--- nono/vm/spc.cpp 2026/04/29 17:04:59 1.1.1.11 +++ nono/vm/spc.cpp 2026/04/29 17:05:24 1.1.1.15 @@ -4,48 +4,43 @@ // Licensed under nono-license.txt // +// +// SPC (MB89352) +// + #include "spc.h" +#include "config.h" #include "interrupt.h" #include "mainapp.h" -#include "mpu680x0.h" -#include "mpu88xx0.h" +#include "mpu.h" #include "pedec.h" -#include "sram.h" -#include "vm.h" +#include "scheduler.h" // time 時間後に呼び出すコールバックをセットする。 // func の書式が面倒なのを省略して書きたいため。 #define CallAfter(func_, name_, time_) do { \ - event.func = (DeviceCallback_t)&SPCDevice::func_; \ - event.SetName(name_); \ - event.code = 0; \ + event.func = ToEventCallback(&SPCDevice::func_); \ event.time = time_; \ - event.Start(); \ + event.SetName(name_); \ + scheduler->RestartEvent(event); \ } while (0) -std::unique_ptr gSPC; - // コンストラクタ SPCDevice::SPCDevice() - : inherited("SPC") + : inherited(OBJ_SPC) { - // これらは XIOSpace で必要なので、LUNA ではダミー。 - // もうちょっといい方法を考えたほうがいい。 - devaddr = 0xe96000; - devlen = 0x2000; - SetConfigName("spc0"); myid = -1; // 汎用イベント // 名前とコールバック関数は都度セットする。 - event.SetName("SPC phase"); + event.Regist("SPC Phase"); // TC カウンタイベント event_tc.code = 0; - event_tc.SetName("SPC Timer"); + event_tc.Regist("SPC Timer"); - monitor.func = (MonitorCallback_t)&SPCDevice::MonitorUpdate; + monitor.func = ToMonitorCallback(&SPCDevice::MonitorUpdate); // サイズは Init で決まる monitor.Regist(ID_MONITOR_SPC); } @@ -55,28 +50,22 @@ SPCDevice::~SPCDevice() { } +// 初期化 bool SPCDevice::Init() { + // inherited::Init() は少し下で呼んでいる + // 実行中に別インスタンスを頻繁に参照しないようにここで vmtype を覚えておく vmtype = gMainApp.GetVMType(); - // 本体の SCSI ID は SPC(MB89352) の BDID レジスタに ID が書き込まれる - // のを待たずに、最初から知っていることにする。本来 (少なくとも真っ当な - // システムでは) イニシエータを含むすべての SCSI 機器の SCSI ID は - // 電源を入れる前に、人間が一々手作業で重複なく設定しているはずなので。 - // X68030 は SRAM $ED0070 下位3ビット。LUNA は 7 固定のようだ。 - uint myid0; - if (vmtype == VMTYPE_X68030) { - myid0 = gSRAM->Peek8(0xed0070) & 7; - } else { - myid0 = 7; - } + // 本体 SCSI ID は LUNA も X68030 も 7 固定。 + uint initiator_id = 7; // モニタには、接続している SCSI デバイスだけを表示する。 // そのため ID ではなく前から何番目のデバイスかのリストが欲しい。 for (int id = 0; id < 8; id++) { - if (id == myid0) { + if (id == initiator_id) { connected_devices.push_back(this); } else if (target[id].get()) { connected_devices.push_back(target[id].get()); @@ -84,34 +73,34 @@ SPCDevice::Init() } // この親の Init() は connected_devices 作成後に呼ぶ - if (!inherited::Init()) { + if (inherited::Init() == false) { return false; } // 入力クロックは機種によって異なる。 // X68k は 5MHz が入っている。 - // LUNA-I はおそらく 6.144MHz だと思われる。LUNA88K は未確認。 + // LUNA-I はおそらく 6.144MHz だと思われる。LUNA-88K は未確認。 const ConfigItem& item = gConfig->Find("!spc-tCLF"); t_CLF = item.AsInt(); // アクセスウェイト - if (vmtype == VMTYPE_X68030) { + if (vmtype == VMType::X68030) { // InsideOut p.135 - read_wait = 18; - write_wait = 19; + read_wait = busdata::Wait(18 * 40_nsec); + write_wait = busdata::Wait(19 * 40_nsec); } else { // 他機種は未調査だけど、判明するまでの間とりあえず // ノーウェイトでない適当な値を入れておく。 - read_wait = 18; - write_wait = 19; + read_wait = busdata::Wait(18 * 40_nsec); + write_wait = busdata::Wait(19 * 40_nsec); } // 割り込み信号線の接続先 - if (vmtype == VMTYPE_X68030) { + if (vmtype == VMType::X68030) { // X68030 は PEDEC (I/O コントローラ) にカスケード - interrupt = gPEDEC.get(); + interrupt = GetPEDECDevice(); } else { - interrupt = gInterrupt.get(); + interrupt = GetInterruptDevice(); } monitor.SetSize(70, 15 + connected_devices.size()); @@ -121,9 +110,9 @@ SPCDevice::Init() // デバイスリセット void -SPCDevice::ResetHard() +SPCDevice::ResetHard(bool poweron) { - putlog(1, "リセット"); + putlog(1, "Reset"); // 初期値 (p.61) spc.sctl = SPC::SCTL_RESET; @@ -141,134 +130,146 @@ SPCDevice::ResetHard() // 内部状態 MakeIntsMask(); + ChangeInterrupt(); prev_ints = (uint32)-1; prev_ssts = (uint32)-1; set_atn_in_selection = false; transfer_command_running = false; - event.Stop(); - event_tc.Stop(); + scheduler->StopEvent(event); + scheduler->StopEvent(event_tc); + + last_busfree_time = 0; } -uint64 +busdata SPCDevice::Read(uint32 offset) { - uint8 data; - - gMPU->AddCycle(read_wait); + busdata data; switch (offset) { case SPC::BDID: data = 1 << myid; - putlog(3, "BDID -> $%02x", data); - return data; + putlog(3, "BDID -> $%02x", data.Data()); + break; case SPC::SCTL: data = spc.sctl; - putlog(3, "SCTL -> $%02x", data); - return data; + putlog(3, "SCTL -> $%02x", data.Data()); + break; case SPC::SCMD: data = spc.scmd; - putlog(3, "SCMD -> $%02x", data); - return data; + putlog(3, "SCMD -> $%02x", data.Data()); + break; case SPC::TMOD: // MB89352 には存在しないレジスタ。 // 下位2ビットは %0 らしいので意味はないだろうけど真似ておく。 - return 0xfc; + data = 0xfc; + break; case SPC::INTS: data = GetINTS(); if (loglevel >= 3) { - if (event_tc.active) { + uint32 new_ints = data.Data(); + if (event_tc.IsRunning()) { // イベント中は値が変わった時だけ表示 - if (prev_ints != data) { - putlogn("INTS -> $%02x", data); - prev_ints = data; + if (prev_ints != new_ints) { + putlogn("INTS -> $%02x", new_ints); + prev_ints = new_ints; } } else { - putlogn("INTS -> $%02x", data); + putlogn("INTS -> $%02x", new_ints); prev_ints = -1U; } } - return data; + break; case SPC::PSNS: data = GetPSNS(); - putlog(3, "PSNS -> $%02x", data); - return data; + putlog(3, "PSNS -> $%02x", data.Data()); + break; case SPC::SSTS: data = GetSSTS(); if (loglevel >= 3) { - if (event_tc.active) { + uint32 new_ssts = data.Data(); + if (event_tc.IsRunning()) { // イベント中は値が変わった時だけ表示 - if (prev_ssts != data) { - putlogn("SSTS -> $%02x", data); - prev_ssts = data; + if (prev_ssts != new_ssts) { + putlogn("SSTS -> $%02x", new_ssts); + prev_ssts = new_ssts; } } else { - putlogn("SSTS -> $%02x", data); + putlogn("SSTS -> $%02x", new_ssts); prev_ssts = -1U; } } - return data; + break; case SPC::SERR: data = GetSERR(); - putlog(3, "SERR -> $%02x", data); - return data; + putlog(3, "SERR -> $%02x", data.Data()); + break; case SPC::PCTL: data = GetPCTL(); - putlog(3, "PCTL -> $%02x", data); - return data; + putlog(3, "PCTL -> $%02x", data.Data()); + break; case SPC::MBC: - putlog(0, "MBC 未実装読み込み"); - return 0xff; + putlog(0, "Read MBC (NOT IMPLEMENTED)"); + data = 0x0f; + break; case SPC::DREG: - return ReadDREG(); + data = ReadDREG(); + break; case SPC::TEMP: data = spc.temp_in; - putlog(3, "TEMP -> $%02x", data); - return data; + putlog(3, "TEMP -> $%02x", data.Data()); + break; case SPC::TCH: data = spc.tc >> 16; - putlog(3, "TCH -> $%02x", data); - return data; + putlog(3, "TCH -> $%02x", data.Data()); + break; case SPC::TCM: data = (spc.tc >> 8) & 0xff; - putlog(3, "TCM -> $%02x", data); - return data; + putlog(3, "TCM -> $%02x", data.Data()); + break; case SPC::TCL: data = spc.tc & 0xff; - putlog(3, "TCL -> $%02x", data); - return data; + putlog(3, "TCL -> $%02x", data.Data()); + break; case SPC::EXBF: // MB89352 には存在しないレジスタ - return 0xff; + data = 0xff; + break; + + default: + VMPANIC("corrupted offset=%d", offset); } - __unreachable(); + + data |= read_wait; + return data; } -uint64 +busdata SPCDevice::Write(uint32 offset, uint32 data) { - gMPU->AddCycle(write_wait); + busdata r; switch (offset) { case SPC::BDID: putlog(3, "BDID <- $%02x", data); if (myid == data) { // 同じなら何もしない - return 0; + break; } if (myid == -1) { // 初回なのでバスに参加 @@ -276,51 +277,53 @@ SPCDevice::Write(uint32 offset, uint32 d scsibus->Attach(this, myid); } else { // そうでなければ移動? - putlog(0, "BDID 変更 %d to %d not implemented", myid, data); - return 0; + putlog(0, "BDID change %d to %d (NOT IMPLEMENTED)", myid, data); } - return 0; + break; case SPC::SCTL: WriteSCTL(data); - return 0; + break; case SPC::SCMD: WriteSCMD(data); - return 0; + break; case SPC::TMOD: // MB89352 には存在しないレジスタ - return 0; + break; case SPC::INTS: WriteINTS(data); - return 0; + break; case SPC::SDGC: spc.sdgc = data; putlog(3, "SDGC <- $%02x", spc.sdgc); - return 0; + break; case SPC::SSTS: // XXX 書き込みはどうなる? - return 0; + break; case SPC::SERR: // XXX 書き込みはどうなる? - return 0; + break; case SPC::PCTL: WritePCTL(data); - return 0; + break; case SPC::MBC: // XXX 書き込みはどうなる? - return 0; + break; case SPC::DREG: + // ここだけ Retry があるので戻り値に注意。 putlog(3, "DREG <- $%02x", data); - return WriteDREG(data); + r = WriteDREG(data); + r |= write_wait; + return r; case SPC::TEMP: spc.temp_out = data; @@ -341,29 +344,33 @@ SPCDevice::Write(uint32 offset, uint32 d if (GetIO() == false) { SetData(spc.temp_out); } - return 0; + break; case SPC::TCH: spc.tc = (spc.tc & 0x00ffff) | (data << 16); putlog(3, "TCH <- $%02x (TC=$%06x)", data, spc.tc); - return 0; + break; case SPC::TCM: spc.tc = (spc.tc & 0xff00ff) | (data << 8); putlog(3, "TCM <- $%02x (TC=$%06x)", data, spc.tc); - return 0; + break; case SPC::TCL: spc.tc = (spc.tc & 0xffff00) | data; putlog(3, "TCL <- $%02x (TC=$%06x)", data, spc.tc); - return 0; + break; case SPC::EXBF: // MB89352 には存在しないレジスタ - return 0; + break; + + default: + VMPANIC("corrupted offset=%d", offset); } - __unreachable(); + + return write_wait; } -uint64 +busdata SPCDevice::Peek(uint32 offset) { switch (offset) { @@ -397,15 +404,15 @@ SPCDevice::Peek(uint32 offset) return GetPCTL(); case SPC::MBC: - return 0xff; + return 0x0f; case SPC::DREG: // X68k は SPC の DREQ 信号から DTACK 信号を作っているため、 // DREQ 信号を出さないプログラム転送モードでは DREG へのアクセスが // すべてバスエラーになってしまう。 - if (vmtype == VMTYPE_X68030) { + if (vmtype == VMType::X68030) { if ((spc.scmd & SPC::SCMD_PROGRAM)) { - return (uint64)-1; + return busdata::BusErr; } } return spc.dreg.Peek(0); @@ -425,8 +432,10 @@ SPCDevice::Peek(uint32 offset) case SPC::EXBF: // MB89352 には存在しないレジスタ return 0xff; + + default: + return 0xff; } - __unreachable(); } void @@ -713,7 +722,7 @@ SPCDevice::WriteSCTL(uint32 data) putlog(3, "SCTL <- $%02x", spc.sctl); if ((up & SPC::SCTL_RESET)) { // リセット - ResetHard(); + ResetHard(false); } else { // 通常動作 } @@ -721,7 +730,7 @@ SPCDevice::WriteSCTL(uint32 data) putlog(2, "Control Reset"); } if ((spc.sctl & SPC::SCTL_DIAG_MODE)) { - putlog(0, "SCTL 未実装 Diag Mode"); + putlog(0, "SCTL Diag Mode (NOT IMPLEMENTED)"); } // 割り込みマスクを更新して信号線の状態を変える @@ -771,11 +780,11 @@ SPCDevice::WriteSCMD(uint32 data) switch (spc.scmd >> 5) { case 0: - putlog(2, "SCMD Bus Release コマンド"); + putlog(2, "SCMD Bus Release command"); if ((spc.scmd & SPC::SCMD_INTERCEPT)) { // BusRelease コマンドの発行と共に Intercept ビットが立っていたら // Service Required 割り込みをリセットする? - putlog(0, "SCMD Intercept with BusRelease not implemented"); + putlog(0, "SCMD Intercept with BusRelease (NOT IMPLEMENTED)"); } BusFree(); break; @@ -783,7 +792,7 @@ SPCDevice::WriteSCMD(uint32 data) SelectCommand(); break; case 2: - putlog(1, "SCMD Reset ATN コマンド (未実装)"); + putlog(1, "SCMD Reset ATN command (NOT IMPLEMENTED)"); break; case 3: SetATNCommand(); @@ -792,16 +801,16 @@ SPCDevice::WriteSCMD(uint32 data) TransferCommand(); break; case 5: - putlog(2, "SCMD Transfer Pause コマンド (未実装)"); + putlog(2, "SCMD Transfer Pause command (NOT IMPLEMENTED)"); break; case 6: - putlog(2, "SCMD Reset ACK/REQ コマンド"); + putlog(2, "SCMD Reset ACK/REQ command"); // イニシエータなら ACK を、ターゲットなら REQ をリセットする。 // ターゲットモードはサポートしないので、操作するのは ACK のみ。 NegateACK(); break; case 7: - putlog(2, "SCMD Set ACK/REQ コマンド"); + putlog(2, "SCMD Set ACK/REQ command"); // イニシエータなら ACK を、ターゲットなら REQ をセットする。 // ターゲットモードはサポートしないので、操作するのは ACK のみ。 if ((spc.scmd & SPC::SCMD_INTERCEPT)) { @@ -810,7 +819,7 @@ SPCDevice::WriteSCMD(uint32 data) // これが影響するのは DREG にデータが滞留してる時だけのはず // なので、その時だけログを出す。(X68030 IPLROM、NetBSD/x68k) if (spc.dreg.Length() != 0) { - putlog(0, "SCMD Intercept with SetACK not implemented"); + putlog(0, "SCMD Intercept with SetACK (NOT IMPLEMENTED)"); } } AssertACK(); @@ -844,9 +853,9 @@ SPCDevice::WriteINTS(uint32 data) if (spc.tc == 0) { BusFree(); } else { + event_tc.func = ToEventCallback(&SPCDevice::SelectionTimeout); event_tc.time = spc.tc * t_CLF * 2; - event_tc.func = (DeviceCallback_t)&SPCDevice::SelectionTimeout; - event_tc.Start(); + scheduler->RestartEvent(event_tc); } } } @@ -889,9 +898,10 @@ SPCDevice::ChangeInterrupt() // ints_mask は現在の SCTL_INTR_EN 状態に応じたマスクが用意されているので // 単純に AND するだけでよい。 if ((spc.ints & spc.ints_mask) != 0) { - putlog(3, "割り込み ints=$%02x", spc.ints); + putlog(3, "Interrupt (ints=$%02x)", spc.ints); interrupt->AssertINT(this); } else { + putlog(4, "Negate Interrupt"); interrupt->NegateINT(this); } } @@ -984,23 +994,33 @@ SPCDevice::GetPCTL() const // DREG レジスタの読み込み // (副作用があるので Peek 系からは呼ばないこと) -uint64 +busdata SPCDevice::ReadDREG() { - uint32 data; + busdata data; // X68k は SPC の DREQ 信号から DTACK 信号を作っているため、 // DREQ 信号を出さないプログラム転送モードでは DREG へのアクセスが // すべてバスエラーになってしまう。 - if (vmtype == VMTYPE_X68030) { + if (vmtype == VMType::X68030) { if ((spc.scmd & SPC::SCMD_PROGRAM)) { - return (uint64)-1; + data.SetBusErr(); + return data; + } else { + // DMA 転送で DREQ が出てないとき DTACK を出さないのを + // Retry を返すことで表現している。 + if (spc.dreg.Length() == 0) { + putlog(3, "DREG empty during DMA transferring"); + data.SetRetry(); + return data; + } } } // XFER_OUT は DREG アクセスでリセットされる spc.ints &= ~SPC::INTS_XFER_OUT; - ChangeInterrupt(); + // TransferComplete() が割り込み状態を変化させる可能性があるので + // ChangeInterrupt() を最後に呼び出す。 // 受信データがあれば取り出す if (__predict_true(spc.dreg.Length() > 0)) { @@ -1008,9 +1028,9 @@ SPCDevice::ReadDREG() data = spc.dreg.Dequeue(); if (loglevel >= 4) { putlogn("DREG -> $%02x (q=%d TC=0x%x)", - data, spc.dreg.Length(), spc.tc); + data.Data(), spc.dreg.Length(), spc.tc); } else { - putlog(3, "DREG -> $%02x", data); + putlog(3, "DREG -> $%02x", data.Data()); } // この読み出しが最後だったらこれで転送完了。 if (spc.tc == 0 && spc.dreg.Length() == 0) { @@ -1026,26 +1046,39 @@ SPCDevice::ReadDREG() if ((spc.scmd & SPC::SCMD_PROGRAM)) { // XXX プログラム転送中ならどうなる? data = 0xff; - putlog(3, "DREG -> $%02x (empty)", data); + putlog(3, "DREG -> $%02x (empty)", data.Data()); } else { // DMA 転送 - // XXX どうする? - PANIC("DMA転送中の DREG empty"); + // DMA 側でリトライするのでここには来ないはず + VMPANIC("DMA転送中の DREG empty"); } } + + // 割り込み状態を確定 + ChangeInterrupt(); return data; } // DREG レジスタへの書き込み -uint64 +busdata SPCDevice::WriteDREG(uint32 data) { + busdata r; + // X68k は SPC の DREQ 信号から DTACK 信号を作っているため、 // DREQ 信号を出さないプログラム転送モードでは DREG へのアクセスが // すべてバスエラーになってしまう。 - if (vmtype == VMTYPE_X68030) { + if (vmtype == VMType::X68030) { if ((spc.scmd & SPC::SCMD_PROGRAM)) { - return (uint64)-1; + r.SetBusErr(); + return data; + } else { + // DMA 転送で DREQ が出てないとき DTACK を出さないのを + // Retry を返すことで表現している。 + if (spc.dreg.IsFull()) { + r.SetRetry(); + return r; + } } } @@ -1054,13 +1087,22 @@ SPCDevice::WriteDREG(uint32 data) ChangeInterrupt(); // DREG キューに入れて.. - spc.dreg.Enqueue(data); + if (spc.dreg.Enqueue(data) == false) { + // XXX キューが一杯だったらどうなるのかは書いてないので分からない。 + // a) キューを押し出して先頭を破棄する + // b) キューの末尾を破棄して新着データで上書きする + // c) キューの内容は変わらず新着データを破棄する + // どれで実装しても「この時何かしら失われるデータがある」こと自体は + // 再現出来ているはずなので、ここではひとまず a) の動作にしておく。 + putlog(0, "DREG Queue overflow"); + spc.dreg.EnqueueForce(data); + } // ハードウェア転送中で REQ が来てれば送信。 if (transfer_command_running && GetREQ()) { // XXX 時間は適当 CallAfter(HardwareTransfer, "SPC WriteDREG to Transfer", t_CLF); } - return 0; + return r; } // バスフリーフェーズに移行する @@ -1128,7 +1170,7 @@ SPCDevice::SelectCommand() idstr = string_format("#%d -> #%d", myid, tgtid); } } - putlog(2, "Select コマンド (%s)", idstr.c_str()); + putlog(2, "Select command (%s)", idstr.c_str()); // アービトレーションありの場合 // @@ -1170,7 +1212,7 @@ SPCDevice::SelectCommand() // t_FRID/t_BFBL はたぶん今からではなくバスフリーになった時点から起算。 // t_FRID と t_BFBL は同じ式なのでここでは t_BFBL で統一。 uint64 t_BFBL = (6 + spc.GetTCL()) * t_CLF; // Min - uint64 now = gMPU->GetVirtTime(); + uint64 now = scheduler->GetVirtTime(); if ((last_busfree_time + t_BFBL) > now) { wait = (last_busfree_time + t_BFBL) - now; } else { @@ -1184,9 +1226,9 @@ SPCDevice::SelectCommand() // N が 0 なら無限大なのでタイマーは動かさない。 uint32 N = (spc.tc >> 8) << 8; if (N != 0) { + event_tc.func = ToEventCallback(&SPCDevice::SelectionTimeout); event_tc.time = (N + 15) * t_CLF * 2; - event_tc.func = (DeviceCallback_t)&SPCDevice::SelectionTimeout; - event_tc.Start(); + scheduler->RestartEvent(event_tc); } if ((spc.sctl & SPC::SCTL_ARBIT_EN)) { @@ -1320,7 +1362,7 @@ SPCDevice::TransferCommand() // SCMD レジスタ書き込みのうち Transfer コマンドに関わる未実装機能の // ログ表示は SCMD レジスタ書き込み時ではなくここで表示。 if ((spc.scmd & SPC::SCMD_TERM_MODE)) { - putlog(0, "SCMD Padding mode not implemented"); + putlog(0, "SCMD Padding mode (NOT IMPLEMENTED)"); } transfer_command_running = true; @@ -1352,7 +1394,7 @@ SPCDevice::BusFreeCB(int id) putlog(4, "BusFree Callback"); inherited::BusFreeCB(id); - last_busfree_time = gMPU->GetVirtTime(); + last_busfree_time = scheduler->GetVirtTime(); transfer_command_running = false; spc.ssts &= ~(SPC::SSTS_CONN_INIT | SPC::SSTS_CONN_TARG); @@ -1380,7 +1422,7 @@ SPCDevice::SelectionAckCB() NegateSEL(); // タイムアウトイベントを停止 - event_tc.Stop(); + scheduler->StopEvent(event_tc); spc.ssts &= ~SPC::SSTS_SPC_BUSY; spc.ssts |= SPC::SSTS_CONN_INIT;