Cyclone/OpLogic.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 // --------------------- Opcodes 0x0100+ ---------------------\r
  12 // Emit a Btst (Register) opcode 0000nnn1 00aaaaaa\r
  13 int OpBtstReg(int op)\r
  14 {\r
  15   int use=0;\r
  16   int type=0,sea=0,tea=0;\r
  17   int size=0;\r
  18 \r
  19   type=(op>>6)&3;\r
  20   // Get source and target EA\r
  21   sea=(op>>9)&7;\r
  22   tea=op&0x003f;\r
  23   if (tea<0x10) size=2; // For registers, 32-bits\r
  24 \r
  25   if ((tea&0x38)==0x08) return 1; // movep\r
  26 \r
  27   // See if we can do this opcode:\r
  28   if (EaCanRead(tea,0)==0) return 1;\r
  29   if (type>0)\r
  30   {\r
  31     if (EaCanWrite(tea)==0) return 1;\r
  32   }\r
  33 \r
  34   use=OpBase(op);\r
  35   use&=~0x0e00; // Use same handler for all registers\r
  36   if (op!=use) { OpUse(op,use); return 0; } // Use existing handler\r
  37 \r
  38   OpStart(op); Cycles=4;\r
  39   if (tea<0x10) Cycles+=2;\r
  40   if (type>0) Cycles+=4;\r
  41 \r
  42   ot("  mov r10,#1\n");\r
  43 \r
  44   EaCalc (0,0x0e00,sea,0);\r
  45   EaRead (0,     0,sea,0);\r
  46   ot("  bic r9,r9,#0x40000000 ;@ Blank Z flag\n");\r
  47   ot("  mov r10,r10,lsl r0 ;@ Make bit mask\n");\r
  48   ot("\n");\r
  49 \r
  50   EaCalc(11,0x003f,tea,size);\r
  51   EaRead(11,     0,tea,size);\r
  52   ot("  tst r0,r10 ;@ Do arithmetic\n");\r
  53   ot("  orreq r9,r9,#0x40000000 ;@ Get Z flag\n");\r
  54   ot("\n");\r
  55 \r
  56   if (type>0)\r
  57   {\r
  58     if (type==1) ot("  eor r1,r0,r10 ;@ Toggle bit\n");\r
  59     if (type==2) ot("  bic r1,r0,r10 ;@ Clear bit\n");\r
  60     if (type==3) ot("  orr r1,r0,r10 ;@ Set bit\n");\r
  61     ot("\n");\r
  62     EaWrite(11,   1,tea,size);\r
  63   }\r
  64   OpEnd();\r
  65 \r
  66   return 0;\r
  67 }\r
  68 \r
  69 // --------------------- Opcodes 0x0800+ ---------------------\r
  70 // Emit a Btst/Bchg/Bclr/Bset (Immediate) opcode 00001000 ttaaaaaa nn\r
  71 int OpBtstImm(int op)\r
  72 {\r
  73   int type=0,sea=0,tea=0;\r
  74   int use=0;\r
  75   int size=0;\r
  76 \r
  77   type=(op>>6)&3;\r
  78   // Get source and target EA\r
  79   sea=   0x003c;\r
  80   tea=op&0x003f;\r
  81   if (tea<0x10) size=2; // For registers, 32-bits\r
  82 \r
  83   // See if we can do this opcode:\r
  84   if (EaCanRead(tea,0)==0) return 1;\r
  85   if (type>0)\r
  86   {\r
  87     if (EaCanWrite(tea)==0) return 1;\r
  88   }\r
  89 \r
  90   use=OpBase(op);\r
  91   if (op!=use) { OpUse(op,use); return 0; } // Use existing handler\r
  92 \r
  93   OpStart(op); Cycles=4;\r
  94   if (type<3 && tea<0x10) Cycles+=2;\r
  95   if (type>0) Cycles+=4;\r
  96 \r
  97   ot("  mov r10,#1\n");\r
  98   ot("\n");\r
  99   EaCalc ( 0,0x0000,sea,0);\r
 100   EaRead ( 0,     0,sea,0);\r
 101   ot("  bic r9,r9,#0x40000000 ;@ Blank Z flag\n");\r
 102   ot("  mov r10,r10,lsl r0 ;@ Make bit mask\n");\r
 103   ot("\n");\r
 104 \r
 105   EaCalc (11,0x003f,tea,size);\r
 106   EaRead (11,     0,tea,size);\r
 107   ot("  tst r0,r10 ;@ Do arithmetic\n");\r
 108   ot("  orreq r9,r9,#0x40000000 ;@ Get Z flag\n");\r
 109   ot("\n");\r
 110 \r
 111   if (type>0)\r
 112   {\r
 113     if (type==1) ot("  eor r1,r0,r10 ;@ Toggle bit\n");\r
 114     if (type==2) ot("  bic r1,r0,r10 ;@ Clear bit\n");\r
 115     if (type==3) ot("  orr r1,r0,r10 ;@ Set bit\n");\r
 116     ot("\n");\r
 117     EaWrite(11,   1,tea,size);\r
 118   }\r
 119 \r
 120   OpEnd();\r
 121 \r
 122   return 0;\r
 123 }\r
 124 \r
 125 // --------------------- Opcodes 0x4000+ ---------------------\r
 126 int OpNeg(int op)\r
 127 {\r
 128   // 01000tt0 xxeeeeee (tt=negx/clr/neg/not, xx=size, eeeeee=EA)\r
 129   int type=0,size=0,ea=0,use=0;\r
 130 \r
 131   type=(op>>9)&3;\r
 132   ea  =op&0x003f;\r
 133   size=(op>>6)&3; if (size>=3) return 1;\r
 134 \r
 135   switch (type)\r
 136   {\r
 137     case 1: case 2: case 3: break;\r
 138     default: return 1; // todo\r
 139   }\r
 140 \r
 141   // See if we can do this opcode:\r
 142   if (EaCanRead (ea,size)==0) return 1;\r
 143   if (EaCanWrite(ea     )==0) return 1;\r
 144 \r
 145   use=OpBase(op);\r
 146   if (op!=use) { OpUse(op,use); return 0; } // Use existing handler\r
 147 \r
 148   OpStart(op); Cycles=size<2?4:6;\r
 149 \r
 150   EaCalc (10,0x003f,ea,size);\r
 151 \r
 152   if (type!=1) EaRead (10,0,ea,size); // Don't need to read for 'clr'\r
 153   if (type==1) ot("\n");\r
 154 \r
 155   if (type==1)\r
 156   {\r
 157     ot(";@ Clear:\n");\r
 158     ot("  mov r1,#0\n");\r
 159     ot("  mov r9,#0x40000000 ;@ NZCV=0100\n");\r
 160     ot("\n");\r
 161   }\r
 162 \r
 163   if (type==2)\r
 164   {\r
 165     ot(";@ Neg:\n");\r
 166     ot("  rsbs r1,r0,#0\n");\r
 167     OpGetFlags(1,1);\r
 168     ot("\n");\r
 169   }\r
 170 \r
 171   if (type==3)\r
 172   {\r
 173     ot(";@ Not:\n");\r
 174     ot("  mvn r1,r0\n");\r
 175     ot("  adds r1,r1,#0 ;@ Defines NZ, clears CV\n");\r
 176     OpGetFlags(0,0);\r
 177     ot("\n");\r
 178   }\r
 179 \r
 180   EaWrite(10,     1,ea,size);\r
 181 \r
 182   OpEnd();\r
 183 \r
 184   return 0;\r
 185 }\r
 186 \r
 187 // --------------------- Opcodes 0x4840+ ---------------------\r
 188 // Swap, 01001000 01000nnn swap Dn\r
 189 int OpSwap(int op)\r
 190 {\r
 191   int ea=0,use=0;\r
 192 \r
 193   ea=op&7;\r
 194   use=op&~0x0007; // Use same opcode for all An\r
 195 \r
 196   if (op!=use) { OpUse(op,use); return 0; } // Use existing handler\r
 197 \r
 198   OpStart(op); Cycles=4;\r
 199 \r
 200   EaCalc (10,0x0007,ea,2);\r
 201   EaRead (10,     0,ea,2);\r
 202 \r
 203   ot("  mov r1,r0,ror #16\n");\r
 204   ot("  adds r1,r1,#0 ;@ Defines NZ, clears CV\n");\r
 205   OpGetFlags(0,0);\r
 206 \r
 207   EaWrite(10,     1,8,2);\r
 208 \r
 209   OpEnd();\r
 210 \r
 211   return 0;\r
 212 }\r
 213 \r
 214 // --------------------- Opcodes 0x4a00+ ---------------------\r
 215 // Emit a Tst opcode, 01001010 xxeeeeee\r
 216 int OpTst(int op)\r
 217 {\r
 218   int sea=0;\r
 219   int size=0,use=0;\r
 220 \r
 221   sea=op&0x003f;\r
 222   size=(op>>6)&3; if (size>=3) return 1;\r
 223 \r
 224   // See if we can do this opcode:\r
 225   if (EaCanWrite(sea)==0) return 1;\r
 226 \r
 227   use=OpBase(op);\r
 228   if (op!=use) { OpUse(op,use); return 0; } // Use existing handler\r
 229 \r
 230   OpStart(op); Cycles=4;\r
 231 \r
 232   EaCalc ( 0,0x003f,sea,size);\r
 233   EaRead ( 0,     0,sea,size);\r
 234 \r
 235   ot("  adds r0,r0,#0 ;@ Defines NZ, clears CV\n");\r
 236   ot("  mrs r9,cpsr ;@ r9=flags\n");\r
 237   ot("\n");\r
 238 \r
 239   OpEnd();\r
 240   return 0;\r
 241 }\r
 242 \r
 243 // --------------------- Opcodes 0x4880+ ---------------------\r
 244 // Emit an Ext opcode, 01001000 1x000nnn\r
 245 int OpExt(int op)\r
 246 {\r
 247   int ea=0;\r
 248   int size=0,use=0;\r
 249   int shift=0;\r
 250 \r
 251   ea=op&0x0007;\r
 252   size=(op>>6)&1;\r
 253   shift=32-(8<<size);\r
 254 \r
 255   use=OpBase(op);\r
 256   if (op!=use) { OpUse(op,use); return 0; } // Use existing handler\r
 257 \r
 258   OpStart(op); Cycles=4;\r
 259 \r
 260   EaCalc (10,0x0007,ea,size+1);\r
 261   EaRead (10,     0,ea,size+1);\r
 262 \r
 263   ot("  mov r0,r0,asl #%d\n",shift);\r
 264   ot("  adds r0,r0,#0 ;@ Defines NZ, clears CV\n");\r
 265   ot("  mrs r9,cpsr ;@ r9=flags\n");\r
 266   ot("  mov r1,r0,asr #%d\n",shift);\r
 267   ot("\n");\r
 268 \r
 269   EaWrite(10,     1,ea,size+1);\r
 270 \r
 271   OpEnd();\r
 272   return 0;\r
 273 }\r
 274 \r
 275 // --------------------- Opcodes 0x50c0+ ---------------------\r
 276 // Emit a Set cc opcode, 0101cccc 11eeeeee\r
 277 int OpSet(int op)\r
 278 {\r
 279   int cc=0,ea=0;\r
 280   int size=0,use=0;\r
 281   char *cond[16]=\r
 282   {\r
 283     "al","", "hi","ls","cc","cs","ne","eq",\r
 284     "vc","vs","pl","mi","ge","lt","gt","le"\r
 285   };\r
 286 \r
 287   cc=(op>>8)&15;\r
 288   ea=op&0x003f;\r
 289 \r
 290   if ((ea&0x38)==0x08) return 1; // dbra, not scc\r
 291   \r
 292   // See if we can do this opcode:\r
 293   if (EaCanWrite(ea)==0) return 1;\r
 294 \r
 295   use=OpBase(op);\r
 296   if (op!=use) { OpUse(op,use); return 0; } // Use existing handler\r
 297 \r
 298   OpStart(op); Cycles=8;\r
 299 \r
 300   if (ea<0x10) Cycles=4;\r
 301 \r
 302   ot("  mov r1,#0\n");\r
 303 \r
 304   if (cc!=1)\r
 305   {\r
 306     ot(";@ Is the condition true?\n");\r
 307     if ((cc&~1)==2) ot("  eor r9,r9,#0x20000000 ;@ Invert carry for hi/ls\n");\r
 308     ot("  msr cpsr_flg,r9 ;@ ARM flags = 68000 flags\n");\r
 309     if ((cc&~1)==2) ot("  eor r9,r9,#0x20000000 ;@ Invert carry for hi/ls\n");\r
 310     ot("  mvn%s r1,r1\n",cond[cc]);\r
 311   }\r
 312 \r
 313   if (ea<0x10) ot("  sub%s r5,r5,#2 ;@ Extra cycles\n",cond[cc]);\r
 314   ot("\n");\r
 315 \r
 316   EaCalc (0,0x003f, ea,size);\r
 317   EaWrite(0,     1, ea,size);\r
 318 \r
 319   OpEnd();\r
 320   return 0;\r
 321 }\r
 322 \r
 323 // Emit a Asr/Lsr/Roxr/Ror opcode\r
 324 static int EmitAsr(int op,int type,int dir,int count,int size,int usereg)\r
 325 {\r
 326   char pct[8]="";\r
 327   int shift=32-(8<<size);\r
 328 \r
 329   if (count>=1) sprintf(pct,"#%d",count); // Fixed count\r
 330 \r
 331   if (count<0)\r
 332   {\r
 333     ot("  mov r2,r8,lsr #9 ;@ Get 'n'\n");\r
 334     ot("  and r2,r2,#7\n\n"); strcpy(pct,"r2");\r
 335   }\r
 336 \r
 337   if (usereg)\r
 338   {\r
 339     ot(";@ Use Dn for count:\n");\r
 340     ot("  ldr r2,[r7,r2,lsl #2]\n");\r
 341     ot("  and r2,r2,#63\n");\r
 342     ot("\n");\r
 343   }\r
 344 \r
 345   // Take 2*n cycles:\r
 346   if (count<0) ot("  sub r5,r5,r2,asl #1 ;@ Take 2*n cycles\n\n");\r
 347   else Cycles+=count<<1;\r
 348 \r
 349   if (type<2)\r
 350   {\r
 351     // Asr/Lsr\r
 352     if (dir==0 && size<2)\r
 353     {\r
 354       ot(";@ For shift right, also copy to lowest bits (to get carry bit):\n");\r
 355       ot("  orr r0,r0,r0,lsr #%d\n",32-(8<<size));\r
 356       ot("\n");\r
 357     }\r
 358 \r
 359     ot(";@ Shift register:\n");\r
 360     if (type==0) ot("  movs r0,r0,%s %s\n",dir?"asl":"asr",pct);\r
 361     if (type==1) ot("  movs r0,r0,%s %s\n",dir?"lsl":"lsr",pct);\r
 362     OpGetFlags(0,1);\r
 363     ot("\n");\r
 364 \r
 365     if (size<2)\r
 366     {\r
 367       ot(";@ Check if result is zero:\n");\r
 368       ot("  movs r2,r0,lsr #%d\n",shift);\r
 369       ot("  orreq r9,r9,#0x40000000\n");\r
 370       ot("\n");\r
 371     }\r
 372   }\r
 373 \r
 374   // --------------------------------------\r
 375   if (type==2)\r
 376   {\r
 377     // Roxr\r
 378     int wide=8<<size;\r
 379 \r
 380     if (shift) ot("  mov r0,r0,lsr #%d ;@ Shift down\n",shift);\r
 381 \r
 382     ot(";@ Rotate register through X:\n");\r
 383     if (strcmp("r2",pct)!=0) { ot("  mov r2,%s\n",pct); strcpy(pct,"r2"); } // Get into register\r
 384 \r
 385     if (count!=8)\r
 386     {\r
 387       ot(";@ Reduce r2 until <0:\n");\r
 388       ot("Reduce_%.4x%s\n",op,ms?"":":");\r
 389       ot("  subs r2,r2,#%d\n",wide+1);\r
 390       ot("  bpl Reduce_%.4x\n",op);\r
 391       ot("  add r2,r2,#%d ;@ Now r2=0-%d\n",wide+1,wide);\r
 392       ot("\n");\r
 393     }\r
 394 \r
 395     if (dir) ot("  rsb r2,r2,#%d ;@ Reverse direction\n",wide+1);\r
 396 \r
 397     ot(";@ Rotate bits:\n");\r
 398     ot("  mov r3,r0,lsr r2 ;@ Get right part\n");\r
 399     ot("  rsb r2,r2,#%d\n",wide+1);\r
 400     ot("  movs r0,r0,lsl r2 ;@ Get left part\n");\r
 401     ot("  orr r0,r3,r0 ;@ r0=Rotated value\n");\r
 402 \r
 403     ot(";@ Insert X bit into r2-1:\n");\r
 404     ot("  ldrb r3,[r7,#0x45]\n");\r
 405     ot("  sub r2,r2,#1\n");\r
 406     ot("  and r3,r3,#2\n");\r
 407     ot("  mov r3,r3,lsr #1\n");\r
 408     ot("  orr r0,r0,r3,lsl r2\n");\r
 409     ot("\n");\r
 410 \r
 411     if (shift) ot("  movs r0,r0,lsl #%d ;@ Shift up and get correct NC flags\n",shift);\r
 412     OpGetFlags(0,1);\r
 413     ot("\n");\r
 414   }\r
 415 \r
 416   // --------------------------------------\r
 417   if (type==3)\r
 418   {\r
 419     // Ror\r
 420     if (size<2)\r
 421     {\r
 422       ot(";@ Mirror value in whole 32 bits:\n");\r
 423       if (size<=0) ot("  orr r0,r0,r0,lsr #8\n");\r
 424       if (size<=1) ot("  orr r0,r0,r0,lsr #16\n");\r
 425       ot("\n");\r
 426     }\r
 427 \r
 428     ot(";@ Rotate register:\n");\r
 429     if (count<0)\r
 430     {\r
 431       if (dir) ot("  rsb r2,%s,#32\n",pct);\r
 432       ot("  movs r0,r0,ror %s\n",pct);\r
 433     }\r
 434     else\r
 435     {\r
 436       int ror=count;\r
 437       if (dir) ror=32-ror;\r
 438       if (ror&31) ot("  movs r0,r0,ror #%d\n",ror);\r
 439     }\r
 440 \r
 441     if (dir)\r
 442     {\r
 443       ot(";@ Get carry bit from bit 0:\n");\r
 444       ot("  mov r9,#0\n");\r
 445       ot("  ands r2,r0,#1\n");\r
 446       ot("  orrne r9,r9,#0x20000000\n");\r
 447     }\r
 448     else\r
 449     {\r
 450       OpGetFlags(0,0);\r
 451     }\r
 452     ot("\n");\r
 453 \r
 454   }\r
 455   // --------------------------------------\r
 456   \r
 457   return 0;\r
 458 }\r
 459 \r
 460 // Emit a Asr/Lsr/Roxr/Ror opcode - 1110cccd xxuttnnn\r
 461 // (ccc=count, d=direction xx=size extension, u=use reg for count, tt=type, nnn=register Dn)\r
 462 int OpAsr(int op)\r
 463 {\r
 464   int ea=0,use=0;\r
 465   int count=0,dir=0;\r
 466   int size=0,usereg=0,type=0;\r
 467 \r
 468   ea=0;\r
 469   count =(op>>9)&7;\r
 470   dir   =(op>>8)&1;\r
 471   size  =(op>>6)&3;\r
 472   if (size>=3) return 1; // todo Asr EA\r
 473   usereg=(op>>5)&1;\r
 474   type  =(op>>3)&3;\r
 475 \r
 476   if (usereg==0) count=((count-1)&7)+1; // because ccc=000 means 8\r
 477 \r
 478   // Use the same opcode for target registers:\r
 479   use=op&~0x0007;\r
 480 \r
 481   // As long as count is not 8, use the same opcode for all shift counts::\r
 482   if (usereg==0 && count!=8) { use|=0x0e00; count=-1; }\r
 483   if (usereg) { use&=~0x0e00; count=-1; } // Use same opcode for all Dn\r
 484 \r
 485   if (op!=use) { OpUse(op,use); return 0; } // Use existing handler\r
 486 \r
 487   OpStart(op); Cycles=size<2?6:8;\r
 488 \r
 489   EaCalc(10,0x0007, ea,size);\r
 490   EaRead(10,     0, ea,size,1);\r
 491 \r
 492   EmitAsr(op,type,dir,count, size,usereg);\r
 493 \r
 494   EaWrite(10,    0, ea,size,1);\r
 495 \r
 496   OpEnd();\r
 497 \r
 498   return 0;\r
 499 }\r
 500 \r
 501 // Asr/l/Ror/l etc EA - 11100ttd 11eeeeee \r
 502 int OpAsrEa(int op)\r
 503 {\r
 504   int use=0,type=0,dir=0,ea=0,size=1;\r
 505 \r
 506   type=(op>>9)&3;\r
 507   dir =(op>>8)&1;\r
 508   ea  = op&0x3f;\r
 509 \r
 510   if (ea<0x10) return 1;\r
 511   // See if we can do this opcode:\r
 512   if (EaCanRead(ea,0)==0) return 1;\r
 513   if (EaCanWrite(ea)==0) return 1;\r
 514 \r
 515   use=OpBase(op);\r
 516   if (op!=use) { OpUse(op,use); return 0; } // Use existing handler\r
 517 \r
 518   OpStart(op); Cycles=8;\r
 519 \r
 520   EaCalc (10,0x003f,ea,size);\r
 521   EaRead (10,     0,ea,size,1);\r
 522 \r
 523   EmitAsr(op,type,dir,1, size,0);\r
 524 \r
 525   ot(";@ Save shifted value back to EA:\n");\r
 526   ot("  mov r1,r0\n");\r
 527   EaWrite(10,     1,ea,size,1);\r
 528 \r
 529   OpEnd();\r
 530   return 0;\r
 531 }\r