Cyclone/Main.cpp

   1 \r
   2 // This file is part of the Cyclone 68000 Emulator\r
   3 \r
   4 // This code is licensed under the GNU General Public License version 2.0 and the MAME License.\r
   5 // You can choose the license that has the most advantages for you.\r
   6 \r
   7 // SVN repository can be found at http://code.google.com/p/cyclone68000/\r
   8 \r
   9 #include "app.h"\r
  10 \r
  11 static FILE *AsmFile=NULL;\r
  12 \r
  13 static int CycloneVer=0x0069; // Version number of library\r
  14 int *CyJump=NULL; // Jump table\r
  15 int ms=0; // If non-zero, output in Microsoft ARMASM format\r
  16 char *Narm[4]={ "b", "h","",""}; // Normal ARM Extensions for operand sizes 0,1,2\r
  17 char *Sarm[4]={"sb","sh","",""}; // Sign-extend ARM Extensions for operand sizes 0,1,2\r
  18 int Cycles=0; // Current cycles for opcode\r
  19 int Amatch=1; // If one, try to match A68K timing\r
  20 int Accu=-1; // Accuracy\r
  21 int Debug=0; // Debug info\r
  22 \r
  23 void ot(char *format, ...)\r
  24 {\r
  25   va_list valist=NULL;\r
  26   va_start(valist,format);\r
  27   if (AsmFile) vfprintf(AsmFile,format,valist);\r
  28   va_end(valist);\r
  29 }\r
  30 \r
  31 void ltorg()\r
  32 {\r
  33   if (ms) ot("  LTORG\n");\r
  34   else    ot("  .ltorg\n");\r
  35 }\r
  36 \r
  37 static void PrintException()\r
  38 {\r
  39   ot("  ;@ Cause an Exception - Vector in [r7,#0x50]\n");\r
  40   ot("  ldr r10,[r7,#0x60] ;@ Get Memory base\n");\r
  41   ot("  sub r1,r4,r10 ;@ r1 = Old PC\n");\r
  42   OpPush32();\r
  43   OpPushSr(1);\r
  44   ot("  ldr r0,[r7,#0x50] ;@ Get Vector\n");\r
  45   ot(";@ Read IRQ Vector:\n");\r
  46   MemHandler(0,2);\r
  47   ot("  add r0,r0,r10 ;@ r0 = Memory Base + New PC\n");\r
  48   ot("  mov lr,pc\n");\r
  49   ot("  ldr pc,[r7,#0x64] ;@ Call checkpc()\n");\r
  50   ot("  mov r4,r0\n");\r
  51   ot("\n");\r
  52 \r
  53   // todo - make Interrupt code use this function as well\r
  54 }\r
  55 \r
  56 // Trashes r0\r
  57 void CheckInterrupt()\r
  58 {\r
  59   ot(";@ CheckInterrupt:\n");\r
  60   ot("  ldrb r0,[r7,#0x47] ;@ Get IRQ level\n");\r
  61   ot("  tst r0,r0\n");\r
  62   ot("  blne DoInterrupt\n");\r
  63   ot("\n");\r
  64 }\r
  65 \r
  66 static void PrintFramework()\r
  67 {\r
  68   ot(";@ --------------------------- Framework --------------------------\n");\r
  69   if (ms) ot("CycloneRun\n");\r
  70   else    ot("CycloneRun:\n");\r
  71 \r
  72   ot("  stmdb sp!,{r4-r11,lr}\n");\r
  73 \r
  74   ot("  mov r7,r0          ;@ r7 = Pointer to Cpu Context\n");\r
  75   ot("                     ;@ r0-3 = Temporary registers\n");\r
  76   ot("  ldrb r9,[r7,#0x46] ;@ r9 = Flags (NZCV)\n");\r
  77   ot("  ldr r6,=JumpTab    ;@ r6 = Opcode Jump table\n");\r
  78   ot("  ldr r5,[r7,#0x5c]  ;@ r5 = Cycles\n");\r
  79   ot("  ldr r4,[r7,#0x40]  ;@ r4 = Current PC + Memory Base\n");\r
  80   ot("                     ;@ r8 = Current Opcode\n");\r
  81   ot("  mov r9,r9,lsl #28  ;@ r9 = Flags 0xf0000000, cpsr format\n");\r
  82   ot("                     ;@ r10 = Source value / Memory Base\n");\r
  83   ot("\n");\r
  84   CheckInterrupt();\r
  85   ot(";@ Check if interrupt used up all the cycles:\n");\r
  86   ot("  subs r5,r5,#0\n");\r
  87   ot("  blt CycloneEndNoBack\n");\r
  88 \r
  89   OpFirst();\r
  90   ltorg();\r
  91   ot("\n");\r
  92 \r
  93   ot(";@ We come back here after execution\n");\r
  94   ot("CycloneEnd%s\n", ms?"":":");\r
  95   ot("  sub r4,r4,#2\n");\r
  96   ot("CycloneEndNoBack%s\n", ms?"":":");\r
  97   ot("  mov r9,r9,lsr #28\n");\r
  98   ot("  str r4,[r7,#0x40]  ;@ Save Current PC + Memory Base\n");\r
  99   ot("  str r5,[r7,#0x5c]  ;@ Save Cycles\n");\r
 100   ot("  strb r9,[r7,#0x46] ;@ Save Flags (NZCV)\n");\r
 101   ot("  ldmia sp!,{r4-r11,pc}\n");\r
 102   ot("\n");\r
 103 \r
 104   ot(";@ DoInterrupt - r0=IRQ number\n");\r
 105   ot("DoInterrupt%s\n", ms?"":":");\r
 106   ot("\n");\r
 107   ot("  ldrb r1,[r7,#0x44] ;@ Get SR high: T_S__III\n");\r
 108   ot("  and r1,r1,#7 ;@ Get interrupt mask\n");\r
 109   ot("  cmp r0,#6 ;@ irq>6 ?\n");\r
 110   ot("  cmple r0,r1 ;@ irq<=6: Is irq<=mask ?\n");\r
 111   ot("  movle pc,lr ;@ irq<=6 and mask, not allowed\n");\r
 112   ot("\n");\r
 113   ot("  ldr r10,[r7,#0x60] ;@ Get Memory base\n");\r
 114   ot("  mov r11,lr ;@ Preserve ARM return address\n");\r
 115   ot("  sub r1,r4,r10 ;@ r1 = Old PC\n");\r
 116   OpPush32();\r
 117   OpPushSr(1);\r
 118   ot(";@ Get IRQ Vector address:\n");\r
 119   ot("  ldrb r1,[r7,#0x47] ;@ IRQ\n");\r
 120   ot("  mov r0,r1,asl #2\n");\r
 121   ot("  add r0,r0,#0x60\n");\r
 122   ot(";@ Read IRQ Vector:\n");\r
 123   MemHandler(0,2);\r
 124   ot("  add r0,r0,r10 ;@ r0 = Memory Base + New PC\n");\r
 125   ot("  mov lr,pc\n");\r
 126   ot("  ldr pc,[r7,#0x64] ;@ Call checkpc()\n");\r
 127   ot("  mov r4,r0\n");\r
 128   ot("\n");\r
 129   ot(";@ todo - swap OSP and A7 if not in Supervisor mode\n");\r
 130   ot("  ldrb r0,[r7,#0x47] ;@ IRQ\n");\r
 131   ot("  orr r0,r0,#0x20 ;@ Supervisor mode + IRQ number\n");\r
 132   ot("  strb r0,[r7,#0x44] ;@ Put SR high\n");\r
 133   ot("\n");\r
 134   ot(";@ Clear irq:\n");\r
 135   ot("  mov r0,#0\n");\r
 136   ot("  strb r0,[r7,#0x47]\n");\r
 137   ot("  subs r5,r5,#%d ;@ Subtract cycles\n",46);\r
 138   ot("  mov pc,r11 ;@ Return\n");\r
 139   ot("\n");\r
 140 \r
 141   ot("Exception%s\n", ms?"":":");\r
 142   ot("\n");\r
 143   ot("  mov r11,lr ;@ Preserve ARM return address\n");\r
 144   PrintException();\r
 145   ot("  mov pc,r11 ;@ Return\n");\r
 146   ot("\n");\r
 147 }\r
 148 \r
 149 // ---------------------------------------------------------------------------\r
 150 // Call Read(r0), Write(r0,r1) or Fetch(r0)\r
 151 // Trashes r0-r3\r
 152 int MemHandler(int type,int size)\r
 153 {\r
 154   int func=0;\r
 155   func=0x68+type*0xc+(size<<2); // Find correct offset\r
 156 \r
 157   if (Debug&4) ot("  str r4,[r7,#0x40] ;@ Save PC\n");\r
 158   if (Debug&3) ot("  str r5,[r7,#0x5c] ;@ Save Cycles\n");\r
 159 \r
 160   ot("  mov lr,pc\n");\r
 161   ot("  ldr pc,[r7,#0x%x] ;@ Call ",func);\r
 162 \r
 163   // Document what we are calling:\r
 164   if (type==0) ot("read");\r
 165   if (type==1) ot("write");\r
 166   if (type==2) ot("fetch");\r
 167 \r
 168   if (type==1) ot("%d(r0,r1)",8<<size);\r
 169   else         ot("%d(r0)",   8<<size);\r
 170   ot(" handler\n");\r
 171 \r
 172   if (Debug&2) ot("  ldr r5,[r7,#0x5c] ;@ Load Cycles\n");\r
 173   return 0;\r
 174 }\r
 175 \r
 176 static void PrintOpcodes()\r
 177 {\r
 178   int op=0;\r
 179  \r
 180   printf("Creating Opcodes: [");\r
 181 \r
 182   ot(";@ ---------------------------- Opcodes ---------------------------\n");\r
 183 \r
 184   // Emit null opcode:\r
 185   ot("Op____%s ;@ Called if an opcode is not recognised\n", ms?"":":");\r
 186   OpStart(-1); Cycles=4; OpEnd(); //test\r
 187 \r
 188   ot("  b CycloneEnd\n\n");\r
 189 \r
 190   for (op=0;op<0x10000;op++)\r
 191   {\r
 192     if ((op&0xfff)==0) { printf("%x",op>>12); fflush(stdout); } // Update progress\r
 193 \r
 194     OpAny(op);\r
 195   }\r
 196 \r
 197   ot("\n");\r
 198 \r
 199   printf("]\n");\r
 200 }\r
 201 \r
 202 static void PrintJumpTable()\r
 203 {\r
 204   int i=0,op=0,len=0;\r
 205 \r
 206   ot(";@ -------------------------- Jump Table --------------------------\n");\r
 207   ot("JumpTab%s\n", ms?"":":");\r
 208 \r
 209   len=0xfffe; // Hmmm, armasm 2.50.8684 messes up with a 0x10000 long jump table\r
 210   for (i=0;i<len;i++)\r
 211   {\r
 212     op=CyJump[i];\r
 213 \r
 214     if ((i&7)==0) ot(ms?"  dcd ":"  .long ");\r
 215     if (op<0) ot("Op____"); else ot("Op%.4x",op);\r
 216     \r
 217     if ((i&7)==7) ot(" ;@ %.4x\n",i-7);\r
 218     else if (i+1<len) ot(",");\r
 219   }\r
 220 \r
 221   ot("\n");\r
 222 }\r
 223 \r
 224 static int CycloneMake()\r
 225 {\r
 226   char *name="Cyclone.s";\r
 227   \r
 228   // Open the assembly file\r
 229   if (ms) name="Cyclone.asm";\r
 230   AsmFile=fopen(name,"wt"); if (AsmFile==NULL) return 1;\r
 231   \r
 232   printf("Making %s...\n",name);\r
 233 \r
 234   ot("\n;@ Cyclone 68000 Emulator v%x.%.3x - Assembler Output\n\n",CycloneVer>>12,CycloneVer&0xfff);\r
 235 \r
 236   ot(";@ This code is licensed under the GNU General Public License version 2.0 and the MAME License.\n");\r
 237   ot(";@ You can choose the license that has the most advantages for you.\n\n");\r
 238   ot(";@ SVN repository can be found at http://code.google.com/p/cyclone68000/\n\n");\r
 239 \r
 240   CyJump=(int *)malloc(0x40000); if (CyJump==NULL) return 1;\r
 241   memset(CyJump,0xff,0x40000); // Init to -1\r
 242 \r
 243   if (ms)\r
 244   {\r
 245     ot("  area |.text|, code\n");\r
 246     ot("  export CycloneRun\n");\r
 247     ot("  export CycloneVer\n");\r
 248     ot("\n");\r
 249     ot("CycloneVer dcd 0x%.4x\n",CycloneVer);\r
 250   }\r
 251   else\r
 252   {\r
 253     ot("  .global CycloneRun\n");\r
 254     ot("  .global CycloneVer\n");\r
 255     ot("CycloneVer: .long 0x%.4x\n",CycloneVer);\r
 256   }\r
 257   ot("\n");\r
 258 \r
 259   PrintFramework();\r
 260   PrintOpcodes();\r
 261   PrintJumpTable();\r
 262 \r
 263   if (ms) ot("  END\n");\r
 264 \r
 265   fclose(AsmFile); AsmFile=NULL;\r
 266 \r
 267   printf("Assembling...\n");\r
 268   // Assemble the file\r
 269   if (ms) system("armasm Cyclone.asm");\r
 270   else    system("as -o Cyclone.o Cyclone.s");\r
 271   printf("Done!\n\n");\r
 272 \r
 273   free(CyJump);\r
 274   return 0;\r
 275 }\r
 276 \r
 277 int main()\r
 278 {\r
 279   printf("\n  Cyclone 68000 Emulator v%x.%.3x - Core Creator\n\n",CycloneVer>>12,CycloneVer&0xfff);\r
 280 \r
 281   // Make GAS and ARMASM versions\r
 282   for (ms=0;ms<2;ms++) CycloneMake();\r
 283   return 0;\r
 284 }\r