b22fbf40bf57b7bfb221fef0aa1d8cf843dc76f8
[YACASL2.git] / src / exec.c
1 #include "exec.h"
2
3 /**
4  * @brief プログラムレジスタ(PR)を表すWORD値を文字列に変換
5  *
6  * @return 文字列「PR:XXXX」(Xは16進数の数字)
7  *
8  * @param pr プログラムレジスタ(PR)を表すWORD値
9  */
10 char *pr2str(WORD pr);
11
12 /**
13  * @brief 標準入力から文字データを読込(SVC 1)
14  *
15  * @return なし
16  */
17 void svcin();
18
19 /**
20  * @brief 標準出力へ文字データを書出(SVC 2)
21  *
22  * @return なし
23  */
24 void svcout();
25
26 /**
27  * @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
28  *
29  * @return なし
30  *
31  * @param adr アドレス
32  */
33 void setfr(WORD adr);
34
35 /**
36  * @brief WORD値からr/r1を取得
37  *
38  * @return r/r1を表すWORD値
39  *
40  * @param oprx オペランドを表すWORD値
41  */
42 WORD get_r_r1(WORD oprx);
43
44 /**
45  * @brief WORD値からx/r2を取得
46  *
47  * @return x/r2を表すWORD値
48  *
49  * @param oprx オペランドを表すWORD値
50  */
51 WORD get_x_r2(WORD oprx);
52
53 /**
54  * @brief 2つのWORD値からadr[,x]を取得
55  *
56  * @return adr[,x]を表すWORD値
57  *
58  * @param adr アドレスを表すWORD値
59  * @param oprx オペランドを表すWORD値
60  */
61 WORD get_adr_x(WORD adr, WORD oprx);
62
63 /**
64  * @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
65  *
66  * @return adr[,x]のアドレスに格納されている値を表すWORD値
67  *
68  * @param adr アドレスを表すWORD値
69  * @param oprx オペランドを表すWORD値
70  */
71 WORD get_val_adr_x(WORD adr, WORD oprx);
72
73 /**
74  * @brief 実行エラーの定義
75  */
76 static CERR cerr_exec[] = {
77     { 201, "Program Register (PR) - memory overflow" },
78     { 202, "Stack Pointer (SP) - stack overflow" },
79     { 203, "Stack Pointer (SP) - stack underflow" },
80     { 204, "OP in word #1 - not command code" },
81     { 205, "r/r1 in word #1 - not GR" },
82     { 206, "x/r2 in word #1 - not GR" },
83     { 207, "address in word #2 - out of memory" },
84     { 208, "SVC input - memory overflow" },
85     { 209, "SVC output - memory overflow" },
86 };
87
88 /**
89  * @brief アセンブル結果読み込みエラーの定義
90  */
91 static CERR cerr_load[] = {
92     { 210, "load - memory overflow" },
93     { 211, "object file not specified" },
94 };
95
96 /**
97  * @brief 実行モード: trace, logical, dump, step
98  */
99 EXECMODE execmode = {false, false, false, false};
100
101 char *pr2str(WORD pr)
102 {
103     char *str = malloc_chk(CERRSTRSIZE + 1, "pr2str.pr");
104
105     sprintf(str, "PR:#%04X", pr);
106     return str;
107 }
108
109 void svcin()
110 {
111     int i;
112     char *buf = malloc_chk(INSIZE + 1, "svcin.buf");
113
114     if(fgets(buf, INSIZE, stdin) == NULL) {
115         sys->memory[sys->cpu->gr[1]] = sys->memory[sys->cpu->gr[2]] = 0x0;
116         return;
117     }
118     for(i = 0; i < INSIZE; i++) {
119         if(*(buf + i) == '\0' || *(buf + i) == '\n') {
120             --i;
121             break;
122         }
123         if(sys->cpu->gr[1] + i > execptr->end) {
124             setcerr(208, "");    /* SVC input - memory overflow */
125             break;
126         }
127         sys->memory[sys->cpu->gr[1]+i] = *(buf + i);
128     }
129     sys->memory[sys->cpu->gr[2]] = i + 1;
130     FREE(buf);
131 }
132
133 void svcout()
134 {
135     int i;
136     WORD w;
137
138     for(i = 0; i < sys->memory[sys->cpu->gr[2]]; i++) {
139         if(sys->cpu->gr[1] + i > execptr->end) {
140             setcerr(209, "");    /* SVC output - memory overflow */
141             return;
142         }
143         /* 「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」
144            に記載された文字と、改行(CR)/タブを表示 */
145         /* それ以外の文字は、「.」で表す */
146         if(((w = sys->memory[sys->cpu->gr[1]+i]) >= 0x20 && w <= 0x7E) ||    /* JIS X 0201ラテン文字 */
147            (w >= 0xA0 && w <= 0xFE) ||                                       /* JIS X 0201片仮名用8ビット符号 */
148            w == 0xA || w == '\t')
149         {
150             putchar((char)w);
151         } else {
152             putchar('.');
153         }
154     }
155 }
156
157 void setfr(WORD adr)
158 {
159     sys->cpu->fr = 0x0;
160     /* 第15ビットが1のとき、SFは1 */
161     if((adr & 0x8000) == 0x8000) {
162         sys->cpu->fr += SF;
163     }
164     /* 演算結果が0のとき、ZFは1 */
165     if(adr == 0x0) {
166         sys->cpu->fr += ZF;
167     }
168 }
169
170 WORD get_r_r1(WORD oprx)
171 {
172     WORD r;
173     char *s;
174
175     if((r = ((oprx & 0x00F0) >>4)) > GRSIZE - 1) {
176         setcerr(205, s = pr2str(sys->cpu->pr));    /* r/r1 in word #1 - not GR */
177         FREE(s);
178         return 0x0;
179     }
180     return r;
181 }
182
183 WORD get_x_r2(WORD oprx)
184 {
185     WORD x;
186     char *s;
187
188     if((x = (oprx & 0x000F)) > GRSIZE - 1) {
189         setcerr(206, s = pr2str(sys->cpu->pr));    /* r/r1 in word #1 - not GR */
190         FREE(s);
191         return 0x0;
192     }
193     return x;
194 }
195
196 WORD get_adr_x(WORD adr, WORD oprx)
197 {
198     WORD a = adr, x;
199     if((x = get_x_r2(oprx)) > 0) {
200         a += sys->cpu->gr[x];
201     }
202     return a;
203 }
204
205 WORD get_val_adr_x(WORD adr, WORD oprx)
206 {
207     WORD a;
208     char *s;
209
210     if((a = get_adr_x(adr, oprx)) >= sys->memsize) {
211         setcerr(207, s = pr2str(sys->cpu->pr + 1));    /* address in word #2 - out of memory */
212         FREE(s);
213         return 0x0;
214     }
215     return sys->memory[a];
216 }
217
218 /* exec.hで定義された関数群 */
219 void addcerrlist_load()
220 {
221     addcerrlist(ARRAYSIZE(cerr_load), cerr_load);
222 }
223
224 void addcerrlist_exec()
225 {
226     addcerrlist(ARRAYSIZE(cerr_exec), cerr_exec);
227 }
228
229 bool loadassemble(const char *file)
230 {
231     FILE *fp;
232     bool stat = true;
233
234     assert(file != NULL);
235     if((fp = fopen(file, "rb")) == NULL) {
236         perror(file);
237         return false;
238     }
239     execptr->end = execptr->start +
240         fread(sys->memory, sizeof(WORD), sys->memsize - execptr->start, fp);
241     if(execptr->end == sys->memsize) {
242         setcerr(210, file);    /* load - memory overflow */
243         fprintf(stderr, "Load error - %d: %s\n", cerr->num, cerr->msg);
244         stat = false;
245     }
246     fclose(fp);
247     return stat;
248 }
249
250 void nop()
251 {
252     sys->cpu->pr += 1;
253 }
254
255 void ld_r_adr_x()
256 {
257     WORD w[2];
258     w[0] = sys->memory[sys->cpu->pr];
259     w[1] = sys->memory[sys->cpu->pr + 1];
260     setfr(sys->cpu->gr[get_r_r1(w[0])] = get_val_adr_x(w[1], w[0]));
261     sys->cpu->pr += 2;
262 }
263
264 void ld_r1_r2()
265 {
266     WORD w[1];
267     w[0] = sys->memory[sys->cpu->pr];
268     setfr(sys->cpu->gr[get_r_r1(w[0])] = sys->cpu->gr[get_x_r2(w[0])]);
269     sys->cpu->pr += 1;
270 }
271
272 void st()
273 {
274     WORD w[2];
275     w[0] = sys->memory[sys->cpu->pr];
276     w[1] = sys->memory[sys->cpu->pr + 1];
277     sys->memory[get_adr_x(w[1], w[0])] = sys->cpu->gr[get_r_r1(w[0])];
278     sys->cpu->pr += 2;
279 }
280
281 void lad()
282 {
283     WORD w[2];
284     w[0] = sys->memory[sys->cpu->pr];
285     w[1] = sys->memory[sys->cpu->pr + 1];
286     sys->cpu->gr[get_r_r1(w[0])] = get_adr_x(w[1], w[0]);
287     sys->cpu->pr += 2;
288 }
289
290 void adda(WORD r, WORD val)
291 {
292     long tmp;
293
294     sys->cpu->fr = 0x0;
295     /* 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 */
296     assert(sizeof(short) * 8 == 16 && (short)0xFFFF == -1);
297     if((tmp = (short)(sys->cpu->gr[r]) + (short)val) > 32767 || tmp < -32768) {
298         sys->cpu->fr += OF;
299     }
300     /* 加算した結果を、WORD値に戻す */
301     sys->cpu->gr[r] = (WORD)(tmp & 0xFFFF);
302     if((sys->cpu->gr[r] & 0x8000) == 0x8000) {
303         sys->cpu->fr += SF;
304     } else if(sys->cpu->gr[r] == 0x0) {
305         sys->cpu->fr += ZF;
306     }
307 }
308
309 void adda_r_adr_x()
310 {
311     WORD w[2];
312     w[0] = sys->memory[sys->cpu->pr];
313     w[1] = sys->memory[sys->cpu->pr + 1];
314     adda(get_r_r1(w[0]), get_val_adr_x(w[1], w[0]));
315     sys->cpu->pr += 2;
316 }
317
318 void adda_r1_r2()
319 {
320     WORD w[1];
321     w[0] = sys->memory[sys->cpu->pr];
322     adda(get_r_r1(w[0]), sys->cpu->gr[get_x_r2(w[0])]);
323     sys->cpu->pr += 1;
324 }
325
326 void suba_r_adr_x()
327 {
328     WORD w[2];
329     w[0] = sys->memory[sys->cpu->pr];
330     w[1] = sys->memory[sys->cpu->pr + 1];
331     adda(get_r_r1(w[0]), ~(get_val_adr_x(w[1], w[0])) + 1);
332     sys->cpu->pr += 2;
333 }
334
335 void suba_r1_r2()
336 {
337     WORD w[1];
338     w[0] = sys->memory[sys->cpu->pr];
339     adda(get_r_r1(w[0]), ~(sys->cpu->gr[get_x_r2(w[0])]) + 1);
340     sys->cpu->pr += 1;
341 }
342
343 void addl_gr(WORD r, WORD val, bool add)
344 {
345     unsigned long o, s;
346
347     o = sys->cpu->gr[r];
348     sys->cpu->fr = 0x0;    /* flag initialize */
349
350     if(add == true) {
351         s = o + val;
352         if(s > 0xFFFF) {
353             sys->cpu->fr += OF;
354         }
355     } else {
356         if(o < val) {
357             sys->cpu->fr += OF;
358         }
359         s = o + (~val + 1);
360         if(s > 0xFFFF) {
361             s &= 0xFFFF;
362         }
363     }
364     sys->cpu->gr[r] = (WORD)s;
365
366     if((s & 0x8000) == 0x8000) {
367         sys->cpu->fr += SF;
368     }
369     else if(s == 0x0) {
370         sys->cpu->fr += ZF;
371     }
372 }
373
374 void addl_r_adr_x()
375 {
376     WORD w[2];
377     w[0] = sys->memory[sys->cpu->pr];
378     w[1] = sys->memory[sys->cpu->pr + 1];
379     addl_gr(get_r_r1(w[0]), get_val_adr_x(w[1], w[0]), true);
380     sys->cpu->pr += 2;
381 }
382
383 void addl_r1_r2()
384 {
385     WORD w[1];
386     w[0] = sys->memory[sys->cpu->pr];
387     addl_gr(get_r_r1(w[0]), sys->cpu->gr[get_x_r2(w[0])], true);
388     sys->cpu->pr += 1;
389 }
390
391 void subl_r_adr_x()
392 {
393     WORD w[2];
394     w[0] = sys->memory[sys->cpu->pr];
395     w[1] = sys->memory[sys->cpu->pr + 1];
396     addl_gr(get_r_r1(w[0]), get_val_adr_x(w[1], w[0]), false);
397     sys->cpu->pr += 2;
398 }
399
400 void subl_r1_r2()
401 {
402     WORD w[1];
403     w[0] = sys->memory[sys->cpu->pr];
404     addl_gr(get_r_r1(w[0]), sys->cpu->gr[get_x_r2(w[0])], false);
405     sys->cpu->pr += 1;
406 }
407
408 void and_r_adr_x()
409 {
410     WORD w[2];
411     w[0] = sys->memory[sys->cpu->pr];
412     w[1] = sys->memory[sys->cpu->pr + 1];
413     setfr(sys->cpu->gr[get_r_r1(w[0])] &= get_val_adr_x(w[1], w[0]));
414     sys->cpu->pr += 2;
415 }
416
417 void and_r1_r2()
418 {
419     WORD w[1];
420     w[0] = sys->memory[sys->cpu->pr];
421     setfr(sys->cpu->gr[get_r_r1(w[0])] &= sys->cpu->gr[get_x_r2(w[0])]);
422     sys->cpu->pr += 1;
423 }
424
425 void or_r_adr_x()
426 {
427     WORD w[2];
428     w[0] = sys->memory[sys->cpu->pr];
429     w[1] = sys->memory[sys->cpu->pr + 1];
430     setfr(sys->cpu->gr[get_r_r1(w[0])] |= get_val_adr_x(w[1], w[0]));
431     sys->cpu->pr += 2;
432 }
433
434 void or_r1_r2()
435 {
436     WORD w[1];
437     w[0] = sys->memory[sys->cpu->pr];
438     setfr(sys->cpu->gr[get_r_r1(w[0])] |= sys->cpu->gr[get_x_r2(w[0])]);
439     sys->cpu->pr += 1;
440 }
441
442 void xor_r_adr_x()
443 {
444     WORD w[2];
445     w[0] = sys->memory[sys->cpu->pr];
446     w[1] = sys->memory[sys->cpu->pr + 1];
447     setfr(sys->cpu->gr[get_r_r1(w[0])] ^= get_val_adr_x(w[1], w[0]));
448     sys->cpu->pr += 2;
449 }
450
451 void xor_r1_r2()
452 {
453     WORD w[1];
454     w[0] = sys->memory[sys->cpu->pr];
455     setfr(sys->cpu->gr[get_r_r1(w[0])] ^= sys->cpu->gr[get_x_r2(w[0])]);
456     sys->cpu->pr += 1;
457 }
458
459 void cpa(WORD r, WORD val)
460 {
461     sys->cpu->fr = 0x0;
462     if((short)sys->cpu->gr[r] < (short)val) {
463         sys->cpu->fr = SF;
464     } else if(sys->cpu->gr[r] == val) {
465         sys->cpu->fr = ZF;
466     }
467 }
468
469 void cpa_r_adr_x()
470 {
471     WORD w[2];
472     w[0] = sys->memory[sys->cpu->pr];
473     w[1] = sys->memory[sys->cpu->pr + 1];
474     cpa(get_r_r1(w[0]), get_val_adr_x(w[1], w[0]));
475     sys->cpu->pr += 2;
476 }
477
478 void cpa_r1_r2()
479 {
480     WORD w[1];
481     w[0] = sys->memory[sys->cpu->pr];
482     cpa(get_r_r1(w[0]), sys->cpu->gr[get_x_r2(w[0])]);
483     sys->cpu->pr += 1;
484 }
485
486 void cpl(WORD r, WORD val)
487 {
488     sys->cpu->fr = 0x0;
489     if(sys->cpu->gr[r] < val) {
490         sys->cpu->fr = SF;
491     } else if(sys->cpu->gr[r] == val) {
492         sys->cpu->fr = ZF;
493     }
494 }
495
496 void cpl_r_adr_x()
497 {
498     WORD w[2];
499     w[0] = sys->memory[sys->cpu->pr];
500     w[1] = sys->memory[sys->cpu->pr + 1];
501     cpl(get_r_r1(w[0]), get_val_adr_x(w[1], w[0]));
502     sys->cpu->pr += 2;
503 }
504
505 void cpl_r1_r2()
506 {
507     WORD w[1];
508     w[0] = sys->memory[sys->cpu->pr];
509     cpl(get_r_r1(w[0]), sys->cpu->gr[get_x_r2(w[0])]);
510     sys->cpu->pr += 1;
511 }
512
513 void sla()
514 {
515     WORD w[2], sign, last = 0x0, r;
516     int i;
517
518     w[0] = sys->memory[sys->cpu->pr];
519     w[1] = sys->memory[sys->cpu->pr + 1];
520     sys->cpu->fr = 0x0;
521     sign = sys->cpu->gr[(r = get_r_r1(w[0]))] & 0x8000;
522     sys->cpu->gr[r] &= 0x7FFF;
523     for(i = 0; i < get_adr_x(w[1], w[0]); i++) {
524         last = sys->cpu->gr[r] & 0x4000;
525         sys->cpu->gr[r] <<= 1;
526     }
527     sys->cpu->gr[r] = sign | (sys->cpu->gr[r] & 0x7FFF);
528     /* 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 */
529     if(last > 0x0) {
530         sys->cpu->fr += OF;
531     }
532     /* 符号(第15ビット)が1のとき、SFは1 */
533     if(sign > 0x0) {
534         sys->cpu->fr += SF;
535     }
536     /* 演算結果が0のとき、ZFは1 */
537     if(sys->cpu->gr[r] == 0x0) {
538         sys->cpu->fr += ZF;
539     }
540     sys->cpu->pr += 2;
541 }
542
543 void sra()
544 {
545     WORD w[2], sign, last = 0x0, r;
546     int i;
547
548     w[0] = sys->memory[sys->cpu->pr];
549     w[1] = sys->memory[sys->cpu->pr + 1];
550     sys->cpu->fr = 0x0;
551     sign = sys->cpu->gr[(r = get_r_r1(w[0]))] & 0x8000;
552     sys->cpu->gr[r] &= 0x7FFF;
553     for(i = 0; i < get_adr_x(w[1], w[0]); i++) {
554         last = sys->cpu->gr[r] & 0x1;
555         sys->cpu->gr[r] >>= 1;
556         if(sign > 0) {
557             sys->cpu->gr[r] |= 0x4000;
558         }
559     }
560     sys->cpu->gr[r] = sign | sys->cpu->gr[r];
561     /* 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 */
562     if(last > 0x0) {
563         sys->cpu->fr += OF;
564     }
565     /* 符号(第15ビット)が1のとき、SFは1 */
566     if(sign > 0x0) {
567         sys->cpu->fr += SF;
568     }
569     /* 演算結果が0のとき、ZFは1 */
570     if(sys->cpu->gr[r] == 0x0) {
571         sys->cpu->fr += ZF;
572     }
573     sys->cpu->pr += 2;
574 }
575
576 void sll()
577 {
578     WORD w[2], last = 0x0, r;
579     int i;
580
581     w[0] = sys->memory[sys->cpu->pr];
582     w[1] = sys->memory[sys->cpu->pr + 1];
583     sys->cpu->fr = 0x0;
584     for(i = 0; i < get_adr_x(w[1], w[0]); i++) {
585         last = sys->cpu->gr[(r = get_r_r1(w[0]))] & 0x8000;
586         sys->cpu->gr[r] <<= 1;
587     }
588     /* 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 */
589     if(last > 0x0) {
590         sys->cpu->fr += OF;
591     }
592     /* 第15ビットが1のとき、SFは1 */
593     if((sys->cpu->gr[r] & 0x8000) > 0x0) {
594         sys->cpu->fr += SF;
595     }
596     /* 演算結果が0のとき、ZFは1 */
597     if(sys->cpu->gr[r] == 0x0) {
598         sys->cpu->fr += ZF;
599     }
600     sys->cpu->pr += 2;
601 }
602
603 void srl()
604 {
605     WORD w[2], last = 0x0, r;
606     int i;
607
608     w[0] = sys->memory[sys->cpu->pr];
609     w[1] = sys->memory[sys->cpu->pr + 1];
610     sys->cpu->fr = 0x0;
611     r = get_r_r1(w[0]);
612     for(i = 0; i < get_adr_x(w[1], w[0]); i++) {
613         last = sys->cpu->gr[r] & 0x0001;
614         sys->cpu->gr[r] >>= 1;
615     }
616     /* 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 */
617     if(last > 0x0) {
618         sys->cpu->fr += OF;
619     }
620     /* 第15ビットが1のとき、SFは1 */
621     if((sys->cpu->gr[r] & 0x8000) > 0x0) {
622         sys->cpu->fr += SF;
623     }
624     /* 演算結果が0のとき、ZFは1 */
625     if(sys->cpu->gr[r] == 0x0) {
626         sys->cpu->fr += ZF;
627     }
628     sys->cpu->pr += 2;
629 }
630
631 void jpl()
632 {
633     WORD w[2];
634     w[0] = sys->memory[sys->cpu->pr];
635     w[1] = sys->memory[sys->cpu->pr + 1];
636     if((sys->cpu->fr & (SF | ZF)) == 0) {
637         sys->cpu->pr = get_adr_x(w[1], w[0]);
638     } else {
639         sys->cpu->pr += 2;
640     }
641 }
642
643 void jmi()
644 {
645     WORD w[2];
646     w[0] = sys->memory[sys->cpu->pr];
647     w[1] = sys->memory[sys->cpu->pr + 1];
648     if((sys->cpu->fr & SF) > 0) {
649         sys->cpu->pr = get_adr_x(w[1], w[0]);
650     } else {
651         sys->cpu->pr += 2;
652     }
653 }
654
655 void jnz()
656 {
657     WORD w[2];
658     w[0] = sys->memory[sys->cpu->pr];
659     w[1] = sys->memory[sys->cpu->pr + 1];
660     if((sys->cpu->fr & ZF) == 0) {
661         sys->cpu->pr = get_adr_x(w[1], w[0]);
662     } else {
663         sys->cpu->pr += 2;
664     }
665 }
666
667 void jze()
668 {
669     WORD w[2];
670     w[0] = sys->memory[sys->cpu->pr];
671     w[1] = sys->memory[sys->cpu->pr + 1];
672     if((sys->cpu->fr & ZF) > 0) {
673         sys->cpu->pr = get_adr_x(w[1], w[0]);
674     } else {
675         sys->cpu->pr += 2;
676     }
677 }
678
679 void jov()
680 {
681     WORD w[2];
682     w[0] = sys->memory[sys->cpu->pr];
683     w[1] = sys->memory[sys->cpu->pr + 1];
684     if((sys->cpu->fr & OF) > 0) {
685         sys->cpu->pr = get_adr_x(w[1], w[0]);
686     } else {
687         sys->cpu->pr += 2;
688     }
689 }
690
691 void jump()
692 {
693     WORD w[2];
694     w[0] = sys->memory[sys->cpu->pr];
695     w[1] = sys->memory[sys->cpu->pr + 1];
696     sys->cpu->pr = get_adr_x(w[1], w[0]);
697 }
698
699 void push()
700 {
701     assert(sys->cpu->sp > execptr->end && sys->cpu->sp <= sys->memsize);
702     WORD w[2];
703
704     w[0] = sys->memory[sys->cpu->pr];
705     w[1] = sys->memory[sys->cpu->pr + 1];
706     sys->memory[--(sys->cpu->sp)] = get_adr_x(w[1], w[0]);
707     sys->cpu->pr += 2;
708 }
709
710 void pop()
711 {
712     assert(sys->cpu->sp > execptr->end);
713     WORD w;
714     char *s;
715
716     if(sys->cpu->sp >= sys->memsize) {
717         setcerr(203, s = pr2str(sys->cpu->pr));        /* Stack Pointer (SP) - stack underflow */
718         FREE(s);
719     } else {
720         w = sys->memory[sys->cpu->pr];
721         sys->cpu->gr[get_r_r1(w)] = sys->memory[(sys->cpu->sp)++];
722         sys->cpu->pr += 1;
723     }
724 }
725
726 void call()
727 {
728     assert(sys->cpu->sp > execptr->end && sys->cpu->sp <= sys->memsize);
729     WORD w[2];
730     w[0] = sys->memory[sys->cpu->pr];
731     w[1] = sys->memory[sys->cpu->pr + 1];
732     sys->memory[--(sys->cpu->sp)] = sys->cpu->pr + 1;
733     sys->cpu->pr = get_adr_x(w[1], w[0]);
734 }
735
736 void ret()
737 {
738     assert(sys->cpu->sp <= sys->memsize);
739     if(sys->cpu->sp == sys->memsize) {
740         execptr->stop = true;
741     } else if(sys->cpu->sp < sys->memsize) {
742         sys->cpu->pr = sys->memory[(sys->cpu->sp)++] + 1;
743     }
744 }
745
746 void svc()
747 {
748     WORD w[2];
749     w[0] = sys->memory[sys->cpu->pr];
750     w[1] = sys->memory[sys->cpu->pr + 1];
751     switch(get_adr_x(w[1], w[0]))
752     {
753     case 0x0:                   /* STOP */
754         execptr->stop = true;
755         break;
756     case 0x1:                   /* IN */
757         svcin();
758         break;
759     case 0x2:                   /* OUT */
760         svcout();
761         break;
762     }
763     sys->cpu->pr += 2;
764 }
765
766 char *grstr(WORD word)
767 {
768     assert(word <= 7);
769     char *str = malloc_chk(3 + 1, "grstr.str");
770     sprintf(str, "GR%d", word);
771     return str;
772 }
773
774 void exec()
775 {
776     clock_t clock_begin, clock_end;
777     void (*cmdptr)();
778     char *s;
779
780     create_code_cmdtype();                          /* 命令のコードとタイプがキーのハッシュ表を作成 */
781     if(execmode.trace == true) {
782         fprintf(stdout, "\nExecuting machine codes\n");
783     }
784     /* 機械語の実行 */
785     for (sys->cpu->pr = execptr->start; ; ) {
786         clock_begin = clock();                     /* クロック周波数設定のため、実行開始時間を格納 */
787         if(execmode.dump || execmode.trace) {      /* traceまたはdumpオプション指定時、改行を出力 */
788             if(execmode.trace) {                   /* traceオプション指定時、レジスタを出力 */
789                 fprintf(stdout, "#%04X: Register::::\n", sys->cpu->pr);
790                 dspregister();
791             }
792             if(execmode.dump) {                    /* dumpオプション指定時、メモリを出力 */
793                 fprintf(stdout, "#%04X: Memory::::\n", sys->cpu->pr);
794                 dumpmemory(0x0, 0xFFFF);
795             }
796             fprintf(stdout, "\n");
797         }
798         /* デバッガーモードの場合、デバッガーを起動 */
799         if(execmode.step == true || getbps(sys->cpu->pr) == true) {
800             monitor();
801         }
802         /* プログラムレジスタをチェック */
803         if(sys->cpu->pr >= sys->memsize) {
804             setcerr(201, s = pr2str(sys->cpu->pr));        /* Program Register (PR) - memory overflow */
805             FREE(s);
806             goto execfin;
807         }
808         /* スタックポインタをチェック */
809         if(sys->cpu->sp <= execptr->end) {
810             setcerr(202, s = pr2str(sys->cpu->pr));        /* Stack Pointer (SP) - stack overflow */
811             FREE(s);
812             goto execfin;
813         }
814         /* コードから命令を取得 */
815         /* 取得できない場合はエラー終了 */
816         if((cmdptr = getcmdptr(sys->memory[sys->cpu->pr] & 0xFF00)) == NULL) {
817             setcerr(204, s = pr2str(sys->cpu->pr));            /* OP in word #1 - not command code */
818             FREE(s);
819             goto execfin;
820         }
821         /* 命令の実行 */
822         (*cmdptr)();
823         /* エラー発生時はエラー終了 */
824         if(cerr->num > 0) {
825             goto execfin;
826         }
827         /* 終了フラグがtrueの場合は、正常終了 */
828         if(execptr->stop == true) {
829             break;
830         }
831         /* クロック周波数の設定 */
832         do {
833             clock_end = clock();
834         } while(clock_end - clock_begin < CLOCKS_PER_SEC / sys->clocks);
835     }
836 execfin:
837     freebps();
838     free_code_cmdtype();                           /* 命令のコードとタイプがキーのハッシュ表を解放 */
839     if(cerr->num > 0) {
840         fprintf(stderr, "Execute error - %d: %s\n", cerr->num, cerr->msg);
841     }
842 }