copyleft: gplv3 added and set repo to public
[calu.git] / 3b_sim / ccpu.cpp
index 04dd5951b4021e13ac62a86bbd28f390a6af2983..98c0b658f66279cf63d8f20a18e6e995ef8b6500 100644 (file)
@@ -1,3 +1,24 @@
+/*   `Deep Thought', a softcore CPU implemented on a FPGA
+
+    Copyright (C) 2010 Markus Hofstaetter <markus.manrow@gmx.at>
+    Copyright (C) 2010 Martin Perner <e0725782@student.tuwien.ac.at>
+    Copyright (C) 2010 Stefan Rebernig <stefan.rebernig@gmail.com>
+    Copyright (C) 2010 Manfred Schwarz <e0725898@student.tuwien.ac.at>
+    Copyright (C) 2010 Bernhard Urban <lewurm@gmail.com>
+
+    This program is free software: you can redistribute it and/or modify
+    it under the terms of the GNU General Public License as published by
+    the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
+    (at your option) any later version.
+
+    This program is distributed in the hope that it will be useful,
+    but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
+    GNU General Public License for more details.
+
+    You should have received a copy of the GNU General Public License
+    along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>. */
+
 #include "ccpu.hpp"
 
 /*             CDat m_pc, m_pc_next;
@@ -6,6 +27,50 @@
 
 //void registerExtension() {};
 
+const char* expression = "(;.*)|(r0)|(rX)|(r1[0-5])|(r[1-5])|(r[6-9])|(0x[a-fA-F0-9]+)|([-]?\\d+)";
+const char* format = "(?1$&)"
+                                       //Return-Register: violett
+                                       "(?2\033[0m\033[35m$&\033[0m\\3:)"
+                                       // Callee-saved Register: rot
+                                       "(?4\033[0m\033[31m$&\033[0m\\3:)"
+                                       //Argument-Register: gruen
+                                       "(?5\033[0m\033[32m$&\033[0m\\3:)"
+                                       // Temporary Register: gelb
+                                       "(?6\033[0m\033[33m$&\033[0m\\3:)"
+                                       // Zahlenwerte: tuerkis
+                                       "(?7\033[0m\033[36m$&\033[0m\\3:)"
+                                       "(?8\033[0m\033[36m$&\033[0m\\3:)";
+
+
+string CCpu::colorifyInstr(string instr)
+{
+       boost::regex e;
+       e.assign(expression);
+       return boost::regex_replace(instr, e, format, boost::match_default | boost::format_all);
+}
+
+void CCpu::registerExtension(Iext* ext)
+{
+       m_exts.push_back(ext);
+}
+
+void CCpu::applyToExtensions(const vector<string>& in)
+{
+       for(auto iter = m_exts.begin(); iter != m_exts.end(); ++iter) {
+               (*iter)->parseInput(in);
+       }
+}
+
+void CCpu::breakNext()
+{
+       m_breakNext = true;
+}
+
+bool CCpu::shouldBreak()
+{
+       return m_breakNext;
+}
+
 void CCpu::tick()
 {
        // signal extensions
@@ -14,15 +79,23 @@ void CCpu::tick()
        m_pc = m_pc_next;
        m_pc_next += 4;
        Iinstr* instr = this->getProg(m_pc);
+
        if(instr == NULL) {
                throw string("Out of Instructions!");
        }
+
+       for(auto iter = m_exts.begin(); iter != m_exts.end(); ++iter) {
+               (*iter)->applyTick();
+       }
+
        if(this->conditionMet(instr->getCondition())) {
-               cout << "Executing: " << instr->toString() << endl;
+               cout << color(green,black) << "Executing: " << color(white,black) << colorifyInstr(instr->toString()) << " (0x" << std::hex << m_pc << std::dec << ")" << endl;
                instr->execInstr();
+               this->incPerfBy(instr->getClockCount());
        }
        else {
-               cout << "Didn't Execute " << instr->toString() << "; condition wasn't met" << endl;
+               cout << color(red,black) << "Didn't Execute " << color(white,black) << colorifyInstr(instr->toString()) << "; condition wasn't met" << endl;
+               this->incPerf();
        }
 
 }
@@ -127,8 +200,10 @@ void CCpu::updateFlags(CDatd val, CDat a, CDat b) {
        this->m_Z = (val == 0);
        this->m_S = ((val >> (BIT_LEN-1)) & 0x1);
        this->m_C = ((val >> (BIT_LEN)) & 0x1);
-       bool v = (((a ^ b) >> (BIT_LEN-1)) & 0x1) ? true : false;
-       this->m_O = (this->m_S != v);
+       bool a_31 = ((a >> (BIT_LEN-1)) & 0x1);
+       bool b_31 = ((b >> (BIT_LEN-1)) & 0x1);
+       bool val_31 = ((val >> (BIT_LEN-1)) & 0x1);
+       this->m_O = ((a_31 && b_31 && !val_31) || (!a_31 && !b_31 && val_31));
 }
 
 void CCpu::updateCarry(bool c)
@@ -161,11 +236,31 @@ void CCpu::setRegister(const int addr, CDat data)
 
 CDat CCpu::getRAM(const int addr) const
 {
-       return m_ram.get(addr);
+       if((addr & EXT_MODEL_OFFSET) == 0) {
+               return m_ram.get(addr);
+       }
+       else {
+               CDat result = 0;
+               for(auto iter = m_exts.begin(); iter != m_exts.end(); ++iter) {
+                       result = (*iter)->readData(addr);
+                       if(result != 0) {
+                               break;
+                       }
+               }
+               return result;
+       }
 }
+
 void CCpu::setRAM(const int addr, CDat data)
 {
-       m_ram.set(addr, data);
+       if((addr & EXT_MODEL_OFFSET) == 0) {
+               m_ram.set(addr, data);
+       }
+       else {
+               for(auto iter = m_exts.begin(); iter != m_exts.end(); ++iter) {
+                       (*iter)->loadData(addr, data);
+               }
+       }
 }
 
 void CCpu::setProg(int addr, Iinstr* instr)
@@ -188,7 +283,28 @@ void CCpu::setStack(const int val)
        this->m_stack = val;
 }
 
-CCpu::CCpu(int regs, int ram, int prog) : m_Z(false), m_S(false), m_C(false), m_O(false), m_pc(0), m_pc_next(0), m_reg(regs), m_ram(ram), m_prog(prog), m_stack(0)
+CDat CCpu::getPerf() const
+{
+       return this->m_perf;
+}
+
+void CCpu::setPerf(CDat val)
+{
+       this->m_perf = val;
+}
+
+void CCpu::incPerf()
+{
+       this->m_perf++;
+}
+
+void CCpu::incPerfBy(short inc)
+{
+       this->m_perf += inc;
+}
+
+
+CCpu::CCpu(int regs, int ram, int prog) : m_Z(false), m_S(false), m_C(false), m_O(false), m_breakNext(0), m_pc(0), m_pc_next(0), m_perf(0), m_reg(regs), m_ram(ram), m_prog(prog), m_exts(0), m_stack(0)
 {
 }