185. Jsr absolute

подключить опкод JSR absolute $20.

Урок 185 из 356 · tests/chapter_01_cpu/test_185_JSR_absolute.py

Предусловие: на шаге 184 была добавлена `jsr. На этом шаге внесите следующие изменения в emulator/cpu/opcodes.py`:

from emulator.cpu.instructions import jsr
from emulator.cpu.addressing_modes import absolute

def jsr_absolute(cpu: CPU):
    addr = absolute(cpu)
    jsr(cpu, addr)

OPCODE_TABLE = {
    # existing entries...
    0x20: jsr_absolute,
}

Опкод

0x20 -> JSR $hhhh

Цель

создать jsr_absolute(cpu), использовать absolute(cpu), затем jsr(cpu, addr).

Пример

20 34 12 -> JSR $1234

Шаги выполнения

1. CPU.step() fetches opcode 0x20.
2. absolute(cpu) fetches operand bytes 34 12 and returns $1234.
3. PC now points to the next instruction, $8003 in these tests.
4. jsr(cpu, $1234) pushes return address $8002.
5. PC becomes $1234.

Частая ошибка

Не вызывайте jmp(cpu, addr). JSR должна сначала сохранить адрес возврата.

Зачем нужен этот шаг

`absolute считывает двухбайтовый адрес назначения, оставляя PC на следующей инструкции, чтобы jsr` могла записать PC-минус-один и выполнить переход. Инварианты: один шаг потребляет опкод и операнд, записывает сначала старший, затем младший байт, дважды уменьшает S, изменяет PC на целевой адрес и сохраняет статус. Заблуждение: общий режим адресации с JMP не делает JSR обычным переходом.

За рамками шага: `rts` и опкод $60 — шаги 186–187. BRK, RTI и последующие общие вспомогательные функции стека не являются частью этого перехода.

Запустить этот урок

uv run pytest tests/chapter_01_cpu/test_185_JSR_absolute.py -v

from emulator.cpu.instructions import jsr from emulator.cpu.addressing_modes import absolute def jsr_absolute(cpu: CPU): addr = absolute(cpu) jsr(cpu, addr) OPCODE_TABLE = { # existing entries... 0x20: jsr_absolute, }

import inspect from emulator.bus.cpu_bus import CpuBus from emulator.cpu import opcodes from emulator.cpu.cpu import CPU from emulator.memory.fake_rom import FakeROM STACK_BASE = 0x0100 def make_cpu_with_rom(): rom = FakeROM() rom.write(0x7FFC, 0x00) rom.write(0x7FFD, 0x80) bus = CpuBus(program_rom=rom) return CPU(bus), bus, rom def test_jsr_absolute_handler_exists_and_is_in_opcode_table(): """Objective: create jsr_absolute(cpu) and add 0x20 to OPCODE_TABLE.""" assert hasattr(opcodes, "jsr_absolute") assert callable(opcodes.jsr_absolute) assert list(inspect.signature(opcodes.jsr_absolute).parameters) == ["cpu"] assert opcodes.OPCODE_TABLE[0x20] is opcodes.jsr_absolute def test_opcode_20_jsr_absolute_jumps_to_subroutine_address(): """Objective: 20 34 12 means JSR $1234, so PC becomes $1234.""" cpu, bus, rom = make_cpu_with_rom() rom.write(0x0000, 0x20) rom.write(0x0001, 0x34) rom.write(0x0002, 0x12) cpu.reset() cpu.step() assert cpu.pc == 0x1234 def test_opcode_20_jsr_absolute_pushes_return_address_to_stack(): """ Objective: After fetching opcode + 2-byte operand, PC is $8003. JSR pushes $8002, high byte first, low byte second. """ cpu, bus, rom = make_cpu_with_rom() rom.write(0x0000, 0x20) rom.write(0x0001, 0x34) rom.write(0x0002, 0x12) cpu.reset() cpu.step() assert bus.read(STACK_BASE | 0xFD) == 0x80 assert bus.read(STACK_BASE | 0xFC) == 0x02 assert cpu.s == 0xFB def test_opcode_20_jsr_absolute_does_not_behave_like_jmp(): """ Objective: JSR must save a return address. If jsr_absolute accidentally calls jmp, PC may be correct, but the stack will not contain the return address. """ cpu, bus, rom = make_cpu_with_rom() rom.write(0x0000, 0x20) rom.write(0x0001, 0x34) rom.write(0x0002, 0x12) cpu.reset() cpu.step() assert cpu.pc == 0x1234 assert bus.read(STACK_BASE | 0xFD) == 0x80 assert bus.read(STACK_BASE | 0xFC) == 0x02