088. Инструкция asl

Добавить поведение ASL для операнда в памяти.

Урок 88 из 356 · tests/chapter_01_cpu/test_088_instruction_asl.py

На этом шаге добавьте переиспользуемую инструкцию для памяти. Поведение для аккумулятора — это тест 089, а обёртки опкодов начинаются с теста 090.

Расположение в продакшн-коде и символ

emulator/cpu/instructions.py: `asl(cpu: CPU, addr: int)`

Зачем нужен этот шаг

ASL для памяти — это операция чтения-модификации-записи. Функция инструкции получает уже разрешённый адрес, чтобы последующие обработчики опкодов могли использовать ту же логику.

Предлагаемая реализация

def asl(cpu: CPU, addr: int):
    value = cpu.bus.read(addr)
    result = value << 1
    result_8 = result & 0xFF

    # Set flags
    cpu.flags.set_carry_flag((value & 0b1000_0000) != 0)
    cpu.flags.set_negative_flag((result_8 & 0b1000_0000) != 0)
    cpu.flags.set_zero_flag(result_8 == 0)

    cpu.bus.write(addr, result_8)

Важные инварианты

Carry получает старый бит 7 до того, как результат будет замаскирован
Zero и Negative отражают итоговый 8-битный результат
считывается и записывается ровно переданный адрес; A не изменяется
все флаги, кроме C, Z и N, сохраняются

Частое заблуждение

Carry берётся не из бита 7 сдвинутого результата; он захватывает бит, вытесненный из исходного значения.

Вне рамок

специфичный для аккумулятора asl_a (тест 089)
опкод 0x0A и обёртки адресации для памяти (тесты 090-094)
тайминги циклов и точные с точки зрения шины фиктивные записи

Запустить этот урок

uv run pytest tests/chapter_01_cpu/test_088_instruction_asl.py -v

def asl(cpu: CPU, addr: int): value = cpu.bus.read(addr) result = value << 1 result_8 = result & 0xFF # Set flags cpu.flags.set_carry_flag((value & 0b1000_0000) != 0) cpu.flags.set_negative_flag((result_8 & 0b1000_0000) != 0) cpu.flags.set_zero_flag(result_8 == 0) cpu.bus.write(addr, result_8)

from emulator.cpu.instructions import asl from tests.helpers import NEGATIVE_FLAG, ZERO_FLAG, make_cpu CARRY_FLAG = 1 << 0 def test_asl_memory_shifts_value_left_and_writes_result_back(): """Objective: memory value 0b0000_0011 becomes 0b0000_0110.""" cpu = make_cpu() cpu.bus.write(0x0020, 0b0000_0011) asl(cpu, 0x0020) assert cpu.bus.read(0x0020) == 0b0000_0110 def test_asl_memory_sets_carry_from_old_bit_7(): """Objective: old bit 7 is moved into Carry before the 8-bit wrap.""" cpu = make_cpu() cpu.bus.write(0x0020, 0b1000_0001) asl(cpu, 0x0020) assert cpu.bus.read(0x0020) == 0b0000_0010 assert (cpu.p & CARRY_FLAG) != 0 def test_asl_memory_clears_carry_when_old_bit_7_was_clear(): """Objective: Carry is cleared when the original value did not have bit 7 set.""" cpu = make_cpu() cpu.p |= CARRY_FLAG cpu.bus.write(0x0020, 0b0100_0000) asl(cpu, 0x0020) assert cpu.bus.read(0x0020) == 0b1000_0000 assert (cpu.p & CARRY_FLAG) == 0 def test_asl_memory_sets_zero_flag_when_result_is_zero(): """Objective: 0x80 << 1 becomes 0x00 and sets Zero flag.""" cpu = make_cpu() cpu.bus.write(0x0020, 0x80) asl(cpu, 0x0020) assert cpu.bus.read(0x0020) == 0x00 assert (cpu.p & ZERO_FLAG) != 0 assert (cpu.p & NEGATIVE_FLAG) == 0 def test_asl_memory_sets_negative_flag_from_result_bit_7(): """Objective: 0x40 << 1 becomes 0x80, so Negative flag is set.""" cpu = make_cpu() cpu.bus.write(0x0020, 0x40) asl(cpu, 0x0020) assert cpu.bus.read(0x0020) == 0x80 assert (cpu.p & NEGATIVE_FLAG) != 0 assert (cpu.p & ZERO_FLAG) == 0