X-Git-Url: http://j8takagi.net/cgi-bin/gitweb.cgi?p=YACASL2.git;a=blobdiff_plain;f=src%2Fexec.c;h=8c9d5661122dc43dd742952fda95d065d83876bf;hp=7e7a43181a1f46cfe0dcdf868e3f4ed8ad55d7c5;hb=8365c3016d2564c0498d2dc21300b1bff57e929b;hpb=68cacd2921a4b0d8783a4180f9660b567c37359a diff --git a/src/exec.c b/src/exec.c index 7e7a431..8c9d566 100644 --- a/src/exec.c +++ b/src/exec.c @@ -1,12 +1,77 @@ -#include -#include -#include - #include "exec.h" -#include "cerr.h" /** - * 実行エラーの定義 + * @brief プログラムレジスタ(PR)を表すWORD値を文字列に変換 + * + * @return 文字列「PR:XXXX」(Xは16進数の数字) + * + * @param pr プログラムレジスタ(PR)を表すWORD値 + */ +char *pr2str(WORD pr); + +/** + * @brief 標準入力から文字データを読込(SVC 1) + * + * @return なし + */ +void svcin(); + +/** + * @brief 標準出力へ文字データを書出(SVC 2) + * + * @return なし + */ +void svcout(); + +/** + * @brief 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 + * + * @return なし + * + * @param adr アドレス + */ +void setfr(WORD adr); + +/** + * @brief WORD値からr/r1を取得 + * + * @return r/r1を表すWORD値 + * + * @param oprx オペランドを表すWORD値 + */ +WORD get_r_r1(WORD oprx); + +/** + * @brief WORD値からx/r2を取得 + * + * @return x/r2を表すWORD値 + * + * @param oprx オペランドを表すWORD値 + */ +WORD get_x_r2(WORD oprx); + +/** + * @brief 2つのWORD値からadr[,x]を取得 + * + * @return adr[,x]を表すWORD値 + * + * @param adr アドレスを表すWORD値 + * @param oprx オペランドを表すWORD値 + */ +WORD get_adr_x(WORD adr, WORD oprx); + +/** + * @brief 2つのWORD値からadr[,x]のアドレスに格納されている値を取得 + * + * @return adr[,x]のアドレスに格納されている値を表すWORD値 + * + * @param adr アドレスを表すWORD値 + * @param oprx オペランドを表すWORD値 + */ +WORD get_val_adr_x(WORD adr, WORD oprx); + +/** + * @brief 実行エラーの定義 */ static CERR cerr_exec[] = { { 201, "Program Register (PR) - memory overflow" }, @@ -21,7 +86,7 @@ static CERR cerr_exec[] = { }; /** - * アセンブル結果読み込みエラーの定義 + * @brief アセンブル結果読み込みエラーの定義 */ static CERR cerr_load[] = { { 210, "load - memory overflow" }, @@ -29,73 +94,29 @@ static CERR cerr_load[] = { }; /** - * 実行モード: trace, logical, dump + * @brief 実行モード: trace, logical, dump, monitor, step */ -EXECMODE execmode = {false, false, false}; +EXECMODE execmode = {false, false, 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(const char *file) +char *pr2str(WORD pr) { - FILE *fp; - bool stat = 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(210, file); /* load - memory overflow */ - fprintf(stderr, "Load error - %d: %s\n", cerr->num, cerr->msg); - stat = false; - } - fclose(fp); - return stat; -} - -/** - * プログラムレジスタ(PR)を表す文字列を返す - */ -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() { int i; - char *buffer = malloc_chk(INSIZE + 1, "svcin.buffer"); + char *buf = malloc_chk(INSIZE + 1, "svcin.buf"); - if(fgets(buffer, INSIZE, stdin) == NULL) { + if(fgets(buf, INSIZE, stdin) == NULL) { sys->memory[sys->cpu->gr[1]] = sys->memory[sys->cpu->gr[2]] = 0x0; return; } for(i = 0; i < INSIZE; i++) { - if(*(buffer + i) == '\0' || *(buffer + i) == '\n') { + if(!buf[i] || buf[i] == '\n') { --i; break; } @@ -103,15 +124,12 @@ void svcin() setcerr(208, ""); /* SVC input - memory overflow */ break; } - sys->memory[sys->cpu->gr[1]+i] = *(buffer + i); + sys->memory[sys->cpu->gr[1]+i] = *(buf + i); } sys->memory[sys->cpu->gr[2]] = i + 1; - FREE(buffer); + FREE(buf); } -/** - * 標準出力へ文字データを書出(SVC 2) - */ void svcout() { int i; @@ -122,9 +140,13 @@ void svcout() setcerr(209, ""); /* SVC output - memory overflow */ return; } - /* 「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 */ + /* 「JIS X 0201ラテン文字・片仮名用8ビット符号で規定する文字の符号表」 + 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') { + if(((w = sys->memory[sys->cpu->gr[1]+i]) >= 0x20 && w <= 0x7E) || /* JIS X 0201ラテン文字 */ + (w >= 0xA0 && w <= 0xFE) || /* JIS X 0201片仮名用8ビット符号 */ + w == 0xA || w == '\t') + { putchar((char)w); } else { putchar('.'); @@ -132,9 +154,6 @@ 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 adr) { sys->cpu->fr = 0x0; @@ -148,35 +167,32 @@ void setfr(WORD adr) } } -/** - * WORD値からr/r1を取得 - */ WORD get_r_r1(WORD oprx) { WORD r; + char *s; + if((r = ((oprx & 0x00F0) >>4)) > GRSIZE - 1) { - setcerr(205, pr2str(sys->cpu->pr)); /* r/r1 in word #1 - not GR */ + setcerr(205, s = pr2str(sys->cpu->pr)); /* r/r1 in word #1 - not GR */ + FREE(s); return 0x0; } return r; } -/** - * WORD値からx/r2を取得 - */ WORD get_x_r2(WORD oprx) { WORD x; + char *s; + if((x = (oprx & 0x000F)) > GRSIZE - 1) { - setcerr(206, pr2str(sys->cpu->pr)); /* r/r1 in word #1 - not GR */ + setcerr(206, s = pr2str(sys->cpu->pr)); /* r/r1 in word #1 - not GR */ + FREE(s); return 0x0; } return x; } -/** - * 2つのWORD値からadr[,x]を取得 - */ WORD get_adr_x(WORD adr, WORD oprx) { WORD a = adr, x; @@ -186,33 +202,54 @@ WORD get_adr_x(WORD adr, WORD oprx) return a; } - -/** - * 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 - */ WORD get_val_adr_x(WORD adr, WORD oprx) { WORD a; + char *s; + if((a = get_adr_x(adr, oprx)) >= sys->memsize) { - setcerr(207, pr2str(sys->cpu->pr + 1)); /* address in word #2 - out of memory */ + setcerr(207, s = pr2str(sys->cpu->pr + 1)); /* address in word #2 - out of memory */ + FREE(s); return 0x0; } return sys->memory[a]; } -/** - * NOP命令。語長1(OPのみ) - * \relates exec - */ +/* exec.hで定義された関数群 */ +void addcerrlist_load() +{ + addcerrlist(ARRAYSIZE(cerr_load), cerr_load); +} + +void addcerrlist_exec() +{ + addcerrlist(ARRAYSIZE(cerr_exec), cerr_exec); +} + +WORD loadassemble(const char *file, WORD start) +{ + FILE *fp; + WORD end; + + assert(file != NULL); + if((fp = fopen(file, "rb")) == NULL) { + perror(file); + return 0; + } + end = start + fread(sys->memory + start, sizeof(WORD), sys->memsize - start, fp); + if(end == sys->memsize) { + setcerr(210, file); /* load - memory overflow */ + fprintf(stderr, "Load error - %d: %s\n", cerr->num, cerr->msg); + } + fclose(fp); + return end; +} + void nop() { sys->cpu->pr += 1; } -/** - * LD命令 - オペランドr,adr,x。語長2 - * \relates exec - */ void ld_r_adr_x() { WORD w[2]; @@ -222,10 +259,6 @@ void ld_r_adr_x() sys->cpu->pr += 2; } -/** - * LD命令 - オペランドr1,r2。語長1 - * \relates exec - */ void ld_r1_r2() { WORD w[1]; @@ -234,10 +267,6 @@ void ld_r1_r2() sys->cpu->pr += 1; } -/** - * ST命令。語長2 - * \relates exec - */ void st() { WORD w[2]; @@ -247,10 +276,6 @@ void st() sys->cpu->pr += 2; } -/** - * LAD命令。語長2 - * \relates exec - */ void lad() { WORD w[2]; @@ -260,10 +285,6 @@ void lad() sys->cpu->pr += 2; } -/** - * ADDA命令のテンプレート\n - * 汎用レジスタrに値valを算術加算 - */ void adda(WORD r, WORD val) { long tmp; @@ -283,10 +304,6 @@ void adda(WORD r, WORD val) } } -/** - * ADDA命令 - オペランドr,adr,x。語長2 - * \relates exec - */ void adda_r_adr_x() { WORD w[2]; @@ -296,10 +313,6 @@ void adda_r_adr_x() sys->cpu->pr += 2; } -/** - * ADDA命令 - オペランドr1,r2。語長1 - * \relates exec - */ void adda_r1_r2() { WORD w[1]; @@ -308,10 +321,6 @@ void adda_r1_r2() sys->cpu->pr += 1; } -/** - * SUBA命令 - オペランドr,adr,x。語長2 - * \relates exec - */ void suba_r_adr_x() { WORD w[2]; @@ -321,10 +330,6 @@ void suba_r_adr_x() sys->cpu->pr += 2; } -/** - * SUBA命令 - オペランドr1,r2。語長1 - * \relates exec - */ void suba_r1_r2() { WORD w[1]; @@ -333,80 +338,71 @@ void suba_r1_r2() sys->cpu->pr += 1; } -/** - * ADDL命令のテンプレート\n - * 汎用レジスタrに値valを論理加算 - */ -void addl(WORD r, WORD val) +void addl_gr(WORD r, WORD val, bool add) { - long tmp; - sys->cpu->fr = 0x0; + unsigned long o, s; - if((tmp = sys->cpu->gr[r] + val) < 0 || tmp > 65535) { - sys->cpu->fr += OF; + o = sys->cpu->gr[r]; + sys->cpu->fr = 0x0; /* flag initialize */ + + if(add == true) { + s = o + val; + if(s > 0xFFFF) { + sys->cpu->fr += OF; + } + } else { + if(o < val) { + sys->cpu->fr += OF; + } + s = o + (~val + 1); + if(s > 0xFFFF) { + s &= 0xFFFF; + } } - if(((sys->cpu->gr[r] = (WORD)(tmp & 0xFFFF)) & 0x8000) == 0x8000) { + sys->cpu->gr[r] = (WORD)s; + + if((s & 0x8000) == 0x8000) { sys->cpu->fr += SF; - } else if(sys->cpu->gr[r] == 0x0) { + } + else if(s == 0x0) { sys->cpu->fr += ZF; } } -/** - * ADDL命令 - オペランドr,adr,x。語長2 - * \relates exec - */ void addl_r_adr_x() { WORD w[2]; w[0] = sys->memory[sys->cpu->pr]; w[1] = sys->memory[sys->cpu->pr + 1]; - addl(get_r_r1(w[0]), get_val_adr_x(w[1], w[0])); + addl_gr(get_r_r1(w[0]), get_val_adr_x(w[1], w[0]), true); sys->cpu->pr += 2; } -/** - * ADDL命令 - オペランドr1,r2。語長1 - * \relates exec - */ void addl_r1_r2() { WORD w[1]; w[0] = sys->memory[sys->cpu->pr]; - addl(get_r_r1(w[0]), sys->cpu->gr[get_x_r2(w[0])]); + addl_gr(get_r_r1(w[0]), sys->cpu->gr[get_x_r2(w[0])], true); sys->cpu->pr += 1; } -/** - * SUBL命令 - オペランドr,adr,x。語長2 - * \relates exec - */ void subl_r_adr_x() { WORD w[2]; w[0] = sys->memory[sys->cpu->pr]; w[1] = sys->memory[sys->cpu->pr + 1]; - addl(get_r_r1(w[0]), ~(get_val_adr_x(w[1], w[0])) + 1); + addl_gr(get_r_r1(w[0]), get_val_adr_x(w[1], w[0]), false); sys->cpu->pr += 2; } - -/** - * SUBL命令 - オペランドr1,r2。語長1 - * \relates exec - */ void subl_r1_r2() { WORD w[1]; w[0] = sys->memory[sys->cpu->pr]; - addl(get_r_r1(w[0]), ~(sys->cpu->gr[get_x_r2(w[0])]) + 1); + addl_gr(get_r_r1(w[0]), sys->cpu->gr[get_x_r2(w[0])], false); sys->cpu->pr += 1; } -/** - * AND命令 - オペランドr,adr,x。語長2 - * \relates exec - */ void and_r_adr_x() { WORD w[2]; @@ -416,10 +412,6 @@ void and_r_adr_x() sys->cpu->pr += 2; } -/** - * AND命令 - オペランドr1,r2。語長1 - * \relates exec - */ void and_r1_r2() { WORD w[1]; @@ -428,10 +420,6 @@ void and_r1_r2() sys->cpu->pr += 1; } -/** - * OR命令 - オペランドr,adr,x。語長2 - * \relates exec - */ void or_r_adr_x() { WORD w[2]; @@ -441,10 +429,6 @@ void or_r_adr_x() sys->cpu->pr += 2; } -/** - * OR命令 - オペランドr1,r2。語長1 - * \relates exec - */ void or_r1_r2() { WORD w[1]; @@ -453,10 +437,6 @@ void or_r1_r2() sys->cpu->pr += 1; } -/** - * XOR命令 - オペランドr,adr,x。語長2 - * \relates exec - */ void xor_r_adr_x() { WORD w[2]; @@ -466,10 +446,6 @@ void xor_r_adr_x() sys->cpu->pr += 2; } -/** - * XOR命令 - オペランドr1,r2。語長1 - * \relates exec - */ void xor_r1_r2() { WORD w[1]; @@ -478,10 +454,6 @@ void xor_r1_r2() sys->cpu->pr += 1; } -/** - * CPA命令のテンプレート\n - * 汎用レジスタrの内容と値valを算術比較 - */ void cpa(WORD r, WORD val) { sys->cpu->fr = 0x0; @@ -492,10 +464,6 @@ void cpa(WORD r, WORD val) } } -/** - * CPA命令 - オペランドr,adr,x。語長2 - * \relates exec - */ void cpa_r_adr_x() { WORD w[2]; @@ -505,10 +473,6 @@ void cpa_r_adr_x() sys->cpu->pr += 2; } -/** - * CPA命令 - オペランドr1,r2。語長1 - * \relates exec - */ void cpa_r1_r2() { WORD w[1]; @@ -517,10 +481,6 @@ void cpa_r1_r2() sys->cpu->pr += 1; } -/** - * CPL命令のテンプレート\n - * 汎用レジスタrの内容と値valを論理比較 - */ void cpl(WORD r, WORD val) { sys->cpu->fr = 0x0; @@ -531,11 +491,6 @@ void cpl(WORD r, WORD val) } } - -/** - * CPL命令 - オペランドr,adr,x。語長2 - * \relates exec - */ void cpl_r_adr_x() { WORD w[2]; @@ -545,10 +500,6 @@ void cpl_r_adr_x() sys->cpu->pr += 2; } -/** - * CPL命令 - オペランドr1,r2。語長1 - * \relates exec - */ void cpl_r1_r2() { WORD w[1]; @@ -557,11 +508,6 @@ void cpl_r1_r2() sys->cpu->pr += 1; } -/** - * SLA命令 - オペランドr,adr,x。語長2\n - * 算術演算なので、第15ビットは送り出されない - * \relates exec - */ void sla() { WORD w[2], sign, last = 0x0, r; @@ -592,12 +538,6 @@ void sla() sys->cpu->pr += 2; } -/** - * SRA命令 - オペランドr,adr,x。語長2\n - * 算術演算なので、第15ビットは送り出されない\n - * 空いたビット位置には符号と同じものが入る - * \relates exec - */ void sra() { WORD w[2], sign, last = 0x0, r; @@ -631,10 +571,6 @@ void sra() sys->cpu->pr += 2; } -/** - * SLL命令 - オペランドr,adr,x。語長2 - * \relates exec - */ void sll() { WORD w[2], last = 0x0, r; @@ -662,10 +598,6 @@ void sll() sys->cpu->pr += 2; } -/** - * SRL命令 - オペランドr,adr,x。語長2 - * \relates exec - */ void srl() { WORD w[2], last = 0x0, r; @@ -694,10 +626,6 @@ void srl() sys->cpu->pr += 2; } -/** - * JPL命令。語長2 - * \relates exec - */ void jpl() { WORD w[2]; @@ -710,10 +638,6 @@ void jpl() } } -/** - * JMI命令。語長2 - * \relates exec - */ void jmi() { WORD w[2]; @@ -726,10 +650,6 @@ void jmi() } } -/** - * JNZ命令。語長2 - * \relates exec - */ void jnz() { WORD w[2]; @@ -742,10 +662,6 @@ void jnz() } } -/** - * JZE命令。語長2 - * \relates exec - */ void jze() { WORD w[2]; @@ -758,10 +674,6 @@ void jze() } } -/** - * JOV命令。語長2 - * \relates exec - */ void jov() { WORD w[2]; @@ -774,10 +686,6 @@ void jov() } } -/** - * JUMP命令。語長2 - * \relates exec - */ void jump() { WORD w[2]; @@ -786,37 +694,33 @@ void jump() sys->cpu->pr = get_adr_x(w[1], w[0]); } -/** - * PUSH命令。語長2 - * \relates exec - */ void push() { + 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]; - assert(sys->cpu->sp > execptr->end && sys->cpu->sp <= sys->memsize); sys->memory[--(sys->cpu->sp)] = get_adr_x(w[1], w[0]); sys->cpu->pr += 2; } -/** - * POP命令。語長1 - * \relates exec - */ 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[get_r_r1(w[0])] = sys->memory[(sys->cpu->sp)++]; - sys->cpu->pr += 1; + assert(sys->cpu->sp > execptr->end); + WORD w; + char *s; + + if(sys->cpu->sp >= sys->memsize) { + setcerr(203, s = pr2str(sys->cpu->pr)); /* Stack Pointer (SP) - stack underflow */ + FREE(s); + } else { + w = sys->memory[sys->cpu->pr]; + sys->cpu->gr[get_r_r1(w)] = sys->memory[(sys->cpu->sp)++]; + sys->cpu->pr += 1; + } } -/** - * CALL命令。語長2 - * \relates exec - */ void call() { assert(sys->cpu->sp > execptr->end && sys->cpu->sp <= sys->memsize); @@ -827,10 +731,6 @@ void call() sys->cpu->pr = get_adr_x(w[1], w[0]); } -/** - * RET命令。語長1(OPのみ) - * \relates exec - */ void ret() { assert(sys->cpu->sp <= sys->memsize); @@ -841,10 +741,6 @@ void ret() } } -/** - * SVC命令。語長2 - * \relates exec - */ void svc() { WORD w[2]; @@ -865,16 +761,15 @@ void svc() sys->cpu->pr += 2; } -/** - * 仮想マシンCOMET IIの実行 - * \class exec - */ void exec() { clock_t clock_begin, clock_end; void (*cmdptr)(); + char *s; + const char *monmsg = "COMET II machine code monitor. Type ? for help.\n"; + + create_cmdtable(HASH_CODE); /* 命令のコードとタイプがキーのハッシュ表を作成 */ - create_code_type(); /* 命令のコードとタイプがキーのハッシュ表を作成 */ if(execmode.trace == true) { fprintf(stdout, "\nExecuting machine codes\n"); } @@ -888,25 +783,37 @@ void exec() } 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(); + dumpmemory(0x0, 0xFFFF); } fprintf(stdout, "\n"); } - /* 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 > sys->memsize || sys->cpu->sp <= execptr->end) { - if(sys->cpu->pr >= sys->memsize) { - setcerr(201, pr2str(sys->cpu->pr)); /* Program Register (PR) - memory overflow */ - } else if(sys->cpu->sp <= execptr->end) { - setcerr(202, pr2str(sys->cpu->pr)); /* Stack Pointer (SP) - stack overflow */ - } else if(sys->cpu->sp > sys->memsize) { - setcerr(203, pr2str(sys->cpu->pr)); /* Stack Pointer (SP) - stack underflow */ + /* ステップモードまたはブレークポイントの場合、モニターを起動 */ + if( + (execmode.monitor == true && sys->cpu->pr == execptr->start) || + execmode.step == true || getbps(sys->cpu->pr) == true) + { + if(sys->cpu->pr == execptr->start) { + fprintf(stdout, "%s", monmsg); } + monitor(); + } + /* プログラムレジスタをチェック */ + if(sys->cpu->pr >= sys->memsize) { + setcerr(201, s = pr2str(sys->cpu->pr)); /* Program Register (PR) - memory overflow */ + FREE(s); + goto execfin; + } + /* スタックポインタをチェック */ + if(sys->cpu->sp <= execptr->end) { + setcerr(202, s = pr2str(sys->cpu->pr)); /* Stack Pointer (SP) - stack overflow */ + FREE(s); goto execfin; } /* 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(204, pr2str(sys->cpu->pr)); /* OP in word #1 - not command code */ + setcerr(204, s = pr2str(sys->cpu->pr)); /* OP in word #1 - not command code */ + FREE(s); goto execfin; } /* 命令の実行 */ @@ -915,9 +822,14 @@ void exec() if(cerr->num > 0) { goto execfin; } - /* 終了フラグがtrueの場合は、正常終了 */ + /* 終了フラグがtrueの場合は、モニターまたは正常終了 */ if(execptr->stop == true) { - break; + if(execmode.monitor == true) { + fprintf(stdout, "Return to top.\n"); + monitor(); + } else { + break; + } } /* クロック周波数の設定 */ do { @@ -925,7 +837,8 @@ void exec() } while(clock_end - clock_begin < CLOCKS_PER_SEC / sys->clocks); } execfin: - free_code_type(); /* 命令のコードとタイプがキーのハッシュ表を解放 */ + freebps(); + free_cmdtable(HASH_CODE); /* 命令のコードとタイプがキーのハッシュ表を解放 */ if(cerr->num > 0) { fprintf(stderr, "Execute error - %d: %s\n", cerr->num, cerr->msg); }