bugfixes, test_misc2, checkpc options
[picodrive.git] / cpu / Cyclone / OpBranch.cpp
1 \r
2 #include "app.h"\r
3 \r
4 static void CheckPc(int reg)\r
5 {\r
6 #if USE_CHECKPC_CALLBACK\r
7   ot(";@ Check Memory Base+pc (r4)\n");\r
8   if (reg != 0)\r
9     ot("  mov r0,r%i\n", reg);\r
10   ot("  mov lr,pc\n");\r
11   ot("  ldr pc,[r7,#0x64] ;@ Call checkpc()\n");\r
12   ot("  mov r4,r0\n");\r
13 #else\r
14   if (reg != 4)\r
15     ot("  mov r4,r%i\n", reg);\r
16 #endif\r
17   ot("\n");\r
18 }\r
19 \r
20 // Push 32-bit value in r1 - trashes r0-r3,r12,lr\r
21 void OpPush32()\r
22 {\r
23   ot(";@ Push r1 onto stack\n");\r
24   ot("  ldr r0,[r7,#0x3c]\n");\r
25   ot("  sub r0,r0,#4 ;@ Predecrement A7\n");\r
26   ot("  str r0,[r7,#0x3c] ;@ Save A7\n");\r
27   MemHandler(1,2);\r
28   ot("\n");\r
29 }\r
30 \r
31 // Push SR - trashes r0-r3,r12,lr\r
32 void OpPushSr(int high)\r
33 {\r
34   ot(";@ Push SR:\n");\r
35   OpFlagsToReg(high);\r
36   ot("  ldr r0,[r7,#0x3c]\n");\r
37   ot("  sub r0,r0,#2 ;@ Predecrement A7\n");\r
38   ot("  str r0,[r7,#0x3c] ;@ Save A7\n");\r
39   MemHandler(1,1);\r
40   ot("\n");\r
41 }\r
42 \r
43 // Pop SR - trashes r0-r3\r
44 static void PopSr(int high)\r
45 {\r
46   ot(";@ Pop SR:\n");\r
47   ot("  ldr r0,[r7,#0x3c]\n");\r
48   ot("  add r1,r0,#2 ;@ Postincrement A7\n");\r
49   ot("  str r1,[r7,#0x3c] ;@ Save A7\n");\r
50   MemHandler(0,1);\r
51   ot("\n");\r
52   OpRegToFlags(high);\r
53 }\r
54 \r
55 // Pop PC - assumes r10=Memory Base - trashes r0-r3\r
56 static void PopPc()\r
57 {\r
58   ot(";@ Pop PC:\n");\r
59   ot("  ldr r0,[r7,#0x3c]\n");\r
60   ot("  add r1,r0,#4 ;@ Postincrement A7\n");\r
61   ot("  str r1,[r7,#0x3c] ;@ Save A7\n");\r
62   MemHandler(0,2);\r
63   ot("  add r0,r0,r10 ;@ Memory Base+PC\n");\r
64   ot("\n");\r
65   CheckPc(0);\r
66 }\r
67 \r
68 int OpTrap(int op)\r
69 {\r
70   int use=0;\r
71 \r
72   use=op&~0xf;\r
73   if (op!=use) { OpUse(op,use); return 0; } // Use existing handler\r
74 \r
75   OpStart(op,0x10);\r
76   ot("  and r0,r8,#0xf ;@ Get trap number\n");\r
77   ot("  orr r0,r0,#0x20\n");\r
78   ot("  mov r0,r0,asl #2\n");\r
79   ot("  bl Exception\n");\r
80   ot("\n");\r
81 \r
82   Cycles=38; OpEnd(0x10);\r
83 \r
84   return 0;\r
85 }\r
86 \r
87 // --------------------- Opcodes 0x4e50+ ---------------------\r
88 int OpLink(int op)\r
89 {\r
90   int use=0,reg;\r
91 \r
92   use=op&~7;\r
93   reg=op&7;\r
94   if (reg==7) use=op;\r
95   if (op!=use) { OpUse(op,use); return 0; } // Use existing handler\r
96 \r
97   OpStart(op,0x10);\r
98 \r
99   if(reg!=7) {\r
100     ot(";@ Get An\n");\r
101     EaCalc(10, 7, 8, 2, 1);\r
102     EaRead(10, 1, 8, 2, 7, 1);\r
103   }\r
104 \r
105   ot("  ldr r0,[r7,#0x3c] ;@ Get A7\n");\r
106   ot("  sub r0,r0,#4 ;@ A7-=4\n");\r
107   ot("  mov r11,r0\n");\r
108   if(reg==7) ot("  mov r1,r0\n");\r
109   ot("\n");\r
110   \r
111   ot(";@ Write An to Stack\n");\r
112   MemHandler(1,2);\r
113 \r
114   ot(";@ Save to An\n");\r
115   if(reg!=7)\r
116     EaWrite(10,11, 8, 2, 7, 1);\r
117 \r
118   ot(";@ Get offset:\n");\r
119   EaCalc(0,0,0x3c,1);\r
120   EaRead(0,0,0x3c,1,0);\r
121 \r
122   ot("  add r11,r11,r0 ;@ Add offset to A7\n");\r
123   ot("  str r11,[r7,#0x3c]\n");\r
124   ot("\n");\r
125 \r
126   Cycles=16;\r
127   OpEnd(0x10);\r
128   return 0;\r
129 }\r
130 \r
131 // --------------------- Opcodes 0x4e58+ ---------------------\r
132 int OpUnlk(int op)\r
133 {\r
134   int use=0;\r
135 \r
136   use=op&~7;\r
137   if (op!=use) { OpUse(op,use); return 0; } // Use existing handler\r
138 \r
139   OpStart(op,0x10);\r
140 \r
141   ot(";@ Get An\n");\r
142   EaCalc(10, 0xf, 8, 2,   1);\r
143   EaRead(10,   0, 8, 2, 0xf, 1);\r
144 \r
145   ot("  add r11,r0,#4 ;@ A7+=4\n");\r
146   ot("\n");\r
147   ot(";@ Pop An from stack:\n");\r
148   MemHandler(0,2);\r
149   ot("\n");\r
150   ot("  str r11,[r7,#0x3c] ;@ Save A7\n");\r
151   ot("\n");\r
152   ot(";@ An = value from stack:\n");\r
153   EaWrite(10, 0, 8, 2, 7, 1);\r
154 \r
155   Cycles=12;\r
156   OpEnd(0x10);\r
157   return 0;\r
158 }\r
159 \r
160 // --------------------- Opcodes 0x4e70+ ---------------------\r
161 // 01001110 01110ttt\r
162 int Op4E70(int op)\r
163 {\r
164   int type=0;\r
165 \r
166   type=op&7; // reset/nop/stop/rte/rtd/rts/trapv/rtr\r
167 \r
168   switch (type)\r
169   {\r
170     case 1:  // nop\r
171     OpStart(op);\r
172     Cycles=4;\r
173     OpEnd();\r
174     return 0;\r
175 \r
176     case 3: // rte\r
177     OpStart(op,0x10); Cycles=20;\r
178     SuperCheck(op);\r
179     PopSr(1);\r
180     ot("  ldr r10,[r7,#0x60] ;@ Get Memory base\n");\r
181     PopPc();\r
182     SuperChange(op);\r
183     CheckInterrupt(op);\r
184     OpEnd(0x10);\r
185     return 0;\r
186 \r
187     case 5: // rts\r
188     OpStart(op,0x10); Cycles=16;\r
189     ot("  ldr r10,[r7,#0x60] ;@ Get Memory base\n");\r
190     PopPc();\r
191     OpEnd(0x10);\r
192     return 0;\r
193 \r
194     case 6: // trapv\r
195     OpStart(op,0x10); Cycles=4;\r
196     ot("  tst r9,#0x10000000\n");\r
197     ot("  subne r5,r5,#%i\n",30);\r
198     ot("  movne r0,#0x1c ;@ TRAPV exception\n");\r
199     ot("  blne Exception\n");\r
200     OpEnd(0x10);\r
201     return 0;\r
202 \r
203     case 7: // rtr\r
204     OpStart(op,0x10); Cycles=20;\r
205     PopSr(0);\r
206     ot("  ldr r10,[r7,#0x60] ;@ Get Memory base\n");\r
207     PopPc();\r
208     OpEnd(0x10);\r
209     return 0;\r
210 \r
211     default:\r
212     return 1;\r
213   }\r
214 }\r
215 \r
216 // --------------------- Opcodes 0x4e80+ ---------------------\r
217 // Emit a Jsr/Jmp opcode, 01001110 1meeeeee\r
218 int OpJsr(int op)\r
219 {\r
220   int use=0;\r
221   int sea=0;\r
222 \r
223   sea=op&0x003f;\r
224 \r
225   // See if we can do this opcode:\r
226   if (EaCanRead(sea,-1)==0) return 1;\r
227 \r
228   use=OpBase(op,0);\r
229   if (op!=use) { OpUse(op,use); return 0; } // Use existing handler\r
230 \r
231   OpStart(op,(op&0x40)?0:0x10);\r
232 \r
233   ot("  ldr r10,[r7,#0x60] ;@ Get Memory base\n");\r
234   ot("\n");\r
235   EaCalc(11,0x003f,sea,0);\r
236 \r
237   ot(";@ Jump - Get new PC from r0\n");\r
238   if (op&0x40)\r
239   {\r
240     // Jmp - Get new PC from r11\r
241     ot("  add r0,r11,r10 ;@ Memory Base + New PC\n");\r
242     ot("\n");\r
243   }\r
244   else\r
245   {\r
246     ot(";@ Jsr - Push old PC first\n");\r
247     ot("  sub r1,r4,r10 ;@ r1 = Old PC\n");\r
248     ot("  mov r1,r1,lsl #8\n");\r
249     ot("  ldr r0,[r7,#0x3c]\n");\r
250     ot("  mov r1,r1,asr #8\n");\r
251     ot(";@ Push r1 onto stack\n");\r
252     ot("  sub r0,r0,#4 ;@ Predecrement A7\n");\r
253     ot("  str r0,[r7,#0x3c] ;@ Save A7\n");\r
254     MemHandler(1,2);\r
255     ot("  add r0,r11,r10 ;@ Memory Base + New PC\n");\r
256     ot("\n");\r
257   }\r
258 \r
259   CheckPc(0);\r
260 \r
261   Cycles=(op&0x40) ? 4 : 12;\r
262   Cycles+=Ea_add_ns((op&0x40) ? g_jmp_cycle_table : g_jsr_cycle_table, sea);\r
263 \r
264   OpEnd((op&0x40)?0:0x10);\r
265 \r
266   return 0;\r
267 }\r
268 \r
269 // --------------------- Opcodes 0x50c8+ ---------------------\r
270 \r
271 // ARM version of 68000 condition codes:\r
272 static char *Cond[16]=\r
273 {\r
274   "",  "",  "hi","ls","cc","cs","ne","eq",\r
275   "vc","vs","pl","mi","ge","lt","gt","le"\r
276 };\r
277 \r
278 // Emit a Dbra opcode, 0101cccc 11001nnn vv\r
279 int OpDbra(int op)\r
280 {\r
281   int use=0;\r
282   int cc=0;\r
283 \r
284   use=op&~7; // Use same handler\r
285   cc=(op>>8)&15;\r
286   \r
287   if (op!=use) { OpUse(op,use); return 0; } // Use existing handler\r
288   OpStart(op);\r
289 \r
290   switch (cc)\r
291   {\r
292     case 0: // T\r
293     case 1: // F\r
294       break;\r
295     case 2: // hi\r
296       ot("  tst r9,#0x60000000 ;@ hi: !C && !Z\n");\r
297       ot("  beq DbraTrue\n\n");\r
298       break;\r
299     case 3: // ls\r
300       ot("  tst r9,#0x60000000 ;@ ls: C || Z\n");\r
301       ot("  bne DbraTrue\n\n");\r
302       break;\r
303     default:\r
304       ot(";@ Is the condition true?\n");\r
305       ot("  msr cpsr_flg,r9 ;@ ARM flags = 68000 flags\n");\r
306       ot(";@ If so, don't dbra\n");\r
307       ot("  b%s DbraTrue\n\n",Cond[cc]);\r
308       break;\r
309   }\r
310 \r
311   if (cc!=0)\r
312   {\r
313     ot(";@ Decrement Dn.w\n");\r
314     ot("  and r1,r8,#0x0007\n");\r
315     ot("  mov r1,r1,lsl #2\n");\r
316     ot("  ldrsh r0,[r7,r1]\n");\r
317     ot("  sub r0,r0,#1\n");\r
318     ot("  strh r0,[r7,r1]\n");\r
319     ot("\n");\r
320 \r
321     ot(";@ Check if Dn.w is -1\n");\r
322     ot("  cmn r0,#1\n");\r
323 \r
324 #if USE_CHECKPC_CALLBACK && USE_CHECKPC_DBRA\r
325     ot("  beq DbraMin1\n");\r
326     ot("\n");\r
327 \r
328     ot(";@ Get Branch offset:\n");\r
329     ot("  ldrsh r0,[r4]\n");\r
330     ot("  add r0,r4,r0 ;@ r4 = New PC\n");\r
331     CheckPc(0);\r
332 #else\r
333     ot("\n");\r
334     ot(";@ Get Branch offset:\n");\r
335     ot("  ldrnesh r0,[r4]\n");\r
336     ot("  addeq r4,r4,#2 ;@ Skip branch offset\n");\r
337     ot("  subeq r5,r5,#4 ;@ additional cycles\n");\r
338     ot("  addne r4,r4,r0 ;@ r4 = New PC\n");\r
339     ot("\n");\r
340 #endif\r
341     Cycles=12-2;\r
342     OpEnd();\r
343   }\r
344   \r
345   //if (cc==0||cc>=2)\r
346   if (op==0x50c8)\r
347   {\r
348     ot(";@ condition true:\n");\r
349     ot("DbraTrue%s\n", ms?"":":");\r
350     ot("  add r4,r4,#2 ;@ Skip branch offset\n");\r
351     ot("\n");\r
352     Cycles=12;\r
353     OpEnd();\r
354   }\r
355 \r
356 #if USE_CHECKPC_CALLBACK && USE_CHECKPC_DBRA\r
357   if (op==0x51c8)\r
358   {\r
359     ot(";@ Dn.w is -1:\n");\r
360     ot("DbraMin1%s\n", ms?"":":");\r
361     ot("  add r4,r4,#2 ;@ Skip branch offset\n");\r
362     ot("\n");\r
363     Cycles=12+2;\r
364     OpEnd();\r
365   }\r
366 #endif\r
367 \r
368   return 0;\r
369 }\r
370 \r
371 // --------------------- Opcodes 0x6000+ ---------------------\r
372 // Emit a Branch opcode 0110cccc nn  (cccc=condition)\r
373 int OpBranch(int op)\r
374 {\r
375   int size=0,use=0,checkpc=0;\r
376   int offset=0;\r
377   int cc=0;\r
378   char *asr_r11="";\r
379 \r
380   offset=(char)(op&0xff);\r
381   cc=(op>>8)&15;\r
382 \r
383   // Special offsets:\r
384   if (offset==0)  size=1;\r
385   if (offset==-1) size=2;\r
386 \r
387   if (size) use=op; // 16-bit or 32-bit\r
388   else use=(op&0xff00)+1; // Use same opcode for all 8-bit branches\r
389 \r
390   if (op!=use) { OpUse(op,use); return 0; } // Use existing handler\r
391   OpStart(op,size?0x10:0);\r
392   Cycles=10; // Assume branch taken\r
393 \r
394   if (cc==1) ot("  ldr r10,[r7,#0x60] ;@ Get Memory base\n");\r
395 \r
396   switch (cc)\r
397   {\r
398     case 0: // T\r
399     case 1: // F\r
400       break;\r
401     case 2: // hi\r
402       ot("  tst r9,#0x60000000 ;@ hi: !C && !Z\n");\r
403       ot("  bne BccDontBranch%i\n\n",8<<size);\r
404       break;\r
405     case 3: // ls\r
406       ot("  tst r9,#0x60000000 ;@ ls: C || Z\n");\r
407       ot("  beq BccDontBranch%i\n\n",8<<size);\r
408       break;\r
409     default:\r
410       ot(";@ Is the condition true?\n");\r
411       ot("  msr cpsr_flg,r9 ;@ ARM flags = 68000 flags\n");\r
412       ot("  b%s BccDontBranch%i\n\n",Cond[cc^1],8<<size);\r
413       break;\r
414   }\r
415 \r
416   if (size) \r
417   {\r
418     if (size<2)\r
419     {\r
420       ot("  ldrsh r11,[r4] ;@ Fetch Branch offset\n");\r
421     }\r
422     else\r
423     {\r
424       ot("  ldrh r2,[r4] ;@ Fetch Branch offset\n");\r
425       ot("  ldrh r11,[r4,#2]\n");\r
426       ot("  orr r11,r11,r2,lsl #16\n");\r
427     }\r
428   }\r
429   else\r
430   {\r
431     ot("  mov r11,r8,asl #24 ;@ Shift 8-bit signed offset up...\n\n");\r
432     asr_r11=",asr #24";\r
433   }\r
434 \r
435   ot(";@ Branch taken - Add on r0 to PC\n");\r
436 \r
437   if (cc==1)\r
438   {\r
439     ot(";@ Bsr - remember old PC\n");\r
440     ot("  sub r1,r4,r10 ;@ r1 = Old PC\n");\r
441     if (size) ot("  add r1,r1,#%d\n",1<<size);\r
442     ot("  mov r1,r1, lsl #8\n");\r
443     ot("  ldr r2,[r7,#0x3c]\n");\r
444     ot("  mov r1,r1, asr #8\n");\r
445     ot("\n");\r
446     ot(";@ Push r1 onto stack\n");\r
447     ot("  sub r0,r2,#4 ;@ Predecrement A7\n");\r
448     ot("  str r0,[r7,#0x3c] ;@ Save A7\n");\r
449     MemHandler(1,2);\r
450     ot("\n");\r
451     Cycles=18; // always 18\r
452   }\r
453 \r
454 #if USE_CHECKPC_CALLBACK && USE_CHECKPC_OFFSETBITS_8\r
455   if (offset!=0 && offset!=-1) checkpc=1;\r
456 #endif\r
457 #if USE_CHECKPC_CALLBACK && USE_CHECKPC_OFFSETBITS_16\r
458   if (offset==0)  checkpc=1;\r
459 #endif\r
460 #if USE_CHECKPC_CALLBACK\r
461   if (offset==-1) checkpc=1;\r
462 #endif\r
463   if (checkpc)\r
464   {\r
465     ot("  add r0,r4,r11%s ;@ r4 = New PC\n",asr_r11);\r
466     CheckPc(0);\r
467   }\r
468   else\r
469   {\r
470     ot("  add r4,r4,r11%s ;@ r4 = New PC\n",asr_r11);\r
471     ot("\n");\r
472   }\r
473 \r
474   OpEnd(size?0x10:0);\r
475 \r
476   // since all "DontBranch" code is same for every size, output only once\r
477   if (cc>=2&&(op&0xff00)==0x6200)\r
478   {\r
479     ot("BccDontBranch%i%s\n", 8<<size, ms?"":":");\r
480     if (size) ot("  add r4,r4,#%d\n",1<<size);\r
481     Cycles+=(size==1) ? 2 : -2; // Branch not taken\r
482     OpEnd(0);\r
483   }\r
484 \r
485   return 0;\r
486 }\r
487 \r