X-Git-Url: http://j8takagi.net/cgi-bin/gitweb.cgi?p=YACASL2.git;a=blobdiff_plain;f=src%2Fexec.c;h=5dc4eb101ae845ce927e08fab6e2ca3320fc8db6;hp=5d8f62fa2c6d66241546cbdad2681273d1ed8d23;hb=4aaa5bc19f9fe9f0bb22d2854e91d0b9f78d8708;hpb=02d7b9b5209b2cb08151f7d1c160e2d18bc7c0d0 diff --git a/src/exec.c b/src/exec.c index 5d8f62f..5dc4eb1 100644 --- a/src/exec.c +++ b/src/exec.c @@ -71,6 +71,16 @@ bool loadassemble(char *file) 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) */ @@ -138,108 +148,160 @@ static void setfr(WORD val) } /** - * 算術加算。フラグを設定して値を返す + * NOP命令 + */ +void nop(const WORD r, const WORD adr) +{ + +} + +/** + * LD命令 + */ +void ld(const WORD r, const WORD adr) +{ + setfr(sys->cpu->gr[r] = adr); +} + +/** + * ST命令 */ -static WORD adda(WORD val0, WORD val1) +void st(const WORD r, const WORD adr) +{ + sys->memory[adr] = sys->cpu->gr[r]; +} + +/** + * LAD命令 + */ +void lad(const WORD r, const WORD adr) +{ + sys->cpu->gr[r] = adr; +} + +/** + * ADDA命令 + */ +void adda(const WORD r, const WORD adr) { - WORD res; long tmp; 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)val0 + (short)val1) > 32767 || tmp < -32768) { + if((tmp = (short)(sys->cpu->gr[r]) + (short)adr) > 32767 || tmp < -32768) { sys->cpu->fr += OF; } /* 加算した結果を、WORD値に戻す */ - res = (WORD)(tmp & 0xFFFF); - if((res & 0x8000) == 0x8000) { + sys->cpu->gr[r] = (WORD)(tmp & 0xFFFF); + if((sys->cpu->gr[r] & 0x8000) == 0x8000) { sys->cpu->fr += SF; - } else if(res == 0x0) { + } else if(sys->cpu->gr[r] == 0x0) { sys->cpu->fr += ZF; } - return res; } /** - * 算術減算。フラグを設定して値を返す + * SUBA命令 */ -static WORD suba(WORD val0, WORD val1) +void suba(const WORD r, const WORD adr) { - return adda(val0, (~val1 + 1)); + adda(r, (~adr + 1)); } /** - * 論理加算。フラグを設定して値を返す + * ADDL命令 */ -static WORD addl(WORD val0, WORD val1) +void addl(const WORD r, const WORD adr) { long tmp; - WORD res; sys->cpu->fr = 0x0; - if((tmp = val0 + val1) < 0 || tmp > 65535) { + if((tmp = sys->cpu->gr[r] + adr) < 0 || tmp > 65535) { sys->cpu->fr += OF; } - if(((res = (WORD)(tmp & 0xFFFF)) & 0x8000) == 0x8000) { + if(((sys->cpu->gr[r] = (WORD)(tmp & 0xFFFF)) & 0x8000) == 0x8000) { sys->cpu->fr += SF; - } else if(res == 0x0) { + } 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 + * SUBL命令 + */ +void subl(const WORD r, const WORD adr) +{ + addl(r, (~adr + 1)); +} + +/** + * AND命令 + */ +void and(const WORD r, const WORD adr) +{ + setfr(sys->cpu->gr[r] &= adr); +} + +/** + * OR命令 */ -static WORD subl(WORD val0, WORD val1) +void or(const WORD r, const WORD adr) { - return addl(val0, (~val1 + 1)); + setfr(sys->cpu->gr[r] |= adr); } /** - * 算術比較のフラグ設定。OFは常に0 + * XOR命令 */ -static void cpa(WORD val0, WORD val1) +void xor(const WORD r, const WORD adr) +{ + setfr(sys->cpu->gr[r] ^= adr); +} + +/** + * CPA命令 + */ +void cpa(const WORD r, const WORD adr) { sys->cpu->fr = 0x0; - if((short)val0 < (short)val1) { + if((short)sys->cpu->gr[r] < (short)adr) { sys->cpu->fr = SF; - } else if(val0 == val1) { + } else if(sys->cpu->gr[r] == adr) { sys->cpu->fr = ZF; } } /** - * 論理比較のフラグ設定。OFは常に0 + * CPL命令 */ -static void cpl(WORD val0, WORD val1) +void cpl(const WORD r, const WORD adr) { sys->cpu->fr = 0x0; - if(val0 < val1) { + if(sys->cpu->gr[r] < adr) { sys->cpu->fr = SF; - } else if(val0 == val1) { + } else if(sys->cpu->gr[r] == adr) { 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 + * SLA命令。算術演算なので、第15ビットは送り出されない */ -static WORD sla(WORD val0, WORD val1) +void sla(const WORD r, const WORD adr) { - WORD sign, res, last = 0x0; + WORD sign, last = 0x0; int i; sys->cpu->fr = 0x0; - sign = val0 & 0x8000; - res = val0 & 0x7FFF; - for(i = 0; i < val1; i++) { - last = res & 0x4000; - res <<= 1; + sign = sys->cpu->gr[r] & 0x8000; + sys->cpu->gr[r] &= 0x7FFF; + for(i = 0; i < adr; i++) { + last = sys->cpu->gr[r] & 0x4000; + sys->cpu->gr[r] <<= 1; } - res = sign | (res & 0x7FFF); + 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(last > 0x0) { sys->cpu->fr += OF; @@ -249,33 +311,32 @@ static WORD sla(WORD val0, WORD val1) sys->cpu->fr += SF; } /* 演算結果が0のとき、ZFは1 */ - if(res == 0x0) { + if(sys->cpu->gr[r] == 0x0) { sys->cpu->fr += ZF; } - return res; } /** - * 算術右シフト。フラグを設定して値を返す + * SRA命令 * 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 */ -static WORD sra(WORD val0, WORD val1) +void sra(const WORD r, const WORD adr) { - WORD sign, res, last = 0x0; + WORD sign, last = 0x0; int i; sys->cpu->fr = 0x0; - sign = val0 & 0x8000; - res = val0 & 0x7FFF; - for(i = 0; i < val1; i++) { - last = res & 0x1; - res >>= 1; + sign = sys->cpu->gr[r] & 0x8000; + sys->cpu->gr[r] &= 0x7FFF; + for(i = 0; i < adr; i++) { + last = sys->cpu->gr[r] & 0x1; + sys->cpu->gr[r] >>= 1; if(sign > 0) { - res |= 0x4000; + sys->cpu->gr[r] |= 0x4000; } } - res = sign | res; + 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(last > 0x0) { sys->cpu->fr += OF; @@ -285,76 +346,181 @@ static WORD sra(WORD val0, WORD val1) sys->cpu->fr += SF; } /* 演算結果が0のとき、ZFは1 */ - if(res == 0x0) { + if(sys->cpu->gr[r] == 0x0) { sys->cpu->fr += ZF; } - return res; } /** - * 論理左シフト。フラグを設定して値を返す + * SLL命令 */ -static WORD sll(WORD val0, WORD val1) +void sll(const WORD r, const WORD adr) { - WORD res = val0, last = 0x0; + WORD last = 0x0; int i; sys->cpu->fr = 0x0; - for(i = 0; i < val1; i++) { - last = res & 0x8000; - res <<= 1; + for(i = 0; i < adr; i++) { + last = sys->cpu->gr[r] & 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(last > 0x0) { sys->cpu->fr += OF; } /* 第15ビットが1のとき、SFは1 */ - if((res & 0x8000) > 0x0) { + 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) { + if(sys->cpu->gr[r] == 0x0) { sys->cpu->fr += ZF; } - return res; } /** - * 論理右シフト。フラグを設定して値を返す + * SRL命令 */ -static WORD srl(WORD val0, WORD val1) +void srl(const WORD r, const WORD adr) { - WORD res = val0, last = 0x0; + WORD last = 0x0; int i; sys->cpu->fr = 0x0; - for(i = 0; i < val1; i++) { - last = res & 0x0001; - res >>= 1; + for(i = 0; i < adr; 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(last > 0x0) { sys->cpu->fr += OF; } /* 第15ビットが1のとき、SFは1 */ - if((res & 0x8000) > 0x0) { + 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) { + if(sys->cpu->gr[r] == 0x0) { sys->cpu->fr += ZF; } - return res; } /** - * 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"); + * JMI命令 + */ +void jmi(const WORD r, const WORD adr) +{ + if((sys->cpu->fr & SF) > 0) { + sys->cpu->pr = adr; + } +} - sprintf(str, "PR:#%04X", pr); - return str; +/** + * JNZ命令 + */ +void jnz(const WORD r, const WORD adr) +{ + if((sys->cpu->fr & ZF) == 0) { + sys->cpu->pr = adr; + } +} + +/** + * JZE命令 + */ +void jze(const WORD r, const WORD adr) +{ + if((sys->cpu->fr & ZF) > 0) { + sys->cpu->pr = adr; + } +} + +/** + * JUMP命令 + */ +void jump(const WORD r, const WORD adr) +{ + sys->cpu->pr = adr; +} + +/** + * JPL命令 + */ +void jpl(const WORD r, const WORD adr) +{ + if((sys->cpu->fr & (SF | ZF)) == 0) { + sys->cpu->pr = adr; + } +} + +/** + * JOV命令 + */ +void jov(const WORD r, const WORD adr) +{ + if((sys->cpu->fr & OF) > 0) { + sys->cpu->pr = adr; + } +} + +/** + * PUSH命令 + */ +void push(const WORD r, const WORD adr) +{ + assert(sys->cpu->sp > execptr->end && sys->cpu->sp <= sys->memsize); + sys->memory[--(sys->cpu->sp)] = adr; +} + +/** + * POP命令 + */ +void pop(const WORD r, const WORD adr) +{ + assert(sys->cpu->sp > execptr->end && sys->cpu->sp <= sys->memsize); + sys->cpu->gr[r] = sys->memory[(sys->cpu->sp)++]; +} + +/** + * CALL命令 + */ +void call(const WORD r, const WORD adr) +{ + assert(sys->cpu->sp > execptr->end && sys->cpu->sp <= sys->memsize); + sys->memory[--(sys->cpu->sp)] = sys->cpu->pr; + sys->cpu->pr = adr; +} + +/** + * RET命令 + */ +void ret(const WORD r, const WORD adr) +{ + 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)++]; + } +} + +/** + * SVC命令 + */ +void svc(const WORD r, const WORD adr) +{ + switch(adr) + { + case 0x0: + execptr->stop = true; + break; + case 0x1: /* IN */ + svcin(); + break; + case 0x2: /* OUT */ + svcout(); + break; + } } /** @@ -363,7 +529,8 @@ static char *pr2str(WORD pr) { bool exec() { WORD op, r_r1, x_r2, val; - CMDTYPE cmdtype; + CMD *cmd; + void (*cmdptr)(); clock_t clock_begin, clock_end; if(execmode.trace == true) { @@ -371,52 +538,52 @@ bool exec() } /* フラグレジスタの初期値設定 */ sys->cpu->fr = 0x0; + /* スタックポインタの初期値設定 */ sys->cpu->sp = sys->memsize; - sys->cpu->pr = execptr->start; + /* 終了フラグの初期値設定 */ + execptr->stop = false; /* 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(sys->cpu->pr >= sys->memsize) { - setcerr(204, pr2str(sys->cpu->pr)); /* 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 */ - else if(sys->cpu->sp <= execptr->end) { - setcerr(205, pr2str(sys->cpu->pr)); /* Stack Pointer (SP) - cannot allocate stack buffer */ - } - /* スタック領域のアドレスが主記憶の範囲外の場合はエラー */ - else if(sys->cpu->sp > sys->memsize) { - setcerr(207, pr2str(sys->cpu->pr)); /* Stack Pointer (SP) - out of COMET II memory */ + /* traceまたはdumpオプション指定時、改行を出力 */ + if(execmode.dump || execmode.trace) { + /* traceオプション指定時、レジスタを出力 */ + if(execmode.trace){ + fprintf(stdout, "#%04X: Register::::\n", sys->cpu->pr); + dspregister(); + } + /* dumpオプション指定時、メモリを出力 */ + if(execmode.dump){ + fprintf(stdout, "#%04X: Memory::::\n", sys->cpu->pr); + dumpmemory(); + } + fprintf(stdout, "\n"); } - /* エラー発生時は終了 */ - if(cerr->num > 0) { + /* 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; } /* 命令の取り出し */ op = sys->memory[sys->cpu->pr] & 0xFF00; /* 命令の解読 */ - if((cmdtype = getcmdtype(op)) == NOTCMD) { + /* 命令がCOMET II命令ではない場合はエラー終了 */ + if((cmd = getcmd(op)) == NULL) { setcerr(210, pr2str(sys->cpu->pr)); /* not command code of COMET II */ + goto execerr; } + cmdptr = cmd->ptr; r_r1 = (sys->memory[sys->cpu->pr] >> 4) & 0xF; x_r2 = sys->memory[sys->cpu->pr] & 0xF; - /* traceオプション指定時、レジスタを出力 */ - if(execmode.trace){ - fprintf(stdout, "#%04X: Register::::\n", sys->cpu->pr); - dspregister(); - } - /* dumpオプション指定時、メモリを出力 */ - if(execmode.dump){ - fprintf(stdout, "#%04X: Memory::::\n", sys->cpu->pr); - dumpmemory(); - } - /* traceまたはdumpオプション指定時、改行を出力 */ - if(execmode.dump || execmode.trace) { - fprintf(stdout, "\n"); - } sys->cpu->pr++; /* オペランドの取り出し */ - if(cmdtype == R1_R2) { + if(cmd->type == R1_R2) { /* オペランドの数値が汎用レジスタの範囲外の場合はエラー */ if(x_r2 > GRSIZE - 1) { setcerr(209, pr2str(sys->cpu->pr-1)); /* not GR in operand x */ @@ -424,7 +591,7 @@ bool exec() } val = sys->cpu->gr[x_r2]; } - else if(cmdtype == R_ADR_X || cmdtype == R_ADR_X_ || cmdtype == ADR_X) { + else if(cmd->type == R_ADR_X || cmd->type == R_ADR_X_ || cmd->type == ADR_X) { /* オペランドの数値が汎用レジスタの範囲外の場合はエラー */ if(x_r2 > GRSIZE - 1) { setcerr(209, pr2str(sys->cpu->pr-1)); /* not GR in operand x */ @@ -437,7 +604,7 @@ bool exec() val += sys->cpu->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(cmd->type == R_ADR_X_) { if(val >= sys->memsize) { setcerr(206, pr2str(sys->cpu->pr-1)); /* Address - out of COMET II memory */ goto execerr; @@ -450,120 +617,13 @@ bool exec() op &= 0xFB00; } /* 命令の実行 */ - switch(op) - { - case 0x0: /* NOP */ - break; - case 0x1000: /* LD */ - setfr(sys->cpu->gr[r_r1] = val); - break; - case 0x1100: /* ST */ - sys->memory[val] = sys->cpu->gr[r_r1]; - break; - case 0x1200: /* LAD */ - sys->cpu->gr[r_r1] = val; - break; - case 0x2000: /* ADDA */ - sys->cpu->gr[r_r1] = adda(sys->cpu->gr[r_r1], val); - break; - case 0x2100: /* SUBA */ - sys->cpu->gr[r_r1] = suba(sys->cpu->gr[r_r1], val); - break; - case 0x2200: /* ADDL */ - sys->cpu->gr[r_r1] = addl(sys->cpu->gr[r_r1], val); - break; - case 0x2300: /* SUBL */ - sys->cpu->gr[r_r1] = subl(sys->cpu->gr[r_r1], val); - break; - case 0x3000: /* AND */ - setfr(sys->cpu->gr[r_r1] &= val); - break; - case 0x3100: /* OR */ - setfr(sys->cpu->gr[r_r1] |= val); - break; - case 0x3200: /* XOR */ - setfr(sys->cpu->gr[r_r1] ^= val); - break; - case 0x4000: /* CPA */ - cpa(sys->cpu->gr[r_r1], val); - break; - case 0x4100: /* CPL */ - cpl(sys->cpu->gr[r_r1], val); - break; - case 0x5000: /* SLA */ - sys->cpu->gr[r_r1] = sla(sys->cpu->gr[r_r1], val); - break; - case 0x5100: /* SRA */ - sys->cpu->gr[r_r1] = sra(sys->cpu->gr[r_r1], val); - break; - case 0x5200: /* SLL */ - sys->cpu->gr[r_r1] = sll(sys->cpu->gr[r_r1], val); - break; - case 0x5300: /* SRL */ - sys->cpu->gr[r_r1] = srl(sys->cpu->gr[r_r1], val); - break; - case 0x6100: /* JMI */ - if((sys->cpu->fr & SF) > 0) { - sys->cpu->pr = val; - } - break; - case 0x6200: /* JNZ */ - if((sys->cpu->fr & ZF) == 0) { - sys->cpu->pr = val; - } - break; - case 0x6300: /* JZE */ - if((sys->cpu->fr & ZF) > 0) { - sys->cpu->pr = val; - } - break; - case 0x6400: /* JUMP */ - sys->cpu->pr = val; - break; - case 0x6500: /* JPL */ - if((sys->cpu->fr & (SF | ZF)) == 0) { - sys->cpu->pr = val; - } - break; - case 0x6600: /* JOV */ - if((sys->cpu->fr & OF) > 0) { - sys->cpu->pr = val; - } - break; - case 0x7000: /* PUSH */ - assert(sys->cpu->sp > execptr->end && sys->cpu->sp <= sys->memsize); - sys->memory[--(sys->cpu->sp)] = val; - break; - case 0x7100: /* POP */ - assert(sys->cpu->sp > execptr->end && sys->cpu->sp <= sys->memsize); - sys->cpu->gr[r_r1] = sys->memory[(sys->cpu->sp)++]; - break; - case 0x8000: /* CALL */ - assert(sys->cpu->sp > execptr->end && sys->cpu->sp <= sys->memsize); - sys->memory[--(sys->cpu->sp)] = sys->cpu->pr; - sys->cpu->pr = val; - break; - case 0x8100: /* RET */ - assert(sys->cpu->sp > execptr->end && sys->cpu->sp <= sys->memsize); - if(sys->cpu->sp == sys->memsize) { - return true; - } else { - sys->cpu->pr = sys->memory[(sys->cpu->sp)++]; - break; - } - case 0xF000: /* SVC */ - switch(val) - { - case 0x0: /* EXIT */ - return true; - case 0x1: /* IN */ - svcin(); - break; - case 0x2: /* OUT */ - svcout(); - break; - } - default: + (*cmdptr)(r_r1, val); + /* 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 */