--- nono/vm/romemu_luna1.cpp 2026/04/29 17:04:50 1.1 +++ nono/vm/romemu_luna1.cpp 2026/04/29 17:05:24 1.1.1.9 @@ -4,36 +4,76 @@ // Licensed under nono-license.txt // +// // LUNA-I の ROM エミュレーション +// -// IODevice -// | -// +----------+---------------------+ -// v v -// ROMDevice LunaPROMEmuDeivce (ROM エミュレーションの共通部分) -// | | -// | +------------+----------------+ -// v v v -// PROMDevice Luna1PROMEmuDevice Luna88kPROMEmuDevice -// (実ROM) (LUNA-I エミュレーション) (LUNA88K エミュレーション) +// IODevice +// | +// +-- ROMDevice (LoadROM()、ウェイト、マスク等を持つ) +// | | +// | +-- PROMDevice (LUNA* の PROM) +// | +-- IPLROM1Device (X680x0 の IPLROM 後半) +// | +-- IPLROM2Device (X680x0 の IPLROM 前半) +// | +-- CGROMDevice (X680x0 の CGROM) +// | +-- LunaPROMEmuDevice (LUNA PROM エミュレーションの共通部分) +// | | +// | | +--------------------+ +// | +--| Luna1PROMEmuDevice | (LUNA-I の PROM エミュレーション) +// | | +--------------------+ +// | | +// | +-- Luna88kPROMEmuDevice (LUNA-88K の PROM エミュレーション) +// | +// +-- PROM0Device (LUNA* のブートページ切り替え用プロキシ) +// +-- IPLROM0Device (X680x0 のブートページ切り替え用プロキシ) + +// ROM マップ +// +// 先頭の "*" は仕様または実機と揃える必要があるアドレスを示す。 +// そうでないものはこっちが適当に割り振っているアドレスで、変更可。 +// +// *4100'0000.L リセットベクタ(SP) +// *4100'0004.L リセットベクタ(PC) +// *4100'000c.L メモリサイズ格納先アドレス (実 ROM は RAM をさしている) +// 4100'0010.L メモリサイズ +// *4100'00b8.L プレーンマスク格納先アドレス (実 ROM は RAM をさしている) +// 4100'00bc.L プレーンマスク +// +// 4100'0400 リセットハンドラ +// 4100'0600 Lv6 (SIO) 割り込みハンドラ +// 4100'0700 Lv7 (NMI) 割り込みハンドラ +// 4100'0800 デフォルトハンドラ +// +// *4101'ffd8〜 "ENADDR",0,0 +// *4101'ffe0〜 MACアドレス(文字列形式、英大文字、区切りなし) +// 0123456789ab c +// "0011223344AA",0 #include "romemu_luna1.h" -#include "bitmap.h" +#include "bt45x.h" #include "ethernet.h" #include "mainapp.h" +#include "mainbus.h" +#include "mainram.h" #include "memorystream.h" #include "mk48t02.h" #include "mpu680x0.h" #include "pio.h" -#include "ram.h" +#include "sysclk.h" // コンストラクタ Luna1PROMEmuDevice::Luna1PROMEmuDevice() { + machine_name = "LUNA-I"; + // LUNA-I の ROM の特定アドレスを読み出す人がいるので、 // サイズは実 ROM と同じにしておく必要がある。 - devlen = 128 * 1024; - romdata.reset(new uint8 [devlen]); + uint devlen = 128 * 1024; + imagebuf.reset(new uint8 [devlen]); + memset(&imagebuf[0], 0, devlen); + mem = &imagebuf[0]; + + mask = devlen - 1; } // デストラクタ @@ -41,152 +81,148 @@ Luna1PROMEmuDevice::~Luna1PROMEmuDevice( { } +// 初期化 bool Luna1PROMEmuDevice::Init() { - // 親クラス if (inherited::Init() == false) { return false; } - MemoryStreamBE ms(romdata.get()); + SysClkDevice *sysclk = GetSysClkDevice(); + + MemoryStreamBE ms(imagebuf.get()); ms.Write32(0x00002000); // +00: リセットベクタ SP ms.Write32(0x41000400); // +04: リセットベクタ PC ms.Write32(0); // +08 - ms.Write32(0x41000500); // +0c: メモリサイズ格納先 + ms.Write32(0x41000010); // +0c: メモリサイズ格納先 + // +10: 値は ROM_Init() でセット + ms.SetOffset(0xb8); + ms.Write32(0x410000bc); // +b8: プレーンマスク格納先 + // +bc: 値は ROM_Init() でセット // リセット時に実行する命令 - ms.SetPtr(&romdata[0x400]); + ms.SetOffset(0x400); + ms.Write16(0x13c0); // move.b d0,#0x41000000 ; RAMに切り替え + ms.Write32(0x41000000); ms.Write16(0x2039); // move.l (ROMIO_INIT),d0 ms.Write32(ROMIO_INIT); - ms.Write16(0x660c); // bne _go ; 起動先あればGO + ms.Write16(0x2039); // move.l (ROMIO_LOAD),d0 + ms.Write32(ROMIO_LOAD); + ms.Write16(0x72ff); // moveq.l #0xffffffff,d1 + ms.Write16(0x6004); // bra _entry //_prompt: + uint32 _prompt = ms.GetOffset(); ms.Write32(0x4e722500); // stop #0x2500 ; キー入力を待つ + //_entry: ms.Write16(0x2039); // move.l (ROMIO_ENTRY),d0 - ms.Write32(ROMIO_ENTRY); // ; キー入力処理 - ms.Write16(0x67f4); // beq _prompt ; 起動先なければループ + ms.Write32(ROMIO_ENTRY); // ; エントリポイント取得 + ms.Write16(0xb081); // cmp.l d1,d0 + ms.Write16(0x67f2); // beq _prompt ; 起動先なければループ //_go: ms.Write16(0x2040); // move.l d0,a0 ; ジャンプ先を a0 にセット ms.Write16(0x2039); // move.l (ROMIO_CLOSE),d0 ms.Write32(ROMIO_CLOSE); // ; 後始末 ms.Write16(0x4ed0); // jmp (a0) ; ジャンプ + // Lv5 (Sysclk) 割り込みハンドラ。 + ms.SetOffset(0x500); + ms.Write16(0x13c0); // move.b d0,#0x63000000 ; ACK + ms.Write32(0x63000000); + ms.Write16(0x52b9); // addq.l #1,(ROMIO_CLKCNT) + ms.Write32(ROMIO_CLKCNT); + ms.Write16(0x4e73); // rte + // Lv6 (SIO) 割り込みハンドラ // キーボード割り込みが上がったら KEYIN をコールする - ms.SetPtr(&romdata[0x600]); + ms.SetOffset(0x600); ms.Write16(0x4ab9); // tst.l (ROMIO_KEYIN) ms.Write32(ROMIO_KEYIN); // ; キー入力処理 ms.Write16(0x4e73); // rte - // MAC アドレス - const macaddr_t macaddr = gEthernet->GetMacAddr(); - strcpy((char *)&romdata[0x1ffd8], "ENADDR"); - memcpy(&romdata[0x1ffe0], macaddr.to_string().c_str(), 12); + // NMI のハンドラ + ms.SetOffset(0x700); + ms.Write32(0x46fc2700); // move.w #0x2700,sr + ms.Write16(0x91c8); // suba.l a0,a0 + ms.Write32(0x4e7b8801); // movec a0,vbr + ms.Write16(0x2e50); // movea.l (a0),sp + ms.Write16(0x4ef9); // jmp _prompt + ms.Write32(0x41000000 + _prompt); + + // デフォルトのハンドラ + ms.SetOffset(0x800); + ms.Write16(0x4e73); // rte + + // サブルーチン + ms.SetOffset(0x900); //_ap1: + ms.Write16(0x2039); // move.l (ROMIO_AP1),d0 + ms.Write32(ROMIO_AP1); // + int freq = sysclk->GetFreq(); + ms.Write16(0x7200 + freq*3);// moveq.l #(CLK_FREQ*3),d1 + //@@: + ms.Write32(0x4e722400); // stop #0x2400 ; クロック入力を待つ + ms.Write16(0x2039); // move.l (ROMIO_CLKCNT),d0 + ms.Write32(ROMIO_CLKCNT); + ms.Write16(0xb001); // cmp.b d1,d0 + ms.Write16(0x66f2); // bne @b + ms.Write16(0x2039); // move.l (ROMIO_AP2),d0 + ms.Write32(ROMIO_AP2); // + ms.Write16(0x4e75); // rts - // RAM にベクタを書き込む - // XXX VBR を 41000000 に向けるのとどっちが楽かはある - gRAM->Write32(0x78, 0x41000600); // +78: Lv6 割り込み + // MAC アドレス + macaddr_t macaddr; + if (EthernetDevice::GetConfigMacAddr(0, &macaddr, false) == false) { + // エラーメッセージは表示済み + return false; + } + putmsg(1, "macaddr=%s", macaddr.ToString(':').c_str()); + strcpy((char *)&imagebuf[0x1ffd8], "ENADDR"); + memcpy(&imagebuf[0x1ffe0], macaddr.ToString().c_str(), 12); return true; } +// ROM 起動時の初期化 (機種依存部分) を行う。 void -Luna1PROMEmuDevice::ResetHard() +Luna1PROMEmuDevice::ROM_InitMD() { - inherited::ResetHard(); + MemoryStreamBE ms(imagebuf.get()); - x_executed = false; - x_entrypoint = 0; -} + // +0010: メモリサイズ + ms.SetOffset(0x10); + ms.Write32(mainram->GetSize()); -// 起動時の処理を行う。 -// 次段実行ファイルの読み込みに成功すればそのエントリポイントを返す。 -// そうでなければ 0 を返すので、プロンプトに処理を移すこと。 -uint32 -Luna1PROMEmuDevice::ROM_Init() -{ - MemoryStreamBE ms; - uint32 entry; - - // デバイスの初期化 (親クラス) - InitDevice(); - - // ROM 0x41000000.L リセットベクタ(SP,PC)もカーネルが参照している - // (これは Init() が用意している) - // ROM 0x4100000c.L メモリサイズ(バイト数)格納先アドレス - // ROM 0x410000b8.L プレーンマスク格納先アドレス - - // メモリサイズはとりあえず 0x41000500 に格納 - ms.SetPtr(&romdata[0x500]); - ms.Write32(gRAM->GetSize()); - - // プレーン数(1..4)をプレーンマスク(0x01..0x0f)に - int nplane = gBitmap->GetPlaneCount(); + // プレーン数(1,4,8)をプレーンマスク(0x01, 0x0f, 0xff)に + int nplane = bt45x->GetPlaneCount(); int planemask = (1 << nplane) - 1; - // 実際は RAM 上を指しているのだが、とりあえずすぐ隣に置いておく。 - ms.SetPtr(&romdata[0xb8]); - ms.Write32(0x410000bc); + // プレーンマスク。実際は RAM に書き込まれるがとりあえず + ms.SetOffset(0xbc); ms.Write32(planemask); + // RAM にベクタを書き込む + ms.SetOffset(0); + mainram->Write32(0, ms.Read32()); // ROM のリセットベクタをコピー + mainram->Write32(4, ms.Read32()); + + for (int i = 2; i < 256; i++) { // デフォルトベクタで埋める + mainram->Write32(i * 4, 0x41000800); + } + mainram->Write32(0x74, 0x41000500); // +74: Lv5 割り込み + mainram->Write32(0x78, 0x41000600); // +78: Lv6 割り込み + mainram->Write32(0x7c, 0x41000700); // +7c: Lv7 割り込み = RESET + prompt_idx = 0; prompt = default_prompt; - // スクリーンを初期化 - InitScreen("LUNA-I"); - - entry = 0; - - // 表示環境が整ったところで NVRAM を照合 - if (VerifyNVRAM() == false) { - InitNVRAM(); - text.Print("** NVRAM Initialized.\n"); - text.Print("\n"); - // NVRAM をクリアしたら DIPSW によらずプロンプトに降りる - goto done; - } - - // DIPSW#1-1 が UP なら自動起動、DOWN なら ROM モニタ起動なので、 - // これを真似する。 - if ((gPIO0->GetDIPSW1() & 1)) { - if (gMainApp.host_file) { - // ホストのファイルを読み込んでエントリポイントアドレスを - // この Read アクセスの読み出し値として返す。 - // エラーがあればエラーメッセージは呼び出し先側で表示してある。 - entry = LoadHostFile(); - } else { - // NVRAM の設定に従ってブート先を探す。 - errmsg.clear(); - - bootinfo_t bootinfo; - GetNVRAM(bootinfo); - entry = LoadGuestFile(bootinfo); - if (entry == 0) { - text.Print("** %s\n", errmsg.c_str()); - } - } - } - - // ここまでタイトルなどを Print してはいるが、実際の画面更新は - // ConsoleUpdate() を呼ぶまで行われないことを利用(悪用?)して、 - // ここでエラーなくブートプログラムに制御を渡せる場合には何も表示せずに - // ゲストに処理を移す。意図して或いは意図せずプロンプトに降りる場合だけ - // ConsoleUpdate を呼ぶことでタイトルを含めて画面を表示する。 - done: - if (entry == 0) { - ConsoleUpdate(); - } - - return entry; -} - -// ROM 処理。エントリポイントを返す。 -uint32 -Luna1PROMEmuDevice::ROM_Entry() -{ - if (x_executed && x_entrypoint != 0) { - return x_entrypoint; - } else { - return 0; + uint32 ap = (nvram->Peek(0x7fd) << 8) | nvram->Peek(0x7fe); + if (__predict_false(0||(ap & 0x3f1f) == 0x0104)) { + auto mainbus = GetMainbusDevice(); + auto mpu680x0 = GetMPU680x0Device(mpu); + m68kreg& reg = mpu680x0->reg; + reg.A[7] -= 4; + // スタックはワードアラインなので HV 系でアクセス。 + mainbus->HVWrite32(reg.A[7], reg.pc); + reg.pc = 0x41000900; } } @@ -215,9 +251,50 @@ Luna1PROMEmuDevice::ROM_Close() // %d7 に howto (0 でよい) // (と %a0 にジャンプ先を入れるがこれは Init() が書き出した ROM // アセンブラコード側で行っている) - m68kcpu *cpu = gMPU680x0->GetCPU(); - RegD(6) = 0xa0060000; - RegD(7) = 0; + m68kreg& reg = GetMPU680x0Device(mpu)->reg; + reg.D[6] = 0xa0060000; + reg.D[7] = 0; +} + +// ファイルをロードする。 +// -X が指定されていればそのホストファイル。 +// そうでなければゲストファイル。この場合引数 fname があれば +// NVRAM で指定されたデバイスから読み込む際のファイル名とする。 +// 空なら NVRAM で指定されたファイル名。 +// ロードできればエントリポイントを返す。 +// ロードできなければ errmsg にメッセージをセットし -1 を返す。 +uint32 +Luna1PROMEmuDevice::LoadFile(const std::string& fname) +{ + uint32 entry = -1; + + if (gMainApp.exec_file) { + // -X が指定されてたらホストプログラムを読み込む。 + entry = LoadHostFile(); + } else { + // NVRAM で指定されるゲストプログラムを読み込む。 + std::string ctlr = nvram->PeekString(0x0030); + if (ctlr == "dk") { // harddisk + bootinfo_t bootinfo; + GetNVRAM(bootinfo); + // 引数で指定されたらファイル名だけ上書き + if (fname.empty() == false) { + bootinfo.dkfile = fname; + } + entry = LoadGuestFile(bootinfo); + + } else if (ctlr == "et" || // netboot + ctlr == "sd" || // cassette tape + ctlr == "fl" ) // floppy + { + errmsg = ctlr + " boot not supported."; + } else { + // 起きないはず + errmsg = ctlr + ": Invalid boot controller name."; + } + } + + return entry; } // 入力コマンド処理 (入力行が揃ったところで呼ばれる)。 @@ -230,19 +307,11 @@ Luna1PROMEmuDevice::Command() // 1ワードごとに分解 strcpy(&buf[0], inputbuf.c_str()); char *p = &buf[0]; - char *s = p; - while (*p != '\0') { - if (*p == ' ') { - *p++ = '\0'; - arg.push_back(std::string(s)); - s = p; - } else { - p++; + for (char *ap; (ap = strsep(&p, " ")) != NULL; ) { + if (*ap != '\0') { + arg.push_back(std::string(ap)); } } - if (p != s) { - arg.push_back(std::string(s)); - } if (loglevel >= 1) { for (int i = 0; i < arg.size(); i++) { putmsgn("arg[%d]=|%s|", i, arg[i].c_str()); @@ -263,10 +332,9 @@ Luna1PROMEmuDevice::Command() // 1ワード目がコマンド if (arg[0] == "h") { // ヘルプメッセージ - text.Print("Commands\n"); - text.Print( + Print("Commands\n"); + Print( " g [] : load program\n" -" gh : load host program (specified by -A option)\n" " h : show this message\n" " k : show/set boot constants\n" " x : execute loaded program\n" @@ -277,10 +345,6 @@ Luna1PROMEmuDevice::Command() CommandG(arg); return; } - if (arg[0] == "gh") { - CommandGH(); - return; - } if (arg[0] == "k") { CommandK(arg); return; @@ -290,74 +354,39 @@ Luna1PROMEmuDevice::Command() return; } - text.Print("** Unknown command: %s\n", arg[0].c_str()); + Print("** Unknown command: %s\n", arg[0].c_str()); } // "g" コマンド -// g なら NVRAM の情報に従ってプログラムをロード。 +// g なら NVRAM の情報 (もしくは -X オプション) に従ってプログラムをロード。 // g なら NVRAM の fname だけ指定の名前を使ってロード。NVRAM には // 書き込まない。 void Luna1PROMEmuDevice::CommandG(const std::vector& arg) { - std::string ctlr = nvram->PeekString(0x0030); - if (ctlr == "dk") { // harddisk - std::string fname {}; - - switch (arg.size()) { - case 1: - break; - case 2: - fname = arg[1]; - break; - default: - text.Print("** Invalid argument.\n"); - return; - } - errmsg.clear(); - - bootinfo_t bootinfo; - GetNVRAM(bootinfo); - // 引数で指定されたらファイル名だけ上書き - if (!fname.empty()) { - bootinfo.dkfile = fname; - } - x_entrypoint = LoadGuestFile(bootinfo); - if (x_entrypoint == 0) { - text.Print("** %s\n", errmsg.c_str()); - } - - } else if (ctlr == "et" || // netboot - ctlr == "sd" || // cassette tape - ctlr == "fl" ) // floppy - { - text.Print("** %s boot not supported.\n", ctlr.c_str()); - return; - } else { - // 起きないはず - text.Print("** Invalid boot controller name.\n"); - return; - } + std::string fname {}; - if (x_entrypoint) { - text.Print("Loaded. Entry point = $%08x\n", x_entrypoint); + switch (arg.size()) { + case 1: + break; + case 2: + fname = arg[1]; + break; + default: + Print("** Invalid argument.\n"); + return; } -} -// "gh" コマンド (勝手に拡張) -// -A オプションで指定されたホストプログラムをロードする。 -void -Luna1PROMEmuDevice::CommandGH() -{ - // 指定されてたら読み込む - if (gMainApp.host_file == NULL) { - text.Print("** Cannot loaded; host program is not specified.\n"); - return; + entrypoint = LoadFile(fname); + if (entrypoint == -1) { + Print("** %s\n", errmsg.c_str()); + } else { + Print("%s. Entry point = $%08x\n", + (gMainApp.exec_file ? "Host program loaded" : "Loaded"), + entrypoint); } - x_entrypoint = LoadHostFile(); } - // k コマンドのパラメータ表 struct kinfo { uint32 offset; // NVRAM 上のオフセット @@ -423,7 +452,7 @@ Luna1PROMEmuDevice::CommandK(const std:: next = 5; } else { // 起きることはないはず - text.Print("** Inconsistent boot parameter: %s\n", + Print("** Inconsistent boot parameter: %s\n", val.c_str()); } } else { @@ -531,56 +560,19 @@ Luna1PROMEmuDevice::CommandKInput(const void Luna1PROMEmuDevice::CommandX() { - if (x_entrypoint == 0) { - text.Print("** Program is not loaded.\n"); - } else { - x_executed = true; - } -} - -// NVRAM のチェックサムを返す -uint8 -Luna1PROMEmuDevice::CalcNVRAMCsum() -{ - uint8 eor = 0; - for (uint32 addr = 0x20; addr < 0x560; addr++) { - eor ^= nvram->Peek(addr); - } - return eor; -} - -// NVRAM のチェックサムを計算して書き込む -void -Luna1PROMEmuDevice::WriteNVRAMCsum() -{ - uint8 eor = CalcNVRAMCsum(); - - nvram->Write(0x001c, eor); - nvram->Write(0x001d, eor); - nvram->Write(0x001e, eor); -} - -// NVRAM のマジックとチェックサムを照合する -bool -Luna1PROMEmuDevice::VerifyNVRAM() -{ - if (nvram->PeekString(0x0004) != "") { - return false; - } - - uint8 eor = CalcNVRAMCsum(); - for (uint32 addr = 0x1c; addr < 0x1f; addr++) { - if (nvram->Peek(addr) != eor) { - return false; - } + if (entrypoint == -1) { + Print("** Program is not loaded.\n"); + return; } - return true; + execute = true; } // NVRAM を初期化する bool Luna1PROMEmuDevice::InitNVRAM() { + nvram->ClearAll(); + // 初期値どうしたもんか nvram->WriteString(0x0004, ""); nvram->WriteString(0x0020, "BOOT");