Cyclone/OpBranch.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 void CheckPc()\r
  14 {\r
  15   ot(";@ Check Memory Base+pc (r4)\n");\r
  16   ot("  add lr,pc,#4\n");\r
  17   ot("  mov r0,r4\n");\r
  18   ot("  ldr pc,[r7,#0x64] ;@ Call checkpc()\n");\r
  19   ot("  mov r4,r0\n");\r
  20   ot("\n");\r
  21 }\r
  22 \r
  23 // Push 32-bit value in r1 - trashes r0-r3\r
  24 void OpPush32()\r
  25 {\r
  26   ot(";@ Push r1 onto stack\n");\r
  27   ot("  ldr r0,[r7,#0x3c]\n");\r
  28   ot("  sub r0,r0,#4 ;@ Predecrement A7\n");\r
  29   ot("  str r0,[r7,#0x3c] ;@ Save A7\n");\r
  30   MemHandler(1,2);\r
  31   ot("\n");\r
  32 }\r
  33 \r
  34 // Push SR - trashes r0-r3\r
  35 void OpPushSr(int high)\r
  36 {\r
  37   ot(";@ Push SR:\n");\r
  38   OpFlagsToReg(high);\r
  39   ot("  ldr r0,[r7,#0x3c]\n");\r
  40   ot("  sub r0,r0,#2 ;@ Predecrement A7\n");\r
  41   ot("  str r0,[r7,#0x3c] ;@ Save A7\n");\r
  42   MemHandler(1,1);\r
  43   ot("\n");\r
  44 }\r
  45 \r
  46 // Pop SR - trashes r0-r3\r
  47 static void PopSr(int high)\r
  48 {\r
  49   ot(";@ Pop SR:\n");\r
  50   ot("  ldr r0,[r7,#0x3c]\n");\r
  51   ot("  add r1,r0,#2 ;@ Postincrement A7\n");\r
  52   ot("  str r1,[r7,#0x3c] ;@ Save A7\n");\r
  53   MemHandler(0,1);\r
  54   ot("\n");\r
  55   OpRegToFlags(high);\r
  56 }\r
  57 \r
  58 // Pop PC - assumes r10=Memory Base - trashes r0-r3\r
  59 static void PopPc()\r
  60 {\r
  61   ot(";@ Pop PC:\n");\r
  62   ot("  ldr r0,[r7,#0x3c]\n");\r
  63   ot("  add r1,r0,#4 ;@ Postincrement A7\n");\r
  64   ot("  str r1,[r7,#0x3c] ;@ Save A7\n");\r
  65   MemHandler(0,2);\r
  66   ot("  add r4,r0,r10 ;@ r4=Memory Base+PC\n");\r
  67   ot("\n");\r
  68   CheckPc();\r
  69 }\r
  70 \r
  71 int OpTrap(int op)\r
  72 {\r
  73   int use=0;\r
  74 \r
  75   use=op&~0xf;\r
  76   if (op!=use) { OpUse(op,use); return 0; } // Use existing handler\r
  77 \r
  78   OpStart(use);\r
  79   ot("  and r0,r8,#0xf ;@ Get trap number\n");\r
  80   ot("  orr r0,r0,#0x20\n");\r
  81   ot("  mov r0,r0,asl #2\n");\r
  82   ot("  str r0,[r7,#0x50] ;@ Save Exception Vector\n");\r
  83   ot("  bl Exception\n");\r
  84   ot("\n");\r
  85 \r
  86   Cycles=38; OpEnd();\r
  87 \r
  88   return 0;\r
  89 }\r
  90 \r
  91 // --------------------- Opcodes 0x4e50+ ---------------------\r
  92 int OpLink(int op)\r
  93 {\r
  94   int use=0;\r
  95 \r
  96   use=op&~7;\r
  97   if (op!=use) { OpUse(op,use); return 0; } // Use existing handler\r
  98 \r
  99   OpStart(use);\r
 100 \r
 101   ot(";@ Get An\n");\r
 102   EaCalc(10, 7, 8, 2);\r
 103   EaRead(10, 1, 8, 2, 1);\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   ot("\n");\r
 109   \r
 110   ot(";@ Write An to Stack\n");\r
 111   MemHandler(1,2);\r
 112 \r
 113   ot(";@ Save to An\n");\r
 114   EaWrite(10,11, 8, 2, 1);\r
 115 \r
 116   ot(";@ Get offset:\n");\r
 117   EaCalc(0,0,0x3c,1);\r
 118   EaRead(0,0,0x3c,1);\r
 119 \r
 120   ot("  add r11,r11,r0 ;@ Add offset to A7\n");\r
 121   ot("  str r11,[r7,#0x3c]\n");\r
 122   ot("\n");\r
 123 \r
 124   Cycles=16;\r
 125   OpEnd();\r
 126   return 0;\r
 127 }\r
 128 \r
 129 // --------------------- Opcodes 0x4e58+ ---------------------\r
 130 int OpUnlk(int op)\r
 131 {\r
 132   int use=0;\r
 133 \r
 134   use=op&~7;\r
 135   if (op!=use) { OpUse(op,use); return 0; } // Use existing handler\r
 136 \r
 137   OpStart(use);\r
 138 \r
 139   ot(";@ Get An\n");\r
 140   EaCalc(10, 7, 8, 2);\r
 141   EaRead(10, 0, 8, 2, 1);\r
 142 \r
 143   ot("  add r11,r0,#4 ;@ A7+=4\n");\r
 144   ot("\n");\r
 145   ot(";@ Pop An from stack:\n");\r
 146   MemHandler(0,2);\r
 147   ot("\n");\r
 148   ot("  str r11,[r7,#0x3c] ;@ Save A7\n");\r
 149   ot("\n");\r
 150   ot(";@ An = value from stack:\n");\r
 151   EaWrite(10, 0, 8, 2, 1);\r
 152   \r
 153   Cycles=12;\r
 154   OpEnd();\r
 155   return 0;\r
 156 }\r
 157 \r
 158 // --------------------- Opcodes 0x4e70+ ---------------------\r
 159 int Op4E70(int op)\r
 160 {\r
 161   int type=0;\r
 162 \r
 163   type=op&7;\r
 164   // 01001110 01110ttt, reset/nop/stop/rte/rtd/rts/trapv/rtr\r
 165   if (type==1) { OpStart(op); Cycles=4; OpEnd(); return 0; } // nop\r
 166 \r
 167   if (type==3 || type==7) // rte/rtr\r
 168   {\r
 169     OpStart(op); Cycles=20;\r
 170     PopSr(type==3);\r
 171     ot("  ldr r10,[r7,#0x60] ;@ Get Memory base\n");\r
 172     PopPc();\r
 173     if (type==3) CheckInterrupt();\r
 174     OpEnd();\r
 175     return 0;\r
 176   }\r
 177 \r
 178   if (type==5) // rts\r
 179   {\r
 180     OpStart(op); Cycles=16;\r
 181     ot("  ldr r10,[r7,#0x60] ;@ Get Memory base\n");\r
 182     PopPc();\r
 183     OpEnd();\r
 184     return 0;\r
 185   }\r
 186 \r
 187   return 1;\r
 188 }\r
 189 \r
 190 // --------------------- Opcodes 0x4e80+ ---------------------\r
 191 // Emit a Jsr/Jmp opcode, 01001110 1mEEEeee\r
 192 int OpJsr(int op)\r
 193 {\r
 194   int use=0;\r
 195   int sea=0;\r
 196 \r
 197   sea=op&0x003f;\r
 198 \r
 199   // See if we can do this opcode:\r
 200   if (EaCanRead(sea,-1)==0) return 1;\r
 201 \r
 202   use=OpBase(op);\r
 203   if (op!=use) { OpUse(op,use); return 0; } // Use existing handler\r
 204 \r
 205   OpStart(op); Cycles=14; // Correct?\r
 206 \r
 207   ot("  ldr r10,[r7,#0x60] ;@ Get Memory base\n");\r
 208   ot("\n");\r
 209   EaCalc(0,0x003f,sea,0);\r
 210 \r
 211   ot(";@ Jump - Get new PC from r0\n");\r
 212   if (op&0x40)\r
 213   {\r
 214     // Jmp - Get new PC from r0\r
 215     ot("  add r4,r0,r10 ;@ r4 = Memory Base + New PC\n");\r
 216     ot("\n");\r
 217   }\r
 218   else\r
 219   {\r
 220     ot(";@ Jsr - Push old PC first\n");\r
 221     ot("  sub r1,r4,r10 ;@ r1 = Old PC\n");\r
 222     ot("  add r4,r0,r10 ;@ r4 = Memory Base + New PC\n");\r
 223     ot("\n");\r
 224     OpPush32();\r
 225 \r
 226     Cycles+=8;\r
 227   }\r
 228 \r
 229   if (Amatch && sea==0x10) Cycles-=2; // (An) Correct?\r
 230 \r
 231   CheckPc();\r
 232 \r
 233   OpEnd();\r
 234 \r
 235   return 0;\r
 236 }\r
 237 \r
 238 // --------------------- Opcodes 0x50c8+ ---------------------\r
 239 \r
 240 // ARM version of 68000 condition codes:\r
 241 static char *Cond[16]=\r
 242 {\r
 243   "",  "",  "hi","ls","cc","cs","ne","eq",\r
 244   "vc","vs","pl","mi","ge","lt","gt","le"\r
 245 };\r
 246 \r
 247 // Emit a Dbra opcode, 0101cccc 11001nnn vv\r
 248 int OpDbra(int op)\r
 249 {\r
 250   int use=0;\r
 251   int cc=0;\r
 252 \r
 253   use=op&~7; // Use same handler\r
 254   cc=(op>>8)&15;\r
 255   \r
 256   if (op!=use) { OpUse(op,use); return 0; } // Use existing handler\r
 257   OpStart(op); Cycles=10;\r
 258 \r
 259   ot(";@ Decrement Dn.w\n");\r
 260   ot("  and r1,r8,#0x0007\n");\r
 261   ot("  mov r1,r1,lsl #2\n");\r
 262   ot("  ldrsh r0,[r7,r1]\n");\r
 263   ot("  sub r0,r0,#1\n");\r
 264   ot("  strh r0,[r7,r1]\n");\r
 265   ot("\n");\r
 266 \r
 267   if (cc>=2)\r
 268   {\r
 269     ot(";@ Is the condition true?\n");\r
 270     if ((cc&~1)==2) ot("  eor r9,r9,#0x20000000 ;@ Invert carry for hi/ls\n");\r
 271     ot("  msr cpsr_flg,r9 ;@ ARM flags = 68000 flags\n");\r
 272     if ((cc&~1)==2) ot("  eor r9,r9,#0x20000000\n");\r
 273     ot(";@ If so, don't dbra\n");\r
 274     ot("  b%s DbraEnd%.4x\n",Cond[cc],op);\r
 275     ot("\n");\r
 276   }\r
 277 \r
 278   ot(";@ Check if Dn.w is -1\n");\r
 279   ot("  cmps r0,#-1\n");\r
 280   ot("  beq DbraEnd%.4x\n",op);\r
 281   ot("\n");\r
 282 \r
 283   ot(";@ Get Branch offset:\n");\r
 284   ot("  ldrsh r0,[r4]\n");\r
 285   ot("  add r4,r4,r0 ;@ r4 = New PC\n");\r
 286   ot("\n");\r
 287   OpEnd();\r
 288   \r
 289   ot("DbraEnd%.4x%s\n", op, ms?"":":");\r
 290   Cycles+=2;\r
 291   ot("  add r4,r4,#2 ;@ Skip branch offset\n");\r
 292   ot("\n");\r
 293   OpEnd();\r
 294 \r
 295   return 0;\r
 296 }\r
 297 \r
 298 // --------------------- Opcodes 0x6000+ ---------------------\r
 299 // Emit a Branch opcode 0110cccc nn  (cccc=condition)\r
 300 int OpBranch(int op)\r
 301 {\r
 302   int size=0,use=0;\r
 303   int offset=0;\r
 304   int cc=0;\r
 305 \r
 306   offset=(char)(op&0xff);\r
 307   cc=(op>>8)&15;\r
 308 \r
 309   // Special offsets:\r
 310   if (offset==0)  size=1;\r
 311   if (offset==-1) size=2;\r
 312 \r
 313   if (size) use=op; // 16-bit or 32-bit\r
 314   else use=(op&0xff00)+1; // Use same opcode for all 8-bit branches\r
 315 \r
 316   if (op!=use) { OpUse(op,use); return 0; } // Use existing handler\r
 317   OpStart(op); Cycles=10; // Assume branch taken\r
 318 \r
 319   ot(";@ Get Branch offset:\n");\r
 320   if (size)\r
 321   {\r
 322     EaCalc(0,0,0x3c,size);\r
 323     EaRead(0,0,0x3c,size);\r
 324     if (Amatch && size==1) Cycles-=4;\r
 325   }\r
 326 \r
 327   if (size==0) ot("  mov r0,r8,asl #24 ;@ Shift 8-bit signed offset up...\n\n");\r
 328 \r
 329   if (cc>=2)\r
 330   {\r
 331     ot(";@ Is the condition true?\n");\r
 332     if ((cc&~1)==2) ot("  eor r9,r9,#0x20000000 ;@ Invert carry for hi/ls\n");\r
 333     ot("  msr cpsr_flg,r9 ;@ ARM flags = 68000 flags\n");\r
 334     if ((cc&~1)==2) ot("  eor r9,r9,#0x20000000\n");\r
 335 \r
 336     if (size==0) ot("  mov r0,r0,asr #24 ;@ ...shift down\n\n");\r
 337 \r
 338     ot("  b%s DontBranch%.4x\n",Cond[cc^1],op);\r
 339 \r
 340     ot("\n");\r
 341   }\r
 342   else\r
 343   {\r
 344     if (size==0) ot("  mov r0,r0,asr #24 ;@ ...shift down\n\n");\r
 345   }\r
 346 \r
 347   ot(";@ Branch taken - Add on r0 to PC\n");\r
 348 \r
 349   if (cc==1)\r
 350   {\r
 351     ot(";@ Bsr - remember old PC\n");\r
 352     ot("  ldr r10,[r7,#0x60] ;@ Get Memory base\n");\r
 353     ot("  sub r1,r4,r10 ;@ r1 = Old PC\n");\r
 354     ot("\n");\r
 355     if (size) ot("  sub r4,r4,#%d ;@ (Branch is relative to Opcode+2)\n",1<<size);\r
 356     ot("  add r4,r4,r0 ;@ r4 = New PC\n");\r
 357     ot("\n");\r
 358     OpPush32();\r
 359     Cycles+=8;\r
 360   }\r
 361   else\r
 362   {\r
 363     if (size) ot("  sub r4,r4,#%d ;@ (Branch is relative to Opcode+2)\n",1<<size);\r
 364     ot("  add r4,r4,r0 ;@ r4 = New PC\n");\r
 365     ot("\n");\r
 366   }\r
 367 \r
 368   if (offset==0 || offset==-1)\r
 369   {\r
 370     ot(";@ Branch is quite far, so may be a good idea to check Memory Base+pc\n");\r
 371     CheckPc();\r
 372   }\r
 373 \r
 374   OpEnd();\r
 375 \r
 376   if (cc>=2)\r
 377   {\r
 378     ot("DontBranch%.4x%s\n", op, ms?"":":");\r
 379     Cycles-=2; // Branch not taken\r
 380     OpEnd();\r
 381   }\r
 382 \r
 383   return 0;\r
 384 }\r
 385 \r