--- nono/vm/mfp.cpp	2026/04/29 17:04:29	1.1.1.2
+++ nono/vm/mfp.cpp	2026/04/29 17:04:42	1.1.1.6
@@ -1,14 +1,16 @@
 //
 // nono
-// Copyright (C) 2017 isaki@NetBSD.org
+// Copyright (C) 2020 nono project
+// Licensed under nono-license.txt
 //
 
+#include "keyboard.h"
 #include "mfp.h"
-#include "mpu.h"
+#include "mpu680x0.h"
 #include "mystring.h"
 #include "scheduler.h"
 
-MFPDevice *gMFP;
+std::unique_ptr<MFPDevice> gMFP;
 
 // コンストラクタ
 MFPDevice::MFPDevice()
@@ -17,7 +19,7 @@ MFPDevice::MFPDevice()
 	devname = "MFP";
 	devaddr = baseaddr;
 	devlen  = 0x2000;
-	monitor.Init(65, 17);
+	monitor_size = nnSize(65, 17);
 
 	for (int ch = 0; ch < countof(event); ch++) {
 		event[ch].dev = this;
@@ -25,6 +27,12 @@ MFPDevice::MFPDevice()
 		event[ch].code = ch;
 		event[ch].SetName(string_format("MFP Timer-%c", ch + 'A'));
 	}
+
+	// キーボード周りは x68kkbd.cpp のコメント参照
+	key_event.dev = this;
+	key_event.func = (DeviceCallback_t)&MFPDevice::KeyCallback;
+	key_event.time = 3750_usec;
+	key_event.SetName("MFP USART");
 }
 
 // デストラクタ
@@ -32,37 +40,70 @@ MFPDevice::~MFPDevice()
 {
 }
 
+// 本体リセットスイッチによるリセット
+void
+MFPDevice::ResetHard()
+{
+	Reset();
+}
+
 // MPU の RESET 命令によるリセット
 void
 MFPDevice::ResetSoft()
 {
-	// TxDR, UDR, TSR はクリアされない
-
-	// ?
-	mfp.tsr = 0x80;
+	Reset();
+}
 
-	// それ以外のすべてのレジスタはクリア?
-	mfp.vr = 0;
+// リセット(共通)
+void
+MFPDevice::Reset()
+{
+	// All internal registers are cleared expect the TxDR, UDR, and TSR.
+	mfp.aer = 0;
+	mfp.ddr = 0;
+	mfp.ier.w = 0;
+	mfp.ipr.w = 0;
+	mfp.isr.w = 0;
+	mfp.imr.w = 0;
+	for (int i = 0; i < countof(mfp.tcr); i++) {
+		mfp.tcr[i] = 0;
+		mfp.timer_start[i] = 0;
+	}
+	mfp.scr = 0;
+	mfp.ucr = 0;
+	mfp.rsr = 0;
+	// XXX TSR は変化しないがたぶんバッファはクリアされるので BE は立つ
+	// ということかな。
+	mfp.tsr = MFP::TSR_BE;
 
-	// タイマーはすべてストップなのでイベントを削除
+	// All timers are stopped.
 	for (int ch = 0; ch < countof(event); ch++) {
-		gScheduler->DelEvent(&event[ch]);
+		event[ch].Stop();
 	}
+	key_event.Stop();
 
-	// ペンディング割り込みクリア
+	// USART RX and TX are disabled.
+	// SO line is placed in HighZ.
+	// The interrupt channels are disabled, and
+	// any pending interrupts are cleared.
+	// GPIO lines are placed in HighZ.
+	// timer outputs are driven low.
+	// External signals are nagated.
+	// VR is initialized to $00 (not $0f).
+	mfp.vr = 0;
 
+	// 信号線
+	rr = false;
 }
 
 uint64
-MFPDevice::Read8(uint32 addr)
+MFPDevice::Read(uint32 addr)
 {
 	uint8 data;
 
-	if (addr % 2 == 0)
-		return (uint64)-1;
+	gMPU->AddCycle(24);	// InsideOut p.135
 
-	int n = (addr - baseaddr) / 2;
-	switch (n) {
+	switch (addr) {
 	 case MFP::GPIP:
 		data = mfp.gpip;
 		break;
@@ -136,25 +177,18 @@ MFPDevice::Read8(uint32 addr)
 		data = mfp.udr;
 		break;
 	 default:
-		return (uint64)-1;
+		data = 0xff;
+		break;
 	}
 	return data;
 }
 
 uint64
-MFPDevice::Read16(uint32 addr)
+MFPDevice::Write(uint32 addr, uint32 data)
 {
-	return (0xff00 | Read8(addr + 1));
-}
+	gMPU->AddCycle(24);	// InsideOut p.135
 
-uint64
-MFPDevice::Write8(uint32 addr, uint32 data)
-{
-	if (addr % 2 == 0)
-		return (uint64)-1;
-
-	int n = (addr - baseaddr) / 2;
-	switch (n) {
+	switch (addr) {
 	 case MFP::GPIP:
 		putlog(0, "GPIP <- $%02x 未実装書き込み", data);
 		mfp.gpip = data;
@@ -239,43 +273,38 @@ MFPDevice::Write8(uint32 addr, uint32 da
 		mfp.scr = data;
 		break;
 	 case MFP::UCR:
-		putlog(0, "UCR <- $%02x 未実装書き込み", data);
-		mfp.ucr = data & 0xfe;
+		putlog(2, "UCR <- $%02x", data);
+		SetUCR(data);
 		break;
 	 case MFP::RSR:
-		putlog(0, "RSR <- $%02x 未実装書き込み", data);
-		mfp.rsr = data;
+		putlog(2, "RSR <- $%02x", data);
+		SetRSR(data);
 		break;
 	 case MFP::TSR:
 		putlog(0, "TSR <- $%02x 未実装書き込み", data);
 		mfp.tsr = (mfp.tsr & 0xf0) | (data & 0x0f);
 		break;
 	 case MFP::UDR:
-		putlog(0, "UDR <- $%02x 未実装書き込み", data);
-		mfp.udr = data;
+		if (data == 0x40 || data == 0x41) {
+			// MSCTRL だけ頻度が高いのでログレベルを上げておく
+			putlog(3, "UDR <- $%02x", data);
+		} else {
+			putlog(2, "UDR <- $%02x", data);
+		}
+		SetUDR(data);
 		break;
 	 default:
-		return (uint64)-1;
+		break;
 	}
 	return 0;
 }
 
 uint64
-MFPDevice::Write16(uint32 addr, uint32 data)
-{
-	return Write8(addr + 1, data);
-}
-
-uint64
-MFPDevice::Peek8(uint32 addr)
+MFPDevice::Peek(uint32 addr)
 {
 	uint8 data;
 
-	if (addr % 2 == 0) {
-		return (uint64)-1;
-	}
-	int n = (addr - baseaddr) / 2;
-	switch (n) {
+	switch (addr) {
 	 case MFP::GPIP:
 		data = mfp.gpip;
 		break;
@@ -350,13 +379,12 @@ MFPDevice::Peek8(uint32 addr)
 		break;
 	 default:
 		data = 0xff;
-		break;
 	}
 	return data;
 }
 
-bool
-MFPDevice::MonitorUpdate()
+void
+MFPDevice::MonitorUpdate(TextScreen& monitor)
 {
 	int x;
 	int y;
@@ -407,7 +435,7 @@ MFPDevice::MonitorUpdate()
 	// GPIP 関連
 	x = 39;
 	y = 8;
-	monitor.Print(x, y++, "GPIP Name GPIP AER DDR");
+	monitor.Puts(x, y++, "GPIP Name GPIP AER DDR");
 	for (int i = 7; i >= 0; i--, y++) {
 		uint mask = (1 << i);
 		monitor.Print(x, y, "b%d %-6s  %d   %d   %s", i, gpipname[i],
@@ -415,8 +443,6 @@ MFPDevice::MonitorUpdate()
 			(mfp.aer & mask) ? 1 : 0,
 			(mfp.ddr & mask) ? "OUT" : "IN");
 	}
-
-	return true;
 }
 
 /*static*/ const char *
@@ -478,13 +504,18 @@ MFPDevice::prescale_str[8] = {
 
 // タイマーのチャンネルからベクタ(ビット番号) に変換する
 /*static*/ const int
-MFPDevice::timer_vector[4] = { 13, 8, 5, 4 };
+MFPDevice::timer_vector[4] = {
+	MFP::INTR_TIMER_A,
+	MFP::INTR_TIMER_B,
+	MFP::INTR_TIMER_C,
+	MFP::INTR_TIMER_D,
+};
 
 // このタイマーで割り込みを上げる必要があるかどうかを返す
 bool
 MFPDevice::IsTimerIntrEnable(uint ch) const
 {
-	assert(ch < 4);
+	assertmsg(ch < 4, "ch=%u", ch);
 	__assume(ch < 4);
 
 	// 割り込みが無効なら false
@@ -530,7 +561,7 @@ MFPDevice::SetTCR(int ch, uint32 data)
 			putlog(1, "Timer-%c 停止", ch + 'A');
 		}
 		mfp.timer_start[ch] = 0;
-		gScheduler->DelEvent(&event[ch]);
+		event[ch].Stop();
 		return;
 
 	} else {
@@ -577,7 +608,7 @@ MFPDevice::SetTCR(int ch, uint32 data)
 		// 他には何もしなくてよい。Timer-B 対策。
 		if (IsTimerIntrEnable(ch)) {
 			event[ch].time = mfp.initial_tdr[ch] * scale;
-			gScheduler->AddEvent(&event[ch]);
+			event[ch].Start();
 		}
 
 		putlog(1, "Timer-%c ディレイモード開始(%d.%d x %d usec)",
@@ -593,7 +624,7 @@ MFPDevice::SetTCR(int ch, uint32 data)
 // タイマー開始時刻と減算量が分かっているので読み出しのたびに求める。
 // この操作に副作用はないので Peek/Monitor でも使用可能。
 uint8
-MFPDevice::GetTDR(int ch)
+MFPDevice::GetTDR(int ch) const
 {
 	uint64 ellapsed;
 	uint64 count;
@@ -667,15 +698,20 @@ MFPDevice::SetTDR(int ch, uint32 data)
 		ellapsed = gScheduler->GetVirtTime() - mfp.timer_start[ch];
 		// プリスケールカウント時間 (上でいう1カウントの時間)
 		scale = prescale_ns[mfp.tcr[ch]];
-		// 1タイマー期間(上でいう50カウントに相当する時間)
-		period = scale * mfp.initial_tdr[ch];
-		// タイマー開始時から次のタイムアップ時刻までの時間
-		timer_end = ((ellapsed + period - 1) / period) * period;
-		// タイムアップ時刻
-		timer_end = mfp.timer_start[ch] + timer_end;
+		if (__predict_true(scale > 0)) {
+			// 1タイマー期間(上でいう50カウントに相当する時間)
+			period = scale * mfp.initial_tdr[ch];
+			// タイマー開始時から次のタイムアップ時刻までの時間
+			timer_end = ((ellapsed + period - 1) / period) * period;
+			// タイムアップ時刻
+			timer_end = mfp.timer_start[ch] + timer_end;
+		} else {
+			// タイムアップ時刻
+			timer_end = mfp.timer_start[ch];
+		}
 		// 現在から次のタイムアップ時刻まで
 		event[ch].time = timer_end - gScheduler->GetVirtTime();
-		gScheduler->AddEvent(&event[ch]);
+		event[ch].Start();
 
 		putlog(3, "Timer-%c TDR 更新予約 %d.%09d", ch + 'A',
 			(int)(event[ch].time / (1000 * 1000 * 1000)),
@@ -685,9 +721,9 @@ MFPDevice::SetTDR(int ch, uint32 data)
 
 // イベントコールバック
 void
-MFPDevice::TimerCallback(int arg)
+MFPDevice::TimerCallback(Event& ev)
 {
-	int ch = arg;
+	int& ch = ev.code;
 	int prevtdr;
 	uint64 ellapsed;
 	uint64 scale;
@@ -717,11 +753,11 @@ MFPDevice::TimerCallback(int arg)
 		// 1タイマー期間を新しい TDR で再計算
 		period = prescale_ns[mfp.tcr[ch]] * mfp.initial_tdr[ch];
 		// イベント再設定
-		event[ch].time = period;
-		gScheduler->AddEvent(&event[ch]);
+		ev.time = period;
+		ev.Start();
 
 		// 割り込みを上げる
-		gMPU->Interrupt(6, mfp.vr + timer_vector[ch]);
+		gMPU680x0->Interrupt(this, 6, mfp.vr + timer_vector[ch]);
 	}
 
 	if (mfp.initial_tdr[ch] != prevtdr) {
@@ -775,7 +811,7 @@ MFPDevice::SetGPIP(int num, bool val)
 	//   1   0   1   1
 	//   1   1   0   0
 	//   1   1   1   0
-	if ((old != val) & (aer == val)) {
+	if ((old != val) && (aer == val)) {
 		// XXX ここで割り込みを上げる
 	}
 
@@ -785,3 +821,93 @@ MFPDevice::SetGPIP(int num, bool val)
 		mfp.gpip &= ~(1 << num);
 	}
 }
+
+// UCR への書き込み
+void
+MFPDevice::SetUCR(uint32 data)
+{
+	mfp.ucr = data;
+
+	if ((mfp.ucr & MFP::UCR_CLK) == 0) {
+		putlog(0, "UCR CLK=0 未実装");
+	}
+	if (((mfp.ucr & MFP::UCR_WL) >> 5) != 0) {
+		putlog(0, "UCR WL=%d 未実装", (mfp.ucr >> 5) & 3);
+	}
+	if (((mfp.ucr & MFP::UCR_ST) >> 3) != 1) {
+		putlog(0, "UCR ST=%d 未実装", (mfp.ucr >> 3) & 3);
+	}
+}
+
+// RSR への書き込み
+void
+MFPDevice::SetRSR(uint32 data)
+{
+	uint32 old = mfp.rsr;
+
+	mfp.rsr = data;
+
+	if ((old & MFP::RSR_RE) == 0 && (mfp.rsr & MFP::RSR_RE)) {
+		// RE 0 -> 1
+		rr = true;
+	}
+	if ((old & MFP::RSR_RE) && (mfp.rsr & MFP::RSR_RE) == 0) {
+		// RE 1 -> 0
+		rr = false;
+		mfp.rsr &= 0x0f;	// 上位4ビットのステータスを %0 に
+	}
+}
+
+// UDR への書き込み
+void
+MFPDevice::SetUDR(uint32 data)
+{
+	if ((mfp.tsr & MFP::TSR_TE)) {
+		gKeyboard->Command(data);
+	}
+}
+
+// システムポート#4 の KEY CTRL の状態を受け取る。
+void
+MFPDevice::SetKeyCtrl(bool val)
+{
+	key_ctrl = val;
+	putlog(1, "KEYCTRL = %d", key_ctrl);
+}
+
+// RR (Receiver Ready) 線の状態を返す。true なら Ready。
+// これはシステムポート#4 の KEY CTRL の状態も加味したもの。
+bool
+MFPDevice::IsRR() const
+{
+	return rr && key_ctrl;
+}
+
+// キーボードからデータを受信
+void
+MFPDevice::Rx(uint32 data)
+{
+	// Ready を下げる
+	rr = false;
+
+	key_event.code = data;
+	key_event.Start();
+}
+
+// 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。
+void
+MFPDevice::KeyCallback(Event& ev)
+{
+	// Ready を元に戻す
+	rr = true;
+
+	mfp.udr = ev.code;
+	mfp.rsr |= MFP::RSR_BF;
+
+	// XXX この辺要再考察
+	mfp.isr.a |= 0x10;
+	// 割り込み有効でマスクされてない時だけ
+	if ((mfp.ier.a & 0x10) && (mfp.imr.a & 0x10)) {
+		gMPU680x0->Interrupt(this, 6, mfp.vr + MFP::INTR_RXFULL);
+	}
+}