--- nono/vm/mpu88xx0.h 2026/04/29 17:05:11 1.1.1.11 +++ nono/vm/mpu88xx0.h 2026/04/29 17:05:51 1.1.1.17 @@ -10,78 +10,228 @@ #pragma once -#include "event.h" #include "mpu.h" +#include "branchhistory.h" #include "m88100.h" +#include "m88200.h" +#include -class MPU88xx0Device : public MPUDevice +class MPU88xx0Device : public MainMPUDevice, private M88100 { - using inherited = MPUDevice; + using inherited = MainMPUDevice; + friend class Luna88kPROMEmuDevice; + public: MPU88xx0Device(); - virtual ~MPU88xx0Device() override; + ~MPU88xx0Device() override; bool Init() override; void ResetHard(bool poweron) override; + // キャッシュ禁止通知 (LUNA-88K では使っていない?) + void SetCI() override { } + // 現在実行中の命令の PC を取得 - uint32 GetPPC() const override { return cpu->GetXIP(); } + uint32 GetPPC() const override { return reg.xip; } // 現在の VBR を取得 - uint32 GetVBR() const override { return cpu->GetVBR(); } + uint32 GetVBR() const override { return reg.vbr; } + + // MPU 名を取得 + const char *GetMPUName() const override { return "MC88100"; } + + // スーパーバイザ/ユーザモードなら true + bool IsSuper() const { return (reg.psr & PSR_SUPER) != 0; } + bool IsUser() const { return (reg.psr & PSR_SUPER) == 0; } + + // 割り込みが許可なら true + bool IsIntrEnable() const { return (reg.psr & PSR_IND) == 0; } // 現在アクセス中の論理アドレス、物理アドレスを取得。 uint32 GetLaddr() const override; uint32 GetPaddr() const override; - // アクセスウェイトを加算 - void AddCycle(int32 cycle) override; + // アクセスウェイト [clock] を加算。m88200 が呼ぶ。 + void AddCycle(int32 cycle) { + // XXX 本来は今アクセスしてきている(= バスマスターの) CMMU に + // 対して加算するべき?かもだが、まだその辺の概念がない。 + used_cycle += cycle; + } + + // アクセスウェイト [nsec] を加算。m88200 が呼ぶ。 + void AddWait(uint32 nsec) { + buswait += nsec; + } // 割り込み発生を MPU に通知 void Interrupt(int level) override; // DOS call エミュレーションのコールバックを指定する - void SetFLineCallback(bool (*callback)(m88kcpu *, void *), void *arg); + void SetFLineCallback(bool (*callback)(MPU88xx0Device *, void *), + void *arg); - // CPU コアを取得 (主にデバッグ用途) - m88kcpu *GetCPU() const { return cpu.get(); } - - // MPU からのアクセスをエミュレートする。 - // アドレスは論理アドレス。 - // 空間は現在のデータ空間。 - // ミスアラインドアクセスも可能。 - // アクセスエラーは -1 を返す。 - uint64 Read8(uint32 addr) override; - uint64 Read16(uint32 addr) override; - uint64 Read32(uint32 addr) override; - uint64 Write8(uint32 addr, uint32 data) override; - uint64 Write16(uint32 addr, uint32 data) override; - uint64 Write32(uint32 addr, uint32 data) override; - - // コアからスケジューラへの動作モード変更通知 - void NotifyCPUMode(uint32 new_mode); + // op が負数ならバスエラーが起きた + static bool OpIsBusErr(uint64 op) { + return (int64)op < 0; + } + + m88100reg reg {}; + + // 直近のデータアクセスアドレス。 + // XXX メモリブレークポイント用だがもう少しなんとかしたい + uint64 lastaddr {}; private: // リセット例外コールバック - void ResetCallback(Event& ev); + void ResetCallback(Event *); // 命令実行系コールバック - void ExecNormal(Event& ev); - void ExecStop(Event& ev); - void ExecTrace(Event& ev); + void ExecNormal(Event *); + void ExecTrace(Event *); // トレース設定。デバッガから呼び出される。 - void SetTrace(bool trace_on) override; + void SetTrace(bool enable) override; + + uint64 fetch() { + reg.nip = reg.fip; + reg.opF = cmmu[0]->load_4(reg.fip); + reg.fip += 4; + return reg.opF; + } + + void Prefetch(); + + // PSR を newpsr に変更する。 + // CY ビットは特別にこの関数を経由しないで変更してよいことにする。 + void SetPSR(uint32 newpsr) { + reg.psr = newpsr; + SetPSR(); + } + // 更新された psr に基づいて、PSR 変更によって必要な処理をする。 + // CY ビットを変更した場合は呼ばなくてよいことにする。 + void SetPSR(); + + // キャリーフラグが立っていれば 1 を返す + uint32 GetCY() const { return (reg.psr >> 28) & 1; } + + // キャリーフラグをセットする。 + // cy のうち最下位ビットのみ参照する (呼び出し側はマスクせず渡してよい) + void SetCY(uint cy) { + reg.psr &= ~PSR_C; + reg.psr |= ((cy & 1) << 28); + } + + // SFU1(FPU)が有効なら true + bool IsFPUEnable() const { return (reg.psr & PSR_SFD1) == 0; } + + // MXM (Misaligned Access Enable) なら true + bool IsMXM() const { return (reg.psr & PSR_MXM) != 0; } + + // FPxS1, FPxS2 レジスタを設定 + static void SetFPxS(uint32 *h, uint32 *l, double src, uint32 t); + void SetFPS1(double src, uint32 t1); + void SetFPS2(double src, uint32 t2); + void SetFPS1(uint32 src); + void SetFPS2(uint32 src); + // FP Result を FPIT, FPRH, FPRL レジスタに設定 + void SetFPRx(double src); + + void ExceptionCore(uint32 primask); + void Exception(uint32 pri); + void OuterException(uint32 pri); + void InternalException(uint32 vec); + void TrapException(uint32 vec); + uint32 MakeDMT(uint32 flag); + void ReadDataException32(uint32 addr, uint32 flag); + void ReadDataException64(uint32 addr, uint32 flag); + void WriteDataException32(uint32 addr, uint32 flag); + void WriteDataException64(uint32 addr, uint32 flag); + void XmemDataException(uint32 addr, uint32 flag); + void FPPreciseException(uint32 cause, double s2); + void FPPreciseException(uint32 cause, double s1, double s2); + void FPPreciseException(uint32 cause); + void FPImpreciseException(uint32 cause); + + // ブランチ処理用 + void DoBranch(uint32 toaddr, bool next_exec); + uint32 nop_counter {}; // STOP 検出用の nop 命令カウンタ + + // ロードストア命令用の下処理 + uint32 ldst_scale(uint32 size); + + // 浮動小数点数命令用の処理 + void ops_int(int mode); + +#define OP_PROTO(name) void __CONCAT(op_,name)() +#include "m88100ops.h" +OP_PROTO(illegal); +#undef OP_PROTO + + // float,double と整数値の相互変換 + static float u2f(uint32 u) { + float v; + memcpy(&v, &u, sizeof(v)); + return v; + } + static double u2d(uint64 u) { + double v; + memcpy(&v, &u, sizeof(v)); + return v; + } + static uint32 f2u(float v) { + uint32 u; + memcpy(&u, &v, sizeof(u)); + return u; + } + static uint64 d2u(double v) { + uint64 u; + memcpy(&u, &v, sizeof(u)); + return u; + } + + // [0] 命令バス + // [1] データバス + std::array, 2> cmmu {}; + + // ブランチ履歴 (例外履歴を含む) + BranchHistory_m88xx0 brhist { OBJ_MPU_BRHIST }; + // 例外履歴のみ + BranchHistory_m88xx0 exhist { OBJ_MPU_EXHIST }; + + // 今のところサイクルを正確に実装するのは無理なので + // 適当に全部積み上げてある。 + + // 電源オンからの累積消費サイクル + uint64 used_cycle {}; + + // 今回のバスウェイト [nsec] + uint64 buswait {}; + + // 割り込み信号線の状態。 + bool intr_asserted {}; + + // ペンディング中の例外優先度。EXCPRI_* + uint32 excep_pending {}; + + // 内部例外/トラップ例外のベクタ番号。EXCVEC_* + uint32 excep_vector {}; + + // 疑似 STOP 状態に入る機能を有効にする場合 true + bool pseudo_stop_enable {}; + + // DOS call エミュレーション + bool (*fline_callback)(MPU88xx0Device *, void *) = NULL; + void *fline_arg {}; // レジスタモニター DECLARE_MONITOR_CALLBACK(MonitorUpdate); - Monitor monitor { this }; + Monitor *monitor {}; // イベントコールバック EventCallback_t exec_normal {}; - EventCallback_t exec_stop {}; - - std::unique_ptr cpu {}; }; -#define gMPU88xx0 (dynamic_cast(gMPU)) +// これを呼びたい人は mpu を持ってるはず。 +static inline MPU88xx0Device *GetMPU88xx0Device(Device *mpu_) { + return dynamic_cast(mpu_); +}