X-Git-Url: http://j8takagi.net/cgi-bin/gitweb.cgi?p=YACASL2.git;a=blobdiff_plain;f=src%2Fexec.c;h=8530640b7f8a4d0a8bbc163973ec2e86656ab90d;hp=32913f5ec096e93629dd466ba15fbbef65ab3a8a;hb=e2a1963d2ddaf89d33494212a0a16f7a368797e0;hpb=288d61424576d1aae956ea8e4b5fb89dc25909db

diff --git a/src/exec.c b/src/exec.c
index 32913f5..8530640 100644
--- a/src/exec.c
+++ b/src/exec.c
@@ -1,29 +1,69 @@
-#include "casl2.h"
+#include <stdio.h>
+#include <assert.h>
+#include <time.h>
+
 #include "exec.h"
+#include "cerr.h"
 
-/* 実行のエラー定義 */
-CERR cerr_exec[] = {
+/**
+ * 実行エラーの定義
+ */
+static CERR cerr_exec[] = {
+    { 201, "Loading - full of COMET II memory" },
     { 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 operand x" },
+    { 210, "not command code of COMET II" },
 };
 
+/**
+ * 実行モード: trace, logical, dump
+ */
+EXECMODE execmode = {false, false, false};
+
+/**
+ * 実行エラーをエラーリストに追加
+ */
 bool addcerrlist_exec()
 {
     return addcerrlist(ARRAYSIZE(cerr_exec), cerr_exec);
 }
 
-/* 実行モード: trace, logical, dump */
-EXECMODE execmode = {false, false, false};
+/**
+ * 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;
+}
 
-/* 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_chk(INSIZE + 1,"svcin.buffer");
+    char *buffer = malloc_chk(INSIZE + 1, "svcin.buffer");
 
     if(fgets(buffer, INSIZE, stdin) == NULL) {
         sys->memory[sys->cpu->gr[1]] = sys->memory[sys->cpu->gr[2]] = 0x0;
@@ -41,10 +81,13 @@ void svcin()
         sys->memory[sys->cpu->gr[1]+i] = *(buffer + i);
     }
     sys->memory[sys->cpu->gr[2]] = i + 1;
+    free_chk(buffer, "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;
     WORD w;
@@ -64,12 +107,14 @@ void svcout()
     }
 }
 
-/* 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(WORD val)
 {
     sys->cpu->fr = 0x0;
     /* 第15ビットが1のとき、SFは1 */
-    if((val & 0x8000) > 0x0) {
+    if((val & 0x8000) == 0x8000) {
         sys->cpu->fr += SF;
     }
     /* 演算結果が0のとき、ZFは1 */
@@ -78,18 +123,23 @@ void setfr(WORD val)
     }
 }
 
-/* 算術加算。フラグを設定して値を返す */
-WORD adda(WORD val0, WORD val1)
+/**
+ * 算術加算。フラグを設定して値を返す
+ */
+static WORD adda(WORD val0, WORD val1)
 {
     WORD res;
-    long temp;
-    sys->cpu->fr = 0x0;
+    long tmp;
 
-    temp = (signed short)val0 + (signed short)val1;
-    if(temp > 32767 || temp < -32768) {
+    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) {
         sys->cpu->fr += OF;
     }
-    if(((res = (WORD)(temp & 0xFFFF)) & 0x8000) == 0x8000) {
+    /* 加算した結果を、WORD値に戻す */
+    res = (WORD)(tmp & 0xFFFF);
+    if((res & 0x8000) == 0x8000) {
         sys->cpu->fr += SF;
     } else if(res == 0x0) {
         sys->cpu->fr += ZF;
@@ -97,23 +147,27 @@ WORD adda(WORD val0, WORD val1)
     return res;
 }
 
-/* 算術減算。フラグを設定して値を返す */
-WORD suba(WORD val0, WORD val1)
+/**
+ * 算術減算。フラグを設定して値を返す
+ */
+static WORD suba(WORD val0, WORD val1)
 {
     return adda(val0, (~val1 + 1));
 }
 
-/* 論理加算。フラグを設定して値を返す */
-WORD addl(WORD val0, WORD val1)
+/**
+ * 論理加算。フラグを設定して値を返す
+ */
+static WORD addl(WORD val0, WORD val1)
 {
-    long temp;
+    long tmp;
     WORD res;
     sys->cpu->fr = 0x0;
 
-    if((temp = val0 + val1) < 0 || temp > 65535) {
+    if((tmp = val0 + val1) < 0 || tmp > 65535) {
         sys->cpu->fr += OF;
     }
-    if(((res = (WORD)(temp & 0xFFFF)) & 0x8000) == 0x8000) {
+    if(((res = (WORD)(tmp & 0xFFFF)) & 0x8000) == 0x8000) {
         sys->cpu->fr += SF;
     } else if(res == 0x0) {
         sys->cpu->fr += ZF;
@@ -121,14 +175,18 @@ WORD addl(WORD val0, WORD val1)
     return res;
 }
 
-/* 論理減算。フラグを設定して値を返す */
-WORD subl(WORD val0, WORD val1)
+/**
+ * 論理減算。フラグを設定して値を返す
+ */
+static WORD subl(WORD val0, WORD val1)
 {
     return addl(val0, (~val1 + 1));
 }
 
-/* 算術比較のフラグ設定。OFは常に0 */
-void cpa(WORD val0, WORD val1)
+/**
+ * 算術比較のフラグ設定。OFは常に0
+ */
+static void cpa(WORD val0, WORD val1)
 {
     sys->cpu->fr = 0x0;
     if((short)val0 < (short)val1) {
@@ -138,8 +196,10 @@ void cpa(WORD val0, WORD val1)
     }
 }
 
-/* 論理比較のフラグ設定。OFは常に0 */
-void cpl(WORD val0, WORD val1)
+/**
+ * 論理比較のフラグ設定。OFは常に0
+ */
+static void cpl(WORD val0, WORD val1)
 {
     sys->cpu->fr = 0x0;
     if(val0 < val1) {
@@ -149,9 +209,11 @@ void cpl(WORD val0, WORD val1)
     }
 }
 
-/* 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)
+/**
+ * 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
+ */
+static WORD sla(WORD val0, WORD val1)
 {
     WORD sign, res, last = 0x0;
     int i;
@@ -179,10 +241,12 @@ WORD sla(WORD val0, WORD val1)
     return res;
 }
 
-/* 算術右シフト。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 */
-/* 空いたビット位置には符号と同じものが入る */
-WORD sra(WORD val0, WORD val1)
+/**
+ * 算術右シフト。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
+ * 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)
 {
     WORD sign, res, last = 0x0;
     int i;
@@ -213,8 +277,10 @@ WORD sra(WORD val0, WORD val1)
     return res;
 }
 
-/* 論理左シフト。フラグを設定して値を返す */
-WORD sll(WORD val0, WORD val1)
+/**
+ * 論理左シフト。フラグを設定して値を返す
+ */
+static WORD sll(WORD val0, WORD val1)
 {
     WORD res = val0, last = 0x0;
     int i;
@@ -239,8 +305,10 @@ WORD sll(WORD val0, WORD val1)
     return res;
 }
 
-/* 論理右シフト。フラグを設定して値を返す */
-WORD srl(WORD val0, WORD val1)
+/**
+ * 論理右シフト。フラグを設定して値を返す
+ */
+static WORD srl(WORD val0, WORD val1)
 {
     WORD res = val0, last = 0x0;
     int i;
@@ -265,50 +333,59 @@ WORD srl(WORD val0, WORD val1)
     return res;
 }
 
-/* 仮想マシンCOMET IIでの実行 */
+/**
+ * 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;
+}
+
+/**
+ * 仮想マシンCOMET IIの実行
+ */
 bool exec()
 {
     WORD op, r_r1, x_r2, val;
     CMDTYPE cmdtype;
-    char *errpr = malloc_chk(CERRSTRSIZE + 1, "exec.errpr");
     clock_t clock_begin, clock_end;
 
-    addcerrlist_exec();
     if(execmode.trace == true) {
         fprintf(stdout, "\nExecuting machine codes\n");
     }
     /* フラグレジスタの初期値設定 */
     sys->cpu->fr = 0x0;
     sys->cpu->sp = sys->memsize;
-    sys->cpu->pr = prog->start;
+    sys->cpu->pr = execptr->start;
     /* 機械語の実行 */
     for (; ; ) {
         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) {
-            sprintf(errpr, "PR:#%04X", sys->cpu->pr);
-            setcerr(204, errpr);    /* Program Register (PR) - out of COMET II memory */
+            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 */
-        if(sys->cpu->sp > sys->memsize) {
-            sprintf(errpr, "PR:#%04X", sys->cpu->pr);
-            setcerr(207, errpr);    /* Stack Pointer (SP) - out of COMET II memory */
+        else if(sys->cpu->sp > sys->memsize) {
+            setcerr(207, pr2str(sys->cpu->pr));    /* Stack Pointer (SP) - 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(sys->cpu->sp <= prog->end) {
-            sprintf(errpr, "PR:#%04X", sys->cpu->pr);
-            setcerr(205, errpr);    /* Stack Pointer (SP) - cannot allocate stack buffer */
+        /* エラー発生時は終了 */
+        if(cerr->num > 0) {
+            goto execerr;
         }
         /* 命令の取り出し */
         op = sys->memory[sys->cpu->pr] & 0xFF00;
         /* 命令の解読 */
-        cmdtype = getcmdtype(op);
+        if((cmdtype = getcmdtype(op)) == NOTCMD) {
+            setcerr(210, pr2str(sys->cpu->pr));          /* not command code of COMET II */
+        }
         r_r1 = (sys->memory[sys->cpu->pr] >> 4) & 0xF;
         x_r2 = sys->memory[sys->cpu->pr] & 0xF;
-        /* エラー発生時は終了 */
-        if(cerr->num > 0) {
-            goto execerr;
-        }
         /* 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);
@@ -319,18 +396,26 @@ bool exec()
             fprintf(stdout, "#%04X: Memory::::\n", sys->cpu->pr);
             dumpmemory();
         }
-        /* どちらかのオプション指定時、改行を出力 */
+        /* 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) {
-            assert(x_r2 < GRSIZE);
+            /* 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 */
+                goto execerr;
+            }
             val = sys->cpu->gr[x_r2];
         }
         else if(cmdtype ==  R_ADR_X || cmdtype == R_ADR_X_ || cmdtype == ADR_X) {
-            assert(x_r2 < GRSIZE);
+            /* 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 */
+                goto execerr;
+            }
             /* 実効アドレス（値または値が示す番地）を取得  */
             val = sys->memory[sys->cpu->pr++];
             /* 指標アドレスを加算  */
@@ -340,14 +425,13 @@ bool exec()
             /* 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 >= sys->memsize) {
-                    sprintf(errpr, "PR:#%04X", sys->cpu->pr-1);
-                    setcerr(206, errpr);    /* Address - out of COMET II memory */
+                    setcerr(206, pr2str(sys->cpu->pr-1));    /* Address - out of COMET II memory */
                     goto execerr;
                 }
                 val = sys->memory[val];
             }
         }
-        /* 主オペランドが1〜4の場合、第2ビットを無視 */
+        /* 主オペランドが1から4の場合、第2ビットを無視 */
         if(op >= 0x1000 && op <= 0x4FFF) {
             op &= 0xFB00;
         }
@@ -433,20 +517,20 @@ bool exec()
             }
             break;
         case 0x7000:    /* PUSH */
-            assert(sys->cpu->sp > prog->end && sys->cpu->sp <= sys->memsize);
+            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 > prog->end && sys->cpu->sp <= sys->memsize);
+            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 > prog->end && sys->cpu->sp <= sys->memsize);
+            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 > prog->end && sys->cpu->sp <= sys->memsize);
+            assert(sys->cpu->sp > execptr->end && sys->cpu->sp <= sys->memsize);
             if(sys->cpu->sp == sys->memsize) {
                 return true;
             } else {
@@ -468,6 +552,7 @@ bool exec()
         default:
             break;
         }
+        /* クロック周波数の設定 */
         do {
             clock_end = clock();
         } while(clock_end - clock_begin < CLOCKS_PER_SEC / sys->clocks);