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Up to [Isaki's NoNo m68k/m88k emulator] / nono / vm|
Return to sysctlr.cpp CVS log | Up to [Isaki's NoNo m68k/m88k emulator] / nono / vm |
1.1 root 1: //
2: // nono
3: // Copyright (C) 2020 nono project
4: // Licensed under nono-license.txt
5: //
6:
1.1.1.8 root 7: //
1.1.1.10 root 8: // LUNA-88K のシステムコントローラのような何か
1.1.1.8 root 9: //
1.1 root 10:
1.1.1.8 root 11: // IODevice
12: // |
13: // +-- InterruptDevice (割り込みコントローラの共通部)
14: // |
15: // +-- M680x0Interrupt (m68k 割り込みコントローラの共通部)
16: // | |
17: // | +-- X68030Interrupt (X68030 の割り込みコントローラ)
18: // | +-- LunaInterrupt (LUNA-I の割り込みコントローラ)
19: // |
20: // +-- PEDECDevice (X68030 の Lv1 担当コントローラ)
21: // |
22: // | +---------------+
1.1.1.10 root 23: // +--| SysCtlrDevice | (LUNA-88K の割り込みコントローラ)
1.1.1.8 root 24: // +---------------+
1.1 root 25:
26: // 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。
27: // $6500000n.b HW 割り込みレベル (n*4 = CPU#n)
28: // $65000000.b CPU#0
29: // $65000004.b CPU#1
30: // $65000008.b CPU#2
31: // $6500000c.b CPU#3
32: // $6900000n ソフトウェア割り込み(?)
33: // $6d00000n CPU#n をリセット(?)
34: // $6d000010 全 CPU をリセット
35:
1.1.1.10 root 36: // LUNA-88K
1.1 root 37: // 割り込みコントロールレジスタ
38: // $6500_000n
39: // n: CPU ID * 4 (0,4,8,c)
40: // この16Mページ内はミラーされている模様。
41: // 下位2bitしかデコードしていない?
42: // 書き込み時:
43: // 3 2 1
44: // 1 0 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
45: // +-+-+-+-+-+-+---------------------------------------------------+
46: // |6|5|4|3|2|1| |
47: // +-+-+-+-+-+-+---------------------------------------------------+
48: // bit31: 1=割り込み 6 イネーブル
49: // bit30: 1=割り込み 5 イネーブル
50: // bit29: 1=割り込み 4 イネーブル
51: // bit28: 1=割り込み 3 イネーブル
52: // bit27: 1=割り込み 2 イネーブル
53: // bit26: 1=割り込み 1 イネーブル
54: // m68k と異なり、個別の割り込みごとに許可/禁止できる。
55: // 該当ビットに 1 を書き込むと許可。
56: // 空欄部分は無視される模様。
57: //
58: // 読み込み時
59: // 3 2 1
60: // 1 0 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
61: // +-----+---------+-+-+-+-+-+-+-----------------------------------+
62: // |Level| |6|5|4|3|2|1| |
63: // +-----+---------+-+-+-+-+-+-+-----------------------------------+
64: // bit31-29: 発生している最上位レベルの割り込み。範囲は7-0
65: // bit23-18: 書き込んだ割り込みマスク。
66: // 空欄部分は「不定」の模様。
67: //
68: // bit31-29 のレベルは、割り込みコントローラに入力
69: // されている割り込み信号線6本を、マスク処理した後、
70: // プライオリティバイナリエンコーダの値がそのまま出力されている模様。
71: // ラッチ機構は無いようだ。
72: // したがってマスクされている割り込み(マスクビットが 0) の
73: // 値が出力されることはない。
74: // 同時に入力があった場合は、数字の大きいほうが出力される。
75: // レベル7 はマスクなしでプライオリティエンコーダに入力されているようだ。
76: //
77: // 割り込み入力がないときは 0 になる模様。
78: // 本体 ABRT スイッチを押すと、押している間、すべての CPU の
79: // level が 111(=7) になる。離すと戻る。
80: // 88100 には NMI が無いので、通常の割り込みと同じように処理している？
81: // (なので IND 状態だとABRT できない。いいのかそれで)
82: // (OpenBSD6.7 の割り込みハンドラはABRTには対応していないように読める)
83: //
84: // 想定される回路
85: //
86: // [割り込みソース]
1.1.1.12! root 87: // 1:(XP低レベル|SOFTINT レジスタ $6900000n)
! 88: // | 2:
1.1 root 89: // | | 3:SPC
90: // | | | 4:(LANCE|拡張スロット?)
1.1.1.12! root 91: // | | | | 5:(XP高レベル|拡張PC98?|シリアル?)
! 92: // | | | | | 6:システムクロック
1.1 root 93: // | | | | | | 7:ABRTスイッチ
94: // V V V V V V |
95: // +---------------------+ |
96: // | 割り込みマスク | | (R:bit23-18, W:bit31-26)
97: // +---------------------+ |
98: // | | | | | | |
99: // V V V V V V V
100: // +-------------------------+
101: // |プライオリティエンコーダ |-> (R:bit31-29)
102: // +-------------------------+
1.1.1.3 root 103: // | | |
104: // V V V
105: // (Wired-OR)
106: // |
107: // [M88K INT]
1.1 root 108: //
1.1.1.3 root 109: // LUNA-I とはレベル配置が違う。
1.1 root 110: //
111: // 割り込みソース調査状況
112: // 1:SOFTINT レジスタ $6900000n
113: // ROM のメモリコマンドで確認。OpenBSD machdep.c の記述の通り。
1.1.1.12! root 114: // 1:XP 低レベル
! 115: // OpenBSD mainbus.c および Issue#131 より。
1.1 root 116: // 3:SPC
1.1.1.10 root 117: // PROM 1.20, OpenBSD ともに使用。
1.1 root 118: // 4:LANCE
119: // ROM はまだ不明。OpenBSD は使用。
120: // 4:拡張スロット
121: // LUNA-I からの類推のみ。不明。
122: // 5:拡張PC98
1.1.1.10 root 123: // 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、
124: // LUNA-88K2 が必要。
1.1 root 125: // OpenBSD mainbus.c に記述あり。
126: // 5:シリアル(7201)
127: // OpenBSD mainbus.c に記述。
1.1.1.12! root 128: // 5:XP 高レベル
! 129: // Issue#131 より。
1.1 root 130: // 6:システムクロック
131: // 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
132: // 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。
133: // OpenBSD maibus.c にも記述。
134: // 7:ABRTスイッチ
135: // ROM のメモリコマンドで確認。
136: //
137: //
138: // SOFTINT レジスタ $6900000n
139: // $69000000: CPU0
140: // $69000004: CPU1
141: // $69000008: CPU2
142: // $6900000c: CPU3
143: // 挙動:
144: // この32ビットのどこかにライトアクセスすると、INT1 をアサートする。
145: // この32ビットのどこかをリードアクセスすると、INT1 をネゲートする。
146: // データバスは無視される。
147: // 0x00 を書いても、アサートされることに注意。
148: // リードアクセスで読み込まれる値も不定のようだ。
149: // 要はアドレスバスとR/W信号線しか見ていない。
150:
1.1.1.8 root 151: #include "sysctlr.h"
1.1.1.10 root 152: #include "lance.h"
1.1.1.8 root 153: #include "mpu88xx0.h"
154: #include "nmi.h"
155: #include "prom.h"
156: #include "sio.h"
157: #include "spc.h"
158: #include "sysclk.h"
1.1 root 159:
160: // コンストラクタ
161: SysCtlrDevice::SysCtlrDevice()
1.1.1.10 root 162: : inherited(OBJ_INTERRUPT)
1.1 root 163: {
1.1.1.11 root 164: SetName("SysCtlr");
1.1.1.5 root 165: AddAlias("SysCtlr");
1.1.1.11 root 166: AddAlias("SystemCtlr");
1.1 root 167:
1.1.1.12! root 168: intmap_status = IntmapSentinel;
! 169:
1.1.1.8 root 170: monitor.func = ToMonitorCallback(&SysCtlrDevice::MonitorUpdate);
1.1.1.5 root 171: monitor.Regist(ID_MONITOR_INTERRUPT);
1.1 root 172: }
173:
174: // デストラクタ
175: SysCtlrDevice::~SysCtlrDevice()
176: {
177: }
178:
1.1.1.10 root 179: // 初期化
180: bool
181: SysCtlrDevice::Init()
182: {
183: if (inherited::Init() == false) {
184: return false;
185: }
186:
1.1.1.12! root 187: mpu88xx0 = GetMPU88xx0Device(mpu);
! 188:
! 189: // 検索順
! 190: RegistINT(IntmapSysClk, "Clock", GetSysClkDevice());
! 191: RegistINT(IntmapSIO, "SIO", GetSIODevice());
! 192: RegistINT(IntmapLance, "Lance", GetLanceDevice());
! 193: RegistINT(IntmapSPC, "SPC", GetSPCDevice());
! 194: RegistINT(IntmapXPHigh, "XP(Hi)", DEVICE_XPINT_HIGH);
! 195: RegistINT(IntmapXPLow, "XP(Lo)", DEVICE_XPINT_LOW);
! 196: RegistINT(IntmapSoft, "SoftInt", mpu88xx0); // ?
! 197: RegistINT(IntmapNMI, "NMI", GetNMIDevice());
! 198:
! 199: // 表示順
! 200: disp_list = {
! 201: IntmapNMI,
! 202: IntmapSysClk,
! 203: IntmapSIO,
! 204: IntmapXPHigh,
! 205: IntmapLance,
! 206: IntmapSPC,
! 207: IntmapXPLow,
! 208: IntmapSoft,
! 209: };
! 210:
! 211: // 行数が確定したのでサイズ設定
! 212: monitor.SetSize(41, 1 + disp_list.size());
1.1.1.10 root 213:
214: return true;
215: }
216:
1.1.1.8 root 217: // リセット
1.1.1.3 root 218: void
1.1.1.8 root 219: SysCtlrDevice::ResetHard(bool poweron)
1.1.1.3 root 220: {
221: // さすがにリセットくらいはされるだろう…
1.1.1.8 root 222: inherited::ResetHard(poweron);
1.1.1.7 root 223:
1.1.1.3 root 224: for (int i = 0; i < 4; i++) {
225: // 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
226: cpu[i].maskval = 0xfc000000;
227: cpu[i].intmask = MakeIntMask(cpu[i].maskval, i);
228: cpu[i].ipl = 0;
1.1.1.12! root 229: cpu[i].softint = 0;
! 230: cpu[i].softint_count = 0;
1.1.1.3 root 231: }
1.1.1.12! root 232: ChangeInterrupt();
1.1.1.3 root 233: }
234:
1.1.1.12! root 235: busdata
1.1 root 236: SysCtlrDevice::Read32(uint32 addr)
237: {
1.1.1.3 root 238: int n = (addr >> 2) & 3;
1.1 root 239:
240: if (0x65000000 <= addr && addr < 0x65000010) {
1.1.1.3 root 241: // bit31-29 に発生している最上位の割り込みレベル
242: // bit23-18 に設定したレベル 6-1 の割り込みマスク
243: uint32 data = (cpu[n].ipl << 29) | (cpu[n].maskval >> 8);
1.1 root 244: putlog(2, "割り込み保持読み出し(CPU#%d) -> $%08x", n, data);
245: return data;
246: }
247:
248: if (0x69000000 <= addr && addr < 0x69000010) {
1.1.1.3 root 249: // 読み出しで SOFTINT ネゲート (値は関係ない)
1.1.1.12! root 250: if (cpu[n].softint) {
! 251: putlog(1, "Softint(CPU#%d) Negate", n);
! 252: cpu[n].softint = 0;
! 253: ChangeInterrupt();
! 254: }
1.1 root 255: return 0xffffffff;
256: }
257:
258: if (0x6d000000 <= addr && addr < 0x6d000010) {
1.1.1.9 root 259: putlog(0, "Read CPU%d reset (NOT IMPLEMENTED)", n);
1.1 root 260: return 0xffffffff;
261: }
262: if (addr == 0x6d000010) {
1.1.1.9 root 263: putlog(0, "Read All CPU reset (NOT IMPLEMENTED)");
1.1 root 264: return 0xffffffff;
265: }
266:
1.1.1.9 root 267: putlog(0, "Read $%08x (NOT IMPLEMENTED)", addr);
1.1 root 268: return 0xffffffff;
269: }
270:
1.1.1.12! root 271: busdata
1.1 root 272: SysCtlrDevice::Write32(uint32 addr, uint32 data)
273: {
274: int n = (addr & 15) >> 2;
275:
276: if (0x65000000 <= addr && addr < 0x65000010) {
1.1.1.3 root 277: data &= 0xfc000000;
278: // 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。
279: // さらに同レベルが書き込まれることも多い…。
280: if (cpu[n].maskval != data) {
1.1.1.9 root 281: putlog(2, "Interrupt Mask(CPU#%d) <- $%08x", n, data);
1.1.1.3 root 282: } else {
1.1.1.9 root 283: putlog(3, "Interrupt Mask(CPU#%d) <- $%08x", n, data);
1.1.1.3 root 284: }
1.1 root 285:
1.1.1.3 root 286: // 設定値を保存
287: cpu[n].maskval = data;
288: // 内部マスクを書き換えて割り込み状態を更新
289: cpu[n].intmask = MakeIntMask(data, n);
290: ChangeInterrupt();
1.1 root 291: return 0;
292: }
293: if (0x69000000 <= addr && addr < 0x69000010) {
1.1.1.3 root 294: // 書き込みで SOFTINT アサート (値は関係ない)
1.1.1.12! root 295: if (cpu[n].softint == false) {
! 296: putlog(1, "Softint(CPU#%d) Assert", n);
! 297: cpu[n].softint = IntmapSoft;
! 298: cpu[n].softint_count++;
! 299: // 親クラスのカウンタも上げる (4つの和になる)
! 300: int clz = __builtin_clz(IntmapSoft);
! 301: counter[clz]++;
! 302: ChangeInterrupt();
! 303: }
1.1 root 304: return 0;
305: }
306: if (0x6d000000 <= addr && addr < 0x6d000010) {
1.1.1.9 root 307: putlog(0, "Write CPU%d reset (NOT IMPLEMENTED)", n);
1.1 root 308: return 0;
309: }
310: if (addr == 0x6d000010) {
1.1.1.4 root 311: putlog(1, "Reset All CPUs");
1.1.1.8 root 312: // XXX このあたりもう少し整理する必要がある
313: // 今は MPU.ResetHard() が func を ResetCallback に、time をリセット
314: // 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
315: // ExecCallback が time だけ所要サイクルに書き換えて再度 Start() する
316: // 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。
1.1.1.10 root 317: GetPROM0Device()->ResetHard(false);
318: mpu->ResetHard(false);
1.1.1.8 root 319: ResetHard(false);
1.1 root 320: return 0;
321: }
322:
1.1.1.9 root 323: putlog(0, "Write $%08x <- $%08x (NOT IMPLEMENTED)", addr, data);
1.1 root 324: return 0;
325: }
326:
1.1.1.12! root 327: busdata
1.1 root 328: SysCtlrDevice::Peek8(uint32 addr)
329: {
1.1.1.3 root 330: int n = (addr >> 2) & 3;
1.1 root 331: uint32 data;
332:
333: if (0x65000000 <= addr && addr < 0x65000010) {
1.1.1.3 root 334: data = (cpu[n].ipl << 29) | (cpu[n].maskval >> 8);
1.1 root 335: } else {
336: data = 0xffffffff;
337: }
338: switch (addr & 3) {
339: case 0:
340: return data >> 24;
341: case 1:
342: return (data >> 16) & 0xff;
343: case 2:
344: return (data >> 8) & 0xff;
345: case 3:
346: return data & 0xff;
347: default:
1.1.1.10 root 348: __unreachable();
1.1 root 349: }
350: }
351:
1.1.1.2 root 352: void
1.1.1.5 root 353: SysCtlrDevice::MonitorUpdate(Monitor *, TextScreen& screen)
1.1 root 354: {
1.1.1.3 root 355: int y;
356:
357: // 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
1.1.1.10 root 358: bool ei = mpu88xx0->IsIntrEnable();
1.1.1.3 root 359:
1.1.1.5 root 360: screen.Clear();
1.1.1.10 root 361:
362: // 0 1 2 3 4
363: // 01234567890123456789012345678901234567890
364: // Lv Device CPU0 Count
365:
1.1.1.3 root 366: y = 0;
1.1.1.10 root 367: // XXX CPU の実装数によってウィンドウ幅を変えること。
1.1.1.12! root 368: screen.Print(0, y, "Lv Device CPU0");
! 369: screen.Puts(36, y, "Count");
1.1.1.10 root 370: y++;
1.1.1.12! root 371: for (uint32 map : disp_list) {
1.1.1.3 root 372: int clz = __builtin_clz(map);
373: int lv = (31 - clz) / 4;
1.1.1.5 root 374: screen.Print(0, y, "%d", lv);
1.1.1.12! root 375: screen.Puts(3, y, TA::OnOff(intmap_status & map), GetIntName(map));
! 376: screen.Print(15, y, "%26s", format_number(counter[clz]).c_str());
1.1.1.3 root 377:
378: // CPU ごとのマスク
379: // XXX 今は CPU は1つしかない
380: for (int n = 0; n < 1; n++) {
381: // Softint の他 CPU 分は
382: // 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、
383: // 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。
1.1.1.12! root 384: if ((cpu[n].intmask & map) == 0) {
! 385: screen.Puts(11 + n * 5, y, "Mask");
1.1.1.3 root 386: } else if (!ei) {
1.1.1.12! root 387: screen.Puts(11 + n * 5, y, "IND");
1.1.1.3 root 388: }
389: }
390:
391: y++;
392: }
393:
1.1.1.12! root 394: // ソフトウェア割り込みの CPU ごとのカウンタいる?
1.1.1.3 root 395: }
396:
397: // 割り込みアクノリッジはない
1.1.1.12! root 398: busdata
1.1.1.3 root 399: SysCtlrDevice::InterruptAcknowledge(int lv)
400: {
401: return 0;
402: }
403:
404: // 割り込み状態を更新
405: void
406: SysCtlrDevice::ChangeInterrupt()
407: {
408: // 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
409: for (int i = 0; i < 1; i++) {
1.1.1.12! root 410: uint32 localmap = (intmap_status | cpu[i].softint) & cpu[i].intmask;
1.1.1.3 root 411:
1.1.1.12! root 412: // 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
1.1.1.3 root 413: int newipl = (uint)(31 - __builtin_clz(localmap)) / 4;
414:
1.1.1.7 root 415: // 割り込みレベルが変わったら、新しいレベルを通知
1.1.1.3 root 416: if (newipl != cpu[i].ipl) {
417: cpu[i].ipl = newipl;
418: // MPU 側は 1 レベルしかない
1.1.1.10 root 419: mpu->Interrupt(cpu[i].ipl ? 1 : 0);
1.1.1.3 root 420: }
1.1 root 421: }
422: }
1.1.1.3 root 423:
424: // 割り込みマスク設定レジスタの書き込み値から内部用のマスクを作成
425: // data は bit31-26 のみ使用。他のビットは不問。
426: // n は CPU# (Softint 用)。
427: /*static*/ uint32
428: SysCtlrDevice::MakeIntMask(uint32 data, int n)
429: {
430: uint32 val = 0xf0000001; // Lv7 は NMI、最下位は番兵用
431:
432: uint32 mask = 0x0f000000;
433: for (int i = 6; i >= 1; i--) {
434: if ((int32)data < 0) {
435: val |= mask;
436: }
437: mask >>= 4;
438: data <<= 1;
439: }
440:
441: return val;
442: }
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