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Connor McLaughlin
377
src/core/cpu_disasm.cpp
Normal file
377
src/core/cpu_disasm.cpp
Normal file
@ -0,0 +1,377 @@
|
||||
#include "cpu_disasm.h"
|
||||
#include "cpu_core.h"
|
||||
#include <array>
|
||||
|
||||
namespace CPU {
|
||||
|
||||
enum Operand : u8
|
||||
{
|
||||
Operand_None,
|
||||
i_rs,
|
||||
i_rt,
|
||||
i_imm,
|
||||
j_target,
|
||||
r_rs,
|
||||
r_rt,
|
||||
r_rd,
|
||||
r_shamt,
|
||||
r_funct
|
||||
};
|
||||
|
||||
struct TableEntry
|
||||
{
|
||||
const char* format;
|
||||
};
|
||||
|
||||
static const std::array<const char*, 32> s_reg_names = {
|
||||
{"$zero", "at", "v0", "v1", "a0", "a1", "a2", "a3", "t0", "t1", "t2", "t3", "t4", "t5", "t6", "t7",
|
||||
"s0", "s1", "s2", "s3", "s4", "s5", "s6", "s7", "t8", "t9", "k0", "k1", "gp", "sp", "fp", "ra"}};
|
||||
|
||||
static const std::array<const char*, 64> s_base_table = {{
|
||||
"", // 0
|
||||
"UNKNOWN", // 1
|
||||
"j $jt", // 2
|
||||
"jal $jt", // 3
|
||||
"beq $rs, $rt, $rel", // 4
|
||||
"bne $rs, $rt, $rel", // 5
|
||||
"blez $rs, $rel", // 6
|
||||
"bgtz $rs, $rel", // 7
|
||||
"addi $rt, $rs, $imm", // 8
|
||||
"addiu $rt, $rs, $imm", // 9
|
||||
"slti $rt, $rs, $imm", // 10
|
||||
"sltiu $rt, $rs, $immu", // 11
|
||||
"andi $rt, $rs, $immu", // 12
|
||||
"ori $rt, $rs, $immu", // 13
|
||||
"UNKNOWN", // 14
|
||||
"lui $rt, $imm", // 15
|
||||
"UNKNOWN", // 16
|
||||
"UNKNOWN", // 17
|
||||
"UNKNOWN", // 18
|
||||
"UNKNOWN", // 19
|
||||
"UNKNOWN", // 20
|
||||
"UNKNOWN", // 21
|
||||
"UNKNOWN", // 22
|
||||
"UNKNOWN", // 23
|
||||
"UNKNOWN", // 24
|
||||
"UNKNOWN", // 25
|
||||
"UNKNOWN", // 26
|
||||
"UNKNOWN", // 27
|
||||
"UNKNOWN", // 28
|
||||
"UNKNOWN", // 29
|
||||
"UNKNOWN", // 30
|
||||
"UNKNOWN", // 31
|
||||
"lb $rt, $offsetrs", // 32
|
||||
"lh $rt, $offsetrs", // 33
|
||||
"lwl $rt, $offsetrs", // 34
|
||||
"lw $rt, $offsetrs", // 35
|
||||
"lbu $rt, $offsetrs", // 36
|
||||
"lhu $rt, $offsetrs", // 37
|
||||
"lwr $rt, $offsetrs", // 38
|
||||
"UNKNOWN", // 39
|
||||
"sb $rt, $offsetrs", // 40
|
||||
"sh $rt, $offsetrs", // 41
|
||||
"swl $rt, $offsetrs", // 42
|
||||
"sw $rt, $offsetrs", // 43
|
||||
"UNKNOWN", // 44
|
||||
"UNKNOWN", // 45
|
||||
"swr $rt, $offsetrs", // 46
|
||||
"UNKNOWN", // 47
|
||||
"lwc0 $coprt, $offsetrs", // 48
|
||||
"lwc1 $coprt, $offsetrs", // 49
|
||||
"lwc2 $coprt, $offsetrs", // 50
|
||||
"lwc3 $coprt, $offsetrs", // 51
|
||||
"UNKNOWN", // 52
|
||||
"UNKNOWN", // 53
|
||||
"UNKNOWN", // 54
|
||||
"UNKNOWN", // 55
|
||||
"swc0 $coprt, $offsetrs", // 56
|
||||
"swc1 $coprt, $offsetrs", // 57
|
||||
"swc2 $coprt, $offsetrs", // 58
|
||||
"swc3 $coprt, $offsetrs", // 59
|
||||
"UNKNOWN", // 60
|
||||
"UNKNOWN", // 61
|
||||
"UNKNOWN", // 62
|
||||
"UNKNOWN" // 63
|
||||
}};
|
||||
|
||||
static const std::array<const char*, 64> s_special_table = {{
|
||||
"sll $rd, $rt, $shamt", // 0
|
||||
"UNKNOWN", // 1
|
||||
"srl $rd, $rt, $shamt", // 2
|
||||
"sra $rd, $rt, $shamt", // 3
|
||||
"sllv $rd, $rt, $rs", // 4
|
||||
"UNKNOWN", // 5
|
||||
"srlv $rd, $rt, $rs", // 6
|
||||
"srav $rd, $rt, $rs", // 7
|
||||
"jr $rs", // 8
|
||||
"jalr $rd, $rs", // 9
|
||||
"UNKNOWN", // 10
|
||||
"UNKNOWN", // 11
|
||||
"syscall", // 12
|
||||
"break", // 13
|
||||
"UNKNOWN", // 14
|
||||
"UNKNOWN", // 15
|
||||
"mfhi $rd", // 16
|
||||
"mthi $rs", // 17
|
||||
"mflo $rd", // 18
|
||||
"mtlo $rs", // 19
|
||||
"UNKNOWN", // 20
|
||||
"UNKNOWN", // 21
|
||||
"UNKNOWN", // 22
|
||||
"UNKNOWN", // 23
|
||||
"mult $rs, $rt", // 24
|
||||
"multu $rs, $rt", // 25
|
||||
"div $rs, $rt", // 26
|
||||
"divu $rs, $rt", // 27
|
||||
"UNKNOWN", // 28
|
||||
"UNKNOWN", // 29
|
||||
"UNKNOWN", // 30
|
||||
"UNKNOWN", // 31
|
||||
"add $rd, $rs, $rt", // 32
|
||||
"addu $rd, $rs, $rt", // 33
|
||||
"sub $rd, $rs, $rt", // 34
|
||||
"subu $rd, $rs, $rt", // 35
|
||||
"and $rd, $rs, $rt", // 36
|
||||
"or $rd, $rs, $rt", // 37
|
||||
"xor $rd, $rs, $rt", // 38
|
||||
"nor $rd, $rs, $rt", // 39
|
||||
"UNKNOWN", // 40
|
||||
"UNKNOWN", // 41
|
||||
"slt $rd, $rs, $rt", // 42
|
||||
"sltu $rd, $rs, $rt", // 43
|
||||
"UNKNOWN", // 44
|
||||
"UNKNOWN", // 45
|
||||
"UNKNOWN", // 46
|
||||
"UNKNOWN", // 47
|
||||
"UNKNOWN", // 48
|
||||
"UNKNOWN", // 49
|
||||
"UNKNOWN", // 50
|
||||
"UNKNOWN", // 51
|
||||
"UNKNOWN", // 52
|
||||
"UNKNOWN", // 53
|
||||
"UNKNOWN", // 54
|
||||
"UNKNOWN", // 55
|
||||
"UNKNOWN", // 56
|
||||
"UNKNOWN", // 57
|
||||
"UNKNOWN", // 58
|
||||
"UNKNOWN", // 59
|
||||
"UNKNOWN", // 60
|
||||
"UNKNOWN", // 61
|
||||
"UNKNOWN", // 62
|
||||
"UNKNOWN" // 63
|
||||
}};
|
||||
|
||||
static const std::array<std::pair<CopCommonInstruction, const char*>, 5> s_cop_common_table = {
|
||||
{{CopCommonInstruction::mfcn, "mfc$cop $rt, $coprd"},
|
||||
{CopCommonInstruction::cfcn, "cfc$cop $rt, $coprd"},
|
||||
{CopCommonInstruction::mtcn, "mtc$cop $rt, $coprd"},
|
||||
{CopCommonInstruction::ctcn, "ctc$cop $rt, $coprd"},
|
||||
{CopCommonInstruction::bcnc, "bc$cop$copcc $rel"}}};
|
||||
|
||||
static const std::array<std::pair<Cop0Instruction, const char*>, 1> s_cop0_table = {{{Cop0Instruction::rfe, "rfe"}}};
|
||||
|
||||
static void FormatInstruction(String* dest, const Instruction inst, u32 pc, Core* state, const char* format)
|
||||
{
|
||||
dest->Clear();
|
||||
|
||||
TinyString comment;
|
||||
|
||||
const char* str = format;
|
||||
while (*str != '\0')
|
||||
{
|
||||
const char ch = *(str++);
|
||||
if (ch != '$')
|
||||
{
|
||||
dest->AppendCharacter(ch);
|
||||
continue;
|
||||
}
|
||||
|
||||
if (std::strncmp(str, "rs", 2) == 0)
|
||||
{
|
||||
dest->AppendString(s_reg_names[static_cast<u8>(inst.r.rs.GetValue())]);
|
||||
if (state)
|
||||
{
|
||||
comment.AppendFormattedString("%s%s=0x%08X", comment.IsEmpty() ? "" : ", ",
|
||||
s_reg_names[static_cast<u8>(inst.r.rs.GetValue())],
|
||||
state->GetRegs().r[static_cast<u8>(inst.r.rs.GetValue())]);
|
||||
}
|
||||
|
||||
str += 2;
|
||||
}
|
||||
else if (std::strncmp(str, "rt", 2) == 0)
|
||||
{
|
||||
dest->AppendString(s_reg_names[static_cast<u8>(inst.r.rt.GetValue())]);
|
||||
if (state)
|
||||
{
|
||||
comment.AppendFormattedString("%s%s=0x%08X", comment.IsEmpty() ? "" : ", ",
|
||||
s_reg_names[static_cast<u8>(inst.r.rt.GetValue())],
|
||||
state->GetRegs().r[static_cast<u8>(inst.r.rt.GetValue())]);
|
||||
}
|
||||
|
||||
str += 2;
|
||||
}
|
||||
else if (std::strncmp(str, "rd", 2) == 0)
|
||||
{
|
||||
dest->AppendString(s_reg_names[static_cast<u8>(inst.r.rd.GetValue())]);
|
||||
if (state)
|
||||
{
|
||||
comment.AppendFormattedString("%s%s=0x%08X", comment.IsEmpty() ? "" : ", ",
|
||||
s_reg_names[static_cast<u8>(inst.r.rd.GetValue())],
|
||||
state->GetRegs().r[static_cast<u8>(inst.r.rd.GetValue())]);
|
||||
}
|
||||
|
||||
str += 2;
|
||||
}
|
||||
else if (std::strncmp(str, "shamt", 5) == 0)
|
||||
{
|
||||
dest->AppendFormattedString("%d", ZeroExtend32(inst.r.shamt.GetValue()));
|
||||
str += 5;
|
||||
}
|
||||
else if (std::strncmp(str, "immu", 4) == 0)
|
||||
{
|
||||
dest->AppendFormattedString("%u", inst.i.imm_zext32());
|
||||
str += 4;
|
||||
}
|
||||
else if (std::strncmp(str, "imm", 3) == 0)
|
||||
{
|
||||
// dest->AppendFormattedString("%d", static_cast<int>(inst.i.imm_sext32()));
|
||||
dest->AppendFormattedString("%04x", inst.i.imm_zext32());
|
||||
str += 3;
|
||||
}
|
||||
else if (std::strncmp(str, "rel", 3) == 0)
|
||||
{
|
||||
const u32 target = (pc + UINT32_C(4)) + (inst.i.imm_sext32() << 2);
|
||||
dest->AppendFormattedString("%08x", target);
|
||||
str += 3;
|
||||
}
|
||||
else if (std::strncmp(str, "offsetrs", 8) == 0)
|
||||
{
|
||||
const s32 offset = static_cast<s32>(inst.i.imm_sext32());
|
||||
dest->AppendFormattedString("%d(%s)", offset, s_reg_names[static_cast<u8>(inst.i.rs.GetValue())]);
|
||||
if (state)
|
||||
{
|
||||
comment.AppendFormattedString("%saddr=0x%08X", comment.IsEmpty() ? "" : ", ",
|
||||
state->GetRegs().r[static_cast<u8>(inst.i.rs.GetValue())] + offset);
|
||||
}
|
||||
|
||||
str += 8;
|
||||
}
|
||||
else if (std::strncmp(str, "jt", 2) == 0)
|
||||
{
|
||||
const u32 target = ((pc + UINT32_C(4)) & UINT32_C(0xF0000000)) | (inst.j.target << 2);
|
||||
dest->AppendFormattedString("%08x", target);
|
||||
str += 2;
|
||||
}
|
||||
else if (std::strncmp(str, "copcc", 5) == 0)
|
||||
{
|
||||
dest->AppendCharacter(((inst.bits & (UINT32_C(1) << 24)) != 0) ? 't' : 'f');
|
||||
str += 5;
|
||||
}
|
||||
else if (std::strncmp(str, "coprd", 5) == 0)
|
||||
{
|
||||
dest->AppendFormattedString("%u", ZeroExtend32(static_cast<u8>(inst.r.rd.GetValue())));
|
||||
str += 5;
|
||||
}
|
||||
else if (std::strncmp(str, "coprt", 5) == 0)
|
||||
{
|
||||
dest->AppendFormattedString("%u", ZeroExtend32(static_cast<u8>(inst.r.rt.GetValue())));
|
||||
str += 5;
|
||||
}
|
||||
else if (std::strncmp(str, "cop", 3) == 0)
|
||||
{
|
||||
dest->AppendFormattedString("%u", static_cast<u8>(inst.op.GetValue()) & INSTRUCTION_COP_N_MASK);
|
||||
str += 3;
|
||||
}
|
||||
else
|
||||
{
|
||||
Panic("Unknown operand");
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
if (!comment.IsEmpty())
|
||||
{
|
||||
for (u32 i = dest->GetLength(); i < 30; i++)
|
||||
dest->AppendCharacter(' ');
|
||||
dest->AppendString("; ");
|
||||
dest->AppendString(comment);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
template<typename T>
|
||||
void FormatCopInstruction(String* dest, u32 pc, Core* state, const Instruction inst,
|
||||
const std::pair<T, const char*>* table, size_t table_size, T table_key)
|
||||
{
|
||||
for (size_t i = 0; i < table_size; i++)
|
||||
{
|
||||
if (table[i].first == table_key)
|
||||
{
|
||||
FormatInstruction(dest, inst, pc, state, table[i].second);
|
||||
return;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
dest->Format("<cop%u 0x%08X>", ZeroExtend32(inst.cop.cop_n.GetValue()), inst.cop.imm25.GetValue());
|
||||
}
|
||||
|
||||
void DisassembleInstruction(String* dest, u32 pc, u32 bits, Core* state)
|
||||
{
|
||||
const Instruction inst{bits};
|
||||
switch (inst.op)
|
||||
{
|
||||
case InstructionOp::funct:
|
||||
FormatInstruction(dest, inst, pc, state, s_special_table[static_cast<u8>(inst.r.funct.GetValue())]);
|
||||
return;
|
||||
|
||||
case InstructionOp::cop0:
|
||||
case InstructionOp::cop1:
|
||||
case InstructionOp::cop2:
|
||||
case InstructionOp::cop3:
|
||||
{
|
||||
if (inst.cop.IsCommonInstruction())
|
||||
{
|
||||
FormatCopInstruction(dest, pc, state, inst, s_cop_common_table.data(), s_cop_common_table.size(),
|
||||
inst.cop.CommonOp());
|
||||
}
|
||||
else
|
||||
{
|
||||
switch (inst.op)
|
||||
{
|
||||
case InstructionOp::cop0:
|
||||
{
|
||||
FormatCopInstruction(dest, pc, state, inst, s_cop0_table.data(), s_cop0_table.size(), inst.cop.Cop0Op());
|
||||
}
|
||||
break;
|
||||
|
||||
case InstructionOp::cop1:
|
||||
case InstructionOp::cop2:
|
||||
case InstructionOp::cop3:
|
||||
default:
|
||||
{
|
||||
dest->Format("<cop%u 0x%08X>", ZeroExtend32(inst.cop.cop_n.GetValue()), inst.cop.imm25.GetValue());
|
||||
}
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
break;
|
||||
|
||||
// special case for bltz/bgez{al}
|
||||
case InstructionOp::b:
|
||||
{
|
||||
const u8 rt = static_cast<u8>(inst.i.rt.GetValue());
|
||||
const bool bgez = ConvertToBoolUnchecked(rt & u8(1));
|
||||
const bool link = ConvertToBoolUnchecked((rt >> 4) & u8(1));
|
||||
if (link)
|
||||
FormatInstruction(dest, inst, pc, state, bgez ? "bgezal $rs, $rel" : "bltzal $rs, $rel");
|
||||
else
|
||||
FormatInstruction(dest, inst, pc, state, bgez ? "bgez $rs, $rel" : "bltz $rs, $rel");
|
||||
}
|
||||
break;
|
||||
|
||||
default:
|
||||
FormatInstruction(dest, inst, pc, state, s_base_table[static_cast<u8>(inst.op.GetValue())]);
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
} // namespace CPU
|
||||
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