Z80 DAA 实现和 Blargg 的测试 rom 问题

Question

我想首先说明我是一位经验丰富的程序员，特别是 Java 已经使用了 8 年。

为了提高我对硬件操作和操作系统主题的理解，我决定编写一个简单的 Gameboy 模拟器。在短短几天内编写了核心功能后，我测试了模拟器，结果发现屏幕上没有绘制任何东西。在我的模拟器中一次一个地执行数百个操作码并将其与 BGB 模拟器中找到的值进行比较后，我意识到有问题的图块和精灵正在加载到内存中，只是没有绘制。由此我认为问题一定出在我的一个或多个操作码实现中，这导致程序在某些时候表现出错误的行为。因此，我决定使用 Blargg 的 cpu 测试 rom (http://gbdev.gg8.se/files/roms/blargg-gb-tests/) 来帮助我确定问题。但是，运行宁第一个测试 rom，给出以下错误信息：

01-special

36E1FE30 
DAA

Failed #6

我已经多次检查了 DAA 操作，它对我来说似乎是正确实施的。给出的错误代码（“36E1FE30”）完全没有帮助，因为我似乎无法找到它的含义。对我来说，这意味着要么 DAA 实施不正确，我只是看不到我的错误，要么用于验证 DAA 正确性的操作之一不正确。如果我运行任何其他测试，它们似乎会无限期地循环

03-op sp,hl

03-op sp,hl

03-op sp,hl

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作为参考，我的 DAA 实现在 github (https://github.com/qkmaxware/GBemu/blob/master/src/gameboy/cpu/Opcodes.java) 上，或者如下所示：

Op DAA = new Op(0x27, "DAA", map, () -> {
    int a = reg.a();

    if(!reg.subtract()){
        if(reg.halfcarry() || (a & 0xF) > 9)
            a += 0x06;

        if(reg.carry() || a > 0x9F)
            a += 0x60;
    }else{
        if(reg.halfcarry())
            a = (a - 0x6) & 0xFF;

        if(reg.carry())
            a = (a - 0x60) & 0xFF;
    }

    reg.a(a);

    reg.zero(isZero(a));
    reg.carry((a & 0x100) == 0x100);
    reg.halfcarry(false);

    clock.m(1);
    clock.t(4);
});

其中 reg.a() 等调用表示从寄存器 a 读取，reg.a(value) 表示写入寄存器 a（屏蔽为 8 位或 16 位，具体取决于寄存器）。类似地，可以通过 'reg' 对象的零、减、半进位、进位函数获得或 set/reset 标志 Z、N、H、C。

所以我的问题有三个，我是否错误地实施了 DAA 操作，以致它无法通过 Blargg 的测试，有人知道我的错误代码是什么意思，或者有人知道我如何集中搜索不正确的操作。

Answer 1

看起来 Blargg 的测试借鉴了一个名为 zexlax 的旧 Z-80 测试程序，该程序采用实用的方法将指令测试视为简单的数据比较。对于 DAA，它运行所有可能的输入组合，并根据预期答案有效地检查它。但是保留所有答案会使测试代码变得不切实际。相反，它比较数据的 CRC。如您所见，这对于验证模拟器的正确操作非常有效，但对于指出如何修复它毫无用处。

虽然如果有人保存了正确的输出是理想的，这样您就可以根据您的实施检查它，但您仍然可以通过运行在已知良好的模拟器上进行测试来这样做。或者只是将您的实现与一个知名的模拟器进行比较。

这是 MAME 的做法：

case 0x27: /*      DAA */
    {
        int tmp = m_A;

        if ( ! ( m_F & FLAG_N ) ) {
            if ( ( m_F & FLAG_H ) || ( tmp & 0x0F ) > 9 )
                tmp += 6;
            if ( ( m_F & FLAG_C ) || tmp > 0x9F )
                tmp += 0x60;
        } else {
            if ( m_F & FLAG_H ) {
                tmp -= 6;
                if ( ! ( m_F & FLAG_C ) )
                    tmp &= 0xFF;
            }
            if ( m_F & FLAG_C )
                    tmp -= 0x60;
        }
        m_F &= ~ ( FLAG_H | FLAG_Z );
        if ( tmp & 0x100 )
            m_F |= FLAG_C;
        m_A = tmp & 0xFF;
        if ( ! m_A )
            m_F |= FLAG_Z;
    }
    break;

有关更多上下文，这里是 link 整个来源：

https://github.com/mamedev/mame/blob/master/src/devices/cpu/lr35902/opc_main.hxx#L354

看起来您的代码可能有些不同，但我没有仔细查看。

我注意到 Blargg 的测试包括未记录的标志位 3 和 5。如果这是一个 Z-80 处理器，它会失败一个没有像 Z-80 那样设置这些位的模拟器，这实际上是可以预测的没有记录为您可以依赖的任何东西。我不知道 Sharp LR35902 是否有类似的问题，但如果有的话，MAME 完全有可能没有实现它。这些位永远不可能对 "real" 程序产生影响。

Z80 DAA 实现和 Blargg 的测试 rom 问题

Z80 DAA implementation and Blargg's test rom issues

java

debugging

z80

emulation