--- nono/vm/sysctlr.cpp 2026/04/29 17:04:59 1.1.1.6 +++ nono/vm/sysctlr.cpp 2026/04/29 17:05:32 1.1.1.14 @@ -4,15 +4,24 @@ // Licensed under nono-license.txt // -// LUNA88K のシステムコントローラのような何か +// +// LUNA-88K のシステムコントローラのような何か +// -#include "sysctlr.h" -#include "ethernet.h" -#include "mpu88xx0.h" -#include "prom.h" -#include "sio.h" -#include "spc.h" -#include "sysclk.h" +// IODevice +// | +// +-- InterruptDevice (割り込みコントローラの共通部) +// | +// +-- M680x0Interrupt (m68k 割り込みコントローラの共通部) +// | | +// | +-- X68030Interrupt (X68030 の割り込みコントローラ) +// | +-- LunaInterrupt (LUNA-I の割り込みコントローラ) +// | +// +-- PEDECDevice (X68030 の Lv1 担当コントローラ) +// | +// | +---------------+ +// +--| SysCtlrDevice | (LUNA-88K の割り込みコントローラ) +// +---------------+ // この辺を全部一つのデバイスで受け付けておくか。BusIO はまた後で考える。 // $6500000n.b HW 割り込みレベル (n*4 = CPU#n) @@ -24,7 +33,7 @@ // $6d00000n CPU#n をリセット(?) // $6d000010 全 CPU をリセット -// LUNA88K +// LUNA-88K // 割り込みコントロールレジスタ // $6500_000n // n: CPU ID * 4 (0,4,8,c) @@ -75,17 +84,18 @@ // 想定される回路 // // [割り込みソース] -// 1:SOFTINT レジスタ $6900000n -// | 2:(XP 低レベル?) -// | | 3:SPC -// | | | 4:(LANCE|拡張スロット?) -// | | | | 5:(拡張PC98?|シリアル?) -// | | | | | 6:(XP 高レベル?|システムクロック?) -// | | | | | | 7:ABRTスイッチ -// V V V V V V | -// +---------------------+ | -// | 割り込みマスク | | (R:bit23-18, W:bit31-26) -// +---------------------+ | +// 7:ABRT スイッチ +// | 6:システムクロック +// | | 5:(シリアル | XP 高レベル | 拡張 PC-98?) +// | | | 4:(LANCE | 拡張スロット?) +// | | | | 3:SPC +// | | | | | 2:(未使用?) +// | | | | | | 1:(XP 低レベル | SOFTINT レジスタ $6900000n) +// | | | | | | | +// | V V V V V V +// | +---------------------+ +// | | 割り込みマスク | (R:bit23-18, W:bit31-26) +// | +---------------------+ // | | | | | | | // V V V V V V V // +-------------------------+ @@ -102,27 +112,22 @@ // 割り込みソース調査状況 // 1:SOFTINT レジスタ $6900000n // ROM のメモリコマンドで確認。OpenBSD machdep.c の記述の通り。 -// 2:XP 低レベル -// LUNA-I からの類推及び、OpenBSD mainbus.c に記述あり。OpenBSD のほうは -// 低レベルかどうかは不明。 +// 1:XP 低レベル +// OpenBSD mainbus.c および Issue#131 より。 // 3:SPC -// ROM1.2, OpenBSD ともに使用。 +// PROM 1.20, OpenBSD ともに使用。 // 4:LANCE // ROM はまだ不明。OpenBSD は使用。 // 4:拡張スロット // LUNA-I からの類推のみ。不明。 // 5:拡張PC98 -// LUNA-I からの類推のみ。LUNA88K にはスロットがないようなので、 -// LUNA88K2 が必要。 +// LUNA-I からの類推のみ。LUNA-88K にはスロットがないようなので、 +// LUNA-88K2 が必要。 // OpenBSD mainbus.c に記述あり。 // 5:シリアル(7201) // OpenBSD mainbus.c に記述。 -// 6:XP 高レベル -// LUNA-I からの類推。存在するかどうかも不明。 -// ただ、これをなくすと XP ファームウェアまで作り直しなので、 -// なくさないんじゃないかなあ。OMRON ファームで使ってなければ -// さっくり廃止されているかもしれない(PSGPAM が使用...レベル1 に -// 変えればいいだけだが) +// 5:XP 高レベル +// Issue#131 より。 // 6:システムクロック // ROM のメモリコマンドではレベル6割り込みが常時上がっているように観測 // できるので、おそらくシステムクロック割り込みが上がっている。 @@ -144,16 +149,27 @@ // リードアクセスで読み込まれる値も不定のようだ。 // 要はアドレスバスとR/W信号線しか見ていない。 +#include "sysctlr.h" +#include "lance.h" +#include "mpu88xx0.h" +#include "nmi.h" +#include "prom.h" +#include "sio.h" +#include "spc.h" +#include "sysclk.h" // コンストラクタ SysCtlrDevice::SysCtlrDevice() - : inherited("SystemCtlr") + : inherited(OBJ_INTERRUPT) { + SetName("SysCtlr"); AddAlias("SysCtlr"); + AddAlias("SystemCtlr"); - monitor.func = (MonitorCallback_t)&SysCtlrDevice::MonitorUpdate; - monitor.SetSize(24, 10); - monitor.Regist(ID_MONITOR_INTERRUPT); + intmap_status = IntmapSentinel; + + monitor = gMonitorManager->Regist(ID_MONITOR_INTERRUPT, this); + monitor->func = ToMonitorCallback(&SysCtlrDevice::MonitorUpdate); } // デストラクタ @@ -161,104 +177,161 @@ SysCtlrDevice::~SysCtlrDevice() { } +// 初期化 +bool +SysCtlrDevice::Init() +{ + if (inherited::Init() == false) { + return false; + } + + mpu88xx0 = GetMPU88xx0Device(mpu); + + // 検索順 + RegistINT(IntmapSysClk, "Clock", GetSysClkDevice()); + RegistINT(IntmapSIO, "SIO", GetSIODevice()); + RegistINT(IntmapLance, "Lance", GetLanceDevice()); + RegistINT(IntmapSPC, "SPC", GetSPCDevice()); + RegistINT(IntmapXPHigh, "XP(Hi)", DEVICE_XPINT_HIGH); + RegistINT(IntmapXPLow, "XP(Lo)", DEVICE_XPINT_LOW); + RegistINT(IntmapSoft, "SoftInt", mpu88xx0); // ? + RegistINT(IntmapNMI, "NMI", GetNMIDevice()); + + // 表示順 + disp_list = { + IntmapNMI, + IntmapSysClk, + IntmapSIO, + IntmapXPHigh, + IntmapLance, + IntmapSPC, + IntmapXPLow, + IntmapSoft, + }; + + // 行数が確定したのでサイズ設定 + monitor->SetSize(41, 1 + disp_list.size()); + + return true; +} + +// リセット void -SysCtlrDevice::ResetHard() +SysCtlrDevice::ResetHard(bool poweron) { // さすがにリセットくらいはされるだろう… - intmap = 0x00000001; - memset(&counter, 0, sizeof(counter)); + inherited::ResetHard(poweron); + for (int i = 0; i < 4; i++) { // XXX 初期値は分からないがとりあえず割り込み禁止にしておく cpu[i].maskval = 0xfc000000; cpu[i].intmask = MakeIntMask(cpu[i].maskval, i); cpu[i].ipl = 0; + cpu[i].softint = 0; + cpu[i].softint_count = 0; } + ChangeInterrupt(); } -uint64 -SysCtlrDevice::Read32(uint32 addr) +busdata +SysCtlrDevice::Read(busaddr addr) { - int n = (addr >> 2) & 3; + uint32 paddr = addr.Addr(); + uint n = (paddr >> 2) & 3; + busdata data; - if (0x65000000 <= addr && addr < 0x65000010) { + // XXX バイト/ワードアクセスは未対応 + if (addr.GetSize() < 4) { + putlog(0, "Read $%08x size=%u (NOT IMPLEMENTED)", + paddr, addr.GetSize()); + } + + if (0x65000000 <= paddr && paddr < 0x65000010) { // bit31-29 に発生している最上位の割り込みレベル // bit23-18 に設定したレベル 6-1 の割り込みマスク - uint32 data = (cpu[n].ipl << 29) | (cpu[n].maskval >> 8); - putlog(2, "割り込み保持読み出し(CPU#%d) -> $%08x", n, data); - return data; - } + data = (cpu[n].ipl << 29) | (cpu[n].maskval >> 8); + putlog(2, "割り込み保持読み出し(CPU#%u) -> $%08x", n, data.Data()); - if (0x69000000 <= addr && addr < 0x69000010) { + } else if (0x69000000 <= paddr && paddr < 0x69000010) { // 読み出しで SOFTINT ネゲート (値は関係ない) - putlog(1, "Softint(CPU#%d) Negate", n); - intmap &= ~(IntmapSoft0 << n); - ChangeInterrupt(); - return 0xffffffff; - } + if (cpu[n].softint) { + putlog(1, "Softint(CPU#%u) Negate", n); + cpu[n].softint = 0; + ChangeInterrupt(); + } + data = 0xffffffff; - if (0x6d000000 <= addr && addr < 0x6d000010) { - putlog(0, "CPU%d リセット 未実装読み込み", n); - return 0xffffffff; - } - if (addr == 0x6d000010) { - putlog(0, "CPU ALL リセット 未実装読み込み"); - return 0xffffffff; + } else if (0x6d000000 <= paddr && paddr < 0x6d000010) { + putlog(0, "Read CPU%u reset (NOT IMPLEMENTED)", n); + data = 0xffffffff; + + } else if (paddr == 0x6d000010) { + putlog(0, "Read All CPU reset (NOT IMPLEMENTED)"); + data = 0xffffffff; + + } else { + putlog(0, "Read $%08x (NOT IMPLEMENTED)", paddr); + data.SetBusErr(); } - putlog(0, "未実装読み込み $%08x", addr); - return 0xffffffff; + data |= BusData::Size4; + return data; } -uint64 -SysCtlrDevice::Write32(uint32 addr, uint32 data) +busdata +SysCtlrDevice::Write(busaddr addr, uint32 data) { - int n = (addr & 15) >> 2; + uint32 paddr = addr.Addr(); + uint n = (paddr >> 2) & 3U; - if (0x65000000 <= addr && addr < 0x65000010) { - data &= 0xfc000000; - // 割り込みレベル変えるたびに表示されるのですごく多い。 - // さらに同レベルが書き込まれることも多い…。 - if (cpu[n].maskval != data) { - putlog(2, "割り込みマスク(CPU#%d) <- $%08x", n, data); - } else { - putlog(3, "割り込みマスク(CPU#%d) <- $%08x", n, data); - } - - // 設定値を保存 - cpu[n].maskval = data; - // 内部マスクを書き換えて割り込み状態を更新 - cpu[n].intmask = MakeIntMask(data, n); - ChangeInterrupt(); - return 0; + // XXX バイト/ワードアクセスは未対応 + if (addr.GetSize() < 4) { + putlog(0, "Write $%08x size=%u (NOT IMPLEMENTED)", + paddr, addr.GetSize()); } - if (0x69000000 <= addr && addr < 0x69000010) { + + if (0x65000000 <= paddr && paddr < 0x65000010) { + // 割り込みマスクを設定。 + WriteIntMask(n, data); + + } else if (0x69000000 <= paddr && paddr < 0x69000010) { // 書き込みで SOFTINT アサート (値は関係ない) - putlog(1, "Softint(CPU#%d) Assert 0x%x", n, data); - counter[__builtin_clz(intmap)]++; - intmap |= IntmapSoft0 << n; - ChangeInterrupt(); - return 0; - } - if (0x6d000000 <= addr && addr < 0x6d000010) { - putlog(0, "CPU%d リセット 未実装書き込み", n); - return 0; - } - if (addr == 0x6d000010) { + if (cpu[n].softint == false) { + putlog(1, "Softint(CPU#%u) Assert", n); + cpu[n].softint = IntmapSoft; + cpu[n].softint_count++; + // 親クラスのカウンタも上げる (4つの和になる) + int clz = __builtin_clz(IntmapSoft); + counter[clz]++; + ChangeInterrupt(); + } + + } else if (0x6d000000 <= paddr && paddr < 0x6d000010) { + putlog(0, "Write CPU%u reset (NOT IMPLEMENTED)", n); + + } else if (paddr == 0x6d000010) { putlog(1, "Reset All CPUs"); - gPROM0->ResetHard(); - gMPU->ResetHard(); - gMPU->Release(); - return 0; + // XXX このあたりもう少し整理する必要がある + // 今は MPU.ResetHard() が func を ResetCallback に、time をリセット + // 間隔に書き換えて Start() した後、この書き込み命令から戻ったところの + // ExecCallback が time だけ所要サイクルに書き換えて再度 Start() する + // ため、時間はともかく幸い ResetCallback() が呼ばれることで動いている。 + GetPROM0Device()->ResetHard(false); + mpu->ResetHard(false); + ResetHard(false); + + } else { + putlog(0, "Write $%08x <- $%08x (NOT IMPLEMENTED)", paddr, data); } - putlog(0, "未実装書き込み $%08x <- $%08x", addr, data); - return 0; + busdata r = BusData::Size4; + return r; } -uint64 -SysCtlrDevice::Peek8(uint32 addr) +busdata +SysCtlrDevice::Peek1(uint32 addr) { - int n = (addr >> 2) & 3; + uint n = (addr >> 2) & 3; uint32 data; if (0x65000000 <= addr && addr < 0x65000010) { @@ -276,45 +349,35 @@ SysCtlrDevice::Peek8(uint32 addr) case 3: return data & 0xff; default: - break; + __unreachable(); } - __unreachable(); } void SysCtlrDevice::MonitorUpdate(Monitor *, TextScreen& screen) { int y; - struct { - const char *name; - uint32 map; - } table[] = { - { "NMI", IntmapNMI }, - { "Clock", IntmapSysClk }, - { "SIO", IntmapSIO }, - { "Lance", IntmapLance }, - { "SPC", IntmapSPC }, - { "Soft#0", IntmapSoft0 }, - { "Soft#1", IntmapSoft1 }, - { "Soft#2", IntmapSoft2 }, - { "Soft#3", IntmapSoft3 }, - }; // CPU の割り込み可否は本当は関係ないけど、便宜的に一緒に表示したい - bool ei = gMPU88xx0->GetCPU()->IsIntrEnable(); + bool ei = mpu88xx0->IsIntrEnable(); screen.Clear(); + + // 0 1 2 3 4 + // 01234567890123456789012345678901234567890 + // Lv Device CPU0 Count + y = 0; - // XXX CPU の実装数によってウィンドウ幅を変える。 - // はみ出したところは描画されないのでヘッダは4つ分出力しておく - screen.Print(0, y++, "Lv Device Count CPU0 CPU1 CPU2 CPU3"); - for (int i = 0; i < countof(table); i++) { - uint32 map = table[i].map; - int clz = __builtin_clz(map); - int lv = (31 - clz) / 4; - screen.Print(0, y, "%d", lv); - screen.Print(2, y, TA::OnOff(intmap & map), "%s", table[i].name); - screen.Print(8, y, "%10u", counter[clz]); + // XXX CPU の実装数によってウィンドウ幅を変えること。 + screen.Print(0, y, "Lv Device CPU0"); + screen.Puts(36, y, "Count"); + y++; + for (uint32 map : disp_list) { + uint clz = __builtin_clz(map); + uint lv = (31 - clz) / 4; + screen.Print(0, y, "%u", lv); + screen.Puts(3, y, TA::OnOff(intmap_status & map), GetIntName(map)); + screen.Print(15, y, "%26s", format_number(counter[clz]).c_str()); // CPU ごとのマスク // XXX 今は CPU は1つしかない @@ -322,68 +385,43 @@ SysCtlrDevice::MonitorUpdate(Monitor *, // Softint の他 CPU 分は // 動作としては常にマスクされてて通過しないから問題ないが、 // 見せる分にはマスクされているではなく無効と見せたほうがいい。 - if (lv == 1 && map != (IntmapSoft0 << n)) { - screen.Puts(20 + n * 5, y, "----"); - } else if ((cpu[n].intmask & map) == 0) { - screen.Puts(20 + n * 5, y, "Mask"); + if ((cpu[n].intmask & map) == 0) { + screen.Puts(11 + n * 5, y, "Mask"); } else if (!ei) { - screen.Puts(20 + n * 5, y, "IND"); + screen.Puts(11 + n * 5, y, "IND"); } } y++; } -} -// デバイスから Intmap 値を引く -uint32 -SysCtlrDevice::GetIntmap(Device *source) const -{ - if (__predict_true(source == gSysClk.get())) { - return IntmapSysClk; - } - if (__predict_true(source == gSIO.get())) { - return IntmapSIO; - } - if (__predict_true(source == gEthernet.get())) { - return IntmapLance; - } - if (__predict_true(source == gSPC.get())) { - return IntmapSPC; - } - PANIC("Unknown interrupt source?"); + // ソフトウェア割り込みの CPU ごとのカウンタいる? } -// 外部デバイスが割り込み信号線をアサートした +// 割り込みマスクを設定する。 +// data はロングワードレジスタの書き込み値 (bit31-26 のみ有効)。 void -SysCtlrDevice::AssertINT(Device *source) +SysCtlrDevice::WriteIntMask(uint32 n, uint32 data) { - uint32 oldmap; - uint32 srcmap; + data &= 0xfc000000; - oldmap = intmap; - srcmap = GetIntmap(source); - intmap |= srcmap; - - if ((oldmap ^ intmap) != 0) { - // 立ち上がりエッジでカウント - counter[__builtin_clz(srcmap)]++; + // 割り込みレベル変えるたびに表示されるのですごく多い。 + // さらに同レベルが書き込まれることも多い…。 + if (cpu[n].maskval != data) { + putlog(2, "Interrupt Mask(CPU#%u) <- $%08x", n, data); + } else { + putlog(3, "Interrupt Mask(CPU#%u) <- $%08x", n, data); } - ChangeInterrupt(); -} - -// 外部デバイスが割り込み信号線をネゲートした -void -SysCtlrDevice::NegateINT(Device *source) -{ - intmap &= ~GetIntmap(source); - + // 設定値を保存 + cpu[n].maskval = data; + // 内部マスクを書き換えて割り込み状態を更新 + cpu[n].intmask = MakeIntMask(data, n); ChangeInterrupt(); } // 割り込みアクノリッジはない -int +busdata SysCtlrDevice::InterruptAcknowledge(int lv) { return 0; @@ -395,16 +433,16 @@ SysCtlrDevice::ChangeInterrupt() { // XXX MPU 側がまだマルチプロセッサに対応してないので CPU#0 だけ for (int i = 0; i < 1; i++) { - uint32 localmap = intmap & cpu[i].intmask; + uint32 localmap = (intmap_status | cpu[i].softint) & cpu[i].intmask; - // intmap の最下位ビットは常に立ててあり localmap は 0 にならない - int newipl = (uint)(31 - __builtin_clz(localmap)) / 4; + // intmap_status の最下位ビットは常に立ててあり localmap は 0 にならない + uint newipl = (uint)(31 - __builtin_clz(localmap)) / 4; - // アサートによって割り込みレベルが変わったら、新しいレベルを通知 + // 割り込みレベルが変わったら、新しいレベルを通知 if (newipl != cpu[i].ipl) { cpu[i].ipl = newipl; // MPU 側は 1 レベルしかない - gMPU->Interrupt(cpu[i].ipl ? 1 : 0); + mpu->Interrupt(cpu[i].ipl ? 1 : 0); } } } @@ -413,7 +451,7 @@ SysCtlrDevice::ChangeInterrupt() // data は bit31-26 のみ使用。他のビットは不問。 // n は CPU# (Softint 用)。 /*static*/ uint32 -SysCtlrDevice::MakeIntMask(uint32 data, int n) +SysCtlrDevice::MakeIntMask(uint32 data, uint n) { uint32 val = 0xf0000001; // Lv7 は NMI、最下位は番兵用 @@ -426,9 +464,5 @@ SysCtlrDevice::MakeIntMask(uint32 data, data <<= 1; } - // Softint は他 CPU 分のビットを下ろす - val &= (0xffffff0f | (IntmapSoft0 << n)); - return val; } -