--- /dev/null
+(**************************************************************************)
+(* ___ *)
+(* ||M|| *)
+(* ||A|| A project by Andrea Asperti *)
+(* ||T|| *)
+(* ||I|| Developers: *)
+(* ||T|| The HELM team. *)
+(* ||A|| http://helm.cs.unibo.it *)
+(* \ / *)
+(* \ / This file is distributed under the terms of the *)
+(* v GNU General Public License Version 2 *)
+(* *)
+(**************************************************************************)
+
+(* ********************************************************************** *)
+(* Progetto FreeScale *)
+(* *)
+(* Sviluppato da: Ing. Cosimo Oliboni, oliboni@cs.unibo.it *)
+(* Sviluppo: 2008-2010 *)
+(* *)
+(* ********************************************************************** *)
+
+include "emulator/multivm/Freescale_multivm.ma".
+include "emulator/multivm/IP2022_multivm.ma".
+include "emulator/read_write/fetch.ma".
+
+(* raccordo *)
+ndefinition execute_any ≝
+λm.match m
+ return λm.aux_pseudo_type m → Πt.any_status m t → word16 →
+ aux_im_type m → option (ProdT (any_status m t) word16)
+ with
+ [ HC05 ⇒ λps:aux_pseudo_type ?.Freescale_execute_any ps ?
+ | HC08 ⇒ λps:aux_pseudo_type ?.Freescale_execute_any ps ?
+ | HCS08 ⇒ λps:aux_pseudo_type ?.Freescale_execute_any ps ?
+ | RS08 ⇒ λps:aux_pseudo_type ?.Freescale_execute_any ps ?
+ | IP2022 ⇒ λps:aux_pseudo_type ?.IP2022_execute_any ps ?
+ ].
+
+(* raccordo *)
+ndefinition check_susp ≝
+λm.match m
+ return λm.aux_pseudo_type m → option susp_type
+ with
+ [ HC05 ⇒ Freescale_check_susp
+ | HC08 ⇒ Freescale_check_susp
+ | HCS08 ⇒ Freescale_check_susp
+ | RS08 ⇒ Freescale_check_susp
+ | IP2022 ⇒ IP2022_check_susp
+ ].
+
+(* raccordo *)
+ndefinition check_skip ≝
+λm.match m
+ return λm.aux_pseudo_type m → bool
+ with
+ [ HC05 ⇒ Freescale_check_skip
+ | HC08 ⇒ Freescale_check_skip
+ | HCS08 ⇒ Freescale_check_skip
+ | RS08 ⇒ Freescale_check_skip
+ | IP2022 ⇒ IP2022_check_skip
+ ].
+
+(* motiplicatore del ciclo di durata *)
+(* 0 = sospensione *)
+ndefinition clk_mult ≝
+λm.match m
+ return λm.Πt.any_status m t → nat
+ with
+ [ HC05 ⇒ Freescale_clk_mult HC05
+ | HC08 ⇒ Freescale_clk_mult HC08
+ | HCS08 ⇒ Freescale_clk_mult HCS08
+ | RS08 ⇒ Freescale_clk_mult RS08
+ | IP2022 ⇒ IP2022_clk_mult
+ ].
+
+(* **** *)
+(* TICK *)
+(* **** *)
+
+(* - errore: errore+stato (seguira' reset o …, cmq lo stato non va buttato)
+ - sospensione: sospensione+stato (seguira' resume o …)
+ - ok: stato *)
+ninductive tick_result (A:Type) : Type ≝
+ TickERR : A → error_type → tick_result A
+| TickSUSP : A → susp_type → tick_result A
+| TickOK : A → tick_result A.
+
+(* l'esecuzione e' considerata atomica quindi nel caso di un'instruzione
+ da 3 cicli la successione sara'
+ ([fetch/decode] s,clk:None) →
+ ( s,clk:Some 1,pseudo,mode,3,cur_pc) →
+ ( s,clk:Some 2,pseudo,mode,3,cur_pc) →
+ ([execute] s',clk:None) *)
+ndefinition tick_execute ≝
+λm,t.λs:any_status m t.
+λps:aux_pseudo_type m.λi:aux_im_type m.
+λcur_pc:word16.
+ match execute_any m ps t s cur_pc i with
+ (* errore! fine esecuzione *)
+ [ None ⇒ TickERR ? (set_clk_desc … s (None ?)) ILL_FETCH_AD
+ (* ok, aggiornamento centralizzato *)
+ | Some S_newPC ⇒ match S_newPC with
+ [ pair s_tmp1 new_pc ⇒
+ (* clk azzerato *)
+ let s_tmp2 ≝ set_clk_desc … s_tmp1 (None ?) in
+ (* aggiornamento pc *)
+ let s_tmp3 ≝ match eqc ? (get_pc_reg … s) (get_pc_reg … s_tmp1) with
+ (* ok, new_pc → pc *)
+ [ true ⇒ set_pc_reg … s_tmp2 new_pc
+ (* effetto collaterale modifica pc! scartare new_pc *)
+ | false ⇒ s_tmp2 ] in
+ match check_susp m ps with
+ (* esecuzione continua *)
+ [ None ⇒ TickOK ? s_tmp3
+ (* esecuzione sospesa *)
+ | Some susp ⇒ TickSUSP ? s_tmp3 susp
+ ]]].
+
+(* avanza fra fetch / countdown / execute *)
+ndefinition tick_skip_aux ≝
+λm,t.λs:any_status m t.
+ match get_skip_mode … s with
+ [ None ⇒ false
+ | Some b ⇒ b ].
+
+(* descrittore del fetch PSEUDO + INSTR_MODE + OPCODE + CICLI *)
+
+(* descrittore del click = stato di avanzamento dell'esecuzione *)
+(* 1) None = istruzione eseguita, attesa del fetch *)
+(* 2) Some cur_clk,clks,pseudo,mode,cur_pc = fetch eseguito *)
+ndefinition tick ≝
+λm,t.λs:any_status m t.
+ match clk_desc … s with
+ (* e' il momento del fetch *)
+ [ None ⇒ match fetch … s with
+ (* errore nel fetch/decode? riportato in output, nessun avanzamento *)
+ [ FetchERR err ⇒ TickERR ? s err
+ (* nessun errore nel fetch *)
+ | FetchOK finfo cur_pc ⇒ match tick_skip_aux … s with
+ (* skip mode! *)
+ [ true ⇒ TickOK ? (set_clk_desc …
+ (set_pc_reg …
+ (match check_skip m (fst4T … finfo) with
+ [ true ⇒ s | false ⇒ setweak_skip_mode … s false ]) cur_pc) (None ?))
+ (* ciclo normale: applicare divisore a numero reale di cicli *)
+ | false ⇒
+ let real_clk ≝ (clk_mult … s)*(fth4T … finfo) in
+ match real_clk with
+ (* 0 = stop *)
+ [ O ⇒ TickSUSP ? s STOP_MODE
+ | S clk' ⇒ match clk' with
+ (* un solo clk, execute subito *)
+ [ O ⇒ tick_execute … s (fst4T … finfo) (snd4T … finfo) cur_pc
+ (* piu' clk, execute rimandata *)
+ | S clk'' ⇒ TickOK ? (set_clk_desc … s
+ (Some ? (quintuple … nat1 real_clk
+ (fst4T … finfo) (snd4T … finfo) cur_pc)))
+ ]
+ ]
+ ]
+ ]
+ (* fetch gia' eseguito, e' il turno di execute? *)
+ | Some sinfo ⇒ match eqc ? (S (fst5T … sinfo)) (snd5T … sinfo) with
+ (* si *)
+ [ true ⇒ tick_execute … s (thd5T … sinfo) (fth5T … sinfo) (fft5T … sinfo)
+ (* no, avanzamento cur_clk *)
+ | false ⇒ TickOK ? (set_clk_desc … s
+ (Some ? (quintuple … (S (fst5T … sinfo)) (snd5T … sinfo)
+ (thd5T … sinfo) (fth5T … sinfo) (fft5T … sinfo))))
+ ]
+ ].
+
+(* ********** *)
+(* ESECUZIONE *)
+(* ********** *)
+
+nlet rec execute (m:mcu_type) (t:memory_impl) (s:tick_result (any_status m t)) (n:nat) on n ≝
+ match s with
+ [ TickERR s' error ⇒ TickERR ? s' error
+ | TickSUSP s' susp ⇒ TickSUSP ? s' susp
+ | TickOK s' ⇒ match n with [ O ⇒ TickOK ? s' | S n' ⇒ execute m t (tick m t s') n' ]
+ ].
+
+nlemma breakpoint_err : ∀m,t,s,err,n.execute m t (TickERR ? s err) n = TickERR ? s err.
+ #m; #t; #s; #err; #n;
+ ncases n;
+ ##[ ##2: #n1; ##]
+ nnormalize;
+ napply refl_eq.
+nqed.
+
+nlemma breakpoint_susp : ∀m,t,s,susp,n.execute m t (TickSUSP ? s susp) n = TickSUSP ? s susp.
+ #m; #t; #s; #susp; #n;
+ ncases n;
+ ##[ ##2: #n1; ##]
+ nnormalize;
+ napply refl_eq.
+nqed.
+
+nlemma breakpoint :
+ ∀m,t,n1,n2,s. execute m t s (n1 + n2) = execute m t (execute m t s n1) n2.
+ #m; #t; #n1;
+ nelim n1;
+ ##[ ##1: nnormalize; #n2; #s; ncases s; nnormalize; ##[ ##1,2: #x ##] #y; napply refl_eq
+ ##| ##2: #n3; #H; #n2; #s; ncases s;
+ ##[ ##1: #x; #y; nnormalize; nrewrite > (breakpoint_err m t x y n2); napply refl_eq
+ ##| ##2: #x; #y; nnormalize; nrewrite > (breakpoint_susp m t x y n2); napply refl_eq
+ ##| ##3: #x; nrewrite > (Sn_p_n_to_S_npn n3 n2);
+ nchange with ((execute m t (tick m t x) (n3+n2)) =
+ (execute m t (execute m t (tick m t x) n3) n2));
+ nrewrite > (H n2 (tick m t x));
+ napply refl_eq
+ ##]
+ ##]
+nqed.
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