path: root/gearboy/src/Processor.h

/*
 * Gearboy - Nintendo Game Boy Emulator
 * Copyright (C) 2012  Ignacio Sanchez

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 *
 */

#ifndef PROCESSOR_H
#define	PROCESSOR_H

#include <list>
#include "definitions.h"
#include "SixteenBitRegister.h"

class Memory;

class Processor
{
public:
    enum Interrupts
    {
        None_Interrupt = 0x00,
        VBlank_Interrupt = 0x01,
        LCDSTAT_Interrupt = 0x02,
        Timer_Interrupt = 0x04,
        Serial_Interrupt = 0x08,
        Joypad_Interrupt = 0x10
    };

    struct ProcessorState
    {        
        SixteenBitRegister* AF;
        SixteenBitRegister* BC;
        SixteenBitRegister* DE;
        SixteenBitRegister* HL;
        SixteenBitRegister* SP;
        SixteenBitRegister* PC;
        bool* IME;
        bool* Halt;
    };

public:
    Processor(Memory* pMemory);
    ~Processor();
    void Init();
    void Reset(bool bCGB, bool bGBA);
    u8 RunFor(u8 ticks);
    void RequestInterrupt(Interrupts interrupt);
    void ResetTIMACycles();
    void ResetDIVCycles();
    bool Halted() const;
    bool DuringOpCode() const;
    bool CGBSpeed() const;
    void AddCycles(unsigned int cycles);
    bool InterruptIsAboutToRaise();
    void SaveState(std::ostream& stream);
    void LoadState(std::istream& stream);
    void SetGameSharkCheat(const char* szCheat);
    void ClearGameSharkCheats();
    ProcessorState* GetState();
    bool Disassemble(u16 address);
    bool BreakpointHit();
    void RequestMemoryBreakpoint();
    void UpdateTimers(u8 ticks);
    void UpdateSerial(u8 ticks);

private:
    typedef void (Processor::*OPCptr) (void);
    OPCptr m_OPCodes[256];
    OPCptr m_OPCodesCB[256];
    Memory* m_pMemory;
    SixteenBitRegister AF;
    SixteenBitRegister BC;
    SixteenBitRegister DE;
    SixteenBitRegister HL;
    SixteenBitRegister SP;
    SixteenBitRegister PC;
    bool m_bIME;
    bool m_bHalt;
    bool m_bBranchTaken;
    bool m_bSkipPCBug;
    unsigned int m_iCurrentClockCycles;
    unsigned int m_iDIVCycles;
    unsigned int m_iTIMACycles;
    int m_iSerialBit;
    int m_iSerialCycles;
    int m_iIMECycles;
    int m_iUnhaltCycles;
    bool m_bCGB;
    int m_iInterruptDelayCycles;
    bool m_bCGBSpeed;
    int m_iSpeedMultiplier;
    int m_iAccurateOPCodeState;
    u8 m_iReadCache;
    bool m_bBreakpointHit;
    bool m_bRequestMemBreakpoint;

    struct GameSharkCode
    {        
        u8 type;
        u16 address;
        u8 value;
    };
    std::list<GameSharkCode> m_GameSharkList;

    ProcessorState m_ProcessorState;

private:
    Processor::Interrupts InterruptPending();
    void ServeInterrupt(Interrupts interrupt);
    void UpdateGameShark();
    void ClearAllFlags();
    void ToggleZeroFlagFromResult(u8 result);
    void SetFlag(u8 flag);
    void FlipFlag(u8 flag);
    void ToggleFlag(u8 flag);
    void UntoggleFlag(u8 flag);
    bool IsSetFlag(u8 flag);
    void StackPush(SixteenBitRegister* reg);
    void StackPop(SixteenBitRegister* reg);
    int AdjustedCycles(int cycles);
    void InvalidOPCode();
    void OPCodes_LD(u8* reg1, u8 reg2);
    void OPCodes_LD(u8* reg, u16 address);
    void OPCodes_LD(u16 address, u8 reg);
    void OPCodes_OR(u8 number);
    void OPCodes_XOR(u8 number);
    void OPCodes_AND(u8 number);
    void OPCodes_CP(u8 number);
    void OPCodes_INC(u8* reg);
    void OPCodes_INC_HL();
    void OPCodes_DEC(u8* reg);
    void OPCodes_DEC_HL();
    void OPCodes_ADD(u8 number);
    void OPCodes_ADC(u8 number);
    void OPCodes_SUB(u8 number);
    void OPCodes_SBC(u8 number);
    void OPCodes_ADD_HL(u16 number);
    void OPCodes_ADD_SP(s8 number);
    void OPCodes_SWAP_Register(u8* reg);
    void OPCodes_SWAP_HL();
    void OPCodes_SLA(u8* reg);
    void OPCodes_SLA_HL();
    void OPCodes_SRA(u8* reg);
    void OPCodes_SRA_HL();
    void OPCodes_SRL(u8* reg);
    void OPCodes_SRL_HL();
    void OPCodes_RLC(u8* reg, bool isRegisterA = false);
    void OPCodes_RLC_HL();
    void OPCodes_RL(u8* reg, bool isRegisterA = false);
    void OPCodes_RL_HL();
    void OPCodes_RRC(u8* reg, bool isRegisterA = false);
    void OPCodes_RRC_HL();
    void OPCodes_RR(u8* reg, bool isRegisterA = false);
    void OPCodes_RR_HL();
    void OPCodes_BIT(u8* reg, int bit);
    void OPCodes_BIT_HL(int bit);
    void OPCodes_SET(u8* reg, int bit);
    void OPCodes_SET_HL(int bit);
    void OPCodes_RES(u8* reg, int bit);
    void OPCodes_RES_HL(int bit);
    void InitOPCodeFunctors();
    void OPCode0x00();
    void OPCode0x01();
    void OPCode0x02();
    void OPCode0x03();
    void OPCode0x04();
    void OPCode0x05();
    void OPCode0x06();
    void OPCode0x07();
    void OPCode0x08();
    void OPCode0x09();
    void OPCode0x0A();
    void OPCode0x0B();
    void OPCode0x0C();
    void OPCode0x0D();
    void OPCode0x0E();
    void OPCode0x0F();
    void OPCode0x10();
    void OPCode0x11();
    void OPCode0x12();
    void OPCode0x13();
    void OPCode0x14();
    void OPCode0x15();
    void OPCode0x16();
    void OPCode0x17();
    void OPCode0x18();
    void OPCode0x19();
    void OPCode0x1A();
    void OPCode0x1B();
    void OPCode0x1C();
    void OPCode0x1D();
    void OPCode0x1E();
    void OPCode0x1F();
    void OPCode0x20();
    void OPCode0x21();
    void OPCode0x22();
    void OPCode0x23();
    void OPCode0x24();
    void OPCode0x25();
    void OPCode0x26();
    void OPCode0x27();
    void OPCode0x28();
    void OPCode0x29();
    void OPCode0x2A();
    void OPCode0x2B();
    void OPCode0x2C();
    void OPCode0x2D();
    void OPCode0x2E();
    void OPCode0x2F();
    void OPCode0x30();
    void OPCode0x31();
    void OPCode0x32();
    void OPCode0x33();
    void OPCode0x34();
    void OPCode0x35();
    void OPCode0x36();
    void OPCode0x37();
    void OPCode0x38();
    void OPCode0x39();
    void OPCode0x3A();
    void OPCode0x3B();
    void OPCode0x3C();
    void OPCode0x3D();
    void OPCode0x3E();
    void OPCode0x3F();
    void OPCode0x40();
    void OPCode0x41();
    void OPCode0x42();
    void OPCode0x43();
    void OPCode0x44();
    void OPCode0x45();
    void OPCode0x46();
    void OPCode0x47();
    void OPCode0x48();
    void OPCode0x49();
    void OPCode0x4A();
    void OPCode0x4B();
    void OPCode0x4C();
    void OPCode0x4D();
    void OPCode0x4E();
    void OPCode0x4F();
    void OPCode0x50();
    void OPCode0x51();
    void OPCode0x52();
    void OPCode0x53();
    void OPCode0x54();
    void OPCode0x55();
    void OPCode0x56();
    void OPCode0x57();
    void OPCode0x58();
    void OPCode0x59();
    void OPCode0x5A();
    void OPCode0x5B();
    void OPCode0x5C();
    void OPCode0x5D();
    void OPCode0x5E();
    void OPCode0x5F();
    void OPCode0x60();
    void OPCode0x61();
    void OPCode0x62();
    void OPCode0x63();
    void OPCode0x64();
    void OPCode0x65();
    void OPCode0x66();
    void OPCode0x67();
    void OPCode0x68();
    void OPCode0x69();
    void OPCode0x6A();
    void OPCode0x6B();
    void OPCode0x6C();
    void OPCode0x6D();
    void OPCode0x6E();
    void OPCode0x6F();
    void OPCode0x70();
    void OPCode0x71();
    void OPCode0x72();
    void OPCode0x73();
    void OPCode0x74();
    void OPCode0x75();
    void OPCode0x76();
    void OPCode0x77();
    void OPCode0x78();
    void OPCode0x79();
    void OPCode0x7A();
    void OPCode0x7B();
    void OPCode0x7C();
    void OPCode0x7D();
    void OPCode0x7E();
    void OPCode0x7F();
    void OPCode0x80();
    void OPCode0x81();
    void OPCode0x82();
    void OPCode0x83();
    void OPCode0x84();
    void OPCode0x85();
    void OPCode0x86();
    void OPCode0x87();
    void OPCode0x88();
    void OPCode0x89();
    void OPCode0x8A();
    void OPCode0x8B();
    void OPCode0x8C();
    void OPCode0x8D();
    void OPCode0x8E();
    void OPCode0x8F();
    void OPCode0x90();
    void OPCode0x91();
    void OPCode0x92();
    void OPCode0x93();
    void OPCode0x94();
    void OPCode0x95();
    void OPCode0x96();
    void OPCode0x97();
    void OPCode0x98();
    void OPCode0x99();
    void OPCode0x9A();
    void OPCode0x9B();
    void OPCode0x9C();
    void OPCode0x9D();
    void OPCode0x9E();
    void OPCode0x9F();
    void OPCode0xA0();
    void OPCode0xA1();
    void OPCode0xA2();
    void OPCode0xA3();
    void OPCode0xA4();
    void OPCode0xA5();
    void OPCode0xA6();
    void OPCode0xA7();
    void OPCode0xA8();
    void OPCode0xA9();
    void OPCode0xAA();
    void OPCode0xAB();
    void OPCode0xAC();
    void OPCode0xAD();
    void OPCode0xAE();
    void OPCode0xAF();
    void OPCode0xB0();
    void OPCode0xB1();
    void OPCode0xB2();
    void OPCode0xB3();
    void OPCode0xB4();
    void OPCode0xB5();
    void OPCode0xB6();
    void OPCode0xB7();
    void OPCode0xB8();
    void OPCode0xB9();
    void OPCode0xBA();
    void OPCode0xBB();
    void OPCode0xBC();
    void OPCode0xBD();
    void OPCode0xBE();
    void OPCode0xBF();
    void OPCode0xC0();
    void OPCode0xC1();
    void OPCode0xC2();
    void OPCode0xC3();
    void OPCode0xC4();
    void OPCode0xC5();
    void OPCode0xC6();
    void OPCode0xC7();
    void OPCode0xC8();
    void OPCode0xC9();
    void OPCode0xCA();
    void OPCode0xCB();
    void OPCode0xCC();
    void OPCode0xCD();
    void OPCode0xCE();
    void OPCode0xCF();
    void OPCode0xD0();
    void OPCode0xD1();
    void OPCode0xD2();
    void OPCode0xD3();
    void OPCode0xD4();
    void OPCode0xD5();
    void OPCode0xD6();
    void OPCode0xD7();
    void OPCode0xD8();
    void OPCode0xD9();
    void OPCode0xDA();
    void OPCode0xDB();
    void OPCode0xDC();
    void OPCode0xDD();
    void OPCode0xDE();
    void OPCode0xDF();
    void OPCode0xE0();
    void OPCode0xE1();
    void OPCode0xE2();
    void OPCode0xE3();
    void OPCode0xE4();
    void OPCode0xE5();
    void OPCode0xE6();
    void OPCode0xE7();
    void OPCode0xE8();
    void OPCode0xE9();
    void OPCode0xEA();
    void OPCode0xEB();
    void OPCode0xEC();
    void OPCode0xED();
    void OPCode0xEE();
    void OPCode0xEF();
    void OPCode0xF0();
    void OPCode0xF1();
    void OPCode0xF2();
    void OPCode0xF3();
    void OPCode0xF4();
    void OPCode0xF5();
    void OPCode0xF6();
    void OPCode0xF7();
    void OPCode0xF8();
    void OPCode0xF9();
    void OPCode0xFA();
    void OPCode0xFB();
    void OPCode0xFC();
    void OPCode0xFD();
    void OPCode0xFE();
    void OPCode0xFF();
    void OPCodeCB0x00();
    void OPCodeCB0x01();
    void OPCodeCB0x02();
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    void OPCodeCB0x05();
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    void OPCodeCB0x07();
    void OPCodeCB0x08();
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    void OPCodeCB0x0A();
    void OPCodeCB0x0B();
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    void OPCodeCB0x11();
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    void OPCodeCB0x13();
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    void OPCodeCB0x15();
    void OPCodeCB0x16();
    void OPCodeCB0x17();
    void OPCodeCB0x18();
    void OPCodeCB0x19();
    void OPCodeCB0x1A();
    void OPCodeCB0x1B();
    void OPCodeCB0x1C();
    void OPCodeCB0x1D();
    void OPCodeCB0x1E();
    void OPCodeCB0x1F();
    void OPCodeCB0x20();
    void OPCodeCB0x21();
    void OPCodeCB0x22();
    void OPCodeCB0x23();
    void OPCodeCB0x24();
    void OPCodeCB0x25();
    void OPCodeCB0x26();
    void OPCodeCB0x27();
    void OPCodeCB0x28();
    void OPCodeCB0x29();
    void OPCodeCB0x2A();
    void OPCodeCB0x2B();
    void OPCodeCB0x2C();
    void OPCodeCB0x2D();
    void OPCodeCB0x2E();
    void OPCodeCB0x2F();
    void OPCodeCB0x30();
    void OPCodeCB0x31();
    void OPCodeCB0x32();
    void OPCodeCB0x33();
    void OPCodeCB0x34();
    void OPCodeCB0x35();
    void OPCodeCB0x36();
    void OPCodeCB0x37();
    void OPCodeCB0x38();
    void OPCodeCB0x39();
    void OPCodeCB0x3A();
    void OPCodeCB0x3B();
    void OPCodeCB0x3C();
    void OPCodeCB0x3D();
    void OPCodeCB0x3E();
    void OPCodeCB0x3F();
    void OPCodeCB0x40();
    void OPCodeCB0x41();
    void OPCodeCB0x42();
    void OPCodeCB0x43();
    void OPCodeCB0x44();
    void OPCodeCB0x45();
    void OPCodeCB0x46();
    void OPCodeCB0x47();
    void OPCodeCB0x48();
    void OPCodeCB0x49();
    void OPCodeCB0x4A();
    void OPCodeCB0x4B();
    void OPCodeCB0x4C();
    void OPCodeCB0x4D();
    void OPCodeCB0x4E();
    void OPCodeCB0x4F();
    void OPCodeCB0x50();
    void OPCodeCB0x51();
    void OPCodeCB0x52();
    void OPCodeCB0x53();
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    void OPCodeCB0x55();
    void OPCodeCB0x56();
    void OPCodeCB0x57();
    void OPCodeCB0x58();
    void OPCodeCB0x59();
    void OPCodeCB0x5A();
    void OPCodeCB0x5B();
    void OPCodeCB0x5C();
    void OPCodeCB0x5D();
    void OPCodeCB0x5E();
    void OPCodeCB0x5F();
    void OPCodeCB0x60();
    void OPCodeCB0x61();
    void OPCodeCB0x62();
    void OPCodeCB0x63();
    void OPCodeCB0x64();
    void OPCodeCB0x65();
    void OPCodeCB0x66();
    void OPCodeCB0x67();
    void OPCodeCB0x68();
    void OPCodeCB0x69();
    void OPCodeCB0x6A();
    void OPCodeCB0x6B();
    void OPCodeCB0x6C();
    void OPCodeCB0x6D();
    void OPCodeCB0x6E();
    void OPCodeCB0x6F();
    void OPCodeCB0x70();
    void OPCodeCB0x71();
    void OPCodeCB0x72();
    void OPCodeCB0x73();
    void OPCodeCB0x74();
    void OPCodeCB0x75();
    void OPCodeCB0x76();
    void OPCodeCB0x77();
    void OPCodeCB0x78();
    void OPCodeCB0x79();
    void OPCodeCB0x7A();
    void OPCodeCB0x7B();
    void OPCodeCB0x7C();
    void OPCodeCB0x7D();
    void OPCodeCB0x7E();
    void OPCodeCB0x7F();
    void OPCodeCB0x80();
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    void OPCodeCB0x83();
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    void OPCodeCB0x85();
    void OPCodeCB0x86();
    void OPCodeCB0x87();
    void OPCodeCB0x88();
    void OPCodeCB0x89();
    void OPCodeCB0x8A();
    void OPCodeCB0x8B();
    void OPCodeCB0x8C();
    void OPCodeCB0x8D();
    void OPCodeCB0x8E();
    void OPCodeCB0x8F();
    void OPCodeCB0x90();
    void OPCodeCB0x91();
    void OPCodeCB0x92();
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    void OPCodeCB0x94();
    void OPCodeCB0x95();
    void OPCodeCB0x96();
    void OPCodeCB0x97();
    void OPCodeCB0x98();
    void OPCodeCB0x99();
    void OPCodeCB0x9A();
    void OPCodeCB0x9B();
    void OPCodeCB0x9C();
    void OPCodeCB0x9D();
    void OPCodeCB0x9E();
    void OPCodeCB0x9F();
    void OPCodeCB0xA0();
    void OPCodeCB0xA1();
    void OPCodeCB0xA2();
    void OPCodeCB0xA3();
    void OPCodeCB0xA4();
    void OPCodeCB0xA5();
    void OPCodeCB0xA6();
    void OPCodeCB0xA7();
    void OPCodeCB0xA8();
    void OPCodeCB0xA9();
    void OPCodeCB0xAA();
    void OPCodeCB0xAB();
    void OPCodeCB0xAC();
    void OPCodeCB0xAD();
    void OPCodeCB0xAE();
    void OPCodeCB0xAF();
    void OPCodeCB0xB0();
    void OPCodeCB0xB1();
    void OPCodeCB0xB2();
    void OPCodeCB0xB3();
    void OPCodeCB0xB4();
    void OPCodeCB0xB5();
    void OPCodeCB0xB6();
    void OPCodeCB0xB7();
    void OPCodeCB0xB8();
    void OPCodeCB0xB9();
    void OPCodeCB0xBA();
    void OPCodeCB0xBB();
    void OPCodeCB0xBC();
    void OPCodeCB0xBD();
    void OPCodeCB0xBE();
    void OPCodeCB0xBF();
    void OPCodeCB0xC0();
    void OPCodeCB0xC1();
    void OPCodeCB0xC2();
    void OPCodeCB0xC3();
    void OPCodeCB0xC4();
    void OPCodeCB0xC5();
    void OPCodeCB0xC6();
    void OPCodeCB0xC7();
    void OPCodeCB0xC8();
    void OPCodeCB0xC9();
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