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e80a041c2b
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a072d50ca1
| Author | SHA1 | Date | |
|---|---|---|---|
| a072d50ca1 | |||
| b1a148d697 |
BIN
src/__pycache__/optable.cpython-311.pyc
Normal file
BIN
src/__pycache__/optable.cpython-311.pyc
Normal file
Binary file not shown.
6
src/main.py
Normal file
6
src/main.py
Normal file
@ -0,0 +1,6 @@
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def main():
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print("Hello from dp32-proto!")
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if __name__ == "__main__":
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main()
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71
src/optable.py
Normal file
71
src/optable.py
Normal file
@ -0,0 +1,71 @@
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from dataclasses import dataclass
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from enum import Flag, Enum, auto
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class OpcodeFlags(Flag):
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QUICK = auto()
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# Форсирует чтение не более 1 слова
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# в тех случаях, когда это не требуется
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# по характеру действия
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UNEXPANDED = auto()
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OpF = OpcodeFlags
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class OpcodeLayout(Enum):
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MATH = auto()
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BRANCH = auto()
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MEM = auto()
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OpL = OpcodeLayout
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class OpcodeActions(Enum):
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ADD = auto()
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SUB = auto()
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MUL = auto()
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DIV = auto()
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AND = auto()
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OR = auto()
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XOR = auto()
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MASK = auto()
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LOAD = auto()
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STORE = auto()
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BRANCH = auto()
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MEM_BRANCH = auto()
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OpA = OpcodeActions
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@dataclass(frozen=True)
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class OpcodeDescription:
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flags: OpcodeFlags
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layout: OpcodeLayout
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action: OpcodeActions
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OpD = OpcodeDescription
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OPCODES = {
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# block 1
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0x00: OpD(OpF(0), OpL.MATH, OpA.ADD),
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0x10: OpD(OpF.QUICK, OpL.MATH, OpA.ADD),
|
||||||
|
0x01: OpD(OpF(0), OpL.MATH, OpA.SUB),
|
||||||
|
0x11: OpD(OpF.QUICK, OpL.MATH, OpA.SUB),
|
||||||
|
0x02: OpD(OpF(0), OpL.MATH, OpA.MUL),
|
||||||
|
0x12: OpD(OpF.QUICK, OpL.MATH, OpA.MUL),
|
||||||
|
0x03: OpD(OpF(0), OpL.MATH, OpA.DIV),
|
||||||
|
0x13: OpD(OpF.QUICK, OpL.MATH, OpA.DIV),
|
||||||
|
0x04: OpD(OpF.UNEXPANDED, OpL.MATH, OpA.AND),
|
||||||
|
0x05: OpD(OpF.UNEXPANDED, OpL.MATH, OpA.OR),
|
||||||
|
0x06: OpD(OpF.UNEXPANDED, OpL.MATH, OpA.XOR),
|
||||||
|
0x07: OpD(OpF.UNEXPANDED, OpL.MATH, OpA.MASK),
|
||||||
|
# block 2
|
||||||
|
0x20: OpD(OpF(0), OpL.MEM, OpA.LOAD),
|
||||||
|
0x30: OpD(OpF.QUICK, OpL.MEM, OpA.LOAD),
|
||||||
|
0x21: OpD(OpF(0), OpL.MEM, OpA.STORE),
|
||||||
|
0x31: OpD(OpF.QUICK, OpL.MEM, OpA.STORE),
|
||||||
|
# block 3
|
||||||
|
0x40: OpD(OpF(0), OpL.BRANCH, OpA.BRANCH),
|
||||||
|
0x50: OpD(OpF.QUICK, OpL.BRANCH, OpA.BRANCH),
|
||||||
|
0x51: OpD(OpF(0), OpL.BRANCH, OpA.MEM_BRANCH),
|
||||||
|
}
|
||||||
|
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|
if __name__ == "__main__":
|
||||||
|
print(hex(12))
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|
print(~12)
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202
src/vm.py
Normal file
202
src/vm.py
Normal file
@ -0,0 +1,202 @@
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|||||||
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|
from dataclasses import dataclass, field
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from typing import ClassVar, Callable, Any
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|
from ctypes import c_uint32, c_int32, c_uint8
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|
import struct
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from optable import OPCODES, OpcodeDescription, OpL, OpA, OpF, OpD
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from enum import IntFlag, auto
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class VMFlags(IntFlag):
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AFTER_BRANCH = auto()
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class Condition:
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def __init__(self, cond: int):
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self.i: bool = bool(cond & (1 << 3))
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|
self.v: bool = bool(cond & (1 << 2))
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|
self.n: bool = bool(cond & (1 << 1))
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|
self.z: bool = bool(cond & (1 << 0))
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||||||
|
@dataclass
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class VM:
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|
instr_callbacks: ClassVar[dict[OpcodeDescription, Callable]]
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|
def __init__(self, mem):
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|
self.mem: bytearray = mem
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self.cc: c_uint8 = c_uint8(0)
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|
self.pc: c_uint32 = c_uint32(0)
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||||||
|
self.registers: list[c_int32] = [c_int32(0) for _ in range(256)]
|
||||||
|
self.breakpoints: set[int] = field(default_factory=set)
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||||||
|
self._vm_flags: VMFlags = VMFlags(0)
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|
self.__init_callbacks__()
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||||||
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|
def __init_callbacks__(self):
|
||||||
|
VM.instr_callbacks = {
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# ariphmetic
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|
OpD(OpF(0), OpL.MATH, OpA.ADD):
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||||||
|
self._math_callback_gen(lambda lhs, rhs: lhs + rhs),
|
||||||
|
|
||||||
|
OpD(OpF.QUICK, OpL.MATH, OpA.ADD):
|
||||||
|
self._math_quick_callback_gen(lambda lhs, rhs: lhs + rhs),
|
||||||
|
|
||||||
|
OpD(OpF(0), OpL.MATH, OpA.SUB):
|
||||||
|
self._math_callback_gen(lambda lhs, rhs: lhs - rhs),
|
||||||
|
|
||||||
|
OpD(OpF.QUICK, OpL.MATH, OpA.SUB):
|
||||||
|
self._math_quick_callback_gen(lambda lhs, rhs: lhs - rhs),
|
||||||
|
|
||||||
|
OpD(OpF(0), OpL.MATH, OpA.MUL):
|
||||||
|
self._math_callback_gen(lambda lhs, rhs: lhs * rhs),
|
||||||
|
|
||||||
|
OpD(OpF.QUICK, OpL.MATH, OpA.MUL):
|
||||||
|
self._math_quick_callback_gen(lambda lhs, rhs: lhs * rhs),
|
||||||
|
|
||||||
|
OpD(OpF(0), OpL.MATH, OpA.DIV):
|
||||||
|
self._math_callback_gen(lambda lhs, rhs: lhs // rhs),
|
||||||
|
|
||||||
|
OpD(OpF.QUICK, OpL.MATH, OpA.DIV):
|
||||||
|
self._math_quick_callback_gen(lambda lhs, rhs: lhs // rhs),
|
||||||
|
|
||||||
|
# logical ops
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||||||
|
OpD(OpF.UNEXPANDED, OpL.MATH, OpA.AND):
|
||||||
|
self._math_callback_gen(lambda lhs, rhs: lhs & rhs),
|
||||||
|
|
||||||
|
OpD(OpF.UNEXPANDED, OpL.MATH, OpA.OR):
|
||||||
|
self._math_callback_gen(lambda lhs, rhs: lhs | rhs),
|
||||||
|
|
||||||
|
OpD(OpF.UNEXPANDED, OpL.MATH, OpA.XOR):
|
||||||
|
self._math_callback_gen(lambda lhs, rhs: lhs ^ rhs),
|
||||||
|
|
||||||
|
OpD(OpF.UNEXPANDED, OpL.MATH, OpA.MASK):
|
||||||
|
self._math_callback_gen(
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|
lambda lhs, rhs: lhs & ((~rhs + (1 << 32)) % (1 << 32))
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|
),
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||||||
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# block 2
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||||||
|
OpD(OpF(0), OpL.MEM, OpA.LOAD):
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||||||
|
self._load_callback,
|
||||||
|
OpD(OpF.QUICK, OpL.MEM, OpA.LOAD):
|
||||||
|
self._load_callback,
|
||||||
|
OpD(OpF(0), OpL.MEM, OpA.STORE):
|
||||||
|
self._store_callback,
|
||||||
|
OpD(OpF.QUICK, OpL.MEM, OpA.STORE):
|
||||||
|
self._store_callback,
|
||||||
|
|
||||||
|
# block 3
|
||||||
|
OpD(OpF(0), OpL.BRANCH, OpA.BRANCH):
|
||||||
|
self._branch_callback,
|
||||||
|
OpD(OpF.QUICK, OpL.BRANCH, OpA.BRANCH):
|
||||||
|
self._branch_callback,
|
||||||
|
OpD(OpF(0), OpL.BRANCH, OpA.MEM_BRANCH):
|
||||||
|
self._branch_indexed_callback
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
def step(self) -> None:
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||||||
|
"""
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||||||
|
Make one step (only step into)
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|
"""
|
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|
opcode = self.mem[self.pc.value]
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||||||
|
opdesc = self._fetch_opcode_desc(opcode)
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|
args = self._parse_arguments(opdesc)
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|
if not VMFlags.AFTER_BRANCH:
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self.pc = c_uint32(self.cc.value + 1)
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|
self._vm_flags &= ~(VMFlags.AFTER_BRANCH)
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|
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||||||
|
def continue_(self) -> None:
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|
"""
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||||||
|
Continue from current breakpoint
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||||||
|
"""
|
||||||
|
while ((self.pc.value < len(self.mem) // 4)
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||||||
|
and not self.pc.value in self.breakpoints):
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|
self.step()
|
||||||
|
print("breakpoint")
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|
input()
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||||||
|
def run(self) -> None:
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||||||
|
"""
|
||||||
|
Run from very beginning
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||||||
|
"""
|
||||||
|
self.pc = c_uint32(0)
|
||||||
|
while (self.pc.value < len(self.mem) // 4):
|
||||||
|
self.continue_()
|
||||||
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|
def _fetch_opcode_desc(self, opcode: int):
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return OPCODES[opcode]
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|
def _parse_arguments(self, opdesc: OpcodeDescription) -> tuple[int, ...]:
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addr = self.pc.value
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|
main_part = struct.unpack(">BBBb", self.mem[addr:addr+4])
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||||||
|
|
||||||
|
if not OpF.UNEXPANDED in opdesc.flags or OpF.QUICK in opdesc.flags:
|
||||||
|
upper_part = struct.unpack(">i", self.mem[addr+4:addr+8])
|
||||||
|
return (*main_part, *upper_part)
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||||||
|
return main_part
|
||||||
|
|
||||||
|
def _run_callback(
|
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|
self,
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|
opdesc: OpcodeDescription,
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|
args: tuple[int, ...]
|
||||||
|
) -> None:
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||||||
|
if opdesc.layout == OpL.MATH:
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|
assert len(args) == 4
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||||||
|
_, r3, r1, r2_or_i8 = args
|
||||||
|
self.instr_callbacks[opdesc](
|
||||||
|
r3, r1, r2_or_i8
|
||||||
|
)
|
||||||
|
if opdesc.layout == OpL.MEM
|
||||||
|
|
||||||
|
def _math_callback_gen(
|
||||||
|
self,
|
||||||
|
operation: Callable[[int, int], int]
|
||||||
|
) -> Callable[["VM", int, int ,int], None]:
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||||||
|
"""
|
||||||
|
Поскольку математические операции конструируются
|
||||||
|
по одному шаблону, я завел функцию высшего порядка,
|
||||||
|
которая будет их генерировать
|
||||||
|
"""
|
||||||
|
def callback(self, r3: int, r1: int, r2: int):
|
||||||
|
lhs = self.registers[r1].value
|
||||||
|
rhs = self.registers[r2].value
|
||||||
|
self.registers[r3] = c_int32(operation(lhs, rhs))
|
||||||
|
return callback
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||||||
|
|
||||||
|
def _math_quick_callback_gen(
|
||||||
|
self,
|
||||||
|
operation: Callable[[int, int], int]
|
||||||
|
) -> Callable[["VM", int, int ,int], None]:
|
||||||
|
"""
|
||||||
|
Поскольку математические операции конструируются
|
||||||
|
по одному шаблону, я завел функцию высшего порядка,
|
||||||
|
которая будет их генерировать.
|
||||||
|
|
||||||
|
В отлиие от _math_callback_gen, эта уже предназначена для
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||||||
|
операций с пометкой QUICK
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|
"""
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||||||
|
def callback(self, r3: int, r1: int, i8: int) -> None:
|
||||||
|
lhs = self.registers[r1].value
|
||||||
|
self.registers[r3] = c_int32(operation(lhs, i8))
|
||||||
|
return callback
|
||||||
|
|
||||||
|
def _load_callback(self, r3: int, r1: int, disp: int) -> None:
|
||||||
|
addr = (self.registers[r1].value + disp) * 4
|
||||||
|
self.registers[r3] = c_int32(
|
||||||
|
struct.unpack(">i", self.mem[addr:addr+4])[0]
|
||||||
|
)
|
||||||
|
|
||||||
|
def _store_callback(self, r3: int, r1: int, disp: int) -> None:
|
||||||
|
addr = (self.registers[r1].value + disp) * 4
|
||||||
|
self.mem[addr:addr+4] = struct.pack(">i", self.registers[r3].value)
|
||||||
|
|
||||||
|
def _branch_callback(self, cond: int, disp: int) -> None:
|
||||||
|
c = Condition(cond)
|
||||||
|
vm_c = Condition(self.cc.value)
|
||||||
|
if (c.v & vm_c.v) & (c.n & vm_c.n) & (c.z & vm_c.z) == c.i:
|
||||||
|
self._vm_flags |= VMFlags.AFTER_BRANCH
|
||||||
|
self.pc = c_uint32(self.pc.value + disp)
|
||||||
|
|
||||||
|
def _branch_indexed_callback(self, cond: int, r1: int, disp: int) -> None:
|
||||||
|
c = Condition(cond)
|
||||||
|
vm_c = Condition(self.cc.value)
|
||||||
|
if (c.v & vm_c.v) & (c.n & vm_c.n) & (c.z & vm_c.z) == c.i:
|
||||||
|
self._vm_flags |= VMFlags.AFTER_BRANCH
|
||||||
|
addr = self.registers[r1].value + disp
|
||||||
|
self.pc = c_uint32(addr)
|
||||||
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