11 static CERR cerr_exec[] = {
12 { 201, "Program Register (PR) - memory overflow" },
13 { 202, "Stack Pointer (SP) - stack overflow" },
14 { 203, "Stack Pointer (SP) - stack underflow" },
15 { 204, "OP in word #1 - not command code" },
16 { 205, "r/r1 in word #1 - not GR" },
17 { 206, "x/r2 in word #1 - not GR" },
18 { 207, "Address in word #2 - out of memory" },
19 { 208, "SVC input - memory overflow" },
20 { 209, "SVC output - memory overflow" },
26 static CERR cerr_load[] = {
27 { 210, "load - memory overflow" },
28 { 211, "object file not specified" },
32 * 実行モード: trace, logical, dump
34 EXECMODE execmode = {false, false, false};
37 * アセンブル結果読み込みエラーをエラーリストに追加
39 void addcerrlist_load()
41 addcerrlist(ARRAYSIZE(cerr_load), cerr_load);
47 void addcerrlist_exec()
49 addcerrlist(ARRAYSIZE(cerr_exec), cerr_exec);
52 * 指定されたファイルからアセンブル結果を読み込む
54 bool loadassemble(const char *file)
60 if((fp = fopen(file, "r")) == NULL) {
64 execptr->end = execptr->start +
65 fread(sys->memory, sizeof(WORD), sys->memsize - execptr->start, fp);
66 if(execptr->end == sys->memsize) {
67 setcerr(210, file); /* load - memory overflow */
68 fprintf(stderr, "Load error - %d: %s\n", cerr->num, cerr->msg);
76 * プログラムレジスタ(PR)を表す文字列を返す
78 char *pr2str(WORD pr) {
79 char *str = malloc_chk(CERRSTRSIZE + 1, "pr2str.pr");
81 sprintf(str, "PR:#%04X", pr);
86 * 標準入力から文字データを読込(SVC 1)
91 char *buffer = malloc_chk(INSIZE + 1, "svcin.buffer");
93 if(fgets(buffer, INSIZE, stdin) == NULL) {
94 sys->memory[sys->cpu->gr[1]] = sys->memory[sys->cpu->gr[2]] = 0x0;
97 for(i = 0; i < INSIZE; i++) {
98 if(*(buffer + i) == '\0' || *(buffer + i) == '\n') {
102 if(sys->cpu->gr[1] + i >= sys->memsize - 1) {
103 setcerr(208, NULL); /* SVC input - memory overflow */
106 sys->memory[sys->cpu->gr[1]+i] = *(buffer + i);
108 sys->memory[sys->cpu->gr[2]] = i + 1;
113 * 標準出力へ文字データを書出(SVC 2)
120 for(i = 0; i < sys->memory[sys->cpu->gr[2]]; i++) {
121 if(sys->cpu->gr[1] + i >= sys->memsize - 1) {
122 setcerr(209, NULL); /* SVC output - memory overflow */
125 /* 「文字の組」の符号表に記載された文字と、改行(CR)/タブを表示 */
126 /* それ以外の文字は、「.」で表す */
127 if(((w = sys->memory[sys->cpu->gr[1]+i]) >= 0x20 && w <= 0x7E) || w == 0xA || w == '\t') {
136 * ロード/論理積/論理和/排他的論理和のフラグ設定。OFは常に0
141 /* 第15ビットが1のとき、SFは1 */
142 if((adr & 0x8000) == 0x8000) {
157 if((r = ((oprx & 0x00F0) >>4)) > GRSIZE - 1) {
158 setcerr(205, pr2str(sys->cpu->pr)); /* r/r1 in word #1 - not GR */
170 if((x = (oprx & 0x000F)) > GRSIZE - 1) {
171 setcerr(206, pr2str(sys->cpu->pr)); /* r/r1 in word #1 - not GR */
178 * 2つのWORD値からadr[,x]を取得
180 WORD adrx(WORD adr, WORD oprx)
183 if((x = x_r2(oprx)) > 0) {
184 a += sys->cpu->gr[x];
191 * 2つのWORD値からadr[,x]のアドレスに格納されている内容を取得
193 WORD val_adrx(WORD adr, WORD oprx)
196 if((a = adrx(adr, oprx)) >= sys->memsize) {
197 setcerr(207, pr2str(sys->cpu->pr + 1)); /* Address in word #2 - out of memory */
200 return sys->memory[a];
212 * LD命令 - オペランドr,adr,x。語長2
217 w[0] = sys->memory[sys->cpu->pr];
218 w[1] = sys->memory[sys->cpu->pr + 1];
219 setfr(sys->cpu->gr[r_r1(w[0])] = val_adrx(w[1], w[0]));
224 * LD命令 - オペランドr1,r2。語長1
229 w[0] = sys->memory[sys->cpu->pr];
230 setfr(sys->cpu->gr[r_r1(w[0])] = sys->cpu->gr[x_r2(w[0])]);
240 w[0] = sys->memory[sys->cpu->pr];
241 w[1] = sys->memory[sys->cpu->pr + 1];
242 sys->memory[adrx(w[1], w[0])] = sys->cpu->gr[r_r1(w[0])];
252 w[0] = sys->memory[sys->cpu->pr];
253 w[1] = sys->memory[sys->cpu->pr + 1];
254 sys->cpu->gr[r_r1(w[0])] = adrx(w[1], w[0]);
262 void adda(WORD r, WORD val)
267 /* 引数の値を16ビット符号付整数として加算し、オーバーフローをチェック */
268 assert(sizeof(short) * 8 == 16 && (short)0xFFFF == -1);
269 if((tmp = (short)(sys->cpu->gr[r]) + (short)val) > 32767 || tmp < -32768) {
272 /* 加算した結果を、WORD値に戻す */
273 sys->cpu->gr[r] = (WORD)(tmp & 0xFFFF);
274 if((sys->cpu->gr[r] & 0x8000) == 0x8000) {
276 } else if(sys->cpu->gr[r] == 0x0) {
282 * ADDA命令 - オペランドr,adr,x。語長2
287 w[0] = sys->memory[sys->cpu->pr];
288 w[1] = sys->memory[sys->cpu->pr + 1];
289 adda(r_r1(w[0]), val_adrx(w[1], w[0]));
294 * ADDA命令 - オペランドr1,r2。語長1
299 w[0] = sys->memory[sys->cpu->pr];
300 adda(r_r1(w[0]), sys->cpu->gr[x_r2(w[0])]);
305 * SUBA命令 - オペランドr,adr,x。語長2
310 w[0] = sys->memory[sys->cpu->pr];
311 w[1] = sys->memory[sys->cpu->pr + 1];
312 adda(r_r1(w[0]), ~(val_adrx(w[1], w[0])) + 1);
317 * SUBA命令 - オペランドr1,r2。語長1
322 w[0] = sys->memory[sys->cpu->pr];
323 adda(r_r1(w[0]), ~(sys->cpu->gr[x_r2(w[0])]) + 1);
331 void addl(WORD r, WORD val)
336 if((tmp = sys->cpu->gr[r] + val) < 0 || tmp > 65535) {
339 if(((sys->cpu->gr[r] = (WORD)(tmp & 0xFFFF)) & 0x8000) == 0x8000) {
341 } else if(sys->cpu->gr[r] == 0x0) {
347 * ADDL命令 - オペランドr,adr,x。語長2
352 w[0] = sys->memory[sys->cpu->pr];
353 w[1] = sys->memory[sys->cpu->pr + 1];
354 addl(r_r1(w[0]), val_adrx(w[1], w[0]));
359 * ADDL命令 - オペランドr1,r2。語長1
364 w[0] = sys->memory[sys->cpu->pr];
365 addl(r_r1(w[0]), sys->cpu->gr[x_r2(w[0])]);
370 * SUBL命令 - オペランドr,adr,x。語長2
375 w[0] = sys->memory[sys->cpu->pr];
376 w[1] = sys->memory[sys->cpu->pr + 1];
377 addl(r_r1(w[0]), ~(val_adrx(w[1], w[0])) + 1);
382 * SUBL命令 - オペランドr1,r2。語長1
387 w[0] = sys->memory[sys->cpu->pr];
388 addl(r_r1(w[0]), ~(sys->cpu->gr[x_r2(w[0])]) + 1);
393 * AND命令 - オペランドr,adr,x。語長2
398 w[0] = sys->memory[sys->cpu->pr];
399 w[1] = sys->memory[sys->cpu->pr + 1];
400 setfr(sys->cpu->gr[r_r1(w[0])] &= val_adrx(w[1], w[0]));
405 * AND命令 - オペランドr1,r2。語長1
410 w[0] = sys->memory[sys->cpu->pr];
411 setfr(sys->cpu->gr[r_r1(w[0])] &= sys->cpu->gr[x_r2(w[0])]);
416 * OR命令 - オペランドr,adr,x。語長2
421 w[0] = sys->memory[sys->cpu->pr];
422 w[1] = sys->memory[sys->cpu->pr + 1];
423 setfr(sys->cpu->gr[r_r1(w[0])] |= val_adrx(w[1], w[0]));
428 * OR命令 - オペランドr1,r2。語長1
433 w[0] = sys->memory[sys->cpu->pr];
434 setfr(sys->cpu->gr[r_r1(w[0])] |= sys->cpu->gr[x_r2(w[0])]);
439 * XOR命令 - オペランドr,adr,x。語長2
444 w[0] = sys->memory[sys->cpu->pr];
445 w[1] = sys->memory[sys->cpu->pr + 1];
446 setfr(sys->cpu->gr[r_r1(w[0])] ^= val_adrx(w[1], w[0]));
451 * XOR命令 - オペランドr1,r2。語長1
456 w[0] = sys->memory[sys->cpu->pr];
457 setfr(sys->cpu->gr[r_r1(w[0])] ^= sys->cpu->gr[x_r2(w[0])]);
463 * 汎用レジスタrの内容と値valを算術比較
465 void cpa(WORD r, WORD val)
468 if((short)sys->cpu->gr[r] < (short)val) {
470 } else if(sys->cpu->gr[r] == val) {
476 * CPA命令 - オペランドr,adr,x。語長2
481 w[0] = sys->memory[sys->cpu->pr];
482 w[1] = sys->memory[sys->cpu->pr + 1];
483 cpa(r_r1(w[0]), val_adrx(w[1], w[0]));
488 * CPA命令 - オペランドr1,r2。語長1
493 w[0] = sys->memory[sys->cpu->pr];
494 cpa(r_r1(w[0]), sys->cpu->gr[x_r2(w[0])]);
500 * 汎用レジスタrの内容と値valを論理比較
502 void cpl(WORD r, WORD val)
505 w[0] = sys->memory[sys->cpu->pr];
507 if(sys->cpu->gr[r] < val) {
509 } else if(sys->cpu->gr[r] == val) {
516 * CPL命令 - オペランドr,adr,x。語長2
521 w[0] = sys->memory[sys->cpu->pr];
522 w[1] = sys->memory[sys->cpu->pr + 1];
523 cpl(r_r1(w[0]), val_adrx(w[1], w[0]));
528 * CPL命令 - オペランドr1,r2。語長1
533 w[0] = sys->memory[sys->cpu->pr];
534 cpl(r_r1(w[0]), sys->cpu->gr[x_r2(w[0])]);
539 * SLA命令 - オペランドr,adr,x。語長2
540 * 算術演算なので、第15ビットは送り出されない
544 WORD w[2], sign, last = 0x0, r;
547 w[0] = sys->memory[sys->cpu->pr];
548 w[1] = sys->memory[sys->cpu->pr + 1];
550 sign = sys->cpu->gr[(r = r_r1(w[0]))] & 0x8000;
551 sys->cpu->gr[r] &= 0x7FFF;
552 for(i = 0; i < adrx(w[1], w[0]); i++) {
553 last = sys->cpu->gr[r] & 0x4000;
554 sys->cpu->gr[r] <<= 1;
556 sys->cpu->gr[r] = sign | (sys->cpu->gr[r] & 0x7FFF);
557 /* OFに、レジスタから最後に送り出されたビットの値を設定 */
561 /* 符号(第15ビット)が1のとき、SFは1 */
566 if(sys->cpu->gr[r] == 0x0) {
573 * SRA命令 - オペランドr,adr,x。語長2
574 * 算術演算なので、第15ビットは送り出されない
575 * 空いたビット位置には符号と同じものが入る
579 WORD w[2], sign, last = 0x0, r;
582 w[0] = sys->memory[sys->cpu->pr];
583 w[1] = sys->memory[sys->cpu->pr + 1];
585 sign = sys->cpu->gr[(r = r_r1(w[0]))] & 0x8000;
586 sys->cpu->gr[r] &= 0x7FFF;
587 for(i = 0; i < adrx(w[1], w[0]); i++) {
588 last = sys->cpu->gr[r] & 0x1;
589 sys->cpu->gr[r] >>= 1;
591 sys->cpu->gr[r] |= 0x4000;
594 sys->cpu->gr[r] = sign | sys->cpu->gr[r];
595 /* OFに、レジスタから最後に送り出されたビットの値を設定 */
599 /* 符号(第15ビット)が1のとき、SFは1 */
604 if(sys->cpu->gr[r] == 0x0) {
611 * SLL命令 - オペランドr,adr,x。語長2
615 WORD w[2], last = 0x0, r;
618 w[0] = sys->memory[sys->cpu->pr];
619 w[1] = sys->memory[sys->cpu->pr + 1];
621 for(i = 0; i < adrx(w[1], w[0]); i++) {
622 last = sys->cpu->gr[(r = r_r1(w[0]))] & 0x8000;
623 sys->cpu->gr[r] <<= 1;
625 /* OFに、レジスタから最後に送り出されたビットの値を設定 */
629 /* 第15ビットが1のとき、SFは1 */
630 if((sys->cpu->gr[r] & 0x8000) > 0x0) {
634 if(sys->cpu->gr[r] == 0x0) {
641 * SRL命令 - オペランドr,adr,x。語長2
645 WORD w[2], last = 0x0, r;
648 w[0] = sys->memory[sys->cpu->pr];
649 w[1] = sys->memory[sys->cpu->pr + 1];
652 for(i = 0; i < adrx(w[1], w[0]); i++) {
653 last = sys->cpu->gr[r] & 0x0001;
654 sys->cpu->gr[r] >>= 1;
656 /* OFに、レジスタから最後に送り出されたビットの値を設定 */
660 /* 第15ビットが1のとき、SFは1 */
661 if((sys->cpu->gr[r] & 0x8000) > 0x0) {
665 if(sys->cpu->gr[r] == 0x0) {
677 w[0] = sys->memory[sys->cpu->pr];
678 w[1] = sys->memory[sys->cpu->pr + 1];
679 if((sys->cpu->fr & (SF | ZF)) == 0) {
680 sys->cpu->pr = adrx(w[1], w[0]);
692 w[0] = sys->memory[sys->cpu->pr];
693 w[1] = sys->memory[sys->cpu->pr + 1];
694 if((sys->cpu->fr & SF) > 0) {
695 sys->cpu->pr = adrx(w[1], w[0]);
707 w[0] = sys->memory[sys->cpu->pr];
708 w[1] = sys->memory[sys->cpu->pr + 1];
709 if((sys->cpu->fr & ZF) == 0) {
710 sys->cpu->pr = adrx(w[1], w[0]);
722 w[0] = sys->memory[sys->cpu->pr];
723 w[1] = sys->memory[sys->cpu->pr + 1];
724 if((sys->cpu->fr & ZF) > 0) {
725 sys->cpu->pr = adrx(w[1], w[0]);
737 w[0] = sys->memory[sys->cpu->pr];
738 w[1] = sys->memory[sys->cpu->pr + 1];
739 if((sys->cpu->fr & OF) > 0) {
740 sys->cpu->pr = adrx(w[1], w[0]);
752 w[0] = sys->memory[sys->cpu->pr];
753 w[1] = sys->memory[sys->cpu->pr + 1];
754 sys->cpu->pr = adrx(w[1], w[0]);
763 w[0] = sys->memory[sys->cpu->pr];
764 w[1] = sys->memory[sys->cpu->pr + 1];
765 assert(sys->cpu->sp > execptr->end && sys->cpu->sp <= sys->memsize);
766 sys->memory[--(sys->cpu->sp)] = adrx(w[1], w[0]);
775 assert(sys->cpu->sp > execptr->end && sys->cpu->sp <= sys->memsize);
777 w[0] = sys->memory[sys->cpu->pr];
778 sys->cpu->gr[r_r1(w[0])] = sys->memory[(sys->cpu->sp)++];
787 assert(sys->cpu->sp > execptr->end && sys->cpu->sp <= sys->memsize);
789 w[0] = sys->memory[sys->cpu->pr];
790 w[1] = sys->memory[sys->cpu->pr + 1];
791 sys->memory[--(sys->cpu->sp)] = sys->cpu->pr + 1;
792 sys->cpu->pr = adrx(w[1], w[0]);
800 assert(sys->cpu->sp <= sys->memsize);
801 if(sys->cpu->sp == sys->memsize) {
802 execptr->stop = true;
803 } else if(sys->cpu->sp < sys->memsize) {
804 sys->cpu->pr = sys->memory[(sys->cpu->sp)++] + 1;
814 w[0] = sys->memory[sys->cpu->pr];
815 w[1] = sys->memory[sys->cpu->pr + 1];
816 switch(adrx(w[1], w[0]))
819 execptr->stop = true;
836 clock_t clock_begin, clock_end;
839 if(execmode.trace == true) {
840 fprintf(stdout, "\nExecuting machine codes\n");
843 for (sys->cpu->pr = execptr->start; ; ) {
844 clock_begin = clock(); /* クロック周波数設定のため、実行開始時間を格納 */
845 if(execmode.dump || execmode.trace) { /* traceまたはdumpオプション指定時、改行を出力 */
846 if(execmode.trace){ /* traceオプション指定時、レジスタを出力 */
847 fprintf(stdout, "#%04X: Register::::\n", sys->cpu->pr);
850 if(execmode.dump){ /* dumpオプション指定時、メモリを出力 */
851 fprintf(stdout, "#%04X: Memory::::\n", sys->cpu->pr);
854 fprintf(stdout, "\n");
856 /* プログラムレジスタとスタックポインタをチェック */
857 if(sys->cpu->pr >= sys->memsize || sys->cpu->sp > sys->memsize || sys->cpu->sp <= execptr->end) {
858 if(sys->cpu->pr >= sys->memsize) {
859 setcerr(201, pr2str(sys->cpu->pr)); /* Program Register (PR) - memory overflow */
860 } else if(sys->cpu->sp <= execptr->end) {
861 setcerr(202, pr2str(sys->cpu->pr)); /* Stack Pointer (SP) - stack overflow */
862 } else if(sys->cpu->sp > sys->memsize) {
863 setcerr(203, pr2str(sys->cpu->pr)); /* Stack Pointer (SP) - stack underflow */
869 if((cmdptr = getcmdptr(sys->memory[sys->cpu->pr] & 0xFF00)) == NULL) {
870 setcerr(204, pr2str(sys->cpu->pr)); /* OP in word #1 - not command code */
879 /* 終了フラグがtrueの場合は、正常終了 */
880 if(execptr->stop == true) {
886 } while(clock_end - clock_begin < CLOCKS_PER_SEC / sys->clocks);
890 fprintf(stderr, "Execute error - %d: %s\n", cerr->num, cerr->msg);