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 "platforms/amiga/piscsi/piscsi.h"
  27 #include "platforms/amiga/piscsi/piscsi-enums.h"
  28 #include "platforms/amiga/net/pi-net.h"
  29 #include "platforms/amiga/net/pi-net-enums.h"
  30 #include "gpio/gpio.h"
  31
  32 unsigned char read_ranges;
  33 unsigned int read_addr[8];
  34 unsigned int read_upper[8];
  35 unsigned char *read_data[8];
  36 unsigned char write_ranges;
  37 unsigned int write_addr[8];
  38 unsigned int write_upper[8];
  39 unsigned char *write_data[8];
  40
  41 int kb_hook_enabled = 0;
  42 int mouse_hook_enabled = 0;
  43 int cpu_emulation_running = 1;
  44
  45 char mouse_dx = 0, mouse_dy = 0;
  46 char mouse_buttons = 0;
  47
  48 extern volatile unsigned int *gpio;
  49 extern volatile uint16_t srdata;
  50 extern uint8_t realtime_graphics_debug;
  51 uint8_t realtime_disassembly;
  52
  53 char disasm_buf[4096];
  54
  55 #define KICKBASE 0xF80000
  56 #define KICKSIZE 0x7FFFF
  57
  58 int mem_fd, mouse_fd = -1, keyboard_fd = -1;
  59 int mem_fd_gpclk;
  60 int gayle_emulation_enabled = 1;
  61 int irq;
  62 int gayleirq;
  63
  64 void *iplThread(void *args) {
  65   printf("IPL thread running\n");
  66
  67   while (1) {
  68     if (!gpio_get_irq()) {
  69       irq = 1;
  70       m68k_end_timeslice();
  71     }
  72     else
  73       irq = 0;
  74
  75     if (gayle_emulation_enabled) {
  76       if (((gayle_int & 0x80) || gayle_a4k_int) && (get_ide(0)->drive[0].intrq || get_ide(0)->drive[1].intrq)) {
  77         //get_ide(0)->drive[0].intrq = 0;
  78         gayleirq = 1;
  79         m68k_end_timeslice();
  80       }
  81       else
  82         gayleirq = 0;
  83     }
  84     usleep(0);
  85   }
  86   return args;
  87 }
  88
  89
  90 // Configurable emulator options
  91 unsigned int cpu_type = M68K_CPU_TYPE_68000;
  92 unsigned int loop_cycles = 300;
  93 struct emulator_config *cfg = NULL;
  94 char keyboard_file[256] = "/dev/input/event1";
  95
  96 //unsigned char g_kick[524288];
  97 //unsigned char g_ram[FASTSIZE + 1]; /* RAM */
  98 int ovl;
  99 static volatile unsigned char maprom;
 100
 101 void sigint_handler(int sig_num) {
 102   //if (sig_num) { }
 103   //cpu_emulation_running = 0;
 104
 105   //return;
 106   printf("Received sigint %d, exiting.\n", sig_num);
 107   if (mouse_fd != -1)
 108     close(mouse_fd);
 109   if (mem_fd)
 110     close(mem_fd);
 111
 112   if (cfg->platform->shutdown) {
 113     cfg->platform->shutdown(cfg);
 114   }
 115
 116   exit(0);
 117 }
 118
 119 int main(int argc, char *argv[]) {
 120   int g;
 121   const struct sched_param priority = {99};
 122
 123   // Some command line switch stuffles
 124   for (g = 1; g < argc; g++) {
 125     if (strcmp(argv[g], "--disable-gayle") == 0) {
 126       gayle_emulation_enabled = 0;
 127     }
 128     else if (strcmp(argv[g], "--cpu_type") == 0 || strcmp(argv[g], "--cpu") == 0) {
 129       if (g + 1 >= argc) {
 130         printf("%s switch found, but no CPU type specified.\n", argv[g]);
 131       } else {
 132         g++;
 133         cpu_type = get_m68k_cpu_type(argv[g]);
 134       }
 135     }
 136     else if (strcmp(argv[g], "--config-file") == 0 || strcmp(argv[g], "--config") == 0) {
 137       if (g + 1 >= argc) {
 138         printf("%s switch found, but no config filename specified.\n", argv[g]);
 139       } else {
 140         g++;
 141         cfg = load_config_file(argv[g]);
 142       }
 143     }
 144     else if (strcmp(argv[g], "--keyboard-file") == 0 || strcmp(argv[g], "--kbfile") == 0) {
 145       if (g + 1 >= argc) {
 146         printf("%s switch found, but no keyboard device path specified.\n", argv[g]);
 147       } else {
 148         g++;
 149         strcpy(keyboard_file, argv[g]);
 150       }
 151     }
 152   }
 153
 154   if (!cfg) {
 155     printf("No config file specified. Trying to load default.cfg...\n");
 156     cfg = load_config_file("default.cfg");
 157     if (!cfg) {
 158       printf("Couldn't load default.cfg, empty emulator config will be used.\n");
 159       cfg = (struct emulator_config *)calloc(1, sizeof(struct emulator_config));
 160       if (!cfg) {
 161         printf("Failed to allocate memory for emulator config!\n");
 162         return 1;
 163       }
 164       memset(cfg, 0x00, sizeof(struct emulator_config));
 165     }
 166   }
 167
 168   if (cfg) {
 169     if (cfg->cpu_type) cpu_type = cfg->cpu_type;
 170     if (cfg->loop_cycles) loop_cycles = cfg->loop_cycles;
 171
 172     if (!cfg->platform)
 173       cfg->platform = make_platform_config("none", "generic");
 174     cfg->platform->platform_initial_setup(cfg);
 175   }
 176
 177   if (cfg->mouse_enabled) {
 178     mouse_fd = open(cfg->mouse_file, O_RDONLY | O_NONBLOCK);
 179     if (mouse_fd == -1) {
 180       printf("Failed to open %s, can't enable mouse hook.\n", cfg->mouse_file);
 181       cfg->mouse_enabled = 0;
 182     }
 183   }
 184
 185   keyboard_fd = open(keyboard_file, O_RDONLY | O_NONBLOCK);
 186   if (keyboard_fd == -1) {
 187     printf("Failed to open keyboard event source.\n");
 188   }
 189
 190   InitGayle();
 191
 192   signal(SIGINT, sigint_handler);
 193   setup_io();
 194
 195   //goto skip_everything;
 196
 197   // Enable 200MHz CLK output on GPIO4, adjust divider and pll source depending
 198   // on pi model
 199   printf("Enable 200MHz GPCLK0 on GPIO4\n");
 200   gpio_enable_200mhz();
 201
 202   // reset cpld statemachine first
 203
 204   write_reg(0x01);
 205   usleep(100);
 206   usleep(1500);
 207   write_reg(0x00);
 208   usleep(100);
 209
 210   // reset amiga and statemachine
 211   skip_everything:;
 212
 213   usleep(1500);
 214
 215   m68k_init();
 216   printf("Setting CPU type to %d.\n", cpu_type);
 217   m68k_set_cpu_type(cpu_type);
 218   cpu_pulse_reset();
 219
 220   if (maprom == 1) {
 221     m68k_set_reg(M68K_REG_PC, 0xF80002);
 222   } else {
 223     m68k_set_reg(M68K_REG_PC, 0x0);
 224   }
 225
 226   char c = 0, c_code = 0, c_type = 0;
 227
 228   pthread_t id;
 229   int err;
 230   err = pthread_create(&id, NULL, &iplThread, NULL);
 231   if (err != 0)
 232     printf("can't create IPL thread :[%s]", strerror(err));
 233   else
 234     printf("IPL Thread created successfully\n");
 235
 236   m68k_pulse_reset();
 237   while (42) {
 238     if (mouse_hook_enabled) {
 239       get_mouse_status(&mouse_dx, &mouse_dy, &mouse_buttons);
 240     }
 241
 242     if (cpu_emulation_running)
 243       m68k_execute(loop_cycles);
 244
 245 disasm_run:;
 246     if (realtime_disassembly) {
 247       m68k_execute(1);
 248       m68k_disassemble(disasm_buf, m68k_get_reg(NULL, M68K_REG_PC), cpu_type);
 249       /*printf("REGA: 0:$%.8X 1:$%.8X 2:$%.8X 3:$%.8X 4:$%.8X 5:$%.8X 6:$%.8X 7:$%.8X\n", m68k_get_reg(NULL, M68K_REG_A0), m68k_get_reg(NULL, M68K_REG_A1), m68k_get_reg(NULL, M68K_REG_A2), m68k_get_reg(NULL, M68K_REG_A3), \
 250               m68k_get_reg(NULL, M68K_REG_A4), m68k_get_reg(NULL, M68K_REG_A5), m68k_get_reg(NULL, M68K_REG_A6), m68k_get_reg(NULL, M68K_REG_A7));
 251       printf("REGD: 0:$%.8X 1:$%.8X 2:$%.8X 3:$%.8X 4:$%.8X 5:$%.8X 6:$%.8X 7:$%.8X\n", m68k_get_reg(NULL, M68K_REG_D0), m68k_get_reg(NULL, M68K_REG_D1), m68k_get_reg(NULL, M68K_REG_D2), m68k_get_reg(NULL, M68K_REG_D3), \
 252               m68k_get_reg(NULL, M68K_REG_D4), m68k_get_reg(NULL, M68K_REG_D5), m68k_get_reg(NULL, M68K_REG_D6), m68k_get_reg(NULL, M68K_REG_D7));*/
 253       printf("%.8X (%.8X)]] %s\n", m68k_get_reg(NULL, M68K_REG_PC), (m68k_get_reg(NULL, M68K_REG_PC) & 0xFFFFFF), disasm_buf);
 254     }
 255
 256     if (irq) {
 257       unsigned int status = read_reg();
 258       m68k_set_irq((status & 0xe000) >> 13);
 259     }
 260     else if (gayleirq) {
 261       write16(0xdff09c, 0x8000 | (1 << 3));
 262       //PAULA_SET_IRQ(3); // IRQ 3 = INT2
 263       m68k_set_irq(2);
 264     }
 265     else {
 266         m68k_set_irq(0);
 267     }
 268
 269     while (get_key_char(&c, &c_code, &c_type)) {
 270       if (c && c == cfg->keyboard_toggle_key && !kb_hook_enabled) {
 271         kb_hook_enabled = 1;
 272         printf("Keyboard hook enabled.\n");
 273       }
 274       else if (kb_hook_enabled) {
 275         if (c == 0x1B && c_type) {
 276           kb_hook_enabled = 0;
 277           printf("Keyboard hook disabled.\n");
 278         }
 279         else {
 280           /*printf("Key code: %.2X - ", c_code);
 281           switch (c_type) {
 282             case 0:
 283               printf("released.\n");
 284               break;
 285             case 1:
 286               printf("pressed.\n");
 287               break;
 288             case 2:
 289               printf("repeat.\n");
 290               break;
 291             default:
 292               printf("unknown.\n");
 293               break;
 294           }*/
 295           if (queue_keypress(c_code, c_type, cfg->platform->id)) {
 296             m68k_set_irq(2);
 297           }
 298         }
 299       }
 300
 301       if (!kb_hook_enabled && c_type) {
 302         if (c && c == cfg->mouse_toggle_key) {
 303           mouse_hook_enabled ^= 1;
 304           printf("Mouse hook %s.\n", mouse_hook_enabled ? "enabled" : "disabled");
 305           mouse_dx = mouse_dy = mouse_buttons = 0;
 306         }
 307         if (c == 'r') {
 308           cpu_emulation_running ^= 1;
 309           printf("CPU emulation is now %s\n", cpu_emulation_running ? "running" : "stopped");
 310         }
 311         if (c == 'g') {
 312           realtime_graphics_debug ^= 1;
 313           printf("Real time graphics debug is now %s\n", realtime_graphics_debug ? "on" : "off");
 314         }
 315         if (c == 'R') {
 316           cpu_pulse_reset();
 317           //m68k_pulse_reset();
 318           printf("CPU emulation reset.\n");
 319         }
 320         if (c == 'q') {
 321           printf("Quitting and exiting emulator.\n");
 322           goto stop_cpu_emulation;
 323         }
 324         if (c == 'd') {
 325           realtime_disassembly ^= 1;
 326           printf("Real time disassembly is now %s\n", realtime_disassembly ? "on" : "off");
 327         }
 328       }
 329     }
 330
 331     if (realtime_disassembly)
 332       goto disasm_run;
 333
 334     //gpio_handle_irq();
 335     //GPIO_HANDLE_IRQ;
 336   }
 337
 338   stop_cpu_emulation:;
 339
 340   if (mouse_fd != -1)
 341     close(mouse_fd);
 342   if (mem_fd)
 343     close(mem_fd);
 344
 345   return 0;
 346 }
 347
 348 void cpu_pulse_reset(void) {
 349   write_reg(0x00);
 350   // printf("Status Reg%x\n",read_reg());
 351   usleep(100000);
 352   write_reg(0x02);
 353   // printf("Status Reg%x\n",read_reg());
 354
 355   ovl = 1;
 356   m68k_write_memory_8(0xbfe201, 0x0001);  // AMIGA OVL
 357   m68k_write_memory_8(0xbfe001, 0x0001);  // AMIGA OVL high (ROM@0x0)
 358
 359   m68k_pulse_reset();
 360 }
 361
 362 int cpu_irq_ack(int level) {
 363   printf("cpu irq ack\n");
 364   return level;
 365 }
 366
 367 static unsigned int target = 0;
 368 static uint8_t send_keypress = 0;
 369
 370 uint8_t cdtv_dmac_reg_idx_read();
 371 void cdtv_dmac_reg_idx_write(uint8_t value);
 372 uint32_t cdtv_dmac_read(uint32_t address, uint8_t type);
 373 void cdtv_dmac_write(uint32_t address, uint32_t value, uint8_t type);
 374
 375 #define PLATFORM_CHECK_READ(a) \
 376   if (address >= cfg->custom_low && address < cfg->custom_high) { \
 377     unsigned int target = 0; \
 378     switch(cfg->platform->id) { \
 379       case PLATFORM_AMIGA: { \
 380         if (address >= PISCSI_OFFSET && address < PISCSI_UPPER) { \
 381           return handle_piscsi_read(address, a); \
 382         } \
 383         if (address >= PINET_OFFSET && address < PINET_UPPER) { \
 384           return handle_pinet_read(address, a); \
 385         } \
 386         if (address >= PIGFX_RTG_BASE && address < PIGFX_UPPER) { \
 387           return rtg_read((address & 0x0FFFFFFF), a); \
 388         } \
 389         if (custom_read_amiga(cfg, address, &target, a) != -1) { \
 390           return target; \
 391         } \
 392         break; \
 393       } \
 394       default: \
 395         break; \
 396     } \
 397   } \
 398   if (ovl || (address >= cfg->mapped_low && address < cfg->mapped_high)) { \
 399     if (handle_mapped_read(cfg, address, &target, a) != -1) \
 400       return target; \
 401   }
 402
 403 unsigned int m68k_read_memory_8(unsigned int address) {
 404   PLATFORM_CHECK_READ(OP_TYPE_BYTE);
 405
 406   /*if (address >= 0xE90000 && address < 0xF00000) {
 407     printf("BYTE read from DMAC @%.8X:", address);
 408     uint32_t v = cdtv_dmac_read(address & 0xFFFF, OP_TYPE_BYTE);
 409     printf("%.2X\n", v);
 410     m68k_end_timeslice();
 411     cpu_emulation_running = 0;
 412     return v;
 413   }*/
 414
 415   if (mouse_hook_enabled) {
 416     if (address == CIAAPRA) {
 417       unsigned char result = (unsigned int)read8((uint32_t)address);
 418       if (mouse_buttons & 0x01) {
 419         //mouse_buttons -= 1;
 420         return (unsigned int)(result ^ 0x40);
 421       }
 422       else
 423           return (unsigned int)result;
 424     }
 425   }
 426   if (kb_hook_enabled) {
 427     unsigned char result = (unsigned int)read8((uint32_t)address);
 428     if (address == CIAAICR) {
 429       if (get_num_kb_queued() && (!send_keypress || send_keypress == 1)) {
 430         result |= 0x08;
 431         if (!send_keypress)
 432           send_keypress = 1;
 433       }
 434       if (send_keypress == 2) {
 435         result |= 0x02;
 436         send_keypress = 0;
 437       }
 438       return result;
 439     }
 440     if (address == CIAADAT) {
 441       if (send_keypress) {
 442         uint8_t c = 0, t = 0;
 443         pop_queued_key(&c, &t);
 444         t ^= 0x01;
 445         result = ((c << 1) | t) ^ 0xFF;
 446         send_keypress = 2;
 447       }
 448       return result;
 449     }
 450   }
 451
 452   if (address & 0xFF000000)
 453     return 0;
 454
 455   return read8((uint32_t)address);
 456 }
 457
 458 unsigned int m68k_read_memory_16(unsigned int address) {
 459   PLATFORM_CHECK_READ(OP_TYPE_WORD);
 460
 461   /*if (address >= 0xE90000 && address < 0xF00000) {
 462     printf("WORD read from DMAC @%.8X:", address);
 463     uint32_t v = cdtv_dmac_read(address & 0xFFFF, OP_TYPE_WORD);
 464     printf("%.2X\n", v);
 465     m68k_end_timeslice();
 466     cpu_emulation_running = 0;
 467     return v;
 468   }*/
 469
 470   if (mouse_hook_enabled) {
 471     if (address == JOY0DAT) {
 472       // Forward mouse valueses to Amyga.
 473       unsigned short result = (mouse_dy << 8) | (mouse_dx);
 474       return (unsigned int)result;
 475     }
 476     /*if (address == CIAAPRA) {
 477       unsigned short result = (unsigned int)read16((uint32_t)address);
 478       if (mouse_buttons & 0x01) {
 479         return (unsigned int)(result | 0x40);
 480       }
 481       else
 482           return (unsigned int)result;
 483     }*/
 484     if (address == POTGOR) {
 485       unsigned short result = (unsigned int)read16((uint32_t)address);
 486       if (mouse_buttons & 0x02) {
 487         return (unsigned int)(result ^ (0x2 << 9));
 488       }
 489       else
 490           return (unsigned int)(result & 0xFFFD);
 491     }
 492   }
 493
 494   if (address & 0xFF000000)
 495     return 0;
 496
 497   if (address & 0x01) {
 498     return ((read8(address) << 8) | read8(address + 1));
 499   }
 500   return (unsigned int)read16((uint32_t)address);
 501 }
 502
 503 unsigned int m68k_read_memory_32(unsigned int address) {
 504   PLATFORM_CHECK_READ(OP_TYPE_LONGWORD);
 505
 506   /*if (address >= 0xE90000 && address < 0xF00000) {
 507     printf("LONGWORD read from DMAC @%.8X:", address);
 508     uint32_t v = cdtv_dmac_read(address & 0xFFFF, OP_TYPE_LONGWORD);
 509     printf("%.2X\n", v);
 510     m68k_end_timeslice();
 511     cpu_emulation_running = 0;
 512     return v;
 513   }*/
 514
 515   if (address & 0xFF000000)
 516     return 0;
 517
 518   if (address & 0x01) {
 519     uint32_t c = read8(address);
 520     c |= (be16toh(read16(address+1)) << 8);
 521     c |= (read8(address + 3) << 24);
 522     return htobe32(c);
 523   }
 524   uint16_t a = read16(address);
 525   uint16_t b = read16(address + 2);
 526   return (a << 16) | b;
 527 }
 528
 529 #define PLATFORM_CHECK_WRITE(a) \
 530   if (address >= cfg->custom_low && address < cfg->custom_high) { \
 531     switch(cfg->platform->id) { \
 532       case PLATFORM_AMIGA: { \
 533         if (address >= PISCSI_OFFSET && address < PISCSI_UPPER) { \
 534           handle_piscsi_write(address, value, a); \
 535         } \
 536         if (address >= PINET_OFFSET && address < PINET_UPPER) { \
 537           handle_pinet_write(address, value, a); \
 538         } \
 539         if (address >= PIGFX_RTG_BASE && address < PIGFX_UPPER) { \
 540           rtg_write((address & 0x0FFFFFFF), value, a); \
 541           return; \
 542         } \
 543         if (custom_write_amiga(cfg, address, value, a) != -1) { \
 544           return; \
 545         } \
 546         break; \
 547       } \
 548       default: \
 549         break; \
 550     } \
 551   } \
 552   if (address >= cfg->mapped_low && address < cfg->mapped_high) { \
 553     if (handle_mapped_write(cfg, address, value, a) != -1) \
 554       return; \
 555   }
 556
 557 void m68k_write_memory_8(unsigned int address, unsigned int value) {
 558   PLATFORM_CHECK_WRITE(OP_TYPE_BYTE);
 559
 560   /*if (address >= 0xE90000 && address < 0xF00000) {
 561     printf("BYTE write to DMAC @%.8X: %.2X\n", address, value);
 562     cdtv_dmac_write(address & 0xFFFF, value, OP_TYPE_BYTE);
 563     m68k_end_timeslice();
 564     cpu_emulation_running = 0;
 565     return;
 566   }*/
 567
 568   if (address == 0xbfe001) {
 569     if (ovl != (value & (1 << 0))) {
 570       ovl = (value & (1 << 0));
 571       printf("OVL:%x\n", ovl);
 572     }
 573   }
 574
 575   if (address & 0xFF000000)
 576     return;
 577
 578   write8((uint32_t)address, value);
 579   return;
 580 }
 581
 582 void m68k_write_memory_16(unsigned int address, unsigned int value) {
 583   PLATFORM_CHECK_WRITE(OP_TYPE_WORD);
 584
 585   /*if (address >= 0xE90000 && address < 0xF00000) {
 586     printf("WORD write to DMAC @%.8X: %.4X\n", address, value);
 587     cdtv_dmac_write(address & 0xFFFF, value, OP_TYPE_WORD);
 588     m68k_end_timeslice();
 589     cpu_emulation_running = 0;
 590     return;
 591   }*/
 592
 593   if (address == 0xDFF030) {
 594     char *beb = (char *)&value;
 595     printf("%c%c", beb[1], beb[0]);
 596   }
 597
 598   if (address & 0xFF000000)
 599     return;
 600
 601   if (address & 0x01)
 602     printf("Unaligned WORD write!\n");
 603
 604   write16((uint32_t)address, value);
 605   return;
 606 }
 607
 608 void m68k_write_memory_32(unsigned int address, unsigned int value) {
 609   PLATFORM_CHECK_WRITE(OP_TYPE_LONGWORD);
 610
 611   /*if (address >= 0xE90000 && address < 0xF00000) {
 612     printf("LONGWORD write to DMAC @%.8X: %.8X\n", address, value);
 613     cdtv_dmac_write(address & 0xFFFF, value, OP_TYPE_LONGWORD);
 614     m68k_end_timeslice();
 615     cpu_emulation_running = 0;
 616     return;
 617   }*/
 618
 619   if (address & 0xFF000000)
 620     return;
 621
 622   if (address & 0x01)
 623     printf("Unaligned LONGWORD write!\n");
 624
 625   write16(address, value >> 16);
 626   write16(address + 2, value);
 627   return;
 628 }