Adds the simple test virtual machine and a few hard-coded test programs
Joey Pollack
2 years ago
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48bfaf500a
commit
6efdfecf54
@ -0,0 +1,3 @@
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{
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"rust-analyzer.showUnlinkedFileNotification": false
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}
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@ -0,0 +1,9 @@
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[package]
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name = "simple_test_machine"
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version = "0.1.0"
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edition = "2021"
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# See more keys and their definitions at https://doc.rust-lang.org/cargo/reference/manifest.html
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[dependencies]
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re6502 = { path = "../" }
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@ -0,0 +1,156 @@
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use std::str;
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/////////////////////////////////////////////////////////////////////
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// BUS
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/////////////////////////////////////////////////////////////////////
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use re6502::r6502::{R6502, Bus, Flags};
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struct TBus
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{
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memory: [u8; 64 * 1024]
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}
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impl TBus
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{
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pub fn new() -> TBus
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{
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TBus { memory: [0; 64 * 1024] }
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}
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pub fn clear_memory(&mut self)
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{
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for i in 0..self.memory.len()
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{
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self.memory[i] = 0;
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}
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}
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pub fn load_into_memory(&mut self, data: &[u8], at: u16)
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{
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for i in 0..data.len()
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{
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self.write(at + i as u16, data[i]);
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}
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}
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}
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impl Bus for TBus
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{
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fn read(&self, addr: u16) -> u8
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{
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self.memory[addr as usize]
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}
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fn write(&mut self, addr: u16, value: u8)
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{
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self.memory[addr as usize] = value;
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}
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}
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//|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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// CONSOLE
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//|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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pub const OUTPUT_ADDR: u16 = 0x00A0;
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pub const PRINT_BYTE_FLAG: u16 = 0x009E;
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pub const PRINT_STR_FLAG: u16 = 0x009F;
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// TODO: Handle input
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struct OutputConsole
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{
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}
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impl OutputConsole
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{
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// fn new() -> Console
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// {
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// Console { }
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// }
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fn clock(_cpu: &mut R6502, bus: &mut TBus )
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{
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// Check for a string to print
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let mut value = bus.read(PRINT_STR_FLAG);
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if value != 0
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{
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let mut msg: Vec<u8> = Vec::new();
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let mut idx = 0;
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while value != 0
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{
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value = bus.read(OUTPUT_ADDR + idx);
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msg.push(value);
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idx += 1;
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}
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||||
// Mark the string as empty again
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bus.write(PRINT_STR_FLAG, 0);
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||||
println!("{}", str::from_utf8(&msg).unwrap());
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||||
}
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||||
// Check for byte to print
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let flag = bus.read(PRINT_BYTE_FLAG);
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||||
if flag != 0
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||||
{
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let byte = bus.read(OUTPUT_ADDR);
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||||
bus.write(PRINT_BYTE_FLAG, 0);
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||||
println!("{}", byte as u8);
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}
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}
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}
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/////////////////////////////////////////////////////////////////////
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// MACHINE
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/////////////////////////////////////////////////////////////////////
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const PROGRAM_START_ADDR: u16 = 0x0200; // Program code starts on page 2
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const CPU_RESET_START_ADDR: u16 = 0xFFFC; // This is where the cpu looks for the address to start executing code at
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pub struct TestMachine
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{
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||||
bus: TBus,
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||||
cpu: R6502,
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}
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impl TestMachine
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||||
{
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pub fn new() -> TestMachine
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{
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TestMachine { bus: TBus::new(), cpu: R6502::new() }
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}
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pub fn reset(&mut self)
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{
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self.cpu.reset(&mut self.bus);
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}
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pub fn load_program(&mut self, program: &[u8])
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{
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self.bus.clear_memory();
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// Load program starting at page 2
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self.bus.load_into_memory(program, PROGRAM_START_ADDR);
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||||
// Set the cpu program start address
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||||
self.bus.write(CPU_RESET_START_ADDR, (PROGRAM_START_ADDR & 0x00FF) as u8);
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||||
self.bus.write(CPU_RESET_START_ADDR + 1, ((PROGRAM_START_ADDR & 0xFF00) >> 8) as u8);
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||||
|
||||
self.reset();
|
||||
}
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pub fn run_program(&mut self)
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{
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||||
// Program should run until the cpu detects that it has stopped
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||||
// or when the program hits a BRK instruction
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||||
while !self.cpu.is_program_stopped() && self.cpu.check_flag(Flags::B) == 0
|
||||
{
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||||
self.cpu.clock(&mut self.bus);
|
||||
OutputConsole::clock(&mut self.cpu, &mut self.bus);
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}
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}
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}
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@ -0,0 +1,123 @@
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use machine::{OUTPUT_ADDR, PRINT_STR_FLAG, PRINT_BYTE_FLAG, TestMachine};
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mod machine;
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fn main()
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{
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||||
hello_world_test();
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||||
println!();
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||||
fast_mult_by_10();
|
||||
}
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||||
fn hello_world_test()
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||||
{
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||||
let print_flag_addr = (PRINT_STR_FLAG & 0x00FF) as u8;
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||||
let output_addr = (OUTPUT_ADDR & 0x00FF) as u8;
|
||||
let program =
|
||||
[
|
||||
// Load string into memory at the output address
|
||||
0xA2, b'H', // LDX H
|
||||
0x86, output_addr, // STX
|
||||
0xA2, b'e', // LDX e
|
||||
0x86, output_addr + 1, // STX
|
||||
0xA2, b'l', // LDX l
|
||||
0x86, output_addr + 2, // STX
|
||||
0xA2, b'l', // LDX l
|
||||
0x86, output_addr + 3, // STX
|
||||
0xA2, b'o', // LDX o
|
||||
0x86, output_addr + 4, // STX
|
||||
|
||||
0xA2, b' ', // LDX ' '
|
||||
0x86, output_addr + 5, // STX
|
||||
|
||||
0xA2, b'w', // LDX w
|
||||
0x86, output_addr + 6, // STX
|
||||
0xA2, b'o', // LDX o
|
||||
0x86, output_addr + 7, // STX
|
||||
0xA2, b'r', // LDX r
|
||||
0x86, output_addr + 8, // STX
|
||||
0xA2, b'l', // LDX l
|
||||
0x86, output_addr + 9, // STX
|
||||
0xA2, b'd', // LDX d
|
||||
0x86, output_addr + 10, // STX
|
||||
0xA2, b'!', // LDX !
|
||||
0x86, output_addr + 11, // STX
|
||||
|
||||
0xA2, 0x00, // LDX 0
|
||||
0x86, output_addr + 12, // STX
|
||||
|
||||
// Set flag to do the print
|
||||
0xA2, 0x01, // LDX 1
|
||||
0x86, print_flag_addr, // STX
|
||||
|
||||
// End the program
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0x60 // RTS
|
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];
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let mut vm = TestMachine::new();
|
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|
||||
vm.load_program(&program);
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vm.reset();
|
||||
vm.run_program();
|
||||
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||||
println!("Program stopped");
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||||
|
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}
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||||
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||||
fn fast_mult_by_10()
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{
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||||
// Program from:
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||||
// http://6502.org/source/integers/fastx10.htm
|
||||
|
||||
// MULT10
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||||
// ASL ;multiply by 2
|
||||
// STA TEMP ;temp store in TEMP
|
||||
// ASL ;again multiply by 2 (*4)
|
||||
// ASL ;again multiply by 2 (*8)
|
||||
// CLC
|
||||
// ADC TEMP ;as result, A = x*8 + x*2
|
||||
// RTS
|
||||
//
|
||||
// TEMP .byte 0
|
||||
|
||||
let print_flag_addr = (PRINT_BYTE_FLAG & 0x00FF) as u8;
|
||||
let output_addr = (OUTPUT_ADDR & 0x00FF) as u8;
|
||||
let temp_addr: u8 = 0xB0;
|
||||
|
||||
let program =
|
||||
[
|
||||
0xA9, 0x07, // LDA 7 - The value we want to multiply
|
||||
|
||||
// START OF MULT10 FUNCTION
|
||||
0x0A, // ASL ;multiply by 2
|
||||
0x85, temp_addr, // STA TEMP ;temp store in TEMP
|
||||
0x0A, // ASL ;again multiply by 2 (*4)
|
||||
0x0A, // ASL ;again multiply by 2 (*8)
|
||||
0x18, // CLC
|
||||
0x65, temp_addr, // ADC TEMP ;as result, A = x*8 + x*2
|
||||
|
||||
// PRINT RESULT
|
||||
0x85, output_addr, // STA output addr
|
||||
0xA2, 0x00, // LDX 0 - null terminator
|
||||
0x86, output_addr + 1, // STX
|
||||
|
||||
// Set flag to do the print
|
||||
0xA2, 0x01, // LDX 1
|
||||
0x86, print_flag_addr, // STX
|
||||
|
||||
// End the program
|
||||
0x60 // RTS
|
||||
|
||||
];
|
||||
|
||||
let mut vm = TestMachine::new();
|
||||
|
||||
vm.load_program(&program);
|
||||
vm.reset();
|
||||
vm.run_program();
|
||||
|
||||
println!("Program stopped");
|
||||
|
||||
}
|
||||
@ -0,0 +1,3 @@
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||||
|
||||
|
||||
pub mod r6502;
|
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