git.sesse.net Git - pistorm/blob - emulator.c

   1 #include <assert.h>
   2 #include <dirent.h>
   3 #include <endian.h>
   4 #include <fcntl.h>
   5 #include <pthread.h>
   6 #include <sched.h>
   7 #include <signal.h>
   8 #include <stdint.h>
   9 #include <stdio.h>
  10 #include <stdlib.h>
  11 #include <string.h>
  12 #include <sys/mman.h>
  13 #include <sys/stat.h>
  14 #include <sys/types.h>
  15 #include <unistd.h>
  16 #include <sys/ioctl.h>
  17 #include "m68k.h"
  18 #include "main.h"
  19 #include "platforms/platforms.h"
  20 #include "input/input.h"
  21
  22 #include "platforms/amiga/Gayle.h"
  23 #include "platforms/amiga/gayle-ide/ide.h"
  24 #include "platforms/amiga/amiga-registers.h"
  25 #include "platforms/amiga/rtg/rtg.h"
  26 #include "gpio/gpio.h"
  27
  28 unsigned char read_ranges;
  29 unsigned int read_addr[8];
  30 unsigned int read_upper[8];
  31 unsigned char *read_data[8];
  32 unsigned char write_ranges;
  33 unsigned int write_addr[8];
  34 unsigned int write_upper[8];
  35 unsigned char *write_data[8];
  36
  37 int kb_hook_enabled = 0;
  38 int mouse_hook_enabled = 0;
  39 int cpu_emulation_running = 1;
  40
  41 char mouse_dx = 0, mouse_dy = 0;
  42 char mouse_buttons = 0;
  43
  44 extern volatile unsigned int *gpio;
  45 extern volatile uint16_t srdata;
  46 extern uint8_t realtime_graphics_debug;
  47 uint8_t realtime_disassembly;
  48
  49 char disasm_buf[4096];
  50
  51 #define KICKBASE 0xF80000
  52 #define KICKSIZE 0x7FFFF
  53
  54 int mem_fd, mouse_fd = -1, keyboard_fd = -1;
  55 int mem_fd_gpclk;
  56 int gayle_emulation_enabled = 1;
  57 int irq;
  58 int gayleirq;
  59
  60 void *iplThread(void *args) {
  61   printf("IPL thread running\n");
  62
  63   while (1) {
  64     if (!gpio_get_irq()) {
  65       irq = 1;
  66       m68k_end_timeslice();
  67     }
  68     else
  69       irq = 0;
  70
  71     if (gayle_emulation_enabled) {
  72       if ((gayle_int & 0x80) && get_ide(0)->drive->intrq) {
  73         gayleirq = 1;
  74         m68k_end_timeslice();
  75       }
  76       else
  77         gayleirq = 0;
  78     }
  79     usleep(0);
  80   }
  81   return args;
  82 }
  83
  84
  85 // Configurable emulator options
  86 unsigned int cpu_type = M68K_CPU_TYPE_68000;
  87 unsigned int loop_cycles = 300;
  88 struct emulator_config *cfg = NULL;
  89 char keyboard_file[256] = "/dev/input/event1";
  90
  91 //unsigned char g_kick[524288];
  92 //unsigned char g_ram[FASTSIZE + 1]; /* RAM */
  93 int ovl;
  94 static volatile unsigned char maprom;
  95
  96 void sigint_handler(int sig_num) {
  97   //if (sig_num) { }
  98   //cpu_emulation_running = 0;
  99
 100   //return;
 101   printf("Received sigint %d, exiting.\n", sig_num);
 102   if (mouse_fd != -1)
 103     close(mouse_fd);
 104   if (mem_fd)
 105     close(mem_fd);
 106
 107   if (cfg->platform->shutdown) {
 108     cfg->platform->shutdown(cfg);
 109   }
 110
 111   exit(0);
 112 }
 113
 114 int main(int argc, char *argv[]) {
 115   int g;
 116   const struct sched_param priority = {99};
 117
 118   // Some command line switch stuffles
 119   for (g = 1; g < argc; g++) {
 120     if (strcmp(argv[g], "--disable-gayle") == 0) {
 121       gayle_emulation_enabled = 0;
 122     }
 123     else if (strcmp(argv[g], "--cpu_type") == 0 || strcmp(argv[g], "--cpu") == 0) {
 124       if (g + 1 >= argc) {
 125         printf("%s switch found, but no CPU type specified.\n", argv[g]);
 126       } else {
 127         g++;
 128         cpu_type = get_m68k_cpu_type(argv[g]);
 129       }
 130     }
 131     else if (strcmp(argv[g], "--config-file") == 0 || strcmp(argv[g], "--config") == 0) {
 132       if (g + 1 >= argc) {
 133         printf("%s switch found, but no config filename specified.\n", argv[g]);
 134       } else {
 135         g++;
 136         cfg = load_config_file(argv[g]);
 137       }
 138     }
 139     else if (strcmp(argv[g], "--keyboard-file") == 0 || strcmp(argv[g], "--kbfile") == 0) {
 140       if (g + 1 >= argc) {
 141         printf("%s switch found, but no keyboard device path specified.\n", argv[g]);
 142       } else {
 143         g++;
 144         strcpy(keyboard_file, argv[g]);
 145       }
 146     }
 147   }
 148
 149   if (!cfg) {
 150     printf("No config file specified. Trying to load default.cfg...\n");
 151     cfg = load_config_file("default.cfg");
 152     if (!cfg) {
 153       printf("Couldn't load default.cfg, empty emulator config will be used.\n");
 154       cfg = (struct emulator_config *)calloc(1, sizeof(struct emulator_config));
 155       if (!cfg) {
 156         printf("Failed to allocate memory for emulator config!\n");
 157         return 1;
 158       }
 159       memset(cfg, 0x00, sizeof(struct emulator_config));
 160     }
 161   }
 162
 163   if (cfg) {
 164     if (cfg->cpu_type) cpu_type = cfg->cpu_type;
 165     if (cfg->loop_cycles) loop_cycles = cfg->loop_cycles;
 166
 167     if (!cfg->platform)
 168       cfg->platform = make_platform_config("none", "generic");
 169     cfg->platform->platform_initial_setup(cfg);
 170   }
 171
 172   if (cfg->mouse_enabled) {
 173     mouse_fd = open(cfg->mouse_file, O_RDONLY | O_NONBLOCK);
 174     if (mouse_fd == -1) {
 175       printf("Failed to open %s, can't enable mouse hook.\n", cfg->mouse_file);
 176       cfg->mouse_enabled = 0;
 177     }
 178   }
 179
 180   keyboard_fd = open(keyboard_file, O_RDONLY | O_NONBLOCK);
 181   if (keyboard_fd == -1) {
 182     printf("Failed to open keyboard event source.\n");
 183   }
 184
 185   InitGayle();
 186
 187   signal(SIGINT, sigint_handler);
 188   setup_io();
 189
 190   //goto skip_everything;
 191
 192   // Enable 200MHz CLK output on GPIO4, adjust divider and pll source depending
 193   // on pi model
 194   printf("Enable 200MHz GPCLK0 on GPIO4\n");
 195   gpio_enable_200mhz();
 196
 197   // reset cpld statemachine first
 198
 199   write_reg(0x01);
 200   usleep(100);
 201   usleep(1500);
 202   write_reg(0x00);
 203   usleep(100);
 204
 205   // reset amiga and statemachine
 206   skip_everything:;
 207
 208   usleep(1500);
 209
 210   m68k_init();
 211   printf("Setting CPU type to %d.\n", cpu_type);
 212   m68k_set_cpu_type(cpu_type);
 213   cpu_pulse_reset();
 214
 215   if (maprom == 1) {
 216     m68k_set_reg(M68K_REG_PC, 0xF80002);
 217   } else {
 218     m68k_set_reg(M68K_REG_PC, 0x0);
 219   }
 220
 221   char c = 0, c_code = 0, c_type = 0;
 222
 223   pthread_t id;
 224   int err;
 225   err = pthread_create(&id, NULL, &iplThread, NULL);
 226   if (err != 0)
 227     printf("can't create IPL thread :[%s]", strerror(err));
 228   else
 229     printf("IPL Thread created successfully\n");
 230
 231   m68k_pulse_reset();
 232   while (42) {
 233     if (mouse_hook_enabled) {
 234       get_mouse_status(&mouse_dx, &mouse_dy, &mouse_buttons);
 235     }
 236
 237     if (cpu_emulation_running)
 238       m68k_execute(loop_cycles);
 239
 240 disasm_run:;
 241     if (realtime_disassembly) {
 242       m68k_execute(1);
 243       m68k_disassemble(disasm_buf, m68k_get_reg(NULL, M68K_REG_PC), cpu_type);
 244       printf("%.8X (%.8X)]] %s\n", m68k_get_reg(NULL, M68K_REG_PC), (m68k_get_reg(NULL, M68K_REG_PC) & 0xFFFFFF), disasm_buf);
 245     }
 246
 247     if (irq) {
 248       unsigned int status = read_reg();
 249       m68k_set_irq((status & 0xe000) >> 13);
 250     }
 251     else if (gayleirq) {
 252       write16(0xdff09c, 0x8000 | (1 << 3));
 253       //PAULA_SET_IRQ(3); // IRQ 3 = INT2
 254       m68k_set_irq(2);
 255     }
 256     else {
 257         m68k_set_irq(0);
 258     }
 259
 260   //usleep(0);
 261     // FIXME: Rework this to use keyboard events instead.
 262     while (get_key_char(&c, &c_code, &c_type)) {
 263
 264       if (c == cfg->keyboard_toggle_key && !kb_hook_enabled) {
 265         kb_hook_enabled = 1;
 266         printf("Keyboard hook enabled.\n");
 267       }
 268       else if (kb_hook_enabled) {
 269         if (c == 0x1B && c_type) {
 270           kb_hook_enabled = 0;
 271           printf("Keyboard hook disabled.\n");
 272         }
 273         else {
 274           /*printf("Key code: %.2X - ", c_code);
 275           switch (c_type) {
 276             case 0:
 277               printf("released.\n");
 278               break;
 279             case 1:
 280               printf("pressed.\n");
 281               break;
 282             case 2:
 283               printf("repeat.\n");
 284               break;
 285             default:
 286               printf("unknown.\n");
 287               break;
 288           }*/
 289           if (queue_keypress(c_code, c_type, cfg->platform->id)) {
 290             m68k_set_irq(2);
 291           }
 292         }
 293       }
 294
 295       if (!kb_hook_enabled && c_type) {
 296         if (c == cfg->mouse_toggle_key) {
 297           mouse_hook_enabled ^= 1;
 298           printf("Mouse hook %s.\n", mouse_hook_enabled ? "enabled" : "disabled");
 299           mouse_dx = mouse_dy = mouse_buttons = 0;
 300         }
 301         if (c == 'r') {
 302           cpu_emulation_running ^= 1;
 303           printf("CPU emulation is now %s\n", cpu_emulation_running ? "running" : "stopped");
 304         }
 305         if (c == 'g') {
 306           realtime_graphics_debug ^= 1;
 307           printf("Real time graphics debug is now %s\n", realtime_graphics_debug ? "on" : "off");
 308         }
 309         if (c == 'R') {
 310           cpu_pulse_reset();
 311           m68k_pulse_reset();
 312           printf("CPU emulation reset.\n");
 313         }
 314         if (c == 'q') {
 315           printf("Quitting and exiting emulator.\n");
 316           goto stop_cpu_emulation;
 317         }
 318         if (c == 'd') {
 319           realtime_disassembly ^= 1;
 320           printf("Real time disassembly is now %s\n", realtime_disassembly ? "on" : "off");
 321         }
 322       }
 323     }
 324
 325     if (realtime_disassembly)
 326       goto disasm_run;
 327
 328     //gpio_handle_irq();
 329     //GPIO_HANDLE_IRQ;
 330   }
 331
 332   stop_cpu_emulation:;
 333
 334   if (mouse_fd != -1)
 335     close(mouse_fd);
 336   if (mem_fd)
 337     close(mem_fd);
 338
 339   return 0;
 340 }
 341
 342 void cpu_pulse_reset(void) {
 343   write_reg(0x00);
 344   // printf("Status Reg%x\n",read_reg());
 345   usleep(100000);
 346   write_reg(0x02);
 347   // printf("Status Reg%x\n",read_reg());
 348
 349   ovl = 1;
 350   m68k_write_memory_8(0xbfe201, 0x0001);  // AMIGA OVL
 351   m68k_write_memory_8(0xbfe001, 0x0001);  // AMIGA OVL high (ROM@0x0)
 352
 353   m68k_pulse_reset();
 354 }
 355
 356 int cpu_irq_ack(int level) {
 357   printf("cpu irq ack\n");
 358   return level;
 359 }
 360
 361 static unsigned int target = 0;
 362 static uint8_t send_keypress = 0;
 363
 364 #define PLATFORM_CHECK_READ(a) \
 365   if (address >= cfg->custom_low && address < cfg->custom_high) { \
 366     unsigned int target = 0; \
 367     switch(cfg->platform->id) { \
 368       case PLATFORM_AMIGA: { \
 369         if (address >= PIGFX_RTG_BASE && address < PIGFX_UPPER) { \
 370           return rtg_read((address & 0x0FFFFFFF), a); \
 371         } \
 372         if (custom_read_amiga(cfg, address, &target, a) != -1) { \
 373           return target; \
 374         } \
 375         break; \
 376       } \
 377       default: \
 378         break; \
 379     } \
 380   } \
 381   if (ovl || (address >= cfg->mapped_low && address < cfg->mapped_high)) { \
 382     if (handle_mapped_read(cfg, address, &target, a) != -1) \
 383       return target; \
 384   }
 385
 386 unsigned int m68k_read_memory_8(unsigned int address) {
 387   PLATFORM_CHECK_READ(OP_TYPE_BYTE);
 388
 389   if (mouse_hook_enabled) {
 390     if (address == CIAAPRA) {
 391       unsigned char result = (unsigned int)read8((uint32_t)address);
 392       if (mouse_buttons & 0x01) {
 393         //mouse_buttons -= 1;
 394         return (unsigned int)(result ^ 0x40);
 395       }
 396       else
 397           return (unsigned int)result;
 398     }
 399   }
 400   if (kb_hook_enabled) {
 401     unsigned char result = (unsigned int)read8((uint32_t)address);
 402     if (address == CIAAICR) {
 403       if (get_num_kb_queued() && (!send_keypress || send_keypress == 1)) {
 404         result |= 0x08;
 405         if (!send_keypress)
 406           send_keypress = 1;
 407       }
 408       if (send_keypress == 2) {
 409         result |= 0x02;
 410         send_keypress = 0;
 411       }
 412       return result;
 413     }
 414     if (address == CIAADAT) {
 415       if (send_keypress) {
 416         uint8_t c = 0, t = 0;
 417         pop_queued_key(&c, &t);
 418         t ^= 0x01;
 419         result = ((c << 1) | t) ^ 0xFF;
 420         send_keypress = 2;
 421       }
 422       return result;
 423     }
 424   }
 425
 426   address &=0xFFFFFF;
 427   return read8((uint32_t)address);
 428 }
 429
 430 unsigned int m68k_read_memory_16(unsigned int address) {
 431   PLATFORM_CHECK_READ(OP_TYPE_WORD);
 432
 433   if (mouse_hook_enabled) {
 434     if (address == JOY0DAT) {
 435       // Forward mouse valueses to Amyga.
 436       unsigned short result = (mouse_dy << 8) | (mouse_dx);
 437       return (unsigned int)result;
 438     }
 439     /*if (address == CIAAPRA) {
 440       unsigned short result = (unsigned int)read16((uint32_t)address);
 441       if (mouse_buttons & 0x01) {
 442         return (unsigned int)(result | 0x40);
 443       }
 444       else
 445           return (unsigned int)result;
 446     }*/
 447     if (address == POTGOR) {
 448       unsigned short result = (unsigned int)read16((uint32_t)address);
 449       if (mouse_buttons & 0x02) {
 450         return (unsigned int)(result ^ (0x2 << 9));
 451       }
 452       else
 453           return (unsigned int)(result & 0xFFFD);
 454     }
 455   }
 456
 457   address &=0xFFFFFF;
 458   if (address & 0x01) {
 459     return ((read8(address) << 8) | read8(address + 1));
 460   }
 461   return (unsigned int)read16((uint32_t)address);
 462 }
 463
 464 unsigned int m68k_read_memory_32(unsigned int address) {
 465   PLATFORM_CHECK_READ(OP_TYPE_LONGWORD);
 466
 467   address &=0xFFFFFF;
 468   if (address & 0x01) {
 469     uint32_t c = read8(address);
 470     c |= (be16toh(read16(address+1)) << 8);
 471     c |= (read8(address + 3) << 24);
 472     return htobe32(c);
 473   }
 474   uint16_t a = read16(address);
 475   uint16_t b = read16(address + 2);
 476   return (a << 16) | b;
 477 }
 478
 479 #define PLATFORM_CHECK_WRITE(a) \
 480   if (address >= cfg->custom_low && address < cfg->custom_high) { \
 481     switch(cfg->platform->id) { \
 482       case PLATFORM_AMIGA: { \
 483         if (address >= PIGFX_RTG_BASE && address < PIGFX_UPPER) { \
 484           rtg_write((address & 0x0FFFFFFF), value, a); \
 485           return; \
 486         } \
 487         if (custom_write_amiga(cfg, address, value, a) != -1) { \
 488           return; \
 489         } \
 490         break; \
 491       } \
 492       default: \
 493         break; \
 494     } \
 495   } \
 496   if (address >= cfg->mapped_low && address < cfg->mapped_high) { \
 497     if (handle_mapped_write(cfg, address, value, a) != -1) \
 498       return; \
 499   }
 500
 501 void m68k_write_memory_8(unsigned int address, unsigned int value) {
 502   PLATFORM_CHECK_WRITE(OP_TYPE_BYTE);
 503
 504   if (address == 0xbfe001) {
 505     if (ovl != (value & (1 << 0))) {
 506       ovl = (value & (1 << 0));
 507       printf("OVL:%x\n", ovl);
 508     }
 509   }
 510
 511   address &=0xFFFFFF;
 512   write8((uint32_t)address, value);
 513   return;
 514 }
 515
 516 void m68k_write_memory_16(unsigned int address, unsigned int value) {
 517   PLATFORM_CHECK_WRITE(OP_TYPE_WORD);
 518
 519   address &=0xFFFFFF;
 520   write16((uint32_t)address, value);
 521   return;
 522 }
 523
 524 void m68k_write_memory_32(unsigned int address, unsigned int value) {
 525   PLATFORM_CHECK_WRITE(OP_TYPE_LONGWORD);
 526
 527   address &=0xFFFFFF;
 528   write16(address, value >> 16);
 529   write16(address + 2, value);
 530   return;
 531 }