cpu/Cyclone/Ea.cpp

   1 \r
   2 #include "app.h"\r
   3 \r
   4 // some ops use non-standard cycle counts for EAs, so are listed here.\r
   5 // all constants borrowed from the MUSASHI core by Karl Stenerud.\r
   6 \r
   7 /* Extra cycles for JMP instruction (000, 010) */\r
   8 int g_jmp_cycle_table[8] =\r
   9 {\r
  10          4, /* EA_MODE_AI   */\r
  11          6, /* EA_MODE_DI   */\r
  12         10, /* EA_MODE_IX   */\r
  13          6, /* EA_MODE_AW   */\r
  14          8, /* EA_MODE_AL   */\r
  15          6, /* EA_MODE_PCDI */\r
  16         10, /* EA_MODE_PCIX */\r
  17          0, /* EA_MODE_I    */\r
  18 };\r
  19 \r
  20 /* Extra cycles for JSR instruction (000, 010) */\r
  21 int g_jsr_cycle_table[8] =\r
  22 {\r
  23          4, /* EA_MODE_AI   */\r
  24          6, /* EA_MODE_DI   */\r
  25         10, /* EA_MODE_IX   */\r
  26          6, /* EA_MODE_AW   */\r
  27          8, /* EA_MODE_AL   */\r
  28          6, /* EA_MODE_PCDI */\r
  29         10, /* EA_MODE_PCIX */\r
  30          0, /* EA_MODE_I    */\r
  31 };\r
  32 \r
  33 /* Extra cycles for LEA instruction (000, 010) */\r
  34 int g_lea_cycle_table[8] =\r
  35 {\r
  36          4, /* EA_MODE_AI   */\r
  37          8, /* EA_MODE_DI   */\r
  38         12, /* EA_MODE_IX   */\r
  39          8, /* EA_MODE_AW   */\r
  40         12, /* EA_MODE_AL   */\r
  41          8, /* EA_MODE_PCDI */\r
  42         12, /* EA_MODE_PCIX */\r
  43          0, /* EA_MODE_I    */\r
  44 };\r
  45 \r
  46 /* Extra cycles for PEA instruction (000, 010) */\r
  47 int g_pea_cycle_table[8] =\r
  48 {\r
  49          6, /* EA_MODE_AI   */\r
  50         10, /* EA_MODE_DI   */\r
  51         14, /* EA_MODE_IX   */\r
  52         10, /* EA_MODE_AW   */\r
  53         14, /* EA_MODE_AL   */\r
  54         10, /* EA_MODE_PCDI */\r
  55         14, /* EA_MODE_PCIX */\r
  56          0, /* EA_MODE_I    */\r
  57 };\r
  58 \r
  59 /* Extra cycles for MOVEM instruction (000, 010) */\r
  60 int g_movem_cycle_table[8] =\r
  61 {\r
  62          0, /* EA_MODE_AI   */\r
  63          4, /* EA_MODE_DI   */\r
  64          6, /* EA_MODE_IX   */\r
  65          4, /* EA_MODE_AW   */\r
  66          8, /* EA_MODE_AL   */\r
  67          0, /* EA_MODE_PCDI */\r
  68          0, /* EA_MODE_PCIX */\r
  69          0, /* EA_MODE_I    */\r
  70 };\r
  71 \r
  72 // add nonstandard EA\r
  73 int Ea_add_ns(int *tab, int ea)\r
  74 {\r
  75     if(ea<0x10)         return 0;\r
  76     if((ea&0x38)==0x10) return tab[0]; // (An) (ai)\r
  77     if(ea<0x28)         return 0;\r
  78     if(ea<0x30)         return tab[1]; // ($nn,An) (di)\r
  79     if(ea<0x38)         return tab[2]; // ($nn,An,Rn) (ix)\r
  80     if(ea==0x38)        return tab[3]; // (aw)\r
  81     if(ea==0x39)        return tab[4]; // (al)\r
  82     if(ea==0x3a)        return tab[5]; // ($nn,PC) (pcdi)\r
  83     if(ea==0x3b)        return tab[6]; // ($nn,pc,Rn) (pcix)\r
  84     if(ea==0x3c)        return tab[7]; // #$nnnn (i)\r
  85     return 0;\r
  86 }\r
  87 \r
  88 \r
  89 // ---------------------------------------------------------------------------\r
  90 // Gets the offset of a register for an ea, and puts it in 'r'\r
  91 // Shifted left by 'shift'\r
  92 // Doesn't trash anything\r
  93 static int EaCalcReg(int r,int ea,int mask,int forceor,int shift,int noshift=0)\r
  94 {\r
  95   int i=0,low=0,needor=0;\r
  96   int lsl=0;\r
  97 \r
  98   for (i=mask|0x8000; (i&1)==0; i>>=1) low++; // Find out how high up the EA mask is\r
  99   mask&=0xf<<low; // This is the max we can do\r
 100 \r
 101   if (ea>=8)\r
 102   {\r
 103     needor=1; // Need to OR to access A0-7\r
 104     if ((g_op>>low)&8) { needor=0; mask|=8<<low; } // Ah - no we don't actually need to or, since the bit is high in r8\r
 105     if (forceor) needor=1; // Special case for 0x30-0x38 EAs ;)\r
 106   }\r
 107 \r
 108   ot("  and r%d,r8,#0x%.4x\n",r,mask);\r
 109   if (needor) ot("  orr r%d,r%d,#0x%x ;@ A0-7\n",r,r,8<<low);\r
 110 \r
 111   // Find out amount to shift left:\r
 112   lsl=shift-low;\r
 113 \r
 114   if (lsl&&!noshift)\r
 115   {\r
 116     ot("  mov r%d,r%d,",r,r);\r
 117     if (lsl>0) ot("lsl #%d\n", lsl);\r
 118     else       ot("lsr #%d\n",-lsl);\r
 119   }\r
 120 \r
 121   return 0;\r
 122 }\r
 123 \r
 124 // EaCalc - ARM Register 'a' = Effective Address\r
 125 // If ea>=0x10, trashes r0,r2 and r3, else nothing\r
 126 // size values 0, 1, 2 ~ byte, word, long\r
 127 // mask shows usable bits in r8\r
 128 int EaCalc(int a,int mask,int ea,int size,int top,int sign_extend)\r
 129 {\r
 130   char text[32]="";\r
 131   int func=0;\r
 132 \r
 133   DisaPc=2; DisaGetEa(text,ea,size); // Get text version of the effective address\r
 134   func=0x68+(size<<2); // Get correct read handler\r
 135 \r
 136   if (ea<0x10)\r
 137   {\r
 138     int noshift=0;\r
 139     if (size>=2||(size==0&&(top||!sign_extend))) noshift=1; // Saves one opcode\r
 140 \r
 141     ot(";@ EaCalc : Get register index into r%d:\n",a);\r
 142 \r
 143     EaCalcReg(a,ea,mask,0,2,noshift);\r
 144     return 0;\r
 145   }\r
 146   \r
 147   ot(";@ EaCalc : Get '%s' into r%d:\n",text,a);\r
 148   // (An), (An)+, -(An)\r
 149   if (ea<0x28)\r
 150   {\r
 151     int step=1<<size, strr=a;\r
 152     int low=0,lsl,i;\r
 153 \r
 154     if ((ea&7)==7 && step<2) step=2; // move.b (a7)+ or -(a7) steps by 2 not 1\r
 155 \r
 156     if (ea==0x1f||ea==0x27) // A7 handlers are always separate\r
 157     {\r
 158       ot("  ldr r%d,[r7,#0x3c] ;@ A7\n",a);\r
 159     }\r
 160     else\r
 161     {\r
 162       EaCalcReg(2,ea,mask,0,0,1);\r
 163       if(mask)\r
 164         for (i=mask|0x8000; (i&1)==0; i>>=1) low++; // Find out how high up the EA mask is\r
 165       lsl=2-low; // Having a lsl #x here saves one opcode\r
 166       if      (lsl>=0) ot("  ldr r%d,[r7,r2,lsl #%i]\n",a,lsl);\r
 167       else if (lsl<0)  ot("  ldr r%d,[r7,r2,lsr #%i]\n",a,-lsl);\r
 168     }\r
 169 \r
 170     if ((ea&0x38)==0x18) // (An)+\r
 171     {\r
 172       ot("  add r3,r%d,#%d ;@ Post-increment An\n",a,step);\r
 173       strr=3;\r
 174     }\r
 175 \r
 176     if ((ea&0x38)==0x20) // -(An)\r
 177       ot("  sub r%d,r%d,#%d ;@ Pre-decrement An\n",a,a,step);\r
 178 \r
 179     if ((ea&0x38)==0x18||(ea&0x38)==0x20)\r
 180     {\r
 181       if (ea==0x1f||ea==0x27)\r
 182       {\r
 183         ot("  str r%d,[r7,#0x3c] ;@ A7\n",strr);\r
 184       }\r
 185       else\r
 186       {\r
 187         if      (lsl>=0) ot("  str r%d,[r7,r2,lsl #%i]\n",strr,lsl);\r
 188         else if (lsl<0)  ot("  str r%d,[r7,r2,lsr #%i]\n",strr,-lsl);\r
 189       }\r
 190     }\r
 191 \r
 192     if ((ea&0x38)==0x20) Cycles+=size<2 ? 6:10; // -(An) Extra cycles\r
 193     else                 Cycles+=size<2 ? 4:8;  // (An),(An)+ Extra cycles\r
 194     return 0;\r
 195   }\r
 196 \r
 197   if (ea<0x30) // ($nn,An) (di)\r
 198   {\r
 199     ot("  ldrsh r0,[r4],#2 ;@ Fetch offset\n"); pc_dirty=1;\r
 200     EaCalcReg(2,8,mask,0,0);\r
 201     ot("  ldr r2,[r7,r2,lsl #2]\n");\r
 202     ot("  add r%d,r0,r2 ;@ Add on offset\n",a);\r
 203     Cycles+=size<2 ? 8:12; // Extra cycles\r
 204     return 0;\r
 205   }\r
 206 \r
 207   if (ea<0x38) // ($nn,An,Rn) (ix)\r
 208   {\r
 209     ot(";@ Get extension word into r3:\n");\r
 210     ot("  ldrh r3,[r4],#2 ;@ ($Disp,PC,Rn)\n"); pc_dirty=1;\r
 211     ot("  mov r2,r3,lsr #10\n");\r
 212     ot("  tst r3,#0x0800 ;@ Is Rn Word or Long\n");\r
 213     ot("  and r2,r2,#0x3c ;@ r2=Index of Rn\n");\r
 214     ot("  ldreqsh r2,[r7,r2] ;@ r2=Rn.w\n");\r
 215     ot("  ldrne   r2,[r7,r2] ;@ r2=Rn.l\n");\r
 216     ot("  mov r0,r3,asl #24 ;@ r0=Get 8-bit signed Disp\n");\r
 217     ot("  add r3,r2,r0,asr #24 ;@ r3=Disp+Rn\n");\r
 218 \r
 219     EaCalcReg(2,8,mask,1,0);\r
 220     ot("  ldr r2,[r7,r2,lsl #2]\n");\r
 221     ot("  add r%d,r2,r3 ;@ r%d=Disp+An+Rn\n",a,a);\r
 222     Cycles+=size<2 ? 10:14; // Extra cycles\r
 223     return 0;\r
 224   }\r
 225 \r
 226   if (ea==0x38) // (aw)\r
 227   {\r
 228     ot("  ldrsh r%d,[r4],#2 ;@ Fetch Absolute Short address\n",a); pc_dirty=1;\r
 229     Cycles+=size<2 ? 8:12; // Extra cycles\r
 230     return 0;\r
 231   }\r
 232 \r
 233   if (ea==0x39) // (al)\r
 234   {\r
 235     ot("  ldrh r2,[r4],#2 ;@ Fetch Absolute Long address\n");\r
 236     ot("  ldrh r0,[r4],#2\n"); pc_dirty=1;\r
 237     ot("  orr r%d,r0,r2,lsl #16\n",a);\r
 238     Cycles+=size<2 ? 12:16; // Extra cycles\r
 239     return 0;\r
 240   }\r
 241 \r
 242   if (ea==0x3a) // ($nn,PC) (pcdi)\r
 243   {\r
 244     ot("  ldr r0,[r7,#0x60] ;@ Get Memory base\n");\r
 245     ot("  sub r0,r4,r0 ;@ Real PC\n");\r
 246     ot("  ldrsh r2,[r4],#2 ;@ Fetch extension\n"); pc_dirty=1;\r
 247     ot("  mov r0,r0,lsl #8\n");\r
 248     ot("  add r%d,r2,r0,asr #8 ;@ ($nn,PC)\n",a);\r
 249     Cycles+=size<2 ? 8:12; // Extra cycles\r
 250     return 0;\r
 251   }\r
 252 \r
 253   if (ea==0x3b) // ($nn,pc,Rn) (pcix)\r
 254   {\r
 255     ot("  ldr r0,[r7,#0x60] ;@ Get Memory base\n");\r
 256     ot("  ldrh r3,[r4] ;@ Get extension word\n");\r
 257     ot("  sub r0,r4,r0 ;@ r0=PC\n");\r
 258     ot("  add r4,r4,#2\n"); pc_dirty=1;\r
 259     ot("  mov r0,r0,asl #8 ;@ use only 24bits of PC\n");\r
 260     ot("  mov r2,r3,lsr #10\n");\r
 261     ot("  tst r3,#0x0800 ;@ Is Rn Word or Long\n");\r
 262     ot("  and r2,r2,#0x3c ;@ r2=Index of Rn\n");\r
 263     ot("  ldreqsh r2,[r7,r2] ;@ r2=Rn.w\n");\r
 264     ot("  ldrne   r2,[r7,r2] ;@ r2=Rn.l\n");\r
 265     ot("  mov r3,r3,asl #24 ;@ r3=Get 8-bit signed Disp\n");\r
 266     ot("  add r2,r2,r3,asr #24 ;@ r2=Disp+Rn\n");\r
 267     ot("  add r%d,r2,r0,asr #8 ;@ r%d=Disp+PC+Rn\n",a,a);\r
 268     Cycles+=size<2 ? 10:14; // Extra cycles\r
 269     return 0;\r
 270   }\r
 271 \r
 272   if (ea==0x3c) // #$nnnn (i)\r
 273   {\r
 274     if (size<2)\r
 275     {\r
 276       ot("  ldr%s r%d,[r4],#2 ;@ Fetch immediate value\n",Sarm[size&3],a); pc_dirty=1;\r
 277       Cycles+=4; // Extra cycles\r
 278       return 0;\r
 279     }\r
 280 \r
 281     ot("  ldrh r2,[r4],#2 ;@ Fetch immediate value\n");\r
 282     ot("  ldrh r3,[r4],#2\n"); pc_dirty=1;\r
 283     ot("  orr r%d,r3,r2,lsl #16\n",a);\r
 284     Cycles+=8; // Extra cycles\r
 285     return 0;\r
 286   }\r
 287 \r
 288   return 1;\r
 289 }\r
 290 \r
 291 // ---------------------------------------------------------------------------\r
 292 // Read effective address in (ARM Register 'a') to ARM register 'v'\r
 293 // 'a' and 'v' can be anything but 0 is generally best (for both)\r
 294 // If (ea<0x10) nothing is trashed, else r0-r3 is trashed\r
 295 // If 'top' is given, the ARM register v shifted to the top, e.g. 0xc000 -> 0xc0000000\r
 296 // If top is 0 and sign_extend is not, then ARM register v is sign extended,\r
 297 // e.g. 0xc000 -> 0xffffc000 (else it may or may not be sign extended)\r
 298 \r
 299 int EaRead(int a,int v,int ea,int size,int mask,int top,int sign_extend)\r
 300 {\r
 301   char text[32]="";\r
 302   int shift=0;\r
 303  \r
 304   shift=32-(8<<size);\r
 305 \r
 306   DisaPc=2; DisaGetEa(text,ea,size); // Get text version of the effective address\r
 307 \r
 308   if (ea<0x10)\r
 309   {\r
 310     int lsl=0,low=0,nsarm=size&3,i;\r
 311     if (size>=2||(size==0&&(top||!sign_extend))) {\r
 312       if(mask)\r
 313         for (i=mask|0x8000; (i&1)==0; i>>=1) low++; // Find out how high up the EA mask is\r
 314       lsl=2-low; // Having a lsl #2 here saves one opcode\r
 315     }\r
 316 \r
 317     if (top||!sign_extend) nsarm=3;\r
 318 \r
 319     ot(";@ EaRead : Read register[r%d] into r%d:\n",a,v);\r
 320 \r
 321     if      (lsl>0) ot("  ldr%s r%d,[r7,r%d,lsl #%i]\n",Narm[nsarm],v,a,lsl);\r
 322     else if (lsl<0) ot("  ldr%s r%d,[r7,r%d,lsr #%i]\n",Narm[nsarm],v,a,-lsl);\r
 323     else            ot("  ldr%s r%d,[r7,r%d]\n",Sarm[nsarm],v,a);\r
 324 \r
 325     if (top&&shift) ot("  mov r%d,r%d,asl #%d\n",v,v,shift);\r
 326 \r
 327     ot("\n"); return 0;\r
 328   }\r
 329 \r
 330   ot(";@ EaRead : Read '%s' (address in r%d) into r%d:\n",text,a,v);\r
 331 \r
 332   if (ea==0x3c)\r
 333   {\r
 334     int asl=0;\r
 335 \r
 336     if (top) asl=shift;\r
 337 \r
 338     if (asl) ot("  mov r%d,r%d,asl #%d\n",v,a,asl);\r
 339     else if (v!=a) ot("  mov r%d,r%d\n",v,a);\r
 340     ot("\n"); return 0;\r
 341   }\r
 342 \r
 343   if (ea>=0x3a && ea<=0x3b) MemHandler(2,size,a); // Fetch\r
 344   else                      MemHandler(0,size,a); // Read\r
 345 \r
 346   if (sign_extend)\r
 347   {\r
 348     int d_reg=0;\r
 349     if (shift) {\r
 350       ot("  mov r%d,r%d,asl #%d\n",v,d_reg,shift);\r
 351       d_reg=v;\r
 352     }\r
 353     if (!top && shift) {\r
 354       ot("  mov r%d,r%d,asr #%d\n",v,d_reg,shift);\r
 355       d_reg=v;\r
 356     }\r
 357     if (d_reg != v)\r
 358       ot("  mov r%d,r%d\n",v,d_reg);\r
 359   }\r
 360   else\r
 361   {\r
 362     if (top && shift)\r
 363       ot("  mov r%d,r0,asl #%d\n",v,shift);\r
 364     else if (v!=0)\r
 365       ot("  mov r%d,r0\n",v);\r
 366   }\r
 367 \r
 368   ot("\n"); return 0;\r
 369 }\r
 370 \r
 371 // calculate EA and  read\r
 372 // if (ea  < 0x10) nothing is trashed\r
 373 // if (ea == 0x3c) r2 and r3 are trashed\r
 374 // else r0-r3 are trashed\r
 375 // size values 0, 1, 2 ~ byte, word, long\r
 376 // r_ea is reg to store ea in (-1 means ea is not needed), r is dst reg\r
 377 // if sign_extend is 0, non-32bit values will have MS bits undefined\r
 378 int EaCalcRead(int r_ea,int r,int ea,int size,int mask,int sign_extend)\r
 379 {\r
 380   if (ea<0x10)\r
 381   {\r
 382     if (r_ea==-1)\r
 383     {\r
 384       r_ea=r;\r
 385       if (!sign_extend) size=2;\r
 386     }\r
 387   }\r
 388   else if (ea==0x3c) // #imm\r
 389   {\r
 390     r_ea=r;\r
 391   }\r
 392   else\r
 393   {\r
 394     if (r_ea==-1) r_ea=0;\r
 395   }\r
 396 \r
 397   EaCalc (r_ea,mask,ea,size,0,sign_extend);\r
 398   EaRead (r_ea,   r,ea,size,mask,0,sign_extend);\r
 399 \r
 400   return 0;\r
 401 }\r
 402 \r
 403 int EaCalcReadNoSE(int r_ea,int r,int ea,int size,int mask)\r
 404 {\r
 405   return EaCalcRead(r_ea,r,ea,size,mask,0);\r
 406 }\r
 407 \r
 408 // Return 1 if we can read this ea\r
 409 int EaCanRead(int ea,int size)\r
 410 {\r
 411   if (size<0)\r
 412   {\r
 413     // LEA:\r
 414     // These don't make sense?:\r
 415     if (ea< 0x10) return 0; // Register\r
 416     if (ea==0x3c) return 0; // Immediate\r
 417     if (ea>=0x18 && ea<0x28) return 0; // Pre/Post inc/dec An\r
 418   }\r
 419 \r
 420   if (ea<=0x3c) return 1;\r
 421   return 0;\r
 422 }\r
 423 \r
 424 // ---------------------------------------------------------------------------\r
 425 // Write effective address (ARM Register 'a') with ARM register 'v'\r
 426 // Trashes r0-r3,r12,lr; 'a' can be 0 or 2+, 'v' can be 1 or higher\r
 427 // If a==0 and v==1 it's faster though.\r
 428 int EaWrite(int a,int v,int ea,int size,int mask,int top,int sign_extend_ea)\r
 429 {\r
 430   char text[32]="";\r
 431   int shift=0;\r
 432 \r
 433   if(a == 1) { printf("Error! EaWrite a==1 !\n"); return 1; }\r
 434 \r
 435   if (top) shift=32-(8<<size);\r
 436 \r
 437   DisaPc=2; DisaGetEa(text,ea,size); // Get text version of the effective address\r
 438 \r
 439   if (ea<0x10)\r
 440   {\r
 441     int lsl=0,low=0,i;\r
 442     if (size>=2||(size==0&&(top||!sign_extend_ea))) {\r
 443       if(mask)\r
 444         for (i=mask|0x8000; (i&1)==0; i>>=1) low++; // Find out how high up the EA mask is\r
 445       lsl=2-low; // Having a lsl #x here saves one opcode\r
 446     }\r
 447 \r
 448     ot(";@ EaWrite: r%d into register[r%d]:\n",v,a);\r
 449     if (shift)  ot("  mov r%d,r%d,asr #%d\n",v,v,shift);\r
 450 \r
 451     if      (lsl>0) ot("  str%s r%d,[r7,r%d,lsl #%i]\n",Narm[size&3],v,a,lsl);\r
 452     else if (lsl<0) ot("  str%s r%d,[r7,r%d,lsr #%i]\n",Narm[size&3],v,a,-lsl);\r
 453     else            ot("  str%s r%d,[r7,r%d]\n",Narm[size&3],v,a);\r
 454 \r
 455     ot("\n"); return 0;\r
 456   }\r
 457 \r
 458   ot(";@ EaWrite: Write r%d into '%s' (address in r%d):\n",v,text,a);\r
 459 \r
 460   if (ea==0x3c) { ot("Error! Write EA=0x%x\n\n",ea); return 1; }\r
 461 \r
 462   if (shift)     ot("  mov r1,r%d,asr #%d\n",v,shift);\r
 463   else if (v!=1) ot("  mov r1,r%d\n",v);\r
 464 \r
 465   MemHandler(1,size,a); // Call write handler\r
 466 \r
 467   ot("\n"); return 0;\r
 468 }\r
 469 \r
 470 // Return 1 if we can write this ea\r
 471 int EaCanWrite(int ea)\r
 472 {\r
 473   if (ea<=0x39) return 1; // 3b?\r
 474   return 0;\r
 475 }\r
 476 // ---------------------------------------------------------------------------\r
 477 \r
 478 // Return 1 if EA is An reg\r
 479 int EaAn(int ea)\r
 480 {\r
 481   if((ea&0x38)==8) return 1;\r
 482   return 0;\r
 483 }\r
 484 \r