCK) // xmem でセット - | (FLD_D << 7) - | (flag & DM_SIGNED) - | ((flag & DM_EN_MASK) >> (addr & 0x03)) - | DM_WRITE - | DM_VALID; - - dmd0 = data; - gMPU->putlog(1, "WriteDAE xip=%x addr=%x", xip, addr); - ExceptionCore(M88K_EXCEP_DATA, ExceptionKind::DATA); + reg.dma0 = addr & ~0x3; + reg.dmt0 = Calcdmt(flag); + reg.dmt0 |= FLD_D << 7; + reg.dmt0 |= (flag & DM_EN_MASK) >> (addr & 0x03); + reg.dmt0 |= DM_WRITE; + reg.dmd0 = rD; + + reg.dmt1 &= ~DM_VALID; + reg.dmt2 &= ~DM_VALID; + putlog(1, "WriteDAE xip=%x addr=%x", reg.xip, addr); + ExceptionCore(EXCEP_DATA, ExceptionKind::DATA); +} + +// データアクセス例外(Write) +// st.d 用 +void +MPU88xx0Device::WriteDataException64(uint32 addr, uint32 flag) +{ + // ミスアラインドはこの例外より前にチェックされていて、 + // ここにはアラインドしかこない。 + reg.dma0 = addr & ~0x3; + reg.dmt0 = Calcdmt(flag); + reg.dmt0 |= DM_DOUB1; // ダブルワードの第1アクセスのときセット + reg.dmt0 |= FLD_D << 7; + reg.dmt0 |= DM_EN_MASK; + reg.dmt0 |= DM_WRITE; + reg.dmd0 = rD; + + reg.dma1 = reg.dma0 + 4; + reg.dmt1 = Calcdmt(flag); + reg.dmt1 |= FLD_D2 << 7; + reg.dmt1 |= DM_EN_MASK; + reg.dmt1 |= DM_WRITE; + reg.dmd1 = rD2; + + reg.dmt2 &= ~DM_VALID; + + if ((flag & DM_DOUB1) == 0) { + // .d の2ワード目がバスエラー。第1ワードのアクセスは成功した。 + // DMx0 が例外を起こしたアクセスを示す。 + // Manual 6.7.3 + reg.dma0 = reg.dma1; + reg.dmt0 = reg.dmt1; + reg.dmd0 = reg.dmd1; + reg.dmt1 &= ~DM_VALID; + } + + putlog(1, "WriteDAE64 xip=%x addr=%x", reg.xip, addr); + ExceptionCore(EXCEP_DATA, ExceptionKind::DATA); } // データアクセス例外(xmem) +// xmem には .d は無い void -m88kcpu::XmemDataException(uint32 addr, uint32 data, uint32 flag) +MPU88xx0Device::XmemDataException(uint32 addr, uint32 flag) { - dma0 = addr & ~0x3; - dmt0 = ((psr & PSR_BO_LE) ? DM_BO : 0) - | (((psr & PSR_SUPER) && !(flag & DM_USR)) ? DM_DAS : 0) - | (flag & DM_DOUB1) // ダブルワードの第1アクセスのときセット - | (flag & DM_LOCK) // xmem でセット - | (FLD_D << 7) - | (flag & DM_SIGNED) - | ((flag & DM_EN_MASK) >> (addr & 0x03)) - | 0 // DM_WRITE = 0 - | DM_VALID; - - dma1 = addr & ~0x3; - dmt1 = ((psr & PSR_BO_LE) ? DM_BO : 0) - | (((psr & PSR_SUPER) && !(flag & DM_USR)) ? DM_DAS : 0) - | (flag & DM_DOUB1) // ダブルワードの第1アクセスのときセット - | (flag & DM_LOCK) // xmem でセット - | (FLD_D << 7) - | (flag & DM_SIGNED) - | ((flag & DM_EN_MASK) >> (addr & 0x03)) - | DM_WRITE - | DM_VALID; + reg.dma0 = addr & ~0x3; + reg.dmt0 = Calcdmt(flag); + reg.dmt0 |= DM_LOCK; // xmem でセット + reg.dmt0 |= FLD_D << 7; + reg.dmt0 |= flag & DM_SIGNED; + reg.dmt0 |= (flag & DM_EN_MASK) >> (addr & 0x03); + + reg.dma1 = reg.dma0; + reg.dmt1 = Calcdmt(flag); + reg.dmt1 |= DM_LOCK; // xmem でセット + reg.dmt1 |= FLD_D << 7; + reg.dmt1 |= flag & DM_SIGNED; + reg.dmt1 |= (flag & DM_EN_MASK) >> (addr & 0x03); + reg.dmt1 |= DM_WRITE; + reg.dmd1 = rD; - dmd1 = data; + reg.dmt2 &= ~DM_VALID; // ミスアラインドはこの例外より前にチェックされていて、 // ここにはアラインドしかこない。 - if (cmmu[1].fault_code != m88200::FAULT_CODE_BUSERR - || cmmu[1].acc_read) { + if (cmmu[1]->fault_code != m88200::FAULT_CODE_BUSERR + || cmmu[1]->acc_read) { // アドレス変換フォルトまたは read 時点 // nop } else { // xmem の write 時点 - dma0 = dma1; - dmt0 = dmt1; - dmd0 = dmd1; - dmt1 &= ~DM_VALID; + reg.dmt0 &= ~DM_VALID; + } + + putlog(1, "xmemDAE xip=%x addr=%x", reg.xip, addr); + ExceptionCore(EXCEP_DATA, ExceptionKind::DATA); +} + +// FPxS レジスタをセット +/*static*/ void +MPU88xx0Device::SetFPxS(uint32& h, uint32& l, double src, uint32 ts) +{ + // FPHS[12]、FPLS[12] は以下の構造 + // + // 3 2 1 0 + // 1 0 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 + // +-+---------------------+---------------------------------------+ + // |S| Exponent(11bit) | High Order 20 bits of Mantissa | FPHSn + // +-+---------------------+---------------------------------------+ + // + // +---------------------------------------------------------------+ + // | Low Order bits of Mantissa, or Integer | FPLSn + // +---------------------------------------------------------------+ + // + // ts が 1 (double) の場合は IEEE754 double と同じ。 + // ts が 0 (single) の場合は float を double にキャスト (拡大変換) した + // ものではないことに注意。 + // S(符号ビット)はそのまま。float の Mantissa (23bit) のうち上位 20bit + // を FPHSn に、残り 3bit を FPLSn の上位 3bit に。ここまではいい。 + // Exponent は float の指数部(8bit、バイアス=127) の値を *そのまま* + // 符号拡張(?)する。 + // (float)1.0 は 1.0 * 2^0 なのでバイアス込みの指数部は 127、 + // (float)2.0 は 1.0 * 2^1 なのでバイアス込みの指数部は 128。 + // バイアス込みにした値は符号なし数のはずだが、ここではこれを 11bit に + // 符号拡張して FPHSn の Exponent 部に格納するようだ。取り出す際に下位 + // 8bit しか取り出さなければ害はないし、符号拡張する方がハードウェア的に + // 都合がよかったとかだろうか。 + // 仮に普通に double に変換すると double の指数部バイアスは 1023 なので + // バイアス込みの指数部は先程の例だとそれぞれ 1023、1024 になるが + // これではないということ。 + + union64 u; + u.q = d2u(src); + if (ts == 0) { + // single + + uint32 exp; + // src は普通の double なのでこの指数部を取り出す + uint32 double_biased = (u.h >> 20) & 0x7ff; + if (double_biased == 0x7ff) { + // Inf, NAN + exp = 0x7ff00000; + } else { + // double のバイアスを外して float のバイアスを足す + int float_biased = (double_biased - 1023) + 127; + // この 8bit 値を 11bit に符号拡張して所定の位置へ + exp = ((int32)(float_biased << 24)) >> 4; + exp &= 0x7ff00000; + } + + h = (u.h & 0x800fffff) | exp; + l = u.l; + } else { + // double + h = u.h; + l = u.l; } +} + +// FPxS1 レジスタをセット +void +MPU88xx0Device::SetFPS1(double src, uint32 t1) +{ + SetFPxS(reg.fphs1, reg.fpls1, src, t1); +} + +// FPxS2 レジスタをセット +void +MPU88xx0Device::SetFPS2(double src, uint32 t2) +{ + SetFPxS(reg.fphs2, reg.fpls2, src, t2); +} + +void +MPU88xx0Device::SetFPS1(uint32 src) +{ + reg.fpls1 = src; +} - gMPU->putlog(1, "xmemDAE xip=%x addr=%x", xip, addr); - ExceptionCore(M88K_EXCEP_DATA, ExceptionKind::DATA); +void +MPU88xx0Device::SetFPS2(uint32 src) +{ + reg.fpls2 = src; } +// FPR[HL] レジスタに double 値をセット +// - それ以外のフィールドは保存する XXX ここでクリアしてもいいか? +// - XXX Guard, Round, Sticky (, AddOne) はまだない void -m88kcpu::Interrupt() +MPU88xx0Device::SetFPRx(double src) { - atomic_reqflag |= CPU_REQ_INTR; -// gMPU->putlog(1, "INTERRUPT IGNORED"); - gMPU->putlog(4, "INTERRUPT ACK (アドレスは不正確)"); + union64 u; + uint32 exp; + + u.q = d2u(src); + + // Sign は FPRH + reg.fprh &= ~(FPRH_SIGN | FPRH_MANT); // Mantissa もついでにクリア + reg.fprh |= u.h & 0x80000000; + + // Exp は FPIT。 + // double は 11bit だが FPIT::RESEXP は 12bit なので 1bit 符号拡張する。 + // 符号付き数(正確には負数)の右シフトは実装依存だが gcc, clang は + // 算術右シフトになる。 + // + // 3 2 + // 1 0 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 9 + // +-+---------------------+- + // double |S| Exponent(11bit) | + // +-+---------------------+- + // + // +---------------------+-+- + // u.h<<1 | Exponent(11bit) |X| + // +---------------------+-+- + // + // +-----------------------+- + // exp>>1 | Exponent(12bit) | + // +-----------------------+- + exp = u.h << 1; + exp = (int32)exp >> 1; + reg.fpit &= ~FPIT_RESEXP; + reg.fpit |= exp & FPIT_RESEXP; + + // Mantissa は FPRH, FPRL + // 上位側(FPRH)には最上位(実数桁)の隠しビットを含む。 + reg.fprh |= (u.h & 0x000fffff); + reg.fprh |= FPRH_1; + reg.fprl = u.l; } +// FP Precise 例外。浮動小数点数1つの場合。 void -m88kcpu::fpu_unimpl() +MPU88xx0Device::FPPreciseException(uint32 cause, double s2) +{ + SetFPS2(s2, m88100opf_FP_T2(reg.opX)); + FPPreciseException(cause); +} + +// FP Precise 例外。浮動小数点数2つの場合。 +void +MPU88xx0Device::FPPreciseException(uint32 cause, double s1, double s2) +{ + SetFPS1(s1, m88100opf_FP_T1(reg.opX)); + SetFPS2(s2, m88100opf_FP_T2(reg.opX)); + FPPreciseException(cause); +} + +// FP Precise 例外。 +void +MPU88xx0Device::FPPreciseException(uint32 cause) +{ + assert(cause == FPECR_FIOV || + cause == FPECR_FUNIMP || + cause == FPECR_FPRV || + cause == FPECR_FROP || + cause == FPECR_FDVZ); + + reg.fpecr = cause; + + // FPPT(FP Precise operation Type Register) + reg.fppt = reg.opX & 0xffe0; // Opcode, T1, T2, TD は opX と同じ位置 + reg.fppt |= m88100opf_D(reg.opX); // DEST + + Exception(EXCEP_SFU1_PRECISE); +} + +// FP Imprecise 例外。 +void +MPU88xx0Device::FPImpreciseException(uint32 cause) +{ + assert(cause == FPECR_FUNF || + cause == FPECR_FOVF || + cause == FPECR_FINX); + + reg.fpecr = cause; + + // FPIT(FP Imprecise operation Type Register) + reg.fpit &= FPIT_RESEXP; + reg.fpit |= reg.opX & FPIT_OPCODE; + reg.fpit |= (reg.opX & 0x00000020) << 5; // DESTSIZ + reg.fpit |= (reg.fpcr & 0x0000001f) << 5; // EFINV,EFDVZ,EFUNF,EFOVR,EFINX + reg.fpit |= m88100opf_D(reg.opX); // DEST + + // FPRH(FP Result High Register) + reg.fprh &= ~FPRH_RNDMODE; + reg.fprh |= (reg.fpcr & FPCR_RM) << 14; + + Exception(EXCEP_SFU1_IMPRECISE); +} + +void +MPU88xx0Device::fpu_unimpl() { printf("%s\n", __func__); + FPPreciseException(FPECR_FUNIMP); } OP_DEF(illegal) { // 本来は不当命令例外? - gMPU->putlog(0, "Illegal instruction %08x", (uint32)opX); + putlog(0, "Illegal instruction %08x", (uint32)reg.opX); } + +// +// m88100reg の static 変数 +// + +// fcr のマスク +/*static*/ const uint32 m88100reg::fcr_mask[11] = { + M88100::FPECR_MASK, + 0xffffffff, // fphs1 + 0xffffffff, // fpls1 + 0xffffffff, // fphs2 + 0xffffffff, // fpls2 + M88100::FPPT_MASK, + M88100::FPRH_MASK, + 0xffffffff, // fprl + M88100::FPIT_MASK, + M88100::FPSR_MASK, + M88100::FPCR_MASK, +}; + +/*static*/ const char * const m88100reg::sipname[3] = { + "sxip", "snip", "sfip", +}; + +/*static*/ const char * const m88100reg::dmt_en_str[16] = { + "----", + "---B", + "--B-", + "--HH", + "-B--", + "-1-1", // not used normally + "-11-", // not used normally + "-111", // not used normally + "B---", + "1--1", // not used normally + "1-1-", // not used normally + "1-11", // not used normally + "HH--", + "11-1", // not used normally + "111-", // not used normally + "LLLL", +};