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Up to [Isaki's NoNo m68k/m88k emulator] / nono / vm|
Return to mk48t02.cpp CVS log | Up to [Isaki's NoNo m68k/m88k emulator] / nono / vm |
1.1 root 1: //
2: // nono
1.1.1.4 root 3: // Copyright (C) 2020 nono project
4: // Licensed under nono-license.txt
1.1 root 5: //
6:
7: //
1.1.1.12 root 8: // NVRAM/RTC (MK48T02)
1.1 root 9: //
1.1.1.12 root 10:
1.1 root 11: // SRAM 部分はビッグエンディアンのままメモリに置かれるので、
12: // 必要ならアクセス時に都度変換すること。
13: //
14: // 仕様は 0x45000000 から 2KB だが、
1.1.1.13 root 15: // LUNA-I では 0x44000000 から 0x47ffffff まで 2KB 単位でミラーが見える。
16: // LUNA-88K では 0x44000000 から 0x45ffffff までが
17: // (こちらはロングワード配置なので) 8KB 単位のミラーに見える。
1.1 root 18:
1.1.1.12 root 19: #include "mk48t02.h"
20: #include "bitops.h"
21: #include "config.h"
22: #include "mainapp.h"
1.1.1.16! root 23: #include "monitor.h"
1.1.1.12 root 24: #include "mpu.h"
25: #include <fcntl.h>
26: #include <unistd.h>
27: #include <sys/stat.h>
28: #include <array>
29:
30: // コンストラクタ
1.1 root 31: MK48T02Device::MK48T02Device()
1.1.1.13 root 32: : inherited()
1.1 root 33: {
1.1.1.13 root 34: SetName("MK48T02");
1.1.1.9 root 35:
1.1.1.13 root 36: AddAlias("MK48T02");
37: AddAlias("NVRAM");
1.1.1.9 root 38:
1.1.1.12 root 39: // 今の所 UTC として使うケースだけのようだ。
1.1.1.10 root 40: use_localtime = false;
41:
1.1.1.16! root 42: monitor = gMonitorManager->Regist(ID_MONITOR_MK48T02, this);
! 43: monitor->func = ToMonitorCallback(&MK48T02Device::MonitorUpdate);
! 44: monitor->SetSize(40, 13);
1.1 root 45: }
46:
1.1.1.12 root 47: // デストラクタ
1.1 root 48: MK48T02Device::~MK48T02Device()
49: {
50: }
51:
1.1.1.13 root 52: // 初期化
1.1 root 53: bool
54: MK48T02Device::Init()
55: {
1.1.1.13 root 56: if (inherited::Init() == false) {
57: return false;
58: }
59:
1.1.1.12 root 60: struct stat st;
61:
62: // NetBSD/luna68k, OpenBSD/luna88k ともに epoch を 1970年としている
63: // (2021/07 現在) 一方、4.4BSD (luna68k 版?) は 1900年としている。
64: // MK48T02 本来定義は 0 というか 1900 というか。DecodeYear() も参照。
65: const ConfigItem& item = gConfig->Find("rtc-epoch-year");
66: int year_epoch_val;
67: if (item.TryInt(&year_epoch_val) == false) {
68: item.Err();
1.1.1.10 root 69: return false;
70: }
1.1.1.12 root 71: // 雑にチェック
72: if (year_epoch_val < 1900) {
1.1.1.13 root 73: item.Err("Must be >= 1900");
1.1.1.12 root 74: return false;
75: }
76: year_epoch = (uint)year_epoch_val;
1.1.1.10 root 77:
78: // MK48T02 のデータシートには年には西暦年の下位2桁を設定するように
1.1.1.12 root 79: // 指示されており、4.4BSD (luna68k) はこの通りになっている。
1.1.1.10 root 80: // しかし CMU Mach luna88k, NetBSD/luna68k, OpenBSD/luna88k はいずれも
81: // 西暦年から 1970 引いた値を設定するようになっている (2021/07 現在)。
82: // このため、うるう年が2年ずれた状態になる。
83: //
84: // NetBSD で MK48T02 を採用している luna68k 以外の port は
85: // ソースコード上の変数 year0 もしくは YEAR0 に
86: // newsmips, news68k: 1900 (データシート規定通り)
87: // sun3, sparc, mvme68k: 1968 (1968 はうるう年なので問題ない)
88: // を採用しており、バグっていない。
89: // この year0 は UNIX EPOCH とは直接関係がない RTC ハードウェアに
90: // 依存する値なのだが、LUNA では混同したのだろうか?
91: //
92: // たぶんこのバグはもう修正されることはないだろうから、こちらで補正する
93: // スイッチを用意した。
1.1.1.13 root 94: if (gMainApp.Has(VMCap::LUNA)) {
95: if (gConfig->Find("luna-adjust-misused-epoch").AsInt()) {
96: // エポック年のうるう年カウンタ相当を補正項として持つ
97: adjust_leap = year_epoch % 4;
98: } else {
99: adjust_leap = 0;
100: }
101: }
1.1.1.10 root 102:
1.1.1.13 root 103: // MSX-DOS モードなら NVRAM 不要なのでここでダミーのメモリだけ用意。
104: if (gMainApp.msxdos_mode) {
105: // XXX アプリケーション寿命まで解放してないけど、まあいいか
106: mem = (uint8 *)malloc(16 * 1024);
107: return true;
1.1.1.10 root 108: }
109:
1.1.1.12 root 110: // ファイルサイズを更新。
111: // ver 0.2.3 までの NVRAM.DAT は 2040 バイトだったが、ver 0.2.4 以降は
112: // 2048 バイトになるため、ここでファイルがあって 2040 バイトなら 2048
113: // バイトに拡張する。失敗したらここでは何もしない。
1.1.1.3 root 114: filename = gMainApp.GetVMDir() + "NVRAM.DAT";
1.1.1.12 root 115: std::string dispname = string_format("NVRAM \"%s\"", filename.c_str());
116: if (stat(filename.c_str(), &st) == 0 && st.st_size == 2040) {
117: int fd;
118: fd = open(filename.c_str(), O_WRONLY | O_APPEND);
119: if (fd >= 0) {
120: std::array<uint8, 8> zerobuf {};
121: write(fd, &zerobuf[0], zerobuf.size());
122: close(fd);
123: stat(filename.c_str(), &st);
124: warnx("%s extended to %jd bytes",
125: dispname.c_str(), (intmax_t)st.st_size);
126: }
127: }
128:
129: // ファイルのロード
1.1.1.4 root 130: file.SetFilename(filename);
1.1.1.12 root 131: file.SetDispname(dispname);
132: mem = file.OpenCreate(2048);
1.1.1.4 root 133: if (mem == NULL) {
1.1 root 134: return false;
135: }
136:
1.1.1.13 root 137: return true;
1.1.1.12 root 138: }
139:
140: void
141: MK48T02Device::StartTime()
142: {
143: inherited::StartTime();
144:
145: // 内部カレンダをメモリに反映
146: Store(reg.in);
1.1 root 147: }
148:
149: // バイナリ表現を BCD 表現に変換する
150: /*static*/ inline uint8
151: MK48T02Device::num2BCD(uint8 num)
152: {
153: return ((num / 10) << 4) + (num % 10);
154: }
155:
156: // BCD 表現をバイナリ表現に変換する
157: /*static*/ inline uint8
158: MK48T02Device::BCD2num(uint8 bcd)
159: {
160: return (bcd >> 4) * 10 + (bcd & 0x0f);
161: }
162:
1.1.1.14 root 163: busdata
1.1.1.15 root 164: MK48T02Device::ReadPort(uint32 offset)
1.1 root 165: {
1.1.1.14 root 166: busdata data;
1.1 root 167:
1.1.1.12 root 168: data = mem[offset];
1.1.1.14 root 169: putlog(3, "$%08x -> $%02x", mpu->GetPaddr(), data.Data());
1.1 root 170:
1.1.1.14 root 171: // XXX wait?
1.1.1.15 root 172: data |= BusData::Size1;
1.1 root 173: return data;
174: }
175:
1.1.1.14 root 176: busdata
1.1.1.15 root 177: MK48T02Device::WritePort(uint32 offset, uint32 data)
1.1 root 178: {
1.1.1.13 root 179: putlog(3, "$%08x <- $%02x", mpu->GetPaddr(), data);
1.1.1.10 root 180:
1.1.1.12 root 181: switch (offset - 2040) {
182: case 0: // コントロール
183: WriteCtrl(data);
184: break;
185: case 1: // 秒 (b7 は STOP BIT)
186: reg.stop = data & MK48T02Clock::STOP;
187: break;
188: case 2: // 分
189: break;
190: case 3: // 時 (b7 は KICK START)
191: reg.kickstart = data & MK48T02Clock::KICKSTART;
192: break;
193: case 4: // 曜日 (b6 は Frequency Test (未実装))
194: // データシートでは b7, b5, b4 は '0' とあるが実際には '1' が
195: // 書き込める。書き込んだ '1' が内部クロックの更新でどうなるか
196: // 未確認のため、とりあえず放置。
197: reg.freqtest = data & MK48T02Clock::FREQTEST;
198: break;
199: case 5: // 日
200: // データシートでは b7, b6 は '0' とあるが実際には b7 には '1' が
201: // 書き込める (b6 には書き込めない)。b7 に書き込んだ '1' が内部
202: // クロックの更新でどうなるか未確認のため、とりあえずは放置。
203: break;
204: case 6: // 月
205: break;
206: case 7: // 年
207: break;
208: default:
209: break;
1.1 root 210: }
1.1.1.12 root 211:
212: mem[offset] = data;
213:
1.1.1.14 root 214: // XXX wait?
1.1.1.15 root 215: busdata r = BusData::Size1;
216: return r;
1.1 root 217: }
218:
1.1.1.14 root 219: busdata
1.1.1.15 root 220: MK48T02Device::PeekPort(uint32 offset)
1.1 root 221: {
1.1.1.12 root 222: return mem[offset];
1.1 root 223: }
224:
1.1.1.14 root 225: bool
1.1.1.15 root 226: MK48T02Device::PokePort(uint32 offset, uint32 data)
1.1.1.13 root 227: {
228: // 時計部分にはコントロールレジスタもあるので書き込み不可。
229: if (offset >= 2040) {
1.1.1.14 root 230: return false;
1.1.1.13 root 231: } else {
232: if ((int32)data >= 0) {
233: mem[offset] = data;
234: }
1.1.1.14 root 235: return true;
1.1.1.13 root 236: }
237: }
238:
1.1.1.5 root 239: void
1.1.1.9 root 240: MK48T02Device::MonitorUpdate(Monitor *, TextScreen& screen)
1.1 root 241: {
1.1.1.10 root 242: uint32 addr;
243: uint32 v;
244: int y = 0;
245:
1.1.1.9 root 246: screen.Clear();
1.1 root 247:
1.1.1.10 root 248: // BCD なので %x で表示する
249: screen.Print(0, y++,
1.1.1.15 root 250: "Internal: %04u[%02x]/%02x/%02x(%s) %02x:%02x:%02x.%1x",
1.1.1.10 root 251: DecodeYear(reg.in.year), reg.in.year,
252: reg.in.mon, reg.in.mday, wdays[reg.in.wday],
253: reg.in.hour, reg.in.min, reg.in.sec, (uint32)((cnt >> 1) & 0xf));
1.1.1.12 root 254:
255: auto ex = Load();
1.1.1.10 root 256: screen.Print(0, y++,
1.1.1.15 root 257: "Register: %04u[%02x]/%02x/%02x(%s) %02x:%02x:%02x",
1.1.1.12 root 258: DecodeYear(ex.year), ex.year,
259: ex.mon, ex.mday, wdays[ex.wday],
260: ex.hour, ex.min, ex.sec);
261:
1.1.1.10 root 262: screen.Print(0, y++, "TimeZone: %s",
263: use_localtime ? "Local" : "UTC");
1.1.1.15 root 264: screen.Print(0, y++, "Epoch : %4u (Adjust Leap: %u)",
1.1.1.10 root 265: year_epoch, adjust_leap);
266: y++;
267:
268: addr = 0x800;
1.1.1.15 root 269: v = PeekPort(--addr);
1.1.1.10 root 270: screen.Print(0, y++, "$%3x: $%02x (year=%02x)", addr, v, v);
1.1.1.15 root 271: v = PeekPort(--addr);
1.1.1.10 root 272: screen.Print(0, y++, "$%3x: $%02x (mon =%02x)", addr, v, v);
1.1.1.15 root 273: v = PeekPort(--addr);
1.1.1.10 root 274: screen.Print(0, y++, "$%3x: $%02x (date=%02x)", addr, v, v);
1.1.1.15 root 275: v = PeekPort(--addr);
276: screen.Print(0, y++, "$%3x: $%02x (wday=%02x FT=%u)",
1.1.1.10 root 277: addr, v, (v & 0x07), (v & MK48T02Clock::FREQTEST) ? 1 : 0);
1.1.1.15 root 278: v = PeekPort(--addr);
279: screen.Print(0, y++, "$%3x: $%02x (hour=%02x KS=%u)",
1.1.1.10 root 280: addr, v, (v & 0x3f), (v & MK48T02Clock::KICKSTART) ? 1 : 0);
1.1.1.15 root 281: v = PeekPort(--addr);
1.1.1.10 root 282: screen.Print(0, y++, "$%3x: $%02x (min =%02x)", addr, v, (v & 0x7f));
1.1.1.15 root 283: v = PeekPort(--addr);
284: screen.Print(0, y++, "$%3x: $%02x (sec =%02x ST=%u)",
1.1.1.10 root 285: addr, v, (v & 0x7f), (v & MK48T02Clock::STOP) ? 1 : 0);
1.1.1.15 root 286: v = PeekPort(--addr);
287: screen.Print(0, y++, "$%3x: $%02x (W=%u R=%u)",
1.1.1.10 root 288: addr, v,
289: (v & MK48T02Clock::WRITE) ? 1 : 0,
290: (v & MK48T02Clock::READ) ? 1 : 0);
1.1 root 291: }
292:
293: // コントロールレジスタへの書き込み
294: void
295: MK48T02Device::WriteCtrl(uint32 data)
296: {
1.1.1.12 root 297: uint8 old = mem[0x7f8];
1.1.1.10 root 298:
1.1.1.12 root 299: bool write_fall = bit_falling(old, data, MK48T02Clock::WRITE);
1.1 root 300:
1.1.1.10 root 301: // ホールドしているかどうかは状態なのでエッジではない
1.1.1.12 root 302: hold = (data & (MK48T02Clock::READ | MK48T02Clock::WRITE));
1.1.1.10 root 303:
304: if (write_fall) {
1.1.1.12 root 305: // WRITE ビットの立ち下がりエッジでメモリから内部カウンタへロード
306: reg.in = Load();
307:
1.1.1.10 root 308: // 分周段は規定されていないが意味的にクリアするほうが良いだろう
309: cnt = 0;
1.1 root 310: }
311: }
312:
1.1.1.12 root 313: // NVRAM からカレンダをロード
314: MK48T02Clock::calendar
315: MK48T02Device::Load() const
316: {
317: MK48T02Clock::calendar cal;
318:
319: cal.sec = mem[0x7f9] & 0x7f;
320: cal.min = mem[0x7fa] & 0x7f;
321: cal.hour = mem[0x7fb] & 0x3f;
322: cal.wday = mem[0x7fc] & 0x07;
323: cal.mday = mem[0x7fd] & 0x3f;
324: cal.mon = mem[0x7fe] & 0x1f;
325: cal.year = mem[0x7ff];
326:
327: return cal;
328: }
329:
330: // カレンダを NVRAM にストア
331: void
332: MK48T02Device::Store(const MK48T02Clock::calendar& cal)
333: {
334: mem[0x7f9] = (mem[0x7f9] & ~0x7f) | cal.sec;
335: mem[0x7fa] = (mem[0x7fa] & ~0x7f) | cal.min;
336: mem[0x7fb] = (mem[0x7fb] & ~0x3f) | cal.hour;
337: mem[0x7fc] = (mem[0x7fc] & ~0x07) | cal.wday;
338: mem[0x7fd] = (mem[0x7fd] & ~0x3f) | cal.mday;
339: mem[0x7fe] = (mem[0x7fe] & ~0x1f) | cal.mon;
340: mem[0x7ff] = cal.year;
341: }
342:
1.1.1.10 root 343: uint
344: MK48T02Device::GetSec() const
345: {
346: return BCD2num(reg.in.sec);
347: }
348:
349: void
350: MK48T02Device::SetSec(uint v)
351: {
352: reg.in.sec = num2BCD(v);
353: }
354:
355: uint
356: MK48T02Device::GetMin() const
357: {
358: return BCD2num(reg.in.min);
359: }
360:
361: void
362: MK48T02Device::SetMin(uint v)
363: {
364: reg.in.min = num2BCD(v);
365: }
366:
367: uint
368: MK48T02Device::GetHour() const
369: {
370: return BCD2num(reg.in.hour);
371: }
372:
373: void
374: MK48T02Device::SetHour(uint v)
375: {
376: reg.in.hour = num2BCD(v);
377: }
378:
379: uint
380: MK48T02Device::GetWday() const
381: {
382: // データシートの正規の値範囲は 1..7 だが 0 も問題なく保持できて、
383: // NetBSD/luna68k, OpenBSD/luna88k は日付を日曜に変更する際には 0 を
384: // レジスタに書き込んでいる。そのためレジスタ値は 0 と 7 を日曜、
385: // 1を月曜…という運用ということにする。
386: // 戻り値は 0..6 (0が日曜)。
387:
1.1.1.15 root 388: uint v = reg.in.wday;
1.1.1.10 root 389: if (v == 7) {
390: v = 0;
391: }
392: return v;
393: }
394:
395: void
396: MK48T02Device::SetWday(uint v)
397: {
398: // 引数は 0..6 (0が日曜)、MK48T02 の正規の範囲は 1..7 で曜日との対応は
399: // 運用依存のようだ。NetBSD/luna68k, OpenBSD/luna88k は 0 を日曜、1 を
400: // 月曜…と扱っているが、MK48T02 の曜日レジスタは 7 の翌日 1 に繰り上がる
401: // 動作なので、ここでもレジスタには 1..7 (1が月曜、7が日曜) をセットする。
402: if (v == 0)
403: v = 7;
404: reg.in.wday = v;
405: }
406:
407: uint
408: MK48T02Device::GetMday() const
409: {
410: return BCD2num(reg.in.mday);
411: }
412:
413: void
414: MK48T02Device::SetMday(uint v)
415: {
416: reg.in.mday = num2BCD(v);
417: }
418:
419: uint
420: MK48T02Device::GetMon() const
421: {
422: return BCD2num(reg.in.mon);
423: }
424:
425: void
426: MK48T02Device::SetMon(uint v)
427: {
428: reg.in.mon = num2BCD(v);
429: }
430:
431: uint
432: MK48T02Device::DecodeYear(uint bcd_year) const
433: {
434: uint y = BCD2num(bcd_year);
435: y += year_epoch;
436:
437: // 1970年より前を 2000 年代とみなすのはシステム依存だが
438: // UNIX 系はみんなこう(?)
439: // XXX ここの 1970 と RTC エポックを一致させれば端折れるじゃん！と
440: // 思いついたのかしら?
441: if (y < 1970) {
442: y += 100;
443: }
444: return y;
445: }
446:
447: uint
448: MK48T02Device::GetYear() const
449: {
450: // see DecodeYear()
451: return DecodeYear(reg.in.year);
452: }
453:
454: void
455: MK48T02Device::SetYear(uint v)
456: {
457: // see DecodeYear()
458: v -= year_epoch;
459: reg.in.year = num2BCD(v % 100);
460: }
461:
462: uint
463: MK48T02Device::GetLeap() const
464: {
465: // 補正項込みで計算
466: return (BCD2num(reg.in.year) + adjust_leap) & 3;
467: }
468:
469: void
470: MK48T02Device::SetLeap(uint v)
471: {
472: // nop
473: // MK48T02 ではうるう年カウンタはなく、西暦年でうるう年を判断している。
474: }
475:
476: // 1Hz 仮想 RTC からのコール
1.1.1.12 root 477: // (分周段 0/32 秒でコールされる)
1.1.1.10 root 478: void
479: MK48T02Device::Tick1Hz()
480: {
481: if (reg.stop) {
482: // 実機は電力消費を抑えるため発振器ごと止めるが、
483: // 分周段が規定されていないので秒カウントを止めれば十分なはず
484: //nop
485: } else {
486: CountUpSec();
487: }
488:
489: if (hold == false) {
1.1.1.12 root 490: // 秒の更新でメモリにコピーする (Datasheet p2)
491: Store(reg.in);
1.1.1.10 root 492: }
1.1 root 493: }
1.1.1.3 root 494:
495: // 指定したアドレスからのゼロ終端文字列を返す
496: // (内蔵 ROM からのアクセス用)
497: std::string
498: MK48T02Device::PeekString(uint32 addr) const
499: {
500: std::string rv = "";
501:
1.1.1.7 root 502: addr &= 0x7ff;
503: for (; mem[addr]; addr++) {
504: rv += mem[addr];
1.1.1.3 root 505: }
506: return rv;
507: }
508:
509: // 指定したアドレスに文字列を書き込み、
510: // 16 バイトに満たないところはゼロでパディングする。
511: // 書き込めれば true を、書き込めなければ false を返す。
512: // (内蔵 ROM からの書き込み用)
513: bool
514: MK48T02Device::WriteString(uint32 addr, const std::string& data)
515: {
516: int i = 0;
517:
1.1.1.9 root 518: // ここの文字列は16バイト未満なら一見ゼロ終端のようだが、
519: // 16バイトならゼロ終端せず16文字とするフォーマット。
520:
521: if (data.length() > 16) {
1.1.1.3 root 522: return false;
523: }
524:
525: addr &= 0x7ff;
526: for (; i < data.length(); i++) {
1.1.1.9 root 527: mem[addr + i] = data[i];
1.1.1.3 root 528: }
529: for (; i < 16; i++) {
1.1.1.9 root 530: mem[addr + i] = 0;
1.1.1.3 root 531: }
532: return true;
533: }
1.1.1.9 root 534:
535: // 全域をゼロクリアする。
536: // クリアするだけなので、その後何か書いたりチェックサムを計算したりする
537: // 必要はある。
538: // (内蔵 ROM からの書き込み用)
539: void
540: MK48T02Device::ClearAll()
541: {
542: for (int i = 0, sz = file.GetMemSize(); i < sz; i++) {
543: mem[i] = 0;
544: }
545: }
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