src/struct.c

   1 #include "struct.h"
   2 #include "exec.h"
   3
   4 /**
   5  * COMET IIの仮想実行マシンシステム
   6  */
   7 SYSTEM *sys;
   8
   9 /**
  10  * プログラム実行時の開始と終了のアドレス
  11  */
  12 EXECPTR *execptr;
  13
  14 /**
  15  * システムCOMET IIの命令表
  16  */
  17 static const COMET2CMD comet2cmd[] = {
  18     { "NOP", NONE, 0x0, nop },
  19     { "LD", R_ADR_X, 0x1000, ld_r_adr_x },
  20     { "ST", R_ADR_X, 0x1100, st },
  21     { "LAD", R_ADR_X, 0x1200, lad },
  22     { "LD", R1_R2, 0x1400, ld_r1_r2 },
  23     { "ADDA", R_ADR_X, 0x2000, adda_r_adr_x },
  24     { "SUBA", R_ADR_X, 0x2100, suba_r_adr_x },
  25     { "ADDL", R_ADR_X, 0x2200, addl_r_adr_x },
  26     { "SUBL", R_ADR_X, 0x2300, subl_r_adr_x },
  27     { "ADDA", R1_R2, 0x2400, adda_r1_r2 },
  28     { "SUBA", R1_R2, 0x2500, suba_r1_r2 },
  29     { "ADDL", R1_R2, 0x2600, addl_r1_r2 },
  30     { "SUBL", R1_R2, 0x2700, subl_r1_r2 },
  31     { "AND", R_ADR_X, 0x3000, and_r_adr_x },
  32     { "OR", R_ADR_X, 0x3100, or_r_adr_x },
  33     { "XOR", R_ADR_X, 0x3200, xor_r_adr_x },
  34     { "AND", R1_R2, 0x3400, and_r1_r2 },
  35     { "OR", R1_R2, 0x3500, or_r1_r2 },
  36     { "XOR", R1_R2, 0x3600, xor_r1_r2 },
  37     { "CPA", R_ADR_X, 0x4000, cpa_r_adr_x },
  38     { "CPL", R_ADR_X, 0x4100, cpl_r_adr_x },
  39     { "CPA", R1_R2, 0x4400, cpa_r1_r2 },
  40     { "CPL", R1_R2, 0x4500, cpl_r1_r2 },
  41     { "SLA", R_ADR_X, 0x5000, sla },
  42     { "SRA", R_ADR_X, 0x5100, sra },
  43     { "SLL", R_ADR_X, 0x5200, sll },
  44     { "SRL", R_ADR_X, 0x5300, srl },
  45     { "JMI", ADR_X, 0x6100, jmi },
  46     { "JNZ", ADR_X, 0x6200, jnz },
  47     { "JZE", ADR_X, 0x6300, jze },
  48     { "JUMP", ADR_X, 0x6400, jump },
  49     { "JPL", ADR_X, 0x6500, jpl },
  50     { "JOV", ADR_X, 0x6600, jov },
  51     { "PUSH", ADR_X, 0x7000, push },
  52     { "POP", R_, 0x7100, pop },
  53     { "CALL", ADR_X, 0x8000, call },
  54     { "SVC", ADR_X, 0xF000, svc },
  55     { "RET", NONE, 0x8100, ret },
  56 };
  57
  58 /**
  59  * 命令表のサイズ
  60  */
  61 static int comet2cmdsize = ARRAYSIZE(comet2cmd);
  62
  63 /**
  64  * ハッシュ表のサイズ
  65  */
  66 enum {
  67     CMDTABSIZE = 39,
  68 };
  69
  70 /**
  71  * ハッシュ表
  72  */
  73 static CMDTAB *cmdtype_code[CMDTABSIZE], *code_cmdtype[CMDTABSIZE];
  74
  75 /**
  76  * 命令の名前とタイプからハッシュ値を生成する
  77  */
  78 unsigned hash_cmdtype(const char *cmd, CMDTYPE type)
  79 {
  80     HKEY *keys[2];
  81     unsigned hashval;
  82
  83     /* 命令名を設定 */
  84     keys[0] = malloc_chk(sizeof(HKEY), "hash_cmdtype.keys[0]");
  85     keys[0]->type = CHARS;
  86     keys[0]->val.s = strdup_chk(cmd, "keys[0].val.s");
  87     /* 命令タイプを設定 */
  88     keys[1] = malloc_chk(sizeof(HKEY), "hash_cmdtype.keys[1]");
  89     keys[1]->type = INT;
  90     keys[1]->val.i = (int)(type & 070);
  91     /* ハッシュ値の計算 */
  92     hashval = hash(2, keys, CMDTABSIZE);
  93     FREE(keys[0]->val.s);
  94     FREE(keys[0]);
  95     FREE(keys[1]);
  96     /* ハッシュ値を返す */
  97     return hashval;
  98 }
  99
 100 /**
 101  * 名前とタイプがキーの命令ハッシュ表を作成する
 102  */
 103 bool create_cmdtype_code()
 104 {
 105     CMDTAB *p;
 106     unsigned hashval;
 107     int i;
 108
 109     for(i = 0; i < comet2cmdsize; i++) {
 110         hashval = hash_cmdtype(comet2cmd[i].name, comet2cmd[i].type);    /* ハッシュ値の生成 */
 111         p = malloc_chk(sizeof(CMDTAB), "cmdtype_code");
 112         p->cmd = &comet2cmd[i];
 113         p->next = cmdtype_code[hashval];                                 /* ハッシュ表に値を追加 */
 114         cmdtype_code[hashval] = p;
 115     }
 116     return true;
 117 }
 118
 119 /**
 120  * 命令の名前とタイプから、命令コードを返す\n
 121  * 無効な場合は0xFFFFを返す
 122  */
 123 WORD getcmdcode(const char *cmd, CMDTYPE type)
 124 {
 125     CMDTAB *p;
 126     WORD w = 0xFFFF;
 127
 128     assert(cmd != NULL);
 129     for(p = cmdtype_code[hash_cmdtype(cmd, type)]; p != NULL; p = p->next) {
 130         if(strcmp(cmd, p->cmd->name) == 0 && type == p->cmd->type) {
 131             w = p->cmd->code;
 132             break;
 133         }
 134     }
 135     return w;
 136 }
 137
 138 /**
 139  * 名前とタイプがキーの命令ハッシュ表を解放する
 140  */
 141 void free_cmdtype_code()
 142 {
 143     int i;
 144     CMDTAB *p, *q;
 145
 146     for(i = 0; i < CMDTABSIZE; i++) {
 147         for(p = cmdtype_code[i]; p != NULL; p = q) {
 148             q = p->next;
 149             FREE(p);
 150         }
 151     }
 152 }
 153
 154 /**
 155  * 命令コードからハッシュ値を生成する
 156  */
 157 unsigned hash_code(WORD code)
 158 {
 159     HKEY *keys[1];
 160     unsigned h;
 161
 162     /* 命令コードを設定 */
 163     keys[0] = malloc_chk(sizeof(HKEY), "hash_code.key");
 164     keys[0]->type = INT;
 165     keys[0]->val.i = (int)(code >> 8);
 166     h = hash(1, keys, CMDTABSIZE);
 167     FREE(keys[0]);
 168     return h;
 169 }
 170
 171 /**
 172  * コードがキーの命令ハッシュ表を作成する
 173  */
 174 bool create_code_cmdtype()
 175 {
 176     CMDTAB *p;
 177     unsigned hashval;
 178     int i;
 179
 180     for(i = 0; i < comet2cmdsize; i++) {
 181         hashval = hash_code((&comet2cmd[i])->code);    /* ハッシュ値の生成 */
 182         p = malloc_chk(sizeof(CMDTAB), "code_cmdtype");
 183         p->cmd = &comet2cmd[i];
 184         p->next = code_cmdtype[hashval];                  /* ハッシュ表に値を追加 */
 185         code_cmdtype[hashval] = p;
 186     }
 187     return true;
 188 }
 189
 190 /**
 191  * 命令コードから命令の関数ポインタを返す
 192  */
 193 const void (*getcmdptr(WORD code))
 194 {
 195     CMDTAB *t;
 196     const void *ptr = NULL;
 197
 198     for(t = code_cmdtype[hash_code(code)]; t != NULL; t = t->next) {
 199         if(code == t->cmd->code) {
 200             ptr = t->cmd->ptr;
 201             break;
 202         }
 203     }
 204     return ptr;
 205 }
 206
 207 /**
 208  * 命令コードから命令のタイプを返す
 209  */
 210 CMDTYPE getcmdtype(WORD code)
 211 {
 212     CMDTAB *t;
 213     CMDTYPE type = NONE;
 214
 215     for(t = code_cmdtype[hash_code(code)]; t != NULL; t = t->next) {
 216         if(code == t->cmd->code) {
 217             type = t->cmd->type;
 218             break;
 219         }
 220     }
 221     return type;
 222 }
 223
 224 /**
 225  * 命令コードから命令の名前を返す
 226  */
 227 char *getcmdname(WORD code)
 228 {
 229     CMDTAB *t;
 230     char *cmd = NULL;
 231
 232     for(t = code_cmdtype[hash_code(code)]; t != NULL; t = t->next) {
 233         if(code == t->cmd->code) {
 234             cmd = t->cmd->name;
 235             break;
 236         }
 237     }
 238     return cmd;
 239 }
 240
 241 /**
 242  * 汎用レジスタの番号からレジスタを表す文字列を返す
 243  */
 244
 245 char *grstr(WORD word)
 246 {
 247     assert(word <= 7);
 248     char *str = malloc_chk(3 + 1, "grstr.str");
 249     sprintf(str, "GR%d", word);
 250     return str;
 251 }
 252
 253 /**
 254  * コードがキーの命令ハッシュ表を解放する
 255  */
 256 void free_code_cmdtype()
 257 {
 258     int i;
 259     CMDTAB *p, *q;
 260     for(i = 0; i < CMDTABSIZE; i++) {
 261         for(p = code_cmdtype[i]; p != NULL; p = q) {
 262             q = p->next;
 263             FREE(p);
 264         }
 265     }
 266 }
 267
 268 /**
 269  * COMET II仮想マシンのリセット
 270  */
 271 void reset(int memsize, int clocks)
 272 {
 273     int i;
 274
 275     sys = malloc_chk(sizeof(SYSTEM), "sys");
 276     /* メモリサイズを設定 */
 277     sys->memsize = memsize;
 278     /* クロック周波数を設定 */
 279     sys->clocks = clocks;
 280     /* メモリを初期化 */
 281     sys->memory = calloc_chk(sys->memsize, sizeof(WORD), "memory");
 282     /* CPUを初期化 */
 283     sys->cpu = malloc_chk(sizeof(CPU), "cpu");
 284     for(i = 0; i < GRSIZE; i++) {                    /* 汎用レジスタ  */
 285         sys->cpu->gr[i] = 0x0;
 286     }
 287     sys->cpu->sp = sys->memsize;   /* スタックポインタ */
 288     sys->cpu->pr = 0x0;            /* プログラムレジスタ */
 289     sys->cpu->fr = 0x0;            /* フラグレジスタ */
 290     /* CASL2プログラムの開始と終了のアドレスを初期化 */
 291     execptr = malloc_chk(sizeof(EXECPTR), "execptr");
 292     execptr->stop = false;
 293 }
 294
 295 /**
 296  * COMET II仮想マシンのシャットダウン
 297  */
 298 void shutdown()
 299 {
 300     FREE(execptr);
 301     FREE(sys->memory);
 302     FREE(sys->cpu);
 303     FREE(sys);
 304 }