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;
 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       //printf("There was an IRQ: %d\n", (status & 0xe000) >> 13);
 251     }
 252     else if (gayleirq) {
 253       write16(0xdff09c, 0x8000 | (1 << 3));
 254       //PAULA_SET_IRQ(3); // IRQ 3 = INT2
 255       m68k_set_irq(2);
 256     }
 257     else {
 258         m68k_set_irq(0);
 259     }
 260
 261   //usleep(0);
 262     // FIXME: Rework this to use keyboard events instead.
 263     while (get_key_char(&c)) {
 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 (c == 0x1B && kb_hook_enabled) {
 269         kb_hook_enabled = 0;
 270         printf("Keyboard hook disabled.\n");
 271       }
 272       if (!kb_hook_enabled) {
 273         if (c == cfg->mouse_toggle_key) {
 274           mouse_hook_enabled ^= 1;
 275           printf("Mouse hook %s.\n", mouse_hook_enabled ? "enabled" : "disabled");
 276           mouse_dx = mouse_dy = mouse_buttons = 0;
 277         }
 278         if (c == 'r') {
 279           cpu_emulation_running ^= 1;
 280           printf("CPU emulation is now %s\n", cpu_emulation_running ? "running" : "stopped");
 281         }
 282         if (c == 'g') {
 283           realtime_graphics_debug ^= 1;
 284           printf("Real time graphics debug is now %s\n", realtime_graphics_debug ? "on" : "off");
 285         }
 286         if (c == 'R') {
 287           cpu_pulse_reset();
 288           m68k_pulse_reset();
 289           printf("CPU emulation reset.\n");
 290         }
 291         if (c == 'q') {
 292           printf("Quitting and exiting emulator.\n");
 293           goto stop_cpu_emulation;
 294         }
 295         if (c == 'd') {
 296           realtime_disassembly ^= 1;
 297           printf("Real time disassembly is now %s\n", realtime_disassembly ? "on" : "off");
 298         }
 299       }
 300     }
 301
 302     if (realtime_disassembly)
 303       goto disasm_run;
 304
 305     //gpio_handle_irq();
 306     //GPIO_HANDLE_IRQ;
 307   }
 308
 309   stop_cpu_emulation:;
 310
 311   if (mouse_fd != -1)
 312     close(mouse_fd);
 313   if (mem_fd)
 314     close(mem_fd);
 315
 316   return 0;
 317 }
 318
 319 void cpu_pulse_reset(void) {
 320   write_reg(0x00);
 321   // printf("Status Reg%x\n",read_reg());
 322   usleep(100000);
 323   write_reg(0x02);
 324   // printf("Status Reg%x\n",read_reg());
 325
 326   ovl = 1;
 327   m68k_write_memory_8(0xbfe201, 0x0001);  // AMIGA OVL
 328   m68k_write_memory_8(0xbfe001, 0x0001);  // AMIGA OVL high (ROM@0x0)
 329
 330   m68k_pulse_reset();
 331 }
 332
 333 int cpu_irq_ack(int level) {
 334   printf("cpu irq ack\n");
 335   return level;
 336 }
 337
 338 static unsigned int target = 0;
 339
 340 #define PLATFORM_CHECK_READ(a) \
 341   if (address >= cfg->custom_low && address < cfg->custom_high) { \
 342     unsigned int target = 0; \
 343     switch(cfg->platform->id) { \
 344       case PLATFORM_AMIGA: { \
 345         if (address >= PIGFX_RTG_BASE && address < PIGFX_UPPER) { \
 346           return rtg_read((address & 0x0FFFFFFF), a); \
 347         } \
 348         if (custom_read_amiga(cfg, address, &target, a) != -1) { \
 349           return target; \
 350         } \
 351         break; \
 352       } \
 353       default: \
 354         break; \
 355     } \
 356   } \
 357   if (ovl || (address >= cfg->mapped_low && address < cfg->mapped_high)) { \
 358     if (handle_mapped_read(cfg, address, &target, a) != -1) \
 359       return target; \
 360   }
 361
 362 unsigned int m68k_read_memory_8(unsigned int address) {
 363   PLATFORM_CHECK_READ(OP_TYPE_BYTE);
 364
 365   if (mouse_hook_enabled) {
 366     if (address == CIAAPRA) {
 367       unsigned char result = (unsigned int)read8((uint32_t)address);
 368       if (mouse_buttons & 0x01) {
 369         //mouse_buttons -= 1;
 370         return (unsigned int)(result ^ 0x40);
 371       }
 372       else
 373           return (unsigned int)result;
 374     }
 375   }
 376
 377   address &=0xFFFFFF;
 378   return read8((uint32_t)address);
 379 }
 380
 381 unsigned int m68k_read_memory_16(unsigned int address) {
 382   PLATFORM_CHECK_READ(OP_TYPE_WORD);
 383
 384   if (mouse_hook_enabled) {
 385     if (address == JOY0DAT) {
 386       // Forward mouse valueses to Amyga.
 387       unsigned short result = (mouse_dy << 8) | (mouse_dx);
 388       return (unsigned int)result;
 389     }
 390     /*if (address == CIAAPRA) {
 391       unsigned short result = (unsigned int)read16((uint32_t)address);
 392       if (mouse_buttons & 0x01) {
 393         return (unsigned int)(result | 0x40);
 394       }
 395       else
 396           return (unsigned int)result;
 397     }*/
 398     if (address == POTGOR) {
 399       unsigned short result = (unsigned int)read16((uint32_t)address);
 400       if (mouse_buttons & 0x02) {
 401         return (unsigned int)(result ^ (0x2 << 9));
 402       }
 403       else
 404           return (unsigned int)(result & 0xFFFD);
 405     }
 406   }
 407
 408   address &=0xFFFFFF;
 409   /*if (address & 0x01) {
 410     return ((read8(address) << 8) | read8(address + 1));
 411   }*/
 412   return (unsigned int)read16((uint32_t)address);
 413 }
 414
 415 unsigned int m68k_read_memory_32(unsigned int address) {
 416   PLATFORM_CHECK_READ(OP_TYPE_LONGWORD);
 417
 418   address &=0xFFFFFF;
 419   /*if (address & 0x01) {
 420     uint32_t c = be32toh(read32(address));
 421     c = (c >> 8) | (read8(address + 3) << 24);
 422     return htobe32(c);
 423   }*/
 424   uint16_t a = read16(address);
 425   uint16_t b = read16(address + 2);
 426   return (a << 16) | b;
 427 }
 428
 429 #define PLATFORM_CHECK_WRITE(a) \
 430   if (address >= cfg->custom_low && address < cfg->custom_high) { \
 431     switch(cfg->platform->id) { \
 432       case PLATFORM_AMIGA: { \
 433         if (address >= PIGFX_RTG_BASE && address < PIGFX_UPPER) { \
 434           rtg_write((address & 0x0FFFFFFF), value, a); \
 435           return; \
 436         } \
 437         if (custom_write_amiga(cfg, address, value, a) != -1) { \
 438           return; \
 439         } \
 440         break; \
 441       } \
 442       default: \
 443         break; \
 444     } \
 445   } \
 446   if (address >= cfg->mapped_low && address < cfg->mapped_high) { \
 447     if (handle_mapped_write(cfg, address, value, a) != -1) \
 448       return; \
 449   }
 450
 451 void m68k_write_memory_8(unsigned int address, unsigned int value) {
 452   PLATFORM_CHECK_WRITE(OP_TYPE_BYTE);
 453
 454   if (address == 0xbfe001) {
 455     if (ovl != (value & (1 << 0))) {
 456       ovl = (value & (1 << 0));
 457       printf("OVL:%x\n", ovl);
 458     }
 459   }
 460
 461   address &=0xFFFFFF;
 462   write8((uint32_t)address, value);
 463   return;
 464 }
 465
 466 void m68k_write_memory_16(unsigned int address, unsigned int value) {
 467   PLATFORM_CHECK_WRITE(OP_TYPE_WORD);
 468
 469   address &=0xFFFFFF;
 470   write16((uint32_t)address, value);
 471   return;
 472 }
 473
 474 void m68k_write_memory_32(unsigned int address, unsigned int value) {
 475   PLATFORM_CHECK_WRITE(OP_TYPE_LONGWORD);
 476
 477   address &=0xFFFFFF;
 478   write16(address, value >> 16);
 479   write16(address + 2, value);
 480   return;
 481 }