--- nono/vm/mfp.cpp	2026/04/29 17:05:14	1.1.1.13
+++ nono/vm/mfp.cpp	2026/04/29 17:05:25	1.1.1.15
@@ -15,16 +15,13 @@
 #include "scheduler.h"
 #include "x68kkbd.h"
 
-// グローバル参照用
-MFPDevice *gMFP;
+// InsideOut p.135
+static const busdata wait = busdata::Wait(24 * 40_nsec);
 
 // コンストラクタ
 MFPDevice::MFPDevice()
-	: inherited("MFP")
+	: inherited(OBJ_MFP)
 {
-	devaddr = baseaddr;
-	devlen  = 0x2000;
-
 	for (int ch = 0; ch < event.size(); ch++) {
 		event[ch].dev = this;
 		event[ch].func = ToEventCallback(&MFPDevice::TimerCallback);
@@ -45,14 +42,31 @@ MFPDevice::MFPDevice()
 // デストラクタ
 MFPDevice::~MFPDevice()
 {
-	gMFP = NULL;
+}
+
+// 初期化
+bool
+MFPDevice::Init()
+{
+	if (inherited::Init() == false) {
+		return false;
+	}
+
+	interrupt = GetInterruptDevice();
+	keyboard = dynamic_cast<X68030Keyboard *>(GetKeyboard());
+
+	return true;
 }
 
 // リセット
 void
 MFPDevice::ResetHard(bool poweron)
 {
+	// 3.3 RESET OPERATION には
 	// All internal registers are cleared expect the TxDR, UDR, and TSR.
+	// と書いてあるが、6.2.1 には TxDR はリセット時に $00 と書いてある。
+	// 内部カウンタは影響を受けずに next_tdr だけリセットされるという
+	// 意味だろうか。
 	mfp.aer = 0;
 	mfp.ddr = 0;
 	mfp.ier.w = 0;
@@ -61,6 +75,7 @@ MFPDevice::ResetHard(bool poweron)
 	mfp.imr.w = 0;
 	for (int i = 0; i < countof(mfp.tcr); i++) {
 		mfp.tcr[i] = 0;
+		mfp.next_tdr[i] = 256;
 	}
 	mfp.scr = 0;
 	mfp.ucr = 0;
@@ -71,9 +86,9 @@ MFPDevice::ResetHard(bool poweron)
 
 	// All timers are stopped.
 	for (auto& ev : event) {
-		gScheduler->StopEvent(ev);
+		scheduler->StopEvent(ev);
 	}
-	gScheduler->StopEvent(key_event);
+	scheduler->StopEvent(key_event);
 
 	// USART RX and TX are disabled.
 	// SO line is placed in HighZ.
@@ -88,14 +103,14 @@ MFPDevice::ResetHard(bool poweron)
 
 	// CIRQ | FMIRQ | EXPON | ALARM にしておく
 	mfp.gpip = 0x6b;
+
+	ChangeInterrupt();
 }
 
-uint64
+busdata
 MFPDevice::Read(uint32 offset)
 {
-	uint8 data;
-
-	gMPU->AddCycle(24);	// InsideOut p.135
+	busdata data;
 
 	switch (offset) {
 	 case MFP::GPIP:
@@ -176,14 +191,14 @@ MFPDevice::Read(uint32 offset)
 		data = 0xff;
 		break;
 	}
+
+	data |= wait;
 	return data;
 }
 
-uint64
+busdata
 MFPDevice::Write(uint32 offset, uint32 data)
 {
-	gMPU->AddCycle(24);	// InsideOut p.135
-
 	switch (offset) {
 	 case MFP::GPIP:
 		putlog(0, "Write GPIP <- $%02x (NOT IMPLEMENTED)", data);
@@ -201,11 +216,11 @@ MFPDevice::Write(uint32 offset, uint32 d
 		break;
 	 case MFP::IERA:
 		putlog(2, "IERA <- $%02x", data);
-		mfp.ier.a = data;
+		SetIER(mfp.ier.a, mfp.ipr.a, data);
 		break;
 	 case MFP::IERB:
 		putlog(2, "IERB <- $%02x", data);
-		mfp.ier.b = data;
+		SetIER(mfp.ier.b, mfp.ipr.b, data);
 		break;
 	 case MFP::IPRA:
 		putlog(2, "IPRA <- $%02x", data);
@@ -300,10 +315,11 @@ MFPDevice::Write(uint32 offset, uint32 d
 	 default:
 		break;
 	}
-	return 0;
+
+	return wait;
 }
 
-uint64
+busdata
 MFPDevice::Peek(uint32 offset)
 {
 	uint8 data;
@@ -390,9 +406,17 @@ MFPDevice::Peek(uint32 offset)
 void
 MFPDevice::MonitorUpdate(Monitor *, TextScreen& screen)
 {
+	MFP mfp_;
+	std::array<uint8, 4> tdr_;
 	int x;
 	int y;
 
+	// ローカルにコピー。
+	memcpy(&mfp_, &mfp, sizeof(mfp));
+	for (int ch = 0; ch < tdr_.size(); ch++) {
+		tdr_[ch] = GetTDR(ch);
+	}
+
 	screen.Clear();
 
 	// 0         1         2         3         4         5         6
@@ -407,42 +431,42 @@ MFPDevice::MonitorUpdate(Monitor *, Text
 	// 1列目(GPIP 関連と VR)
 	x = 0;
 	y = 0;
-	screen.Print(x, y++, "$%06x(GPIP):$%02x", A(MFP::GPIP), mfp.gpip);
-	screen.Print(x, y++, "$%06x(AER): $%02x", A(MFP::AER),  mfp.aer);
-	screen.Print(x, y++, "$%06x(DDR): $%02x", A(MFP::DDR),  mfp.ddr);
-	screen.Print(x, y++, "$%06x(VR):  $%02x", A(MFP::VR),   mfp.GetVR());
+	screen.Print(x, y++, "$%06x(GPIP):$%02x", A(MFP::GPIP), mfp_.gpip);
+	screen.Print(x, y++, "$%06x(AER): $%02x", A(MFP::AER),  mfp_.aer);
+	screen.Print(x, y++, "$%06x(DDR): $%02x", A(MFP::DDR),  mfp_.ddr);
+	screen.Print(x, y++, "$%06x(VR):  $%02x", A(MFP::VR),   mfp_.GetVR());
 	// 2列目(割り込み関連)
 	x = 20;
 	y = 0;
-	screen.Print(x, y++, "$%06x(IERA):$%02x", A(MFP::IERA), mfp.ier.a);
-	screen.Print(x, y++, "$%06x(IERB):$%02x", A(MFP::IERB), mfp.ier.b);
-	screen.Print(x, y++, "$%06x(IPRA):$%02x", A(MFP::IPRA), mfp.ipr.a);
-	screen.Print(x, y++, "$%06x(IPRB):$%02x", A(MFP::IPRB), mfp.ipr.b);
-	screen.Print(x, y++, "$%06x(ISRA):$%02x", A(MFP::ISRA), mfp.isr.a);
-	screen.Print(x, y++, "$%06x(ISRB):$%02x", A(MFP::ISRB), mfp.isr.b);
-	screen.Print(x, y++, "$%06x(IMRA):$%02x", A(MFP::IMRA), mfp.imr.a);
-	screen.Print(x, y++, "$%06x(IMRB):$%02x", A(MFP::IMRB), mfp.imr.b);
+	screen.Print(x, y++, "$%06x(IERA):$%02x", A(MFP::IERA), mfp_.ier.a);
+	screen.Print(x, y++, "$%06x(IERB):$%02x", A(MFP::IERB), mfp_.ier.b);
+	screen.Print(x, y++, "$%06x(IPRA):$%02x", A(MFP::IPRA), mfp_.ipr.a);
+	screen.Print(x, y++, "$%06x(IPRB):$%02x", A(MFP::IPRB), mfp_.ipr.b);
+	screen.Print(x, y++, "$%06x(ISRA):$%02x", A(MFP::ISRA), mfp_.isr.a);
+	screen.Print(x, y++, "$%06x(ISRB):$%02x", A(MFP::ISRB), mfp_.isr.b);
+	screen.Print(x, y++, "$%06x(IMRA):$%02x", A(MFP::IMRA), mfp_.imr.a);
+	screen.Print(x, y++, "$%06x(IMRB):$%02x", A(MFP::IMRB), mfp_.imr.b);
 	// 3列目(タイマー関連)
 	x = 40;
 	y = 0;
-	screen.Print(x, y++, "$%06x(TACR): $%02x", A(MFP::TACR), mfp.tcr[0]);
-	screen.Print(x, y++, "$%06x(TBCR): $%02x", A(MFP::TBCR), mfp.tcr[1]);
+	screen.Print(x, y++, "$%06x(TACR): $%02x", A(MFP::TACR), mfp_.tcr[0]);
+	screen.Print(x, y++, "$%06x(TBCR): $%02x", A(MFP::TBCR), mfp_.tcr[1]);
 	screen.Print(x, y++, "$%06x(TCDCR):$%02x", A(MFP::TCDCR),
-		(mfp.tcr[2] << 4) | mfp.tcr[3]);
-	screen.Print(x, y++, "$%06x(TADR): $%02x", A(MFP::TADR), GetTDR(0));
-	screen.Print(x, y++, "$%06x(TBDR): $%02x", A(MFP::TBDR), GetTDR(1));
-	screen.Print(x, y++, "$%06x(TCDR): $%02x", A(MFP::TCDR), GetTDR(2));
-	screen.Print(x, y++, "$%06x(TDDR): $%02x", A(MFP::TDDR), GetTDR(3));
+		(mfp_.tcr[2] << 4) | mfp_.tcr[3]);
+	screen.Print(x, y++, "$%06x(TADR): $%02x", A(MFP::TADR), tdr_[0]);
+	screen.Print(x, y++, "$%06x(TBDR): $%02x", A(MFP::TBDR), tdr_[1]);
+	screen.Print(x, y++, "$%06x(TCDR): $%02x", A(MFP::TCDR), tdr_[2]);
+	screen.Print(x, y++, "$%06x(TDDR): $%02x", A(MFP::TDDR), tdr_[3]);
 	// 4列目(USART 関連)
 	x = 61;
 	y = 0;
-	screen.Print(x, y++, "$%06x(SCR):$%02x", A(MFP::SCR), mfp.scr);
-	screen.Print(x, y++, "$%06x(UCR):$%02x", A(MFP::UCR), mfp.ucr);
-	screen.Print(x, y++, "$%06x(RSR):$%02x", A(MFP::RSR), mfp.rsr);
-	screen.Print(x, y++, "$%06x(TSR):$%02x", A(MFP::TSR), mfp.tsr);
+	screen.Print(x, y++, "$%06x(SCR):$%02x", A(MFP::SCR), mfp_.scr);
+	screen.Print(x, y++, "$%06x(UCR):$%02x", A(MFP::UCR), mfp_.ucr);
+	screen.Print(x, y++, "$%06x(RSR):$%02x", A(MFP::RSR), mfp_.rsr);
+	screen.Print(x, y++, "$%06x(TSR):$%02x", A(MFP::TSR), mfp_.tsr);
 	screen.Print(x, y, "$%06x(UDR):", A(MFP::UDR));
-	if ((int16)mfp.udr >= 0) {
-		screen.Print(x + 13, y, "$%02x", mfp.udr);
+	if ((int16)mfp_.udr >= 0) {
+		screen.Print(x + 13, y, "$%02x", mfp_.udr);
 	} else {
 		screen.Print(x + 13, y, "---");
 	}
@@ -457,30 +481,30 @@ MFPDevice::MonitorUpdate(Monitor *, Text
 			i >= 8 ? 'A' : 'B',
 			(i % 8),
 			intrname[i],
-			(mfp.ier.w & mask) ? "Enable" : "",
-			(mfp.imr.w & mask) ? ""       : "Mask",	// %0 でマスクする
-			(mfp.ipr.w & mask) ? "Pend"   : "",
-			(mfp.isr.w & mask) ? "Serv"   : "");
+			(mfp_.ier.w & mask) ? "Enable" : "",
+			(mfp_.imr.w & mask) ? ""       : "Mask",	// %0 でマスクする
+			(mfp_.ipr.w & mask) ? "Pend"   : "",
+			(mfp_.isr.w & mask) ? "Serv"   : "");
 	}
 
 	// タイマー関連
 	x = 40;
 	y = 9;
-	screen.Print(x, y++, "<Timer> Mode        TDR Ini");
+	screen.Print(x, y++, "<Timer> Mode        TDR Next");
 	for (int ch = 0; ch < 4; ch++) {
 		screen.Print(x, y, "Timer-%c", ch + 'A');
-		if (mfp.tcr[ch] == 0) {
+		if (mfp_.tcr[ch] == 0) {
 			screen.Print(x + 8, y, "Stopped");
-		} else if (mfp.tcr[ch] == 8) {
+		} else if (mfp_.tcr[ch] == 8) {
 			screen.Print(x + 8, y, "Event");
-		} else if (mfp.tcr[ch] > 8) {
-			screen.Print(x + 8, y, "Pulse(%s)", prescale_str[mfp.tcr[ch] - 8]);
+		} else if (mfp_.tcr[ch] > 8) {
+			screen.Print(x + 8, y, "Pulse(%s)", prescale_str[mfp_.tcr[ch] - 8]);
 		} else {
-			screen.Print(x + 8, y, "Delay(%s)", prescale_str[mfp.tcr[ch]]);
+			screen.Print(x + 8, y, "Delay(%s)", prescale_str[mfp_.tcr[ch]]);
 		}
 
-		screen.Print(x + 20, y, "%3d", GetTDR(ch));
-		screen.Print(x + 24, y, "%3d", mfp.initial_tdr[ch]);
+		screen.Print(x + 20, y, "%3d", tdr_[ch]);
+		screen.Print(x + 25, y, "%3d", mfp_.next_tdr[ch] & 0xff);
 		y++;
 	}
 
@@ -491,9 +515,9 @@ MFPDevice::MonitorUpdate(Monitor *, Text
 	for (int i = 7; i >= 0; i--, y++) {
 		uint mask = (1 << i);
 		screen.Print(x, y, "b%d %-6s  %d   %d   %s", i, gpipname[i],
-			(mfp.gpip & mask) ? 1 : 0,
-			(mfp.aer & mask) ? 1 : 0,
-			(mfp.ddr & mask) ? "OUT" : "IN");
+			(mfp_.gpip & mask) ? 1 : 0,
+			(mfp_.aer & mask) ? 1 : 0,
+			(mfp_.ddr & mask) ? "OUT" : "IN");
 	}
 }
 
@@ -563,6 +587,21 @@ MFPDevice::timer_vector[4] = {
 	MFP::INTR_TIMER_D,
 };
 
+// IER[AB] に data をセットする
+void
+MFPDevice::SetIER(uint8& ier, uint8& ipr, uint32 data)
+{
+	// clr は、data によって %1 -> %0 に変化するビットだけを立てたもの。
+	uint8 clr = ier & (ier ^ data);
+
+	// IER を下げたところは IPR も下げる。(紙資料 p4-4)
+	ipr &= ~clr;
+
+	// どちらにしても新しい IER によって信号線の状態は変える。
+	ier = data;
+	ChangeInterrupt();
+}
+
 // TxCR をセットする
 void
 MFPDevice::SetTCR(int ch, uint32 data)
@@ -586,11 +625,11 @@ MFPDevice::SetTCR(int ch, uint32 data)
 			// していたが、イベントを停止すると求められなくなるので、イベント
 			// 停止前に求めておく。
 			uint64 period = prescale_ns[prev];
-			uint64 now = gScheduler->GetVirtTime();
+			uint64 now = scheduler->GetVirtTime();
 			mfp.tdr[ch] = ((event[ch].vtime - now) + period - 1) / period;
 
 			// でイベント停止
-			gScheduler->StopEvent(event[ch]);
+			scheduler->StopEvent(event[ch]);
 			return;
 		} else if (prev == 8) {
 			// イベントカウントモードから停止しても何も起きないはず
@@ -602,17 +641,14 @@ MFPDevice::SetTCR(int ch, uint32 data)
 	} else if (data < 8) {
 		// タイマー開始
 
-		// TDR をリロード(?)
-		mfp.tdr[ch] = mfp.initial_tdr[ch];
-		// タイマースタート
+		// TDR は触らずイベントを開始。
 		uint64 period = prescale_ns[mfp.tcr[ch]];
-		uint count = mfp.tdr[ch] ?: 256;
-		event[ch].time = period * count;
-		gScheduler->RestartEvent(event[ch]);
+		event[ch].time = period * mfp.tdr[ch];
+		scheduler->RestartEvent(event[ch]);
 
 		putlog(1, "Timer-%c Start Delay mode(%u x %u.%uusec)",
 			ch + 'A',
-			count,
+			mfp.tdr[ch],
 			(uint)period / 1000,
 			(uint)(period / 100) % 10);
 		return;
@@ -621,7 +657,7 @@ MFPDevice::SetTCR(int ch, uint32 data)
 		// イベントカウントモード
 
 		// TDR をロードする
-		mfp.initial_tdr[ch] = mfp.tdr[ch];
+		mfp.next_tdr[ch] = mfp.tdr[ch];
 		putlog(1, "Timer-%c Event count mode", ch + 'A');
 		return;
 
@@ -641,19 +677,20 @@ MFPDevice::GetTDR(int ch) const
 
 	if (tcr == 0) {
 		// 停止中なら tdr に現在値が保持されている
-		return mfp.tdr[ch];
+		return mfp.tdr[ch] & 0xff;
 
 	} else if (tcr < 8) {
 		// ディレイモード動作中なら現在値は保持していないので、
 		// プリスケーラと終了時刻から算出。
 
 		uint64 period = prescale_ns[tcr];
-		uint64 now = gScheduler->GetVirtTime();
-		return ((event[ch].vtime - now) + period - 1) / period;
+		uint64 now = scheduler->GetVirtTime();
+		uint8 data = ((event[ch].vtime - now) + period - 1) / period;
+		return data;
 
 	} else {
 		// イベントモード、パルス幅測定モードは未対応
-		return mfp.tdr[ch];
+		return mfp.tdr[ch] & 0xff;
 
 	}
 }
@@ -664,20 +701,23 @@ MFPDevice::SetTDR(int ch, uint32 data)
 {
 	uint8& tcr = mfp.tcr[ch];
 
+	if (data == 0) {
+		data = 256;
+	}
+	mfp.next_tdr[ch] = data;
+
 	if (tcr == 0) {
-		// 停止中の書き込みは両方更新
+		// 停止中の書き込みはメインカウンタも更新。
 		mfp.tdr[ch] = data;
-		mfp.initial_tdr[ch] = data;
 
 	} else if (tcr < 8) {
-		// ディレイモード動作中の書き込み。
-		// メインカウンタは影響を受けず、次回値を更新するだけ。
-		mfp.initial_tdr[ch] = data;
+		// ディレイモード動作中の書き込みは
+		// メインカウンタは影響を受けない。
 
 	} else {
 		// イベントモード、パルス幅測定モードは未対応
 		putlog(0, "Write T%cDR $%02x during unsupported mode (NOT IMPLEMENTED)",
-			ch + 'A', data);
+			ch + 'A', mfp.next_tdr[ch]);
 	}
 }
 
@@ -688,7 +728,7 @@ MFPDevice::TimerCallback(Event& ev)
 	int& ch = ev.code;
 
 	// TDR がゼロになったところで呼ばれるので、TDR をリロードする
-	mfp.tdr[ch] = mfp.initial_tdr[ch];
+	mfp.tdr[ch] = mfp.next_tdr[ch];
 
 	// 割り込みを上げる
 	SetInterrupt(timer_vector[ch]);
@@ -699,8 +739,8 @@ MFPDevice::TimerCallback(Event& ev)
 	// period が1メインパルス期間
 	// time が1タイムアウトパルス期間
 	uint64 period = prescale_ns[mfp.tcr[ch]];
-	ev.time = period * (mfp.tdr[ch] ?: 256);
-	gScheduler->RestartEvent(ev);
+	ev.time = period * mfp.tdr[ch];
+	scheduler->RestartEvent(ev);
 }
 
 // HSync 入力
@@ -723,7 +763,7 @@ MFPDevice::SetVDisp(bool vdisp)
 			mfp.tdr[0]--;
 			if (mfp.tdr[0] == 0) {
 				// 0 になったらリロード
-				mfp.tdr[0] = mfp.initial_tdr[0];
+				mfp.tdr[0] = mfp.next_tdr[0];
 
 				SetInterrupt(MFP::INTR_TIMER_A);
 			}
@@ -840,8 +880,7 @@ MFPDevice::ClearBF()
 	// 実際のハードウェアでは、キーボードが本体 MFP が Ready になるのを待って
 	// いるが、それに相当。
 	// システムポートの KEYCTRL はキーボード側で処理している。
-	X68030Keyboard *x68kkbd = dynamic_cast<X68030Keyboard *>(gKeyboard);
-	x68kkbd->Ready();
+	keyboard->Ready();
 }
 
 // UDR への書き込み
@@ -849,7 +888,7 @@ void
 MFPDevice::SetUDR(uint32 data)
 {
 	if ((mfp.tsr & MFP::TSR_TE)) {
-		gKeyboard->Command(data);
+		keyboard->Command(data);
 	}
 }
 
@@ -898,7 +937,7 @@ MFPDevice::Rx(uint32 data)
 	// ので、まだ Buffer Full は立てない。
 
 	key_event.code = data;
-	gScheduler->RestartEvent(key_event);
+	scheduler->RestartEvent(key_event);
 }
 
 // キーボードからのデータが受信し終わった頃に呼ばれるイベント。
@@ -953,28 +992,46 @@ MFPDevice::ChangeInterrupt()
 	// ペンディングの割り込みがあればアサートされる、
 	// IPR をクリアするか IMR をクリアすると /IRQ はネゲートされる。
 	bool irq = ((mfp.ipr.w & mfp.imr.w) != 0);
-	gInterrupt->ChangeINT(this, irq);
+	interrupt->ChangeINT(this, irq);
 }
 
 // 割り込みアクノリッジ
-int
+busdata
 MFPDevice::InterruptAcknowledge()
 {
+	busdata data;
+
+	// IPR が誰も立ってなければ、無視するっぽい?
+	// 実際には MFP がバスエラーを出しているのではなく、MFP は俺知らない
+	// と思って放置してると上位回路 (たぶん SAKI ちゃん) がタイムアウトして
+	// MPU にバスエラー応答する。
 	uint32 pending = mfp.ipr.w;
+	if (__predict_false(pending == 0)) {
+		data.SetBusErr();
+	} else {
+		// ch はこの時点で IPR に立ってる一番優先度の高いチャンネルのビット
+		int ch = 31 - __builtin_clz(pending);
+		uint b = (1U << ch);
 
-	// ch はこの時点で IPR に立ってる一番優先度の高いチャンネルのビット
-	// XXX IPR にビット立ってなかったらどうなる?
-	int ch = 31 - __builtin_clz(pending);
-	uint b = (1U << ch);
+		// MPU にベクタを引き渡したので Pending をクリア
+		mfp.ipr.w &= ~b;
+		ChangeInterrupt();
 
-	// MPU にベクタを引き渡したので Pending をクリア
-	mfp.ipr.w &= ~b;
-	ChangeInterrupt();
+		// ソフトウェア EOI なら In Service を立てる
+		if (mfp.vr_s) {
+			mfp.isr.w |= b;
+		}
 
-	// ソフトウェア EOI なら In Service を立てる
-	if (mfp.vr_s) {
-		mfp.isr.w |= b;
+		data = mfp.vr_vec + ch;
 	}
 
-	return mfp.vr_vec + ch;
+	// /IEI ネゲート時の /IACK と /IEI の関係がいまいち分からないけど、
+	// とりあえず /IACK がアサートされてから 3 MFP クロック後に
+	// データバスにベクタを供給、次の 1 MFP クロックで DTACK 応答。
+	// で次の 1 MFP クロック以内に CPU が /IACK を下げるとして、
+	// 計 5 MFP クロック (= 1.25_usec) としておく。
+	const busdata intack_wait = busdata::Wait(5 * 250_nsec);
+	data |= intack_wait;
+
+	return data;
 }