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			tests
			...
			test-publi
		
	
	| Author | SHA1 | Date | |
|---|---|---|---|
| 
						
						
							
						
						b918b75f27
	
				 | 
					
					
						
@@ -6,5 +6,4 @@ Checks: '
 | 
				
			|||||||
  , -cppcoreguidelines-macro-usage
 | 
					  , -cppcoreguidelines-macro-usage
 | 
				
			||||||
  , -cppcoreguidelines-avoid-const-or-ref-data-members
 | 
					  , -cppcoreguidelines-avoid-const-or-ref-data-members
 | 
				
			||||||
  , -cppcoreguidelines-non-private-member-variables-in-classes
 | 
					  , -cppcoreguidelines-non-private-member-variables-in-classes
 | 
				
			||||||
  , -cppcoreguidelines-avoid-non-const-global-variables
 | 
					 | 
				
			||||||
'
 | 
					'
 | 
				
			||||||
							
								
								
									
										36
									
								
								.github/workflows/clang.yml
									
									
									
									
										vendored
									
									
								
							
							
						
						
									
										36
									
								
								.github/workflows/clang.yml
									
									
									
									
										vendored
									
									
								
							@@ -1,36 +0,0 @@
 | 
				
			|||||||
name: matar-clang
 | 
					 | 
				
			||||||
on: [push, pull_request, workflow_dispatch]
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
env:
 | 
					 | 
				
			||||||
  BUILDDIR: build
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
jobs:
 | 
					 | 
				
			||||||
  build:
 | 
					 | 
				
			||||||
    runs-on: ubuntu-latest
 | 
					 | 
				
			||||||
    steps:
 | 
					 | 
				
			||||||
      - uses: actions/checkout@v3
 | 
					 | 
				
			||||||
      - uses: cachix/install-nix-action@v20
 | 
					 | 
				
			||||||
        with:
 | 
					 | 
				
			||||||
          extra_nix_config: |
 | 
					 | 
				
			||||||
            auto-optimise-store = true
 | 
					 | 
				
			||||||
            experimental-features = nix-command flakes
 | 
					 | 
				
			||||||
      - uses: cachix/cachix-action@v12
 | 
					 | 
				
			||||||
        with:
 | 
					 | 
				
			||||||
          name: pain
 | 
					 | 
				
			||||||
          authToken: '${{ secrets.CACHIX_AUTH_TOKEN }}'
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
      - name: setup
 | 
					 | 
				
			||||||
        run: nix develop .#matar-clang -c meson setup $BUILDDIR
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
      - name: fmt
 | 
					 | 
				
			||||||
        run: nix develop .#matar-clang -c ninja clang-format-check -C $BUILDDIR
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
      - name: lint
 | 
					 | 
				
			||||||
        run: nix develop .#matar-clang -c ninja clang-tidy -C $BUILDDIR
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
      - name: tests
 | 
					 | 
				
			||||||
        run: nix develop .#matar-clang -c ninja test -C $BUILDDIR
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
      - name: build
 | 
					 | 
				
			||||||
        run: nix develop .#matar-clang -c ninja -C $BUILDDIR
 | 
					 | 
				
			||||||
@@ -1,4 +1,4 @@
 | 
				
			|||||||
name: matar-gcc
 | 
					name: matar
 | 
				
			||||||
on: [push, pull_request, workflow_dispatch]
 | 
					on: [push, pull_request, workflow_dispatch]
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
env:
 | 
					env:
 | 
				
			||||||
@@ -14,17 +14,18 @@ jobs:
 | 
				
			|||||||
          extra_nix_config: |
 | 
					          extra_nix_config: |
 | 
				
			||||||
            auto-optimise-store = true
 | 
					            auto-optimise-store = true
 | 
				
			||||||
            experimental-features = nix-command flakes
 | 
					            experimental-features = nix-command flakes
 | 
				
			||||||
      - uses: cachix/cachix-action@v12
 | 
					 | 
				
			||||||
        with:
 | 
					 | 
				
			||||||
          name: pain
 | 
					 | 
				
			||||||
          authToken: '${{ secrets.CACHIX_AUTH_TOKEN }}'
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
      - name: setup
 | 
					      - name: setup
 | 
				
			||||||
        run: nix develop .#matar -c meson setup $BUILDDIR
 | 
					        run: nix develop -c meson setup $BUILDDIR
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					      - name: fmt
 | 
				
			||||||
 | 
					        run: nix develop -c ninja clang-format-check -C $BUILDDIR
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					      - name: lint
 | 
				
			||||||
 | 
					        run: nix develop -c ninja clang-tidy -C $BUILDDIR
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
      - name: tests
 | 
					      - name: tests
 | 
				
			||||||
        run: nix develop .#matar -c ninja test -C $BUILDDIR
 | 
					        run: nix develop -c ninja test -C $BUILDDIR
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
      - name: build
 | 
					      - name: build
 | 
				
			||||||
        run: nix develop .#matar -c ninja -C $BUILDDIR
 | 
					        run: nix develop -c ninja -C $BUILDDIR
 | 
				
			||||||
@@ -1,7 +1,6 @@
 | 
				
			|||||||
#include "bus.hh"
 | 
					#include "bus.hh"
 | 
				
			||||||
#include "cpu/cpu.hh"
 | 
					#include "cpu/cpu.hh"
 | 
				
			||||||
#include "memory.hh"
 | 
					#include "memory.hh"
 | 
				
			||||||
#include "util/loglevel.hh"
 | 
					 | 
				
			||||||
#include <array>
 | 
					#include <array>
 | 
				
			||||||
#include <cstdlib>
 | 
					#include <cstdlib>
 | 
				
			||||||
#include <fstream>
 | 
					#include <fstream>
 | 
				
			||||||
@@ -16,7 +15,7 @@
 | 
				
			|||||||
int
 | 
					int
 | 
				
			||||||
main(int argc, const char* argv[]) {
 | 
					main(int argc, const char* argv[]) {
 | 
				
			||||||
    std::vector<uint8_t> rom;
 | 
					    std::vector<uint8_t> rom;
 | 
				
			||||||
    std::array<uint8_t, matar::Memory::BIOS_SIZE> bios = { 0 };
 | 
					    std::array<uint8_t, Memory::BIOS_SIZE> bios = { 0 };
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
    auto usage = [argv]() {
 | 
					    auto usage = [argv]() {
 | 
				
			||||||
        std::cerr << "Usage: " << argv[0] << " <file> [-b <bios>]" << std::endl;
 | 
					        std::cerr << "Usage: " << argv[0] << " <file> [-b <bios>]" << std::endl;
 | 
				
			||||||
@@ -66,7 +65,7 @@ main(int argc, const char* argv[]) {
 | 
				
			|||||||
        ifile.seekg(0, std::ios::end);
 | 
					        ifile.seekg(0, std::ios::end);
 | 
				
			||||||
        bios_size = ifile.tellg();
 | 
					        bios_size = ifile.tellg();
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
        if (bios_size != matar::Memory::BIOS_SIZE) {
 | 
					        if (bios_size != Memory::BIOS_SIZE) {
 | 
				
			||||||
            throw std::ios::failure("BIOS file has invalid size",
 | 
					            throw std::ios::failure("BIOS file has invalid size",
 | 
				
			||||||
                                    std::error_code());
 | 
					                                    std::error_code());
 | 
				
			||||||
        }
 | 
					        }
 | 
				
			||||||
@@ -85,15 +84,13 @@ main(int argc, const char* argv[]) {
 | 
				
			|||||||
    std::flush(std::cout);
 | 
					    std::flush(std::cout);
 | 
				
			||||||
    std::flush(std::cout);
 | 
					    std::flush(std::cout);
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
    matar::set_log_level(matar::LogLevel::Debug);
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
    try {
 | 
					    try {
 | 
				
			||||||
        matar::Memory memory(std::move(bios), std::move(rom));
 | 
					        Memory memory(std::move(bios), std::move(rom));
 | 
				
			||||||
        matar::Bus bus(memory);
 | 
					        Bus bus(memory);
 | 
				
			||||||
        matar::Cpu cpu(bus);
 | 
					        Cpu cpu(bus);
 | 
				
			||||||
        while (true) {
 | 
					        while (true) {
 | 
				
			||||||
            cpu.step();
 | 
					            cpu.step();
 | 
				
			||||||
            sleep(2);
 | 
					            sleep(1);
 | 
				
			||||||
        }
 | 
					        }
 | 
				
			||||||
    } catch (const std::exception& e) {
 | 
					    } catch (const std::exception& e) {
 | 
				
			||||||
        std::cerr << "Exception: " << e.what() << std::endl;
 | 
					        std::cerr << "Exception: " << e.what() << std::endl;
 | 
				
			||||||
 
 | 
				
			|||||||
@@ -7,7 +7,7 @@ target_sources = files(
 | 
				
			|||||||
)
 | 
					)
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
executable(
 | 
					executable(
 | 
				
			||||||
  'matar',
 | 
					  meson.project_name(),
 | 
				
			||||||
  target_sources,
 | 
					  target_sources,
 | 
				
			||||||
  link_with: target_deps,
 | 
					  link_with: target_deps,
 | 
				
			||||||
  include_directories: inc,
 | 
					  include_directories: inc,
 | 
				
			||||||
 
 | 
				
			|||||||
							
								
								
									
										45
									
								
								flake.lock
									
									
									
										generated
									
									
									
								
							
							
						
						
									
										45
									
								
								flake.lock
									
									
									
										generated
									
									
									
								
							@@ -1,60 +1,23 @@
 | 
				
			|||||||
{
 | 
					{
 | 
				
			||||||
  "nodes": {
 | 
					  "nodes": {
 | 
				
			||||||
    "flake-parts": {
 | 
					 | 
				
			||||||
      "inputs": {
 | 
					 | 
				
			||||||
        "nixpkgs-lib": "nixpkgs-lib"
 | 
					 | 
				
			||||||
      },
 | 
					 | 
				
			||||||
      "locked": {
 | 
					 | 
				
			||||||
        "lastModified": 1693611461,
 | 
					 | 
				
			||||||
        "narHash": "sha256-aPODl8vAgGQ0ZYFIRisxYG5MOGSkIczvu2Cd8Gb9+1Y=",
 | 
					 | 
				
			||||||
        "owner": "hercules-ci",
 | 
					 | 
				
			||||||
        "repo": "flake-parts",
 | 
					 | 
				
			||||||
        "rev": "7f53fdb7bdc5bb237da7fefef12d099e4fd611ca",
 | 
					 | 
				
			||||||
        "type": "github"
 | 
					 | 
				
			||||||
      },
 | 
					 | 
				
			||||||
      "original": {
 | 
					 | 
				
			||||||
        "owner": "hercules-ci",
 | 
					 | 
				
			||||||
        "repo": "flake-parts",
 | 
					 | 
				
			||||||
        "type": "github"
 | 
					 | 
				
			||||||
      }
 | 
					 | 
				
			||||||
    },
 | 
					 | 
				
			||||||
    "nixpkgs": {
 | 
					    "nixpkgs": {
 | 
				
			||||||
      "locked": {
 | 
					      "locked": {
 | 
				
			||||||
        "lastModified": 1695318763,
 | 
					        "lastModified": 1694911158,
 | 
				
			||||||
        "narHash": "sha256-FHVPDRP2AfvsxAdc+AsgFJevMz5VBmnZglFUMlxBkcY=",
 | 
					        "narHash": "sha256-5WENkcO8O5SuA5pozpVppLGByWfHVv/1wOWgB2+TfV4=",
 | 
				
			||||||
        "owner": "nixos",
 | 
					        "owner": "nixos",
 | 
				
			||||||
        "repo": "nixpkgs",
 | 
					        "repo": "nixpkgs",
 | 
				
			||||||
        "rev": "e12483116b3b51a185a33a272bf351e357ba9a99",
 | 
					        "rev": "46423a1a750594236673c1d741def4e93cf5a8f7",
 | 
				
			||||||
        "type": "github"
 | 
					        "type": "github"
 | 
				
			||||||
      },
 | 
					      },
 | 
				
			||||||
      "original": {
 | 
					      "original": {
 | 
				
			||||||
        "owner": "nixos",
 | 
					        "owner": "nixos",
 | 
				
			||||||
        "ref": "nixpkgs-unstable",
 | 
					        "ref": "master",
 | 
				
			||||||
        "repo": "nixpkgs",
 | 
					 | 
				
			||||||
        "type": "github"
 | 
					 | 
				
			||||||
      }
 | 
					 | 
				
			||||||
    },
 | 
					 | 
				
			||||||
    "nixpkgs-lib": {
 | 
					 | 
				
			||||||
      "locked": {
 | 
					 | 
				
			||||||
        "dir": "lib",
 | 
					 | 
				
			||||||
        "lastModified": 1693471703,
 | 
					 | 
				
			||||||
        "narHash": "sha256-0l03ZBL8P1P6z8MaSDS/MvuU8E75rVxe5eE1N6gxeTo=",
 | 
					 | 
				
			||||||
        "owner": "NixOS",
 | 
					 | 
				
			||||||
        "repo": "nixpkgs",
 | 
					 | 
				
			||||||
        "rev": "3e52e76b70d5508f3cec70b882a29199f4d1ee85",
 | 
					 | 
				
			||||||
        "type": "github"
 | 
					 | 
				
			||||||
      },
 | 
					 | 
				
			||||||
      "original": {
 | 
					 | 
				
			||||||
        "dir": "lib",
 | 
					 | 
				
			||||||
        "owner": "NixOS",
 | 
					 | 
				
			||||||
        "ref": "nixos-unstable",
 | 
					 | 
				
			||||||
        "repo": "nixpkgs",
 | 
					        "repo": "nixpkgs",
 | 
				
			||||||
        "type": "github"
 | 
					        "type": "github"
 | 
				
			||||||
      }
 | 
					      }
 | 
				
			||||||
    },
 | 
					    },
 | 
				
			||||||
    "root": {
 | 
					    "root": {
 | 
				
			||||||
      "inputs": {
 | 
					      "inputs": {
 | 
				
			||||||
        "flake-parts": "flake-parts",
 | 
					 | 
				
			||||||
        "nixpkgs": "nixpkgs"
 | 
					        "nixpkgs": "nixpkgs"
 | 
				
			||||||
      }
 | 
					      }
 | 
				
			||||||
    }
 | 
					    }
 | 
				
			||||||
 
 | 
				
			|||||||
							
								
								
									
										87
									
								
								flake.nix
									
									
									
									
									
								
							
							
						
						
									
										87
									
								
								flake.nix
									
									
									
									
									
								
							@@ -2,39 +2,80 @@
 | 
				
			|||||||
  description = "matar";
 | 
					  description = "matar";
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
  inputs = {
 | 
					  inputs = {
 | 
				
			||||||
    nixpkgs.url = github:nixos/nixpkgs/nixpkgs-unstable;
 | 
					    nixpkgs.url = github:nixos/nixpkgs/master;
 | 
				
			||||||
    flake-parts.url = github:hercules-ci/flake-parts;
 | 
					 | 
				
			||||||
  };
 | 
					  };
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
  outputs = inputs@{ self, nixpkgs, flake-parts }:
 | 
					  outputs = { self, nixpkgs }:
 | 
				
			||||||
    flake-parts.lib.mkFlake { inherit inputs; } {
 | 
					    let
 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
      systems = [
 | 
					      systems = [
 | 
				
			||||||
        "x86_64-linux"
 | 
					        "x86_64-linux"
 | 
				
			||||||
        "aarch64-linux"
 | 
					        "aarch64-linux"
 | 
				
			||||||
      ];
 | 
					      ];
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
      imports = [
 | 
					      eachSystem = with nixpkgs.lib; f: foldAttrs mergeAttrs { }
 | 
				
			||||||
        ./nix
 | 
					        (map (s: mapAttrs (_: v: { ${s} = v; }) (f s)) systems);
 | 
				
			||||||
      ];
 | 
					    in
 | 
				
			||||||
 | 
					    eachSystem (system:
 | 
				
			||||||
 | 
					      let
 | 
				
			||||||
 | 
					        pkgs = import nixpkgs { inherit system; };
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
      perSystem = { self', system, ... }:
 | 
					        # aliases
 | 
				
			||||||
        let
 | 
					        llvm = pkgs.llvmPackages_16;
 | 
				
			||||||
          pkgs = import nixpkgs { inherit system; };
 | 
					        stdenv = llvm.libcxxStdenv;
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
          src = pkgs.lib.sourceFilesBySuffices ./. [
 | 
					
 | 
				
			||||||
            ".hh"
 | 
					        # TODO: this is ugly
 | 
				
			||||||
            ".cc"
 | 
					        #dependencies
 | 
				
			||||||
            ".build"
 | 
					        nativeBuildInputs = with pkgs;
 | 
				
			||||||
            "meson_options.txt"
 | 
					          [
 | 
				
			||||||
 | 
					            meson
 | 
				
			||||||
 | 
					            ninja
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					            # libraries
 | 
				
			||||||
 | 
					            pkg-config
 | 
				
			||||||
 | 
					            cmake
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					            ((pkgs.fmt.override {
 | 
				
			||||||
 | 
					              inherit stdenv;
 | 
				
			||||||
 | 
					              enableShared = false;
 | 
				
			||||||
 | 
					            }).overrideAttrs (oa: {
 | 
				
			||||||
 | 
					              cmakeFlags = oa.cmakeFlags ++ [ "-DFMT_TEST=off" ];
 | 
				
			||||||
 | 
					            })).dev
 | 
				
			||||||
 | 
					            (catch2_3.override { inherit stdenv; }).out
 | 
				
			||||||
          ];
 | 
					          ];
 | 
				
			||||||
        in
 | 
					      in
 | 
				
			||||||
        rec {
 | 
					      rec {
 | 
				
			||||||
          _module.args = {
 | 
					        packages = rec {
 | 
				
			||||||
            inherit src pkgs;
 | 
					          inherit (llvm) libcxxabi;
 | 
				
			||||||
          };
 | 
					          matar = stdenv.mkDerivation rec {
 | 
				
			||||||
 | 
					            name = "matar";
 | 
				
			||||||
 | 
					            version = "0.1";
 | 
				
			||||||
 | 
					            src = pkgs.lib.sourceFilesBySuffices ./. [
 | 
				
			||||||
 | 
					              ".hh"
 | 
				
			||||||
 | 
					              ".cc"
 | 
				
			||||||
 | 
					              ".build"
 | 
				
			||||||
 | 
					              "meson_options.txt"
 | 
				
			||||||
 | 
					            ];
 | 
				
			||||||
 | 
					            outputs = [ "out" "dev" ];
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
          formatter = pkgs.nixpkgs-fmt;
 | 
					            inherit nativeBuildInputs;
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					            enableParallelBuilding = true;
 | 
				
			||||||
 | 
					          };
 | 
				
			||||||
 | 
					          default = matar;
 | 
				
			||||||
        };
 | 
					        };
 | 
				
			||||||
    };
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					        devShells = rec {
 | 
				
			||||||
 | 
					          matar = pkgs.mkShell.override { inherit stdenv; } {
 | 
				
			||||||
 | 
					            name = "matar";
 | 
				
			||||||
 | 
					            packages = nativeBuildInputs ++ (with pkgs; [
 | 
				
			||||||
 | 
					              # lsp
 | 
				
			||||||
 | 
					              clang-tools_16
 | 
				
			||||||
 | 
					            ]);
 | 
				
			||||||
 | 
					          };
 | 
				
			||||||
 | 
					          default = matar;
 | 
				
			||||||
 | 
					        };
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					        formatter = pkgs.nixpkgs-fmt;
 | 
				
			||||||
 | 
					      });
 | 
				
			||||||
}
 | 
					}
 | 
				
			||||||
 
 | 
				
			|||||||
@@ -3,7 +3,6 @@
 | 
				
			|||||||
#include "memory.hh"
 | 
					#include "memory.hh"
 | 
				
			||||||
#include <memory>
 | 
					#include <memory>
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
namespace matar {
 | 
					 | 
				
			||||||
class Bus {
 | 
					class Bus {
 | 
				
			||||||
  public:
 | 
					  public:
 | 
				
			||||||
    Bus(const Memory& memory);
 | 
					    Bus(const Memory& memory);
 | 
				
			||||||
@@ -20,4 +19,3 @@ class Bus {
 | 
				
			|||||||
  private:
 | 
					  private:
 | 
				
			||||||
    std::shared_ptr<Memory> memory;
 | 
					    std::shared_ptr<Memory> memory;
 | 
				
			||||||
};
 | 
					};
 | 
				
			||||||
}
 | 
					 | 
				
			||||||
 
 | 
				
			|||||||
@@ -1,13 +1,7 @@
 | 
				
			|||||||
#pragma once
 | 
					#include "cpu/utility.hh"
 | 
				
			||||||
#include "cpu/alu.hh"
 | 
					 | 
				
			||||||
#include "cpu/psr.hh"
 | 
					 | 
				
			||||||
#include <cstdint>
 | 
					#include <cstdint>
 | 
				
			||||||
#include <fmt/ostream.h>
 | 
					 | 
				
			||||||
#include <variant>
 | 
					#include <variant>
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
namespace matar {
 | 
					 | 
				
			||||||
namespace arm {
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
template<class... Ts>
 | 
					template<class... Ts>
 | 
				
			||||||
struct overloaded : Ts... {
 | 
					struct overloaded : Ts... {
 | 
				
			||||||
    using Ts::operator()...;
 | 
					    using Ts::operator()...;
 | 
				
			||||||
@@ -15,8 +9,7 @@ struct overloaded : Ts... {
 | 
				
			|||||||
template<class... Ts>
 | 
					template<class... Ts>
 | 
				
			||||||
overloaded(Ts...) -> overloaded<Ts...>;
 | 
					overloaded(Ts...) -> overloaded<Ts...>;
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
static constexpr size_t INSTRUCTION_SIZE = 4;
 | 
					namespace arm {
 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
struct BranchAndExchange {
 | 
					struct BranchAndExchange {
 | 
				
			||||||
    uint8_t rn;
 | 
					    uint8_t rn;
 | 
				
			||||||
};
 | 
					};
 | 
				
			||||||
@@ -87,25 +80,6 @@ struct BlockDataTransfer {
 | 
				
			|||||||
};
 | 
					};
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
struct DataProcessing {
 | 
					struct DataProcessing {
 | 
				
			||||||
    enum class OpCode {
 | 
					 | 
				
			||||||
        AND = 0b0000,
 | 
					 | 
				
			||||||
        EOR = 0b0001,
 | 
					 | 
				
			||||||
        SUB = 0b0010,
 | 
					 | 
				
			||||||
        RSB = 0b0011,
 | 
					 | 
				
			||||||
        ADD = 0b0100,
 | 
					 | 
				
			||||||
        ADC = 0b0101,
 | 
					 | 
				
			||||||
        SBC = 0b0110,
 | 
					 | 
				
			||||||
        RSC = 0b0111,
 | 
					 | 
				
			||||||
        TST = 0b1000,
 | 
					 | 
				
			||||||
        TEQ = 0b1001,
 | 
					 | 
				
			||||||
        CMP = 0b1010,
 | 
					 | 
				
			||||||
        CMN = 0b1011,
 | 
					 | 
				
			||||||
        ORR = 0b1100,
 | 
					 | 
				
			||||||
        MOV = 0b1101,
 | 
					 | 
				
			||||||
        BIC = 0b1110,
 | 
					 | 
				
			||||||
        MVN = 0b1111
 | 
					 | 
				
			||||||
    };
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
    std::variant<Shift, uint32_t> operand;
 | 
					    std::variant<Shift, uint32_t> operand;
 | 
				
			||||||
    uint8_t rd;
 | 
					    uint8_t rd;
 | 
				
			||||||
    uint8_t rn;
 | 
					    uint8_t rn;
 | 
				
			||||||
@@ -188,13 +162,4 @@ struct Instruction {
 | 
				
			|||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
    std::string disassemble();
 | 
					    std::string disassemble();
 | 
				
			||||||
};
 | 
					};
 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
std::ostream&
 | 
					 | 
				
			||||||
operator<<(std::ostream& os, const DataProcessing::OpCode cond);
 | 
					 | 
				
			||||||
}
 | 
					 | 
				
			||||||
}
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
namespace fmt {
 | 
					 | 
				
			||||||
template<>
 | 
					 | 
				
			||||||
struct formatter<matar::arm::DataProcessing::OpCode> : ostream_formatter {};
 | 
					 | 
				
			||||||
}
 | 
					}
 | 
				
			||||||
							
								
								
									
										3
									
								
								include/cpu/arm/meson.build
									
									
									
									
									
										Normal file
									
								
							
							
						
						
									
										3
									
								
								include/cpu/arm/meson.build
									
									
									
									
									
										Normal file
									
								
							@@ -0,0 +1,3 @@
 | 
				
			|||||||
 | 
					headers += files(
 | 
				
			||||||
 | 
					  'instruction.hh',
 | 
				
			||||||
 | 
					)
 | 
				
			||||||
@@ -1,21 +1,60 @@
 | 
				
			|||||||
#include "bus.hh"
 | 
					#pragma once
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
namespace matar {
 | 
					#include "arm/instruction.hh"
 | 
				
			||||||
class CpuImpl;
 | 
					#include "bus.hh"
 | 
				
			||||||
 | 
					#include "psr.hh"
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					#include <cstdint>
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					using std::size_t;
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
class Cpu {
 | 
					class Cpu {
 | 
				
			||||||
  public:
 | 
					  public:
 | 
				
			||||||
    Cpu(const Bus& bus) noexcept;
 | 
					    Cpu(const Bus& bus);
 | 
				
			||||||
    Cpu(const Cpu&)            = delete;
 | 
					 | 
				
			||||||
    Cpu(Cpu&&)                 = delete;
 | 
					 | 
				
			||||||
    Cpu& operator=(const Cpu&) = delete;
 | 
					 | 
				
			||||||
    Cpu& operator=(Cpu&&)      = delete;
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
    ~Cpu();
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
    void step();
 | 
					    void step();
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
  private:
 | 
					  private:
 | 
				
			||||||
    std::unique_ptr<CpuImpl> impl;
 | 
					    static constexpr uint8_t GPR_COUNT = 16;
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					    static constexpr uint8_t GPR_FIQ_FIRST     = 8;
 | 
				
			||||||
 | 
					    static constexpr uint8_t GPR_SVC_FIRST     = 13;
 | 
				
			||||||
 | 
					    static constexpr uint8_t GPR_ABT_FIRST     = 13;
 | 
				
			||||||
 | 
					    static constexpr uint8_t GPR_IRQ_FIRST     = 13;
 | 
				
			||||||
 | 
					    static constexpr uint8_t GPR_UND_FIRST     = 13;
 | 
				
			||||||
 | 
					    static constexpr uint8_t GPR_SYS_USR_FIRST = 8;
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					    std::shared_ptr<Bus> bus;
 | 
				
			||||||
 | 
					    std::array<uint32_t, GPR_COUNT> gpr; // general purpose registers
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					    Psr cpsr; // current program status register
 | 
				
			||||||
 | 
					    Psr spsr; // status program status register
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					    static constexpr uint8_t PC_INDEX = 15;
 | 
				
			||||||
 | 
					    static_assert(PC_INDEX < GPR_COUNT);
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					    uint32_t& pc = gpr[PC_INDEX];
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					    bool is_flushed;
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					    void chg_mode(const Mode to);
 | 
				
			||||||
 | 
					    void exec_arm(const arm::Instruction instruction);
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					    struct {
 | 
				
			||||||
 | 
					        std::array<uint32_t, GPR_COUNT - GPR_FIQ_FIRST - 1> fiq;
 | 
				
			||||||
 | 
					        std::array<uint32_t, GPR_COUNT - GPR_SVC_FIRST - 1> svc;
 | 
				
			||||||
 | 
					        std::array<uint32_t, GPR_COUNT - GPR_ABT_FIRST - 1> abt;
 | 
				
			||||||
 | 
					        std::array<uint32_t, GPR_COUNT - GPR_IRQ_FIRST - 1> irq;
 | 
				
			||||||
 | 
					        std::array<uint32_t, GPR_COUNT - GPR_UND_FIRST - 1> und;
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					        // visible registers before the mode switch
 | 
				
			||||||
 | 
					        std::array<uint32_t, GPR_COUNT - GPR_SYS_USR_FIRST> old;
 | 
				
			||||||
 | 
					    } gpr_banked; // banked general purpose registers
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					    struct {
 | 
				
			||||||
 | 
					        Psr fiq;
 | 
				
			||||||
 | 
					        Psr svc;
 | 
				
			||||||
 | 
					        Psr abt;
 | 
				
			||||||
 | 
					        Psr irq;
 | 
				
			||||||
 | 
					        Psr und;
 | 
				
			||||||
 | 
					    } spsr_banked; // banked saved program status registers
 | 
				
			||||||
};
 | 
					};
 | 
				
			||||||
}
 | 
					 | 
				
			||||||
 
 | 
				
			|||||||
@@ -1,3 +1,7 @@
 | 
				
			|||||||
headers += files(
 | 
					headers += files(
 | 
				
			||||||
  'cpu.hh',
 | 
					  'cpu.hh',
 | 
				
			||||||
)
 | 
					  'psr.hh',
 | 
				
			||||||
 | 
					  'utility.hh'
 | 
				
			||||||
 | 
					)
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					subdir('arm')
 | 
				
			||||||
@@ -1,42 +1,7 @@
 | 
				
			|||||||
#pragma once
 | 
					#pragma once
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					#include "utility.hh"
 | 
				
			||||||
#include <cstdint>
 | 
					#include <cstdint>
 | 
				
			||||||
#include <fmt/ostream.h>
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
namespace matar {
 | 
					 | 
				
			||||||
enum class Mode {
 | 
					 | 
				
			||||||
    /* M[4:0] in PSR */
 | 
					 | 
				
			||||||
    User       = 0b10000,
 | 
					 | 
				
			||||||
    Fiq        = 0b10001,
 | 
					 | 
				
			||||||
    Irq        = 0b10010,
 | 
					 | 
				
			||||||
    Supervisor = 0b10011,
 | 
					 | 
				
			||||||
    Abort      = 0b10111,
 | 
					 | 
				
			||||||
    Undefined  = 0b11011,
 | 
					 | 
				
			||||||
    System     = 0b11111,
 | 
					 | 
				
			||||||
};
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
enum class State {
 | 
					 | 
				
			||||||
    Arm   = 0,
 | 
					 | 
				
			||||||
    Thumb = 1
 | 
					 | 
				
			||||||
};
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
enum class Condition {
 | 
					 | 
				
			||||||
    EQ = 0b0000,
 | 
					 | 
				
			||||||
    NE = 0b0001,
 | 
					 | 
				
			||||||
    CS = 0b0010,
 | 
					 | 
				
			||||||
    CC = 0b0011,
 | 
					 | 
				
			||||||
    MI = 0b0100,
 | 
					 | 
				
			||||||
    PL = 0b0101,
 | 
					 | 
				
			||||||
    VS = 0b0110,
 | 
					 | 
				
			||||||
    VC = 0b0111,
 | 
					 | 
				
			||||||
    HI = 0b1000,
 | 
					 | 
				
			||||||
    LS = 0b1001,
 | 
					 | 
				
			||||||
    GE = 0b1010,
 | 
					 | 
				
			||||||
    LT = 0b1011,
 | 
					 | 
				
			||||||
    GT = 0b1100,
 | 
					 | 
				
			||||||
    LE = 0b1101,
 | 
					 | 
				
			||||||
    AL = 0b1110
 | 
					 | 
				
			||||||
};
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
class Psr {
 | 
					class Psr {
 | 
				
			||||||
  public:
 | 
					  public:
 | 
				
			||||||
@@ -88,13 +53,3 @@ class Psr {
 | 
				
			|||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
    uint32_t psr;
 | 
					    uint32_t psr;
 | 
				
			||||||
};
 | 
					};
 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
// https://fmt.dev/dev/api.html#std-ostream-support
 | 
					 | 
				
			||||||
std::ostream&
 | 
					 | 
				
			||||||
operator<<(std::ostream& os, const Condition cond);
 | 
					 | 
				
			||||||
}
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
namespace fmt {
 | 
					 | 
				
			||||||
template<>
 | 
					 | 
				
			||||||
struct formatter<matar::Condition> : ostream_formatter {};
 | 
					 | 
				
			||||||
}
 | 
					 | 
				
			||||||
							
								
								
									
										99
									
								
								include/cpu/utility.hh
									
									
									
									
									
										Normal file
									
								
							
							
						
						
									
										99
									
								
								include/cpu/utility.hh
									
									
									
									
									
										Normal file
									
								
							@@ -0,0 +1,99 @@
 | 
				
			|||||||
 | 
					#pragma once
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					#include <fmt/ostream.h>
 | 
				
			||||||
 | 
					#include <ostream>
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					static constexpr size_t ARM_INSTRUCTION_SIZE   = 4;
 | 
				
			||||||
 | 
					static constexpr size_t THUMB_INSTRUCTION_SIZE = 2;
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					enum class Mode {
 | 
				
			||||||
 | 
					    /* M[4:0] in PSR */
 | 
				
			||||||
 | 
					    User       = 0b10000,
 | 
				
			||||||
 | 
					    Fiq        = 0b10001,
 | 
				
			||||||
 | 
					    Irq        = 0b10010,
 | 
				
			||||||
 | 
					    Supervisor = 0b10011,
 | 
				
			||||||
 | 
					    Abort      = 0b10111,
 | 
				
			||||||
 | 
					    Undefined  = 0b11011,
 | 
				
			||||||
 | 
					    System     = 0b11111,
 | 
				
			||||||
 | 
					};
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					enum class State {
 | 
				
			||||||
 | 
					    Arm   = 0,
 | 
				
			||||||
 | 
					    Thumb = 1
 | 
				
			||||||
 | 
					};
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					enum class Condition {
 | 
				
			||||||
 | 
					    EQ = 0b0000,
 | 
				
			||||||
 | 
					    NE = 0b0001,
 | 
				
			||||||
 | 
					    CS = 0b0010,
 | 
				
			||||||
 | 
					    CC = 0b0011,
 | 
				
			||||||
 | 
					    MI = 0b0100,
 | 
				
			||||||
 | 
					    PL = 0b0101,
 | 
				
			||||||
 | 
					    VS = 0b0110,
 | 
				
			||||||
 | 
					    VC = 0b0111,
 | 
				
			||||||
 | 
					    HI = 0b1000,
 | 
				
			||||||
 | 
					    LS = 0b1001,
 | 
				
			||||||
 | 
					    GE = 0b1010,
 | 
				
			||||||
 | 
					    LT = 0b1011,
 | 
				
			||||||
 | 
					    GT = 0b1100,
 | 
				
			||||||
 | 
					    LE = 0b1101,
 | 
				
			||||||
 | 
					    AL = 0b1110
 | 
				
			||||||
 | 
					};
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					// https://fmt.dev/dev/api.html#std-ostream-support
 | 
				
			||||||
 | 
					std::ostream&
 | 
				
			||||||
 | 
					operator<<(std::ostream& os, const Condition cond);
 | 
				
			||||||
 | 
					template<>
 | 
				
			||||||
 | 
					struct fmt::formatter<Condition> : ostream_formatter {};
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					enum class OpCode {
 | 
				
			||||||
 | 
					    AND = 0b0000,
 | 
				
			||||||
 | 
					    EOR = 0b0001,
 | 
				
			||||||
 | 
					    SUB = 0b0010,
 | 
				
			||||||
 | 
					    RSB = 0b0011,
 | 
				
			||||||
 | 
					    ADD = 0b0100,
 | 
				
			||||||
 | 
					    ADC = 0b0101,
 | 
				
			||||||
 | 
					    SBC = 0b0110,
 | 
				
			||||||
 | 
					    RSC = 0b0111,
 | 
				
			||||||
 | 
					    TST = 0b1000,
 | 
				
			||||||
 | 
					    TEQ = 0b1001,
 | 
				
			||||||
 | 
					    CMP = 0b1010,
 | 
				
			||||||
 | 
					    CMN = 0b1011,
 | 
				
			||||||
 | 
					    ORR = 0b1100,
 | 
				
			||||||
 | 
					    MOV = 0b1101,
 | 
				
			||||||
 | 
					    BIC = 0b1110,
 | 
				
			||||||
 | 
					    MVN = 0b1111
 | 
				
			||||||
 | 
					};
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					// https://fmt.dev/dev/api.html#std-ostream-support
 | 
				
			||||||
 | 
					std::ostream&
 | 
				
			||||||
 | 
					operator<<(std::ostream& os, const OpCode cond);
 | 
				
			||||||
 | 
					template<>
 | 
				
			||||||
 | 
					struct fmt::formatter<OpCode> : ostream_formatter {};
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					enum class ShiftType {
 | 
				
			||||||
 | 
					    LSL = 0b00,
 | 
				
			||||||
 | 
					    LSR = 0b01,
 | 
				
			||||||
 | 
					    ASR = 0b10,
 | 
				
			||||||
 | 
					    ROR = 0b11
 | 
				
			||||||
 | 
					};
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					struct ShiftData {
 | 
				
			||||||
 | 
					    ShiftType type;
 | 
				
			||||||
 | 
					    bool immediate;
 | 
				
			||||||
 | 
					    uint8_t operand;
 | 
				
			||||||
 | 
					};
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					struct Shift {
 | 
				
			||||||
 | 
					    uint8_t rm;
 | 
				
			||||||
 | 
					    ShiftData data;
 | 
				
			||||||
 | 
					};
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					uint32_t
 | 
				
			||||||
 | 
					eval_shift(ShiftType shift_type, uint32_t value, uint8_t amount, bool& carry);
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					// https://fmt.dev/dev/api.html#std-ostream-support
 | 
				
			||||||
 | 
					std::ostream&
 | 
				
			||||||
 | 
					operator<<(std::ostream& os, const ShiftType cond);
 | 
				
			||||||
 | 
					template<>
 | 
				
			||||||
 | 
					struct fmt::formatter<ShiftType> : ostream_formatter {};
 | 
				
			||||||
@@ -3,10 +3,7 @@
 | 
				
			|||||||
#include <cstdint>
 | 
					#include <cstdint>
 | 
				
			||||||
#include <string>
 | 
					#include <string>
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
namespace matar {
 | 
					 | 
				
			||||||
struct Header {
 | 
					struct Header {
 | 
				
			||||||
    static constexpr uint8_t HEADER_SIZE = 192;
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
    enum class UniqueCode {
 | 
					    enum class UniqueCode {
 | 
				
			||||||
        Old,        // old games
 | 
					        Old,        // old games
 | 
				
			||||||
        New,        // new games
 | 
					        New,        // new games
 | 
				
			||||||
@@ -45,4 +42,3 @@ struct Header {
 | 
				
			|||||||
    uint32_t multiboot_entrypoint;
 | 
					    uint32_t multiboot_entrypoint;
 | 
				
			||||||
    uint8_t slave_id;
 | 
					    uint8_t slave_id;
 | 
				
			||||||
};
 | 
					};
 | 
				
			||||||
}
 | 
					 | 
				
			||||||
 
 | 
				
			|||||||
@@ -4,10 +4,8 @@
 | 
				
			|||||||
#include <array>
 | 
					#include <array>
 | 
				
			||||||
#include <cstddef>
 | 
					#include <cstddef>
 | 
				
			||||||
#include <cstdint>
 | 
					#include <cstdint>
 | 
				
			||||||
#include <unordered_map>
 | 
					 | 
				
			||||||
#include <vector>
 | 
					#include <vector>
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
namespace matar {
 | 
					 | 
				
			||||||
class Memory {
 | 
					class Memory {
 | 
				
			||||||
  public:
 | 
					  public:
 | 
				
			||||||
    static constexpr size_t BIOS_SIZE = 1024 * 16;
 | 
					    static constexpr size_t BIOS_SIZE = 1024 * 16;
 | 
				
			||||||
@@ -17,6 +15,12 @@ class Memory {
 | 
				
			|||||||
    uint8_t read(size_t address) const;
 | 
					    uint8_t read(size_t address) const;
 | 
				
			||||||
    void write(size_t address, uint8_t byte);
 | 
					    void write(size_t address, uint8_t byte);
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					    uint16_t read_halfword(size_t address) const;
 | 
				
			||||||
 | 
					    void write_halfword(size_t address, uint16_t halfword);
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					    uint32_t read_word(size_t address) const;
 | 
				
			||||||
 | 
					    void write_word(size_t address, uint32_t word);
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
  private:
 | 
					  private:
 | 
				
			||||||
#define MEMORY_REGION(name, start, end)                                        \
 | 
					#define MEMORY_REGION(name, start, end)                                        \
 | 
				
			||||||
    static constexpr size_t name##_START = start;                              \
 | 
					    static constexpr size_t name##_START = start;                              \
 | 
				
			||||||
@@ -53,9 +57,7 @@ class Memory {
 | 
				
			|||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
#undef MEMORY_REGION
 | 
					#undef MEMORY_REGION
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
    std::unordered_map<size_t, uint8_t> invalid_mem;
 | 
					 | 
				
			||||||
    std::vector<uint8_t> rom;
 | 
					    std::vector<uint8_t> rom;
 | 
				
			||||||
    Header header;
 | 
					    Header header;
 | 
				
			||||||
    void parse_header();
 | 
					    void parse_header();
 | 
				
			||||||
};
 | 
					};
 | 
				
			||||||
}
 | 
					 | 
				
			||||||
 
 | 
				
			|||||||
@@ -4,9 +4,6 @@ headers = files(
 | 
				
			|||||||
  'header.hh',
 | 
					  'header.hh',
 | 
				
			||||||
)
 | 
					)
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
inc = include_directories('.')
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
subdir('cpu')
 | 
					subdir('cpu')
 | 
				
			||||||
subdir('util')
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
install_headers(headers, subdir: meson.project_name(), preserve_path: true)
 | 
					install_headers(headers, subdir: meson.project_name(), preserve_path: true)
 | 
				
			||||||
@@ -1,14 +0,0 @@
 | 
				
			|||||||
#pragma once
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
namespace matar {
 | 
					 | 
				
			||||||
enum class LogLevel {
 | 
					 | 
				
			||||||
    Off   = 1 << 0,
 | 
					 | 
				
			||||||
    Error = 1 << 1,
 | 
					 | 
				
			||||||
    Warn  = 1 << 2,
 | 
					 | 
				
			||||||
    Info  = 1 << 3,
 | 
					 | 
				
			||||||
    Debug = 1 << 4
 | 
					 | 
				
			||||||
};
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
void
 | 
					 | 
				
			||||||
set_log_level(LogLevel level);
 | 
					 | 
				
			||||||
}
 | 
					 | 
				
			||||||
@@ -1,3 +0,0 @@
 | 
				
			|||||||
headers += files(
 | 
					 | 
				
			||||||
  'loglevel.hh'
 | 
					 | 
				
			||||||
)
 | 
					 | 
				
			||||||
@@ -4,8 +4,7 @@ project('matar', 'cpp',
 | 
				
			|||||||
  default_options : ['warning_level=3',
 | 
					  default_options : ['warning_level=3',
 | 
				
			||||||
                     'werror=true',
 | 
					                     'werror=true',
 | 
				
			||||||
                     'optimization=3',
 | 
					                     'optimization=3',
 | 
				
			||||||
                     'cpp_std=c++20',
 | 
					                     'cpp_std=c++20'])
 | 
				
			||||||
                     'default_library=static'])
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
compiler = meson.get_compiler('cpp')
 | 
					compiler = meson.get_compiler('cpp')
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
@@ -31,6 +30,8 @@ else
 | 
				
			|||||||
endif
 | 
					endif
 | 
				
			||||||
'''
 | 
					'''
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					inc = include_directories('include')
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
subdir('include')
 | 
					subdir('include')
 | 
				
			||||||
subdir('src')
 | 
					subdir('src')
 | 
				
			||||||
subdir('apps')
 | 
					subdir('apps')
 | 
				
			||||||
 
 | 
				
			|||||||
@@ -1,23 +0,0 @@
 | 
				
			|||||||
{ stdenv
 | 
					 | 
				
			||||||
, meson
 | 
					 | 
				
			||||||
, ninja
 | 
					 | 
				
			||||||
, pkg-config
 | 
					 | 
				
			||||||
, src ? "../."
 | 
					 | 
				
			||||||
, libraries ? [ ]
 | 
					 | 
				
			||||||
}:
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
stdenv.mkDerivation {
 | 
					 | 
				
			||||||
  name = "matar";
 | 
					 | 
				
			||||||
  version = "0.1";
 | 
					 | 
				
			||||||
  inherit src;
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
  outputs = [ "out" "dev" ];
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
  nativeBuildInputs = [
 | 
					 | 
				
			||||||
    meson
 | 
					 | 
				
			||||||
    ninja
 | 
					 | 
				
			||||||
    pkg-config
 | 
					 | 
				
			||||||
  ] ++ libraries;
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
  enableParallelBuilding = true;
 | 
					 | 
				
			||||||
}
 | 
					 | 
				
			||||||
@@ -1,11 +0,0 @@
 | 
				
			|||||||
{ ... }: {
 | 
					 | 
				
			||||||
  imports = [
 | 
					 | 
				
			||||||
    ./matar.nix
 | 
					 | 
				
			||||||
    ./matar-clang.nix
 | 
					 | 
				
			||||||
  ];
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
  perSystem = { self', pkgs, ... }: {
 | 
					 | 
				
			||||||
    packages.default = self'.packages.matar-clang;
 | 
					 | 
				
			||||||
    devShells.default = self'.devShells.matar-clang;
 | 
					 | 
				
			||||||
  };
 | 
					 | 
				
			||||||
}
 | 
					 | 
				
			||||||
@@ -1,25 +0,0 @@
 | 
				
			|||||||
{ ... }: {
 | 
					 | 
				
			||||||
  perSystem = { pkgs, src, ... }:
 | 
					 | 
				
			||||||
    let
 | 
					 | 
				
			||||||
      llvm = pkgs.llvmPackages_16;
 | 
					 | 
				
			||||||
      stdenv = llvm.libcxxStdenv;
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
      libraries = with pkgs; [
 | 
					 | 
				
			||||||
        ((pkgs.fmt.override {
 | 
					 | 
				
			||||||
          inherit stdenv;
 | 
					 | 
				
			||||||
          enableShared = false;
 | 
					 | 
				
			||||||
        }).overrideAttrs (oa: {
 | 
					 | 
				
			||||||
          cmakeFlags = oa.cmakeFlags ++ [ "-DFMT_TEST=off" ];
 | 
					 | 
				
			||||||
        })).dev
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
        (catch2_3.override { inherit stdenv; }).out
 | 
					 | 
				
			||||||
      ];
 | 
					 | 
				
			||||||
    in
 | 
					 | 
				
			||||||
    {
 | 
					 | 
				
			||||||
      packages.matar-clang = pkgs.callPackage ./build.nix { inherit src libraries stdenv; };
 | 
					 | 
				
			||||||
      devShells.matar-clang = pkgs.callPackage ./shell.nix {
 | 
					 | 
				
			||||||
        inherit libraries stdenv;
 | 
					 | 
				
			||||||
        tools = with pkgs; [ clang-tools_16 ];
 | 
					 | 
				
			||||||
      };
 | 
					 | 
				
			||||||
    };
 | 
					 | 
				
			||||||
}
 | 
					 | 
				
			||||||
@@ -1,13 +0,0 @@
 | 
				
			|||||||
{ ... }: {
 | 
					 | 
				
			||||||
  perSystem = { pkgs, src, ... }:
 | 
					 | 
				
			||||||
    let
 | 
					 | 
				
			||||||
      libraries = with pkgs; [
 | 
					 | 
				
			||||||
        (pkgs.fmt.override { enableShared = false; }).dev
 | 
					 | 
				
			||||||
        catch2_3.out
 | 
					 | 
				
			||||||
      ];
 | 
					 | 
				
			||||||
    in
 | 
					 | 
				
			||||||
    {
 | 
					 | 
				
			||||||
      packages.matar = pkgs.callPackage ./build.nix { inherit src libraries; };
 | 
					 | 
				
			||||||
      devShells.matar = pkgs.callPackage ./shell.nix { inherit libraries; };
 | 
					 | 
				
			||||||
    };
 | 
					 | 
				
			||||||
}
 | 
					 | 
				
			||||||
@@ -1,20 +0,0 @@
 | 
				
			|||||||
{ stdenv
 | 
					 | 
				
			||||||
, mkShell
 | 
					 | 
				
			||||||
, meson
 | 
					 | 
				
			||||||
, ninja
 | 
					 | 
				
			||||||
, pkg-config
 | 
					 | 
				
			||||||
, libraries ? [ ]
 | 
					 | 
				
			||||||
, tools ? [ ]
 | 
					 | 
				
			||||||
}:
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
mkShell.override { inherit stdenv; } {
 | 
					 | 
				
			||||||
  name = "matar";
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
  packages = [
 | 
					 | 
				
			||||||
    meson
 | 
					 | 
				
			||||||
    ninja
 | 
					 | 
				
			||||||
    pkg-config
 | 
					 | 
				
			||||||
  ] ++ libraries ++ tools;
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
  enableParallelBuilding = true;
 | 
					 | 
				
			||||||
}
 | 
					 | 
				
			||||||
							
								
								
									
										28
									
								
								src/bus.cc
									
									
									
									
									
								
							
							
						
						
									
										28
									
								
								src/bus.cc
									
									
									
									
									
								
							@@ -1,8 +1,6 @@
 | 
				
			|||||||
#include "bus.hh"
 | 
					#include "bus.hh"
 | 
				
			||||||
#include "util/log.hh"
 | 
					 | 
				
			||||||
#include <memory>
 | 
					#include <memory>
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
namespace matar {
 | 
					 | 
				
			||||||
Bus::Bus(const Memory& memory)
 | 
					Bus::Bus(const Memory& memory)
 | 
				
			||||||
  : memory(std::make_shared<Memory>(memory)) {}
 | 
					  : memory(std::make_shared<Memory>(memory)) {}
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
@@ -18,38 +16,20 @@ Bus::write_byte(size_t address, uint8_t byte) {
 | 
				
			|||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
uint16_t
 | 
					uint16_t
 | 
				
			||||||
Bus::read_halfword(size_t address) {
 | 
					Bus::read_halfword(size_t address) {
 | 
				
			||||||
    if (address & 0b01)
 | 
					    return memory->read_halfword(address);
 | 
				
			||||||
        glogger.warn("Reading a non aligned halfword address");
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
    return memory->read(address) | memory->read(address + 1) << 8;
 | 
					 | 
				
			||||||
}
 | 
					}
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
void
 | 
					void
 | 
				
			||||||
Bus::write_halfword(size_t address, uint16_t halfword) {
 | 
					Bus::write_halfword(size_t address, uint16_t halfword) {
 | 
				
			||||||
    if (address & 0b01)
 | 
					    memory->write_halfword(address, halfword);
 | 
				
			||||||
        glogger.warn("Writing to a non aligned halfword address");
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
    memory->write(address, halfword & 0xFF);
 | 
					 | 
				
			||||||
    memory->write(address + 1, halfword >> 8 & 0xFF);
 | 
					 | 
				
			||||||
}
 | 
					}
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
uint32_t
 | 
					uint32_t
 | 
				
			||||||
Bus::read_word(size_t address) {
 | 
					Bus::read_word(size_t address) {
 | 
				
			||||||
    if (address & 0b11)
 | 
					    return memory->read_word(address);
 | 
				
			||||||
        glogger.warn("Reading a non aligned word address");
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
    return memory->read(address) | memory->read(address + 1) << 8 |
 | 
					 | 
				
			||||||
           memory->read(address + 2) << 16 | memory->read(address + 3) << 24;
 | 
					 | 
				
			||||||
}
 | 
					}
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
void
 | 
					void
 | 
				
			||||||
Bus::write_word(size_t address, uint32_t word) {
 | 
					Bus::write_word(size_t address, uint32_t word) {
 | 
				
			||||||
    if (address & 0b11)
 | 
					    memory->write_word(address, word);
 | 
				
			||||||
        glogger.warn("Writing to a non aligned word address");
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
    memory->write(address, word & 0xFF);
 | 
					 | 
				
			||||||
    memory->write(address + 1, word >> 8 & 0xFF);
 | 
					 | 
				
			||||||
    memory->write(address + 2, word >> 16 & 0xFF);
 | 
					 | 
				
			||||||
    memory->write(address + 3, word >> 24 & 0xFF);
 | 
					 | 
				
			||||||
}
 | 
					 | 
				
			||||||
}
 | 
					}
 | 
				
			||||||
 
 | 
				
			|||||||
@@ -1,35 +0,0 @@
 | 
				
			|||||||
#pragma once
 | 
					 | 
				
			||||||
#include <cstdint>
 | 
					 | 
				
			||||||
#include <fmt/ostream.h>
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
namespace matar {
 | 
					 | 
				
			||||||
enum class ShiftType {
 | 
					 | 
				
			||||||
    LSL = 0b00,
 | 
					 | 
				
			||||||
    LSR = 0b01,
 | 
					 | 
				
			||||||
    ASR = 0b10,
 | 
					 | 
				
			||||||
    ROR = 0b11
 | 
					 | 
				
			||||||
};
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
struct ShiftData {
 | 
					 | 
				
			||||||
    ShiftType type;
 | 
					 | 
				
			||||||
    bool immediate;
 | 
					 | 
				
			||||||
    uint8_t operand;
 | 
					 | 
				
			||||||
};
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
struct Shift {
 | 
					 | 
				
			||||||
    uint8_t rm;
 | 
					 | 
				
			||||||
    ShiftData data;
 | 
					 | 
				
			||||||
};
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
uint32_t
 | 
					 | 
				
			||||||
eval_shift(ShiftType shift_type, uint32_t value, uint8_t amount, bool& carry);
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
// https://fmt.dev/dev/api.html#std-ostream-support
 | 
					 | 
				
			||||||
std::ostream&
 | 
					 | 
				
			||||||
operator<<(std::ostream& os, const ShiftType cond);
 | 
					 | 
				
			||||||
}
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
namespace fmt {
 | 
					 | 
				
			||||||
template<>
 | 
					 | 
				
			||||||
struct formatter<matar::ShiftType> : ostream_formatter {};
 | 
					 | 
				
			||||||
}
 | 
					 | 
				
			||||||
@@ -1,12 +1,13 @@
 | 
				
			|||||||
#include "cpu/cpu-impl.hh"
 | 
					#include "cpu/cpu.hh"
 | 
				
			||||||
#include "util/bits.hh"
 | 
					#include "util/bits.hh"
 | 
				
			||||||
#include "util/log.hh"
 | 
					#include "util/log.hh"
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
namespace matar {
 | 
					using namespace logger;
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
void
 | 
					void
 | 
				
			||||||
CpuImpl::exec_arm(const arm::Instruction instruction) {
 | 
					Cpu::exec_arm(const arm::Instruction instruction) {
 | 
				
			||||||
    Condition cond            = instruction.condition;
 | 
					    auto cond = instruction.condition;
 | 
				
			||||||
    arm::InstructionData data = instruction.data;
 | 
					    auto data = instruction.data;
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
    if (!cpsr.condition(cond)) {
 | 
					    if (!cpsr.condition(cond)) {
 | 
				
			||||||
        return;
 | 
					        return;
 | 
				
			||||||
@@ -14,12 +15,12 @@ CpuImpl::exec_arm(const arm::Instruction instruction) {
 | 
				
			|||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
    auto pc_error = [](uint8_t r) {
 | 
					    auto pc_error = [](uint8_t r) {
 | 
				
			||||||
        if (r == PC_INDEX)
 | 
					        if (r == PC_INDEX)
 | 
				
			||||||
            glogger.error("Using PC (R15) as operand register");
 | 
					            log_error("Using PC (R15) as operand register");
 | 
				
			||||||
    };
 | 
					    };
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
    auto pc_warn = [](uint8_t r) {
 | 
					    auto pc_warn = [](uint8_t r) {
 | 
				
			||||||
        if (r == PC_INDEX)
 | 
					        if (r == PC_INDEX)
 | 
				
			||||||
            glogger.warn("Using PC (R15) as operand register");
 | 
					            log_warn("Using PC (R15) as operand register");
 | 
				
			||||||
    };
 | 
					    };
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
    using namespace arm;
 | 
					    using namespace arm;
 | 
				
			||||||
@@ -48,19 +49,20 @@ CpuImpl::exec_arm(const arm::Instruction instruction) {
 | 
				
			|||||||
        },
 | 
					        },
 | 
				
			||||||
        [this](Branch& data) {
 | 
					        [this](Branch& data) {
 | 
				
			||||||
            if (data.link)
 | 
					            if (data.link)
 | 
				
			||||||
                gpr[14] = pc - INSTRUCTION_SIZE;
 | 
					                gpr[14] = pc - ARM_INSTRUCTION_SIZE;
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
            // data.offset accounts for two instructions ahead when
 | 
					            // data.offset accounts for two instructions ahead when
 | 
				
			||||||
            // disassembling, so need to adjust
 | 
					            // disassembling, so need to adjust
 | 
				
			||||||
            pc = static_cast<int32_t>(pc) - 2 * INSTRUCTION_SIZE + data.offset;
 | 
					            pc =
 | 
				
			||||||
 | 
					              static_cast<int32_t>(pc) - 2 * ARM_INSTRUCTION_SIZE + data.offset;
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
            // pc is affected so flush the pipeline
 | 
					            // pc is affected so flush the pipeline
 | 
				
			||||||
            is_flushed = true;
 | 
					            is_flushed = true;
 | 
				
			||||||
        },
 | 
					        },
 | 
				
			||||||
        [this, pc_error](Multiply& data) {
 | 
					        [this, pc_error](Multiply& data) {
 | 
				
			||||||
            if (data.rd == data.rm)
 | 
					            if (data.rd == data.rm)
 | 
				
			||||||
                glogger.error("rd and rm are not distinct in {}",
 | 
					                log_error("rd and rm are not distinct in {}",
 | 
				
			||||||
                              typeid(data).name());
 | 
					                          typeid(data).name());
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
            pc_error(data.rd);
 | 
					            pc_error(data.rd);
 | 
				
			||||||
            pc_error(data.rd);
 | 
					            pc_error(data.rd);
 | 
				
			||||||
@@ -78,8 +80,8 @@ CpuImpl::exec_arm(const arm::Instruction instruction) {
 | 
				
			|||||||
        [this, pc_error](MultiplyLong& data) {
 | 
					        [this, pc_error](MultiplyLong& data) {
 | 
				
			||||||
            if (data.rdhi == data.rdlo || data.rdhi == data.rm ||
 | 
					            if (data.rdhi == data.rdlo || data.rdhi == data.rm ||
 | 
				
			||||||
                data.rdlo == data.rm)
 | 
					                data.rdlo == data.rm)
 | 
				
			||||||
                glogger.error("rdhi, rdlo and rm are not distinct in {}",
 | 
					                log_error("rdhi, rdlo and rm are not distinct in {}",
 | 
				
			||||||
                              typeid(data).name());
 | 
					                          typeid(data).name());
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
            pc_error(data.rdhi);
 | 
					            pc_error(data.rdhi);
 | 
				
			||||||
            pc_error(data.rdlo);
 | 
					            pc_error(data.rdlo);
 | 
				
			||||||
@@ -87,27 +89,23 @@ CpuImpl::exec_arm(const arm::Instruction instruction) {
 | 
				
			|||||||
            pc_error(data.rs);
 | 
					            pc_error(data.rs);
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
            if (data.uns) {
 | 
					            if (data.uns) {
 | 
				
			||||||
                auto cast = [](uint32_t x) -> uint64_t {
 | 
					                uint64_t eval =
 | 
				
			||||||
                    return static_cast<uint64_t>(x);
 | 
					                  static_cast<uint64_t>(gpr[data.rm]) *
 | 
				
			||||||
                };
 | 
					                    static_cast<uint64_t>(gpr[data.rs]) +
 | 
				
			||||||
 | 
					                  (data.acc ? (static_cast<uint64_t>(gpr[data.rdhi]) << 32) |
 | 
				
			||||||
                uint64_t eval = cast(gpr[data.rm]) * cast(gpr[data.rs]) +
 | 
					                                static_cast<uint64_t>(gpr[data.rdlo])
 | 
				
			||||||
                                (data.acc ? (cast(gpr[data.rdhi]) << 32) |
 | 
					                            : 0);
 | 
				
			||||||
                                              cast(gpr[data.rdlo])
 | 
					 | 
				
			||||||
                                          : 0);
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
                gpr[data.rdlo] = bit_range(eval, 0, 31);
 | 
					                gpr[data.rdlo] = bit_range(eval, 0, 31);
 | 
				
			||||||
                gpr[data.rdhi] = bit_range(eval, 32, 63);
 | 
					                gpr[data.rdhi] = bit_range(eval, 32, 63);
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
            } else {
 | 
					            } else {
 | 
				
			||||||
                auto cast = [](uint32_t x) -> int64_t {
 | 
					                int64_t eval =
 | 
				
			||||||
                    return static_cast<int64_t>(static_cast<int32_t>(x));
 | 
					                  static_cast<int64_t>(gpr[data.rm]) *
 | 
				
			||||||
                };
 | 
					                    static_cast<int64_t>(gpr[data.rs]) +
 | 
				
			||||||
 | 
					                  (data.acc ? static_cast<int64_t>(gpr[data.rdhi]) << 32 |
 | 
				
			||||||
                int64_t eval = cast(gpr[data.rm]) * cast(gpr[data.rs]) +
 | 
					                                static_cast<int64_t>(gpr[data.rdlo])
 | 
				
			||||||
                               (data.acc ? (cast(gpr[data.rdhi]) << 32) |
 | 
					                            : 0);
 | 
				
			||||||
                                             cast(gpr[data.rdlo])
 | 
					 | 
				
			||||||
                                         : 0);
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
                gpr[data.rdlo] = bit_range(eval, 0, 31);
 | 
					                gpr[data.rdlo] = bit_range(eval, 0, 31);
 | 
				
			||||||
                gpr[data.rdhi] = bit_range(eval, 32, 63);
 | 
					                gpr[data.rdhi] = bit_range(eval, 32, 63);
 | 
				
			||||||
@@ -120,7 +118,7 @@ CpuImpl::exec_arm(const arm::Instruction instruction) {
 | 
				
			|||||||
                cpsr.set_v(0);
 | 
					                cpsr.set_v(0);
 | 
				
			||||||
            }
 | 
					            }
 | 
				
			||||||
        },
 | 
					        },
 | 
				
			||||||
        [](Undefined) { glogger.warn("Undefined instruction"); },
 | 
					        [](Undefined) { log_warn("Undefined instruction"); },
 | 
				
			||||||
        [this, pc_error](SingleDataSwap& data) {
 | 
					        [this, pc_error](SingleDataSwap& data) {
 | 
				
			||||||
            pc_error(data.rm);
 | 
					            pc_error(data.rm);
 | 
				
			||||||
            pc_error(data.rn);
 | 
					            pc_error(data.rn);
 | 
				
			||||||
@@ -139,12 +137,12 @@ CpuImpl::exec_arm(const arm::Instruction instruction) {
 | 
				
			|||||||
            uint32_t address = gpr[data.rn];
 | 
					            uint32_t address = gpr[data.rn];
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
            if (!data.pre && data.write)
 | 
					            if (!data.pre && data.write)
 | 
				
			||||||
                glogger.warn("Write-back enabled with post-indexing in {}",
 | 
					                log_warn("Write-back enabled with post-indexing in {}",
 | 
				
			||||||
                             typeid(data).name());
 | 
					                         typeid(data).name());
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
            if (data.rn == PC_INDEX && data.write)
 | 
					            if (data.rn == PC_INDEX && data.write)
 | 
				
			||||||
                glogger.warn("Write-back enabled with base register as PC {}",
 | 
					                log_warn("Write-back enabled with base register as PC {}",
 | 
				
			||||||
                             typeid(data).name());
 | 
					                         typeid(data).name());
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
            if (data.write)
 | 
					            if (data.write)
 | 
				
			||||||
                pc_warn(data.rn);
 | 
					                pc_warn(data.rn);
 | 
				
			||||||
@@ -172,11 +170,13 @@ CpuImpl::exec_arm(const arm::Instruction instruction) {
 | 
				
			|||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
            // PC is always two instructions ahead
 | 
					            // PC is always two instructions ahead
 | 
				
			||||||
            if (data.rn == PC_INDEX)
 | 
					            if (data.rn == PC_INDEX)
 | 
				
			||||||
                address -= 2 * INSTRUCTION_SIZE;
 | 
					                address -= 2 * ARM_INSTRUCTION_SIZE;
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
            if (data.pre)
 | 
					            if (data.pre)
 | 
				
			||||||
                address += (data.up ? offset : -offset);
 | 
					                address += (data.up ? offset : -offset);
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					            debug(address);
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
            // load
 | 
					            // load
 | 
				
			||||||
            if (data.load) {
 | 
					            if (data.load) {
 | 
				
			||||||
                // byte
 | 
					                // byte
 | 
				
			||||||
@@ -189,7 +189,7 @@ CpuImpl::exec_arm(const arm::Instruction instruction) {
 | 
				
			|||||||
            } else {
 | 
					            } else {
 | 
				
			||||||
                // take PC into consideration
 | 
					                // take PC into consideration
 | 
				
			||||||
                if (data.rd == PC_INDEX)
 | 
					                if (data.rd == PC_INDEX)
 | 
				
			||||||
                    address += INSTRUCTION_SIZE;
 | 
					                    address += ARM_INSTRUCTION_SIZE;
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
                // byte
 | 
					                // byte
 | 
				
			||||||
                if (data.byte)
 | 
					                if (data.byte)
 | 
				
			||||||
@@ -210,32 +210,23 @@ CpuImpl::exec_arm(const arm::Instruction instruction) {
 | 
				
			|||||||
        },
 | 
					        },
 | 
				
			||||||
        [this, pc_warn, pc_error](HalfwordTransfer& data) {
 | 
					        [this, pc_warn, pc_error](HalfwordTransfer& data) {
 | 
				
			||||||
            uint32_t address = gpr[data.rn];
 | 
					            uint32_t address = gpr[data.rn];
 | 
				
			||||||
            uint32_t offset  = 0;
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
            if (!data.pre && data.write)
 | 
					            if (!data.pre && data.write)
 | 
				
			||||||
                glogger.error("Write-back enabled with post-indexing in {}",
 | 
					                log_error("Write-back enabled with post-indexing in {}",
 | 
				
			||||||
                              typeid(data).name());
 | 
					                          typeid(data).name());
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
            if (data.sign && !data.load)
 | 
					            if (data.sign && !data.load)
 | 
				
			||||||
                glogger.error("Signed data found in {}", typeid(data).name());
 | 
					                log_error("Signed data found in {}", typeid(data).name());
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
            if (data.write)
 | 
					            if (data.write)
 | 
				
			||||||
                pc_warn(data.rn);
 | 
					                pc_warn(data.rn);
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
            // offset is register number (4 bits) when not an immediate
 | 
					            // offset is register number (4 bits) when not an immediate
 | 
				
			||||||
            if (!data.imm) {
 | 
					            if (!data.imm)
 | 
				
			||||||
                pc_error(data.offset);
 | 
					                pc_error(data.offset);
 | 
				
			||||||
                offset = gpr[data.offset];
 | 
					 | 
				
			||||||
            } else {
 | 
					 | 
				
			||||||
                offset = data.offset;
 | 
					 | 
				
			||||||
            }
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
            // PC is always two instructions ahead
 | 
					 | 
				
			||||||
            if (data.rn == PC_INDEX)
 | 
					 | 
				
			||||||
                address -= 2 * INSTRUCTION_SIZE;
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
            if (data.pre)
 | 
					            if (data.pre)
 | 
				
			||||||
                address += (data.up ? offset : -offset);
 | 
					                address += (data.up ? data.offset : -data.offset);
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
            // load
 | 
					            // load
 | 
				
			||||||
            if (data.load) {
 | 
					            if (data.load) {
 | 
				
			||||||
@@ -265,7 +256,7 @@ CpuImpl::exec_arm(const arm::Instruction instruction) {
 | 
				
			|||||||
            } else {
 | 
					            } else {
 | 
				
			||||||
                // take PC into consideration
 | 
					                // take PC into consideration
 | 
				
			||||||
                if (data.rd == PC_INDEX)
 | 
					                if (data.rd == PC_INDEX)
 | 
				
			||||||
                    address += INSTRUCTION_SIZE;
 | 
					                    address += ARM_INSTRUCTION_SIZE;
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
                // halfword
 | 
					                // halfword
 | 
				
			||||||
                if (data.half)
 | 
					                if (data.half)
 | 
				
			||||||
@@ -273,7 +264,7 @@ CpuImpl::exec_arm(const arm::Instruction instruction) {
 | 
				
			|||||||
            }
 | 
					            }
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
            if (!data.pre)
 | 
					            if (!data.pre)
 | 
				
			||||||
                address += (data.up ? offset : -offset);
 | 
					                address += (data.up ? data.offset : -data.offset);
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
            if (!data.pre || data.write)
 | 
					            if (!data.pre || data.write)
 | 
				
			||||||
                gpr[data.rn] = address;
 | 
					                gpr[data.rn] = address;
 | 
				
			||||||
@@ -291,8 +282,8 @@ CpuImpl::exec_arm(const arm::Instruction instruction) {
 | 
				
			|||||||
            pc_error(data.rn);
 | 
					            pc_error(data.rn);
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
            if (cpsr.mode() == Mode::User && data.s) {
 | 
					            if (cpsr.mode() == Mode::User && data.s) {
 | 
				
			||||||
                glogger.error("Bit S is set outside priviliged modes in {}",
 | 
					                log_error("Bit S is set outside priviliged modes in {}",
 | 
				
			||||||
                              typeid(data).name());
 | 
					                          typeid(data).name());
 | 
				
			||||||
            }
 | 
					            }
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
            // we just change modes to load user registers
 | 
					            // we just change modes to load user registers
 | 
				
			||||||
@@ -301,9 +292,8 @@ CpuImpl::exec_arm(const arm::Instruction instruction) {
 | 
				
			|||||||
                chg_mode(Mode::User);
 | 
					                chg_mode(Mode::User);
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
                if (data.write) {
 | 
					                if (data.write) {
 | 
				
			||||||
                    glogger.error(
 | 
					                    log_error("Write-back enable for user bank registers in {}",
 | 
				
			||||||
                      "Write-back enable for user bank registers in {}",
 | 
					                              typeid(data).name());
 | 
				
			||||||
                      typeid(data).name());
 | 
					 | 
				
			||||||
                }
 | 
					                }
 | 
				
			||||||
            }
 | 
					            }
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
@@ -342,8 +332,6 @@ CpuImpl::exec_arm(const arm::Instruction instruction) {
 | 
				
			|||||||
            // reset back to original address + offset if incremented earlier
 | 
					            // reset back to original address + offset if incremented earlier
 | 
				
			||||||
            if (data.up)
 | 
					            if (data.up)
 | 
				
			||||||
                address -= n_regs * alignment;
 | 
					                address -= n_regs * alignment;
 | 
				
			||||||
            else
 | 
					 | 
				
			||||||
                address -= alignment;
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
            if (!data.pre || data.write)
 | 
					            if (!data.pre || data.write)
 | 
				
			||||||
                gpr[data.rn] = address;
 | 
					                gpr[data.rn] = address;
 | 
				
			||||||
@@ -356,8 +344,8 @@ CpuImpl::exec_arm(const arm::Instruction instruction) {
 | 
				
			|||||||
        },
 | 
					        },
 | 
				
			||||||
        [this, pc_error](PsrTransfer& data) {
 | 
					        [this, pc_error](PsrTransfer& data) {
 | 
				
			||||||
            if (data.spsr && cpsr.mode() == Mode::User) {
 | 
					            if (data.spsr && cpsr.mode() == Mode::User) {
 | 
				
			||||||
                glogger.error("Accessing SPSR in User mode in {}",
 | 
					                log_error("Accessing SPSR in User mode in {}",
 | 
				
			||||||
                              typeid(data).name());
 | 
					                          typeid(data).name());
 | 
				
			||||||
            }
 | 
					            }
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
            Psr& psr = data.spsr ? spsr : cpsr;
 | 
					            Psr& psr = data.spsr ? spsr : cpsr;
 | 
				
			||||||
@@ -375,23 +363,24 @@ CpuImpl::exec_arm(const arm::Instruction instruction) {
 | 
				
			|||||||
                    }
 | 
					                    }
 | 
				
			||||||
                    break;
 | 
					                    break;
 | 
				
			||||||
                case PsrTransfer::Type::Msr_flg:
 | 
					                case PsrTransfer::Type::Msr_flg:
 | 
				
			||||||
                    uint32_t operand =
 | 
					                    psr.set_n(get_bit(data.operand, 31));
 | 
				
			||||||
                      (data.imm ? data.operand : gpr[data.operand]);
 | 
					                    psr.set_z(get_bit(data.operand, 30));
 | 
				
			||||||
                    psr.set_n(get_bit(operand, 31));
 | 
					                    psr.set_c(get_bit(data.operand, 29));
 | 
				
			||||||
                    psr.set_z(get_bit(operand, 30));
 | 
					                    psr.set_v(get_bit(data.operand, 28));
 | 
				
			||||||
                    psr.set_c(get_bit(operand, 29));
 | 
					 | 
				
			||||||
                    psr.set_v(get_bit(operand, 28));
 | 
					 | 
				
			||||||
                    break;
 | 
					                    break;
 | 
				
			||||||
            }
 | 
					            }
 | 
				
			||||||
        },
 | 
					        },
 | 
				
			||||||
        [this, pc_error](DataProcessing& data) {
 | 
					        [this, pc_error](DataProcessing& data) {
 | 
				
			||||||
            using OpCode = DataProcessing::OpCode;
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
            uint32_t op_1 = gpr[data.rn];
 | 
					            uint32_t op_1 = gpr[data.rn];
 | 
				
			||||||
            uint32_t op_2 = 0;
 | 
					            uint32_t op_2 = 0;
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
            uint32_t result = 0;
 | 
					            uint32_t result = 0;
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					            bool overflow = cpsr.v();
 | 
				
			||||||
 | 
					            bool carry    = cpsr.c();
 | 
				
			||||||
 | 
					            bool negative = cpsr.n();
 | 
				
			||||||
 | 
					            bool zero     = cpsr.z();
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
            if (const uint32_t* immediate =
 | 
					            if (const uint32_t* immediate =
 | 
				
			||||||
                  std::get_if<uint32_t>(&data.operand)) {
 | 
					                  std::get_if<uint32_t>(&data.operand)) {
 | 
				
			||||||
                op_2 = *immediate;
 | 
					                op_2 = *immediate;
 | 
				
			||||||
@@ -413,107 +402,154 @@ CpuImpl::exec_arm(const arm::Instruction instruction) {
 | 
				
			|||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
                // PC is 12 bytes ahead when shifting
 | 
					                // PC is 12 bytes ahead when shifting
 | 
				
			||||||
                if (data.rn == PC_INDEX)
 | 
					                if (data.rn == PC_INDEX)
 | 
				
			||||||
                    op_1 += INSTRUCTION_SIZE;
 | 
					                    op_1 += ARM_INSTRUCTION_SIZE;
 | 
				
			||||||
            }
 | 
					            }
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
            bool overflow = cpsr.v();
 | 
					 | 
				
			||||||
            bool carry    = cpsr.c();
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
            auto sub = [&carry, &overflow](uint32_t a, uint32_t b) -> uint32_t {
 | 
					 | 
				
			||||||
                bool s1 = get_bit(a, 31);
 | 
					 | 
				
			||||||
                bool s2 = get_bit(b, 31);
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
                uint32_t result = a - b;
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
                carry    = b <= a;
 | 
					 | 
				
			||||||
                overflow = s1 != s2 && s2 == get_bit(result, 31);
 | 
					 | 
				
			||||||
                return result;
 | 
					 | 
				
			||||||
            };
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
            auto add = [&carry, &overflow](
 | 
					 | 
				
			||||||
                         uint32_t a, uint32_t b, bool c = 0) -> uint32_t {
 | 
					 | 
				
			||||||
                bool s1 = get_bit(a, 31);
 | 
					 | 
				
			||||||
                bool s2 = get_bit(b, 31);
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
                // 33 bits
 | 
					 | 
				
			||||||
                uint64_t result_ = a + b + c;
 | 
					 | 
				
			||||||
                uint32_t result  = result_ & 0xFFFFFFFF;
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
                carry    = get_bit(result_, 32);
 | 
					 | 
				
			||||||
                overflow = s1 == s2 && s2 != get_bit(result, 31);
 | 
					 | 
				
			||||||
                return result;
 | 
					 | 
				
			||||||
            };
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
            auto sbc = [&carry,
 | 
					 | 
				
			||||||
                        &overflow](uint32_t a, uint32_t b, bool c) -> uint32_t {
 | 
					 | 
				
			||||||
                bool s1 = get_bit(a, 31);
 | 
					 | 
				
			||||||
                bool s2 = get_bit(b, 31);
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
                uint64_t result_ = a - b + c - 1;
 | 
					 | 
				
			||||||
                uint32_t result  = result_ & 0xFFFFFFFF;
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
                carry    = get_bit(result_, 32);
 | 
					 | 
				
			||||||
                overflow = s1 != s2 && s2 == get_bit(result, 31);
 | 
					 | 
				
			||||||
                return result;
 | 
					 | 
				
			||||||
            };
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
            switch (data.opcode) {
 | 
					            switch (data.opcode) {
 | 
				
			||||||
                case OpCode::AND:
 | 
					                case OpCode::AND: {
 | 
				
			||||||
                case OpCode::TST:
 | 
					 | 
				
			||||||
                    result = op_1 & op_2;
 | 
					                    result = op_1 & op_2;
 | 
				
			||||||
                    result = op_1 & op_2;
 | 
					
 | 
				
			||||||
                    break;
 | 
					                    negative = get_bit(result, 31);
 | 
				
			||||||
                case OpCode::EOR:
 | 
					                } break;
 | 
				
			||||||
                case OpCode::TEQ:
 | 
					                case OpCode::EOR: {
 | 
				
			||||||
                    result = op_1 ^ op_2;
 | 
					                    result = op_1 ^ op_2;
 | 
				
			||||||
                    break;
 | 
					
 | 
				
			||||||
                case OpCode::SUB:
 | 
					                    negative = get_bit(result, 31);
 | 
				
			||||||
                case OpCode::CMP:
 | 
					                } break;
 | 
				
			||||||
                    result = sub(op_1, op_2);
 | 
					                case OpCode::SUB: {
 | 
				
			||||||
                    break;
 | 
					                    bool s1  = get_bit(op_1, 31);
 | 
				
			||||||
                case OpCode::RSB:
 | 
					                    bool s2  = get_bit(op_2, 31);
 | 
				
			||||||
                    result = sub(op_2, op_1);
 | 
					                    result   = op_1 - op_2;
 | 
				
			||||||
                    break;
 | 
					                    negative = get_bit(result, 31);
 | 
				
			||||||
                case OpCode::ADD:
 | 
					                    carry    = op_1 < op_2;
 | 
				
			||||||
                case OpCode::CMN:
 | 
					                    overflow = s1 != s2 && s2 == negative;
 | 
				
			||||||
                    result = add(op_1, op_2);
 | 
					                } break;
 | 
				
			||||||
                    break;
 | 
					                case OpCode::RSB: {
 | 
				
			||||||
                case OpCode::ADC:
 | 
					                    bool s1 = get_bit(op_1, 31);
 | 
				
			||||||
                    result = add(op_1, op_2, carry);
 | 
					                    bool s2 = get_bit(op_2, 31);
 | 
				
			||||||
                    break;
 | 
					                    result  = op_2 - op_1;
 | 
				
			||||||
                case OpCode::SBC:
 | 
					
 | 
				
			||||||
                    result = sbc(op_1, op_2, carry);
 | 
					                    negative = get_bit(result, 31);
 | 
				
			||||||
                    break;
 | 
					                    carry    = op_2 < op_1;
 | 
				
			||||||
                case OpCode::RSC:
 | 
					                    overflow = s1 != s2 && s1 == negative;
 | 
				
			||||||
                    result = sbc(op_2, op_1, carry);
 | 
					                } break;
 | 
				
			||||||
                    break;
 | 
					                case OpCode::ADD: {
 | 
				
			||||||
                case OpCode::ORR:
 | 
					                    bool s1 = get_bit(op_1, 31);
 | 
				
			||||||
 | 
					                    bool s2 = get_bit(op_2, 31);
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					                    // result_ is 33 bits
 | 
				
			||||||
 | 
					                    uint64_t result_ = op_2 + op_1;
 | 
				
			||||||
 | 
					                    result           = result_ & 0xFFFFFFFF;
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					                    negative = get_bit(result, 31);
 | 
				
			||||||
 | 
					                    carry    = get_bit(result_, 32);
 | 
				
			||||||
 | 
					                    overflow = s1 == s2 && s1 != negative;
 | 
				
			||||||
 | 
					                } break;
 | 
				
			||||||
 | 
					                case OpCode::ADC: {
 | 
				
			||||||
 | 
					                    bool s1 = get_bit(op_1, 31);
 | 
				
			||||||
 | 
					                    bool s2 = get_bit(op_2, 31);
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					                    uint64_t result_ = op_2 + op_1 + carry;
 | 
				
			||||||
 | 
					                    result           = result_ & 0xFFFFFFFF;
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					                    negative = get_bit(result, 31);
 | 
				
			||||||
 | 
					                    carry    = get_bit(result_, 32);
 | 
				
			||||||
 | 
					                    overflow = s1 == s2 && s1 != negative;
 | 
				
			||||||
 | 
					                } break;
 | 
				
			||||||
 | 
					                case OpCode::SBC: {
 | 
				
			||||||
 | 
					                    bool s1 = get_bit(op_1, 31);
 | 
				
			||||||
 | 
					                    bool s2 = get_bit(op_2, 31);
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					                    uint64_t result_ = op_1 - op_2 + carry - 1;
 | 
				
			||||||
 | 
					                    result           = result_ & 0xFFFFFFFF;
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					                    negative = get_bit(result, 31);
 | 
				
			||||||
 | 
					                    carry    = get_bit(result_, 32);
 | 
				
			||||||
 | 
					                    overflow = s1 != s2 && s2 == negative;
 | 
				
			||||||
 | 
					                } break;
 | 
				
			||||||
 | 
					                case OpCode::RSC: {
 | 
				
			||||||
 | 
					                    bool s1 = get_bit(op_1, 31);
 | 
				
			||||||
 | 
					                    bool s2 = get_bit(op_2, 31);
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					                    uint64_t result_ = op_1 - op_2 + carry - 1;
 | 
				
			||||||
 | 
					                    result           = result_ & 0xFFFFFFFF;
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					                    negative = get_bit(result, 31);
 | 
				
			||||||
 | 
					                    carry    = get_bit(result_, 32);
 | 
				
			||||||
 | 
					                    overflow = s1 != s2 && s1 == negative;
 | 
				
			||||||
 | 
					                } break;
 | 
				
			||||||
 | 
					                case OpCode::TST: {
 | 
				
			||||||
 | 
					                    result = op_1 & op_2;
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					                    negative = get_bit(result, 31);
 | 
				
			||||||
 | 
					                } break;
 | 
				
			||||||
 | 
					                case OpCode::TEQ: {
 | 
				
			||||||
 | 
					                    result = op_1 ^ op_2;
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					                    negative = get_bit(result, 31);
 | 
				
			||||||
 | 
					                } break;
 | 
				
			||||||
 | 
					                case OpCode::CMP: {
 | 
				
			||||||
 | 
					                    bool s1 = get_bit(op_1, 31);
 | 
				
			||||||
 | 
					                    bool s2 = get_bit(op_2, 31);
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					                    result = op_1 - op_2;
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					                    negative = get_bit(result, 31);
 | 
				
			||||||
 | 
					                    carry    = op_1 < op_2;
 | 
				
			||||||
 | 
					                    overflow = s1 != s2 && s2 == negative;
 | 
				
			||||||
 | 
					                } break;
 | 
				
			||||||
 | 
					                case OpCode::CMN: {
 | 
				
			||||||
 | 
					                    bool s1 = get_bit(op_1, 31);
 | 
				
			||||||
 | 
					                    bool s2 = get_bit(op_2, 31);
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					                    uint64_t result_ = op_2 + op_1;
 | 
				
			||||||
 | 
					                    result           = result_ & 0xFFFFFFFF;
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					                    negative = get_bit(result, 31);
 | 
				
			||||||
 | 
					                    carry    = get_bit(result_, 32);
 | 
				
			||||||
 | 
					                    overflow = s1 == s2 && s1 != negative;
 | 
				
			||||||
 | 
					                } break;
 | 
				
			||||||
 | 
					                case OpCode::ORR: {
 | 
				
			||||||
                    result = op_1 | op_2;
 | 
					                    result = op_1 | op_2;
 | 
				
			||||||
                    break;
 | 
					
 | 
				
			||||||
                case OpCode::MOV:
 | 
					                    negative = get_bit(result, 31);
 | 
				
			||||||
 | 
					                } break;
 | 
				
			||||||
 | 
					                case OpCode::MOV: {
 | 
				
			||||||
                    result = op_2;
 | 
					                    result = op_2;
 | 
				
			||||||
                    break;
 | 
					
 | 
				
			||||||
                case OpCode::BIC:
 | 
					                    negative = get_bit(result, 31);
 | 
				
			||||||
 | 
					                } break;
 | 
				
			||||||
 | 
					                case OpCode::BIC: {
 | 
				
			||||||
                    result = op_1 & ~op_2;
 | 
					                    result = op_1 & ~op_2;
 | 
				
			||||||
                    break;
 | 
					
 | 
				
			||||||
                case OpCode::MVN:
 | 
					                    negative = get_bit(result, 31);
 | 
				
			||||||
 | 
					                } break;
 | 
				
			||||||
 | 
					                case OpCode::MVN: {
 | 
				
			||||||
                    result = ~op_2;
 | 
					                    result = ~op_2;
 | 
				
			||||||
                    break;
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					                    negative = get_bit(result, 31);
 | 
				
			||||||
 | 
					                } break;
 | 
				
			||||||
            }
 | 
					            }
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
            auto set_conditions = [this, carry, overflow, result]() {
 | 
					            zero = result == 0;
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					            debug(carry);
 | 
				
			||||||
 | 
					            debug(overflow);
 | 
				
			||||||
 | 
					            debug(zero);
 | 
				
			||||||
 | 
					            debug(negative);
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					            auto set_conditions = [this, carry, overflow, negative, zero]() {
 | 
				
			||||||
                cpsr.set_c(carry);
 | 
					                cpsr.set_c(carry);
 | 
				
			||||||
                cpsr.set_v(overflow);
 | 
					                cpsr.set_v(overflow);
 | 
				
			||||||
                cpsr.set_n(get_bit(result, 31));
 | 
					                cpsr.set_n(negative);
 | 
				
			||||||
                cpsr.set_z(result == 0);
 | 
					                cpsr.set_z(zero);
 | 
				
			||||||
            };
 | 
					            };
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
            if (data.set) {
 | 
					            if (data.set) {
 | 
				
			||||||
                if (data.rd == PC_INDEX) {
 | 
					                if (data.rd == 15) {
 | 
				
			||||||
                    if (cpsr.mode() == Mode::User)
 | 
					                    if (cpsr.mode() == Mode::User)
 | 
				
			||||||
                        glogger.error("Running {} in User mode",
 | 
					                        log_error("Running {} in User mode",
 | 
				
			||||||
                                      typeid(data).name());
 | 
					                                  typeid(data).name());
 | 
				
			||||||
                    spsr = cpsr;
 | 
					 | 
				
			||||||
                } else {
 | 
					                } else {
 | 
				
			||||||
                    set_conditions();
 | 
					                    set_conditions();
 | 
				
			||||||
                }
 | 
					                }
 | 
				
			||||||
@@ -524,7 +560,7 @@ CpuImpl::exec_arm(const arm::Instruction instruction) {
 | 
				
			|||||||
                set_conditions();
 | 
					                set_conditions();
 | 
				
			||||||
            } else {
 | 
					            } else {
 | 
				
			||||||
                gpr[data.rd] = result;
 | 
					                gpr[data.rd] = result;
 | 
				
			||||||
                if (data.rd == PC_INDEX || data.opcode == OpCode::MVN)
 | 
					                if (data.rd == 15 || data.opcode == OpCode::MVN)
 | 
				
			||||||
                    is_flushed = true;
 | 
					                    is_flushed = true;
 | 
				
			||||||
            }
 | 
					            }
 | 
				
			||||||
        },
 | 
					        },
 | 
				
			||||||
@@ -534,8 +570,7 @@ CpuImpl::exec_arm(const arm::Instruction instruction) {
 | 
				
			|||||||
            spsr = cpsr;
 | 
					            spsr = cpsr;
 | 
				
			||||||
        },
 | 
					        },
 | 
				
			||||||
        [](auto& data) {
 | 
					        [](auto& data) {
 | 
				
			||||||
            glogger.error("Unimplemented {} instruction", typeid(data).name());
 | 
					            log_error("Unimplemented {} instruction", typeid(data).name());
 | 
				
			||||||
        } },
 | 
					        } },
 | 
				
			||||||
      data);
 | 
					      data);
 | 
				
			||||||
}
 | 
					}
 | 
				
			||||||
}
 | 
					 | 
				
			||||||
 
 | 
				
			|||||||
@@ -1,9 +1,9 @@
 | 
				
			|||||||
#include "instruction.hh"
 | 
					#include "cpu/arm/instruction.hh"
 | 
				
			||||||
 | 
					#include "cpu/utility.hh"
 | 
				
			||||||
#include "util/bits.hh"
 | 
					#include "util/bits.hh"
 | 
				
			||||||
#include <iterator>
 | 
					#include <iterator>
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
namespace matar {
 | 
					using namespace arm;
 | 
				
			||||||
namespace arm {
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
Instruction::Instruction(uint32_t insn)
 | 
					Instruction::Instruction(uint32_t insn)
 | 
				
			||||||
  : condition(static_cast<Condition>(bit_range(insn, 28, 31))) {
 | 
					  : condition(static_cast<Condition>(bit_range(insn, 28, 31))) {
 | 
				
			||||||
@@ -21,7 +21,7 @@ Instruction::Instruction(uint32_t insn)
 | 
				
			|||||||
        // lsh 2 and sign extend the 26 bit offset to 32 bits
 | 
					        // lsh 2 and sign extend the 26 bit offset to 32 bits
 | 
				
			||||||
        offset = (static_cast<int32_t>(offset) << 8) >> 6;
 | 
					        offset = (static_cast<int32_t>(offset) << 8) >> 6;
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
        offset += 2 * INSTRUCTION_SIZE;
 | 
					        offset += 2 * ARM_INSTRUCTION_SIZE;
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
        data = Branch{ .link = link, .offset = offset };
 | 
					        data = Branch{ .link = link, .offset = offset };
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
@@ -152,8 +152,6 @@ Instruction::Instruction(uint32_t insn)
 | 
				
			|||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
        // Data Processing
 | 
					        // Data Processing
 | 
				
			||||||
    } else if ((insn & 0x0C000000) == 0x00000000) {
 | 
					    } else if ((insn & 0x0C000000) == 0x00000000) {
 | 
				
			||||||
        using OpCode = DataProcessing::OpCode;
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
        uint8_t rd    = bit_range(insn, 12, 15);
 | 
					        uint8_t rd    = bit_range(insn, 12, 15);
 | 
				
			||||||
        uint8_t rn    = bit_range(insn, 16, 19);
 | 
					        uint8_t rn    = bit_range(insn, 16, 19);
 | 
				
			||||||
        bool set      = get_bit(insn, 20);
 | 
					        bool set      = get_bit(insn, 20);
 | 
				
			||||||
@@ -421,8 +419,6 @@ Instruction::disassemble() {
 | 
				
			|||||||
            }
 | 
					            }
 | 
				
			||||||
        },
 | 
					        },
 | 
				
			||||||
        [this](DataProcessing& data) {
 | 
					        [this](DataProcessing& data) {
 | 
				
			||||||
            using OpCode = DataProcessing::OpCode;
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
            std::string op_2;
 | 
					            std::string op_2;
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
            if (const uint32_t* operand =
 | 
					            if (const uint32_t* operand =
 | 
				
			||||||
@@ -499,37 +495,3 @@ Instruction::disassemble() {
 | 
				
			|||||||
        [](auto) { return std::string("unknown instruction"); } },
 | 
					        [](auto) { return std::string("unknown instruction"); } },
 | 
				
			||||||
      data);
 | 
					      data);
 | 
				
			||||||
}
 | 
					}
 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
std::ostream&
 | 
					 | 
				
			||||||
operator<<(std::ostream& os, const DataProcessing::OpCode opcode) {
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
#define CASE(opcode)                                                           \
 | 
					 | 
				
			||||||
    case DataProcessing::OpCode::opcode:                                       \
 | 
					 | 
				
			||||||
        os << #opcode;                                                         \
 | 
					 | 
				
			||||||
        break;
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
    switch (opcode) {
 | 
					 | 
				
			||||||
        CASE(AND)
 | 
					 | 
				
			||||||
        CASE(EOR)
 | 
					 | 
				
			||||||
        CASE(SUB)
 | 
					 | 
				
			||||||
        CASE(RSB)
 | 
					 | 
				
			||||||
        CASE(ADD)
 | 
					 | 
				
			||||||
        CASE(ADC)
 | 
					 | 
				
			||||||
        CASE(SBC)
 | 
					 | 
				
			||||||
        CASE(RSC)
 | 
					 | 
				
			||||||
        CASE(TST)
 | 
					 | 
				
			||||||
        CASE(TEQ)
 | 
					 | 
				
			||||||
        CASE(CMP)
 | 
					 | 
				
			||||||
        CASE(CMN)
 | 
					 | 
				
			||||||
        CASE(ORR)
 | 
					 | 
				
			||||||
        CASE(MOV)
 | 
					 | 
				
			||||||
        CASE(BIC)
 | 
					 | 
				
			||||||
        CASE(MVN)
 | 
					 | 
				
			||||||
    }
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
#undef CASE
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
    return os;
 | 
					 | 
				
			||||||
}
 | 
					 | 
				
			||||||
}
 | 
					 | 
				
			||||||
}
 | 
					 | 
				
			||||||
 
 | 
				
			|||||||
@@ -1,142 +0,0 @@
 | 
				
			|||||||
#include "cpu-impl.hh"
 | 
					 | 
				
			||||||
#include "util/bits.hh"
 | 
					 | 
				
			||||||
#include "util/log.hh"
 | 
					 | 
				
			||||||
#include <algorithm>
 | 
					 | 
				
			||||||
#include <cstdio>
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
namespace matar {
 | 
					 | 
				
			||||||
CpuImpl::CpuImpl(const Bus& bus) noexcept
 | 
					 | 
				
			||||||
  : bus(std::make_shared<Bus>(bus))
 | 
					 | 
				
			||||||
  , gpr({ 0 })
 | 
					 | 
				
			||||||
  , cpsr(0)
 | 
					 | 
				
			||||||
  , spsr(0)
 | 
					 | 
				
			||||||
  , is_flushed(false)
 | 
					 | 
				
			||||||
  , gpr_banked({ { 0 }, { 0 }, { 0 }, { 0 }, { 0 }, { 0 } })
 | 
					 | 
				
			||||||
  , spsr_banked({ 0, 0, 0, 0, 0 }) {
 | 
					 | 
				
			||||||
    cpsr.set_mode(Mode::Supervisor);
 | 
					 | 
				
			||||||
    cpsr.set_irq_disabled(true);
 | 
					 | 
				
			||||||
    cpsr.set_fiq_disabled(true);
 | 
					 | 
				
			||||||
    cpsr.set_state(State::Arm);
 | 
					 | 
				
			||||||
    glogger.info("CPU successfully initialised");
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
    // PC always points to two instructions ahead
 | 
					 | 
				
			||||||
    // PC - 2 is the instruction being executed
 | 
					 | 
				
			||||||
    pc += 2 * arm::INSTRUCTION_SIZE;
 | 
					 | 
				
			||||||
}
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
/* change modes */
 | 
					 | 
				
			||||||
void
 | 
					 | 
				
			||||||
CpuImpl::chg_mode(const Mode to) {
 | 
					 | 
				
			||||||
    Mode from = cpsr.mode();
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
    if (from == to)
 | 
					 | 
				
			||||||
        return;
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
/* TODO: replace visible registers with view once I understand how to
 | 
					 | 
				
			||||||
 * concatenate views */
 | 
					 | 
				
			||||||
#define STORE_BANKED(mode, MODE)                                               \
 | 
					 | 
				
			||||||
    std::copy(gpr.begin() + GPR_##MODE##_FIRST,                                \
 | 
					 | 
				
			||||||
              gpr.begin() + gpr.size() - 1,                                    \
 | 
					 | 
				
			||||||
              gpr_banked.mode.begin())
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
    switch (from) {
 | 
					 | 
				
			||||||
        case Mode::Fiq:
 | 
					 | 
				
			||||||
            STORE_BANKED(fiq, FIQ);
 | 
					 | 
				
			||||||
            spsr_banked.fiq = spsr;
 | 
					 | 
				
			||||||
            break;
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
        case Mode::Supervisor:
 | 
					 | 
				
			||||||
            STORE_BANKED(svc, SVC);
 | 
					 | 
				
			||||||
            spsr_banked.svc = spsr;
 | 
					 | 
				
			||||||
            break;
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
        case Mode::Abort:
 | 
					 | 
				
			||||||
            STORE_BANKED(abt, ABT);
 | 
					 | 
				
			||||||
            spsr_banked.abt = spsr;
 | 
					 | 
				
			||||||
            break;
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
        case Mode::Irq:
 | 
					 | 
				
			||||||
            STORE_BANKED(irq, IRQ);
 | 
					 | 
				
			||||||
            spsr_banked.irq = spsr;
 | 
					 | 
				
			||||||
            break;
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
        case Mode::Undefined:
 | 
					 | 
				
			||||||
            STORE_BANKED(und, UND);
 | 
					 | 
				
			||||||
            spsr_banked.und = spsr;
 | 
					 | 
				
			||||||
            break;
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
        case Mode::User:
 | 
					 | 
				
			||||||
        case Mode::System:
 | 
					 | 
				
			||||||
            STORE_BANKED(old, SYS_USR);
 | 
					 | 
				
			||||||
            break;
 | 
					 | 
				
			||||||
    }
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
#define RESTORE_BANKED(mode, MODE)                                             \
 | 
					 | 
				
			||||||
    std::copy(gpr_banked.mode.begin(),                                         \
 | 
					 | 
				
			||||||
              gpr_banked.mode.end(),                                           \
 | 
					 | 
				
			||||||
              gpr.begin() + GPR_##MODE##_FIRST)
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
    switch (to) {
 | 
					 | 
				
			||||||
        case Mode::Fiq:
 | 
					 | 
				
			||||||
            RESTORE_BANKED(fiq, FIQ);
 | 
					 | 
				
			||||||
            spsr = spsr_banked.fiq;
 | 
					 | 
				
			||||||
            break;
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
        case Mode::Supervisor:
 | 
					 | 
				
			||||||
            RESTORE_BANKED(svc, SVC);
 | 
					 | 
				
			||||||
            spsr = spsr_banked.svc;
 | 
					 | 
				
			||||||
            break;
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
        case Mode::Abort:
 | 
					 | 
				
			||||||
            RESTORE_BANKED(abt, ABT);
 | 
					 | 
				
			||||||
            spsr = spsr_banked.abt;
 | 
					 | 
				
			||||||
            break;
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
        case Mode::Irq:
 | 
					 | 
				
			||||||
            RESTORE_BANKED(irq, IRQ);
 | 
					 | 
				
			||||||
            spsr = spsr_banked.irq;
 | 
					 | 
				
			||||||
            break;
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
        case Mode::Undefined:
 | 
					 | 
				
			||||||
            RESTORE_BANKED(und, UND);
 | 
					 | 
				
			||||||
            spsr = spsr_banked.und;
 | 
					 | 
				
			||||||
            break;
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
        case Mode::User:
 | 
					 | 
				
			||||||
        case Mode::System:
 | 
					 | 
				
			||||||
            STORE_BANKED(old, SYS_USR);
 | 
					 | 
				
			||||||
            break;
 | 
					 | 
				
			||||||
    }
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
#undef RESTORE_BANKED
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
    cpsr.set_mode(to);
 | 
					 | 
				
			||||||
}
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
void
 | 
					 | 
				
			||||||
CpuImpl::step() {
 | 
					 | 
				
			||||||
    // Current instruction is two instructions behind PC
 | 
					 | 
				
			||||||
    uint32_t cur_pc = pc - 2 * arm::INSTRUCTION_SIZE;
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
    if (cpsr.state() == State::Arm) {
 | 
					 | 
				
			||||||
        uint32_t x = bus->read_word(cur_pc);
 | 
					 | 
				
			||||||
        arm::Instruction instruction(x);
 | 
					 | 
				
			||||||
        glogger.info("{:#034b}", x);
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
        exec_arm(instruction);
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
        glogger.info("0x{:08X} : {}", cur_pc, instruction.disassemble());
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
        if (is_flushed) {
 | 
					 | 
				
			||||||
            // if flushed, do not increment the PC, instead set it to two
 | 
					 | 
				
			||||||
            // instructions ahead to account for flushed "fetch" and "decode"
 | 
					 | 
				
			||||||
            // instructions
 | 
					 | 
				
			||||||
            pc += 2 * arm::INSTRUCTION_SIZE;
 | 
					 | 
				
			||||||
            is_flushed = false;
 | 
					 | 
				
			||||||
        } else {
 | 
					 | 
				
			||||||
            // if not flushed continue like normal
 | 
					 | 
				
			||||||
            pc += arm::INSTRUCTION_SIZE;
 | 
					 | 
				
			||||||
        }
 | 
					 | 
				
			||||||
    }
 | 
					 | 
				
			||||||
}
 | 
					 | 
				
			||||||
}
 | 
					 | 
				
			||||||
@@ -1,59 +0,0 @@
 | 
				
			|||||||
#pragma once
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
#include "bus.hh"
 | 
					 | 
				
			||||||
#include "cpu/arm/instruction.hh"
 | 
					 | 
				
			||||||
#include "cpu/psr.hh"
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
#include <cstdint>
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
namespace matar {
 | 
					 | 
				
			||||||
class CpuImpl {
 | 
					 | 
				
			||||||
  public:
 | 
					 | 
				
			||||||
    CpuImpl(const Bus& bus) noexcept;
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
    void step();
 | 
					 | 
				
			||||||
    void chg_mode(const Mode to);
 | 
					 | 
				
			||||||
    void exec_arm(const arm::Instruction instruction);
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
    static constexpr uint8_t GPR_COUNT = 16;
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
    static constexpr uint8_t GPR_FIQ_FIRST     = 8;
 | 
					 | 
				
			||||||
    static constexpr uint8_t GPR_SVC_FIRST     = 13;
 | 
					 | 
				
			||||||
    static constexpr uint8_t GPR_ABT_FIRST     = 13;
 | 
					 | 
				
			||||||
    static constexpr uint8_t GPR_IRQ_FIRST     = 13;
 | 
					 | 
				
			||||||
    static constexpr uint8_t GPR_UND_FIRST     = 13;
 | 
					 | 
				
			||||||
    static constexpr uint8_t GPR_SYS_USR_FIRST = 8;
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
    std::shared_ptr<Bus> bus;
 | 
					 | 
				
			||||||
    std::array<uint32_t, GPR_COUNT> gpr; // general purpose registers
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
    Psr cpsr; // current program status register
 | 
					 | 
				
			||||||
    Psr spsr; // status program status register
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
    static constexpr uint8_t PC_INDEX = 15;
 | 
					 | 
				
			||||||
    static_assert(PC_INDEX < GPR_COUNT);
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
    uint32_t& pc = gpr[PC_INDEX];
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
    bool is_flushed;
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
    struct {
 | 
					 | 
				
			||||||
        std::array<uint32_t, GPR_COUNT - GPR_FIQ_FIRST - 1> fiq;
 | 
					 | 
				
			||||||
        std::array<uint32_t, GPR_COUNT - GPR_SVC_FIRST - 1> svc;
 | 
					 | 
				
			||||||
        std::array<uint32_t, GPR_COUNT - GPR_ABT_FIRST - 1> abt;
 | 
					 | 
				
			||||||
        std::array<uint32_t, GPR_COUNT - GPR_IRQ_FIRST - 1> irq;
 | 
					 | 
				
			||||||
        std::array<uint32_t, GPR_COUNT - GPR_UND_FIRST - 1> und;
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
        // visible registers before the mode switch
 | 
					 | 
				
			||||||
        std::array<uint32_t, GPR_COUNT - GPR_SYS_USR_FIRST> old;
 | 
					 | 
				
			||||||
    } gpr_banked; // banked general purpose registers
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
    struct {
 | 
					 | 
				
			||||||
        Psr fiq;
 | 
					 | 
				
			||||||
        Psr svc;
 | 
					 | 
				
			||||||
        Psr abt;
 | 
					 | 
				
			||||||
        Psr irq;
 | 
					 | 
				
			||||||
        Psr und;
 | 
					 | 
				
			||||||
    } spsr_banked; // banked saved program status registers
 | 
					 | 
				
			||||||
};
 | 
					 | 
				
			||||||
}
 | 
					 | 
				
			||||||
							
								
								
									
										144
									
								
								src/cpu/cpu.cc
									
									
									
									
									
								
							
							
						
						
									
										144
									
								
								src/cpu/cpu.cc
									
									
									
									
									
								
							@@ -1,14 +1,144 @@
 | 
				
			|||||||
#include "cpu/cpu.hh"
 | 
					#include "cpu/cpu.hh"
 | 
				
			||||||
#include "cpu-impl.hh"
 | 
					#include "cpu/utility.hh"
 | 
				
			||||||
 | 
					#include "util/bits.hh"
 | 
				
			||||||
 | 
					#include "util/log.hh"
 | 
				
			||||||
 | 
					#include <algorithm>
 | 
				
			||||||
 | 
					#include <cstdio>
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
namespace matar {
 | 
					using namespace logger;
 | 
				
			||||||
Cpu::Cpu(const Bus& bus) noexcept
 | 
					 | 
				
			||||||
  : impl(std::make_unique<CpuImpl>(bus)){};
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
Cpu::~Cpu() = default;
 | 
					Cpu::Cpu(const Bus& bus)
 | 
				
			||||||
 | 
					  : bus(std::make_shared<Bus>(bus))
 | 
				
			||||||
 | 
					  , gpr({ 0 })
 | 
				
			||||||
 | 
					  , cpsr(0)
 | 
				
			||||||
 | 
					  , spsr(0)
 | 
				
			||||||
 | 
					  , is_flushed(false)
 | 
				
			||||||
 | 
					  , gpr_banked({ { 0 }, { 0 }, { 0 }, { 0 }, { 0 }, { 0 } })
 | 
				
			||||||
 | 
					  , spsr_banked({ 0, 0, 0, 0, 0 }) {
 | 
				
			||||||
 | 
					    cpsr.set_mode(Mode::Supervisor);
 | 
				
			||||||
 | 
					    cpsr.set_irq_disabled(true);
 | 
				
			||||||
 | 
					    cpsr.set_fiq_disabled(true);
 | 
				
			||||||
 | 
					    cpsr.set_state(State::Arm);
 | 
				
			||||||
 | 
					    log_info("CPU successfully initialised");
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					    // PC always points to two instructions ahead
 | 
				
			||||||
 | 
					    // PC - 2 is the instruction being executed
 | 
				
			||||||
 | 
					    pc += 2 * ARM_INSTRUCTION_SIZE;
 | 
				
			||||||
 | 
					}
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					/* change modes */
 | 
				
			||||||
 | 
					void
 | 
				
			||||||
 | 
					Cpu::chg_mode(const Mode to) {
 | 
				
			||||||
 | 
					    Mode from = cpsr.mode();
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					    if (from == to)
 | 
				
			||||||
 | 
					        return;
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					/* TODO: replace visible registers with view once I understand how to
 | 
				
			||||||
 | 
					 * concatenate views */
 | 
				
			||||||
 | 
					#define STORE_BANKED(mode, MODE)                                               \
 | 
				
			||||||
 | 
					    std::copy(gpr.begin() + GPR_##MODE##_FIRST,                                \
 | 
				
			||||||
 | 
					              gpr.begin() + gpr.size() - 1,                                    \
 | 
				
			||||||
 | 
					              gpr_banked.mode.begin())
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					    switch (from) {
 | 
				
			||||||
 | 
					        case Mode::Fiq:
 | 
				
			||||||
 | 
					            STORE_BANKED(fiq, FIQ);
 | 
				
			||||||
 | 
					            spsr_banked.fiq = spsr;
 | 
				
			||||||
 | 
					            break;
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					        case Mode::Supervisor:
 | 
				
			||||||
 | 
					            STORE_BANKED(svc, SVC);
 | 
				
			||||||
 | 
					            spsr_banked.svc = spsr;
 | 
				
			||||||
 | 
					            break;
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					        case Mode::Abort:
 | 
				
			||||||
 | 
					            STORE_BANKED(abt, ABT);
 | 
				
			||||||
 | 
					            spsr_banked.abt = spsr;
 | 
				
			||||||
 | 
					            break;
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					        case Mode::Irq:
 | 
				
			||||||
 | 
					            STORE_BANKED(irq, IRQ);
 | 
				
			||||||
 | 
					            spsr_banked.irq = spsr;
 | 
				
			||||||
 | 
					            break;
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					        case Mode::Undefined:
 | 
				
			||||||
 | 
					            STORE_BANKED(und, UND);
 | 
				
			||||||
 | 
					            spsr_banked.und = spsr;
 | 
				
			||||||
 | 
					            break;
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					        case Mode::User:
 | 
				
			||||||
 | 
					        case Mode::System:
 | 
				
			||||||
 | 
					            STORE_BANKED(old, SYS_USR);
 | 
				
			||||||
 | 
					            break;
 | 
				
			||||||
 | 
					    }
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					#define RESTORE_BANKED(mode, MODE)                                             \
 | 
				
			||||||
 | 
					    std::copy(gpr_banked.mode.begin(),                                         \
 | 
				
			||||||
 | 
					              gpr_banked.mode.end(),                                           \
 | 
				
			||||||
 | 
					              gpr.begin() + GPR_##MODE##_FIRST)
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					    switch (to) {
 | 
				
			||||||
 | 
					        case Mode::Fiq:
 | 
				
			||||||
 | 
					            RESTORE_BANKED(fiq, FIQ);
 | 
				
			||||||
 | 
					            spsr = spsr_banked.fiq;
 | 
				
			||||||
 | 
					            break;
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					        case Mode::Supervisor:
 | 
				
			||||||
 | 
					            RESTORE_BANKED(svc, SVC);
 | 
				
			||||||
 | 
					            spsr = spsr_banked.svc;
 | 
				
			||||||
 | 
					            break;
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					        case Mode::Abort:
 | 
				
			||||||
 | 
					            RESTORE_BANKED(abt, ABT);
 | 
				
			||||||
 | 
					            spsr = spsr_banked.abt;
 | 
				
			||||||
 | 
					            break;
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					        case Mode::Irq:
 | 
				
			||||||
 | 
					            RESTORE_BANKED(irq, IRQ);
 | 
				
			||||||
 | 
					            spsr = spsr_banked.irq;
 | 
				
			||||||
 | 
					            break;
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					        case Mode::Undefined:
 | 
				
			||||||
 | 
					            RESTORE_BANKED(und, UND);
 | 
				
			||||||
 | 
					            spsr = spsr_banked.und;
 | 
				
			||||||
 | 
					            break;
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					        case Mode::User:
 | 
				
			||||||
 | 
					        case Mode::System:
 | 
				
			||||||
 | 
					            STORE_BANKED(old, SYS_USR);
 | 
				
			||||||
 | 
					            break;
 | 
				
			||||||
 | 
					    }
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					#undef RESTORE_BANKED
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					    cpsr.set_mode(to);
 | 
				
			||||||
 | 
					}
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
void
 | 
					void
 | 
				
			||||||
Cpu::step() {
 | 
					Cpu::step() {
 | 
				
			||||||
    impl->step();
 | 
					    // Current instruction is two instructions behind PC
 | 
				
			||||||
};
 | 
					    uint32_t cur_pc = pc - 2 * ARM_INSTRUCTION_SIZE;
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					    if (cpsr.state() == State::Arm) {
 | 
				
			||||||
 | 
					        debug(cur_pc);
 | 
				
			||||||
 | 
					        uint32_t x = bus->read_word(cur_pc);
 | 
				
			||||||
 | 
					        arm::Instruction instruction(x);
 | 
				
			||||||
 | 
					        log_info("{:#034b}", x);
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					        exec_arm(instruction);
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					        log_info("0x{:08X} : {}", cur_pc, instruction.disassemble());
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					        if (is_flushed) {
 | 
				
			||||||
 | 
					            // if flushed, do not increment the PC, instead set it to two
 | 
				
			||||||
 | 
					            // instructions ahead to account for flushed "fetch" and "decode"
 | 
				
			||||||
 | 
					            // instructions
 | 
				
			||||||
 | 
					            pc += 2 * ARM_INSTRUCTION_SIZE;
 | 
				
			||||||
 | 
					            is_flushed = false;
 | 
				
			||||||
 | 
					        } else {
 | 
				
			||||||
 | 
					            // if not flushed continue like normal
 | 
				
			||||||
 | 
					            pc += ARM_INSTRUCTION_SIZE;
 | 
				
			||||||
 | 
					        }
 | 
				
			||||||
 | 
					    }
 | 
				
			||||||
}
 | 
					}
 | 
				
			||||||
 
 | 
				
			|||||||
@@ -1,8 +1,7 @@
 | 
				
			|||||||
lib_sources += files(
 | 
					lib_sources += files(
 | 
				
			||||||
  'cpu-impl.cc',
 | 
					 | 
				
			||||||
  'cpu.cc',
 | 
					  'cpu.cc',
 | 
				
			||||||
  'psr.cc',
 | 
					  'psr.cc',
 | 
				
			||||||
  'alu.cc'
 | 
					  'utility.cc'
 | 
				
			||||||
)
 | 
					)
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
subdir('arm')
 | 
					subdir('arm')
 | 
				
			||||||
@@ -1,8 +1,7 @@
 | 
				
			|||||||
#include "psr.hh"
 | 
					#include "cpu/psr.hh"
 | 
				
			||||||
#include "util/bits.hh"
 | 
					#include "util/bits.hh"
 | 
				
			||||||
#include "util/log.hh"
 | 
					#include "util/log.hh"
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
namespace matar {
 | 
					 | 
				
			||||||
Psr::Psr(uint32_t raw)
 | 
					Psr::Psr(uint32_t raw)
 | 
				
			||||||
  : psr(raw & PSR_CLEAR_RESERVED) {}
 | 
					  : psr(raw & PSR_CLEAR_RESERVED) {}
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
@@ -91,42 +90,8 @@ Psr::condition(Condition cond) const {
 | 
				
			|||||||
        case Condition::LE:
 | 
					        case Condition::LE:
 | 
				
			||||||
            return z() || (n() != v());
 | 
					            return z() || (n() != v());
 | 
				
			||||||
        case Condition::AL:
 | 
					        case Condition::AL:
 | 
				
			||||||
            return true && state() == State::Arm;
 | 
					            return true;
 | 
				
			||||||
    }
 | 
					    }
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
    return false;
 | 
					    return false;
 | 
				
			||||||
}
 | 
					}
 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
std::ostream&
 | 
					 | 
				
			||||||
operator<<(std::ostream& os, const Condition cond) {
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
#define CASE(cond)                                                             \
 | 
					 | 
				
			||||||
    case Condition::cond:                                                      \
 | 
					 | 
				
			||||||
        os << #cond;                                                           \
 | 
					 | 
				
			||||||
        break;
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
    switch (cond) {
 | 
					 | 
				
			||||||
        CASE(EQ)
 | 
					 | 
				
			||||||
        CASE(NE)
 | 
					 | 
				
			||||||
        CASE(CS)
 | 
					 | 
				
			||||||
        CASE(CC)
 | 
					 | 
				
			||||||
        CASE(MI)
 | 
					 | 
				
			||||||
        CASE(PL)
 | 
					 | 
				
			||||||
        CASE(VS)
 | 
					 | 
				
			||||||
        CASE(VC)
 | 
					 | 
				
			||||||
        CASE(HI)
 | 
					 | 
				
			||||||
        CASE(LS)
 | 
					 | 
				
			||||||
        CASE(GE)
 | 
					 | 
				
			||||||
        CASE(LT)
 | 
					 | 
				
			||||||
        CASE(GT)
 | 
					 | 
				
			||||||
        CASE(LE)
 | 
					 | 
				
			||||||
        case Condition::AL: {
 | 
					 | 
				
			||||||
            // empty
 | 
					 | 
				
			||||||
        }
 | 
					 | 
				
			||||||
    }
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
#undef CASE
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
    return os;
 | 
					 | 
				
			||||||
}
 | 
					 | 
				
			||||||
}
 | 
					 | 
				
			||||||
 
 | 
				
			|||||||
@@ -1,7 +1,72 @@
 | 
				
			|||||||
#include "alu.hh"
 | 
					#include "cpu/utility.hh"
 | 
				
			||||||
#include "util/bits.hh"
 | 
					#include "util/bits.hh"
 | 
				
			||||||
 | 
					#include <bit>
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					std::ostream&
 | 
				
			||||||
 | 
					operator<<(std::ostream& os, const Condition cond) {
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					#define CASE(cond)                                                             \
 | 
				
			||||||
 | 
					    case Condition::cond:                                                      \
 | 
				
			||||||
 | 
					        os << #cond;                                                           \
 | 
				
			||||||
 | 
					        break;
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					    switch (cond) {
 | 
				
			||||||
 | 
					        CASE(EQ)
 | 
				
			||||||
 | 
					        CASE(NE)
 | 
				
			||||||
 | 
					        CASE(CS)
 | 
				
			||||||
 | 
					        CASE(CC)
 | 
				
			||||||
 | 
					        CASE(MI)
 | 
				
			||||||
 | 
					        CASE(PL)
 | 
				
			||||||
 | 
					        CASE(VS)
 | 
				
			||||||
 | 
					        CASE(VC)
 | 
				
			||||||
 | 
					        CASE(HI)
 | 
				
			||||||
 | 
					        CASE(LS)
 | 
				
			||||||
 | 
					        CASE(GE)
 | 
				
			||||||
 | 
					        CASE(LT)
 | 
				
			||||||
 | 
					        CASE(GT)
 | 
				
			||||||
 | 
					        CASE(LE)
 | 
				
			||||||
 | 
					        case Condition::AL: {
 | 
				
			||||||
 | 
					            // empty
 | 
				
			||||||
 | 
					        }
 | 
				
			||||||
 | 
					    }
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					#undef CASE
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					    return os;
 | 
				
			||||||
 | 
					}
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					std::ostream&
 | 
				
			||||||
 | 
					operator<<(std::ostream& os, const OpCode opcode) {
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					#define CASE(opcode)                                                           \
 | 
				
			||||||
 | 
					    case OpCode::opcode:                                                       \
 | 
				
			||||||
 | 
					        os << #opcode;                                                         \
 | 
				
			||||||
 | 
					        break;
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					    switch (opcode) {
 | 
				
			||||||
 | 
					        CASE(AND)
 | 
				
			||||||
 | 
					        CASE(EOR)
 | 
				
			||||||
 | 
					        CASE(SUB)
 | 
				
			||||||
 | 
					        CASE(RSB)
 | 
				
			||||||
 | 
					        CASE(ADD)
 | 
				
			||||||
 | 
					        CASE(ADC)
 | 
				
			||||||
 | 
					        CASE(SBC)
 | 
				
			||||||
 | 
					        CASE(RSC)
 | 
				
			||||||
 | 
					        CASE(TST)
 | 
				
			||||||
 | 
					        CASE(TEQ)
 | 
				
			||||||
 | 
					        CASE(CMP)
 | 
				
			||||||
 | 
					        CASE(CMN)
 | 
				
			||||||
 | 
					        CASE(ORR)
 | 
				
			||||||
 | 
					        CASE(MOV)
 | 
				
			||||||
 | 
					        CASE(BIC)
 | 
				
			||||||
 | 
					        CASE(MVN)
 | 
				
			||||||
 | 
					    }
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					#undef CASE
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					    return os;
 | 
				
			||||||
 | 
					}
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
namespace matar {
 | 
					 | 
				
			||||||
uint32_t
 | 
					uint32_t
 | 
				
			||||||
eval_shift(ShiftType shift_type, uint32_t value, uint8_t amount, bool& carry) {
 | 
					eval_shift(ShiftType shift_type, uint32_t value, uint8_t amount, bool& carry) {
 | 
				
			||||||
    uint32_t eval = 0;
 | 
					    uint32_t eval = 0;
 | 
				
			||||||
@@ -37,11 +102,13 @@ eval_shift(ShiftType shift_type, uint32_t value, uint8_t amount, bool& carry) {
 | 
				
			|||||||
            break;
 | 
					            break;
 | 
				
			||||||
        case ShiftType::ROR:
 | 
					        case ShiftType::ROR:
 | 
				
			||||||
            if (amount == 0) {
 | 
					            if (amount == 0) {
 | 
				
			||||||
                eval  = (value >> 1) | (carry << 31);
 | 
					                bool old_carry = carry;
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
                carry = get_bit(value, 0);
 | 
					                carry = get_bit(value, 0);
 | 
				
			||||||
 | 
					                eval  = (value >> 1) | (old_carry << 31);
 | 
				
			||||||
            } else {
 | 
					            } else {
 | 
				
			||||||
                eval  = std::rotr(value, amount);
 | 
					 | 
				
			||||||
                carry = get_bit(value, (amount % 32 + 31) % 32);
 | 
					                carry = get_bit(value, (amount % 32 + 31) % 32);
 | 
				
			||||||
 | 
					                eval  = std::rotr(value, amount);
 | 
				
			||||||
            }
 | 
					            }
 | 
				
			||||||
            break;
 | 
					            break;
 | 
				
			||||||
    }
 | 
					    }
 | 
				
			||||||
@@ -68,4 +135,3 @@ operator<<(std::ostream& os, const ShiftType shift_type) {
 | 
				
			|||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
    return os;
 | 
					    return os;
 | 
				
			||||||
}
 | 
					}
 | 
				
			||||||
}
 | 
					 | 
				
			||||||
@@ -1,12 +1,13 @@
 | 
				
			|||||||
#include "memory.hh"
 | 
					#include "memory.hh"
 | 
				
			||||||
#include "header.hh"
 | 
					#include "header.hh"
 | 
				
			||||||
#include "util/bits.hh"
 | 
					#include "util/bits.hh"
 | 
				
			||||||
#include "util/crypto.hh"
 | 
					 | 
				
			||||||
#include "util/log.hh"
 | 
					#include "util/log.hh"
 | 
				
			||||||
 | 
					#include "util/utils.hh"
 | 
				
			||||||
#include <bitset>
 | 
					#include <bitset>
 | 
				
			||||||
#include <stdexcept>
 | 
					#include <stdexcept>
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
namespace matar {
 | 
					using namespace logger;
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
Memory::Memory(std::array<uint8_t, BIOS_SIZE>&& bios,
 | 
					Memory::Memory(std::array<uint8_t, BIOS_SIZE>&& bios,
 | 
				
			||||||
               std::vector<uint8_t>&& rom)
 | 
					               std::vector<uint8_t>&& rom)
 | 
				
			||||||
  : bios(std::move(bios))
 | 
					  : bios(std::move(bios))
 | 
				
			||||||
@@ -21,17 +22,17 @@ Memory::Memory(std::array<uint8_t, BIOS_SIZE>&& bios,
 | 
				
			|||||||
      "fd2547724b505f487e6dcb29ec2ecff3af35a841a77ab2e85fd87350abd36570";
 | 
					      "fd2547724b505f487e6dcb29ec2ecff3af35a841a77ab2e85fd87350abd36570";
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
    if (bios_hash != expected_hash) {
 | 
					    if (bios_hash != expected_hash) {
 | 
				
			||||||
        glogger.warn("BIOS hash failed to match, run at your own risk"
 | 
					        log_warn("BIOS hash failed to match, run at your own risk"
 | 
				
			||||||
                     "\nExpected : {} "
 | 
					                 "\nExpected : {} "
 | 
				
			||||||
                     "\nGot      : {}",
 | 
					                 "\nGot      : {}",
 | 
				
			||||||
                     expected_hash,
 | 
					                 expected_hash,
 | 
				
			||||||
                     bios_hash);
 | 
					                 bios_hash);
 | 
				
			||||||
    }
 | 
					    }
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
    parse_header();
 | 
					    parse_header();
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
    glogger.info("Memory successfully initialised");
 | 
					    log_info("Memory successfully initialised");
 | 
				
			||||||
    glogger.info("Cartridge Title: {}", header.title);
 | 
					    log_info("Cartridge Title: {}", header.title);
 | 
				
			||||||
};
 | 
					};
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
#define MATCHES(area) address >= area##_START&& address <= area##_END
 | 
					#define MATCHES(area) address >= area##_START&& address <= area##_END
 | 
				
			||||||
@@ -57,7 +58,7 @@ Memory::read(size_t address) const {
 | 
				
			|||||||
    } else if (MATCHES(ROM_2)) {
 | 
					    } else if (MATCHES(ROM_2)) {
 | 
				
			||||||
        return rom[address - ROM_2_START];
 | 
					        return rom[address - ROM_2_START];
 | 
				
			||||||
    } else {
 | 
					    } else {
 | 
				
			||||||
        glogger.error("Invalid memory region accessed");
 | 
					        log_error("Invalid memory region accessed");
 | 
				
			||||||
        return 0xFF;
 | 
					        return 0xFF;
 | 
				
			||||||
    }
 | 
					    }
 | 
				
			||||||
}
 | 
					}
 | 
				
			||||||
@@ -83,16 +84,53 @@ Memory::write(size_t address, uint8_t byte) {
 | 
				
			|||||||
    } else if (MATCHES(ROM_2)) {
 | 
					    } else if (MATCHES(ROM_2)) {
 | 
				
			||||||
        rom[address - ROM_2_START] = byte;
 | 
					        rom[address - ROM_2_START] = byte;
 | 
				
			||||||
    } else {
 | 
					    } else {
 | 
				
			||||||
        glogger.error("Invalid memory region accessed");
 | 
					        log_error("Invalid memory region accessed");
 | 
				
			||||||
    }
 | 
					    }
 | 
				
			||||||
}
 | 
					}
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
#undef MATCHES
 | 
					#undef MATCHES
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					uint16_t
 | 
				
			||||||
 | 
					Memory::read_halfword(size_t address) const {
 | 
				
			||||||
 | 
					    if (address & 0b01)
 | 
				
			||||||
 | 
					        log_warn("Reading a non aligned halfword address");
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					    return read(address) | read(address + 1) << 8;
 | 
				
			||||||
 | 
					}
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					void
 | 
				
			||||||
 | 
					Memory::write_halfword(size_t address, uint16_t halfword) {
 | 
				
			||||||
 | 
					    if (address & 0b01)
 | 
				
			||||||
 | 
					        log_warn("Writing to a non aligned halfword address");
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					    write(address, halfword & 0xFF);
 | 
				
			||||||
 | 
					    write(address + 1, halfword >> 8 & 0xFF);
 | 
				
			||||||
 | 
					}
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					uint32_t
 | 
				
			||||||
 | 
					Memory::read_word(size_t address) const {
 | 
				
			||||||
 | 
					    if (address & 0b11)
 | 
				
			||||||
 | 
					        log_warn("Reading a non aligned word address");
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					    return read(address) | read(address + 1) << 8 | read(address + 2) << 16 |
 | 
				
			||||||
 | 
					           read(address + 3) << 24;
 | 
				
			||||||
 | 
					}
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					void
 | 
				
			||||||
 | 
					Memory::write_word(size_t address, uint32_t word) {
 | 
				
			||||||
 | 
					    if (address & 0b11)
 | 
				
			||||||
 | 
					        log_warn("Writing to a non aligned word address");
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					    write(address, word & 0xFF);
 | 
				
			||||||
 | 
					    write(address + 1, word >> 8 & 0xFF);
 | 
				
			||||||
 | 
					    write(address + 2, word >> 16 & 0xFF);
 | 
				
			||||||
 | 
					    write(address + 3, word >> 24 & 0xFF);
 | 
				
			||||||
 | 
					}
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
void
 | 
					void
 | 
				
			||||||
Memory::parse_header() {
 | 
					Memory::parse_header() {
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
    if (rom.size() < header.HEADER_SIZE) {
 | 
					    if (rom.size() < 192) {
 | 
				
			||||||
        throw std::out_of_range(
 | 
					        throw std::out_of_range(
 | 
				
			||||||
          "ROM is not large enough to even have a header");
 | 
					          "ROM is not large enough to even have a header");
 | 
				
			||||||
    }
 | 
					    }
 | 
				
			||||||
@@ -103,7 +141,7 @@ Memory::parse_header() {
 | 
				
			|||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
    // nintendo logo
 | 
					    // nintendo logo
 | 
				
			||||||
    if (rom[0x9C] != 0x21)
 | 
					    if (rom[0x9C] != 0x21)
 | 
				
			||||||
        glogger.info("HEADER: BIOS debugger bits not set to 0");
 | 
					        log_info("HEADER: BIOS debugger bits not set to 0");
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
    // game info
 | 
					    // game info
 | 
				
			||||||
    header.title = std::string(&rom[0xA0], &rom[0xA0 + 12]);
 | 
					    header.title = std::string(&rom[0xA0], &rom[0xA0 + 12]);
 | 
				
			||||||
@@ -138,7 +176,7 @@ Memory::parse_header() {
 | 
				
			|||||||
            break;
 | 
					            break;
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
        default:
 | 
					        default:
 | 
				
			||||||
            glogger.error("HEADER: invalid unique code: {}", rom[0xAC]);
 | 
					            log_error("HEADER: invalid unique code: {}", rom[0xAC]);
 | 
				
			||||||
    }
 | 
					    }
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
    header.title_code = std::string(&rom[0xAD], &rom[0xAE]);
 | 
					    header.title_code = std::string(&rom[0xAD], &rom[0xAE]);
 | 
				
			||||||
@@ -167,16 +205,15 @@ Memory::parse_header() {
 | 
				
			|||||||
            break;
 | 
					            break;
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
        default:
 | 
					        default:
 | 
				
			||||||
            glogger.error("HEADER: invalid destination/language: {}",
 | 
					            log_error("HEADER: invalid destination/language: {}", rom[0xAF]);
 | 
				
			||||||
                          rom[0xAF]);
 | 
					 | 
				
			||||||
    }
 | 
					    }
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
    if (rom[0xB2] != 0x96)
 | 
					    if (rom[0xB2] != 0x96)
 | 
				
			||||||
        glogger.error("HEADER: invalid fixed byte at 0xB2");
 | 
					        log_error("HEADER: invalid fixed byte at 0xB2");
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
    for (size_t i = 0xB5; i < 0xBC; i++) {
 | 
					    for (size_t i = 0xB5; i < 0xBC; i++) {
 | 
				
			||||||
        if (rom[i] != 0x00)
 | 
					        if (rom[i] != 0x00)
 | 
				
			||||||
            glogger.error("HEADER: invalid fixed bytes at 0xB5");
 | 
					            log_error("HEADER: invalid fixed bytes at 0xB5");
 | 
				
			||||||
    }
 | 
					    }
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
    header.version = rom[0xBC];
 | 
					    header.version = rom[0xBC];
 | 
				
			||||||
@@ -190,9 +227,8 @@ Memory::parse_header() {
 | 
				
			|||||||
        chk &= 0xFF;
 | 
					        chk &= 0xFF;
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
        if (chk != rom[0xBD])
 | 
					        if (chk != rom[0xBD])
 | 
				
			||||||
            glogger.error("HEADER: checksum does not match");
 | 
					            log_error("HEADER: checksum does not match");
 | 
				
			||||||
    }
 | 
					    }
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
    // multiboot not required right now
 | 
					    // multiboot not required right now
 | 
				
			||||||
}
 | 
					}
 | 
				
			||||||
}
 | 
					 | 
				
			||||||
 
 | 
				
			|||||||
@@ -3,24 +3,15 @@ lib_sources = files(
 | 
				
			|||||||
  'bus.cc'
 | 
					  'bus.cc'
 | 
				
			||||||
)
 | 
					)
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
subdir('util')
 | 
					 | 
				
			||||||
subdir('cpu')
 | 
					subdir('cpu')
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
lib_cpp_args = [ ]
 | 
					fmt = dependency('fmt', version : '>=10.1.0')
 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
fmt = dependency('fmt', version : '>=10.1.0', static: true)
 | 
					 | 
				
			||||||
if not fmt.found()
 | 
					 | 
				
			||||||
  fmt = dependency('fmt', version : '>=10.1.0', static: false)
 | 
					 | 
				
			||||||
  lib_cpp_args += 'DFMT_HEADER_ONLY'
 | 
					 | 
				
			||||||
endif
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
lib = library(
 | 
					lib = library(
 | 
				
			||||||
  meson.project_name(),
 | 
					  meson.project_name(),
 | 
				
			||||||
  lib_sources,
 | 
					  lib_sources,
 | 
				
			||||||
  dependencies: [fmt],
 | 
					  dependencies: [fmt],
 | 
				
			||||||
  include_directories: inc,
 | 
					  include_directories: inc,
 | 
				
			||||||
  install: true,
 | 
					  install: true
 | 
				
			||||||
  cpp_args: lib_cpp_args
 | 
					 | 
				
			||||||
)
 | 
					)
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
import('pkgconfig').generate(lib)
 | 
					import('pkgconfig').generate(lib)
 | 
				
			||||||
 
 | 
				
			|||||||
@@ -14,19 +14,19 @@ get_bit(Int num, size_t n) {
 | 
				
			|||||||
template<std::integral Int>
 | 
					template<std::integral Int>
 | 
				
			||||||
inline void
 | 
					inline void
 | 
				
			||||||
set_bit(Int& num, size_t n) {
 | 
					set_bit(Int& num, size_t n) {
 | 
				
			||||||
    num |= (static_cast<Int>(1) << n);
 | 
					    num |= (1 << n);
 | 
				
			||||||
}
 | 
					}
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
template<std::integral Int>
 | 
					template<std::integral Int>
 | 
				
			||||||
inline void
 | 
					inline void
 | 
				
			||||||
rst_bit(Int& num, size_t n) {
 | 
					rst_bit(Int& num, size_t n) {
 | 
				
			||||||
    num &= ~(static_cast<Int>(1) << n);
 | 
					    num &= ~(1 << n);
 | 
				
			||||||
}
 | 
					}
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
template<std::integral Int>
 | 
					template<std::integral Int>
 | 
				
			||||||
inline void
 | 
					inline void
 | 
				
			||||||
chg_bit(Int& num, size_t n, bool x) {
 | 
					chg_bit(Int& num, size_t n, bool x) {
 | 
				
			||||||
    num = (num & ~(static_cast<Int>(1) << n)) | (static_cast<Int>(x) << n);
 | 
					    num = (num & ~(1 << n)) | (x << n);
 | 
				
			||||||
}
 | 
					}
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
/// read range of bits from start to end inclusive
 | 
					/// read range of bits from start to end inclusive
 | 
				
			||||||
@@ -36,5 +36,5 @@ bit_range(Int num, size_t start, size_t end) {
 | 
				
			|||||||
    // NOTE: we do not require -1 if it is a signed integral
 | 
					    // NOTE: we do not require -1 if it is a signed integral
 | 
				
			||||||
    Int left =
 | 
					    Int left =
 | 
				
			||||||
      std::numeric_limits<Int>::digits - (std::is_unsigned<Int>::value) - end;
 | 
					      std::numeric_limits<Int>::digits - (std::is_unsigned<Int>::value) - end;
 | 
				
			||||||
    return static_cast<Int>(num << left) >> (left + start);
 | 
					    return num << left >> (left + start);
 | 
				
			||||||
}
 | 
					}
 | 
				
			||||||
 
 | 
				
			|||||||
@@ -1,8 +0,0 @@
 | 
				
			|||||||
#include "log.hh"
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
logging::Logger glogger = logging::Logger();
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
void
 | 
					 | 
				
			||||||
matar::set_log_level(LogLevel level) {
 | 
					 | 
				
			||||||
    glogger.set_level(level);
 | 
					 | 
				
			||||||
}
 | 
					 | 
				
			||||||
							
								
								
									
										121
									
								
								src/util/log.hh
									
									
									
									
									
								
							
							
						
						
									
										121
									
								
								src/util/log.hh
									
									
									
									
									
								
							@@ -1,83 +1,58 @@
 | 
				
			|||||||
#pragma once
 | 
					#pragma once
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
#include "util/loglevel.hh"
 | 
					 | 
				
			||||||
#include <fmt/ostream.h>
 | 
					#include <fmt/ostream.h>
 | 
				
			||||||
#include <iostream>
 | 
					#include <iostream>
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
namespace logging {
 | 
					 | 
				
			||||||
namespace ansi {
 | 
					 | 
				
			||||||
static constexpr auto RED     = "\033[31m";
 | 
					 | 
				
			||||||
static constexpr auto YELLOW  = "\033[33m";
 | 
					 | 
				
			||||||
static constexpr auto MAGENTA = "\033[35m";
 | 
					 | 
				
			||||||
static constexpr auto WHITE   = "\033[37m";
 | 
					 | 
				
			||||||
static constexpr auto BOLD    = "\033[1m";
 | 
					 | 
				
			||||||
static constexpr auto RESET   = "\033[0m";
 | 
					 | 
				
			||||||
}
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
using fmt::print;
 | 
					using fmt::print;
 | 
				
			||||||
 | 
					using std::clog;
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
class Logger {
 | 
					namespace logger {
 | 
				
			||||||
    using LogLevel = matar::LogLevel;
 | 
					namespace ansi {
 | 
				
			||||||
 | 
					static constexpr std::string_view RED     = "\033[31m";
 | 
				
			||||||
  public:
 | 
					static constexpr std::string_view YELLOW  = "\033[33m";
 | 
				
			||||||
    Logger(LogLevel level = LogLevel::Debug, FILE* stream = stderr)
 | 
					static constexpr std::string_view MAGENTA = "\033[35m";
 | 
				
			||||||
      : level(0)
 | 
					static constexpr std::string_view WHITE   = "\033[37m";
 | 
				
			||||||
      , stream(stream) {
 | 
					static constexpr std::string_view BOLD    = "\033[1m";
 | 
				
			||||||
        set_level(level);
 | 
					static constexpr std::string_view RESET   = "\033[0m";
 | 
				
			||||||
    }
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
    template<typename... Args>
 | 
					 | 
				
			||||||
    void log(const fmt::format_string<Args...>& fmt, Args&&... args) {
 | 
					 | 
				
			||||||
        fmt::println(stream, fmt, std::forward<Args>(args)...);
 | 
					 | 
				
			||||||
    }
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
    template<typename... Args>
 | 
					 | 
				
			||||||
    void debug(const fmt::format_string<Args...>& fmt, Args&&... args) {
 | 
					 | 
				
			||||||
        if (level & static_cast<uint8_t>(LogLevel::Debug)) {
 | 
					 | 
				
			||||||
            print(stream, "{}{}[DEBUG] ", ansi::MAGENTA, ansi::BOLD);
 | 
					 | 
				
			||||||
            log(fmt, std::forward<Args>(args)...);
 | 
					 | 
				
			||||||
            print(stream, ansi::RESET);
 | 
					 | 
				
			||||||
        }
 | 
					 | 
				
			||||||
    }
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
    template<typename... Args>
 | 
					 | 
				
			||||||
    void info(const fmt::format_string<Args...>& fmt, Args&&... args) {
 | 
					 | 
				
			||||||
        if (level & static_cast<uint8_t>(LogLevel::Info)) {
 | 
					 | 
				
			||||||
            print(stream, "{}[INFO] ", ansi::WHITE);
 | 
					 | 
				
			||||||
            log(fmt, std::forward<Args>(args)...);
 | 
					 | 
				
			||||||
            print(stream, ansi::RESET);
 | 
					 | 
				
			||||||
        }
 | 
					 | 
				
			||||||
    }
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
    template<typename... Args>
 | 
					 | 
				
			||||||
    void warn(const fmt::format_string<Args...>& fmt, Args&&... args) {
 | 
					 | 
				
			||||||
        if (level & static_cast<uint8_t>(LogLevel::Warn)) {
 | 
					 | 
				
			||||||
            print(stream, "{}[WARN] ", ansi::YELLOW);
 | 
					 | 
				
			||||||
            log(fmt, std::forward<Args>(args)...);
 | 
					 | 
				
			||||||
            print(stream, ansi::RESET);
 | 
					 | 
				
			||||||
        }
 | 
					 | 
				
			||||||
    }
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
    template<typename... Args>
 | 
					 | 
				
			||||||
    void error(const fmt::format_string<Args...>& fmt, Args&&... args) {
 | 
					 | 
				
			||||||
        if (level & static_cast<uint8_t>(LogLevel::Error)) {
 | 
					 | 
				
			||||||
            print(stream, "{}{}[ERROR] ", ansi::RED, ansi::BOLD);
 | 
					 | 
				
			||||||
            log(fmt, std::forward<Args>(args)...);
 | 
					 | 
				
			||||||
            print(stream, ansi::RESET);
 | 
					 | 
				
			||||||
        }
 | 
					 | 
				
			||||||
    }
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
    void set_level(LogLevel level) {
 | 
					 | 
				
			||||||
        this->level = (static_cast<uint8_t>(level) << 1) - 1;
 | 
					 | 
				
			||||||
    }
 | 
					 | 
				
			||||||
    void set_stream(FILE* stream) { this->stream = stream; }
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
  private:
 | 
					 | 
				
			||||||
    uint8_t level;
 | 
					 | 
				
			||||||
    FILE* stream;
 | 
					 | 
				
			||||||
};
 | 
					 | 
				
			||||||
}
 | 
					}
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
extern logging::Logger glogger;
 | 
					template<typename... Args>
 | 
				
			||||||
 | 
					inline void
 | 
				
			||||||
 | 
					log_raw(const fmt::format_string<Args...>& fmt, Args&&... args) {
 | 
				
			||||||
 | 
					    fmt::println(clog, fmt, std::forward<Args>(args)...);
 | 
				
			||||||
 | 
					}
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
#define debug(x) glogger.debug("{} = {}", #x, x);
 | 
					template<typename... Args>
 | 
				
			||||||
 | 
					inline void
 | 
				
			||||||
 | 
					log_debug(const fmt::format_string<Args...>& fmt, Args&&... args) {
 | 
				
			||||||
 | 
					    print(clog, "{}{}[DEBUG] ", ansi::MAGENTA, ansi::BOLD);
 | 
				
			||||||
 | 
					    log_raw(fmt, std::forward<Args>(args)...);
 | 
				
			||||||
 | 
					    print(clog, ansi::RESET);
 | 
				
			||||||
 | 
					}
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					template<typename... Args>
 | 
				
			||||||
 | 
					inline void
 | 
				
			||||||
 | 
					log_info(const fmt::format_string<Args...>& fmt, Args&&... args) {
 | 
				
			||||||
 | 
					    print(clog, "{}[INFO] ", ansi::WHITE);
 | 
				
			||||||
 | 
					    log_raw(fmt, std::forward<Args>(args)...);
 | 
				
			||||||
 | 
					    print(clog, ansi::RESET);
 | 
				
			||||||
 | 
					}
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					template<typename... Args>
 | 
				
			||||||
 | 
					inline void
 | 
				
			||||||
 | 
					log_warn(const fmt::format_string<Args...>& fmt, Args&&... args) {
 | 
				
			||||||
 | 
					    print(clog, "{}[WARN] ", ansi::YELLOW);
 | 
				
			||||||
 | 
					    log_raw(fmt, std::forward<Args>(args)...);
 | 
				
			||||||
 | 
					    print(clog, ansi::RESET);
 | 
				
			||||||
 | 
					}
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					template<typename... Args>
 | 
				
			||||||
 | 
					inline void
 | 
				
			||||||
 | 
					log_error(const fmt::format_string<Args...>& fmt, Args&&... args) {
 | 
				
			||||||
 | 
					    print(clog, "{}{}[ERROR] ", ansi::RED, ansi::BOLD);
 | 
				
			||||||
 | 
					    log_raw(fmt, std::forward<Args>(args)...);
 | 
				
			||||||
 | 
					    print(clog, ansi::RESET);
 | 
				
			||||||
 | 
					}
 | 
				
			||||||
 | 
					}
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					#define debug(value) logger::log_debug("{} = {}", #value, value)
 | 
				
			||||||
 
 | 
				
			|||||||
@@ -1,3 +0,0 @@
 | 
				
			|||||||
lib_sources += files(
 | 
					 | 
				
			||||||
  'log.cc'
 | 
					 | 
				
			||||||
)
 | 
					 | 
				
			||||||
							
								
								
									
										43
									
								
								tests/bus.cc
									
									
									
									
									
								
							
							
						
						
									
										43
									
								
								tests/bus.cc
									
									
									
									
									
								
							@@ -1,43 +0,0 @@
 | 
				
			|||||||
#include "bus.hh"
 | 
					 | 
				
			||||||
#include <catch2/catch_test_macros.hpp>
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
static constexpr auto TAG = "[bus]";
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
using namespace matar;
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
class BusFixture {
 | 
					 | 
				
			||||||
  public:
 | 
					 | 
				
			||||||
    BusFixture()
 | 
					 | 
				
			||||||
      : bus(Memory(std::array<uint8_t, Memory::BIOS_SIZE>(),
 | 
					 | 
				
			||||||
                   std::vector<uint8_t>(Header::HEADER_SIZE))) {}
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
  protected:
 | 
					 | 
				
			||||||
    Bus bus;
 | 
					 | 
				
			||||||
};
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
TEST_CASE_METHOD(BusFixture, "Byte", TAG) {
 | 
					 | 
				
			||||||
    CHECK(bus.read_byte(3349) == 0);
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
    bus.write_byte(3349, 0xEC);
 | 
					 | 
				
			||||||
    CHECK(bus.read_byte(3349) == 0xEC);
 | 
					 | 
				
			||||||
    CHECK(bus.read_word(3349) == 0xEC);
 | 
					 | 
				
			||||||
    CHECK(bus.read_halfword(3349) == 0xEC);
 | 
					 | 
				
			||||||
}
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
TEST_CASE_METHOD(BusFixture, "Halfword", TAG) {
 | 
					 | 
				
			||||||
    CHECK(bus.read_halfword(33750745) == 0);
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
    bus.write_halfword(33750745, 0x1A4A);
 | 
					 | 
				
			||||||
    CHECK(bus.read_halfword(33750745) == 0x1A4A);
 | 
					 | 
				
			||||||
    CHECK(bus.read_word(33750745) == 0x1A4A);
 | 
					 | 
				
			||||||
    CHECK(bus.read_byte(33750745) == 0x4A);
 | 
					 | 
				
			||||||
}
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
TEST_CASE_METHOD(BusFixture, "Word", TAG) {
 | 
					 | 
				
			||||||
    CHECK(bus.read_word(100724276) == 0);
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
    bus.write_word(100724276, 0x3ACC491D);
 | 
					 | 
				
			||||||
    CHECK(bus.read_word(100724276) == 0x3ACC491D);
 | 
					 | 
				
			||||||
    CHECK(bus.read_halfword(100724276) == 0x491D);
 | 
					 | 
				
			||||||
    CHECK(bus.read_byte(100724276) == 0x1D);
 | 
					 | 
				
			||||||
}
 | 
					 | 
				
			||||||
										
											
												File diff suppressed because it is too large
												Load Diff
											
										
									
								
							@@ -1,9 +1,9 @@
 | 
				
			|||||||
#include "cpu/arm/instruction.hh"
 | 
					#include "cpu/arm/instruction.hh"
 | 
				
			||||||
 | 
					#include "cpu/utility.hh"
 | 
				
			||||||
#include <catch2/catch_test_macros.hpp>
 | 
					#include <catch2/catch_test_macros.hpp>
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
static constexpr auto TAG = "[arm][disassembly]";
 | 
					#define TAG "disassembler"
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
using namespace matar;
 | 
					 | 
				
			||||||
using namespace arm;
 | 
					using namespace arm;
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
TEST_CASE("Branch and Exchange", TAG) {
 | 
					TEST_CASE("Branch and Exchange", TAG) {
 | 
				
			||||||
@@ -12,11 +12,11 @@ TEST_CASE("Branch and Exchange", TAG) {
 | 
				
			|||||||
    BranchAndExchange* bx = nullptr;
 | 
					    BranchAndExchange* bx = nullptr;
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
    REQUIRE((bx = std::get_if<BranchAndExchange>(&instruction.data)));
 | 
					    REQUIRE((bx = std::get_if<BranchAndExchange>(&instruction.data)));
 | 
				
			||||||
    CHECK(instruction.condition == Condition::GT);
 | 
					    REQUIRE(instruction.condition == Condition::GT);
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
    CHECK(bx->rn == 10);
 | 
					    REQUIRE(bx->rn == 10);
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
    CHECK(instruction.disassemble() == "BXGT R10");
 | 
					    REQUIRE(instruction.disassemble() == "BXGT R10");
 | 
				
			||||||
}
 | 
					}
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
TEST_CASE("Branch", TAG) {
 | 
					TEST_CASE("Branch", TAG) {
 | 
				
			||||||
@@ -25,18 +25,18 @@ TEST_CASE("Branch", TAG) {
 | 
				
			|||||||
    Branch* b = nullptr;
 | 
					    Branch* b = nullptr;
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
    REQUIRE((b = std::get_if<Branch>(&instruction.data)));
 | 
					    REQUIRE((b = std::get_if<Branch>(&instruction.data)));
 | 
				
			||||||
    CHECK(instruction.condition == Condition::AL);
 | 
					    REQUIRE(instruction.condition == Condition::AL);
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
    // last 24 bits = 8748995
 | 
					    // last 24 bits = 8748995
 | 
				
			||||||
    // (8748995 << 8) >> 6 sign extended = 0xFE15FF0C
 | 
					    // (8748995 << 8) >> 6 sign extended = 0xFE15FF0C
 | 
				
			||||||
    // Also +8 since PC is two instructions ahead
 | 
					    // Also +8 since PC is two instructions ahead
 | 
				
			||||||
    CHECK(b->offset == 0xFE15FF14);
 | 
					    REQUIRE(b->offset == 0xFE15FF14);
 | 
				
			||||||
    CHECK(b->link == true);
 | 
					    REQUIRE(b->link == true);
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
    CHECK(instruction.disassemble() == "BL 0xFE15FF14");
 | 
					    REQUIRE(instruction.disassemble() == "BL 0xFE15FF14");
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
    b->link = false;
 | 
					    b->link = false;
 | 
				
			||||||
    CHECK(instruction.disassemble() == "B 0xFE15FF14");
 | 
					    REQUIRE(instruction.disassemble() == "B 0xFE15FF14");
 | 
				
			||||||
}
 | 
					}
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
TEST_CASE("Multiply", TAG) {
 | 
					TEST_CASE("Multiply", TAG) {
 | 
				
			||||||
@@ -45,20 +45,20 @@ TEST_CASE("Multiply", TAG) {
 | 
				
			|||||||
    Multiply* mul = nullptr;
 | 
					    Multiply* mul = nullptr;
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
    REQUIRE((mul = std::get_if<Multiply>(&instruction.data)));
 | 
					    REQUIRE((mul = std::get_if<Multiply>(&instruction.data)));
 | 
				
			||||||
    CHECK(instruction.condition == Condition::EQ);
 | 
					    REQUIRE(instruction.condition == Condition::EQ);
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
    CHECK(mul->rm == 0);
 | 
					    REQUIRE(mul->rm == 0);
 | 
				
			||||||
    CHECK(mul->rs == 15);
 | 
					    REQUIRE(mul->rs == 15);
 | 
				
			||||||
    CHECK(mul->rn == 14);
 | 
					    REQUIRE(mul->rn == 14);
 | 
				
			||||||
    CHECK(mul->rd == 10);
 | 
					    REQUIRE(mul->rd == 10);
 | 
				
			||||||
    CHECK(mul->acc == true);
 | 
					    REQUIRE(mul->acc == true);
 | 
				
			||||||
    CHECK(mul->set == true);
 | 
					    REQUIRE(mul->set == true);
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
    CHECK(instruction.disassemble() == "MLAEQS R10,R0,R15,R14");
 | 
					    REQUIRE(instruction.disassemble() == "MLAEQS R10,R0,R15,R14");
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
    mul->acc = false;
 | 
					    mul->acc = false;
 | 
				
			||||||
    mul->set = false;
 | 
					    mul->set = false;
 | 
				
			||||||
    CHECK(instruction.disassemble() == "MULEQ R10,R0,R15");
 | 
					    REQUIRE(instruction.disassemble() == "MULEQ R10,R0,R15");
 | 
				
			||||||
}
 | 
					}
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
TEST_CASE("Multiply Long", TAG) {
 | 
					TEST_CASE("Multiply Long", TAG) {
 | 
				
			||||||
@@ -67,24 +67,24 @@ TEST_CASE("Multiply Long", TAG) {
 | 
				
			|||||||
    MultiplyLong* mull = nullptr;
 | 
					    MultiplyLong* mull = nullptr;
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
    REQUIRE((mull = std::get_if<MultiplyLong>(&instruction.data)));
 | 
					    REQUIRE((mull = std::get_if<MultiplyLong>(&instruction.data)));
 | 
				
			||||||
    CHECK(instruction.condition == Condition::NE);
 | 
					    REQUIRE(instruction.condition == Condition::NE);
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
    CHECK(mull->rm == 2);
 | 
					    REQUIRE(mull->rm == 2);
 | 
				
			||||||
    CHECK(mull->rs == 6);
 | 
					    REQUIRE(mull->rs == 6);
 | 
				
			||||||
    CHECK(mull->rdlo == 7);
 | 
					    REQUIRE(mull->rdlo == 7);
 | 
				
			||||||
    CHECK(mull->rdhi == 14);
 | 
					    REQUIRE(mull->rdhi == 14);
 | 
				
			||||||
    CHECK(mull->acc == false);
 | 
					    REQUIRE(mull->acc == false);
 | 
				
			||||||
    CHECK(mull->set == true);
 | 
					    REQUIRE(mull->set == true);
 | 
				
			||||||
    CHECK(mull->uns == true);
 | 
					    REQUIRE(mull->uns == true);
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
    CHECK(instruction.disassemble() == "UMULLNES R7,R14,R2,R6");
 | 
					    REQUIRE(instruction.disassemble() == "UMULLNES R7,R14,R2,R6");
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
    mull->acc = true;
 | 
					    mull->acc = true;
 | 
				
			||||||
    CHECK(instruction.disassemble() == "UMLALNES R7,R14,R2,R6");
 | 
					    REQUIRE(instruction.disassemble() == "UMLALNES R7,R14,R2,R6");
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
    mull->uns = false;
 | 
					    mull->uns = false;
 | 
				
			||||||
    mull->set = false;
 | 
					    mull->set = false;
 | 
				
			||||||
    CHECK(instruction.disassemble() == "SMLALNE R7,R14,R2,R6");
 | 
					    REQUIRE(instruction.disassemble() == "SMLALNE R7,R14,R2,R6");
 | 
				
			||||||
}
 | 
					}
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
TEST_CASE("Undefined", TAG) {
 | 
					TEST_CASE("Undefined", TAG) {
 | 
				
			||||||
@@ -93,8 +93,8 @@ TEST_CASE("Undefined", TAG) {
 | 
				
			|||||||
    uint32_t raw = 0b11100111101000101010111100010110;
 | 
					    uint32_t raw = 0b11100111101000101010111100010110;
 | 
				
			||||||
    Instruction instruction(raw);
 | 
					    Instruction instruction(raw);
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
    CHECK(instruction.condition == Condition::AL);
 | 
					    REQUIRE(instruction.condition == Condition::AL);
 | 
				
			||||||
    CHECK(instruction.disassemble() == "UND");
 | 
					    REQUIRE(instruction.disassemble() == "UND");
 | 
				
			||||||
}
 | 
					}
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
TEST_CASE("Single Data Swap", TAG) {
 | 
					TEST_CASE("Single Data Swap", TAG) {
 | 
				
			||||||
@@ -103,17 +103,17 @@ TEST_CASE("Single Data Swap", TAG) {
 | 
				
			|||||||
    SingleDataSwap* swp = nullptr;
 | 
					    SingleDataSwap* swp = nullptr;
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
    REQUIRE((swp = std::get_if<SingleDataSwap>(&instruction.data)));
 | 
					    REQUIRE((swp = std::get_if<SingleDataSwap>(&instruction.data)));
 | 
				
			||||||
    CHECK(instruction.condition == Condition::GE);
 | 
					    REQUIRE(instruction.condition == Condition::GE);
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
    CHECK(swp->rm == 6);
 | 
					    REQUIRE(swp->rm == 6);
 | 
				
			||||||
    CHECK(swp->rd == 5);
 | 
					    REQUIRE(swp->rd == 5);
 | 
				
			||||||
    CHECK(swp->rn == 9);
 | 
					    REQUIRE(swp->rn == 9);
 | 
				
			||||||
    CHECK(swp->byte == false);
 | 
					    REQUIRE(swp->byte == false);
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
    CHECK(instruction.disassemble() == "SWPGE R5,R6,[R9]");
 | 
					    REQUIRE(instruction.disassemble() == "SWPGE R5,R6,[R9]");
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
    swp->byte = true;
 | 
					    swp->byte = true;
 | 
				
			||||||
    CHECK(instruction.disassemble() == "SWPGEB R5,R6,[R9]");
 | 
					    REQUIRE(instruction.disassemble() == "SWPGEB R5,R6,[R9]");
 | 
				
			||||||
}
 | 
					}
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
TEST_CASE("Single Data Transfer", TAG) {
 | 
					TEST_CASE("Single Data Transfer", TAG) {
 | 
				
			||||||
@@ -123,36 +123,36 @@ TEST_CASE("Single Data Transfer", TAG) {
 | 
				
			|||||||
    Shift* shift            = nullptr;
 | 
					    Shift* shift            = nullptr;
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
    REQUIRE((ldr = std::get_if<SingleDataTransfer>(&instruction.data)));
 | 
					    REQUIRE((ldr = std::get_if<SingleDataTransfer>(&instruction.data)));
 | 
				
			||||||
    CHECK(instruction.condition == Condition::AL);
 | 
					    REQUIRE(instruction.condition == Condition::AL);
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
    REQUIRE((shift = std::get_if<Shift>(&ldr->offset)));
 | 
					    REQUIRE((shift = std::get_if<Shift>(&ldr->offset)));
 | 
				
			||||||
    CHECK(shift->rm == 6);
 | 
					    REQUIRE(shift->rm == 6);
 | 
				
			||||||
    CHECK(shift->data.immediate == true);
 | 
					    REQUIRE(shift->data.immediate == true);
 | 
				
			||||||
    CHECK(shift->data.type == ShiftType::LSL);
 | 
					    REQUIRE(shift->data.type == ShiftType::LSL);
 | 
				
			||||||
    CHECK(shift->data.operand == 30);
 | 
					    REQUIRE(shift->data.operand == 30);
 | 
				
			||||||
    CHECK(ldr->rd == 10);
 | 
					    REQUIRE(ldr->rd == 10);
 | 
				
			||||||
    CHECK(ldr->rn == 2);
 | 
					    REQUIRE(ldr->rn == 2);
 | 
				
			||||||
    CHECK(ldr->load == false);
 | 
					    REQUIRE(ldr->load == false);
 | 
				
			||||||
    CHECK(ldr->write == true);
 | 
					    REQUIRE(ldr->write == true);
 | 
				
			||||||
    CHECK(ldr->byte == false);
 | 
					    REQUIRE(ldr->byte == false);
 | 
				
			||||||
    CHECK(ldr->up == true);
 | 
					    REQUIRE(ldr->up == true);
 | 
				
			||||||
    CHECK(ldr->pre == true);
 | 
					    REQUIRE(ldr->pre == true);
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
    ldr->load        = true;
 | 
					    ldr->load        = true;
 | 
				
			||||||
    ldr->byte        = true;
 | 
					    ldr->byte        = true;
 | 
				
			||||||
    ldr->write       = false;
 | 
					    ldr->write       = false;
 | 
				
			||||||
    shift->data.type = ShiftType::ROR;
 | 
					    shift->data.type = ShiftType::ROR;
 | 
				
			||||||
    CHECK(instruction.disassemble() == "LDRB R10,[R2,+R6,ROR #30]");
 | 
					    REQUIRE(instruction.disassemble() == "LDRB R10,[R2,+R6,ROR #30]");
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
    ldr->up  = false;
 | 
					    ldr->up  = false;
 | 
				
			||||||
    ldr->pre = false;
 | 
					    ldr->pre = false;
 | 
				
			||||||
    CHECK(instruction.disassemble() == "LDRB R10,[R2],-R6,ROR #30");
 | 
					    REQUIRE(instruction.disassemble() == "LDRB R10,[R2],-R6,ROR #30");
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
    ldr->offset = static_cast<uint16_t>(9023);
 | 
					    ldr->offset = static_cast<uint16_t>(9023);
 | 
				
			||||||
    CHECK(instruction.disassemble() == "LDRB R10,[R2],-#9023");
 | 
					    REQUIRE(instruction.disassemble() == "LDRB R10,[R2],-#9023");
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
    ldr->pre = true;
 | 
					    ldr->pre = true;
 | 
				
			||||||
    CHECK(instruction.disassemble() == "LDRB R10,[R2,-#9023]");
 | 
					    REQUIRE(instruction.disassemble() == "LDRB R10,[R2,-#9023]");
 | 
				
			||||||
}
 | 
					}
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
TEST_CASE("Halfword Transfer", TAG) {
 | 
					TEST_CASE("Halfword Transfer", TAG) {
 | 
				
			||||||
@@ -161,38 +161,38 @@ TEST_CASE("Halfword Transfer", TAG) {
 | 
				
			|||||||
    HalfwordTransfer* ldr = nullptr;
 | 
					    HalfwordTransfer* ldr = nullptr;
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
    REQUIRE((ldr = std::get_if<HalfwordTransfer>(&instruction.data)));
 | 
					    REQUIRE((ldr = std::get_if<HalfwordTransfer>(&instruction.data)));
 | 
				
			||||||
    CHECK(instruction.condition == Condition::CC);
 | 
					    REQUIRE(instruction.condition == Condition::CC);
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
    // offset is not immediate
 | 
					    // offset is not immediate
 | 
				
			||||||
    CHECK(ldr->imm == 0);
 | 
					    REQUIRE(ldr->imm == 0);
 | 
				
			||||||
    // hence this offset is a register number (rm)
 | 
					    // hence this offset is a register number (rm)
 | 
				
			||||||
    CHECK(ldr->offset == 6);
 | 
					    REQUIRE(ldr->offset == 6);
 | 
				
			||||||
    CHECK(ldr->half == true);
 | 
					    REQUIRE(ldr->half == true);
 | 
				
			||||||
    CHECK(ldr->sign == false);
 | 
					    REQUIRE(ldr->sign == false);
 | 
				
			||||||
    CHECK(ldr->rd == 2);
 | 
					    REQUIRE(ldr->rd == 2);
 | 
				
			||||||
    CHECK(ldr->rn == 15);
 | 
					    REQUIRE(ldr->rn == 15);
 | 
				
			||||||
    CHECK(ldr->load == false);
 | 
					    REQUIRE(ldr->load == false);
 | 
				
			||||||
    CHECK(ldr->write == true);
 | 
					    REQUIRE(ldr->write == true);
 | 
				
			||||||
    CHECK(ldr->up == true);
 | 
					    REQUIRE(ldr->up == true);
 | 
				
			||||||
    CHECK(ldr->pre == true);
 | 
					    REQUIRE(ldr->pre == true);
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
    CHECK(instruction.disassemble() == "STRCCH R2,[R15,+R6]!");
 | 
					    REQUIRE(instruction.disassemble() == "STRCCH R2,[R15,+R6]!");
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
    ldr->pre  = false;
 | 
					    ldr->pre  = false;
 | 
				
			||||||
    ldr->load = true;
 | 
					    ldr->load = true;
 | 
				
			||||||
    ldr->sign = true;
 | 
					    ldr->sign = true;
 | 
				
			||||||
    ldr->up   = false;
 | 
					    ldr->up   = false;
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
    CHECK(instruction.disassemble() == "LDRCCSH R2,[R15],-R6");
 | 
					    REQUIRE(instruction.disassemble() == "LDRCCSH R2,[R15],-R6");
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
    ldr->half = false;
 | 
					    ldr->half = false;
 | 
				
			||||||
    CHECK(instruction.disassemble() == "LDRCCSB R2,[R15],-R6");
 | 
					    REQUIRE(instruction.disassemble() == "LDRCCSB R2,[R15],-R6");
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
    ldr->load = false;
 | 
					    ldr->load = false;
 | 
				
			||||||
    // not a register anymore
 | 
					    // not a register anymore
 | 
				
			||||||
    ldr->imm    = 1;
 | 
					    ldr->imm    = 1;
 | 
				
			||||||
    ldr->offset = 90;
 | 
					    ldr->offset = 90;
 | 
				
			||||||
    CHECK(instruction.disassemble() == "STRCCSB R2,[R15],-#90");
 | 
					    REQUIRE(instruction.disassemble() == "STRCCSB R2,[R15],-#90");
 | 
				
			||||||
}
 | 
					}
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
TEST_CASE("Block Data Transfer", TAG) {
 | 
					TEST_CASE("Block Data Transfer", TAG) {
 | 
				
			||||||
@@ -201,7 +201,7 @@ TEST_CASE("Block Data Transfer", TAG) {
 | 
				
			|||||||
    BlockDataTransfer* ldm = nullptr;
 | 
					    BlockDataTransfer* ldm = nullptr;
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
    REQUIRE((ldm = std::get_if<BlockDataTransfer>(&instruction.data)));
 | 
					    REQUIRE((ldm = std::get_if<BlockDataTransfer>(&instruction.data)));
 | 
				
			||||||
    CHECK(instruction.condition == Condition::LS);
 | 
					    REQUIRE(instruction.condition == Condition::LS);
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
    {
 | 
					    {
 | 
				
			||||||
        uint16_t regs = 0;
 | 
					        uint16_t regs = 0;
 | 
				
			||||||
@@ -213,23 +213,23 @@ TEST_CASE("Block Data Transfer", TAG) {
 | 
				
			|||||||
        regs |= 1 << 8;
 | 
					        regs |= 1 << 8;
 | 
				
			||||||
        regs |= 1 << 14;
 | 
					        regs |= 1 << 14;
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
        CHECK(ldm->regs == regs);
 | 
					        REQUIRE(ldm->regs == regs);
 | 
				
			||||||
    }
 | 
					    }
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
    CHECK(ldm->rn == 7);
 | 
					    REQUIRE(ldm->rn == 7);
 | 
				
			||||||
    CHECK(ldm->load == true);
 | 
					    REQUIRE(ldm->load == true);
 | 
				
			||||||
    CHECK(ldm->write == false);
 | 
					    REQUIRE(ldm->write == false);
 | 
				
			||||||
    CHECK(ldm->s == true);
 | 
					    REQUIRE(ldm->s == true);
 | 
				
			||||||
    CHECK(ldm->up == false);
 | 
					    REQUIRE(ldm->up == false);
 | 
				
			||||||
    CHECK(ldm->pre == true);
 | 
					    REQUIRE(ldm->pre == true);
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
    CHECK(instruction.disassemble() == "LDMLSDB R7,{R0,R2,R3,R5,R6,R8,R14}^");
 | 
					    REQUIRE(instruction.disassemble() == "LDMLSDB R7,{R0,R2,R3,R5,R6,R8,R14}^");
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
    ldm->write = true;
 | 
					    ldm->write = true;
 | 
				
			||||||
    ldm->s     = false;
 | 
					    ldm->s     = false;
 | 
				
			||||||
    ldm->up    = true;
 | 
					    ldm->up    = true;
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
    CHECK(instruction.disassemble() == "LDMLSIB R7!,{R0,R2,R3,R5,R6,R8,R14}");
 | 
					    REQUIRE(instruction.disassemble() == "LDMLSIB R7!,{R0,R2,R3,R5,R6,R8,R14}");
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
    ldm->regs &= ~(1 << 6);
 | 
					    ldm->regs &= ~(1 << 6);
 | 
				
			||||||
    ldm->regs &= ~(1 << 3);
 | 
					    ldm->regs &= ~(1 << 3);
 | 
				
			||||||
@@ -237,7 +237,7 @@ TEST_CASE("Block Data Transfer", TAG) {
 | 
				
			|||||||
    ldm->load = false;
 | 
					    ldm->load = false;
 | 
				
			||||||
    ldm->pre  = false;
 | 
					    ldm->pre  = false;
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
    CHECK(instruction.disassemble() == "STMLSIA R7!,{R0,R2,R5,R14}");
 | 
					    REQUIRE(instruction.disassemble() == "STMLSIA R7!,{R0,R2,R5,R14}");
 | 
				
			||||||
}
 | 
					}
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
TEST_CASE("PSR Transfer", TAG) {
 | 
					TEST_CASE("PSR Transfer", TAG) {
 | 
				
			||||||
@@ -249,14 +249,14 @@ TEST_CASE("PSR Transfer", TAG) {
 | 
				
			|||||||
        PsrTransfer* mrs = nullptr;
 | 
					        PsrTransfer* mrs = nullptr;
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
        REQUIRE((mrs = std::get_if<PsrTransfer>(&instruction.data)));
 | 
					        REQUIRE((mrs = std::get_if<PsrTransfer>(&instruction.data)));
 | 
				
			||||||
        CHECK(instruction.condition == Condition::MI);
 | 
					        REQUIRE(instruction.condition == Condition::MI);
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
        CHECK(mrs->type == PsrTransfer::Type::Mrs);
 | 
					        REQUIRE(mrs->type == PsrTransfer::Type::Mrs);
 | 
				
			||||||
        // Operand is a register in the case of MRS (PSR -> Register)
 | 
					        // Operand is a register in the case of MRS (PSR -> Register)
 | 
				
			||||||
        CHECK(mrs->operand == 10);
 | 
					        REQUIRE(mrs->operand == 10);
 | 
				
			||||||
        CHECK(mrs->spsr == true);
 | 
					        REQUIRE(mrs->spsr == true);
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
        CHECK(instruction.disassemble() == "MRSMI R10,SPSR_all");
 | 
					        REQUIRE(instruction.disassemble() == "MRSMI R10,SPSR_all");
 | 
				
			||||||
    }
 | 
					    }
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
    SECTION("MSR") {
 | 
					    SECTION("MSR") {
 | 
				
			||||||
@@ -265,14 +265,14 @@ TEST_CASE("PSR Transfer", TAG) {
 | 
				
			|||||||
        PsrTransfer* msr = nullptr;
 | 
					        PsrTransfer* msr = nullptr;
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
        REQUIRE((msr = std::get_if<PsrTransfer>(&instruction.data)));
 | 
					        REQUIRE((msr = std::get_if<PsrTransfer>(&instruction.data)));
 | 
				
			||||||
        CHECK(instruction.condition == Condition::AL);
 | 
					        REQUIRE(instruction.condition == Condition::AL);
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
        CHECK(msr->type == PsrTransfer::Type::Msr);
 | 
					        REQUIRE(msr->type == PsrTransfer::Type::Msr);
 | 
				
			||||||
        // Operand is a register in the case of MSR (Register -> PSR)
 | 
					        // Operand is a register in the case of MSR (Register -> PSR)
 | 
				
			||||||
        CHECK(msr->operand == 8);
 | 
					        REQUIRE(msr->operand == 8);
 | 
				
			||||||
        CHECK(msr->spsr == false);
 | 
					        REQUIRE(msr->spsr == false);
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
        CHECK(instruction.disassemble() == "MSR CPSR_all,R8");
 | 
					        REQUIRE(instruction.disassemble() == "MSR CPSR_all,R8");
 | 
				
			||||||
    }
 | 
					    }
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
    SECTION("MSR_flg with register operand") {
 | 
					    SECTION("MSR_flg with register operand") {
 | 
				
			||||||
@@ -280,14 +280,14 @@ TEST_CASE("PSR Transfer", TAG) {
 | 
				
			|||||||
        Instruction instruction(raw);
 | 
					        Instruction instruction(raw);
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
        REQUIRE((msr = std::get_if<PsrTransfer>(&instruction.data)));
 | 
					        REQUIRE((msr = std::get_if<PsrTransfer>(&instruction.data)));
 | 
				
			||||||
        CHECK(instruction.condition == Condition::VS);
 | 
					        REQUIRE(instruction.condition == Condition::VS);
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
        CHECK(msr->type == PsrTransfer::Type::Msr_flg);
 | 
					        REQUIRE(msr->type == PsrTransfer::Type::Msr_flg);
 | 
				
			||||||
        CHECK(msr->imm == 0);
 | 
					        REQUIRE(msr->imm == 0);
 | 
				
			||||||
        CHECK(msr->operand == 8);
 | 
					        REQUIRE(msr->operand == 8);
 | 
				
			||||||
        CHECK(msr->spsr == false);
 | 
					        REQUIRE(msr->spsr == false);
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
        CHECK(instruction.disassemble() == "MSRVS CPSR_flg,R8");
 | 
					        REQUIRE(instruction.disassemble() == "MSRVS CPSR_flg,R8");
 | 
				
			||||||
    }
 | 
					    }
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
    SECTION("MSR_flg with immediate operand") {
 | 
					    SECTION("MSR_flg with immediate operand") {
 | 
				
			||||||
@@ -295,102 +295,100 @@ TEST_CASE("PSR Transfer", TAG) {
 | 
				
			|||||||
        Instruction instruction(raw);
 | 
					        Instruction instruction(raw);
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
        REQUIRE((msr = std::get_if<PsrTransfer>(&instruction.data)));
 | 
					        REQUIRE((msr = std::get_if<PsrTransfer>(&instruction.data)));
 | 
				
			||||||
        CHECK(instruction.condition == Condition::AL);
 | 
					        REQUIRE(instruction.condition == Condition::AL);
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
        CHECK(msr->type == PsrTransfer::Type::Msr_flg);
 | 
					        REQUIRE(msr->type == PsrTransfer::Type::Msr_flg);
 | 
				
			||||||
        CHECK(msr->imm == 1);
 | 
					        REQUIRE(msr->imm == 1);
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
        // 104 (32 bits) rotated by 2 * 7
 | 
					        // 104 (32 bits) rotated by 2 * 7
 | 
				
			||||||
        CHECK(msr->operand == 27262976);
 | 
					        REQUIRE(msr->operand == 27262976);
 | 
				
			||||||
        CHECK(msr->spsr == true);
 | 
					        REQUIRE(msr->spsr == true);
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
        CHECK(instruction.disassemble() == "MSR SPSR_flg,#27262976");
 | 
					        REQUIRE(instruction.disassemble() == "MSR SPSR_flg,#27262976");
 | 
				
			||||||
    }
 | 
					    }
 | 
				
			||||||
}
 | 
					}
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
TEST_CASE("Data Processing", TAG) {
 | 
					TEST_CASE("Data Processing", TAG) {
 | 
				
			||||||
    using OpCode = DataProcessing::OpCode;
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
    uint32_t raw = 0b11100000000111100111101101100001;
 | 
					    uint32_t raw = 0b11100000000111100111101101100001;
 | 
				
			||||||
    Instruction instruction(raw);
 | 
					    Instruction instruction(raw);
 | 
				
			||||||
    DataProcessing* alu = nullptr;
 | 
					    DataProcessing* alu = nullptr;
 | 
				
			||||||
    Shift* shift        = nullptr;
 | 
					    Shift* shift        = nullptr;
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
    REQUIRE((alu = std::get_if<DataProcessing>(&instruction.data)));
 | 
					    REQUIRE((alu = std::get_if<DataProcessing>(&instruction.data)));
 | 
				
			||||||
    CHECK(instruction.condition == Condition::AL);
 | 
					    REQUIRE(instruction.condition == Condition::AL);
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
    // operand 2 is a shifted register
 | 
					    // operand 2 is a shifted register
 | 
				
			||||||
    REQUIRE((shift = std::get_if<Shift>(&alu->operand)));
 | 
					    REQUIRE((shift = std::get_if<Shift>(&alu->operand)));
 | 
				
			||||||
    CHECK(shift->rm == 1);
 | 
					    REQUIRE(shift->rm == 1);
 | 
				
			||||||
    CHECK(shift->data.immediate == true);
 | 
					    REQUIRE(shift->data.immediate == true);
 | 
				
			||||||
    CHECK(shift->data.type == ShiftType::ROR);
 | 
					    REQUIRE(shift->data.type == ShiftType::ROR);
 | 
				
			||||||
    CHECK(shift->data.operand == 22);
 | 
					    REQUIRE(shift->data.operand == 22);
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
    CHECK(alu->rd == 7);
 | 
					    REQUIRE(alu->rd == 7);
 | 
				
			||||||
    CHECK(alu->rn == 14);
 | 
					    REQUIRE(alu->rn == 14);
 | 
				
			||||||
    CHECK(alu->set == true);
 | 
					    REQUIRE(alu->set == true);
 | 
				
			||||||
    CHECK(alu->opcode == OpCode::AND);
 | 
					    REQUIRE(alu->opcode == OpCode::AND);
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
    CHECK(instruction.disassemble() == "ANDS R7,R14,R1,ROR #22");
 | 
					    REQUIRE(instruction.disassemble() == "ANDS R7,R14,R1,ROR #22");
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
    shift->data.immediate = false;
 | 
					    shift->data.immediate = false;
 | 
				
			||||||
    shift->data.operand   = 2;
 | 
					    shift->data.operand   = 2;
 | 
				
			||||||
    alu->set              = false;
 | 
					    alu->set              = false;
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
    CHECK(instruction.disassemble() == "AND R7,R14,R1,ROR R2");
 | 
					    REQUIRE(instruction.disassemble() == "AND R7,R14,R1,ROR R2");
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
    alu->operand = static_cast<uint32_t>(3300012);
 | 
					    alu->operand = static_cast<uint32_t>(3300012);
 | 
				
			||||||
    CHECK(instruction.disassemble() == "AND R7,R14,#3300012");
 | 
					    REQUIRE(instruction.disassemble() == "AND R7,R14,#3300012");
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
    SECTION("set-only operations") {
 | 
					    SECTION("set-only operations") {
 | 
				
			||||||
        alu->set = true;
 | 
					        alu->set = true;
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
        alu->opcode = OpCode::TST;
 | 
					        alu->opcode = OpCode::TST;
 | 
				
			||||||
        CHECK(instruction.disassemble() == "TST R14,#3300012");
 | 
					        REQUIRE(instruction.disassemble() == "TST R14,#3300012");
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
        alu->opcode = OpCode::TEQ;
 | 
					        alu->opcode = OpCode::TEQ;
 | 
				
			||||||
        CHECK(instruction.disassemble() == "TEQ R14,#3300012");
 | 
					        REQUIRE(instruction.disassemble() == "TEQ R14,#3300012");
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
        alu->opcode = OpCode::CMP;
 | 
					        alu->opcode = OpCode::CMP;
 | 
				
			||||||
        CHECK(instruction.disassemble() == "CMP R14,#3300012");
 | 
					        REQUIRE(instruction.disassemble() == "CMP R14,#3300012");
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
        alu->opcode = OpCode::CMN;
 | 
					        alu->opcode = OpCode::CMN;
 | 
				
			||||||
        CHECK(instruction.disassemble() == "CMN R14,#3300012");
 | 
					        REQUIRE(instruction.disassemble() == "CMN R14,#3300012");
 | 
				
			||||||
    }
 | 
					    }
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
    SECTION("destination operations") {
 | 
					    SECTION("destination operations") {
 | 
				
			||||||
        alu->opcode = OpCode::EOR;
 | 
					        alu->opcode = OpCode::EOR;
 | 
				
			||||||
        CHECK(instruction.disassemble() == "EOR R7,R14,#3300012");
 | 
					        REQUIRE(instruction.disassemble() == "EOR R7,R14,#3300012");
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
        alu->opcode = OpCode::SUB;
 | 
					        alu->opcode = OpCode::SUB;
 | 
				
			||||||
        CHECK(instruction.disassemble() == "SUB R7,R14,#3300012");
 | 
					        REQUIRE(instruction.disassemble() == "SUB R7,R14,#3300012");
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
        alu->opcode = OpCode::RSB;
 | 
					        alu->opcode = OpCode::RSB;
 | 
				
			||||||
        CHECK(instruction.disassemble() == "RSB R7,R14,#3300012");
 | 
					        REQUIRE(instruction.disassemble() == "RSB R7,R14,#3300012");
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
        alu->opcode = OpCode::SUB;
 | 
					        alu->opcode = OpCode::SUB;
 | 
				
			||||||
        CHECK(instruction.disassemble() == "SUB R7,R14,#3300012");
 | 
					        REQUIRE(instruction.disassemble() == "SUB R7,R14,#3300012");
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
        alu->opcode = OpCode::ADC;
 | 
					        alu->opcode = OpCode::ADC;
 | 
				
			||||||
        CHECK(instruction.disassemble() == "ADC R7,R14,#3300012");
 | 
					        REQUIRE(instruction.disassemble() == "ADC R7,R14,#3300012");
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
        alu->opcode = OpCode::SBC;
 | 
					        alu->opcode = OpCode::SBC;
 | 
				
			||||||
        CHECK(instruction.disassemble() == "SBC R7,R14,#3300012");
 | 
					        REQUIRE(instruction.disassemble() == "SBC R7,R14,#3300012");
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
        alu->opcode = OpCode::RSC;
 | 
					        alu->opcode = OpCode::RSC;
 | 
				
			||||||
        CHECK(instruction.disassemble() == "RSC R7,R14,#3300012");
 | 
					        REQUIRE(instruction.disassemble() == "RSC R7,R14,#3300012");
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
        alu->opcode = OpCode::ORR;
 | 
					        alu->opcode = OpCode::ORR;
 | 
				
			||||||
        CHECK(instruction.disassemble() == "ORR R7,R14,#3300012");
 | 
					        REQUIRE(instruction.disassemble() == "ORR R7,R14,#3300012");
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
        alu->opcode = OpCode::MOV;
 | 
					        alu->opcode = OpCode::MOV;
 | 
				
			||||||
        CHECK(instruction.disassemble() == "MOV R7,#3300012");
 | 
					        REQUIRE(instruction.disassemble() == "MOV R7,#3300012");
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
        alu->opcode = OpCode::BIC;
 | 
					        alu->opcode = OpCode::BIC;
 | 
				
			||||||
        CHECK(instruction.disassemble() == "BIC R7,R14,#3300012");
 | 
					        REQUIRE(instruction.disassemble() == "BIC R7,R14,#3300012");
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
        alu->opcode = OpCode::MVN;
 | 
					        alu->opcode = OpCode::MVN;
 | 
				
			||||||
        CHECK(instruction.disassemble() == "MVN R7,#3300012");
 | 
					        REQUIRE(instruction.disassemble() == "MVN R7,#3300012");
 | 
				
			||||||
    }
 | 
					    }
 | 
				
			||||||
}
 | 
					}
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
@@ -400,26 +398,26 @@ TEST_CASE("Coprocessor Data Transfer", TAG) {
 | 
				
			|||||||
    CoprocessorDataTransfer* ldc = nullptr;
 | 
					    CoprocessorDataTransfer* ldc = nullptr;
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
    REQUIRE((ldc = std::get_if<CoprocessorDataTransfer>(&instruction.data)));
 | 
					    REQUIRE((ldc = std::get_if<CoprocessorDataTransfer>(&instruction.data)));
 | 
				
			||||||
    CHECK(instruction.condition == Condition::GE);
 | 
					    REQUIRE(instruction.condition == Condition::GE);
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
    CHECK(ldc->offset == 70);
 | 
					    REQUIRE(ldc->offset == 70);
 | 
				
			||||||
    CHECK(ldc->cpn == 1);
 | 
					    REQUIRE(ldc->cpn == 1);
 | 
				
			||||||
    CHECK(ldc->crd == 15);
 | 
					    REQUIRE(ldc->crd == 15);
 | 
				
			||||||
    CHECK(ldc->rn == 5);
 | 
					    REQUIRE(ldc->rn == 5);
 | 
				
			||||||
    CHECK(ldc->load == false);
 | 
					    REQUIRE(ldc->load == false);
 | 
				
			||||||
    CHECK(ldc->write == true);
 | 
					    REQUIRE(ldc->write == true);
 | 
				
			||||||
    CHECK(ldc->len == false);
 | 
					    REQUIRE(ldc->len == false);
 | 
				
			||||||
    CHECK(ldc->up == true);
 | 
					    REQUIRE(ldc->up == true);
 | 
				
			||||||
    CHECK(ldc->pre == true);
 | 
					    REQUIRE(ldc->pre == true);
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
    CHECK(instruction.disassemble() == "STCGE p1,c15,[R5,#70]!");
 | 
					    REQUIRE(instruction.disassemble() == "STCGE p1,c15,[R5,#70]!");
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
    ldc->load  = true;
 | 
					    ldc->load  = true;
 | 
				
			||||||
    ldc->pre   = false;
 | 
					    ldc->pre   = false;
 | 
				
			||||||
    ldc->write = false;
 | 
					    ldc->write = false;
 | 
				
			||||||
    ldc->len   = true;
 | 
					    ldc->len   = true;
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
    CHECK(instruction.disassemble() == "LDCGEL p1,c15,[R5],#70");
 | 
					    REQUIRE(instruction.disassemble() == "LDCGEL p1,c15,[R5],#70");
 | 
				
			||||||
}
 | 
					}
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
TEST_CASE("Coprocessor Operand Operation", TAG) {
 | 
					TEST_CASE("Coprocessor Operand Operation", TAG) {
 | 
				
			||||||
@@ -428,16 +426,16 @@ TEST_CASE("Coprocessor Operand Operation", TAG) {
 | 
				
			|||||||
    CoprocessorDataOperation* cdp = nullptr;
 | 
					    CoprocessorDataOperation* cdp = nullptr;
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
    REQUIRE((cdp = std::get_if<CoprocessorDataOperation>(&instruction.data)));
 | 
					    REQUIRE((cdp = std::get_if<CoprocessorDataOperation>(&instruction.data)));
 | 
				
			||||||
    CHECK(instruction.condition == Condition::AL);
 | 
					    REQUIRE(instruction.condition == Condition::AL);
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
    CHECK(cdp->crm == 6);
 | 
					    REQUIRE(cdp->crm == 6);
 | 
				
			||||||
    CHECK(cdp->cp == 2);
 | 
					    REQUIRE(cdp->cp == 2);
 | 
				
			||||||
    CHECK(cdp->cpn == 1);
 | 
					    REQUIRE(cdp->cpn == 1);
 | 
				
			||||||
    CHECK(cdp->crd == 15);
 | 
					    REQUIRE(cdp->crd == 15);
 | 
				
			||||||
    CHECK(cdp->crn == 5);
 | 
					    REQUIRE(cdp->crn == 5);
 | 
				
			||||||
    CHECK(cdp->cp_opc == 10);
 | 
					    REQUIRE(cdp->cp_opc == 10);
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
    CHECK(instruction.disassemble() == "CDP p1,10,c15,c5,c6,2");
 | 
					    REQUIRE(instruction.disassemble() == "CDP p1,10,c15,c5,c6,2");
 | 
				
			||||||
}
 | 
					}
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
TEST_CASE("Coprocessor Register Transfer", TAG) {
 | 
					TEST_CASE("Coprocessor Register Transfer", TAG) {
 | 
				
			||||||
@@ -447,23 +445,25 @@ TEST_CASE("Coprocessor Register Transfer", TAG) {
 | 
				
			|||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
    REQUIRE(
 | 
					    REQUIRE(
 | 
				
			||||||
      (mrc = std::get_if<CoprocessorRegisterTransfer>(&instruction.data)));
 | 
					      (mrc = std::get_if<CoprocessorRegisterTransfer>(&instruction.data)));
 | 
				
			||||||
    CHECK(instruction.condition == Condition::AL);
 | 
					    REQUIRE(instruction.condition == Condition::AL);
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
    CHECK(mrc->crm == 6);
 | 
					    REQUIRE(mrc->crm == 6);
 | 
				
			||||||
    CHECK(mrc->cp == 2);
 | 
					    REQUIRE(mrc->cp == 2);
 | 
				
			||||||
    CHECK(mrc->cpn == 1);
 | 
					    REQUIRE(mrc->cpn == 1);
 | 
				
			||||||
    CHECK(mrc->rd == 15);
 | 
					    REQUIRE(mrc->rd == 15);
 | 
				
			||||||
    CHECK(mrc->crn == 5);
 | 
					    REQUIRE(mrc->crn == 5);
 | 
				
			||||||
    CHECK(mrc->load == false);
 | 
					    REQUIRE(mrc->load == false);
 | 
				
			||||||
    CHECK(mrc->cp_opc == 5);
 | 
					    REQUIRE(mrc->cp_opc == 5);
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
    CHECK(instruction.disassemble() == "MCR p1,5,R15,c5,c6,2");
 | 
					    REQUIRE(instruction.disassemble() == "MCR p1,5,R15,c5,c6,2");
 | 
				
			||||||
}
 | 
					}
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
TEST_CASE("Software Interrupt", TAG) {
 | 
					TEST_CASE("Software Interrupt", TAG) {
 | 
				
			||||||
    uint32_t raw = 0b00001111101010101010101010101010;
 | 
					    uint32_t raw = 0b00001111101010101010101010101010;
 | 
				
			||||||
    Instruction instruction(raw);
 | 
					    Instruction instruction(raw);
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
    CHECK(instruction.condition == Condition::EQ);
 | 
					    REQUIRE(instruction.condition == Condition::EQ);
 | 
				
			||||||
    CHECK(instruction.disassemble() == "SWIEQ");
 | 
					    REQUIRE(instruction.disassemble() == "SWIEQ");
 | 
				
			||||||
}
 | 
					}
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					#undef TAG
 | 
				
			||||||
 
 | 
				
			|||||||
							
								
								
									
										0
									
								
								tests/cpu/cpu.cc
									
									
									
									
									
										Normal file
									
								
							
							
						
						
									
										0
									
								
								tests/cpu/cpu.cc
									
									
									
									
									
										Normal file
									
								
							
							
								
								
									
										467
									
								
								tests/cpu/instruction.cc
									
									
									
									
									
										Normal file
									
								
							
							
						
						
									
										467
									
								
								tests/cpu/instruction.cc
									
									
									
									
									
										Normal file
									
								
							@@ -0,0 +1,467 @@
 | 
				
			|||||||
 | 
					#include "cpu/arm/instruction.hh"
 | 
				
			||||||
 | 
					#include "cpu/utility.hh"
 | 
				
			||||||
 | 
					#include <catch2/catch_test_macros.hpp>
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					[[maybe_unused]] static constexpr auto TAG = "disassembler";
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					using namespace arm;
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					TEST_CASE("Branch and Exchange", TAG) {
 | 
				
			||||||
 | 
					    uint32_t raw = 0b11000001001011111111111100011010;
 | 
				
			||||||
 | 
					    Instruction instruction(raw);
 | 
				
			||||||
 | 
					    BranchAndExchange* bx = nullptr;
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					    REQUIRE((bx = std::get_if<BranchAndExchange>(&instruction.data)));
 | 
				
			||||||
 | 
					    REQUIRE(instruction.condition == Condition::GT);
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					    REQUIRE(bx->rn == 10);
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					    REQUIRE(instruction.disassemble() == "BXGT R10");
 | 
				
			||||||
 | 
					}
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					TEST_CASE("Branch", TAG) {
 | 
				
			||||||
 | 
					    uint32_t raw = 0b11101011100001010111111111000011;
 | 
				
			||||||
 | 
					    Instruction instruction(raw);
 | 
				
			||||||
 | 
					    Branch* b = nullptr;
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					    REQUIRE((b = std::get_if<Branch>(&instruction.data)));
 | 
				
			||||||
 | 
					    REQUIRE(instruction.condition == Condition::AL);
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					    // last 24 bits = 8748995
 | 
				
			||||||
 | 
					    // (8748995 << 8) >> 6 sign extended = 0xFE15FF0C
 | 
				
			||||||
 | 
					    // Also +8 since PC is two instructions ahead
 | 
				
			||||||
 | 
					    REQUIRE(b->offset == 0xFE15FF14);
 | 
				
			||||||
 | 
					    REQUIRE(b->link == true);
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					    REQUIRE(instruction.disassemble() == "BL 0xFE15FF14");
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					    b->link = false;
 | 
				
			||||||
 | 
					    REQUIRE(instruction.disassemble() == "B 0xFE15FF14");
 | 
				
			||||||
 | 
					}
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					TEST_CASE("Multiply", TAG) {
 | 
				
			||||||
 | 
					    uint32_t raw = 0b00000000001110101110111110010000;
 | 
				
			||||||
 | 
					    Instruction instruction(raw);
 | 
				
			||||||
 | 
					    Multiply* mul = nullptr;
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					    REQUIRE((mul = std::get_if<Multiply>(&instruction.data)));
 | 
				
			||||||
 | 
					    REQUIRE(instruction.condition == Condition::EQ);
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					    REQUIRE(mul->rm == 0);
 | 
				
			||||||
 | 
					    REQUIRE(mul->rs == 15);
 | 
				
			||||||
 | 
					    REQUIRE(mul->rn == 14);
 | 
				
			||||||
 | 
					    REQUIRE(mul->rd == 10);
 | 
				
			||||||
 | 
					    REQUIRE(mul->acc == true);
 | 
				
			||||||
 | 
					    REQUIRE(mul->set == true);
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					    REQUIRE(instruction.disassemble() == "MLAEQS R10,R0,R15,R14");
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					    mul->acc = false;
 | 
				
			||||||
 | 
					    mul->set = false;
 | 
				
			||||||
 | 
					    REQUIRE(instruction.disassemble() == "MULEQ R10,R0,R15");
 | 
				
			||||||
 | 
					}
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					TEST_CASE("Multiply Long", TAG) {
 | 
				
			||||||
 | 
					    uint32_t raw = 0b00010000100111100111011010010010;
 | 
				
			||||||
 | 
					    Instruction instruction(raw);
 | 
				
			||||||
 | 
					    MultiplyLong* mull = nullptr;
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					    REQUIRE((mull = std::get_if<MultiplyLong>(&instruction.data)));
 | 
				
			||||||
 | 
					    REQUIRE(instruction.condition == Condition::NE);
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					    REQUIRE(mull->rm == 2);
 | 
				
			||||||
 | 
					    REQUIRE(mull->rs == 6);
 | 
				
			||||||
 | 
					    REQUIRE(mull->rdlo == 7);
 | 
				
			||||||
 | 
					    REQUIRE(mull->rdhi == 14);
 | 
				
			||||||
 | 
					    REQUIRE(mull->acc == false);
 | 
				
			||||||
 | 
					    REQUIRE(mull->set == true);
 | 
				
			||||||
 | 
					    REQUIRE(mull->uns == false);
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					    REQUIRE(instruction.disassemble() == "SMULLNES R7,R14,R2,R6");
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					    mull->acc = true;
 | 
				
			||||||
 | 
					    REQUIRE(instruction.disassemble() == "SMLALNES R7,R14,R2,R6");
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					    mull->uns = true;
 | 
				
			||||||
 | 
					    mull->set = false;
 | 
				
			||||||
 | 
					    REQUIRE(instruction.disassemble() == "UMLALNE R7,R14,R2,R6");
 | 
				
			||||||
 | 
					}
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					TEST_CASE("Undefined", TAG) {
 | 
				
			||||||
 | 
					    // notice how this is the same as single data transfer except the shift
 | 
				
			||||||
 | 
					    // is now a register based shift
 | 
				
			||||||
 | 
					    uint32_t raw = 0b11100111101000101010111100010110;
 | 
				
			||||||
 | 
					    Instruction instruction(raw);
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					    REQUIRE(instruction.condition == Condition::AL);
 | 
				
			||||||
 | 
					    REQUIRE(instruction.disassemble() == "UND");
 | 
				
			||||||
 | 
					}
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					TEST_CASE("Single Data Swap", TAG) {
 | 
				
			||||||
 | 
					    uint32_t raw = 0b10100001000010010101000010010110;
 | 
				
			||||||
 | 
					    Instruction instruction(raw);
 | 
				
			||||||
 | 
					    SingleDataSwap* swp = nullptr;
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					    REQUIRE((swp = std::get_if<SingleDataSwap>(&instruction.data)));
 | 
				
			||||||
 | 
					    REQUIRE(instruction.condition == Condition::GE);
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					    REQUIRE(swp->rm == 6);
 | 
				
			||||||
 | 
					    REQUIRE(swp->rd == 5);
 | 
				
			||||||
 | 
					    REQUIRE(swp->rn == 9);
 | 
				
			||||||
 | 
					    REQUIRE(swp->byte == false);
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					    REQUIRE(instruction.disassemble() == "SWPGE R5,R6,[R9]");
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					    swp->byte = true;
 | 
				
			||||||
 | 
					    REQUIRE(instruction.disassemble() == "SWPGEB R5,R6,[R9]");
 | 
				
			||||||
 | 
					}
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					TEST_CASE("Single Data Transfer", TAG) {
 | 
				
			||||||
 | 
					    uint32_t raw = 0b11100111101000101010111100000110;
 | 
				
			||||||
 | 
					    Instruction instruction(raw);
 | 
				
			||||||
 | 
					    SingleDataTransfer* ldr = nullptr;
 | 
				
			||||||
 | 
					    Shift* shift            = nullptr;
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					    REQUIRE((ldr = std::get_if<SingleDataTransfer>(&instruction.data)));
 | 
				
			||||||
 | 
					    REQUIRE(instruction.condition == Condition::AL);
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					    REQUIRE((shift = std::get_if<Shift>(&ldr->offset)));
 | 
				
			||||||
 | 
					    REQUIRE(shift->rm == 6);
 | 
				
			||||||
 | 
					    REQUIRE(shift->data.immediate == true);
 | 
				
			||||||
 | 
					    REQUIRE(shift->data.type == ShiftType::LSL);
 | 
				
			||||||
 | 
					    REQUIRE(shift->data.operand == 30);
 | 
				
			||||||
 | 
					    REQUIRE(ldr->rd == 10);
 | 
				
			||||||
 | 
					    REQUIRE(ldr->rn == 2);
 | 
				
			||||||
 | 
					    REQUIRE(ldr->load == false);
 | 
				
			||||||
 | 
					    REQUIRE(ldr->write == true);
 | 
				
			||||||
 | 
					    REQUIRE(ldr->byte == false);
 | 
				
			||||||
 | 
					    REQUIRE(ldr->up == true);
 | 
				
			||||||
 | 
					    REQUIRE(ldr->pre == true);
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					    ldr->load        = true;
 | 
				
			||||||
 | 
					    ldr->byte        = true;
 | 
				
			||||||
 | 
					    ldr->write       = false;
 | 
				
			||||||
 | 
					    shift->data.type = ShiftType::ROR;
 | 
				
			||||||
 | 
					    REQUIRE(instruction.disassemble() == "LDRB R10,[R2,+R6,ROR #30]");
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					    ldr->up  = false;
 | 
				
			||||||
 | 
					    ldr->pre = false;
 | 
				
			||||||
 | 
					    REQUIRE(instruction.disassemble() == "LDRB R10,[R2],-R6,ROR #30");
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					    ldr->offset = static_cast<uint16_t>(9023);
 | 
				
			||||||
 | 
					    REQUIRE(instruction.disassemble() == "LDRB R10,[R2],-#9023");
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					    ldr->pre = true;
 | 
				
			||||||
 | 
					    REQUIRE(instruction.disassemble() == "LDRB R10,[R2,-#9023]");
 | 
				
			||||||
 | 
					}
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					TEST_CASE("Halfword Transfer", TAG) {
 | 
				
			||||||
 | 
					    uint32_t raw = 0b00110001101011110010000010110110;
 | 
				
			||||||
 | 
					    Instruction instruction(raw);
 | 
				
			||||||
 | 
					    HalfwordTransfer* ldr = nullptr;
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					    REQUIRE((ldr = std::get_if<HalfwordTransfer>(&instruction.data)));
 | 
				
			||||||
 | 
					    REQUIRE(instruction.condition == Condition::CC);
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					    // offset is not immediate
 | 
				
			||||||
 | 
					    REQUIRE(ldr->imm == 0);
 | 
				
			||||||
 | 
					    // hence this offset is a register number (rm)
 | 
				
			||||||
 | 
					    REQUIRE(ldr->offset == 6);
 | 
				
			||||||
 | 
					    REQUIRE(ldr->half == true);
 | 
				
			||||||
 | 
					    REQUIRE(ldr->sign == false);
 | 
				
			||||||
 | 
					    REQUIRE(ldr->rd == 2);
 | 
				
			||||||
 | 
					    REQUIRE(ldr->rn == 15);
 | 
				
			||||||
 | 
					    REQUIRE(ldr->load == false);
 | 
				
			||||||
 | 
					    REQUIRE(ldr->write == true);
 | 
				
			||||||
 | 
					    REQUIRE(ldr->up == true);
 | 
				
			||||||
 | 
					    REQUIRE(ldr->pre == true);
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					    REQUIRE(instruction.disassemble() == "STRCCH R2,[R15,+R6]!");
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					    ldr->pre  = false;
 | 
				
			||||||
 | 
					    ldr->load = true;
 | 
				
			||||||
 | 
					    ldr->sign = true;
 | 
				
			||||||
 | 
					    ldr->up   = false;
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					    REQUIRE(instruction.disassemble() == "LDRCCSH R2,[R15],-R6");
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					    ldr->half = false;
 | 
				
			||||||
 | 
					    REQUIRE(instruction.disassemble() == "LDRCCSB R2,[R15],-R6");
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					    ldr->load = false;
 | 
				
			||||||
 | 
					    // not a register anymore
 | 
				
			||||||
 | 
					    ldr->imm    = 1;
 | 
				
			||||||
 | 
					    ldr->offset = 90;
 | 
				
			||||||
 | 
					    REQUIRE(instruction.disassemble() == "STRCCSB R2,[R15],-#90");
 | 
				
			||||||
 | 
					}
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					TEST_CASE("Block Data Transfer", TAG) {
 | 
				
			||||||
 | 
					    uint32_t raw = 0b10011001010101110100000101101101;
 | 
				
			||||||
 | 
					    Instruction instruction(raw);
 | 
				
			||||||
 | 
					    BlockDataTransfer* ldm = nullptr;
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					    REQUIRE((ldm = std::get_if<BlockDataTransfer>(&instruction.data)));
 | 
				
			||||||
 | 
					    REQUIRE(instruction.condition == Condition::LS);
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					    {
 | 
				
			||||||
 | 
					        uint16_t regs = 0;
 | 
				
			||||||
 | 
					        regs |= 1 << 0;
 | 
				
			||||||
 | 
					        regs |= 1 << 2;
 | 
				
			||||||
 | 
					        regs |= 1 << 3;
 | 
				
			||||||
 | 
					        regs |= 1 << 5;
 | 
				
			||||||
 | 
					        regs |= 1 << 6;
 | 
				
			||||||
 | 
					        regs |= 1 << 8;
 | 
				
			||||||
 | 
					        regs |= 1 << 14;
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					        REQUIRE(ldm->regs == regs);
 | 
				
			||||||
 | 
					    }
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					    REQUIRE(ldm->rn == 7);
 | 
				
			||||||
 | 
					    REQUIRE(ldm->load == true);
 | 
				
			||||||
 | 
					    REQUIRE(ldm->write == false);
 | 
				
			||||||
 | 
					    REQUIRE(ldm->s == true);
 | 
				
			||||||
 | 
					    REQUIRE(ldm->up == false);
 | 
				
			||||||
 | 
					    REQUIRE(ldm->pre == true);
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					    REQUIRE(instruction.disassemble() == "LDMLSDB R7,{R0,R2,R3,R5,R6,R8,R14}^");
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					    ldm->write = true;
 | 
				
			||||||
 | 
					    ldm->s     = false;
 | 
				
			||||||
 | 
					    ldm->up    = true;
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					    REQUIRE(instruction.disassemble() == "LDMLSIB R7!,{R0,R2,R3,R5,R6,R8,R14}");
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					    ldm->regs &= ~(1 << 6);
 | 
				
			||||||
 | 
					    ldm->regs &= ~(1 << 3);
 | 
				
			||||||
 | 
					    ldm->regs &= ~(1 << 8);
 | 
				
			||||||
 | 
					    ldm->load = false;
 | 
				
			||||||
 | 
					    ldm->pre  = false;
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					    REQUIRE(instruction.disassemble() == "STMLSIA R7!,{R0,R2,R5,R14}");
 | 
				
			||||||
 | 
					}
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					TEST_CASE("PSR Transfer", TAG) {
 | 
				
			||||||
 | 
					    PsrTransfer* msr = nullptr;
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					    SECTION("MRS") {
 | 
				
			||||||
 | 
					        uint32_t raw = 0b01000001010011111010000000000000;
 | 
				
			||||||
 | 
					        Instruction instruction(raw);
 | 
				
			||||||
 | 
					        PsrTransfer* mrs = nullptr;
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					        REQUIRE((mrs = std::get_if<PsrTransfer>(&instruction.data)));
 | 
				
			||||||
 | 
					        REQUIRE(instruction.condition == Condition::MI);
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					        REQUIRE(mrs->type == PsrTransfer::Type::Mrs);
 | 
				
			||||||
 | 
					        // Operand is a register in the case of MRS (PSR -> Register)
 | 
				
			||||||
 | 
					        REQUIRE(mrs->operand == 10);
 | 
				
			||||||
 | 
					        REQUIRE(mrs->spsr == true);
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					        REQUIRE(instruction.disassemble() == "MRSMI R10,SPSR_all");
 | 
				
			||||||
 | 
					    }
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					    SECTION("MSR") {
 | 
				
			||||||
 | 
					        uint32_t raw = 0b11100001001010011111000000001000;
 | 
				
			||||||
 | 
					        Instruction instruction(raw);
 | 
				
			||||||
 | 
					        PsrTransfer* msr = nullptr;
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					        REQUIRE((msr = std::get_if<PsrTransfer>(&instruction.data)));
 | 
				
			||||||
 | 
					        REQUIRE(instruction.condition == Condition::AL);
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					        REQUIRE(msr->type == PsrTransfer::Type::Msr);
 | 
				
			||||||
 | 
					        // Operand is a register in the case of MSR (Register -> PSR)
 | 
				
			||||||
 | 
					        REQUIRE(msr->operand == 8);
 | 
				
			||||||
 | 
					        REQUIRE(msr->spsr == false);
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					        REQUIRE(instruction.disassemble() == "MSR CPSR_all,R8");
 | 
				
			||||||
 | 
					    }
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					    SECTION("MSR_flg with register operand") {
 | 
				
			||||||
 | 
					        uint32_t raw = 0b01100001001010001111000000001000;
 | 
				
			||||||
 | 
					        Instruction instruction(raw);
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					        REQUIRE((msr = std::get_if<PsrTransfer>(&instruction.data)));
 | 
				
			||||||
 | 
					        REQUIRE(instruction.condition == Condition::VS);
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					        REQUIRE(msr->type == PsrTransfer::Type::Msr_flg);
 | 
				
			||||||
 | 
					        REQUIRE(msr->imm == 0);
 | 
				
			||||||
 | 
					        REQUIRE(msr->operand == 8);
 | 
				
			||||||
 | 
					        REQUIRE(msr->spsr == false);
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					        REQUIRE(instruction.disassemble() == "MSRVS CPSR_flg,R8");
 | 
				
			||||||
 | 
					    }
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					    SECTION("MSR_flg with immediate operand") {
 | 
				
			||||||
 | 
					        uint32_t raw = 0b11100011011010001111011101101000;
 | 
				
			||||||
 | 
					        Instruction instruction(raw);
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					        REQUIRE((msr = std::get_if<PsrTransfer>(&instruction.data)));
 | 
				
			||||||
 | 
					        REQUIRE(instruction.condition == Condition::AL);
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					        REQUIRE(msr->type == PsrTransfer::Type::Msr_flg);
 | 
				
			||||||
 | 
					        REQUIRE(msr->imm == 1);
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					        // 104 (32 bits) rotated by 2 * 7
 | 
				
			||||||
 | 
					        REQUIRE(msr->operand == 27262976);
 | 
				
			||||||
 | 
					        REQUIRE(msr->spsr == true);
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					        REQUIRE(instruction.disassemble() == "MSR SPSR_flg,#27262976");
 | 
				
			||||||
 | 
					    }
 | 
				
			||||||
 | 
					}
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					TEST_CASE("Data Processing", TAG) {
 | 
				
			||||||
 | 
					    uint32_t raw = 0b11100010000111100111101101100001;
 | 
				
			||||||
 | 
					    Instruction instruction(raw);
 | 
				
			||||||
 | 
					    DataProcessing* alu = nullptr;
 | 
				
			||||||
 | 
					    Shift* shift        = nullptr;
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					    REQUIRE((alu = std::get_if<DataProcessing>(&instruction.data)));
 | 
				
			||||||
 | 
					    REQUIRE(instruction.condition == Condition::AL);
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					    // operand 2 is a shifted register
 | 
				
			||||||
 | 
					    REQUIRE((shift = std::get_if<Shift>(&alu->operand)));
 | 
				
			||||||
 | 
					    REQUIRE(shift->rm == 1);
 | 
				
			||||||
 | 
					    REQUIRE(shift->data.immediate == true);
 | 
				
			||||||
 | 
					    REQUIRE(shift->data.type == ShiftType::ROR);
 | 
				
			||||||
 | 
					    REQUIRE(shift->data.operand == 22);
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					    REQUIRE(alu->rd == 7);
 | 
				
			||||||
 | 
					    REQUIRE(alu->rn == 14);
 | 
				
			||||||
 | 
					    REQUIRE(alu->set == true);
 | 
				
			||||||
 | 
					    REQUIRE(alu->opcode == OpCode::AND);
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					    REQUIRE(instruction.disassemble() == "ANDS R7,R14,R1,ROR #22");
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					    shift->data.immediate = false;
 | 
				
			||||||
 | 
					    shift->data.operand   = 2;
 | 
				
			||||||
 | 
					    alu->set              = false;
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					    REQUIRE(instruction.disassemble() == "AND R7,R14,R1,ROR R2");
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					    alu->operand = static_cast<uint32_t>(3300012);
 | 
				
			||||||
 | 
					    REQUIRE(instruction.disassemble() == "AND R7,R14,#3300012");
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					    SECTION("set-only operations") {
 | 
				
			||||||
 | 
					        alu->set = true;
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					        alu->opcode = OpCode::TST;
 | 
				
			||||||
 | 
					        REQUIRE(instruction.disassemble() == "TST R14,#3300012");
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					        alu->opcode = OpCode::TEQ;
 | 
				
			||||||
 | 
					        REQUIRE(instruction.disassemble() == "TEQ R14,#3300012");
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					        alu->opcode = OpCode::CMP;
 | 
				
			||||||
 | 
					        REQUIRE(instruction.disassemble() == "CMP R14,#3300012");
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					        alu->opcode = OpCode::CMN;
 | 
				
			||||||
 | 
					        REQUIRE(instruction.disassemble() == "CMN R14,#3300012");
 | 
				
			||||||
 | 
					    }
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					    SECTION("destination operations") {
 | 
				
			||||||
 | 
					        alu->opcode = OpCode::EOR;
 | 
				
			||||||
 | 
					        REQUIRE(instruction.disassemble() == "EOR R7,R14,#3300012");
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					        alu->opcode = OpCode::SUB;
 | 
				
			||||||
 | 
					        REQUIRE(instruction.disassemble() == "SUB R7,R14,#3300012");
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					        alu->opcode = OpCode::RSB;
 | 
				
			||||||
 | 
					        REQUIRE(instruction.disassemble() == "RSB R7,R14,#3300012");
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					        alu->opcode = OpCode::SUB;
 | 
				
			||||||
 | 
					        REQUIRE(instruction.disassemble() == "SUB R7,R14,#3300012");
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					        alu->opcode = OpCode::ADC;
 | 
				
			||||||
 | 
					        REQUIRE(instruction.disassemble() == "ADC R7,R14,#3300012");
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					        alu->opcode = OpCode::SBC;
 | 
				
			||||||
 | 
					        REQUIRE(instruction.disassemble() == "SBC R7,R14,#3300012");
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					        alu->opcode = OpCode::RSC;
 | 
				
			||||||
 | 
					        REQUIRE(instruction.disassemble() == "RSC R7,R14,#3300012");
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					        alu->opcode = OpCode::ORR;
 | 
				
			||||||
 | 
					        REQUIRE(instruction.disassemble() == "ORR R7,R14,#3300012");
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					        alu->opcode = OpCode::MOV;
 | 
				
			||||||
 | 
					        REQUIRE(instruction.disassemble() == "MOV R7,#3300012");
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					        alu->opcode = OpCode::BIC;
 | 
				
			||||||
 | 
					        REQUIRE(instruction.disassemble() == "BIC R7,R14,#3300012");
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					        alu->opcode = OpCode::MVN;
 | 
				
			||||||
 | 
					        REQUIRE(instruction.disassemble() == "MVN R7,#3300012");
 | 
				
			||||||
 | 
					    }
 | 
				
			||||||
 | 
					}
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					TEST_CASE("Coprocessor Data Transfer", TAG) {
 | 
				
			||||||
 | 
					    uint32_t raw = 0b10101101101001011111000101000110;
 | 
				
			||||||
 | 
					    Instruction instruction(raw);
 | 
				
			||||||
 | 
					    CoprocessorDataTransfer* ldc = nullptr;
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					    REQUIRE((ldc = std::get_if<CoprocessorDataTransfer>(&instruction.data)));
 | 
				
			||||||
 | 
					    REQUIRE(instruction.condition == Condition::GE);
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					    REQUIRE(ldc->offset == 70);
 | 
				
			||||||
 | 
					    REQUIRE(ldc->cpn == 1);
 | 
				
			||||||
 | 
					    REQUIRE(ldc->crd == 15);
 | 
				
			||||||
 | 
					    REQUIRE(ldc->rn == 5);
 | 
				
			||||||
 | 
					    REQUIRE(ldc->load == false);
 | 
				
			||||||
 | 
					    REQUIRE(ldc->write == true);
 | 
				
			||||||
 | 
					    REQUIRE(ldc->len == false);
 | 
				
			||||||
 | 
					    REQUIRE(ldc->up == true);
 | 
				
			||||||
 | 
					    REQUIRE(ldc->pre == true);
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					    REQUIRE(instruction.disassemble() == "STCGE p1,c15,[R5,#70]!");
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					    ldc->load  = true;
 | 
				
			||||||
 | 
					    ldc->pre   = false;
 | 
				
			||||||
 | 
					    ldc->write = false;
 | 
				
			||||||
 | 
					    ldc->len   = true;
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					    REQUIRE(instruction.disassemble() == "LDCGEL p1,c15,[R5],#70");
 | 
				
			||||||
 | 
					}
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					TEST_CASE("Coprocessor Operand Operation", TAG) {
 | 
				
			||||||
 | 
					    uint32_t raw = 0b11101110101001011111000101000110;
 | 
				
			||||||
 | 
					    Instruction instruction(raw);
 | 
				
			||||||
 | 
					    CoprocessorDataOperation* cdp = nullptr;
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					    REQUIRE((cdp = std::get_if<CoprocessorDataOperation>(&instruction.data)));
 | 
				
			||||||
 | 
					    REQUIRE(instruction.condition == Condition::AL);
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					    REQUIRE(cdp->crm == 6);
 | 
				
			||||||
 | 
					    REQUIRE(cdp->cp == 2);
 | 
				
			||||||
 | 
					    REQUIRE(cdp->cpn == 1);
 | 
				
			||||||
 | 
					    REQUIRE(cdp->crd == 15);
 | 
				
			||||||
 | 
					    REQUIRE(cdp->crn == 5);
 | 
				
			||||||
 | 
					    REQUIRE(cdp->cp_opc == 10);
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					    REQUIRE(instruction.disassemble() == "CDP p1,10,c15,c5,c6,2");
 | 
				
			||||||
 | 
					}
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					TEST_CASE("Coprocessor Register Transfer", TAG) {
 | 
				
			||||||
 | 
					    uint32_t raw = 0b11101110101001011111000101010110;
 | 
				
			||||||
 | 
					    Instruction instruction(raw);
 | 
				
			||||||
 | 
					    CoprocessorRegisterTransfer* mrc = nullptr;
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					    REQUIRE(
 | 
				
			||||||
 | 
					      (mrc = std::get_if<CoprocessorRegisterTransfer>(&instruction.data)));
 | 
				
			||||||
 | 
					    REQUIRE(instruction.condition == Condition::AL);
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					    REQUIRE(mrc->crm == 6);
 | 
				
			||||||
 | 
					    REQUIRE(mrc->cp == 2);
 | 
				
			||||||
 | 
					    REQUIRE(mrc->cpn == 1);
 | 
				
			||||||
 | 
					    REQUIRE(mrc->rd == 15);
 | 
				
			||||||
 | 
					    REQUIRE(mrc->crn == 5);
 | 
				
			||||||
 | 
					    REQUIRE(mrc->load == false);
 | 
				
			||||||
 | 
					    REQUIRE(mrc->cp_opc == 5);
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					    REQUIRE(instruction.disassemble() == "MCR p1,5,R15,c5,c6,2");
 | 
				
			||||||
 | 
					}
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					TEST_CASE("Software Interrupt", TAG) {
 | 
				
			||||||
 | 
					    uint32_t raw = 0b00001111101010101010101010101010;
 | 
				
			||||||
 | 
					    Instruction instruction(raw);
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					    REQUIRE(instruction.condition == Condition::EQ);
 | 
				
			||||||
 | 
					    REQUIRE(instruction.disassemble() == "SWIEQ");
 | 
				
			||||||
 | 
					}
 | 
				
			||||||
@@ -1,8 +0,0 @@
 | 
				
			|||||||
#include "util/loglevel.hh"
 | 
					 | 
				
			||||||
#include <catch2/catch_session.hpp>
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
int
 | 
					 | 
				
			||||||
main(int argc, char* argv[]) {
 | 
					 | 
				
			||||||
    matar::set_log_level(matar::LogLevel::Off);
 | 
					 | 
				
			||||||
    return Catch::Session().run(argc, argv);
 | 
					 | 
				
			||||||
}
 | 
					 | 
				
			||||||
							
								
								
									
										121
									
								
								tests/memory.cc
									
									
									
									
									
								
							
							
						
						
									
										121
									
								
								tests/memory.cc
									
									
									
									
									
								
							@@ -1,121 +0,0 @@
 | 
				
			|||||||
#include "memory.hh"
 | 
					 | 
				
			||||||
#include <catch2/catch_test_macros.hpp>
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
static constexpr auto TAG = "[memory]";
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
using namespace matar;
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
class MemFixture {
 | 
					 | 
				
			||||||
  public:
 | 
					 | 
				
			||||||
    MemFixture()
 | 
					 | 
				
			||||||
      : memory(std::array<uint8_t, Memory::BIOS_SIZE>(),
 | 
					 | 
				
			||||||
               std::vector<uint8_t>(Header::HEADER_SIZE)) {}
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
  protected:
 | 
					 | 
				
			||||||
    Memory memory;
 | 
					 | 
				
			||||||
};
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
TEST_CASE_METHOD(MemFixture, "bios", TAG) {
 | 
					 | 
				
			||||||
    memory.write(0, 0xAC);
 | 
					 | 
				
			||||||
    CHECK(memory.read(0) == 0xAC);
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
    memory.write(0x3FFF, 0x48);
 | 
					 | 
				
			||||||
    CHECK(memory.read(0x3FFF) == 0x48);
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
    memory.write(0x2A56, 0x10);
 | 
					 | 
				
			||||||
    CHECK(memory.read(0x2A56) == 0x10);
 | 
					 | 
				
			||||||
}
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
TEST_CASE_METHOD(MemFixture, "board wram", TAG) {
 | 
					 | 
				
			||||||
    memory.write(0x2000000, 0xAC);
 | 
					 | 
				
			||||||
    CHECK(memory.read(0x2000000) == 0xAC);
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
    memory.write(0x203FFFF, 0x48);
 | 
					 | 
				
			||||||
    CHECK(memory.read(0x203FFFF) == 0x48);
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
    memory.write(0x2022A56, 0x10);
 | 
					 | 
				
			||||||
    CHECK(memory.read(0x2022A56) == 0x10);
 | 
					 | 
				
			||||||
}
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
TEST_CASE_METHOD(MemFixture, "chip wram", TAG) {
 | 
					 | 
				
			||||||
    memory.write(0x3000000, 0xAC);
 | 
					 | 
				
			||||||
    CHECK(memory.read(0x3000000) == 0xAC);
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
    memory.write(0x3007FFF, 0x48);
 | 
					 | 
				
			||||||
    CHECK(memory.read(0x3007FFF) == 0x48);
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
    memory.write(0x3002A56, 0x10);
 | 
					 | 
				
			||||||
    CHECK(memory.read(0x3002A56) == 0x10);
 | 
					 | 
				
			||||||
}
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
TEST_CASE_METHOD(MemFixture, "palette ram", TAG) {
 | 
					 | 
				
			||||||
    memory.write(0x5000000, 0xAC);
 | 
					 | 
				
			||||||
    CHECK(memory.read(0x5000000) == 0xAC);
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
    memory.write(0x50003FF, 0x48);
 | 
					 | 
				
			||||||
    CHECK(memory.read(0x50003FF) == 0x48);
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
    memory.write(0x5000156, 0x10);
 | 
					 | 
				
			||||||
    CHECK(memory.read(0x5000156) == 0x10);
 | 
					 | 
				
			||||||
}
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
TEST_CASE_METHOD(MemFixture, "video ram", TAG) {
 | 
					 | 
				
			||||||
    memory.write(0x6000000, 0xAC);
 | 
					 | 
				
			||||||
    CHECK(memory.read(0x6000000) == 0xAC);
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
    memory.write(0x6017FFF, 0x48);
 | 
					 | 
				
			||||||
    CHECK(memory.read(0x6017FFF) == 0x48);
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
    memory.write(0x6012A56, 0x10);
 | 
					 | 
				
			||||||
    CHECK(memory.read(0x6012A56) == 0x10);
 | 
					 | 
				
			||||||
}
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
TEST_CASE_METHOD(MemFixture, "oam obj ram", TAG) {
 | 
					 | 
				
			||||||
    memory.write(0x7000000, 0xAC);
 | 
					 | 
				
			||||||
    CHECK(memory.read(0x7000000) == 0xAC);
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
    memory.write(0x70003FF, 0x48);
 | 
					 | 
				
			||||||
    CHECK(memory.read(0x70003FF) == 0x48);
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
    memory.write(0x7000156, 0x10);
 | 
					 | 
				
			||||||
    CHECK(memory.read(0x7000156) == 0x10);
 | 
					 | 
				
			||||||
}
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
TEST_CASE("rom", TAG) {
 | 
					 | 
				
			||||||
    // 32 megabyte ROM
 | 
					 | 
				
			||||||
    Memory memory(std::array<uint8_t, Memory::BIOS_SIZE>(),
 | 
					 | 
				
			||||||
                  std::vector<uint8_t>(32 * 1024 * 1024));
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
    SECTION("ROM1") {
 | 
					 | 
				
			||||||
        memory.write(0x8000000, 0xAC);
 | 
					 | 
				
			||||||
        CHECK(memory.read(0x8000000) == 0xAC);
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
        memory.write(0x9FFFFFF, 0x48);
 | 
					 | 
				
			||||||
        CHECK(memory.read(0x9FFFFFF) == 0x48);
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
        memory.write(0x8ef0256, 0x10);
 | 
					 | 
				
			||||||
        CHECK(memory.read(0x8ef0256) == 0x10);
 | 
					 | 
				
			||||||
    }
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
    SECTION("ROM2") {
 | 
					 | 
				
			||||||
        memory.write(0xA000000, 0xAC);
 | 
					 | 
				
			||||||
        CHECK(memory.read(0xA000000) == 0xAC);
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
        memory.write(0xBFFFFFF, 0x48);
 | 
					 | 
				
			||||||
        CHECK(memory.read(0xBFFFFFF) == 0x48);
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
        memory.write(0xAEF0256, 0x10);
 | 
					 | 
				
			||||||
        CHECK(memory.read(0xAEF0256) == 0x10);
 | 
					 | 
				
			||||||
    }
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
    SECTION("ROM3") {
 | 
					 | 
				
			||||||
        memory.write(0xC000000, 0xAC);
 | 
					 | 
				
			||||||
        CHECK(memory.read(0xC000000) == 0xAC);
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
        memory.write(0xDFFFFFF, 0x48);
 | 
					 | 
				
			||||||
        CHECK(memory.read(0xDFFFFFF) == 0x48);
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
        memory.write(0xCEF0256, 0x10);
 | 
					 | 
				
			||||||
        CHECK(memory.read(0xCEF0256) == 0x10);
 | 
					 | 
				
			||||||
    }
 | 
					 | 
				
			||||||
}
 | 
					 | 
				
			||||||
@@ -2,25 +2,18 @@ tests_deps = [
 | 
				
			|||||||
  lib
 | 
					  lib
 | 
				
			||||||
]
 | 
					]
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
src = include_directories('../src')
 | 
					tests_sources = files()
 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
tests_sources = files(
 | 
					 | 
				
			||||||
  'main.cc',
 | 
					 | 
				
			||||||
  'bus.cc',
 | 
					 | 
				
			||||||
  'memory.cc'
 | 
					 | 
				
			||||||
)
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
subdir('cpu')
 | 
					subdir('cpu')
 | 
				
			||||||
subdir('util')
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
catch2 = dependency('catch2', version: '>=3.4.0', static: true)
 | 
					catch2 = dependency('catch2-with-main', version: '>=3.4.0', static: true)
 | 
				
			||||||
catch2_tests = executable(
 | 
					catch2_tests = executable(
 | 
				
			||||||
  'matar_tests',
 | 
					  meson.project_name() + '_tests',
 | 
				
			||||||
  tests_sources,
 | 
					  tests_sources,
 | 
				
			||||||
  dependencies: catch2,
 | 
					  dependencies: catch2,
 | 
				
			||||||
  link_with: tests_deps,
 | 
					  link_with: tests_deps,
 | 
				
			||||||
  include_directories: [inc, src],
 | 
					  include_directories: inc,
 | 
				
			||||||
  build_by_default: false,
 | 
					  build_by_default: false
 | 
				
			||||||
)
 | 
					)
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
test('catch2 tests', catch2_tests)
 | 
					test('catch2 tests', catch2_tests)
 | 
				
			||||||
 
 | 
				
			|||||||
@@ -1,106 +0,0 @@
 | 
				
			|||||||
#include "util/bits.hh"
 | 
					 | 
				
			||||||
#include <catch2/catch_test_macros.hpp>
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
static constexpr auto TAG = "[util][bits]";
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
TEST_CASE("8 bits", TAG) {
 | 
					 | 
				
			||||||
    uint8_t num = 45;
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
    CHECK(get_bit(num, 0));
 | 
					 | 
				
			||||||
    CHECK(!get_bit(num, 1));
 | 
					 | 
				
			||||||
    CHECK(get_bit(num, 5));
 | 
					 | 
				
			||||||
    CHECK(!get_bit(num, 6));
 | 
					 | 
				
			||||||
    CHECK(!get_bit(num, 7));
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
    set_bit(num, 6);
 | 
					 | 
				
			||||||
    CHECK(get_bit(num, 6));
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
    rst_bit(num, 6);
 | 
					 | 
				
			||||||
    CHECK(!get_bit(num, 6));
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
    chg_bit(num, 5, false);
 | 
					 | 
				
			||||||
    CHECK(!get_bit(num, 5));
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
    chg_bit(num, 5, true);
 | 
					 | 
				
			||||||
    CHECK(get_bit(num, 5));
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
    // 0b0110
 | 
					 | 
				
			||||||
    CHECK(bit_range(num, 1, 4) == 6);
 | 
					 | 
				
			||||||
}
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
TEST_CASE("16 bits", TAG) {
 | 
					 | 
				
			||||||
    uint16_t num = 34587;
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
    CHECK(get_bit(num, 0));
 | 
					 | 
				
			||||||
    CHECK(get_bit(num, 1));
 | 
					 | 
				
			||||||
    CHECK(!get_bit(num, 5));
 | 
					 | 
				
			||||||
    CHECK(!get_bit(num, 14));
 | 
					 | 
				
			||||||
    CHECK(get_bit(num, 15));
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
    set_bit(num, 14);
 | 
					 | 
				
			||||||
    CHECK(get_bit(num, 14));
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
    rst_bit(num, 14);
 | 
					 | 
				
			||||||
    CHECK(!get_bit(num, 14));
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
    chg_bit(num, 5, true);
 | 
					 | 
				
			||||||
    CHECK(get_bit(num, 5));
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
    // num = 45
 | 
					 | 
				
			||||||
    chg_bit(num, 5, false);
 | 
					 | 
				
			||||||
    CHECK(!get_bit(num, 5));
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
    // 0b1000110
 | 
					 | 
				
			||||||
    CHECK(bit_range(num, 2, 8) == 70);
 | 
					 | 
				
			||||||
}
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
TEST_CASE("32 bits", TAG) {
 | 
					 | 
				
			||||||
    uint32_t num = 3194142523;
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
    CHECK(get_bit(num, 0));
 | 
					 | 
				
			||||||
    CHECK(get_bit(num, 1));
 | 
					 | 
				
			||||||
    CHECK(get_bit(num, 12));
 | 
					 | 
				
			||||||
    CHECK(get_bit(num, 29));
 | 
					 | 
				
			||||||
    CHECK(!get_bit(num, 30));
 | 
					 | 
				
			||||||
    CHECK(get_bit(num, 31));
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
    set_bit(num, 30);
 | 
					 | 
				
			||||||
    CHECK(get_bit(num, 30));
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
    rst_bit(num, 30);
 | 
					 | 
				
			||||||
    CHECK(!get_bit(num, 30));
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
    chg_bit(num, 12, false);
 | 
					 | 
				
			||||||
    CHECK(!get_bit(num, 12));
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
    chg_bit(num, 12, true);
 | 
					 | 
				
			||||||
    CHECK(get_bit(num, 12));
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
    // 0b10011000101011111100111
 | 
					 | 
				
			||||||
    CHECK(bit_range(num, 3, 25) == 5003239);
 | 
					 | 
				
			||||||
}
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
TEST_CASE("64 bits", TAG) {
 | 
					 | 
				
			||||||
    uint64_t num = 58943208889991935;
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
    CHECK(get_bit(num, 0));
 | 
					 | 
				
			||||||
    CHECK(get_bit(num, 1));
 | 
					 | 
				
			||||||
    CHECK(!get_bit(num, 10));
 | 
					 | 
				
			||||||
    CHECK(get_bit(num, 55));
 | 
					 | 
				
			||||||
    CHECK(!get_bit(num, 60));
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
    set_bit(num, 63);
 | 
					 | 
				
			||||||
    CHECK(get_bit(num, 63));
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
    rst_bit(num, 63);
 | 
					 | 
				
			||||||
    CHECK(!get_bit(num, 63));
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
    chg_bit(num, 10, true);
 | 
					 | 
				
			||||||
    CHECK(get_bit(num, 10));
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
    chg_bit(num, 10, false);
 | 
					 | 
				
			||||||
    CHECK(!get_bit(num, 10));
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
    // 0b011010001
 | 
					 | 
				
			||||||
    CHECK(bit_range(num, 39, 47) == 209);
 | 
					 | 
				
			||||||
}
 | 
					 | 
				
			||||||
@@ -1,21 +0,0 @@
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			|||||||
#include "util/crypto.hh"
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			||||||
#include <catch2/catch_test_macros.hpp>
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			||||||
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			||||||
static constexpr auto TAG = "[util][crypto]";
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			||||||
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			||||||
TEST_CASE("sha256 matar", TAG) {
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			||||||
    std::array<uint8_t, 5> data = { 'm', 'a', 't', 'a', 'r' };
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					 | 
				
			||||||
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					 | 
				
			||||||
    CHECK(crypto::sha256(data) ==
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					 | 
				
			||||||
          "3b02a908fd5743c0e868675bb6ae77d2a62b3b5f7637413238e2a1e0e94b6a53");
 | 
					 | 
				
			||||||
}
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					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
TEST_CASE("sha256 forgis", TAG) {
 | 
					 | 
				
			||||||
    std::array<uint8_t, 32> data = { 'i', ' ', 'p', 'u', 't', ' ', 't', 'h',
 | 
					 | 
				
			||||||
                                     'e', ' ', 'n', 'e', 'w', ' ', 'f', 'o',
 | 
					 | 
				
			||||||
                                     'r', 'g', 'i', 's', ' ', 'o', 'n', ' ',
 | 
					 | 
				
			||||||
                                     't', 'h', 'e', ' ', 'j', 'e', 'e', 'p' };
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
    CHECK(crypto::sha256(data) ==
 | 
					 | 
				
			||||||
          "cfddca2ce2673f355518cbe2df2a8522693c54723a469e8b36a4f68b90d2b759");
 | 
					 | 
				
			||||||
}
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					 | 
				
			||||||
@@ -1,4 +0,0 @@
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			|||||||
tests_sources += files(
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					 | 
				
			||||||
  'bits.cc',
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					 | 
				
			||||||
  'crypto.cc'
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			||||||
)
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			||||||
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