pico/sek.c

   1 // This is part of Pico Library\r
   2 \r
   3 // (c) Copyright 2004 Dave, All rights reserved.\r
   4 // (c) Copyright 2006 notaz, All rights reserved.\r
   5 // Free for non-commercial use.\r
   6 \r
   7 // For commercial use, separate licencing terms must be obtained.\r
   8 \r
   9 \r
  10 #include "pico_int.h"\r
  11 #include "memory.h"\r
  12 \r
  13 \r
  14 int SekCycleCnt=0; // cycles done in this frame\r
  15 int SekCycleAim=0; // cycle aim\r
  16 unsigned int SekCycleCntT=0;\r
  17 \r
  18 \r
  19 /* context */\r
  20 // Cyclone 68000\r
  21 #ifdef EMU_C68K\r
  22 struct Cyclone PicoCpuCM68k;\r
  23 #endif\r
  24 // MUSASHI 68000\r
  25 #ifdef EMU_M68K\r
  26 m68ki_cpu_core PicoCpuMM68k;\r
  27 #endif\r
  28 // FAME 68000\r
  29 #ifdef EMU_F68K\r
  30 M68K_CONTEXT PicoCpuFM68k;\r
  31 #endif\r
  32 \r
  33 \r
  34 /* callbacks */\r
  35 #ifdef EMU_C68K\r
  36 // interrupt acknowledgment\r
  37 static int SekIntAck(int level)\r
  38 {\r
  39   // try to emulate VDP's reaction to 68000 int ack\r
  40   if     (level == 4) { Pico.video.pending_ints  =  0;    elprintf(EL_INTS, "hack: @ %06x [%i]", SekPc, SekCycleCnt); }\r
  41   else if(level == 6) { Pico.video.pending_ints &= ~0x20; elprintf(EL_INTS, "vack: @ %06x [%i]", SekPc, SekCycleCnt); }\r
  42   PicoCpuCM68k.irq = 0;\r
  43   return CYCLONE_INT_ACK_AUTOVECTOR;\r
  44 }\r
  45 \r
  46 static void SekResetAck(void)\r
  47 {\r
  48   elprintf(EL_ANOMALY, "Reset encountered @ %06x", SekPc);\r
  49 }\r
  50 \r
  51 static int SekUnrecognizedOpcode()\r
  52 {\r
  53   unsigned int pc, op;\r
  54   pc = SekPc;\r
  55   op = PicoCpuCM68k.read16(pc);\r
  56   elprintf(EL_ANOMALY, "Unrecognized Opcode %04x @ %06x", op, pc);\r
  57   // see if we are not executing trash\r
  58   if (pc < 0x200 || (pc > Pico.romsize+4 && (pc&0xe00000)!=0xe00000)) {\r
  59     PicoCpuCM68k.cycles = 0;\r
  60     PicoCpuCM68k.state_flags |= 1;\r
  61     return 1;\r
  62   }\r
  63 #ifdef EMU_M68K // debugging cyclone\r
  64   {\r
  65     extern int have_illegal;\r
  66     have_illegal = 1;\r
  67   }\r
  68 #endif\r
  69   return 0;\r
  70 }\r
  71 #endif\r
  72 \r
  73 \r
  74 #ifdef EMU_M68K\r
  75 static int SekIntAckM68K(int level)\r
  76 {\r
  77   if     (level == 4) { Pico.video.pending_ints  =  0;    elprintf(EL_INTS, "hack: @ %06x [%i]", SekPc, SekCycleCnt); }\r
  78   else if(level == 6) { Pico.video.pending_ints &= ~0x20; elprintf(EL_INTS, "vack: @ %06x [%i]", SekPc, SekCycleCnt); }\r
  79   CPU_INT_LEVEL = 0;\r
  80   return M68K_INT_ACK_AUTOVECTOR;\r
  81 }\r
  82 \r
  83 static int SekTasCallback(void)\r
  84 {\r
  85   return 0; // no writeback\r
  86 }\r
  87 #endif\r
  88 \r
  89 \r
  90 #ifdef EMU_F68K\r
  91 static void SekIntAckF68K(unsigned level)\r
  92 {\r
  93   if     (level == 4) { Pico.video.pending_ints  =  0;    elprintf(EL_INTS, "hack: @ %06x [%i]", SekPc, SekCycleCnt); }\r
  94   else if(level == 6) { Pico.video.pending_ints &= ~0x20; elprintf(EL_INTS, "vack: @ %06x [%i]", SekPc, SekCycleCnt); }\r
  95   PicoCpuFM68k.interrupts[0] = 0;\r
  96 }\r
  97 #endif\r
  98 \r
  99 \r
 100 PICO_INTERNAL void SekInit(void)\r
 101 {\r
 102 #ifdef EMU_C68K\r
 103   CycloneInit();\r
 104   memset(&PicoCpuCM68k,0,sizeof(PicoCpuCM68k));\r
 105   PicoCpuCM68k.IrqCallback=SekIntAck;\r
 106   PicoCpuCM68k.ResetCallback=SekResetAck;\r
 107   PicoCpuCM68k.UnrecognizedCallback=SekUnrecognizedOpcode;\r
 108   PicoCpuCM68k.flags=4;   // Z set\r
 109 #endif\r
 110 #ifdef EMU_M68K\r
 111   {\r
 112     void *oldcontext = m68ki_cpu_p;\r
 113     m68k_set_context(&PicoCpuMM68k);\r
 114     m68k_set_cpu_type(M68K_CPU_TYPE_68000);\r
 115     m68k_init();\r
 116     m68k_set_int_ack_callback(SekIntAckM68K);\r
 117     m68k_set_tas_instr_callback(SekTasCallback);\r
 118     //m68k_pulse_reset();\r
 119     m68k_set_context(oldcontext);\r
 120   }\r
 121 #endif\r
 122 #ifdef EMU_F68K\r
 123   {\r
 124     void *oldcontext = g_m68kcontext;\r
 125     g_m68kcontext = &PicoCpuFM68k;\r
 126     memset(&PicoCpuFM68k, 0, sizeof(PicoCpuFM68k));\r
 127     fm68k_init();\r
 128     PicoCpuFM68k.iack_handler = SekIntAckF68K;\r
 129     PicoCpuFM68k.sr = 0x2704; // Z flag\r
 130     g_m68kcontext = oldcontext;\r
 131   }\r
 132 #endif\r
 133 }\r
 134 \r
 135 \r
 136 // Reset the 68000:\r
 137 PICO_INTERNAL int SekReset(void)\r
 138 {\r
 139   if (Pico.rom==NULL) return 1;\r
 140 \r
 141 #ifdef EMU_C68K\r
 142   CycloneReset(&PicoCpuCM68k);\r
 143 #endif\r
 144 #ifdef EMU_M68K\r
 145   m68k_set_context(&PicoCpuMM68k); // if we ever reset m68k, we always need it's context to be set\r
 146   m68ki_cpu.sp[0]=0;\r
 147   m68k_set_irq(0);\r
 148   m68k_pulse_reset();\r
 149   REG_USP = 0; // ?\r
 150 #endif\r
 151 #ifdef EMU_F68K\r
 152   {\r
 153     g_m68kcontext = &PicoCpuFM68k;\r
 154     fm68k_reset();\r
 155   }\r
 156 #endif\r
 157 \r
 158   return 0;\r
 159 }\r
 160 \r
 161 void SekStepM68k(void)\r
 162 {\r
 163   SekCycleAim=SekCycleCnt+1;\r
 164 #if defined(EMU_CORE_DEBUG)\r
 165   SekCycleCnt+=CM_compareRun(1, 0);\r
 166 #elif defined(EMU_C68K)\r
 167   PicoCpuCM68k.cycles=1;\r
 168   CycloneRun(&PicoCpuCM68k);\r
 169   SekCycleCnt+=1-PicoCpuCM68k.cycles;\r
 170 #elif defined(EMU_M68K)\r
 171   SekCycleCnt+=m68k_execute(1);\r
 172 #elif defined(EMU_F68K)\r
 173   SekCycleCnt+=fm68k_emulate(1, 0, 0);\r
 174 #endif\r
 175 }\r
 176 \r
 177 PICO_INTERNAL void SekSetRealTAS(int use_real)\r
 178 {\r
 179 #ifdef EMU_C68K\r
 180   CycloneSetRealTAS(use_real);\r
 181 #endif\r
 182 #ifdef EMU_F68K\r
 183   // TODO\r
 184 #endif\r
 185 }\r
 186 \r
 187 \r
 188 /* idle loop detection, not to be used in CD mode */\r
 189 #ifdef EMU_C68K\r
 190 #include "cpu/Cyclone/tools/idle.h"\r
 191 #endif\r
 192 \r
 193 static unsigned short **idledet_ptrs = NULL;\r
 194 static int idledet_count = 0, idledet_bads = 0;\r
 195 int idledet_start_frame = 0;\r
 196 \r
 197 #if 0\r
 198 #define IDLE_STATS 1\r
 199 unsigned int idlehit_addrs[128], idlehit_counts[128];\r
 200 \r
 201 void SekRegisterIdleHit(unsigned int pc)\r
 202 {\r
 203   int i;\r
 204   for (i = 0; i < 127 && idlehit_addrs[i]; i++) {\r
 205     if (idlehit_addrs[i] == pc) {\r
 206       idlehit_counts[i]++;\r
 207       return;\r
 208     }\r
 209   }\r
 210   idlehit_addrs[i] = pc;\r
 211   idlehit_counts[i] = 1;\r
 212   idlehit_addrs[i+1] = 0;\r
 213 }\r
 214 #endif\r
 215 \r
 216 void SekInitIdleDet(void)\r
 217 {\r
 218   unsigned short **tmp = realloc(idledet_ptrs, 0x200*4);\r
 219   if (tmp == NULL) {\r
 220     free(idledet_ptrs);\r
 221     idledet_ptrs = NULL;\r
 222   }\r
 223   else\r
 224     idledet_ptrs = tmp;\r
 225   idledet_count = idledet_bads = 0;\r
 226   idledet_start_frame = Pico.m.frame_count + 360;\r
 227 #ifdef IDLE_STATS\r
 228   idlehit_addrs[0] = 0;\r
 229 #endif\r
 230 \r
 231 #ifdef EMU_C68K\r
 232   CycloneInitIdle();\r
 233 #endif\r
 234 #ifdef EMU_F68K\r
 235   fm68k_emulate(0, 0, 1);\r
 236 #endif\r
 237 }\r
 238 \r
 239 int SekIsIdleCode(unsigned short *dst, int bytes)\r
 240 {\r
 241   // printf("SekIsIdleCode %04x %i\n", *dst, bytes);\r
 242   switch (bytes)\r
 243   {\r
 244     case 2:\r
 245       if ((*dst & 0xf000) != 0x6000)     // not another branch\r
 246         return 1;\r
 247       break;\r
 248     case 4:\r
 249       if (  (*dst & 0xfff8) == 0x4a10 || // tst.b ($aX)      // there should be no need to wait\r
 250             (*dst & 0xfff8) == 0x4a28 || // tst.b ($xxxx,a0) // for byte change anywhere\r
 251             (*dst & 0xff3f) == 0x4a38 || // tst.x ($xxxx.w); tas ($xxxx.w)\r
 252             (*dst & 0xc1ff) == 0x0038 || // move.x ($xxxx.w), dX\r
 253             (*dst & 0xf13f) == 0xb038)   // cmp.x ($xxxx.w), dX\r
 254         return 1;\r
 255       break;\r
 256     case 6:\r
 257       if ( ((dst[1] & 0xe0) == 0xe0 && ( // RAM and\r
 258             *dst == 0x4a39 ||            //   tst.b ($xxxxxxxx)\r
 259             *dst == 0x4a79 ||            //   tst.w ($xxxxxxxx)\r
 260             *dst == 0x4ab9 ||            //   tst.l ($xxxxxxxx)\r
 261             (*dst & 0xc1ff) == 0x0039 || //   move.x ($xxxxxxxx), dX\r
 262             (*dst & 0xf13f) == 0xb039))||//   cmp.x ($xxxxxxxx), dX\r
 263             *dst == 0x0838 ||            // btst $X, ($xxxx.w) [6 byte op]\r
 264             (*dst & 0xffbf) == 0x0c38)   // cmpi.{b,w} $X, ($xxxx.w)\r
 265         return 1;\r
 266       break;\r
 267     case 8:\r
 268       if ( ((dst[2] & 0xe0) == 0xe0 && ( // RAM and\r
 269             *dst == 0x0839 ||            //   btst $X, ($xxxxxxxx.w) [8 byte op]\r
 270             (*dst & 0xffbf) == 0x0c39))||//   cmpi.{b,w} $X, ($xxxxxxxx)\r
 271             *dst == 0x0cb8)              // cmpi.l $X, ($xxxx.w)\r
 272         return 1;\r
 273       break;\r
 274     case 12:\r
 275        if ((*dst & 0xf1f8) == 0x3010 && // move.w (aX), dX\r
 276             (dst[1]&0xf100) == 0x0000 && // arithmetic\r
 277             (dst[3]&0xf100) == 0x0000)   // arithmetic\r
 278         return 1;\r
 279       break;\r
 280   }\r
 281 \r
 282   return 0;\r
 283 }\r
 284 \r
 285 int SekRegisterIdlePatch(unsigned int pc, int oldop, int newop, void *ctx)\r
 286 {\r
 287   int is_main68k = 1;\r
 288   u16 *target;\r
 289   uptr v;\r
 290 \r
 291 #if   defined(EMU_C68K)\r
 292   struct Cyclone *cyc = ctx;\r
 293   is_main68k = cyc == &PicoCpuCM68k;\r
 294   pc -= cyc->membase;\r
 295 #elif defined(EMU_F68K)\r
 296   is_main68k = ctx == &PicoCpuFM68k;\r
 297 #endif\r
 298   pc &= ~0xff000000;\r
 299   elprintf(EL_IDLE, "idle: patch %06x %04x %04x %c %c #%i", pc, oldop, newop,\r
 300     (newop&0x200)?'n':'y', is_main68k?'m':'s', idledet_count);\r
 301 \r
 302   // XXX: probably shouldn't patch RAM too\r
 303   v = m68k_read16_map[pc >> M68K_MEM_SHIFT];\r
 304   if (!(v & 0x80000000))\r
 305     target = (u16 *)((v << 1) + pc);\r
 306   else {\r
 307     if (++idledet_bads > 128)\r
 308       return 2; // remove detector\r
 309     return 1; // don't patch\r
 310   }\r
 311 \r
 312   if (idledet_count >= 0x200 && (idledet_count & 0x1ff) == 0) {\r
 313     unsigned short **tmp = realloc(idledet_ptrs, (idledet_count+0x200)*4);\r
 314     if (tmp == NULL)\r
 315       return 1;\r
 316     idledet_ptrs = tmp;\r
 317   }\r
 318 \r
 319   idledet_ptrs[idledet_count++] = target;\r
 320 \r
 321   return 0;\r
 322 }\r
 323 \r
 324 void SekFinishIdleDet(void)\r
 325 {\r
 326 #ifdef EMU_C68K\r
 327   CycloneFinishIdle();\r
 328 #endif\r
 329 #ifdef EMU_F68K\r
 330   fm68k_emulate(0, 0, 2);\r
 331 #endif\r
 332   while (idledet_count > 0)\r
 333   {\r
 334     unsigned short *op = idledet_ptrs[--idledet_count];\r
 335     if      ((*op & 0xfd00) == 0x7100)\r
 336       *op &= 0xff, *op |= 0x6600;\r
 337     else if ((*op & 0xfd00) == 0x7500)\r
 338       *op &= 0xff, *op |= 0x6700;\r
 339     else if ((*op & 0xfd00) == 0x7d00)\r
 340       *op &= 0xff, *op |= 0x6000;\r
 341     else\r
 342       elprintf(EL_STATUS|EL_IDLE, "idle: don't know how to restore %04x", *op);\r
 343   }\r
 344 }\r
 345 \r
 346 \r
 347 #if defined(EMU_M68K) && M68K_INSTRUCTION_HOOK == OPT_SPECIFY_HANDLER\r
 348 static unsigned char op_flags[0x400000/2] = { 0, };\r
 349 static int atexit_set = 0;\r
 350 \r
 351 static void make_idc(void)\r
 352 {\r
 353   FILE *f = fopen("idc.idc", "w");\r
 354   int i;\r
 355   if (!f) return;\r
 356   fprintf(f, "#include <idc.idc>\nstatic main() {\n");\r
 357   for (i = 0; i < 0x400000/2; i++)\r
 358     if (op_flags[i] != 0)\r
 359       fprintf(f, "  MakeCode(0x%06x);\n", i*2);\r
 360   fprintf(f, "}\n");\r
 361   fclose(f);\r
 362 }\r
 363 \r
 364 void instruction_hook(void)\r
 365 {\r
 366   if (!atexit_set) {\r
 367     atexit(make_idc);\r
 368     atexit_set = 1;\r
 369   }\r
 370   if (REG_PC < 0x400000)\r
 371     op_flags[REG_PC/2] = 1;\r
 372 }\r
 373 #endif\r