fix compatibility with ancient gas
[cyclone68000.git] / Ea.cpp
1 \r
2 // This file is part of the Cyclone 68000 Emulator\r
3 \r
4 // Copyright (c) 2004,2011 FinalDave (emudave (at) gmail.com)\r
5 // Copyright (c) 2005-2011 GraÅžvydas "notaz" Ignotas (notasas (at) gmail.com)\r
6 \r
7 // This code is licensed under the GNU General Public License version 2.0 and the MAME License.\r
8 // You can choose the license that has the most advantages for you.\r
9 \r
10 // SVN repository can be found at http://code.google.com/p/cyclone68000/\r
11 \r
12 \r
13 #include "app.h"\r
14 \r
15 int earead_check_addrerr = 1, eawrite_check_addrerr = 0;\r
16 \r
17 // some ops use non-standard cycle counts for EAs, so are listed here.\r
18 // all constants borrowed from the MUSASHI core by Karl Stenerud.\r
19 \r
20 /* Extra cycles for JMP instruction (000, 010) */\r
21 int g_jmp_cycle_table[8] =\r
22 {\r
23          4, /* EA_MODE_AI   */\r
24          6, /* EA_MODE_DI   */\r
25         10, /* EA_MODE_IX   */\r
26          6, /* EA_MODE_AW   */\r
27          8, /* EA_MODE_AL   */\r
28          6, /* EA_MODE_PCDI */\r
29         10, /* EA_MODE_PCIX */\r
30          0, /* EA_MODE_I    */\r
31 };\r
32 \r
33 /* Extra cycles for JSR instruction (000, 010) */\r
34 int g_jsr_cycle_table[8] =\r
35 {\r
36          4, /* EA_MODE_AI   */\r
37          6, /* EA_MODE_DI   */\r
38         10, /* EA_MODE_IX   */\r
39          6, /* EA_MODE_AW   */\r
40          8, /* EA_MODE_AL   */\r
41          6, /* EA_MODE_PCDI */\r
42         10, /* EA_MODE_PCIX */\r
43          0, /* EA_MODE_I    */\r
44 };\r
45 \r
46 /* Extra cycles for LEA instruction (000, 010) */\r
47 int g_lea_cycle_table[8] =\r
48 {\r
49          4, /* EA_MODE_AI   */\r
50          8, /* EA_MODE_DI   */\r
51         12, /* EA_MODE_IX   */\r
52          8, /* EA_MODE_AW   */\r
53         12, /* EA_MODE_AL   */\r
54          8, /* EA_MODE_PCDI */\r
55         12, /* EA_MODE_PCIX */\r
56          0, /* EA_MODE_I    */\r
57 };\r
58 \r
59 /* Extra cycles for PEA instruction (000, 010) */\r
60 int g_pea_cycle_table[8] =\r
61 {\r
62          6, /* EA_MODE_AI   */\r
63         10, /* EA_MODE_DI   */\r
64         14, /* EA_MODE_IX   */\r
65         10, /* EA_MODE_AW   */\r
66         14, /* EA_MODE_AL   */\r
67         10, /* EA_MODE_PCDI */\r
68         14, /* EA_MODE_PCIX */\r
69          0, /* EA_MODE_I    */\r
70 };\r
71 \r
72 /* Extra cycles for MOVEM instruction (000, 010) */\r
73 int g_movem_cycle_table[8] =\r
74 {\r
75          0, /* EA_MODE_AI   */\r
76          4, /* EA_MODE_DI   */\r
77          6, /* EA_MODE_IX   */\r
78          4, /* EA_MODE_AW   */\r
79          8, /* EA_MODE_AL   */\r
80          0, /* EA_MODE_PCDI */\r
81          0, /* EA_MODE_PCIX */\r
82          0, /* EA_MODE_I    */\r
83 };\r
84 \r
85 // add nonstandard EA\r
86 int Ea_add_ns(int *tab, int ea)\r
87 {\r
88     if(ea<0x10)         return 0;\r
89     if((ea&0x38)==0x10) return tab[0]; // (An) (ai)\r
90     if(ea<0x28)         return 0;\r
91     if(ea<0x30)         return tab[1]; // ($nn,An) (di)\r
92     if(ea<0x38)         return tab[2]; // ($nn,An,Rn) (ix)\r
93     if(ea==0x38)        return tab[3]; // (aw)\r
94     if(ea==0x39)        return tab[4]; // (al)\r
95     if(ea==0x3a)        return tab[5]; // ($nn,PC) (pcdi)\r
96     if(ea==0x3b)        return tab[6]; // ($nn,pc,Rn) (pcix)\r
97     if(ea==0x3c)        return tab[7]; // #$nnnn (i)\r
98     return 0;\r
99 }\r
100 \r
101 \r
102 // ---------------------------------------------------------------------------\r
103 // Gets the offset of a register for an ea, and puts it in 'r'\r
104 // Shifted left by 'shift'\r
105 // Doesn't trash anything\r
106 static int EaCalcReg(int r,int ea,int mask,int forceor,int shift,int noshift=0)\r
107 {\r
108   int i=0,low=0,needor=0;\r
109   int lsl=0;\r
110 \r
111   for (i=mask|0x8000; (i&1)==0; i>>=1) low++; // Find out how high up the EA mask is\r
112   mask&=0xf<<low; // This is the max we can do\r
113 \r
114   if (ea>=8)\r
115   {\r
116     needor=1; // Need to OR to access A0-7\r
117     if ((g_op>>low)&8) { needor=0; mask|=8<<low; } // Ah - no we don't actually need to or, since the bit is high in r8\r
118     if (forceor) needor=1; // Special case for 0x30-0x38 EAs ;)\r
119   }\r
120 \r
121   ot("  and r%d,r8,#0x%.4x\n",r,mask);\r
122   if (needor) ot("  orr r%d,r%d,#0x%x ;@ A0-7\n",r,r,8<<low);\r
123 \r
124   // Find out amount to shift left:\r
125   lsl=shift-low;\r
126 \r
127   if (lsl&&!noshift)\r
128   {\r
129     ot("  mov r%d,r%d,",r,r);\r
130     if (lsl>0) ot("lsl #%d\n", lsl);\r
131     else       ot("lsr #%d\n",-lsl);\r
132   }\r
133 \r
134   return 0;\r
135 }\r
136 \r
137 // EaCalc - ARM Register 'a' = Effective Address\r
138 // If ea>=0x10, trashes r0,r2 and r3, else nothing\r
139 // size values 0, 1, 2 ~ byte, word, long\r
140 // mask shows usable bits in r8\r
141 int EaCalc(int a,int mask,int ea,int size,EaRWType type)\r
142 {\r
143   char text[32]="";\r
144 \r
145   DisaPc=2; DisaGetEa(text,ea,size); // Get text version of the effective address\r
146 \r
147   if (ea<0x10)\r
148   {\r
149     // Saves one opcode as we can shift in ldr/str\r
150     int noshift=0;\r
151     if (size >= 2 || (size == 0 && type != earwt_sign_extend)) noshift=1;\r
152 \r
153     ot(";@ EaCalc : Get register index into r%d:\n",a);\r
154 \r
155     EaCalcReg(a,ea,mask,0,2,noshift);\r
156     return 0;\r
157   }\r
158 \r
159   ot(";@ EaCalc : Get '%s' into r%d:\n",text,a);\r
160   // (An), (An)+, -(An)\r
161   if (ea<0x28)\r
162   {\r
163     int step=1<<size, strr=a;\r
164     int low=0,lsl=0,i;\r
165 \r
166     if ((ea&7)==7 && step<2) step=2; // move.b (a7)+ or -(a7) steps by 2 not 1\r
167 \r
168     if (ea==0x1f||ea==0x27) // A7 handlers are always separate\r
169     {\r
170       ot("  ldr r%d,[r7,#0x3c] ;@ A7\n",a);\r
171     }\r
172     else\r
173     {\r
174       EaCalcReg(2,ea,mask,0,0,1);\r
175       if(mask)\r
176         for (i=mask|0x8000; (i&1)==0; i>>=1) low++; // Find out how high up the EA mask is\r
177       lsl=2-low; // Having a lsl #x here saves one opcode\r
178       if      (lsl>=0) ot("  ldr r%d,[r7,r2,lsl #%i]\n",a,lsl);\r
179       else if (lsl<0)  ot("  ldr r%d,[r7,r2,lsr #%i]\n",a,-lsl);\r
180     }\r
181 \r
182     if ((ea&0x38)==0x18) // (An)+\r
183     {\r
184       ot("  add r3,r%d,#%d ;@ Post-increment An\n",a,step);\r
185       strr=3;\r
186     }\r
187 \r
188     if ((ea&0x38)==0x20) // -(An)\r
189       ot("  sub r%d,r%d,#%d ;@ Pre-decrement An\n",a,a,step);\r
190 \r
191     if ((ea&0x38)==0x18||(ea&0x38)==0x20)\r
192     {\r
193       if (ea==0x1f||ea==0x27)\r
194       {\r
195         ot("  str r%d,[r7,#0x3c] ;@ A7\n",strr);\r
196       }\r
197       else\r
198       {\r
199         if      (lsl>=0) ot("  str r%d,[r7,r2,lsl #%i]\n",strr,lsl);\r
200         else if (lsl<0)  ot("  str r%d,[r7,r2,lsr #%i]\n",strr,-lsl);\r
201       }\r
202     }\r
203 \r
204     if ((ea&0x38)==0x20) Cycles+=size<2 ? 6:10; // -(An) Extra cycles\r
205     else                 Cycles+=size<2 ? 4:8;  // (An),(An)+ Extra cycles\r
206     return 0;\r
207   }\r
208 \r
209   if (ea<0x30) // ($nn,An) (di)\r
210   {\r
211     ot("  ldrsh r0,[r4],#2 ;@ Fetch offset\n"); pc_dirty=1;\r
212     EaCalcReg(2,8,mask,0,0);\r
213     ot("  ldr r2,[r7,r2,lsl #2]\n");\r
214     ot("  add r%d,r0,r2 ;@ Add on offset\n",a);\r
215     Cycles+=size<2 ? 8:12; // Extra cycles\r
216     return 0;\r
217   }\r
218 \r
219   if (ea<0x38) // ($nn,An,Rn) (ix)\r
220   {\r
221     ot(";@ Get extension word into r3:\n");\r
222     ot("  ldrh r3,[r4],#2 ;@ ($Disp,PC,Rn)\n"); pc_dirty=1;\r
223     ot("  mov r2,r3,lsr #10\n");\r
224     ot("  tst r3,#0x0800 ;@ Is Rn Word or Long\n");\r
225     ot("  and r2,r2,#0x3c ;@ r2=Index of Rn\n");\r
226     ot("  ldreqsh r2,[r7,r2] ;@ r2=Rn.w\n");\r
227     ot("  ldrne   r2,[r7,r2] ;@ r2=Rn.l\n");\r
228     ot("  mov r0,r3,asl #24 ;@ r0=Get 8-bit signed Disp\n");\r
229     ot("  add r3,r2,r0,asr #24 ;@ r3=Disp+Rn\n");\r
230 \r
231     EaCalcReg(2,8,mask,1,0);\r
232     ot("  ldr r2,[r7,r2,lsl #2]\n");\r
233     ot("  add r%d,r2,r3 ;@ r%d=Disp+An+Rn\n",a,a);\r
234     Cycles+=size<2 ? 10:14; // Extra cycles\r
235     return 0;\r
236   }\r
237 \r
238   if (ea==0x38) // (aw)\r
239   {\r
240     ot("  ldrsh r%d,[r4],#2 ;@ Fetch Absolute Short address\n",a); pc_dirty=1;\r
241     Cycles+=size<2 ? 8:12; // Extra cycles\r
242     return 0;\r
243   }\r
244 \r
245   if (ea==0x39) // (al)\r
246   {\r
247     ot("  ldrh r2,[r4],#2 ;@ Fetch Absolute Long address\n");\r
248     ot("  ldrh r0,[r4],#2\n"); pc_dirty=1;\r
249     ot("  orr r%d,r0,r2,lsl #16\n",a);\r
250     Cycles+=size<2 ? 12:16; // Extra cycles\r
251     return 0;\r
252   }\r
253 \r
254   if (ea==0x3a) // ($nn,PC) (pcdi)\r
255   {\r
256     ot("  ldr r0,[r7,#0x60] ;@ Get Memory base\n");\r
257     ot("  sub r0,r4,r0 ;@ Real PC\n");\r
258     ot("  ldrsh r2,[r4],#2 ;@ Fetch extension\n"); pc_dirty=1;\r
259     ot("  add r%d,r2,r0 ;@ ($nn,PC)\n",a);\r
260     Cycles+=size<2 ? 8:12; // Extra cycles\r
261     return 0;\r
262   }\r
263 \r
264   if (ea==0x3b) // ($nn,pc,Rn) (pcix)\r
265   {\r
266     ot("  ldr r0,[r7,#0x60] ;@ Get Memory base\n");\r
267     ot("  ldrh r3,[r4] ;@ Get extension word\n");\r
268     ot("  sub r0,r4,r0 ;@ r0=PC\n");\r
269     ot("  add r4,r4,#2\n"); pc_dirty=1;\r
270     ot("  mov r2,r3,lsr #10\n");\r
271     ot("  tst r3,#0x0800 ;@ Is Rn Word or Long\n");\r
272     ot("  and r2,r2,#0x3c ;@ r2=Index of Rn\n");\r
273     ot("  ldreqsh r2,[r7,r2] ;@ r2=Rn.w\n");\r
274     ot("  ldrne   r2,[r7,r2] ;@ r2=Rn.l\n");\r
275     ot("  mov r3,r3,asl #24 ;@ r3=Get 8-bit signed Disp\n");\r
276     ot("  add r2,r2,r3,asr #24 ;@ r2=Disp+Rn\n");\r
277     ot("  add r%d,r2,r0 ;@ r%d=Disp+PC+Rn\n",a,a);\r
278     Cycles+=size<2 ? 10:14; // Extra cycles\r
279     return 0;\r
280   }\r
281 \r
282   if (ea==0x3c) // #$nnnn (i)\r
283   {\r
284     if (size<2)\r
285     {\r
286       ot("  ldr%s r%d,[r4],#2 ;@ Fetch immediate value\n",Sarm[size&3],a); pc_dirty=1;\r
287       Cycles+=4; // Extra cycles\r
288       return 0;\r
289     }\r
290 \r
291     ot("  ldrh r2,[r4],#2 ;@ Fetch immediate value\n");\r
292     ot("  ldrh r3,[r4],#2\n"); pc_dirty=1;\r
293     ot("  orr r%d,r3,r2,lsl #16\n",a);\r
294     Cycles+=8; // Extra cycles\r
295     return 0;\r
296   }\r
297 \r
298   return 1;\r
299 }\r
300 \r
301 // ---------------------------------------------------------------------------\r
302 // Read effective address in (ARM Register 'a') to ARM register 'v'\r
303 // 'a' and 'v' can be anything but 0 is generally best (for both)\r
304 // If (ea<0x10) nothing is trashed, else r0-r3,r12 is trashed\r
305 int EaRead(int a,int v,int ea,int size,int mask,EaRWType type,int set_nz)\r
306 {\r
307   char text[32]="";\r
308   const char *s="";\r
309   int flags_set=0;\r
310   int shift=0;\r
311 \r
312   if (set_nz) {\r
313     if (type == earwt_msb_dont_care || type == earwt_zero_extend) {\r
314       fprintf(stderr, "set_nz on msb_dont_care/zero_extend?\n");\r
315       exit(1);\r
316     }\r
317     s="s";\r
318   }\r
319 \r
320   shift=32-(8<<size);\r
321 \r
322   DisaPc=2; DisaGetEa(text,ea,size); // Get text version of the effective address\r
323 \r
324   if (ea<0x10)\r
325   {\r
326     int lsl=0,low=0,nsarm=size&3,i;\r
327     if (size >= 2 || (size == 0 && type != earwt_sign_extend)) {\r
328       if (mask)\r
329         for (i=mask|0x8000; (i&1)==0; i>>=1) low++; // Find out how high up the EA mask is\r
330       lsl=2-low; // Having a lsl #2 here saves one opcode\r
331     }\r
332 \r
333     if (type == earwt_shifted_up || type == earwt_msb_dont_care)\r
334       // use plain ldr\r
335       nsarm = 3;\r
336 \r
337     ot(";@ EaRead : Read register[r%d] into r%d:\n",a,v);\r
338 \r
339     if      (lsl>0) ot("  ldr%s r%d,[r7,r%d,lsl #%i]\n",Narm[nsarm],v,a,lsl);\r
340     else if (lsl<0) ot("  ldr%s r%d,[r7,r%d,lsr #%i]\n",Narm[nsarm],v,a,-lsl);\r
341     else            ot("  ldr%s r%d,[r7,r%d]\n",type==earwt_sign_extend?Sarm[nsarm]:Narm[nsarm],v,a);\r
342 \r
343     if (type == earwt_shifted_up && shift)\r
344       ot("  mov%s r%d,r%d,asl #%d\n",s,v,v,shift);\r
345     else if (set_nz)\r
346       ot("  tst r%d,r%d\n",v,v);\r
347 \r
348     ot("\n"); return 0;\r
349   }\r
350 \r
351   ot(";@ EaRead : Read '%s' (address in r%d) into r%d:\n",text,a,v);\r
352 \r
353   if (ea==0x3c)\r
354   {\r
355     int asl=0;\r
356 \r
357     if (type == earwt_shifted_up) asl = shift;\r
358 \r
359     if (asl)         ot("  mov%s r%d,r%d,asl #%d\n",s,v,a,asl);\r
360     else if (v!=a)   ot("  mov%s r%d,r%d\n",s,v,a);\r
361     else if (set_nz) ot("  tst r%d,r%d\n",v,v);\r
362     ot("\n"); return 0;\r
363   }\r
364 \r
365   if (ea>=0x3a && ea<=0x3b) MemHandler(2,size,a,earead_check_addrerr); // Fetch\r
366   else                      MemHandler(0,size,a,earead_check_addrerr); // Read\r
367 \r
368   // defaults to 1, as most things begins with a read\r
369   earead_check_addrerr=1;\r
370 \r
371   if (type == earwt_sign_extend)\r
372   {\r
373     int d_reg=0;\r
374     if (shift) {\r
375       SignExtend(v, d_reg, size);\r
376       d_reg=v;\r
377       flags_set=1;\r
378     }\r
379     if (d_reg != v) {\r
380       ot("  mov%s r%d,r%d\n",s,v,d_reg);\r
381       flags_set=1;\r
382     }\r
383   }\r
384   else\r
385   {\r
386     if (type == earwt_shifted_up && shift) {\r
387       ot("  mov%s r%d,r0,asl #%d\n",s,v,shift);\r
388       flags_set=1;\r
389     }\r
390     else if (v!=0) {\r
391       ot("  mov%s r%d,r0\n",s,v);\r
392       flags_set=1;\r
393     }\r
394   }\r
395 \r
396   if (set_nz&&!flags_set)\r
397     ot("  tst r%d,r%d\n",v,v);\r
398 \r
399   ot("\n"); return 0;\r
400 }\r
401 \r
402 // calculate EA and  read\r
403 // if (ea  < 0x10) nothing is trashed\r
404 // if (ea == 0x3c) r2 and r3 are trashed\r
405 // else r0-r3 are trashed\r
406 // size values 0, 1, 2 ~ byte, word, long\r
407 // r_ea is reg to store ea in (-1 means ea is not needed), r is dst reg\r
408 int EaCalcRead(int r_ea,int r,int ea,int size,int mask,EaRWType type,int set_nz)\r
409 {\r
410   if (ea<0x10)\r
411   {\r
412     if (r_ea==-1)\r
413     {\r
414       r_ea=r;\r
415       if (type == earwt_msb_dont_care) size=2;\r
416     }\r
417   }\r
418   else if (ea==0x3c) // #imm\r
419   {\r
420     r_ea=r;\r
421   }\r
422   else\r
423   {\r
424     if (r_ea==-1) r_ea=0;\r
425   }\r
426 \r
427   EaCalc (r_ea,mask,ea,size,type);\r
428   EaRead (r_ea,   r,ea,size,mask,type,set_nz);\r
429 \r
430   return 0;\r
431 }\r
432 \r
433 // Return 1 if we can read this ea\r
434 int EaCanRead(int ea,int size)\r
435 {\r
436   if (size<0)\r
437   {\r
438     // LEA:\r
439     // These don't make sense?:\r
440     if (ea< 0x10) return 0; // Register\r
441     if (ea==0x3c) return 0; // Immediate\r
442     if (ea>=0x18 && ea<0x28) return 0; // Pre/Post inc/dec An\r
443   }\r
444 \r
445   if (ea<=0x3c) return 1;\r
446   return 0;\r
447 }\r
448 \r
449 // ---------------------------------------------------------------------------\r
450 // Write effective address (ARM Register 'a') with ARM register 'v'\r
451 // Trashes r0-r3,r12,lr; 'a' can be 0 or 2+, 'v' can be 1 or higher\r
452 // If a==0 and v==1 it's faster though.\r
453 int EaWrite(int a,int v,int ea,int size,int mask,EaRWType type)\r
454 {\r
455   char text[32]="";\r
456   int shift=0;\r
457 \r
458   if(a == 1) { printf("Error! EaWrite a==1 !\n"); return 1; }\r
459 \r
460   if (type == earwt_shifted_up) shift=32-(8<<size);\r
461 \r
462   DisaPc=2; DisaGetEa(text,ea,size); // Get text version of the effective address\r
463 \r
464   if (ea<0x10)\r
465   {\r
466     int lsl=0,low=0,i;\r
467     if (size >= 2 || (size == 0 && type != earwt_sign_extend)) {\r
468       if(mask)\r
469         for (i=mask|0x8000; (i&1)==0; i>>=1) low++; // Find out how high up the EA mask is\r
470       lsl=2-low; // Having a lsl #x here saves one opcode\r
471     }\r
472 \r
473     ot(";@ EaWrite: r%d into register[r%d]:\n",v,a);\r
474     if (shift)  ot("  mov r%d,r%d,lsr #%d\n",v,v,shift);\r
475 \r
476     if      (lsl>0) ot("  str%s r%d,[r7,r%d,lsl #%i]\n",Narm[size&3],v,a,lsl);\r
477     else if (lsl<0) ot("  str%s r%d,[r7,r%d,lsr #%i]\n",Narm[size&3],v,a,-lsl);\r
478     else            ot("  str%s r%d,[r7,r%d]\n",Narm[size&3],v,a);\r
479 \r
480     ot("\n"); return 0;\r
481   }\r
482 \r
483   ot(";@ EaWrite: Write r%d into '%s' (address in r%d):\n",v,text,a);\r
484 \r
485   if (ea==0x3c) { ot("Error! Write EA=0x%x\n\n",ea); return 1; }\r
486 \r
487   if (shift)\r
488   {\r
489     ot("  mov r1,r%d,lsr #%d\n",v,shift);\r
490   }\r
491   else if (v != 1 || (size < 2 && type != earwt_zero_extend))\r
492   {\r
493     switch (size) {\r
494     case 0:\r
495       ot("  and r1,r%d,#0xff\n",v);\r
496       break;\r
497     case 1:\r
498       if (type != earwt_zero_extend)\r
499       {\r
500         ZeroExtend(1, v, size);\r
501         break;\r
502       }\r
503       // fallthrough\r
504     case 2:\r
505     default:\r
506       ot("  mov r1,r%d\n",v);\r
507       break;\r
508     }\r
509   }\r
510 \r
511   MemHandler(1,size,a,eawrite_check_addrerr); // Call write handler\r
512 \r
513   // not check by default, because most cases are rmw and\r
514   // address was already checked before reading\r
515   eawrite_check_addrerr = 0;\r
516 \r
517   ot("\n"); return 0;\r
518 }\r
519 \r
520 // Return 1 if we can write this ea\r
521 int EaCanWrite(int ea)\r
522 {\r
523   if (ea<=0x39) return 1; // 3b?\r
524   return 0;\r
525 }\r
526 // ---------------------------------------------------------------------------\r
527 \r
528 // Return 1 if EA is An reg\r
529 int EaAn(int ea)\r
530 {\r
531   if((ea&0x38)==8) return 1;\r
532   return 0;\r
533 }\r
534 \r