146. Instruction cmp

реализовать независимое от режима адресации поведение CMP.

Урок 146 из 356 · tests/chapter_01_cpu/test_146_instruction_cmp.py

Зачем нужен этот шаг

CMP требует единого, основанного на значении определения семантики: Carry без заёма, Zero для равенства и Negative по обёрнутому вычитанию — прежде чем добавлять какие-либо режимы адресации.

На этом шаге, перед уроками по конкретным режимам адресации сравнения, добавьте в `emulator/cpu/instructions.py` ровно следующий символ:

def cmp(cpu: CPU, value: int):
    result_8 = (cpu.a - value) & 0xFF

    # Flags:
    cpu.flags.set_carry_flag(cpu.a >= value)
    cpu.flags.set_zero_flag(cpu.a == value)
    cpu.flags.set_negative_flag((result_8 & 0b1000_0000) !=0)

CMP выполняет беззнаковое сравнение, используя обёрнутое вычитание только для N. C означает отсутствие заёма (A >= значение), Z означает равенство, а N — бит 7 результата. A, Overflow, память, X, Y и PC неизменны.

Заблуждение: Carry устанавливается, а не сбрасывается, когда A не меньше операнда, и результат вычитания никогда не сохраняется. Вне рамок урока: импорт `cmp` и опкоды CMP — уроки 147 и далее; CPX/CPY — уроки 155–162.

Запустить этот урок

uv run pytest tests/chapter_01_cpu/test_146_instruction_cmp.py -v

def cmp(cpu: CPU, value: int): result_8 = (cpu.a - value) & 0xFF # Flags: cpu.flags.set_carry_flag(cpu.a >= value) cpu.flags.set_zero_flag(cpu.a == value) cpu.flags.set_negative_flag((result_8 & 0b1000_0000) !=0)

from emulator.cpu.instructions import cmp from tests.helpers import NEGATIVE_FLAG, ZERO_FLAG, make_cpu CARRY_FLAG = 1 << 0 OVERFLOW_FLAG = 1 << 6 def test_cmp_sets_carry_when_a_is_greater_than_value(): """Objective: Carry means A >= value for CMP.""" cpu = make_cpu() cpu.a = 0x10 cmp(cpu, 0x01) assert (cpu.p & CARRY_FLAG) != 0 assert (cpu.p & ZERO_FLAG) == 0 assert (cpu.p & NEGATIVE_FLAG) == 0 def test_cmp_sets_carry_and_zero_when_a_equals_value(): """Objective: A == value sets both Carry and Zero.""" cpu = make_cpu() cpu.a = 0x10 cmp(cpu, 0x10) assert (cpu.p & CARRY_FLAG) != 0 assert (cpu.p & ZERO_FLAG) != 0 assert (cpu.p & NEGATIVE_FLAG) == 0 def test_cmp_clears_carry_and_sets_negative_when_a_is_less_than_value(): """Objective: A < value clears Carry; wrapped subtraction can set Negative.""" cpu = make_cpu() cpu.a = 0x01 cmp(cpu, 0x02) assert (cpu.p & CARRY_FLAG) == 0 assert (cpu.p & ZERO_FLAG) == 0 assert (cpu.p & NEGATIVE_FLAG) != 0 def test_cmp_does_not_modify_accumulator_or_overflow_flag(): """Objective: CMP only updates C/Z/N; A and Overflow are preserved.""" cpu = make_cpu() cpu.a = 0x10 cpu.p |= OVERFLOW_FLAG cmp(cpu, 0x01) assert cpu.a == 0x10 assert (cpu.p & OVERFLOW_FLAG) != 0