187. Rts implied

подключить опкод RTS implied $60.

Урок 187 из 356 · tests/chapter_01_cpu/test_187_RTS_implied.py

Предусловие: на шаге 186 была добавлена `rts. На этом шаге добавьте её импорт и прямую привязку в таблице в emulator/cpu/opcodes.py`:

from emulator.cpu.instructions import rts

OPCODE_TABLE = {
    # existing entries...
    0x60: rts,
}

Опкод

0x60 -> RTS

Цель

добавить опкод 0x60 в OPCODE_TABLE.

Пример

60 -> RTS

Шаги выполнения

1. CPU.step() fetches opcode 0x60.
2. OPCODE_TABLE dispatches directly to rts(cpu).
3. RTS pulls the return address from the stack.
4. RTS sets PC to pulled_address + 1.

Частая ошибка

Не считывайте операндный байт для RTS. Это инструкция с подразумеваемой адресацией.

Зачем нужен этот шаг

`CPU.step уже считал единственный байт опкода, а rts` получает слово возврата из стека, поэтому обёртка или режим адресации не нужны. Инварианты: $60 отображается напрямую на функцию с одним аргументом; диспетчеризация не потребляет $8001; RTS сама выполняет два извлечения и обновление PC. Заблуждение: не каждый опкод требует именованного обработчика.

За рамками шага: вспомогательные функции флагов и BRK — шаги 188–190; RTI и опкод $40 — шаги 191–192.

Запустить этот урок

uv run pytest tests/chapter_01_cpu/test_187_RTS_implied.py -v

Пример реализации

from emulator.cpu.instructions import rts

OPCODE_TABLE = {
    # existing entries...
    0x60: rts,
}

Показать код тестаtest_187_RTS_implied.py

import inspect

from emulator.bus.cpu_bus import CpuBus
from emulator.cpu import opcodes
from emulator.cpu.cpu import CPU
from emulator.cpu.instructions import rts
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_rts_implied_is_in_opcode_table():
    """Objective: opcode 0x60 is the official RTS opcode."""
    assert opcodes.OPCODE_TABLE[0x60] is rts


def test_rts_instruction_signature_takes_only_cpu():
    """Objective: RTS is implied, so rts(cpu) does not need an operand argument."""
    assert list(inspect.signature(rts).parameters) == ["cpu"]


def test_opcode_60_rts_restores_program_counter_from_stack():
    """Objective: executing opcode 0x60 returns to the address saved on the stack."""
    cpu, bus, rom = make_cpu_with_rom()
    rom.write(0x0000, 0x60)

    cpu.reset()
    cpu.s = 0xFB
    bus.write(STACK_BASE | 0xFC, 0x02)
    bus.write(STACK_BASE | 0xFD, 0x80)

    cpu.step()

    assert cpu.pc == 0x8003
    assert cpu.s == 0xFD


def test_opcode_60_rts_does_not_fetch_operand_bytes():
    """
    Objective:
    RTS is one byte long. The byte after RTS must not be consumed as an operand.

    If RTS incorrectly fetched an operand byte, stack behavior or PC behavior could
    accidentally depend on the byte at $8001. This test makes the return target
    come only from the stack.
    """
    cpu, bus, rom = make_cpu_with_rom()
    rom.write(0x0000, 0x60)
    rom.write(0x0001, 0x99)

    cpu.reset()
    cpu.s = 0xFB
    bus.write(STACK_BASE | 0xFC, 0x34)
    bus.write(STACK_BASE | 0xFD, 0x12)

    cpu.step()

    assert cpu.pc == 0x1235
    assert cpu.s == 0xFD


def test_opcode_60_rts_can_return_after_jsr_style_stack_contents():
    """
    Objective:
    JSR to a subroutine at $9000 would push return address $8002.
    RTS then returns to $8003, the instruction after JSR.
    """
    cpu, bus, rom = make_cpu_with_rom()
    rom.write(0x1000, 0x60)

    cpu.reset()
    cpu.pc = 0x9000
    cpu.s = 0xFB
    bus.write(STACK_BASE | 0xFC, 0x02)
    bus.write(STACK_BASE | 0xFD, 0x80)

    cpu.step()

    assert cpu.pc == 0x8003
    assert cpu.s == 0xFD

Тестовые функции (5)

test_rts_implied_is_in_opcode_table
test_rts_instruction_signature_takes_only_cpu
test_opcode_60_rts_restores_program_counter_from_stack
test_opcode_60_rts_does_not_fetch_operand_bytes
test_opcode_60_rts_can_return_after_jsr_style_stack_contents