source/src/vm/i86.h

   1 /*
   2         Skelton for retropc emulator
   3
   4         Origin : MAME 0.142
   5         Author : Takeda.Toshiya
   6         Date  : 2011.04.23-
   7
   8         [ 80x86 ]
   9 */
  10
  11 #ifndef _I86_H_
  12 #define _I86_H_
  13 #if defined(USE_SHARED_DLL)
  14 #include "libcpu_newdev/i86.h"
  15 #else
  16
  17 #include "vm.h"
  18 #include "../emu.h"
  19 #include "device.h"
  20
  21 #define SIG_I86_TEST    0
  22
  23 #ifdef USE_DEBUGGER
  24 class DEBUGGER;
  25 #endif
  26
  27 class I86 : public DEVICE
  28 {
  29 private:
  30         /* ---------------------------------------------------------------------------
  31         contexts
  32         --------------------------------------------------------------------------- */
  33
  34         DEVICE *d_mem, *d_io, *d_pic, *d_bios;
  35 #ifdef SINGLE_MODE_DMA
  36         DEVICE *d_dma;
  37 #endif
  38 #ifdef USE_DEBUGGER
  39         DEBUGGER *d_debugger;
  40         DEVICE *d_mem_stored, *d_io_stored;
  41 #endif
  42
  43         /* ---------------------------------------------------------------------------
  44         registers
  45         --------------------------------------------------------------------------- */
  46
  47         union REGTYPE {
  48                 uint16_t w[8]; /* viewed as 16 bits registers */
  49                 uint8_t b[16]; /* or as 8 bit registers       */
  50         } regs;
  51         uint32_t pc;
  52         uint32_t prevpc;
  53         uint32_t base[4];
  54         uint16_t sregs[4];
  55         uint16_t flags;
  56         int32_t AuxVal, OverVal, SignVal, ZeroVal, CarryVal, DirVal;
  57         uint8_t ParityVal;
  58         uint8_t TF, IF, MF;
  59
  60         int int_state;
  61         bool test_state;
  62         bool busreq, halted;
  63
  64         int icount;
  65         int extra_icount;
  66
  67         bool seg_prefix;        /* prefix segment indicator */
  68         uint8_t prefix_seg;     /* The prefixed segment */
  69         unsigned ea;
  70         uint16_t eo;            /* effective offset of the address (before segment is added) */
  71         uint8_t ea_seg;         /* effective segment of the address */
  72
  73         /* ---------------------------------------------------------------------------
  74         opecode
  75         --------------------------------------------------------------------------- */
  76
  77         // sub
  78         void interrupt(int num);
  79         void trap();
  80         unsigned GetEA(unsigned ModRM);
  81         void rotate_shift_byte(unsigned ModRM, unsigned cnt);
  82         void rotate_shift_word(unsigned ModRM, unsigned cnt);
  83
  84         // opecode
  85         void run_one_opecode();
  86 #ifdef USE_DEBUGGER
  87         void run_one_opecode_debugger();
  88 #endif
  89         void instruction(uint8_t code);
  90         inline void _add_br8();
  91         inline void _add_wr16();
  92         inline void _add_r8b();
  93         inline void _add_r16w();
  94         inline void _add_ald8();
  95         inline void _add_axd16();
  96         inline void _push_es();
  97         inline void _pop_es();
  98         inline void _or_br8();
  99         inline void _or_wr16();
 100         inline void _or_r8b();
 101         inline void _or_r16w();
 102         inline void _or_ald8();
 103         inline void _or_axd16();
 104         inline void _push_cs();
 105 #if defined(HAS_V30)
 106         inline void _0fpre();
 107 #endif
 108         inline void _adc_br8();
 109         inline void _adc_wr16();
 110         inline void _adc_r8b();
 111         inline void _adc_r16w();
 112         inline void _adc_ald8();
 113         inline void _adc_axd16();
 114         inline void _push_ss();
 115         inline void _pop_ss();
 116         inline void _sbb_br8();
 117         inline void _sbb_wr16();
 118         inline void _sbb_r8b();
 119         inline void _sbb_r16w();
 120         inline void _sbb_ald8();
 121         inline void _sbb_axd16();
 122         inline void _push_ds();
 123         inline void _pop_ds();
 124         inline void _and_br8();
 125         inline void _and_wr16();
 126         inline void _and_r8b();
 127         inline void _and_r16w();
 128         inline void _and_ald8();
 129         inline void _and_axd16();
 130         inline void _es();
 131         inline void _daa();
 132         inline void _sub_br8();
 133         inline void _sub_wr16();
 134         inline void _sub_r8b();
 135         inline void _sub_r16w();
 136         inline void _sub_ald8();
 137         inline void _sub_axd16();
 138         inline void _cs();
 139         inline void _das();
 140         inline void _xor_br8();
 141         inline void _xor_wr16();
 142         inline void _xor_r8b();
 143         inline void _xor_r16w();
 144         inline void _xor_ald8();
 145         inline void _xor_axd16();
 146         inline void _ss();
 147         inline void _aaa();
 148         inline void _cmp_br8();
 149         inline void _cmp_wr16();
 150         inline void _cmp_r8b();
 151         inline void _cmp_r16w();
 152         inline void _cmp_ald8();
 153         inline void _cmp_axd16();
 154         inline void _ds();
 155         inline void _aas();
 156         inline void _inc_ax();
 157         inline void _inc_cx();
 158         inline void _inc_dx();
 159         inline void _inc_bx();
 160         inline void _inc_sp();
 161         inline void _inc_bp();
 162         inline void _inc_si();
 163         inline void _inc_di();
 164         inline void _dec_ax();
 165         inline void _dec_cx();
 166         inline void _dec_dx();
 167         inline void _dec_bx();
 168         inline void _dec_sp();
 169         inline void _dec_bp();
 170         inline void _dec_si();
 171         inline void _dec_di();
 172         inline void _push_ax();
 173         inline void _push_cx();
 174         inline void _push_dx();
 175         inline void _push_bx();
 176         inline void _push_sp();
 177         inline void _push_bp();
 178         inline void _push_si();
 179         inline void _push_di();
 180         inline void _pop_ax();
 181         inline void _pop_cx();
 182         inline void _pop_dx();
 183         inline void _pop_bx();
 184         inline void _pop_sp();
 185         inline void _pop_bp();
 186         inline void _pop_si();
 187         inline void _pop_di();
 188         inline void _pusha();
 189         inline void _popa();
 190         inline void _bound();
 191         inline void _repc(int flagval);
 192         inline void _push_d16();
 193         inline void _imul_d16();
 194         inline void _push_d8();
 195         inline void _imul_d8();
 196         inline void _insb();
 197         inline void _insw();
 198         inline void _outsb();
 199         inline void _outsw();
 200         inline void _jo();
 201         inline void _jno();
 202         inline void _jb();
 203         inline void _jnb();
 204         inline void _jz();
 205         inline void _jnz();
 206         inline void _jbe();
 207         inline void _jnbe();
 208         inline void _js();
 209         inline void _jns();
 210         inline void _jp();
 211         inline void _jnp();
 212         inline void _jl();
 213         inline void _jnl();
 214         inline void _jle();
 215         inline void _jnle();
 216         inline void _80pre();
 217         inline void _81pre();
 218         inline void _82pre();
 219         inline void _83pre();
 220         inline void _test_br8();
 221         inline void _test_wr16();
 222         inline void _xchg_br8();
 223         inline void _xchg_wr16();
 224         inline void _mov_br8();
 225         inline void _mov_wr16();
 226         inline void _mov_r8b();
 227         inline void _mov_r16w();
 228         inline void _mov_wsreg();
 229         inline void _lea();
 230         inline void _mov_sregw();
 231         inline void _popw();
 232         inline void _nop();
 233         inline void _xchg_axcx();
 234         inline void _xchg_axdx();
 235         inline void _xchg_axbx();
 236         inline void _xchg_axsp();
 237         inline void _xchg_axbp();
 238         inline void _xchg_axsi();
 239         inline void _xchg_axdi();
 240         inline void _cbw();
 241         inline void _cwd();
 242         inline void _call_far();
 243         inline void _wait();
 244         inline void _pushf();
 245         inline void _popf();
 246         inline void _sahf();
 247         inline void _lahf();
 248         inline void _mov_aldisp();
 249         inline void _mov_axdisp();
 250         inline void _mov_dispal();
 251         inline void _mov_dispax();
 252         inline void _movsb();
 253         inline void _movsw();
 254         inline void _cmpsb();
 255         inline void _cmpsw();
 256         inline void _test_ald8();
 257         inline void _test_axd16();
 258         inline void _stosb();
 259         inline void _stosw();
 260         inline void _lodsb();
 261         inline void _lodsw();
 262         inline void _scasb();
 263         inline void _scasw();
 264         inline void _mov_ald8();
 265         inline void _mov_cld8();
 266         inline void _mov_dld8();
 267         inline void _mov_bld8();
 268         inline void _mov_ahd8();
 269         inline void _mov_chd8();
 270         inline void _mov_dhd8();
 271         inline void _mov_bhd8();
 272         inline void _mov_axd16();
 273         inline void _mov_cxd16();
 274         inline void _mov_dxd16();
 275         inline void _mov_bxd16();
 276         inline void _mov_spd16();
 277         inline void _mov_bpd16();
 278         inline void _mov_sid16();
 279         inline void _mov_did16();
 280         inline void _rotshft_bd8();
 281         inline void _rotshft_wd8();
 282         inline void _ret_d16();
 283         inline void _ret();
 284         inline void _les_dw();
 285         inline void _lds_dw();
 286         inline void _mov_bd8();
 287         inline void _mov_wd16();
 288         inline void _enter();
 289         inline void _leav();    // _leave()
 290         inline void _retf_d16();
 291         inline void _retf();
 292         inline void _int3();
 293         inline void _int();
 294         inline void _into();
 295         inline void _iret();
 296         inline void _rotshft_b();
 297         inline void _rotshft_w();
 298         inline void _rotshft_bcl();
 299         inline void _rotshft_wcl();
 300         inline void _aam();
 301         inline void _aad();
 302         inline void _setalc();
 303         inline void _xlat();
 304         inline void _escape();
 305         inline void _loopne();
 306         inline void _loope();
 307         inline void _loop();
 308         inline void _jcxz();
 309         inline void _inal();
 310         inline void _inax();
 311         inline void _outal();
 312         inline void _outax();
 313         inline void _call_d16();
 314         inline void _jmp_d16();
 315         inline void _jmp_far();
 316         inline void _jmp_d8();
 317         inline void _inaldx();
 318         inline void _inaxdx();
 319         inline void _outdxal();
 320         inline void _outdxax();
 321         inline void _lock();
 322         inline void _rep(int flagval);
 323         inline void _repne();
 324         inline void _repe();
 325         inline void _hlt();
 326         inline void _cmc();
 327         inline void _f6pre();
 328         inline void _f7pre();
 329         inline void _clc();
 330         inline void _stc();
 331         inline void _cli();
 332         inline void _sti();
 333         inline void _cld();
 334         inline void _std();
 335         inline void _fepre();
 336         inline void _ffpre();
 337         inline void _invalid();
 338
 339 public:
 340         I86(VM* parent_vm, EMU* parent_emu) : DEVICE(parent_vm, parent_emu)
 341         {
 342                 d_bios = NULL;
 343 #ifdef SINGLE_MODE_DMA
 344                 d_dma = NULL;
 345 #endif
 346                 busreq = false;
 347 #if defined(HAS_I86)
 348                 set_device_name(_T("i8086 CPU"));
 349 #else
 350                 set_device_name(_T("i80186 CPU"));
 351 #endif
 352         }
 353         ~I86() {}
 354
 355         // common functions
 356         void initialize();
 357         void reset();
 358         int run(int clock);
 359         void write_signal(int id, uint32_t data, uint32_t mask);
 360         void set_intr_line(bool line, bool pending, uint32_t bit);
 361         void set_extra_clock(int clock)
 362         {
 363                 extra_icount += clock;
 364         }
 365         int get_extra_clock()
 366         {
 367                 return extra_icount;
 368         }
 369         uint32_t get_pc()
 370         {
 371                 return prevpc;
 372         }
 373         uint32_t get_next_pc()
 374         {
 375                 return pc;
 376         }
 377 #ifdef USE_DEBUGGER
 378         void *get_debugger()
 379         {
 380                 return d_debugger;
 381         }
 382         uint32_t get_debug_prog_addr_mask()
 383         {
 384                 return 0xfffff;
 385         }
 386         uint32_t get_debug_data_addr_mask()
 387         {
 388                 return 0xfffff;
 389         }
 390         void write_debug_data8(uint32_t addr, uint32_t data);
 391         uint32_t read_debug_data8(uint32_t addr);
 392         void write_debug_data16(uint32_t addr, uint32_t data);
 393         uint32_t read_debug_data16(uint32_t addr);
 394         void write_debug_io8(uint32_t addr, uint32_t data);
 395         uint32_t read_debug_io8(uint32_t addr);
 396         void write_debug_io16(uint32_t addr, uint32_t data);
 397         uint32_t read_debug_io16(uint32_t addr);
 398         bool write_debug_reg(const _TCHAR *reg, uint32_t data);
 399         void get_debug_regs_info(_TCHAR *buffer, size_t buffer_len);
 400         int debug_dasm(uint32_t pc, _TCHAR *buffer, size_t buffer_len);
 401 #endif
 402         void save_state(FILEIO* state_fio);
 403         bool load_state(FILEIO* state_fio);
 404
 405         // unique function
 406         void set_context_mem(DEVICE* device)
 407         {
 408                 d_mem = device;
 409         }
 410         void set_context_io(DEVICE* device)
 411         {
 412                 d_io = device;
 413         }
 414         void set_context_intr(DEVICE* device)
 415         {
 416                 d_pic = device;
 417         }
 418         void set_context_bios(DEVICE* device)
 419         {
 420                 d_bios = device;
 421         }
 422 #ifdef SINGLE_MODE_DMA
 423         void set_context_dma(DEVICE* device)
 424         {
 425                 d_dma = device;
 426         }
 427 #endif
 428 #ifdef USE_DEBUGGER
 429         void set_context_debugger(DEBUGGER* device)
 430         {
 431                 d_debugger = device;
 432         }
 433 #endif
 434 };
 435 #endif // USE_SHARED_DLL
 436 #endif