RSP LLE plugin. Compile and run (slowly, eat 50% CPU) on the OpenPandora
[mupen64plus-pandora.git] / source / mupen64plus-rsp-z64 / src / rsp_dasm.cpp
1 /*
2  * z64
3  *
4  * Copyright (C) 2007  ziggy
5  *
6  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
7  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
8  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
9  * (at your option) any later version.
10  *
11  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
12  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
13  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
14  * GNU General Public License for more details.
15  *
16  * You should have received a copy of the GNU General Public License along
17  * with this program; if not, write to the Free Software Foundation, Inc.,
18  * 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA.
19  *
20 **/
21
22 /*
23     Nintendo/SGI RSP Disassembler
24
25     Written by Ville Linde
26 */
27
28 //#include "z64.h"
29 #include <stdarg.h>
30 #include <stdio.h>
31 #include "rsp.h"
32
33 #define DASMFLAG_SUPPORTED         0x80000000      /* are disassembly flags supported? */
34 #define DASMFLAG_STEP_OUT          0x40000000      /* this instruction should be the end of a step out sequence */
35 #define DASMFLAG_STEP_OVER         0x20000000      /* this instruction should be stepped over by setting a breakpoint afterwards */
36 #define DASMFLAG_OVERINSTMASK      0x18000000      /* number of extra instructions to skip when stepping over */
37 #define DASMFLAG_OVERINSTSHIFT     27              /* bits to shift after masking to get the value */
38 #define DASMFLAG_LENGTHMASK        0x0000ffff      /* the low 16-bits contain the actual length */
39 #define DASMFLAG_STEP_OVER_EXTRA(x) ((x) << DASMFLAG_OVERINSTSHIFT)
40
41 static const char *reg[32] =
42 {
43         "0",    "r1",   "r2",   "r3",   "r4",   "r5",   "r6",   "r7",
44         "r8",   "r9",   "r10",  "r11",  "r12",  "r13",  "r14",  "r15",
45         "r16",  "r17",  "r18",  "r19",  "r20",  "r21",  "r22",  "r23",
46         "r24",  "r25",  "r26",  "r27",  "r28",  "r29",  "r30",  "r31"
47 };
48
49 static const char *vreg[32] =
50 {
51         " v0", " v1", " v2", " v3", " v4", " v5", " v6", " v7",
52         " v8", " v9", "v10", "v11", "v12", "v13", "v14", "v15",
53         "v16", "v17", "v18", "v19", "v20", "v21", "v22", "v23",
54         "v24", "v25", "v26", "v27", "v28", "v29", "v30", "v31"
55 };
56
57 static const char *cop0_regs[32] =
58 {
59         "SP_MEM_ADDR",  "SP_DRAM_ADDR",    "SP_RD_LEN",    "SP_WR_LEN",
60         "SP_STATUS",    "SP_DMA_FULL",     "SP_DMA_BUSY",  "SP_SEMAPHORE",
61         "DPC_START",    "DPC_END",         "DPC_CURRENT",  "DPC_STATUS",
62         "DPC_CLOCK",    "DPC_BUFBUSY",     "DPC_PIPEBUSY", "DPC_TMEM",
63         "???",          "???",             "???",          "???",
64         "???",          "???",             "???",          "???",
65         "???",          "???",             "???",          "???",
66         "???",          "???",             "???",          "???"
67 };
68
69 static const char *element[16] =
70 {
71         "",           "[???]",      "[00224466]", "[11335577]", "[00004444]", "[11115555]", "[22226666]", "[33337777]",
72         "[00000000]", "[11111111]", "[22222222]", "[33333333]", "[44444444]", "[55555555]", "[66666666]", "[77777777]"
73 };
74
75 static const char *element2[16] =
76 {
77         "01234567", "????????", "00224466", "11335577", "00004444", "11115555", "22226666", "33337777",
78         "00000000", "11111111", "22222222", "33333333", "44444444", "55555555", "66666666", "77777777"
79 };
80
81 #define INLINE inline
82 INLINE char *signed_imm16(UINT32 op)
83 {
84         static char temp[10];
85         INT16 value = op & 0xffff;
86
87         if (value < 0)
88         {
89                 sprintf(temp, "-$%04x", -value);
90         }
91         else
92         {
93                 sprintf(temp, "$%04x", value);
94         }
95         return temp;
96 }
97
98
99 static char *output;
100
101 static void print(const char *fmt, ...)
102 {
103         va_list vl;
104
105         va_start(vl, fmt);
106         output += vsprintf(output, fmt, vl);
107         va_end(vl);
108 }
109
110 static void disasm_cop0(UINT32 op)
111 {
112         int rt = (op >> 16) & 31;
113         int rd = (op >> 11) & 31;
114
115         switch ((op >> 21) & 0x1f)
116         {
117                 case 0x00:      print("mfc0   %s, %s", reg[rt], cop0_regs[rd]); break;
118                 case 0x04:      print("mtc0   %s, %s", reg[rt], cop0_regs[rd]); break;
119
120                 default:        print("??? (COP0)"); break;
121         }
122 }
123
124 static void disasm_cop2(UINT32 op)
125 {
126         int rt = (op >> 16) & 31;
127         int rd = (op >> 11) & 31;
128         int el = (op >> 21) & 0xf;
129         int dest = (op >> 6) & 0x1f;
130         int s1 = rd;
131         int s2 = rt;
132
133         switch ((op >> 21) & 0x1f)
134         {
135                 case 0x00:      print("mfc2   %s, %s[%d]", reg[rt], vreg[rd], dest); break;
136                 case 0x02:      print("cfc2   %s, FLAG%d", reg[rt], rd); break;
137                 case 0x04:      print("mtc2   %s, %s[%d]", reg[rt], vreg[rd], dest); break;
138                 case 0x06:      print("ctc2   %s, FLAG%d", reg[rt], rd); break;
139
140                 case 0x10: case 0x11: case 0x12: case 0x13: case 0x14: case 0x15: case 0x16: case 0x17:
141                 case 0x18: case 0x19: case 0x1a: case 0x1b: case 0x1c: case 0x1d: case 0x1e: case 0x1f:
142                 {
143                         switch (op & 0x3f)
144                         {
145                                 case 0x00:      print("vmulf  %s, %s, %s%s", vreg[dest], vreg[s1], vreg[s2], element[el]); break;
146                                 case 0x01:      print("vmulu  %s, %s, %s%s", vreg[dest], vreg[s1], vreg[s2], element[el]); break;
147                                 case 0x02:      print("vrndp  %s, %s, %s%s", vreg[dest], vreg[s1], vreg[s2], element[el]); break;
148                                 case 0x03:      print("vmulq  %s, %s, %s%s", vreg[dest], vreg[s1], vreg[s2], element[el]); break;
149                                 case 0x04:      print("vmudl  %s, %s, %s%s", vreg[dest], vreg[s1], vreg[s2], element[el]); break;
150                                 case 0x05:      print("vmudm  %s, %s, %s%s", vreg[dest], vreg[s1], vreg[s2], element[el]); break;
151                                 case 0x06:      print("vmudn  %s, %s, %s%s", vreg[dest], vreg[s1], vreg[s2], element[el]); break;
152                                 case 0x07:      print("vmudh  %s, %s, %s%s", vreg[dest], vreg[s1], vreg[s2], element[el]); break;
153                                 case 0x08:      print("vmacf  %s, %s, %s%s", vreg[dest], vreg[s1], vreg[s2], element[el]); break;
154                                 case 0x09:      print("vmacu  %s, %s, %s%s", vreg[dest], vreg[s1], vreg[s2], element[el]); break;
155                                 case 0x0a:      print("vrndn  %s, %s, %s%s", vreg[dest], vreg[s1], vreg[s2], element[el]); break;
156                                 case 0x0b:      print("vmacq  %s, %s, %s%s", vreg[dest], vreg[s1], vreg[s2], element[el]); break;
157                                 case 0x0c:      print("vmadl  %s, %s, %s%s", vreg[dest], vreg[s1], vreg[s2], element[el]); break;
158                                 case 0x0d:      print("vmadm  %s, %s, %s%s", vreg[dest], vreg[s1], vreg[s2], element[el]); break;
159                                 case 0x0e:      print("vmadn  %s, %s, %s%s", vreg[dest], vreg[s1], vreg[s2], element[el]); break;
160                                 case 0x0f:      print("vmadh  %s, %s, %s%s", vreg[dest], vreg[s1], vreg[s2], element[el]); break;
161                                 case 0x10:      print("vadd   %s, %s, %s%s", vreg[dest], vreg[s1], vreg[s2], element[el]); break;
162                                 case 0x11:      print("vsub   %s, %s, %s%s", vreg[dest], vreg[s1], vreg[s2], element[el]); break;
163                                 case 0x12:      print("vsut???"); break;
164                                 case 0x13:      print("vabs   %s, %s, %s%s", vreg[dest], vreg[s1], vreg[s2], element[el]); break;
165                                 case 0x14:      print("vaddc  %s, %s, %s%s", vreg[dest], vreg[s1], vreg[s2], element[el]); break;
166                                 case 0x15:      print("vsubc  %s, %s, %s%s", vreg[dest], vreg[s1], vreg[s2], element[el]); break;
167
168                                 case 0x1d:
169                                 {
170                                         switch (el)
171                                         {
172                                                 case 8:         print("vsaw   %s, ACCUM_H", vreg[dest]); break;
173                                                 case 9:         print("vsaw   %s, ACCUM_M", vreg[dest]); break;
174                                                 case 10:        print("vsaw   %s, ACCUM_L", vreg[dest]); break;
175                                                 default:        print("vsaw   %s, ???", vreg[dest]); break;
176                                         }
177                                         break;
178                                 }
179
180                                 case 0x20:      print("vlt    %s, %s, %s%s", vreg[dest], vreg[s1], vreg[s2], element[el]); break;
181                                 case 0x21:      print("veq    %s, %s, %s%s", vreg[dest], vreg[s1], vreg[s2], element[el]); break;
182                                 case 0x22:      print("vne    %s, %s, %s%s", vreg[dest], vreg[s1], vreg[s2], element[el]); break;
183                                 case 0x23:      print("vge    %s, %s, %s%s", vreg[dest], vreg[s1], vreg[s2], element[el]); break;
184                                 case 0x24:      print("vcl    %s, %s, %s%s", vreg[dest], vreg[s1], vreg[s2], element[el]); break;
185                                 case 0x25:      print("vch    %s, %s, %s%s", vreg[dest], vreg[s1], vreg[s2], element[el]); break;
186                                 case 0x26:      print("vcr    %s, %s, %s%s", vreg[dest], vreg[s1], vreg[s2], element[el]); break;
187                                 case 0x27:      print("vmrg   %s, %s, %s%s", vreg[dest], vreg[s1], vreg[s2], element[el]); break;
188                                 case 0x28:      print("vand   %s, %s, %s%s", vreg[dest], vreg[s1], vreg[s2], element[el]); break;
189                                 case 0x29:      print("vnand  %s, %s, %s%s", vreg[dest], vreg[s1], vreg[s2], element[el]); break;
190                                 case 0x2a:      print("vor    %s, %s, %s%s", vreg[dest], vreg[s1], vreg[s2], element[el]); break;
191                                 case 0x2b:      print("vnor   %s, %s, %s%s", vreg[dest], vreg[s1], vreg[s2], element[el]); break;
192                                 case 0x2c:      print("vxor   %s, %s, %s%s", vreg[dest], vreg[s1], vreg[s2], element[el]); break;
193                                 case 0x2d:      print("vnxor  %s, %s, %s%s", vreg[dest], vreg[s1], vreg[s2], element[el]); break;
194                                 case 0x30:      print("vrcp   %s[%d], %s[%c]", vreg[dest], s1 & 7, vreg[s2], element2[el][7-(s1 & 7)]); break;
195                                 case 0x31:      print("vrcpl  %s[%d], %s[%c]", vreg[dest], s1 & 7, vreg[s2], element2[el][7-(s1 & 7)]); break;
196                                 case 0x32:      print("vrcph  %s[%d], %s[%c]", vreg[dest], s1 & 7, vreg[s2], element2[el][7-(s1 & 7)]); break;
197                                 case 0x33:      print("vmov   %s[%d], %s[%c]", vreg[dest], s1 & 7, vreg[s2], element2[el][7-(s1 & 7)]); break;
198                                 case 0x34:      print("vrsq   %s[%d], %s[%c]", vreg[dest], s1 & 7, vreg[s2], element2[el][7-(s1 & 7)]); break;
199                                 case 0x35:      print("vrsql  %s[%d], %s[%c]", vreg[dest], s1 & 7, vreg[s2], element2[el][7-(s1 & 7)]); break;
200                                 case 0x36:      print("vrsqh  %s[%d], %s[%c]", vreg[dest], s1 & 7, vreg[s2], element2[el][7-(s1 & 7)]); break;
201                                 case 0x37:      print("vnop"); break;
202                                 default:        print("??? (VECTOR OP)"); break;
203                         }
204                         break;
205                 }
206
207                 default:        print("??? (COP2)"); break;
208         }
209 }
210
211 static void disasm_lwc2(UINT32 op)
212 {
213         int dest = (op >> 16) & 0x1f;
214         int base = (op >> 21) & 0x1f;
215         int del = (op >> 7) & 0xf;
216         int offset = (op & 0x7f);
217         if (offset & 0x40)
218                 offset |= 0xffffff80;
219
220         switch ((op >> 11) & 0x1f)
221         {
222                 case 0x00:      print("lbv    %s[%d], %s(%s)", vreg[dest], del, signed_imm16(offset * 1), reg[base]); break;
223                 case 0x01:      print("lsv    %s[%d], %s(%s)", vreg[dest], del, signed_imm16(offset * 2), reg[base]); break;
224                 case 0x02:      print("llv    %s[%d], %s(%s)", vreg[dest], del, signed_imm16(offset * 4), reg[base]); break;
225                 case 0x03:      print("ldv    %s[%d], %s(%s)", vreg[dest], del, signed_imm16(offset * 8), reg[base]); break;
226                 case 0x04:      print("lqv    %s[%d], %s(%s)", vreg[dest], del, signed_imm16(offset * 16), reg[base]); break;
227                 case 0x05:      print("lrv    %s[%d], %s(%s)", vreg[dest], del, signed_imm16(offset * 16), reg[base]); break;
228                 case 0x06:      print("lpv    %s[%d], %s(%s)", vreg[dest], del, signed_imm16(offset * 8), reg[base]); break;
229                 case 0x07:      print("luv    %s[%d], %s(%s)", vreg[dest], del, signed_imm16(offset * 8), reg[base]); break;
230                 case 0x08:      print("lhv    %s[%d], %s(%s)", vreg[dest], del, signed_imm16(offset * 16), reg[base]); break;
231                 case 0x09:      print("lfv    %s[%d], %s(%s)", vreg[dest], del, signed_imm16(offset * 16), reg[base]); break;
232                 case 0x0a:      print("lwv    %s[%d], %s(%s)", vreg[dest], del, signed_imm16(offset * 16), reg[base]); break;
233                 case 0x0b:      print("ltv    %s[%d], %s(%s)", vreg[dest], del, signed_imm16(offset * 16), reg[base]); break;
234                 default:        print("??? (LWC2)"); break;
235         }
236 }
237
238 static void disasm_swc2(UINT32 op)
239 {
240         int dest = (op >> 16) & 0x1f;
241         int base = (op >> 21) & 0x1f;
242         int del = (op >> 7) & 0xf;
243         int offset = (op & 0x7f);
244         if (offset & 0x40)
245                 offset |= 0xffffff80;
246
247         switch ((op >> 11) & 0x1f)
248         {
249                 case 0x00:      print("sbv    %s[%d], %s(%s)", vreg[dest], del, signed_imm16(offset * 1), reg[base]); break;
250                 case 0x01:      print("ssv    %s[%d], %s(%s)", vreg[dest], del, signed_imm16(offset * 2), reg[base]); break;
251                 case 0x02:      print("slv    %s[%d], %s(%s)", vreg[dest], del, signed_imm16(offset * 4), reg[base]); break;
252                 case 0x03:      print("sdv    %s[%d], %s(%s)", vreg[dest], del, signed_imm16(offset * 8), reg[base]); break;
253                 case 0x04:      print("sqv    %s[%d], %s(%s)", vreg[dest], del, signed_imm16(offset * 16), reg[base]); break;
254                 case 0x05:      print("srv    %s[%d], %s(%s)", vreg[dest], del, signed_imm16(offset * 16), reg[base]); break;
255                 case 0x06:      print("spv    %s[%d], %s(%s)", vreg[dest], del, signed_imm16(offset * 8), reg[base]); break;
256                 case 0x07:      print("suv    %s[%d], %s(%s)", vreg[dest], del, signed_imm16(offset * 8), reg[base]); break;
257                 case 0x08:      print("shv    %s[%d], %s(%s)", vreg[dest], del, signed_imm16(offset * 16), reg[base]); break;
258                 case 0x09:      print("sfv    %s[%d], %s(%s)", vreg[dest], del, signed_imm16(offset * 16), reg[base]); break;
259                 case 0x0a:      print("swv    %s[%d], %s(%s)", vreg[dest], del, signed_imm16(offset * 16), reg[base]); break;
260                 case 0x0b:      print("stv    %s[%d], %s(%s)", vreg[dest], del, signed_imm16(offset * 16), reg[base]); break;
261                 default:        print("??? (SWC2)"); break;
262         }
263 }
264
265 offs_t rsp_dasm_one(char *buffer, offs_t pc, UINT32 op)
266 {
267         int rs = (op >> 21) & 31;
268         int rt = (op >> 16) & 31;
269         int rd = (op >> 11) & 31;
270         int shift = (op >> 6) & 31;
271         UINT32 flags = 0;
272
273         output = buffer;
274
275         switch (op >> 26)
276         {
277                 case 0x00:              // SPECIAL
278                 {
279                         switch (op & 0x3f)
280                         {
281                                 case 0x00:
282                                 {
283                                         if (op == 0)
284                                         {
285                                                 print("nop");
286                                         }
287                                         else
288                                         {
289                                                 print("sll    %s, %s, %d", reg[rd], reg[rt], shift);
290                                         }
291                                         break;
292                                 }
293                                 case 0x02:      print("srl    %s, %s, %d", reg[rd], reg[rt], shift); break;
294                                 case 0x03:      print("sra    %s, %s, %d", reg[rd], reg[rt], shift); break;
295                                 case 0x04:      print("sllv   %s, %s, %s", reg[rd], reg[rt], reg[rs]); break;
296                                 case 0x06:      print("srlv   %s, %s, %s", reg[rd], reg[rt], reg[rs]); break;
297                                 case 0x07:      print("srav   %s, %s, %s", reg[rd], reg[rt], reg[rs]); break;
298                                 case 0x08:      print("jr     %s", reg[rs]); if (rs == 31) flags = DASMFLAG_STEP_OUT; break;
299                                 case 0x09:
300                                 {
301                                         if (rd == 31)
302                                         {
303                                                 print("jalr   %s", reg[rs]);
304                                         }
305                                         else
306                                         {
307                                                 print("jalr   %s, %s", reg[rs], reg[rd]);
308                                         }
309                                         flags = DASMFLAG_STEP_OVER | DASMFLAG_STEP_OVER_EXTRA(1);
310                                         break;
311                                 }
312                                 case 0x0d:      print("break"); flags = DASMFLAG_STEP_OVER;     break;
313                                 case 0x20:      print("add    %s, %s, %s", reg[rd], reg[rs], reg[rt]); break;
314                                 case 0x21:      print("addu   %s, %s, %s", reg[rd], reg[rs], reg[rt]); break;
315                                 case 0x22:      print("sub    %s, %s, %s", reg[rd], reg[rs], reg[rt]); break;
316                                 case 0x23:      print("subu   %s, %s, %s", reg[rd], reg[rs], reg[rt]); break;
317                                 case 0x24:      print("and    %s, %s, %s", reg[rd], reg[rs], reg[rt]); break;
318                                 case 0x25:      print("or     %s, %s, %s", reg[rd], reg[rs], reg[rt]); break;
319                                 case 0x26:      print("xor    %s, %s, %s", reg[rd], reg[rs], reg[rt]); break;
320                                 case 0x27:      print("nor    %s, %s, %s", reg[rd], reg[rs], reg[rt]); break;
321                                 case 0x2a:      print("slt    %s, %s, %s", reg[rd], reg[rs], reg[rt]); break;
322                                 case 0x2b:      print("sltu   %s, %s, %s", reg[rd], reg[rs], reg[rt]); break;
323
324                                 default:        print("???"); break;
325                         }
326                         break;
327                 }
328
329                 case 0x01:              // REGIMM
330                 {
331                         switch ((op >> 16) & 0x1f)
332                         {
333                                 case 0x00:      print("bltz   %s, $%08X", reg[rs], pc + 4 + ((INT16)op << 2)); break;
334                                 case 0x01:      print("bgez   %s, $%08X", reg[rs], pc + 4 + ((INT16)op << 2)); break;
335                                 case 0x10:      print("bltzal %s, $%08X", reg[rs], pc + 4 + ((INT16)op << 2)); break;
336                                 case 0x11:      print("bgezal %s, $%08X", reg[rs], pc + 4 + ((INT16)op << 2)); break;
337
338                                 default:        print("???"); break;
339                         }
340                         break;
341                 }
342
343                 case 0x02:      print("j      $%08X", (op & 0x03ffffff) << 2); break;
344                 case 0x03:      print("jal    $%08X", (op & 0x03ffffff) << 2); break;
345                 case 0x04:      print("beq    %s, %s, $%08X", reg[rs], reg[rt], pc + 4 + ((INT16)(op) << 2)); break;
346                 case 0x05:      print("bne    %s, %s, $%08X", reg[rs], reg[rt], pc + 4 + ((INT16)(op) << 2)); break;
347                 case 0x06:      print("blez   %s, $%08X", reg[rs], pc + 4 + ((INT16)(op) << 2)); break;
348                 case 0x07:      print("bgtz   %s, $%08X", reg[rs], pc + 4 + ((INT16)(op) << 2)); break;
349                 case 0x08:      print("addi   %s, %s, %s", reg[rt], reg[rs], signed_imm16(op)); break;
350                 case 0x09:      print("addiu  %s, %s, %s", reg[rt], reg[rs], signed_imm16(op)); break;
351                 case 0x0a:      print("slti   %s, %s, %s", reg[rt], reg[rs], signed_imm16(op)); break;
352                 case 0x0b:      print("sltiu  %s, %s, %s", reg[rt], reg[rs], signed_imm16(op)); break;
353                 case 0x0c:      print("andi   %s, %s, $%04X", reg[rt], reg[rs], (UINT16)(op)); break;
354                 case 0x0d:      print("ori    %s, %s, $%04X", reg[rt], reg[rs], (UINT16)(op)); break;
355                 case 0x0e:      print("xori   %s, %s, $%04X", reg[rt], reg[rs], (UINT16)(op)); break;
356                 case 0x0f:      print("lui    %s, %s, $%04X", reg[rt], reg[rs], (UINT16)(op)); break;
357
358                 case 0x10:      disasm_cop0(op); break;
359                 case 0x12:      disasm_cop2(op); break;
360
361                 case 0x20:      print("lb     %s, %s(%s)", reg[rt], signed_imm16(op), reg[rs]); break;
362                 case 0x21:      print("lh     %s, %s(%s)", reg[rt], signed_imm16(op), reg[rs]); break;
363                 case 0x23:      print("lw     %s, %s(%s)", reg[rt], signed_imm16(op), reg[rs]); break;
364                 case 0x24:      print("lbu    %s, %s(%s)", reg[rt], signed_imm16(op), reg[rs]); break;
365                 case 0x25:      print("lhu    %s, %s(%s)", reg[rt], signed_imm16(op), reg[rs]); break;
366                 case 0x28:      print("sb     %s, %s(%s)", reg[rt], signed_imm16(op), reg[rs]); break;
367                 case 0x29:      print("sh     %s, %s(%s)", reg[rt], signed_imm16(op), reg[rs]); break;
368                 case 0x2b:      print("sw     %s, %s(%s)", reg[rt], signed_imm16(op), reg[rs]); break;
369
370                 case 0x32:      disasm_lwc2(op); break;
371                 case 0x3a:      disasm_swc2(op); break;
372
373                 default:        print("???"); break;
374         }
375
376         return 4 | flags | DASMFLAG_SUPPORTED;
377 }