]> git.sesse.net Git - pistorm/blobdiff - emulator.c
move cpu into a separate thread
[pistorm] / emulator.c
index 50d144bec4bd5319c34804a6058764e8bf8739b5..cdd21b18ed9daa26dc8fc793399442f9af59ddcf 100644 (file)
@@ -1,3 +1,19 @@
+#include "m68k.h"
+#include "emulator.h"
+#include "platforms/platforms.h"
+#include "input/input.h"
+
+#include "platforms/amiga/Gayle.h"
+#include "platforms/amiga/gayle-ide/ide.h"
+#include "platforms/amiga/amiga-registers.h"
+#include "platforms/amiga/rtg/rtg.h"
+#include "platforms/amiga/hunk-reloc.h"
+#include "platforms/amiga/piscsi/piscsi.h"
+#include "platforms/amiga/piscsi/piscsi-enums.h"
+#include "platforms/amiga/net/pi-net.h"
+#include "platforms/amiga/net/pi-net-enums.h"
+#include "gpio/ps_protocol.h"
+
 #include <assert.h>
 #include <dirent.h>
 #include <endian.h>
 #include <stdio.h>
 #include <stdlib.h>
 #include <string.h>
+#include <sys/ioctl.h>
 #include <sys/mman.h>
 #include <sys/stat.h>
 #include <sys/types.h>
 #include <unistd.h>
-#include <sys/ioctl.h>
-#include "m68k.h"
-#include "main.h"
-#include "platforms/platforms.h"
-#include "input/input.h"
 
-#include "platforms/amiga/Gayle.h"
-#include "platforms/amiga/gayle-ide/ide.h"
-#include "platforms/amiga/amiga-registers.h"
-#include "platforms/amiga/rtg/rtg.h"
-#include "platforms/amiga/hunk-reloc.h"
-#include "platforms/amiga/piscsi/piscsi.h"
-#include "platforms/amiga/piscsi/piscsi-enums.h"
-#include "platforms/amiga/net/pi-net.h"
-#include "platforms/amiga/net/pi-net-enums.h"
-#include "gpio/ps_protocol.h"
 
 unsigned char read_ranges;
 unsigned int read_addr[8];
@@ -43,8 +45,9 @@ int kb_hook_enabled = 0;
 int mouse_hook_enabled = 0;
 int cpu_emulation_running = 1;
 
-char mouse_dx = 0, mouse_dy = 0;
-char mouse_buttons = 0;
+uint8_t mouse_dx = 0, mouse_dy = 0;
+uint8_t mouse_buttons = 0;
+uint8_t mouse_extra = 0;
 
 extern uint8_t gayle_int;
 extern uint8_t gayle_ide_enabled;
@@ -55,6 +58,8 @@ extern volatile uint16_t srdata;
 extern uint8_t realtime_graphics_debug;
 uint8_t realtime_disassembly, int2_enabled = 0;
 uint32_t do_disasm = 0, old_level;
+uint32_t last_irq = 0, last_last_irq = 0;
+char c = 0, c_code = 0, c_type = 0; // @todo temporary main/cpu_task scope workaround until input moved to a thread
 
 char disasm_buf[4096];
 
@@ -87,6 +92,13 @@ extern int m68ki_remaining_cycles;
 
 #define NOP asm("nop"); asm("nop"); asm("nop"); asm("nop");
 
+#define DEBUG_EMULATOR
+#ifdef DEBUG_EMULATOR
+#define DEBUG printf
+#else
+#define DEBUG(...)
+#endif
+
 // Configurable emulator options
 unsigned int cpu_type = M68K_CPU_TYPE_68000;
 unsigned int loop_cycles = 300, irq_status = 0;
@@ -94,17 +106,33 @@ struct emulator_config *cfg = NULL;
 char keyboard_file[256] = "/dev/input/event1";
 
 uint64_t trig_irq = 0, serv_irq = 0;
+uint16_t irq_delay = 0;
 
-void *iplThread(void *args) {
+void *ipl_task(void *args) {
   printf("IPL thread running\n");
+  uint16_t old_irq = 0;
+  uint32_t value;
 
   while (1) {
-    if (!gpio_get_irq()) {
+    value = *(gpio + 13);
+
+    if (!(value & (1 << PIN_IPL_ZERO))) {
       irq = 1;
+      old_irq = irq_delay;
+      NOP
       M68K_END_TIMESLICE;
     }
     else {
-      irq = 0;
+      if (irq) {
+        if (old_irq) {
+          old_irq--;
+        }
+        else {
+          irq = 0;
+        }
+        NOP
+        M68K_END_TIMESLICE;
+      }
     }
 
     if (gayle_ide_enabled) {
@@ -117,22 +145,172 @@ void *iplThread(void *args) {
         gayleirq = 0;
     }
     //usleep(0);
-    NOP NOP NOP NOP NOP NOP
-    NOP NOP NOP NOP NOP NOP
-    NOP NOP NOP NOP NOP NOP
-    NOP NOP NOP NOP NOP NOP
-    NOP NOP NOP NOP NOP NOP
-    NOP NOP NOP NOP NOP NOP
-    NOP NOP NOP NOP NOP NOP
-    NOP NOP NOP NOP NOP NOP
-    NOP NOP NOP NOP NOP NOP
-    NOP NOP NOP NOP NOP NOP
-    NOP NOP NOP NOP NOP NOP
-    NOP NOP NOP NOP NOP NOP
+    NOP NOP NOP NOP NOP NOP NOP NOP
+    NOP NOP NOP NOP NOP NOP NOP NOP
+    NOP NOP NOP NOP NOP NOP NOP NOP
+    /*NOP NOP NOP NOP NOP NOP NOP NOP
+    NOP NOP NOP NOP NOP NOP NOP NOP
+    NOP NOP NOP NOP NOP NOP NOP NOP*/
   }
   return args;
 }
 
+void *cpu_task() {
+  m68k_pulse_reset();
+  while (42) {
+    if (mouse_hook_enabled) {
+      get_mouse_status(&mouse_dx, &mouse_dy, &mouse_buttons, &mouse_extra);
+    }
+
+    if (realtime_disassembly && (do_disasm || cpu_emulation_running)) {
+      m68k_disassemble(disasm_buf, m68k_get_reg(NULL, M68K_REG_PC), cpu_type);
+      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), \
+              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));
+      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), \
+              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));
+      printf("%.8X (%.8X)]] %s\n", m68k_get_reg(NULL, M68K_REG_PC), (m68k_get_reg(NULL, M68K_REG_PC) & 0xFFFFFF), disasm_buf);
+      if (do_disasm)
+        do_disasm--;
+      m68k_execute(1);
+    }
+    else {
+      if (cpu_emulation_running)
+        m68k_execute(loop_cycles);
+    }
+
+    if (irq) {
+      while (irq) {
+        last_irq = ((read_reg() & 0xe000) >> 13);
+        if (last_irq != last_last_irq) {
+          last_last_irq = last_irq;
+          M68K_SET_IRQ(last_irq);
+        }
+        m68k_execute(5);
+      }
+      if (gayleirq && int2_enabled) {
+        write16(0xdff09c, 0x8000 | (1 << 3) && last_irq != 2);
+        last_last_irq = last_irq;
+        last_irq = 2;
+        M68K_SET_IRQ(2);
+      }
+      M68K_SET_IRQ(0);
+      last_last_irq = 0;
+    }
+    /*else {
+      if (last_irq != 0) {
+        M68K_SET_IRQ(0);
+        last_last_irq = last_irq;
+        last_irq = 0;
+      }
+    }*/
+
+    while (get_key_char(&c, &c_code, &c_type)) {
+      if (c && c == cfg->keyboard_toggle_key && !kb_hook_enabled) {
+        kb_hook_enabled = 1;
+        printf("Keyboard hook enabled.\n");
+      }
+      else if (kb_hook_enabled) {
+        if (c == 0x1B && c_type) {
+          kb_hook_enabled = 0;
+          printf("Keyboard hook disabled.\n");
+        }
+        else {
+          /*printf("Key code: %.2X - ", c_code);
+          switch (c_type) {
+            case 0:
+              printf("released.\n");
+              break;
+            case 1:
+              printf("pressed.\n");
+              break;
+            case 2:
+              printf("repeat.\n");
+              break;
+            default:
+              printf("unknown.\n");
+              break;
+          }*/
+          if (queue_keypress(c_code, c_type, cfg->platform->id) && int2_enabled && last_irq != 2) {
+            //last_irq = 0;
+            //M68K_SET_IRQ(2);
+          }
+        }
+      }
+
+      // pause pressed; trigger nmi (int level 7)
+      if (c == 0x01 && c_type) {
+        printf("[INT] Sending NMI\n");
+        M68K_SET_IRQ(7);
+      }
+
+      if (!kb_hook_enabled && c_type) {
+        if (c && c == cfg->mouse_toggle_key) {
+          mouse_hook_enabled ^= 1;
+          printf("Mouse hook %s.\n", mouse_hook_enabled ? "enabled" : "disabled");
+          mouse_dx = mouse_dy = mouse_buttons = mouse_extra = 0;
+        }
+        if (c == 'r') {
+          cpu_emulation_running ^= 1;
+          printf("CPU emulation is now %s\n", cpu_emulation_running ? "running" : "stopped");
+        }
+        if (c == 'g') {
+          realtime_graphics_debug ^= 1;
+          printf("Real time graphics debug is now %s\n", realtime_graphics_debug ? "on" : "off");
+        }
+        if (c == 'R') {
+          cpu_pulse_reset();
+          //m68k_pulse_reset();
+          printf("CPU emulation reset.\n");
+        }
+        if (c == 'q') {
+          printf("Quitting and exiting emulator.\n");
+          goto stop_cpu_emulation;
+        }
+        if (c == 'd') {
+          realtime_disassembly ^= 1;
+          do_disasm = 1;
+          printf("Real time disassembly is now %s\n", realtime_disassembly ? "on" : "off");
+        }
+        if (c == 'D') {
+          int r = get_mapped_item_by_address(cfg, 0x08000000);
+          if (r != -1) {
+            printf("Dumping first 16MB of mapped range %d.\n", r);
+            FILE *dmp = fopen("./memdmp.bin", "wb+");
+            fwrite(cfg->map_data[r], 16 * SIZE_MEGA, 1, dmp);
+            fclose(dmp);
+          }
+        }
+        if (c == 's' && realtime_disassembly) {
+          do_disasm = 1;
+        }
+        if (c == 'S' && realtime_disassembly) {
+          do_disasm = 128;
+        }
+      }
+    }
+
+    if (mouse_hook_enabled && (mouse_extra != 0x00)) {
+      // mouse wheel events have occurred; unlike l/m/r buttons, these are queued as keypresses, so add to end of buffer
+      switch (mouse_extra) {
+        case 0xff:
+          // wheel up
+          queue_keypress(0xfe, KEYPRESS_PRESS, PLATFORM_AMIGA);
+          break;
+        case 0x01:
+          // wheel down
+          queue_keypress(0xff, KEYPRESS_PRESS, PLATFORM_AMIGA);
+          break;
+      }
+
+      // dampen the scroll wheel until next while loop iteration
+      mouse_extra = 0x00;
+    }
+  }
+
+stop_cpu_emulation:
+  printf("[CPU] End of CPU thread\n");
+}
+
 void stop_cpu_emulation(uint8_t disasm_cur) {
   M68K_END_TIMESLICE;
   if (disasm_cur) {
@@ -177,6 +355,11 @@ int main(int argc, char *argv[]) {
   int g;
   //const struct sched_param priority = {99};
 
+  if (argc > 1) {
+    irq_delay = atoi(argv[1]);
+    printf("Setting IRQ delay to %d loops (%s).\n", irq_delay, argv[1]);
+  }
+
   // Some command line switch stuffles
   for (g = 1; g < argc; g++) {
     if (strcmp(argv[g], "--cpu_type") == 0 || strcmp(argv[g], "--cpu") == 0) {
@@ -229,10 +412,26 @@ int main(int argc, char *argv[]) {
   }
 
   if (cfg->mouse_enabled) {
-    mouse_fd = open(cfg->mouse_file, O_RDONLY | O_NONBLOCK);
+    mouse_fd = open(cfg->mouse_file, O_RDWR | O_NONBLOCK);
     if (mouse_fd == -1) {
       printf("Failed to open %s, can't enable mouse hook.\n", cfg->mouse_file);
       cfg->mouse_enabled = 0;
+    } else {
+      /**
+       * *-*-*-* magic numbers! *-*-*-*
+       * great, so waaaay back in the history of the pc, the ps/2 protocol set the standard for mice
+       * and in the process, the mouse sample rate was defined as a way of putting mice into vendor-specific modes.
+       * as the ancient gpm command explains, almost everything except incredibly old mice talk the IntelliMouse
+       * protocol, which reports four bytes. by default, every mouse starts in 3-byte mode (don't report wheel or
+       * additional buttons) until imps2 magic is sent. so, command $f3 is "set sample rate", followed by a byte.
+       */
+      uint8_t mouse_init[] = { 0xf4, 0xf3, 0x64 }; // enable, then set sample rate 100
+      uint8_t imps2_init[] = { 0xf3, 0xc8, 0xf3, 0x64, 0xf3, 0x50 }; // magic sequence; set sample 200, 100, 80
+      if (write(mouse_fd, mouse_init, sizeof(mouse_init)) != -1) {
+        if (write(mouse_fd, imps2_init, sizeof(imps2_init)) == -1)
+          printf("[MOUSE] Couldn't enable scroll wheel events; is this mouse from the 1980s?\n");
+      } else
+        printf("[MOUSE] Mouse didn't respond to normal PS/2 init; have you plugged a brick in by mistake?\n");
     }
   }
 
@@ -286,140 +485,28 @@ int main(int argc, char *argv[]) {
   m68k_set_cpu_type(cpu_type);
   cpu_pulse_reset();
 
-  char c = 0, c_code = 0, c_type = 0;
-  uint32_t last_irq = 0;
-
-  pthread_t id;
+  pthread_t ipl_tid, cpu_tid;
   int err;
-  err = pthread_create(&id, NULL, &iplThread, NULL);
+  err = pthread_create(&ipl_tid, NULL, &ipl_task, NULL);
   if (err != 0)
-    printf("can't create IPL thread :[%s]", strerror(err));
-  else
-    printf("IPL Thread created successfully\n");
-
-  m68k_pulse_reset();
-  while (42) {
-    if (mouse_hook_enabled) {
-      get_mouse_status(&mouse_dx, &mouse_dy, &mouse_buttons);
+    printf("[ERROR] Cannot create IPL thread: [%s]", strerror(err));
+  else {
+    pthread_setname_np(ipl_tid, "pistorm: ipl");
+    printf("IPL thread created successfully\n");
     }
 
-    if (realtime_disassembly && (do_disasm || cpu_emulation_running)) {
-      m68k_disassemble(disasm_buf, m68k_get_reg(NULL, M68K_REG_PC), cpu_type);
-      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), \
-              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));
-      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), \
-              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));
-      printf("%.8X (%.8X)]] %s\n", m68k_get_reg(NULL, M68K_REG_PC), (m68k_get_reg(NULL, M68K_REG_PC) & 0xFFFFFF), disasm_buf);
-      if (do_disasm)
-        do_disasm--;
-      m68k_execute(1);
-    }
+  // create cpu task
+  err = pthread_create(&cpu_tid, NULL, &cpu_task, NULL);
+  if (err != 0)
+    printf("[ERROR] Cannot create CPU thread: [%s]", strerror(err));
     else {
-      if (cpu_emulation_running)
-        m68k_execute(loop_cycles);
+    pthread_setname_np(cpu_tid, "pistorm: cpu");
+    printf("CPU thread created successfully\n");
     }
 
-    if (irq) {
-      unsigned int status = read_reg();
-      if (((status & 0xe000) >> 13) != last_irq) {
-        last_irq = ((status & 0xe000) >> 13);
-        serv_irq++;
-        M68K_SET_IRQ(last_irq);
-      }
-    }
-    else if (gayleirq && int2_enabled) {
-      write16(0xdff09c, 0x8000 | (1 << 3));
-      last_irq = 2;
-      M68K_SET_IRQ(2);
-    }
-    else {
-      if (last_irq != 0) {
-        last_irq = 0;
-        M68K_SET_IRQ(0);
-      }
-    }
-
-    while (get_key_char(&c, &c_code, &c_type)) {
-      if (c && c == cfg->keyboard_toggle_key && !kb_hook_enabled) {
-        kb_hook_enabled = 1;
-        printf("Keyboard hook enabled.\n");
-      }
-      else if (kb_hook_enabled) {
-        if (c == 0x1B && c_type) {
-          kb_hook_enabled = 0;
-          printf("Keyboard hook disabled.\n");
-        }
-        else {
-          /*printf("Key code: %.2X - ", c_code);
-          switch (c_type) {
-            case 0:
-              printf("released.\n");
-              break;
-            case 1:
-              printf("pressed.\n");
-              break;
-            case 2:
-              printf("repeat.\n");
-              break;
-            default:
-              printf("unknown.\n");
-              break;
-          }*/
-          if (queue_keypress(c_code, c_type, cfg->platform->id) && int2_enabled) {
-            last_irq = 2;
-            M68K_SET_IRQ(2);
-          }
-        }
-      }
-
-      if (!kb_hook_enabled && c_type) {
-        if (c && c == cfg->mouse_toggle_key) {
-          mouse_hook_enabled ^= 1;
-          printf("Mouse hook %s.\n", mouse_hook_enabled ? "enabled" : "disabled");
-          mouse_dx = mouse_dy = mouse_buttons = 0;
-        }
-        if (c == 'r') {
-          cpu_emulation_running ^= 1;
-          printf("CPU emulation is now %s\n", cpu_emulation_running ? "running" : "stopped");
-        }
-        if (c == 'g') {
-          realtime_graphics_debug ^= 1;
-          printf("Real time graphics debug is now %s\n", realtime_graphics_debug ? "on" : "off");
-        }
-        if (c == 'R') {
-          cpu_pulse_reset();
-          //m68k_pulse_reset();
-          printf("CPU emulation reset.\n");
-        }
-        if (c == 'q') {
-          printf("Quitting and exiting emulator.\n");
-          goto stop_cpu_emulation;
-        }
-        if (c == 'd') {
-          realtime_disassembly ^= 1;
-          do_disasm = 1;
-          printf("Real time disassembly is now %s\n", realtime_disassembly ? "on" : "off");
-        }
-        if (c == 'D') {
-          int r = get_mapped_item_by_address(cfg, 0x08000000);
-          if (r != -1) {
-            printf("Dumping first 16MB of mapped range %d.\n", r);
-            FILE *dmp = fopen("./memdmp.bin", "wb+");
-            fwrite(cfg->map_data[r], 16 * SIZE_MEGA, 1, dmp);
-            fclose(dmp);
-          }
-        }
-        if (c == 's' && realtime_disassembly) {
-          do_disasm = 1;
-        }
-        if (c == 'S' && realtime_disassembly) {
-          do_disasm = 128;
-        }
-      }
-    }
-  }
-
-  stop_cpu_emulation:;
+  // wait for cpu task to end before closing up and finishing
+  pthread_join(cpu_tid, NULL);
+  printf("[MAIN] All threads appear to have concluded; ending process\n");
 
   if (mouse_fd != -1)
     close(mouse_fd);
@@ -439,6 +526,8 @@ void cpu_pulse_reset(void) {
   if (cfg->platform->handle_reset)
     cfg->platform->handle_reset(cfg);
 
+
+  m68k_write_memory_16(INTENA, 0x7FFF);
   ovl = 1;
   m68k_write_memory_8(0xbfe201, 0x0001);  // AMIGA OVL
   m68k_write_memory_8(0xbfe001, 0x0001);  // AMIGA OVL high (ROM@0x0)
@@ -515,10 +604,11 @@ unsigned int m68k_read_memory_8(unsigned int address) {
         //mouse_buttons -= 1;
         return (unsigned int)(result ^ 0x40);
       }
-      else
-          return (unsigned int)result;
+
+      return (unsigned int)result;
     }
   }
+
   if (kb_hook_enabled) {
     if (address == CIAAICR) {
       if (get_num_kb_queued() && (!send_keypress || send_keypress == 1)) {
@@ -527,19 +617,20 @@ unsigned int m68k_read_memory_8(unsigned int address) {
           send_keypress = 1;
       }
       if (send_keypress == 2) {
-        result |= 0x02;
+        //result |= 0x02;
         send_keypress = 0;
       }
       return result;
     }
     if (address == CIAADAT) {
-      if (send_keypress) {
+      //if (send_keypress) {
         uint8_t c = 0, t = 0;
         pop_queued_key(&c, &t);
         t ^= 0x01;
         result = ((c << 1) | t) ^ 0xFF;
         send_keypress = 2;
-      }
+        //M68K_SET_IRQ(0);
+      //}
       return result;
     }
   }
@@ -579,11 +670,12 @@ unsigned int m68k_read_memory_16(unsigned int address) {
     }*/
     if (address == POTGOR) {
       unsigned short result = (unsigned int)read16((uint32_t)address);
-      if (mouse_buttons & 0x02) {
-        return (unsigned int)(result ^ (0x2 << 9));
+      // bit 1 rmb, bit 2 mmb
+      if (mouse_buttons & 0x06) {
+        return (unsigned int)((result ^ ((mouse_buttons & 0x02) << 9))   // move rmb to bit 10
+                            & (result ^ ((mouse_buttons & 0x04) << 6))); // move mmb to bit 8
       }
-      else
-          return (unsigned int)(result & 0xFFFD);
+      return (unsigned int)(result & 0xfffd);
     }
   }
 
@@ -691,8 +783,10 @@ void m68k_write_memory_16(unsigned int address, unsigned int value) {
   }*/
 
   if (address == 0xDFF030) {
-    char *beb = (char *)&value;
-    printf("%c%c", beb[1], beb[0]);
+    char *serdat = (char *)&value;
+    // SERDAT word. see amiga dev docs appendix a; upper byte is control codes, and bit 0 is always 1.
+    // ignore this upper byte as it's not viewable data, only display lower byte.
+    printf("%c", serdat[0]);
   }
   if (address == 0xDFF09A) {
     if (!(value & 0x8000)) {