-#include "casl2.h"
+#include <stdio.h>
+#include <assert.h>
+#include <time.h>
+
#include "exec.h"
+#include "cerr.h"
+
+/**
+ * 実行エラーの定義
+ */
+static CERR cerr_exec[] = {
+ { 202, "SVC input - out of Input memory" },
+ { 203, "SVC output - out of COMET II memory" },
+ { 204, "Program Register (PR) - out of COMET II memory" },
+ { 205, "Stack Pointer (SP) - cannot allocate stack buffer" },
+ { 206, "Address - out of COMET II memory" },
+ { 207, "Stack Pointer (SP) - out of COMET II memory" },
+ { 209, "not GR in x/r2" },
+ { 210, "not command code of COMET II" },
+ { 211, "not GR in r/r1" },
+};
+
+/**
+ * アセンブル結果読み込みエラーの定義
+ */
+static CERR cerr_load[] = {
+ { 201, "Loading - full of COMET II memory" },
+ { 208, "object file is not specified" },
+};
+
+/**
+ * 実行モード: trace, logical, dump
+ */
+EXECMODE execmode = {false, false, false};
+
+/**
+ * アセンブル結果読み込みエラーをエラーリストに追加
+ */
+void addcerrlist_load()
+{
+ addcerrlist(ARRAYSIZE(cerr_load), cerr_load);
+}
+
+/**
+ * 実行エラーをエラーリストに追加
+ */
+void addcerrlist_exec()
+{
+ addcerrlist(ARRAYSIZE(cerr_exec), cerr_exec);
+}
+/**
+ * 指定されたファイルからアセンブル結果を読み込む
+ */
+bool loadassemble(char *file)
+{
+ FILE *fp;
+ bool status = true;
+
+ assert(file != NULL);
+ if((fp = fopen(file, "r")) == NULL) {
+ perror(file);
+ return false;
+ }
+ execptr->end = execptr->start +
+ fread(sys->memory, sizeof(WORD), sys->memsize - execptr->start, fp);
+ if(execptr->end == sys->memsize) {
+ setcerr(201, file); /* Loading - full of COMET II memory */
+ fprintf(stderr, "Load error - %d: %s\n", cerr->num, cerr->msg);
+ status = false;
+ }
+ fclose(fp);
+ return status;
+}
+
+/**
+ * プログラムレジスタ（PR）を表す文字列を返す
+ **/
+static char *pr2str(WORD pr) {
+ char *str = malloc_chk(CERRSTRSIZE + 1, "pr2str.pr");
+
+ sprintf(str, "PR:#%04X", pr);
+ return str;
+}
-/* 標準入力から文字データを読込（SVC 1） */
-void svcin()
+/**
+ * 標準入力から文字データを読込（SVC 1）
+ */
+static void svcin()
{
int i;
- char *buffer = malloc(INSIZE + 1);
+ char *buffer = malloc_chk(INSIZE + 1, "svcin.buffer");
if(fgets(buffer, INSIZE, stdin) == NULL) {
- memory[GR[1]] = 0x0;
- memory[GR[2]] = 0x0;
+ sys->memory[sys->cpu->gr[1]] = sys->memory[sys->cpu->gr[2]] = 0x0;
return;
}
- for(i = 0; i < GR[1] && i < INSIZE; i++) {
+ for(i = 0; i < INSIZE; i++) {
if(*(buffer + i) == '\0' || *(buffer + i) == '\n') {
--i;
break;
}
- if(GR[1] + i >= MEMSIZE - 1) {
+ if(sys->cpu->gr[1] + i >= sys->memsize - 1) {
setcerr(202, NULL); /* SVC input - out of Input memory */
break;
}
- memory[GR[1]+i] = *(buffer + i);
+ sys->memory[sys->cpu->gr[1]+i] = *(buffer + i);
}
- memory[GR[2]] = i + 1;
+ sys->memory[sys->cpu->gr[2]] = i + 1;
+ FREE(buffer);
}
-/* 標準出力へ文字データを書出（SVC 2） */
-void svcout()
+/**
+ * 標準出力へ文字データを書出（SVC 2）
+ */
+static void svcout()
{
int i;
- char c;
+ WORD w;
- for(i = 0; i < GR[2]; i++) {
- if(GR[1] + i >= MEMSIZE - 1) {
+ for(i = 0; i < sys->memory[sys->cpu->gr[2]]; i++) {
+ if(sys->cpu->gr[1] + i >= sys->memsize - 1) {
setcerr(203, NULL); /* SVC output - out of Comet II memory */
return;
}
- if(memory[GR[1]+i] == '\0') {
- break;
- }
- /* 「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
- それ以外の文字は、「.」で表す */
- if(((c = (char)(memory[GR[1]+i])) >= 0x20 && c <= 0x7E) || c == 0xA || c == '\t') {
- putchar(c);
+ /* 「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 */
+ /* それ以外の文字は、「.」で表す */
+ if(((w = sys->memory[sys->cpu->gr[1]+i]) >= 0x20 && w <= 0x7E) || w == 0xA || w == '\t') {
+ putchar((char)w);
} else {
putchar('.');
}
}
}
-/* 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 */
-void setfr(WORD val)
+/**
+ * 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
+ */
+static void setfr(const WORD adr)
{
- FR = 0x0;
+ sys->cpu->fr = 0x0;
/* 第15ビットが1のとき、SFは1 */
- if((val & 0x8000) > 0x0) {
- FR += SF;
+ if((adr & 0x8000) == 0x8000) {
+ sys->cpu->fr += SF;
}
/* 演算結果が0のとき、ZFは1 */
- if(val == 0x0) {
- FR += ZF;
+ if(adr == 0x0) {
+ sys->cpu->fr += ZF;
+ }
+}
+
+/**
+ * WORD値からx/r2を取得
+ */
+static WORD x_r2(const WORD oprx)
+{
+ WORD x;
+ if((x = (oprx & 0x000F)) > GRSIZE - 1) {
+ setcerr(209, pr2str(sys->cpu->pr)); /* not GR in x/r2 */
+ return 0x0;
}
+ return x;
}
-/* 算術加算。フラグを設定して値を返す */
-WORD adda(WORD val0, WORD val1)
+/**
+ * 2つのWORD値からadr[,x]を取得
+ */
+static WORD adrx(const WORD adr, const WORD oprx)
{
- WORD res;
- long temp;
- FR = 0x0;
+ WORD a = adr, x;
+ if((x = x_r2(oprx)) > 0) {
+ a += sys->cpu->gr[x];
+ }
+ return a;
+}
+
- temp = (short)val0 + (short)val1;
- if(temp > 32767 || temp < -32768) {
- FR += OF;
+/**
+ * 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
+ */
+static WORD val_adrx(const WORD adr, const WORD oprx)
+{
+ WORD a;
+ if((a = adrx(adr, oprx)) >= sys->memsize) {
+ setcerr(206, pr2str(sys->cpu->pr + 1)); /* Address - out of COMET II memory */
+ return 0x0;
}
- res = (WORD)(temp & 0xFFFF);
- if((res & 0x8000) > 0x0) {
- FR += SF;
- } else if(res == 0x0) {
- FR += ZF;
+ return sys->memory[a];
+}
+
+/**
+ * WORD値からr/r2を取得
+ */
+static WORD r_r1(const WORD oprx)
+{
+ WORD r;
+ if((r = ((oprx & 0x00F0) >>4)) > GRSIZE - 1) {
+ setcerr(211, pr2str(sys->cpu->pr)); /* not GR in r/r1 */
+ return 0x0;
}
- return res;
+ return r;
+}
+
+/**
+ * NOP命令。語長1（OPのみ）
+ */
+void nop()
+{
+ sys->cpu->pr += 1;
+}
+
+/**
+ * LD命令 - オペランドr,adr,x。語長2
+ */
+void ld_r_adr_x()
+{
+ WORD w[2];
+ w[0] = sys->memory[sys->cpu->pr];
+ w[1] = sys->memory[sys->cpu->pr + 1];
+ setfr(sys->cpu->gr[r_r1(w[0])] = val_adrx(w[1], w[0]));
+ sys->cpu->pr += 2;
+}
+
+/**
+ * LD命令 - オペランドr1,r2。語長1
+ */
+void ld_r1_r2()
+{
+ WORD w[1];
+ w[0] = sys->memory[sys->cpu->pr];
+ setfr(sys->cpu->gr[r_r1(w[0])] = sys->cpu->gr[x_r2(w[0])]);
+ sys->cpu->pr += 1;
+}
+
+/**
+ * ST命令。語長2
+ */
+void st()
+{
+ WORD w[2];
+ w[0] = sys->memory[sys->cpu->pr];
+ w[1] = sys->memory[sys->cpu->pr + 1];
+ sys->memory[adrx(w[1], w[0])] = sys->cpu->gr[r_r1(w[0])];
+ sys->cpu->pr += 2;
}
-/* 算術減算。フラグを設定して値を返す */
-WORD suba(WORD val0, WORD val1)
+/**
+ * LAD命令。語長2
+ */
+void lad()
{
- return adda(val0, (~val1 + 1));
+ WORD w[2];
+ w[0] = sys->memory[sys->cpu->pr];
+ w[1] = sys->memory[sys->cpu->pr + 1];
+ sys->cpu->gr[r_r1(w[0])] = adrx(w[1], w[0]);
+ sys->cpu->pr += 2;
}
-/* 論理加算。フラグを設定して値を返す */
-WORD addl(WORD val0, WORD val1)
+/**
+ * ADDA命令のテンプレート
+ * 汎用レジスタrに値valを算術加算
+ */
+void adda(const WORD r, const WORD val)
{
- long temp;
- WORD res;
- FR = 0x0;
+ long tmp;
- temp = val0 + val1;
- if(temp > 65535) {
- FR += OF;
+ sys->cpu->fr = 0x0;
+ /* 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 */
+ assert(sizeof(short) * 8 == 16 && (short)0xFFFF == -1);
+ if((tmp = (short)(sys->cpu->gr[r]) + (short)val) > 32767 || tmp < -32768) {
+ sys->cpu->fr += OF;
}
- res = (WORD)(temp & 0xFFFF);
- if((res & 0x8000) > 0x0) {
- FR += SF;
- } else if(res == 0x0) {
- FR += ZF;
+ /* 加算した結果を、WORD値に戻す */
+ sys->cpu->gr[r] = (WORD)(tmp & 0xFFFF);
+ if((sys->cpu->gr[r] & 0x8000) == 0x8000) {
+ sys->cpu->fr += SF;
+ } else if(sys->cpu->gr[r] == 0x0) {
+ sys->cpu->fr += ZF;
}
- return res;
}
-/* 論理減算。フラグを設定して値を返す */
-WORD subl(WORD val0, WORD val1)
+/**
+ * ADDA命令 - オペランドr,adr,x。語長2
+ */
+void adda_r_adr_x()
+{
+ WORD w[2];
+ w[0] = sys->memory[sys->cpu->pr];
+ w[1] = sys->memory[sys->cpu->pr + 1];
+ adda(r_r1(w[0]), val_adrx(w[1], w[0]));
+ sys->cpu->pr += 2;
+}
+
+/**
+ * ADDA命令 - オペランドr1,r2。語長1
+ */
+void adda_r1_r2()
+{
+ WORD w[1];
+ w[0] = sys->memory[sys->cpu->pr];
+ adda(r_r1(w[0]), sys->cpu->gr[x_r2(w[0])]);
+ sys->cpu->pr += 1;
+}
+
+/**
+ * SUBA命令 - オペランドr,adr,x。語長2
+ */
+void suba_r_adr_x()
+{
+ WORD w[2];
+ w[0] = sys->memory[sys->cpu->pr];
+ w[1] = sys->memory[sys->cpu->pr + 1];
+ adda(r_r1(w[0]), ~(val_adrx(w[1], w[0])) + 1);
+ sys->cpu->pr += 2;
+}
+
+/**
+ * SUBA命令 - オペランドr1,r2。語長1
+ */
+void suba_r1_r2()
+{
+ WORD w[1];
+ w[0] = sys->memory[sys->cpu->pr];
+ adda(r_r1(w[0]), ~(sys->cpu->gr[x_r2(w[0])]) + 1);
+ sys->cpu->pr += 1;
+}
+
+/**
+ * ADDL命令のテンプレート
+ * 汎用レジスタrに値valを論理加算
+ */
+void addl(const WORD r, const WORD val)
{
- long temp;
- WORD res;
- FR = 0x0;
+ long tmp;
+ sys->cpu->fr = 0x0;
- temp = val0 - val1;
- if(temp < 0) {
- FR += OF;
+ if((tmp = sys->cpu->gr[r] + val) < 0 || tmp > 65535) {
+ sys->cpu->fr += OF;
}
- res = (WORD)(temp & 0xFFFF);
- if((res & 0x8000) > 0) {
- FR += SF;
- } else if(res == 0) {
- FR += ZF;
+ if(((sys->cpu->gr[r] = (WORD)(tmp & 0xFFFF)) & 0x8000) == 0x8000) {
+ sys->cpu->fr += SF;
+ } else if(sys->cpu->gr[r] == 0x0) {
+ sys->cpu->fr += ZF;
}
- return res;
}
-/* 算術比較のフラグ設定。OFは常に0 */
-void cpa(WORD val0, WORD val1)
+/**
+ * ADDL命令 - オペランドr,adr,x。語長2
+ */
+void addl_r_adr_x()
+{
+ WORD w[2];
+ w[0] = sys->memory[sys->cpu->pr];
+ w[1] = sys->memory[sys->cpu->pr + 1];
+ addl(r_r1(w[0]), val_adrx(w[1], w[0]));
+ sys->cpu->pr += 2;
+}
+
+/**
+ * ADDL命令 - オペランドr1,r2。語長1
+ */
+void addl_r1_r2()
+{
+ WORD w[1];
+ w[0] = sys->memory[sys->cpu->pr];
+ addl(r_r1(w[0]), sys->cpu->gr[x_r2(w[0])]);
+ sys->cpu->pr += 1;
+}
+
+/**
+ * SUBL命令 - オペランドr,adr,x。語長2
+ */
+void subl_r_adr_x()
+{
+ WORD w[2];
+ w[0] = sys->memory[sys->cpu->pr];
+ w[1] = sys->memory[sys->cpu->pr + 1];
+ addl(r_r1(w[0]), ~(val_adrx(w[1], w[0])) + 1);
+ sys->cpu->pr += 2;
+}
+
+/**
+ * SUBL命令 - オペランドr1,r2。語長1
+ */
+void subl_r1_r2()
+{
+ WORD w[1];
+ w[0] = sys->memory[sys->cpu->pr];
+ addl(r_r1(w[0]), ~(sys->cpu->gr[x_r2(w[0])]) + 1);
+ sys->cpu->pr += 1;
+}
+
+/**
+ * AND命令 - オペランドr,adr,x。語長2
+ */
+void and_r_adr_x()
+{
+ WORD w[2];
+ w[0] = sys->memory[sys->cpu->pr];
+ w[1] = sys->memory[sys->cpu->pr + 1];
+ setfr(sys->cpu->gr[r_r1(w[0])] &= val_adrx(w[1], w[0]));
+ sys->cpu->pr += 2;
+}
+
+/**
+ * AND命令 - オペランドr1,r2。語長1
+ */
+void and_r1_r2()
+{
+ WORD w[1];
+ w[0] = sys->memory[sys->cpu->pr];
+ setfr(sys->cpu->gr[r_r1(w[0])] &= sys->cpu->gr[x_r2(w[0])]);
+ sys->cpu->pr += 1;
+}
+
+/**
+ * OR命令 - オペランドr,adr,x。語長2
+ */
+void or_r_adr_x()
+{
+ WORD w[2];
+ w[0] = sys->memory[sys->cpu->pr];
+ w[1] = sys->memory[sys->cpu->pr + 1];
+ setfr(sys->cpu->gr[r_r1(w[0])] |= val_adrx(w[1], w[0]));
+ sys->cpu->pr += 2;
+}
+
+/**
+ * OR命令 - オペランドr1,r2。語長1
+ */
+void or_r1_r2()
+{
+ WORD w[1];
+ w[0] = sys->memory[sys->cpu->pr];
+ setfr(sys->cpu->gr[r_r1(w[0])] |= sys->cpu->gr[x_r2(w[0])]);
+ sys->cpu->pr += 1;
+}
+
+/**
+ * XOR命令 - オペランドr,adr,x。語長2
+ */
+void xor_r_adr_x()
+{
+ WORD w[2];
+ w[0] = sys->memory[sys->cpu->pr];
+ w[1] = sys->memory[sys->cpu->pr + 1];
+ setfr(sys->cpu->gr[r_r1(w[0])] ^= val_adrx(w[1], w[0]));
+ sys->cpu->pr += 2;
+}
+
+/**
+ * XOR命令 - オペランドr1,r2。語長1
+ */
+void xor_r1_r2()
+{
+ WORD w[1];
+ w[0] = sys->memory[sys->cpu->pr];
+ setfr(sys->cpu->gr[r_r1(w[0])] ^= sys->cpu->gr[x_r2(w[0])]);
+ sys->cpu->pr += 1;
+}
+
+/**
+ * CPA命令のテンプレート
+ * 汎用レジスタrの内容と値valを算術比較
+ */
+void cpa(const WORD r, const WORD val)
{
- FR = 0x0;
- if((short)val0 < (short)val1) {
- FR = SF;
- } else if(val0 == val1) {
- FR = ZF;
+ sys->cpu->fr = 0x0;
+ if((short)sys->cpu->gr[r] < (short)val) {
+ sys->cpu->fr = SF;
+ } else if(sys->cpu->gr[r] == val) {
+ sys->cpu->fr = ZF;
}
}
-/* 論理比較のフラグ設定。OFは常に0 */
-void cpl(WORD val0, WORD val1)
+/**
+ * CPA命令 - オペランドr,adr,x。語長2
+ */
+void cpa_r_adr_x()
+{
+ WORD w[2];
+ w[0] = sys->memory[sys->cpu->pr];
+ w[1] = sys->memory[sys->cpu->pr + 1];
+ cpa(r_r1(w[0]), val_adrx(w[1], w[0]));
+ sys->cpu->pr += 2;
+}
+
+/**
+ * CPA命令 - オペランドr1,r2。語長1
+ */
+void cpa_r1_r2()
+{
+ WORD w[1];
+ w[0] = sys->memory[sys->cpu->pr];
+ cpa(r_r1(w[0]), sys->cpu->gr[x_r2(w[0])]);
+ sys->cpu->pr += 1;
+}
+
+/**
+ * CPL命令のテンプレート
+ * 汎用レジスタrの内容と値valを論理比較
+ */
+void cpl(const WORD r, const WORD val)
{
- FR = 0x0;
- if(val0 < val1) {
- FR = SF;
- } else if(val0 == val1) {
- FR = ZF;
+ WORD w[1];
+ w[0] = sys->memory[sys->cpu->pr];
+ sys->cpu->fr = 0x0;
+ if(sys->cpu->gr[r] < val) {
+ sys->cpu->fr = SF;
+ } else if(sys->cpu->gr[r] == val) {
+ sys->cpu->fr = ZF;
}
}
-/* 算術左シフト。フラグを設定して値を返す。
- 算術演算なので、第15ビットは送り出されない */
-WORD sla(WORD val0, WORD val1)
+
+/**
+ * CPL命令 - オペランドr,adr,x。語長2
+ */
+void cpl_r_adr_x()
+{
+ WORD w[2];
+ w[0] = sys->memory[sys->cpu->pr];
+ w[1] = sys->memory[sys->cpu->pr + 1];
+ cpl(r_r1(w[0]), val_adrx(w[1], w[0]));
+ sys->cpu->pr += 2;
+}
+
+/**
+ * CPL命令 - オペランドr1,r2。語長1
+ */
+void cpl_r1_r2()
+{
+ WORD w[1];
+ w[0] = sys->memory[sys->cpu->pr];
+ cpl(r_r1(w[0]), sys->cpu->gr[x_r2(w[0])]);
+ sys->cpu->pr += 1;
+}
+
+/**
+ * SLA命令 - オペランドr,adr,x。語長2
+ * 算術演算なので、第15ビットは送り出されない
+ */
+void sla()
{
- FR = 0x0;
- WORD sign, res;
- sign = val0 & 0x8000;
- res = ((val0 << val1) & 0x7FFF) | sign;
+ WORD w[2], sign, last = 0x0, r;
+ int i;
+
+ w[0] = sys->memory[sys->cpu->pr];
+ w[1] = sys->memory[sys->cpu->pr + 1];
+ sys->cpu->fr = 0x0;
+ sign = sys->cpu->gr[(r = r_r1(w[0]))] & 0x8000;
+ sys->cpu->gr[r] &= 0x7FFF;
+ for(i = 0; i < adrx(w[1], w[0]); i++) {
+ last = sys->cpu->gr[r] & 0x4000;
+ sys->cpu->gr[r] <<= 1;
+ }
+ sys->cpu->gr[r] = sign | (sys->cpu->gr[r] & 0x7FFF);
/* 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 */
- if((val0 & (0x4000 >> (val1 - 1))) > 0x0) {
- FR += OF;
+ if(last > 0x0) {
+ sys->cpu->fr += OF;
}
/* 符号（第15ビット）が1のとき、SFは1 */
if(sign > 0x0) {
- FR += SF;
+ sys->cpu->fr += SF;
}
/* 演算結果が0のとき、ZFは1 */
- if(res == 0x0) {
- FR += ZF;
+ if(sys->cpu->gr[r] == 0x0) {
+ sys->cpu->fr += ZF;
}
- return res;
+ sys->cpu->pr += 2;
}
-/* 算術右シフト。フラグを設定して値を返す */
-WORD sra(WORD val0, WORD val1)
+/**
+ * SRA命令 - オペランドr,adr,x。語長2
+ * 算術演算なので、第15ビットは送り出されない
+ * 空いたビット位置には符号と同じものが入る
+ */
+void sra()
{
- WORD sign, res, onbit = 0x8000;
+ WORD w[2], sign, last = 0x0, r;
int i;
- FR = 0x0;
- res = (val0 & 0x7FFF) >> val1;
- /* 符号（第15ビット）が1の場合、符号と空いたビット位置に1を設定
- COMET IIの仕様で、シフトの結果空いたビット位置には符号と同じものが入る */
- if((sign = val0 & 0x8000) > 0x0) {
- for(i = 0; i <= val1; i++) {
- res |= onbit;
- onbit >>= 1;
+
+ w[0] = sys->memory[sys->cpu->pr];
+ w[1] = sys->memory[sys->cpu->pr + 1];
+ sys->cpu->fr = 0x0;
+ sign = sys->cpu->gr[(r = r_r1(w[0]))] & 0x8000;
+ sys->cpu->gr[r] &= 0x7FFF;
+ for(i = 0; i < adrx(w[1], w[0]); i++) {
+ last = sys->cpu->gr[r] & 0x1;
+ sys->cpu->gr[r] >>= 1;
+ if(sign > 0) {
+ sys->cpu->gr[r] |= 0x4000;
}
}
+ sys->cpu->gr[r] = sign | sys->cpu->gr[r];
/* 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 */
- if((val0 & (0x1 << (val1 - 1))) > 0x0) {
- FR += OF;
+ if(last > 0x0) {
+ sys->cpu->fr += OF;
}
/* 符号（第15ビット）が1のとき、SFは1 */
if(sign > 0x0) {
- FR += SF;
+ sys->cpu->fr += SF;
}
/* 演算結果が0のとき、ZFは1 */
- if(res == 0x0) {
- FR += ZF;
+ if(sys->cpu->gr[r] == 0x0) {
+ sys->cpu->fr += ZF;
}
- return res;
+ sys->cpu->pr += 2;
}
-/* 論理左シフト。フラグを設定して値を返す */
-WORD sll(WORD val0, WORD val1)
+/**
+ * SLL命令 - オペランドr,adr,x。語長2
+ */
+void sll()
{
- FR = 0x0;
- WORD res;
- res = val0 << val1;
+ WORD w[2], last = 0x0, r;
+ int i;
+
+ w[0] = sys->memory[sys->cpu->pr];
+ w[1] = sys->memory[sys->cpu->pr + 1];
+ sys->cpu->fr = 0x0;
+ for(i = 0; i < adrx(w[1], w[0]); i++) {
+ last = sys->cpu->gr[(r = r_r1(w[0]))] & 0x8000;
+ sys->cpu->gr[r] <<= 1;
+ }
/* 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 */
- if((val0 & (0x8000 >> (val1 - 1))) > 0x0) {
- FR += OF;
+ if(last > 0x0) {
+ sys->cpu->fr += OF;
}
/* 第15ビットが1のとき、SFは1 */
- if((res & 0x8000) > 0x0) {
- FR += SF;
+ if((sys->cpu->gr[r] & 0x8000) > 0x0) {
+ sys->cpu->fr += SF;
}
/* 演算結果が0のとき、ZFは1 */
- if(res == 0x0) {
- FR += ZF;
+ if(sys->cpu->gr[r] == 0x0) {
+ sys->cpu->fr += ZF;
}
- return res;
+ sys->cpu->pr += 2;
}
-/* 論理右シフト。フラグを設定して値を返す */
-WORD srl(WORD val0, WORD val1)
+/**
+ * SRL命令 - オペランドr,adr,x。語長2
+ */
+void srl()
{
- FR = 0x0;
- WORD res;
- res = val0 >> val1;
+ WORD w[2], last = 0x0, r;
+ int i;
+
+ w[0] = sys->memory[sys->cpu->pr];
+ w[1] = sys->memory[sys->cpu->pr + 1];
+ sys->cpu->fr = 0x0;
+ r = r_r1(w[0]);
+ for(i = 0; i < adrx(w[1], w[0]); i++) {
+ last = sys->cpu->gr[r] & 0x0001;
+ sys->cpu->gr[r] >>= 1;
+ }
/* 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 */
- if((val0 & (0x1 << (val1 - 1))) > 0x0) {
- FR += OF;
+ if(last > 0x0) {
+ sys->cpu->fr += OF;
}
/* 第15ビットが1のとき、SFは1 */
- if((res & 0x8000) > 0x0) {
- FR += SF;
+ if((sys->cpu->gr[r] & 0x8000) > 0x0) {
+ sys->cpu->fr += SF;
}
/* 演算結果が0のとき、ZFは1 */
- if(res == 0x0) {
- FR += ZF;
+ if(sys->cpu->gr[r] == 0x0) {
+ sys->cpu->fr += ZF;
}
- return res;
+ sys->cpu->pr += 2;
}
-/* 仮想マシンのリセット */
-void reset()
+/**
+ * JPL命令。語長2
+ */
+void jpl()
{
- int i;
- for(i = 0; i <= 7; i++) {
- GR[i] = 0x0;
+ WORD w[2];
+ w[0] = sys->memory[sys->cpu->pr];
+ w[1] = sys->memory[sys->cpu->pr + 1];
+ if((sys->cpu->fr & (SF | ZF)) == 0) {
+ sys->cpu->pr = adrx(w[1], w[0]);
+ } else {
+ sys->cpu->pr += 2;
+ }
+}
+
+/**
+ * JMI命令。語長2
+ */
+void jmi()
+{
+ WORD w[2];
+ w[0] = sys->memory[sys->cpu->pr];
+ w[1] = sys->memory[sys->cpu->pr + 1];
+ if((sys->cpu->fr & SF) > 0) {
+ sys->cpu->pr = adrx(w[1], w[0]);
+ } else {
+ sys->cpu->pr += 2;
+ }
+}
+
+/**
+ * JNZ命令。語長2
+ */
+void jnz()
+{
+ WORD w[2];
+ w[0] = sys->memory[sys->cpu->pr];
+ w[1] = sys->memory[sys->cpu->pr + 1];
+ if((sys->cpu->fr & ZF) == 0) {
+ sys->cpu->pr = adrx(w[1], w[0]);
+ } else {
+ sys->cpu->pr += 2;
+ }
+}
+
+/**
+ * JZE命令。語長2
+ */
+void jze()
+{
+ WORD w[2];
+ w[0] = sys->memory[sys->cpu->pr];
+ w[1] = sys->memory[sys->cpu->pr + 1];
+ if((sys->cpu->fr & ZF) > 0) {
+ sys->cpu->pr = adrx(w[1], w[0]);
+ } else {
+ sys->cpu->pr += 2;
+ }
+}
+
+/**
+ * JOV命令。語長2
+ */
+void jov()
+{
+ WORD w[2];
+ w[0] = sys->memory[sys->cpu->pr];
+ w[1] = sys->memory[sys->cpu->pr + 1];
+ if((sys->cpu->fr & OF) > 0) {
+ sys->cpu->pr = adrx(w[1], w[0]);
+ } else {
+ sys->cpu->pr += 2;
+ }
+}
+
+/**
+ * JUMP命令。語長2
+ */
+void jump()
+{
+ WORD w[2];
+ w[0] = sys->memory[sys->cpu->pr];
+ w[1] = sys->memory[sys->cpu->pr + 1];
+ sys->cpu->pr = adrx(w[1], w[0]);
+}
+
+/**
+ * PUSH命令。語長2
+ */
+void push()
+{
+ WORD w[2];
+ w[0] = sys->memory[sys->cpu->pr];
+ w[1] = sys->memory[sys->cpu->pr + 1];
+ assert(sys->cpu->sp > execptr->end && sys->cpu->sp <= sys->memsize);
+ sys->memory[--(sys->cpu->sp)] = adrx(w[1], w[0]);
+ sys->cpu->pr += 2;
+}
+
+/**
+ * POP命令。語長1
+ */
+void pop()
+{
+ assert(sys->cpu->sp > execptr->end && sys->cpu->sp <= sys->memsize);
+ WORD w[1];
+ w[0] = sys->memory[sys->cpu->pr];
+ sys->cpu->gr[r_r1(w[0])] = sys->memory[(sys->cpu->sp)++];
+ sys->cpu->pr += 1;
+}
+
+/**
+ * CALL命令。語長2
+ */
+void call()
+{
+ assert(sys->cpu->sp > execptr->end && sys->cpu->sp <= sys->memsize);
+ WORD w[2];
+ w[0] = sys->memory[sys->cpu->pr];
+ w[1] = sys->memory[sys->cpu->pr + 1];
+ sys->memory[--(sys->cpu->sp)] = sys->cpu->pr + 1;
+ sys->cpu->pr = adrx(w[1], w[0]);
+}
+
+/**
+ * RET命令。語長1（OPのみ）
+ */
+void ret()
+{
+ assert(sys->cpu->sp <= sys->memsize);
+ if(sys->cpu->sp == sys->memsize) {
+ execptr->stop = true;
+ } else if(sys->cpu->sp < sys->memsize) {
+ sys->cpu->pr = sys->memory[(sys->cpu->sp)++] + 1;
}
- SP = PR = FR = 0x0;
- for(i = 0; i < MEMSIZE; i++) {
- memory[i] = 0x0;
+}
+
+/**
+ * SVC命令。語長2
+ */
+void svc()
+{
+ WORD w[2];
+ w[0] = sys->memory[sys->cpu->pr];
+ w[1] = sys->memory[sys->cpu->pr + 1];
+ switch(adrx(w[1], w[0]))
+ {
+ case 0x0: /* STOP */
+ execptr->stop = true;
+ break;
+ case 0x1: /* IN */
+ svcin();
+ break;
+ case 0x2: /* OUT */
+ svcout();
+ break;
}
+ sys->cpu->pr += 2;
}
-/* コードの実行 */
-void exec()
+/**
+ * 仮想マシンCOMET IIの実行
+ */
+bool exec()
{
- WORD op, r_r1, x_r2, val;
- CMDTYPE cmdtype;
- char *errpr = malloc(8);
+ void (*cmdptr)();
clock_t clock_begin, clock_end;
- if(tracemode) {
+ if(execmode.trace == true) {
fprintf(stdout, "\nExecuting machine codes\n");
}
- /* フラグレジスタの初期値設定 */
- FR = 0x0;
- SP = MEMSIZE;
- PR = startptr;
- if(create_code_type() == false) {
- goto execerr;
- }
+ sys->cpu->fr = 0x0; /* フラグレジスタ */
+ sys->cpu->sp = sys->memsize; /* スタックポインタ */
+ execptr->stop = false; /* 終了フラグ */
/* 機械語の実行 */
- for (; ; ) {
+ for (sys->cpu->pr = execptr->start; ; ) {
clock_begin = clock();
- /* プログラムレジスタのアドレスが主記憶の範囲外の場合はエラー */
- if(PR >= MEMSIZE) {
- sprintf(errpr, "PR:#%04X", PR);
- setcerr(204, errpr); /* Program Register (PR) - out of COMET II memory */
- }
- /* スタック領域を確保できない場合はエラー */
- if(SP <= endptr) {
- sprintf(errpr, "PR:#%04X", PR);
- setcerr(205, errpr); /* Stack Pointer (SP) - cannot allocate stack buffer */
- }
- op = memory[PR] & 0xFF00;
- cmdtype = getcmdtype(op);
- r_r1 = (memory[PR] >> 4) & 0xF;
- x_r2 = memory[PR] & 0xF;
- /* エラー発生時は終了 */
- if(cerrno > 0) {
- goto execerr;
- }
- if(tracemode){
- fprintf(stdout, "#%04X: Register::::\n", PR);
- dspregister();
- }
- if(dumpmode){
- fprintf(stdout, "#%04X: Memory::::\n", PR);
- dumpmemory();
- }
- if(dumpmode || tracemode) {
+ if(execmode.dump || execmode.trace) { /* traceまたはdumpオプション指定時、改行を出力 */
+ if(execmode.trace){ /* traceオプション指定時、レジスタを出力 */
+ fprintf(stdout, "#%04X: Register::::\n", sys->cpu->pr);
+ dspregister();
+ }
+ if(execmode.dump){ /* dumpオプション指定時、メモリを出力 */
+ fprintf(stdout, "#%04X: Memory::::\n", sys->cpu->pr);
+ dumpmemory();
+ }
fprintf(stdout, "\n");
}
- PR++;
- /* 処理対象の値を取得 */
- if(cmdtype == R1_R2) {
- assert(x_r2 < REGSIZE);
- val = GR[x_r2];
- }
- else if(cmdtype == R_ADR_X || cmdtype == R_ADR_X_ || cmdtype == ADR_X) {
- /* 実効アドレス（値または値が示す番地）を取得 */
- val = memory[PR++];
- /* 指標アドレスを加算 */
- if(x_r2 > 0x0) {
- val += GR[x_r2];
- }
- /* ロード／算術論理演算命令／比較演算命令では、アドレスに格納されている内容を取得 */
- if(cmdtype == R_ADR_X_) {
- if(val >= MEMSIZE) {
- sprintf(errpr, "PR:#%04X", PR-1);
- setcerr(206, errpr); /* Address - out of COMET II memory */
- goto execerr;
- }
- val = memory[val];
+ /* プログラムレジスタとスタックポインタをチェック */
+ if(sys->cpu->pr >= sys->memsize || sys->cpu->sp <= execptr->end || sys->cpu->sp > sys->memsize) {
+ if(sys->cpu->pr >= sys->memsize) {
+ setcerr(204, pr2str(sys->cpu->pr)); /* Program Register (PR) - out of COMET II memory */
+ } else if(sys->cpu->sp <= execptr->end) {
+ setcerr(205, pr2str(sys->cpu->pr)); /* Stack Pointer (SP) - cannot allocate stack buffer */
+ } else if(sys->cpu->sp > sys->memsize) {
+ setcerr(207, pr2str(sys->cpu->pr)); /* Stack Pointer (SP) - out of COMET II memory */
}
+ goto execerr;
}
- /* 主オペランドが1〜4の場合、第2ビットを無視 */
- if(op >= 0x1000 && op <= 0x4FFF) {
- op &= 0xFB00;
+ /* コードから命令を取得 */
+ /* 取得できない場合はエラー終了 */
+ if((cmdptr = getcmdptr(sys->memory[sys->cpu->pr] & 0xFF00)) == NULL) {
+ setcerr(210, pr2str(sys->cpu->pr)); /* not command code of COMET II */
+ goto execerr;
}
- /* 命令ごとの処理を実行 */
- switch(op)
- {
- case 0x0: /* NOP */
- break;
- case 0x1000: /* LD */
- setfr(GR[r_r1] = val);
- break;
- case 0x1100: /* ST */
- memory[val] = GR[r_r1];
- break;
- case 0x1200: /* LAD */
- GR[r_r1] = val;
- break;
- case 0x2000: /* ADDA */
- GR[r_r1] = adda(GR[r_r1], val);
- break;
- case 0x2100: /* SUBA */
- GR[r_r1] = suba(GR[r_r1], val);
- break;
- case 0x2200: /* ADDL */
- GR[r_r1] = addl(GR[r_r1], val);
- break;
- case 0x2300: /* SUBL */
- GR[r_r1] = subl(GR[r_r1], val);
- break;
- case 0x3000: /* AND */
- setfr(GR[r_r1] &= val);
- break;
- case 0x3100: /* OR */
- setfr(GR[r_r1] |= val);
- break;
- case 0x3200: /* XOR */
- setfr(GR[r_r1] ^= val);
- break;
- case 0x4000: /* CPA */
- cpa(GR[r_r1], val);
- break;
- case 0x4100: /* CPL */
- cpl(GR[r_r1], val);
- break;
- case 0x5000: /* SLA */
- GR[r_r1] = sla(GR[r_r1], val);
- break;
- case 0x5100: /* SRA */
- GR[r_r1] = sra(GR[r_r1], val);
- break;
- case 0x5200: /* SLL */
- GR[r_r1] = sll(GR[r_r1], val);
- break;
- case 0x5300: /* SRL */
- GR[r_r1] = srl(GR[r_r1], val);
- break;
- case 0x6100: /* JMI */
- if((FR & SF) > 0) {
- PR = val;
- }
- break;
- case 0x6200: /* JNZ */
- if((FR & ZF) == 0) {
- PR = val;
- }
- break;
- case 0x6300: /* JZE */
- if((FR & ZF) > 0) {
- PR = val;
- }
- break;
- case 0x6400: /* JUMP */
- PR = val;
- break;
- case 0x6500: /* JPL */
- if((FR & (SF | ZF)) == 0) {
- PR = val;
- }
- break;
- case 0x6600: /* JOV */
- if((FR & OF) > 0) {
- PR = val;
- }
- break;
- case 0x7000: /* PUSH */
- memory[--SP] = val;
- break;
- case 0x7100: /* POP */
- GR[r_r1] = memory[SP++];
- break;
- case 0x8000: /* CALL */
- memory[--SP] = PR;
- PR = val;
- break;
- case 0x8100: /* RET */
- assert(SP > endptr && SP <= MEMSIZE);
- if(SP == MEMSIZE) {
- return;
- } else {
- PR = memory[SP++];
- break;
- }
- case 0xf000: /* SVC */
- switch(val)
- {
- case 0x0: /* EXIT */
- return;
- case 0x1: /* IN */
- svcin();
- break;
- case 0x2: /* OUT */
- svcout();
- break;
- }
- default:
+ /* 命令の実行 */
+ (*cmdptr)();
+ /* エラー発生時はエラー終了 */
+ if(cerr->num > 0) {
+ goto execerr;
+ }
+ /* 終了フラグがtrueの場合は、正常終了 */
+ if(execptr->stop == true) {
break;
}
+ /* クロック周波数の設定 */
do {
clock_end = clock();
- } while(clock_end - clock_begin < CLOCKS_PER_SEC / CLOCKS);
+ } while(clock_end - clock_begin < CLOCKS_PER_SEC / sys->clocks);
}
+ return true;
execerr:
- fprintf(stderr, "Execute error - %d: %s\n", cerrno, cerrmsg);
+ fprintf(stderr, "Execute error - %d: %s\n", cerr->num, cerr->msg);
+ return false;
}
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