Cyclone/Main.cpp

   1 \r
   2 // This file is part of the Cyclone 68000 Emulator\r
   3 \r
   4 // Copyright (c) 2011 FinalDave (emudave (at) gmail.com)\r
   5 \r
   6 // This code is licensed under the GNU General Public License version 2.0 and the MAME License.\r
   7 // You can choose the license that has the most advantages for you.\r
   8 \r
   9 // SVN repository can be found at http://code.google.com/p/cyclone68000/\r
  10 \r
  11 #include "app.h"\r
  12 \r
  13 static FILE *AsmFile=NULL;\r
  14 \r
  15 static int CycloneVer=0x0069; // Version number of library\r
  16 int *CyJump=NULL; // Jump table\r
  17 int ms=0; // If non-zero, output in Microsoft ARMASM format\r
  18 char *Narm[4]={ "b", "h","",""}; // Normal ARM Extensions for operand sizes 0,1,2\r
  19 char *Sarm[4]={"sb","sh","",""}; // Sign-extend ARM Extensions for operand sizes 0,1,2\r
  20 int Cycles=0; // Current cycles for opcode\r
  21 int Amatch=1; // If one, try to match A68K timing\r
  22 int Accu=-1; // Accuracy\r
  23 int Debug=0; // Debug info\r
  24 \r
  25 void ot(char *format, ...)\r
  26 {\r
  27   va_list valist=NULL;\r
  28   va_start(valist,format);\r
  29   if (AsmFile) vfprintf(AsmFile,format,valist);\r
  30   va_end(valist);\r
  31 }\r
  32 \r
  33 void ltorg()\r
  34 {\r
  35   if (ms) ot("  LTORG\n");\r
  36   else    ot("  .ltorg\n");\r
  37 }\r
  38 \r
  39 static void PrintException()\r
  40 {\r
  41   ot("  ;@ Cause an Exception - Vector in [r7,#0x50]\n");\r
  42   ot("  ldr r10,[r7,#0x60] ;@ Get Memory base\n");\r
  43   ot("  sub r1,r4,r10 ;@ r1 = Old PC\n");\r
  44   OpPush32();\r
  45   OpPushSr(1);\r
  46   ot("  ldr r0,[r7,#0x50] ;@ Get Vector\n");\r
  47   ot(";@ Read IRQ Vector:\n");\r
  48   MemHandler(0,2);\r
  49   ot("  add r0,r0,r10 ;@ r0 = Memory Base + New PC\n");\r
  50   ot("  mov lr,pc\n");\r
  51   ot("  ldr pc,[r7,#0x64] ;@ Call checkpc()\n");\r
  52   ot("  mov r4,r0\n");\r
  53   ot("\n");\r
  54 \r
  55   // todo - make Interrupt code use this function as well\r
  56 }\r
  57 \r
  58 // Trashes r0\r
  59 void CheckInterrupt()\r
  60 {\r
  61   ot(";@ CheckInterrupt:\n");\r
  62   ot("  ldrb r0,[r7,#0x47] ;@ Get IRQ level\n");\r
  63   ot("  tst r0,r0\n");\r
  64   ot("  blne DoInterrupt\n");\r
  65   ot("\n");\r
  66 }\r
  67 \r
  68 static void PrintFramework()\r
  69 {\r
  70   ot(";@ --------------------------- Framework --------------------------\n");\r
  71   if (ms) ot("CycloneRun\n");\r
  72   else    ot("CycloneRun:\n");\r
  73 \r
  74   ot("  stmdb sp!,{r4-r11,lr}\n");\r
  75 \r
  76   ot("  mov r7,r0          ;@ r7 = Pointer to Cpu Context\n");\r
  77   ot("                     ;@ r0-3 = Temporary registers\n");\r
  78   ot("  ldrb r9,[r7,#0x46] ;@ r9 = Flags (NZCV)\n");\r
  79   ot("  ldr r6,=JumpTab    ;@ r6 = Opcode Jump table\n");\r
  80   ot("  ldr r5,[r7,#0x5c]  ;@ r5 = Cycles\n");\r
  81   ot("  ldr r4,[r7,#0x40]  ;@ r4 = Current PC + Memory Base\n");\r
  82   ot("                     ;@ r8 = Current Opcode\n");\r
  83   ot("  mov r9,r9,lsl #28  ;@ r9 = Flags 0xf0000000, cpsr format\n");\r
  84   ot("                     ;@ r10 = Source value / Memory Base\n");\r
  85   ot("\n");\r
  86   CheckInterrupt();\r
  87   ot(";@ Check if interrupt used up all the cycles:\n");\r
  88   ot("  subs r5,r5,#0\n");\r
  89   ot("  blt CycloneEndNoBack\n");\r
  90 \r
  91   OpFirst();\r
  92   ltorg();\r
  93   ot("\n");\r
  94 \r
  95   ot(";@ We come back here after execution\n");\r
  96   ot("CycloneEnd%s\n", ms?"":":");\r
  97   ot("  sub r4,r4,#2\n");\r
  98   ot("CycloneEndNoBack%s\n", ms?"":":");\r
  99   ot("  mov r9,r9,lsr #28\n");\r
 100   ot("  str r4,[r7,#0x40]  ;@ Save Current PC + Memory Base\n");\r
 101   ot("  str r5,[r7,#0x5c]  ;@ Save Cycles\n");\r
 102   ot("  strb r9,[r7,#0x46] ;@ Save Flags (NZCV)\n");\r
 103   ot("  ldmia sp!,{r4-r11,pc}\n");\r
 104   ot("\n");\r
 105 \r
 106   ot(";@ DoInterrupt - r0=IRQ number\n");\r
 107   ot("DoInterrupt%s\n", ms?"":":");\r
 108   ot("\n");\r
 109   ot("  ldrb r1,[r7,#0x44] ;@ Get SR high: T_S__III\n");\r
 110   ot("  and r1,r1,#7 ;@ Get interrupt mask\n");\r
 111   ot("  cmp r0,#6 ;@ irq>6 ?\n");\r
 112   ot("  cmple r0,r1 ;@ irq<=6: Is irq<=mask ?\n");\r
 113   ot("  movle pc,lr ;@ irq<=6 and mask, not allowed\n");\r
 114   ot("\n");\r
 115   ot("  ldr r10,[r7,#0x60] ;@ Get Memory base\n");\r
 116   ot("  mov r11,lr ;@ Preserve ARM return address\n");\r
 117   ot("  sub r1,r4,r10 ;@ r1 = Old PC\n");\r
 118   OpPush32();\r
 119   OpPushSr(1);\r
 120   ot(";@ Get IRQ Vector address:\n");\r
 121   ot("  ldrb r1,[r7,#0x47] ;@ IRQ\n");\r
 122   ot("  mov r0,r1,asl #2\n");\r
 123   ot("  add r0,r0,#0x60\n");\r
 124   ot(";@ Read IRQ Vector:\n");\r
 125   MemHandler(0,2);\r
 126   ot("  add r0,r0,r10 ;@ r0 = Memory Base + New PC\n");\r
 127   ot("  mov lr,pc\n");\r
 128   ot("  ldr pc,[r7,#0x64] ;@ Call checkpc()\n");\r
 129   ot("  mov r4,r0\n");\r
 130   ot("\n");\r
 131   ot(";@ todo - swap OSP and A7 if not in Supervisor mode\n");\r
 132   ot("  ldrb r0,[r7,#0x47] ;@ IRQ\n");\r
 133   ot("  orr r0,r0,#0x20 ;@ Supervisor mode + IRQ number\n");\r
 134   ot("  strb r0,[r7,#0x44] ;@ Put SR high\n");\r
 135   ot("\n");\r
 136   ot(";@ Clear irq:\n");\r
 137   ot("  mov r0,#0\n");\r
 138   ot("  strb r0,[r7,#0x47]\n");\r
 139   ot("  subs r5,r5,#%d ;@ Subtract cycles\n",46);\r
 140   ot("  mov pc,r11 ;@ Return\n");\r
 141   ot("\n");\r
 142 \r
 143   ot("Exception%s\n", ms?"":":");\r
 144   ot("\n");\r
 145   ot("  mov r11,lr ;@ Preserve ARM return address\n");\r
 146   PrintException();\r
 147   ot("  mov pc,r11 ;@ Return\n");\r
 148   ot("\n");\r
 149 }\r
 150 \r
 151 // ---------------------------------------------------------------------------\r
 152 // Call Read(r0), Write(r0,r1) or Fetch(r0)\r
 153 // Trashes r0-r3\r
 154 int MemHandler(int type,int size)\r
 155 {\r
 156   int func=0;\r
 157   func=0x68+type*0xc+(size<<2); // Find correct offset\r
 158 \r
 159   if (Debug&4) ot("  str r4,[r7,#0x40] ;@ Save PC\n");\r
 160   if (Debug&3) ot("  str r5,[r7,#0x5c] ;@ Save Cycles\n");\r
 161 \r
 162   ot("  mov lr,pc\n");\r
 163   ot("  ldr pc,[r7,#0x%x] ;@ Call ",func);\r
 164 \r
 165   // Document what we are calling:\r
 166   if (type==0) ot("read");\r
 167   if (type==1) ot("write");\r
 168   if (type==2) ot("fetch");\r
 169 \r
 170   if (type==1) ot("%d(r0,r1)",8<<size);\r
 171   else         ot("%d(r0)",   8<<size);\r
 172   ot(" handler\n");\r
 173 \r
 174   if (Debug&2) ot("  ldr r5,[r7,#0x5c] ;@ Load Cycles\n");\r
 175   return 0;\r
 176 }\r
 177 \r
 178 static void PrintOpcodes()\r
 179 {\r
 180   int op=0;\r
 181  \r
 182   printf("Creating Opcodes: [");\r
 183 \r
 184   ot(";@ ---------------------------- Opcodes ---------------------------\n");\r
 185 \r
 186   // Emit null opcode:\r
 187   ot("Op____%s ;@ Called if an opcode is not recognised\n", ms?"":":");\r
 188   OpStart(-1); Cycles=4; OpEnd(); //test\r
 189 \r
 190   ot("  b CycloneEnd\n\n");\r
 191 \r
 192   for (op=0;op<0x10000;op++)\r
 193   {\r
 194     if ((op&0xfff)==0) { printf("%x",op>>12); fflush(stdout); } // Update progress\r
 195 \r
 196     OpAny(op);\r
 197   }\r
 198 \r
 199   ot("\n");\r
 200 \r
 201   printf("]\n");\r
 202 }\r
 203 \r
 204 static void PrintJumpTable()\r
 205 {\r
 206   int i=0,op=0,len=0;\r
 207 \r
 208   ot(";@ -------------------------- Jump Table --------------------------\n");\r
 209   ot("JumpTab%s\n", ms?"":":");\r
 210 \r
 211   len=0xfffe; // Hmmm, armasm 2.50.8684 messes up with a 0x10000 long jump table\r
 212   for (i=0;i<len;i++)\r
 213   {\r
 214     op=CyJump[i];\r
 215 \r
 216     if ((i&7)==0) ot(ms?"  dcd ":"  .long ");\r
 217     if (op<0) ot("Op____"); else ot("Op%.4x",op);\r
 218     \r
 219     if ((i&7)==7) ot(" ;@ %.4x\n",i-7);\r
 220     else if (i+1<len) ot(",");\r
 221   }\r
 222 \r
 223   ot("\n");\r
 224 }\r
 225 \r
 226 static int CycloneMake()\r
 227 {\r
 228   char *name="Cyclone.s";\r
 229   \r
 230   // Open the assembly file\r
 231   if (ms) name="Cyclone.asm";\r
 232   AsmFile=fopen(name,"wt"); if (AsmFile==NULL) return 1;\r
 233   \r
 234   printf("Making %s...\n",name);\r
 235 \r
 236   ot("\n;@ Cyclone 68000 Emulator v%x.%.3x - Assembler Output\n\n",CycloneVer>>12,CycloneVer&0xfff);\r
 237 \r
 238   ot(";@ Copyright (c) 2011 FinalDave (emudave (at) gmail.com)\n\n");\r
 239 \r
 240   ot(";@ This code is licensed under the GNU General Public License version 2.0 and the MAME License.\n");\r
 241   ot(";@ You can choose the license that has the most advantages for you.\n\n");\r
 242   ot(";@ SVN repository can be found at http://code.google.com/p/cyclone68000/\n\n");\r
 243 \r
 244   CyJump=(int *)malloc(0x40000); if (CyJump==NULL) return 1;\r
 245   memset(CyJump,0xff,0x40000); // Init to -1\r
 246 \r
 247   if (ms)\r
 248   {\r
 249     ot("  area |.text|, code\n");\r
 250     ot("  export CycloneRun\n");\r
 251     ot("  export CycloneVer\n");\r
 252     ot("\n");\r
 253     ot("CycloneVer dcd 0x%.4x\n",CycloneVer);\r
 254   }\r
 255   else\r
 256   {\r
 257     ot("  .global CycloneRun\n");\r
 258     ot("  .global CycloneVer\n");\r
 259     ot("CycloneVer: .long 0x%.4x\n",CycloneVer);\r
 260   }\r
 261   ot("\n");\r
 262 \r
 263   PrintFramework();\r
 264   PrintOpcodes();\r
 265   PrintJumpTable();\r
 266 \r
 267   if (ms) ot("  END\n");\r
 268 \r
 269   fclose(AsmFile); AsmFile=NULL;\r
 270 \r
 271   printf("Assembling...\n");\r
 272   // Assemble the file\r
 273   if (ms) system("armasm Cyclone.asm");\r
 274   else    system("as -o Cyclone.o Cyclone.s");\r
 275   printf("Done!\n\n");\r
 276 \r
 277   free(CyJump);\r
 278   return 0;\r
 279 }\r
 280 \r
 281 int main()\r
 282 {\r
 283   printf("\n  Cyclone 68000 Emulator v%x.%.3x - Core Creator\n\n",CycloneVer>>12,CycloneVer&0xfff);\r
 284 \r
 285   // Make GAS and ARMASM versions\r
 286   for (ms=0;ms<2;ms++) CycloneMake();\r
 287   return 0;\r
 288 }\r