Compare commits
No commits in common. "main" and "status" have entirely different histories.
13 changed files with 924 additions and 2435 deletions
1
.gitignore
vendored
1
.gitignore
vendored
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@ -1,4 +1,3 @@
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||||||
*.o
|
*.o
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||||||
*.xex
|
*.xex
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||||||
tables.s
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||||||
.DS_Store
|
.DS_Store
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||||||
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||||||
2
.mailmap
2
.mailmap
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@ -1,2 +0,0 @@
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||||||
Brooke Vibber <bvibber@pobox.com>
|
|
||||||
Brooke Vibber <bvibber@pobox.com> <brion@pobox.com>
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|
||||||
14
Makefile
14
Makefile
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@ -2,21 +2,13 @@
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||||||
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||||||
all : mandel.xex
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all : mandel.xex
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||||||
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||||||
mandel.xex : mandel.o mandel-core.o tables.o atari-xex.cfg
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%.xex : %.o
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||||||
ld65 -C ./atari-xex.cfg --mapfile mandel.map -o $@ mandel.o mandel-core.o tables.o atari.lib
|
ld65 -C atari-asm-xex.cfg -o $@ $<
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||||||
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||||||
mandel.s : mandel.c mandel.h
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||||||
cc65 -o $@ mandel.c
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||||||
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||||||
%.o : %.s
|
%.o : %.s
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||||||
ca65 -o $@ $<
|
ca65 -o $@ $<
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||||||
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||||||
tables.s : tables.js
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||||||
node tables.js > tables.s
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||||||
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||||||
clean :
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clean :
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||||||
rm -f tables.s
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||||||
rm -f mandel.s
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||||||
rm -f *.o
|
rm -f *.o
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||||||
rm -f *.xex
|
rm -f *.xex
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||||||
rm -f mandel.map
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||||||
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||||||
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@ -1,28 +0,0 @@
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||||||
FEATURES {
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||||||
STARTADDRESS: default = $2E00;
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||||||
}
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||||||
SYMBOLS {
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||||||
__STARTADDRESS__: type = export, value = %S;
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||||||
}
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||||||
MEMORY {
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||||||
ZP: file = "", define = yes, start = $0082, size = $007E;
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||||||
MAIN: file = %O, define = yes, start = %S, size = $4000 - %S;
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||||||
# Keep $4000-7fff clear for expanded RAM access window
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||||||
TABLES: file = %O, define = yes, start = $8000, size = $a000 - $8000;
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||||||
# Keep $a000-$bfff clear for BASIC cartridge
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||||||
}
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||||||
FILES {
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||||||
%O: format = atari;
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||||||
}
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||||||
FORMATS {
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||||||
atari: runad = start;
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||||||
}
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||||||
SEGMENTS {
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||||||
ZEROPAGE: load = ZP, type = zp, optional = yes;
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||||||
EXTZP: load = ZP, type = zp, optional = yes; # to enable modules to be able to link to C and assembler programs
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||||||
CODE: load = MAIN, type = rw, define = yes;
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||||||
RODATA: load = MAIN, type = ro optional = yes;
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||||||
DATA: load = MAIN, type = rw optional = yes;
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||||||
BSS: load = MAIN, type = bss, optional = yes, define = yes;
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||||||
TABLES: load = TABLES, type = ro, optional = yes, align = 256;
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||||||
}
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||||||
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@ -1,69 +0,0 @@
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||||||
# Sample linker configuration for C programs using the Atari binary file support.
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||||||
# Use with: cl65 -tatari -Catari-xex.cfg prog.c -o prog.xex
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||||||
FEATURES {
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||||||
STARTADDRESS: default = $8000;
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||||||
}
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||||||
SYMBOLS {
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||||||
__SYSTEM_CHECK__: type = import; # force inclusion of "system check" load chunk
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||||||
__STACKSIZE__: type = weak, value = $0800; # 2k stack
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||||||
__STARTADDRESS__: type = export, value = %S;
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||||||
__RESERVED_MEMORY__: type = weak, value = $0000;
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||||||
__SYSCHKHDR__: type = export, value = 0; # Disable system check header
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||||||
__SYSCHKTRL__: type = export, value = 0; # Disable system check trailer
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||||||
__TABLESEG_START__: type = weak, value = $2E00 + $0300;
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||||||
__TABLESEG_SIZE__: type = weak, value = 6 * $100;
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||||||
__BANKSY_START__: type = weak, value = $4000;
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||||||
__BANKSY_SIZE__: type = weak, value = $4000;
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||||||
__FRAMEBUFFER_START__: type = weak, value = $A000;
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||||||
}
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||||||
MEMORY {
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||||||
# Note -- $80 and $81 (LOMEM) appear to be reserved in ZP.
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||||||
ZP: file = "", define = yes, start = $0082, size = $007E;
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||||||
# "system check" load chunk
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||||||
SYSCHKCHNK: file = %O, start = $2E00, size = $0300;
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||||||
# Note $a000-$bfff is against the BASIC cartridge, may require booting with OPTION.
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||||||
TABLES: file = %O, define = yes, start = __TABLESEG_START__, size = __TABLESEG_SIZE__;
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||||||
# We reserve $4000-7fff for the bank-switch window.
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||||||
# In theory we could keep data and code here that we only use on 48k/64k systems.
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||||||
BANKSWITCH: file = "", define = yes, start = __BANKSY_START__, size = __BANKSY_SIZE__;
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||||||
# "main program" load chunk
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||||||
MAIN: file = %O, define = yes, start = %S, size = __FRAMEBUFFER_START__ - __STACKSIZE__ - __RESERVED_MEMORY__ - %S;
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||||||
}
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||||||
FILES {
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||||||
%O: format = atari;
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||||||
}
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||||||
FORMATS {
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||||||
atari: runad = start,
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||||||
initad = SYSCHKCHNK: __SYSTEM_CHECK__;
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||||||
}
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||||||
SEGMENTS {
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||||||
ZEROPAGE: load = ZP, type = zp;
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||||||
EXTZP: load = ZP, type = zp, optional = yes;
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|
||||||
SYSCHK: load = SYSCHKCHNK, type = rw, define = yes, optional = yes;
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|
||||||
TABLES: load = TABLES, type = ro, optional = yes, align = 256;
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|
||||||
BANKSWICH: load = BANKSWITCH, type = ro, optional = yes;
|
|
||||||
STARTUP: load = MAIN, type = ro, define = yes;
|
|
||||||
LOWBSS: load = MAIN, type = rw, optional = yes; # not zero initialized
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||||||
LOWCODE: load = MAIN, type = ro, define = yes, optional = yes;
|
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||||||
ONCE: load = MAIN, type = ro, optional = yes;
|
|
||||||
CODE: load = MAIN, type = ro, define = yes;
|
|
||||||
RODATA: load = MAIN, type = ro;
|
|
||||||
DATA: load = MAIN, type = rw;
|
|
||||||
INIT: load = MAIN, type = rw, optional = yes;
|
|
||||||
BSS: load = MAIN, type = bss, define = yes;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
FEATURES {
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|
||||||
CONDES: type = constructor,
|
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||||||
label = __CONSTRUCTOR_TABLE__,
|
|
||||||
count = __CONSTRUCTOR_COUNT__,
|
|
||||||
segment = ONCE;
|
|
||||||
CONDES: type = destructor,
|
|
||||||
label = __DESTRUCTOR_TABLE__,
|
|
||||||
count = __DESTRUCTOR_COUNT__,
|
|
||||||
segment = RODATA;
|
|
||||||
CONDES: type = interruptor,
|
|
||||||
label = __INTERRUPTOR_TABLE__,
|
|
||||||
count = __INTERRUPTOR_COUNT__,
|
|
||||||
segment = RODATA,
|
|
||||||
import = __CALLIRQ__;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
2181
mandel-core.s
2181
mandel-core.s
File diff suppressed because it is too large
Load diff
15
mandel.c
15
mandel.c
|
|
@ -1,15 +0,0 @@
|
||||||
/**
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||||||
* The UI and I/O wrapper for the Mandelbrot runner, in C.
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||||||
*
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||||||
* For the moment *all* logic is in mandel-core.s, I'm just
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||||||
* trying to get this to run within a cc65 environment.
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||||||
* Eventually just the inner loop fun will live in there.
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||||||
*/
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||||||
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||||||
#include <stdlib.h>
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||||||
#include <stdio.h>
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||||||
#include "mandel.h"
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||||||
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||||||
void main(void) {
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||||||
mandel_start();
|
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||||||
}
|
|
||||||
4
mandel.h
4
mandel.h
|
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@ -1,4 +0,0 @@
|
||||||
#include <inttypes.h>
|
|
||||||
|
|
||||||
// From mandel-core.s:
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|
||||||
extern void mandel_start(void);
|
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||||||
912
mandel.s
Normal file
912
mandel.s
Normal file
|
|
@ -0,0 +1,912 @@
|
||||||
|
; Our zero-page vars
|
||||||
|
sx = $80 ; i16: screen pixel x
|
||||||
|
sy = $82 ; i16: screen pixel y
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||||||
|
ox = $84 ; fixed4.12: center point x
|
||||||
|
oy = $86 ; fixed4.12: center point y
|
||||||
|
cx = $88 ; fixed4.12: c_x
|
||||||
|
cy = $8a ; fixed4.12: c_y
|
||||||
|
zx = $8c ; fixed4.12: z_x
|
||||||
|
zy = $8e ; fixed4.12: z_y
|
||||||
|
|
||||||
|
zx_2 = $90 ; fixed4.12: z_x^2
|
||||||
|
zy_2 = $92 ; fixed4.12: z_y^2
|
||||||
|
zx_zy = $94 ; fixed4.12: z_x * z_y
|
||||||
|
dist = $96 ; fixed4.12: z_x^2 + z_y^2
|
||||||
|
|
||||||
|
iter = $a0 ; u8: iteration count
|
||||||
|
|
||||||
|
zoom = $a1 ; u8: zoom shift level
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||||||
|
count_frames = $a2 ; u8
|
||||||
|
count_pixels = $a3 ; u8
|
||||||
|
total_ms = $a4 ; float48
|
||||||
|
total_pixels = $aa ; float48
|
||||||
|
|
||||||
|
temp = $b0 ; u16
|
||||||
|
pixel_ptr = $b2 ; u16
|
||||||
|
pixel_color = $b4 ; u8
|
||||||
|
pixel_mask = $b5 ; u8
|
||||||
|
pixel_shift = $b6 ; u8
|
||||||
|
pixel_offset = $b7 ; u8
|
||||||
|
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||||||
|
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||||||
|
; FP registers in zero page
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||||||
|
FR0 = $d4 ; float48
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||||||
|
FRE = $da
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||||||
|
FR1 = $e0 ; float48
|
||||||
|
FR2 = $e6 ; float48
|
||||||
|
CIX = $f2 ; u8 - index into INBUFF
|
||||||
|
INBUFF = $f3 ; u16 - pointer to ascii
|
||||||
|
FLPTR = $fc ; u16 - pointer to user buffer float48
|
||||||
|
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||||||
|
LBUFF = $0580 ; result buffer for FASC routine
|
||||||
|
|
||||||
|
; FP ROM routine vectors
|
||||||
|
FASC = $D8E6 ; FLOATING POINT TO ASCII (output in INBUFF, last char has high bit set)
|
||||||
|
IFP = $D9AA ; INTEGER TO FLOATING POINT CONVERSION (FR0:u16 -> FR0:float48)
|
||||||
|
FADD = $DA66 ; ADDITION (FR0 += FR1)
|
||||||
|
FSUB = $DA60 ; SUBTRACTION (FR0 -= FR1)
|
||||||
|
FMUL = $DADB ; MULTIPLICATION (FR0 *= FR1)
|
||||||
|
FDIV = $DB28 ; DIVISION (FR0 /= FR1)
|
||||||
|
ZF1 = $DA46 ; CLEAR ZERO PAGE FLOATING POINT NUMBER (XX)
|
||||||
|
FLD0R = $DD89 ; LOAD FR0 WITH FLOATING POINT NUMBER (YYXX)
|
||||||
|
FLD1R = $DD98 ; LOAD FR1 WITH FLOATING POINT NUMBER (YYXX)
|
||||||
|
FST0R = $DDA7 ; STORE FR0 IN USER BUFFER (YYXX)
|
||||||
|
FMOVE = $DDB6 ; MOVE FR0 TO FR1
|
||||||
|
|
||||||
|
; High data
|
||||||
|
framebuffer_top = $8000
|
||||||
|
textbuffer = $8f00
|
||||||
|
framebuffer_bottom = $9000
|
||||||
|
display_list = $9f00
|
||||||
|
framebuffer_end = $a000
|
||||||
|
|
||||||
|
height = 184
|
||||||
|
half_height = height >> 1
|
||||||
|
width = 160
|
||||||
|
half_width = width >> 1
|
||||||
|
stride = width >> 2
|
||||||
|
|
||||||
|
DMACTL = $D400
|
||||||
|
DLISTL = $D402
|
||||||
|
DLISTH = $D403
|
||||||
|
|
||||||
|
; OS shadow registers
|
||||||
|
SDLSTL = $230
|
||||||
|
SDLSTH = $231
|
||||||
|
|
||||||
|
; interrupt stuff
|
||||||
|
XITVBV = $E462
|
||||||
|
SETVBV = $E45C
|
||||||
|
|
||||||
|
.struct float48
|
||||||
|
exponent .byte
|
||||||
|
mantissa .byte 6
|
||||||
|
.endstruct
|
||||||
|
|
||||||
|
.data
|
||||||
|
|
||||||
|
strings:
|
||||||
|
str_self:
|
||||||
|
.byte "MANDEL-6502"
|
||||||
|
str_self_end:
|
||||||
|
str_speed:
|
||||||
|
.byte "ms/px"
|
||||||
|
str_speed_end:
|
||||||
|
str_run:
|
||||||
|
.byte " RUN"
|
||||||
|
str_run_end:
|
||||||
|
str_done:
|
||||||
|
.byte "DONE"
|
||||||
|
str_done_end:
|
||||||
|
|
||||||
|
str_self_len = str_self_end - str_self
|
||||||
|
str_speed_len = str_speed_end - str_speed
|
||||||
|
str_run_len = str_run_end - str_run
|
||||||
|
str_done_len = str_done_end - str_done
|
||||||
|
|
||||||
|
speed_start = str_self_len + 2
|
||||||
|
speed_len = 14 + str_speed_len
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
char_map:
|
||||||
|
; Map ATASCII string values to framebuffer font entries
|
||||||
|
; Sighhhhh
|
||||||
|
.repeat 32, i
|
||||||
|
.byte i + 64
|
||||||
|
.endrepeat
|
||||||
|
.repeat 64, i
|
||||||
|
.byte i
|
||||||
|
.endrepeat
|
||||||
|
.repeat 32, i
|
||||||
|
.byte 96 + i
|
||||||
|
.endrepeat
|
||||||
|
|
||||||
|
aspect:
|
||||||
|
; aspect ratio!
|
||||||
|
; pixels at 320w are 5:6 (narrow)
|
||||||
|
; pixels at 160w are 5:3 (wide)
|
||||||
|
;
|
||||||
|
; cy = (sy << (8 - zoom)) * (96 / 128 = 3 / 4)
|
||||||
|
; cx = (sx << (8 - zoom)) * ((3 / 4) * (5 / 3) = 5 / 4)
|
||||||
|
;
|
||||||
|
; so vertical range -92 .. 91.9 is -2.15625 .. 2.15624
|
||||||
|
; &horizontal range -80 .. 79.9 is -3.125 .. 3.124
|
||||||
|
;
|
||||||
|
; 184h is the equiv of 220.8h at square pixels
|
||||||
|
; 320 / 220.8 = 1.45 display aspect ratio
|
||||||
|
aspect_x: ; fixed4.16 5/4
|
||||||
|
.word 5 << (12 - 2)
|
||||||
|
|
||||||
|
aspect_y: ; fixed4.16 3/4
|
||||||
|
.word 3 << (12 - 2)
|
||||||
|
|
||||||
|
ms_per_frame: ; float48 16.66666667
|
||||||
|
.byte 64 ; exponent/sign
|
||||||
|
.byte $16 ; BCD digits
|
||||||
|
.byte $66
|
||||||
|
.byte $66
|
||||||
|
.byte $66
|
||||||
|
.byte $67
|
||||||
|
|
||||||
|
display_list_start:
|
||||||
|
; 24 lines overscan
|
||||||
|
.repeat 3
|
||||||
|
.byte $70 ; 8 blank lines
|
||||||
|
.endrep
|
||||||
|
|
||||||
|
; 8 scan lines, 1 row of 40-column text
|
||||||
|
.byte $42
|
||||||
|
.addr textbuffer
|
||||||
|
|
||||||
|
; 184 lines graphics
|
||||||
|
; ANTIC mode e (160px 2bpp, 1 scan line per line)
|
||||||
|
.byte $4e
|
||||||
|
.addr framebuffer_top
|
||||||
|
.repeat half_height - 1
|
||||||
|
.byte $0e
|
||||||
|
.endrep
|
||||||
|
.byte $4e
|
||||||
|
.addr framebuffer_bottom
|
||||||
|
.repeat half_height - 1
|
||||||
|
.byte $0e
|
||||||
|
.endrep
|
||||||
|
|
||||||
|
.byte $41 ; jump and blank
|
||||||
|
.addr display_list
|
||||||
|
display_list_end:
|
||||||
|
display_list_len = display_list_end - display_list_start
|
||||||
|
|
||||||
|
color_map:
|
||||||
|
.byte 0
|
||||||
|
.repeat 85
|
||||||
|
.byte 1
|
||||||
|
.byte 2
|
||||||
|
.byte 3
|
||||||
|
.endrepeat
|
||||||
|
|
||||||
|
.code
|
||||||
|
|
||||||
|
.export start
|
||||||
|
|
||||||
|
; 2 + 9 * byte cycles
|
||||||
|
.macro add bytes, dest, arg1, arg2
|
||||||
|
clc ; 2 cyc
|
||||||
|
.repeat bytes, byte ; 9 * byte cycles
|
||||||
|
lda arg1 + byte
|
||||||
|
adc arg2 + byte
|
||||||
|
sta dest + byte
|
||||||
|
.endrepeat
|
||||||
|
.endmacro
|
||||||
|
|
||||||
|
.macro add16 dest, arg1, arg2
|
||||||
|
add 2, dest, arg1, arg2
|
||||||
|
.endmacro
|
||||||
|
|
||||||
|
.macro add32 dest, arg1, arg2
|
||||||
|
add 4, dest, arg2, dest
|
||||||
|
.endmacro
|
||||||
|
|
||||||
|
; 2 + 9 * byte cycles
|
||||||
|
.macro sub bytes, dest, arg1, arg2
|
||||||
|
sec ; 2 cyc
|
||||||
|
.repeat bytes, byte ; 9 * byte cycles
|
||||||
|
lda arg1 + byte
|
||||||
|
sbc arg2 + byte
|
||||||
|
sta dest + byte
|
||||||
|
.endrepeat
|
||||||
|
.endmacro
|
||||||
|
|
||||||
|
.macro sub16 dest, arg1, arg2
|
||||||
|
sub 2, dest, arg1, arg2
|
||||||
|
.endmacro
|
||||||
|
|
||||||
|
.macro sub32 dest, arg1, arg2
|
||||||
|
sub 4, dest, arg1, arg2
|
||||||
|
.endmacro
|
||||||
|
|
||||||
|
.macro shl bytes, arg
|
||||||
|
asl arg
|
||||||
|
.repeat bytes-1, i
|
||||||
|
rol arg + 1 + i
|
||||||
|
.endrepeat
|
||||||
|
.endmacro
|
||||||
|
|
||||||
|
.macro shl16 arg
|
||||||
|
shl 2, arg
|
||||||
|
.endmacro
|
||||||
|
|
||||||
|
.macro shl24 arg
|
||||||
|
shl 3, arg
|
||||||
|
.endmacro
|
||||||
|
|
||||||
|
.macro shl32 arg
|
||||||
|
shl 4, arg
|
||||||
|
.endmacro
|
||||||
|
|
||||||
|
; 6 * bytes cycles
|
||||||
|
.macro copy bytes, dest, arg
|
||||||
|
.repeat bytes, byte ; 6 * bytes cycles
|
||||||
|
lda arg + byte ; 3 cyc
|
||||||
|
sta dest + byte ; 3 cyc
|
||||||
|
.endrepeat
|
||||||
|
.endmacro
|
||||||
|
|
||||||
|
.macro copy16 dest, arg
|
||||||
|
copy 2, dest, arg
|
||||||
|
.endmacro
|
||||||
|
|
||||||
|
.macro copy32 dest, arg
|
||||||
|
copy 4, dest, arg
|
||||||
|
.endmacro
|
||||||
|
|
||||||
|
.macro copyfloat dest, arg
|
||||||
|
copy 6, dest, arg
|
||||||
|
.endmacro
|
||||||
|
|
||||||
|
; 2 + 8 * byte cycles
|
||||||
|
.macro neg bytes, arg
|
||||||
|
sec ; 2 cyc
|
||||||
|
.repeat bytes, byte ; 8 * byte cycles
|
||||||
|
lda #00 ; 2 cyc
|
||||||
|
sbc arg + byte ; 3 cyc
|
||||||
|
sta arg + byte ; 3 cyc
|
||||||
|
.endrepeat
|
||||||
|
.endmacro
|
||||||
|
|
||||||
|
; 18 cycles
|
||||||
|
.macro neg16 arg
|
||||||
|
neg 2, arg
|
||||||
|
.endmacro
|
||||||
|
|
||||||
|
; 34 cycles
|
||||||
|
.macro neg32 arg
|
||||||
|
neg 4, arg
|
||||||
|
.endmacro
|
||||||
|
|
||||||
|
; inner loop for imul16
|
||||||
|
; bitnum < 8: 25 or 41 cycles
|
||||||
|
; bitnum >= 8: 30 or 46 cycles
|
||||||
|
.macro bitmul16 arg1, arg2, result, bitnum
|
||||||
|
.local zero
|
||||||
|
.local one
|
||||||
|
.local next
|
||||||
|
|
||||||
|
; does 16-bit adds
|
||||||
|
; arg1 and arg2 are treated as unsigned
|
||||||
|
; negative signed inputs must be flipped first
|
||||||
|
|
||||||
|
; 7 cycles up to the branch
|
||||||
|
|
||||||
|
; check if arg1 has 0 or 1 bit in this place
|
||||||
|
; 5 cycles either way
|
||||||
|
.if bitnum < 8
|
||||||
|
lda arg1 ; 3 cyc
|
||||||
|
and #(1 << (bitnum)) ; 2 cyc
|
||||||
|
.else
|
||||||
|
lda arg1 + 1 ; 3 cyc
|
||||||
|
and #(1 << ((bitnum) - 8)) ; 2 cyc
|
||||||
|
.endif
|
||||||
|
bne one ; 2 cyc
|
||||||
|
|
||||||
|
zero: ; 18 cyc, 23 cyc
|
||||||
|
lsr result + 3 ; 5 cyc
|
||||||
|
jmp next ; 3 cyc
|
||||||
|
|
||||||
|
one: ; 32 cyc, 37 cyc
|
||||||
|
; 16-bit add on the top bits
|
||||||
|
clc ; 2 cyc
|
||||||
|
lda result + 2 ; 3 cyc
|
||||||
|
adc arg2 ; 3 cyc
|
||||||
|
sta result + 2 ; 3 cyc
|
||||||
|
lda result + 3 ; 3 cyc
|
||||||
|
adc arg2 + 1 ; 3 cyc
|
||||||
|
ror a ; 2 cyc - get a jump on the shift
|
||||||
|
sta result + 3 ; 3 cyc
|
||||||
|
next:
|
||||||
|
ror result + 2 ; 5 cyc
|
||||||
|
ror result + 1 ; 5 cyc
|
||||||
|
.if bitnum >= 8
|
||||||
|
; we can save 5 cycles * 8 bits = 40 cycles total by skipping this byte
|
||||||
|
; when it's all uninitialized data
|
||||||
|
ror result ; 5 cyc
|
||||||
|
.endif
|
||||||
|
|
||||||
|
.endmacro
|
||||||
|
|
||||||
|
; 5 to 25 cycles
|
||||||
|
.macro check_sign arg
|
||||||
|
; Check sign bit and flip argument to postive,
|
||||||
|
; keeping a count of sign bits in the X register.
|
||||||
|
.local positive
|
||||||
|
lda arg + 1 ; 3 cyc
|
||||||
|
bpl positive ; 2 cyc
|
||||||
|
neg16 arg ; 18 cyc
|
||||||
|
inx ; 2 cyc
|
||||||
|
positive:
|
||||||
|
.endmacro
|
||||||
|
|
||||||
|
; 518 - 828 cyc
|
||||||
|
.macro imul16 dest, arg1, arg2
|
||||||
|
copy16 FR0, arg1 ; 12 cyc
|
||||||
|
copy16 FR1, arg2 ; 12 cyc
|
||||||
|
jsr imul16_func ; 470-780 cyc
|
||||||
|
copy32 dest, FR2 ; 24 cyc
|
||||||
|
.endmacro
|
||||||
|
|
||||||
|
.macro shift_round_16 arg, shift
|
||||||
|
.repeat shift
|
||||||
|
shl32 arg
|
||||||
|
.endrepeat
|
||||||
|
round16 arg
|
||||||
|
.endmacro
|
||||||
|
|
||||||
|
.macro imul16_round dest, arg1, arg2, shift
|
||||||
|
copy16 FR0, arg1 ; 12 cyc
|
||||||
|
copy16 FR1, arg2 ; 12 cyc
|
||||||
|
jsr imul16_func ; 470-780 cyc
|
||||||
|
shift_round_16 FR2, shift
|
||||||
|
copy16 dest, FR2 + 2 ; 12 cyc
|
||||||
|
.endmacro
|
||||||
|
|
||||||
|
; min 470 cycles
|
||||||
|
; max 780 cycles
|
||||||
|
.proc imul16_func
|
||||||
|
arg1 = FR0 ; 16-bit arg (clobbered)
|
||||||
|
arg2 = FR1 ; 16-bit arg (clobbered)
|
||||||
|
result = FR2 ; 32-bit result
|
||||||
|
|
||||||
|
ldx #0 ; 2 cyc
|
||||||
|
; counts the number of sign bits in X
|
||||||
|
check_sign arg1 ; 5 to 25 cyc
|
||||||
|
check_sign arg2 ; 5 to 25 cyc
|
||||||
|
|
||||||
|
; zero out the 32-bit temp's top 16 bits
|
||||||
|
lda #0 ; 2 cyc
|
||||||
|
sta result + 2 ; 3 cyc
|
||||||
|
sta result + 3 ; 3 cyc
|
||||||
|
; the bottom two bytes will get cleared by the shifts
|
||||||
|
|
||||||
|
; unrolled loop for maximum speed, at the cost
|
||||||
|
; of a larger routine
|
||||||
|
; 440 to 696 cycles
|
||||||
|
.repeat 16, bitnum
|
||||||
|
; bitnum < 8: 25 or 41 cycles
|
||||||
|
; bitnum >= 8: 30 or 46 cycles
|
||||||
|
bitmul16 arg1, arg2, result, bitnum
|
||||||
|
.endrepeat
|
||||||
|
|
||||||
|
; In case of mixed input signs, return a negative result.
|
||||||
|
cpx #1 ; 2 cyc
|
||||||
|
bne positive_result ; 2 cyc
|
||||||
|
neg32 result ; 34 cyc
|
||||||
|
positive_result:
|
||||||
|
|
||||||
|
rts ; 6 cyc
|
||||||
|
.endproc
|
||||||
|
|
||||||
|
.macro round16 arg
|
||||||
|
; Round top 16 bits of 32-bit fixed-point number in-place
|
||||||
|
.local increment
|
||||||
|
.local high_half
|
||||||
|
.local check_sign
|
||||||
|
.local next
|
||||||
|
|
||||||
|
; low word > $8000: round up
|
||||||
|
; = $8000: round up if positive
|
||||||
|
; round down if negative
|
||||||
|
; < $8000: round down
|
||||||
|
|
||||||
|
lda arg + 1
|
||||||
|
cmp #$80
|
||||||
|
beq high_half
|
||||||
|
bpl increment
|
||||||
|
bmi next
|
||||||
|
|
||||||
|
high_half:
|
||||||
|
lda arg
|
||||||
|
beq check_sign
|
||||||
|
bpl increment
|
||||||
|
bmi next
|
||||||
|
|
||||||
|
check_sign:
|
||||||
|
lda arg + 3
|
||||||
|
bmi next
|
||||||
|
|
||||||
|
increment: ; 5-10 cyc
|
||||||
|
inc arg + 2 ; 5 cyc
|
||||||
|
bne next ; 2 cyc
|
||||||
|
inc arg + 3 ; 5 cyc
|
||||||
|
|
||||||
|
next:
|
||||||
|
|
||||||
|
.endmacro
|
||||||
|
|
||||||
|
.proc mandelbrot
|
||||||
|
; input:
|
||||||
|
; cx: position scaled to 4.12 fixed point - -8..+7.9
|
||||||
|
; cy: position scaled to 4.12
|
||||||
|
;
|
||||||
|
; output:
|
||||||
|
; iter: iteration count at escape or 0
|
||||||
|
|
||||||
|
; zx = 0
|
||||||
|
; zy = 0
|
||||||
|
; zx_2 = 0
|
||||||
|
; zy_2 = 0
|
||||||
|
; zx_zy = 0
|
||||||
|
; dist = 0
|
||||||
|
; iter = 0
|
||||||
|
lda #00
|
||||||
|
ldx #(iter - zx + 1)
|
||||||
|
initloop:
|
||||||
|
sta zx - 1,x
|
||||||
|
dex
|
||||||
|
bne initloop
|
||||||
|
|
||||||
|
loop:
|
||||||
|
; iter++ & max-iters break
|
||||||
|
inc iter
|
||||||
|
bne keep_going
|
||||||
|
rts
|
||||||
|
keep_going:
|
||||||
|
|
||||||
|
.macro quick_exit arg, max
|
||||||
|
.local positive
|
||||||
|
.local negative
|
||||||
|
.local nope_out
|
||||||
|
.local first_equal
|
||||||
|
.local all_done
|
||||||
|
|
||||||
|
; check sign bit
|
||||||
|
lda arg + 1
|
||||||
|
bmi negative
|
||||||
|
|
||||||
|
positive:
|
||||||
|
cmp #((max) << 4)
|
||||||
|
bmi all_done ; 'less than'
|
||||||
|
rts
|
||||||
|
|
||||||
|
negative:
|
||||||
|
cmp #(256 - ((max) << 4))
|
||||||
|
beq first_equal ; 'equal' on first byte
|
||||||
|
bpl all_done ; 'greater than'
|
||||||
|
|
||||||
|
nope_out:
|
||||||
|
rts
|
||||||
|
|
||||||
|
first_equal:
|
||||||
|
lda arg
|
||||||
|
beq nope_out ; 2nd byte 0 shows it's really 'equal'
|
||||||
|
|
||||||
|
all_done:
|
||||||
|
.endmacro
|
||||||
|
|
||||||
|
; 4.12: (-8 .. +7.9)
|
||||||
|
; zx = zx_2 - zy_2 + cx
|
||||||
|
sub16 zx, zx_2, zy_2
|
||||||
|
add16 zx, zx, cx
|
||||||
|
quick_exit zx, 2
|
||||||
|
|
||||||
|
; zy = zx_zy + zx_zy + cy
|
||||||
|
add16 zy, zx_zy, zx_zy
|
||||||
|
add16 zy, zy, cy
|
||||||
|
quick_exit zy, 2
|
||||||
|
|
||||||
|
; zx_2 = zx * zx
|
||||||
|
imul16_round zx_2, zx, zx, 4
|
||||||
|
|
||||||
|
; zy_2 = zy * zy
|
||||||
|
imul16_round zy_2, zy, zy, 4
|
||||||
|
|
||||||
|
; zx_zy = zx * zy
|
||||||
|
imul16_round zx_zy, zx, zy, 4
|
||||||
|
|
||||||
|
; dist = zx_2 + zy_2
|
||||||
|
add16 dist, zx_2, zy_2
|
||||||
|
quick_exit dist, 4
|
||||||
|
|
||||||
|
; if may be in the lake, look for looping output with a small buffer
|
||||||
|
; as an optimization vs running to max iters
|
||||||
|
jmp loop
|
||||||
|
|
||||||
|
peace_out:
|
||||||
|
rts
|
||||||
|
|
||||||
|
.endproc
|
||||||
|
|
||||||
|
.macro zoom_factor dest, src, zoom, aspect
|
||||||
|
.local cont
|
||||||
|
.local enough
|
||||||
|
|
||||||
|
; cx = (sx << (8 - zoom))
|
||||||
|
copy16 dest, src
|
||||||
|
ldx zoom
|
||||||
|
cont:
|
||||||
|
cpx #8
|
||||||
|
beq enough
|
||||||
|
shl16 dest
|
||||||
|
inx
|
||||||
|
jmp cont
|
||||||
|
enough:
|
||||||
|
|
||||||
|
; cy = cy * (3 / 4)
|
||||||
|
; cx = cx * (5 / 4)
|
||||||
|
imul16_round dest, dest, aspect, 4
|
||||||
|
.endmacro
|
||||||
|
|
||||||
|
.proc pset
|
||||||
|
; screen coords in signed sx,sy
|
||||||
|
; iter holds the target to use
|
||||||
|
; @todo implement
|
||||||
|
|
||||||
|
; iter -> color
|
||||||
|
ldx iter
|
||||||
|
lda color_map,x
|
||||||
|
sta pixel_color
|
||||||
|
lda #(255 - 3)
|
||||||
|
sta pixel_mask
|
||||||
|
|
||||||
|
; sy -> line base address in temp
|
||||||
|
lda sy
|
||||||
|
bpl positive
|
||||||
|
|
||||||
|
negative:
|
||||||
|
; temp1 = top half
|
||||||
|
lda #.lobyte(framebuffer_top + stride * half_height)
|
||||||
|
sta pixel_ptr
|
||||||
|
lda #.hibyte(framebuffer_top + stride * half_height)
|
||||||
|
sta pixel_ptr + 1
|
||||||
|
jmp point
|
||||||
|
|
||||||
|
positive:
|
||||||
|
|
||||||
|
lda #.lobyte(framebuffer_bottom)
|
||||||
|
sta pixel_ptr
|
||||||
|
lda #.hibyte(framebuffer_bottom)
|
||||||
|
sta pixel_ptr + 1
|
||||||
|
|
||||||
|
point:
|
||||||
|
|
||||||
|
; pixel_ptr += sy * stride
|
||||||
|
; temp * 40
|
||||||
|
; = temp * 32 + temp * 8
|
||||||
|
; = (temp << 5) + (temp << 3)
|
||||||
|
copy16 temp, sy
|
||||||
|
shl16 temp
|
||||||
|
shl16 temp
|
||||||
|
shl16 temp
|
||||||
|
add16 pixel_ptr, pixel_ptr, temp
|
||||||
|
shl16 temp
|
||||||
|
shl16 temp
|
||||||
|
add16 pixel_ptr, pixel_ptr, temp
|
||||||
|
|
||||||
|
; Ok so temp1 points to the start of the line, which is 40 bytes.
|
||||||
|
; Get the byte and bit offsets
|
||||||
|
lda sx
|
||||||
|
clc
|
||||||
|
adc #half_width
|
||||||
|
sta temp
|
||||||
|
|
||||||
|
; pixel_shift = temp & 3
|
||||||
|
; pixel_color <<= pixel_shift (shifting in zeros)
|
||||||
|
; pixel_mask <<= pixel_shift (shifting in ones)
|
||||||
|
and #3
|
||||||
|
sta pixel_shift
|
||||||
|
lda #3
|
||||||
|
sec
|
||||||
|
sbc pixel_shift
|
||||||
|
tax
|
||||||
|
shift_loop:
|
||||||
|
beq shift_done
|
||||||
|
asl pixel_color
|
||||||
|
asl pixel_color
|
||||||
|
sec
|
||||||
|
rol pixel_mask
|
||||||
|
sec
|
||||||
|
rol pixel_mask
|
||||||
|
dex
|
||||||
|
jmp shift_loop
|
||||||
|
shift_done:
|
||||||
|
|
||||||
|
; pixel_offset = temp >> 2
|
||||||
|
lda temp
|
||||||
|
lsr a
|
||||||
|
lsr a
|
||||||
|
sta pixel_offset
|
||||||
|
tay
|
||||||
|
|
||||||
|
; read, mask, or, write
|
||||||
|
lda (pixel_ptr),y
|
||||||
|
and pixel_mask
|
||||||
|
ora pixel_color
|
||||||
|
sta (pixel_ptr),y
|
||||||
|
|
||||||
|
rts
|
||||||
|
.endproc
|
||||||
|
|
||||||
|
.macro draw_text col, len, cstr
|
||||||
|
; clobbers A, X
|
||||||
|
.local loop
|
||||||
|
.local done
|
||||||
|
ldx #0
|
||||||
|
loop:
|
||||||
|
cpx #len
|
||||||
|
beq done
|
||||||
|
ldy cstr,x
|
||||||
|
lda char_map,y
|
||||||
|
sta textbuffer + col,x
|
||||||
|
inx
|
||||||
|
jmp loop
|
||||||
|
done:
|
||||||
|
.endmacro
|
||||||
|
|
||||||
|
.proc vblank_handler
|
||||||
|
inc count_frames
|
||||||
|
jmp XITVBV
|
||||||
|
.endproc
|
||||||
|
|
||||||
|
.proc update_speed
|
||||||
|
; convert frames (u16) to fp
|
||||||
|
; add to frames_total
|
||||||
|
; convert pixels (u16) to fp
|
||||||
|
; add to pixels_total
|
||||||
|
; (frames_total * 16.66666667) / pixels_total
|
||||||
|
; convert to ATASCII
|
||||||
|
; draw text
|
||||||
|
.endproc
|
||||||
|
|
||||||
|
.proc start
|
||||||
|
|
||||||
|
; ox = 0; oy = 0; zoom = 0
|
||||||
|
; count_frames = 0; count_pixels = 0
|
||||||
|
lda #0
|
||||||
|
sta ox
|
||||||
|
sta ox + 1
|
||||||
|
sta oy
|
||||||
|
sta oy + 1
|
||||||
|
sta count_frames
|
||||||
|
sta count_pixels
|
||||||
|
|
||||||
|
; total_ms = 0.0; total_pixels = 0.0
|
||||||
|
ldx #total_ms
|
||||||
|
jsr ZF1
|
||||||
|
ldx #total_pixels
|
||||||
|
jsr ZF1
|
||||||
|
|
||||||
|
; zoom = 2x
|
||||||
|
lda #1
|
||||||
|
sta zoom
|
||||||
|
|
||||||
|
; Disable display DMA
|
||||||
|
lda #0
|
||||||
|
sta DMACTL
|
||||||
|
|
||||||
|
; zero the range from framebuffer_top to framebuffer_end
|
||||||
|
lda #.lobyte(framebuffer_top)
|
||||||
|
sta temp
|
||||||
|
lda #.hibyte(framebuffer_top)
|
||||||
|
sta temp + 1
|
||||||
|
|
||||||
|
zero_page_loop:
|
||||||
|
lda #0
|
||||||
|
ldy #0
|
||||||
|
zero_byte_loop:
|
||||||
|
sta (temp),y
|
||||||
|
iny
|
||||||
|
bne zero_byte_loop
|
||||||
|
|
||||||
|
inc temp + 1
|
||||||
|
lda temp + 1
|
||||||
|
cmp #.hibyte(framebuffer_end)
|
||||||
|
bne zero_page_loop
|
||||||
|
|
||||||
|
; Copy the display list into properly aligned memory
|
||||||
|
; Can't cross 1024-byte boundaries :D
|
||||||
|
ldx #0
|
||||||
|
copy_byte_loop:
|
||||||
|
lda display_list_start,x
|
||||||
|
sta display_list,x
|
||||||
|
inx
|
||||||
|
cpx #display_list_len
|
||||||
|
bne copy_byte_loop
|
||||||
|
|
||||||
|
; Set up the display list
|
||||||
|
lda #.lobyte(display_list)
|
||||||
|
sta DLISTL ; actual register
|
||||||
|
sta SDLSTL ; shadow register the OS will copy in
|
||||||
|
lda #.hibyte(display_list)
|
||||||
|
sta DLISTH ; actual register
|
||||||
|
sta SDLSTH ; shadow register the OS will copy in
|
||||||
|
|
||||||
|
; Status bar
|
||||||
|
draw_text 0, str_self_len, str_self
|
||||||
|
draw_text 40 - str_run_len, str_run_len, str_run
|
||||||
|
|
||||||
|
; Re-enable display DMA
|
||||||
|
lda #$22
|
||||||
|
sta DMACTL
|
||||||
|
|
||||||
|
; install the vblank handler
|
||||||
|
lda #7 ; deferred
|
||||||
|
ldx #.hibyte(vblank_handler)
|
||||||
|
ldy #.lobyte(vblank_handler)
|
||||||
|
jsr SETVBV
|
||||||
|
|
||||||
|
main_loop:
|
||||||
|
; sy = -92 .. 91
|
||||||
|
lda #(256-half_height)
|
||||||
|
sta sy
|
||||||
|
lda #(256-1)
|
||||||
|
sta sy + 1
|
||||||
|
|
||||||
|
loop_sy:
|
||||||
|
; sx = -80 .. 79
|
||||||
|
lda #(256-half_width)
|
||||||
|
sta sx
|
||||||
|
lda #(256-1)
|
||||||
|
sta sx + 1
|
||||||
|
|
||||||
|
loop_sx:
|
||||||
|
zoom_factor cx, sx, zoom, aspect_x
|
||||||
|
zoom_factor cy, sy, zoom, aspect_y
|
||||||
|
jsr mandelbrot
|
||||||
|
jsr pset
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
; check if we should update the counters
|
||||||
|
;
|
||||||
|
; count_pixels >= width? update!
|
||||||
|
inc count_pixels
|
||||||
|
lda count_pixels
|
||||||
|
cmp #width
|
||||||
|
bmi update_status
|
||||||
|
|
||||||
|
; count_frames >= 120? update!
|
||||||
|
lda count_frames
|
||||||
|
cmp #120 ; >= 2 seconds
|
||||||
|
bmi skip_status
|
||||||
|
|
||||||
|
update_status:
|
||||||
|
; FR0 = (float)count_pixels & clear count_pixels
|
||||||
|
lda count_pixels
|
||||||
|
sta FR0
|
||||||
|
lda #0
|
||||||
|
sta FR0 + 1
|
||||||
|
sta count_pixels
|
||||||
|
jsr IFP
|
||||||
|
|
||||||
|
; FR1 = total_pixels
|
||||||
|
ldx #.lobyte(total_pixels)
|
||||||
|
ldy #.hibyte(total_pixels)
|
||||||
|
jsr FLD1R
|
||||||
|
|
||||||
|
; FR0 += FR1
|
||||||
|
jsr FADD
|
||||||
|
|
||||||
|
; total_pixels = FR0
|
||||||
|
ldx #.lobyte(total_pixels)
|
||||||
|
ldy #.hibyte(total_pixels)
|
||||||
|
jsr FST0R
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
; FR0 = (float)count_frames & clear count_frames
|
||||||
|
; warning: this should really disable interrupts @TODO
|
||||||
|
lda count_frames
|
||||||
|
sta FR0
|
||||||
|
lda #0
|
||||||
|
sta FR0 + 1
|
||||||
|
sta count_frames
|
||||||
|
jsr IFP
|
||||||
|
|
||||||
|
; FR0 *= ms_per_frame
|
||||||
|
ldx #.lobyte(ms_per_frame)
|
||||||
|
ldy #.hibyte(ms_per_frame)
|
||||||
|
jsr FLD1R
|
||||||
|
jsr FMUL
|
||||||
|
|
||||||
|
; FR0 += total_ms
|
||||||
|
ldx #total_ms
|
||||||
|
ldy #0
|
||||||
|
jsr FLD1R
|
||||||
|
jsr FADD
|
||||||
|
|
||||||
|
; total_ms = FR0
|
||||||
|
ldx #total_ms
|
||||||
|
ldy #0
|
||||||
|
jsr FST0R
|
||||||
|
|
||||||
|
; FR0 /= total_pixels
|
||||||
|
ldx #total_pixels
|
||||||
|
ldy #0
|
||||||
|
jsr FLD1R
|
||||||
|
jsr FDIV
|
||||||
|
|
||||||
|
; convert to ASCII in INBUFF
|
||||||
|
jsr FASC
|
||||||
|
|
||||||
|
; find the last byte
|
||||||
|
ldy #0
|
||||||
|
number_loop:
|
||||||
|
lda (INBUFF),y
|
||||||
|
bmi lastchar
|
||||||
|
|
||||||
|
tax
|
||||||
|
lda char_map,x
|
||||||
|
sta textbuffer + speed_start,y
|
||||||
|
|
||||||
|
iny
|
||||||
|
bpl number_loop
|
||||||
|
lastchar:
|
||||||
|
; Y is last char
|
||||||
|
; trim that high bit
|
||||||
|
and #$7f
|
||||||
|
tax
|
||||||
|
lda char_map,x
|
||||||
|
sta textbuffer + speed_start,y
|
||||||
|
|
||||||
|
; Fill out any remaining spaces
|
||||||
|
lda #0
|
||||||
|
space_loop:
|
||||||
|
iny
|
||||||
|
sta textbuffer + speed_start,y
|
||||||
|
cpy #(20)
|
||||||
|
bmi space_loop
|
||||||
|
|
||||||
|
skip_status:
|
||||||
|
|
||||||
|
clc
|
||||||
|
lda sx
|
||||||
|
adc #1
|
||||||
|
sta sx
|
||||||
|
lda sx + 1
|
||||||
|
adc #0
|
||||||
|
sta sx + 1
|
||||||
|
|
||||||
|
lda sx
|
||||||
|
cmp #half_width
|
||||||
|
beq loop_sx_done
|
||||||
|
jmp loop_sx
|
||||||
|
|
||||||
|
loop_sx_done:
|
||||||
|
|
||||||
|
clc
|
||||||
|
lda sy
|
||||||
|
adc #1
|
||||||
|
sta sy
|
||||||
|
lda sy + 1
|
||||||
|
adc #0
|
||||||
|
sta sy + 1
|
||||||
|
|
||||||
|
lda sy
|
||||||
|
cmp #half_height
|
||||||
|
beq loop_sy_done
|
||||||
|
jmp loop_sy
|
||||||
|
|
||||||
|
loop_sy_done:
|
||||||
|
|
||||||
|
draw_text 40 - str_done_len, str_done_len, str_done
|
||||||
|
|
||||||
|
loop:
|
||||||
|
; finished
|
||||||
|
jmp loop
|
||||||
|
.endproc
|
||||||
25
readme.md
25
readme.md
|
|
@ -14,37 +14,30 @@ Non-goals:
|
||||||
|
|
||||||
Enjoy! I'll probably work on this off and on for the next few weeks until I've got it producing fractals.
|
Enjoy! I'll probably work on this off and on for the next few weeks until I've got it producing fractals.
|
||||||
|
|
||||||
-- brooke, january 2023 - december 2024
|
-- brion, january 2023
|
||||||
|
|
||||||
## Current state
|
## Current state
|
||||||
|
|
||||||
Basic rendering is functional, with interactive zoom/pan (+/-/arrows) and 6 preset viewports via the number keys.
|
Basic rendering is functional, but no interactive behavior (zoom/pan) or benchmarking is done yet.
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||||||
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|
||||||
The 16-bit signed integer multiplication takes two 16-bit inputs and emits one 32-bit output in the zero page, using the Atari OS ROM's floating point registers as workspaces. Inputs are clobbered.
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The 16-bit signed integer multiplication works; it takes two 16-bit inputs and emits one 32-bit output in the zero page, using the Atari OS ROM's floating point registers as workspaces. Inputs are clobbered.
|
||||||
|
|
||||||
* 16-bit multiplies are decomposed into 4 8-bit unsigned multiplies and some addition
|
The main loop is a basic add-and-shift, using 16-bit adds which requires flipping the sign of negative inputs (otherwise you'd have to add all those sign-extension bits). Runs in 470-780 cycles depending on input.
|
||||||
* an optimized case for squares uses a table of 8-bit squares to reduce the number of 8-bit multiplication sub-ops
|
|
||||||
* when expanded RAM is available as on 130XE, a 64KB 8-bit multiplication table accelerates the remaining multiplications
|
|
||||||
* without expanded RAM, a table of half-squares is used to implement the algorithm from https://everything2.com/title/Fast+6502+multiplication
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||||||
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||||||
The mandelbrot calculations are done using 3.13-precision fixed point numbers with 6.26-precision intermediates.
|
The mandelbrot calculations are done using 4.12-precision fixed point numbers. It may be possible to squish this down to 3.13.
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||||||
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||||||
Iterations are capped at 255.
|
Iterations are capped at 255.
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||||||
|
|
||||||
The pixels are run in a progressive layout to get the basic shape on screen faster.
|
## Next steps
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||||||
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There is a running counter of ms/px using the vertical blank interrupts as a timer, used to track our progress. :D
|
Add a running counter of ms/px using the vertical blank interrupts as a timer. This'll show how further work improves it!
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||||||
|
|
||||||
There's a check for cycles in (zx,zy) output when in the 'lake'; if values repeat, they cannot escape. This is a big time saver in fractint.
|
Check for cycles in (zx,zy) output when in the 'lake'; if values repeat, they cannot escape. This is a big time saver in fractint.
|
||||||
|
|
||||||
There's some cute color cycling.
|
I may be able to do a faster multiply using tables of squares for 8-bit component multiplication.
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||||||
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||||||
## Deps and build instructions
|
## Deps and build instructions
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||||||
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||||||
I'm using `ca65` as a macro assembler, and have a Unix-style `Makefile` for building. Should work fairly easily on Linux and Mac. Might work on "raw" Windows but I use WSL for that.
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I'm using `ca65` as a macro assembler, and have a Unix-style `Makefile` for building. Should work fairly easily on Linux and Mac. Might work on "raw" Windows but I use WSL for that.
|
||||||
|
|
||||||
Currently produces a `.xex` executable, which can be booted up in common Atari emulators and some i/o devices.
|
Currently produces a `.xex` executable, which can be booted up in common Atari emulators and some i/o devices.
|
||||||
|
|
||||||
## Todo
|
|
||||||
|
|
||||||
See ideas in `todo.md`.
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||||||
|
|
|
||||||
50
tables.js
50
tables.js
|
|
@ -1,50 +0,0 @@
|
||||||
function db(func) {
|
|
||||||
let lines = [];
|
|
||||||
for (let i = 0; i < 256; i += 16) {
|
|
||||||
let items = [];
|
|
||||||
for (let j = 0; j < 16; j++) {
|
|
||||||
let x = i + j;
|
|
||||||
items.push(func(x));
|
|
||||||
}
|
|
||||||
lines.push(' .byte ' + items.join(', '));
|
|
||||||
}
|
|
||||||
return lines.join('\n');
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
let squares = [];
|
|
||||||
for (let i = 0; i < 512; i++) {
|
|
||||||
squares.push(Math.trunc((i * i + 1) / 2));
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
console.log(
|
|
||||||
`.segment "TABLES"
|
|
||||||
|
|
||||||
.export mul_lobyte256
|
|
||||||
.export mul_hibyte256
|
|
||||||
.export mul_hibyte512
|
|
||||||
.export sqr_lobyte
|
|
||||||
.export sqr_hibyte
|
|
||||||
|
|
||||||
; (i * i + 1) / 2 for the multiplier
|
|
||||||
.align 256
|
|
||||||
mul_lobyte256:
|
|
||||||
${db((i) => squares[i] & 0xff)}
|
|
||||||
|
|
||||||
.align 256
|
|
||||||
mul_hibyte256:
|
|
||||||
${db((i) => (squares[i] >> 8) & 0xff)}
|
|
||||||
|
|
||||||
.align 256
|
|
||||||
mul_hibyte512:
|
|
||||||
${db((i) => (squares[i + 256] >> 8) & 0xff)}
|
|
||||||
|
|
||||||
; (i * i) for the plain squares
|
|
||||||
.align 256
|
|
||||||
sqr_lobyte:
|
|
||||||
${db((i) => (i * i) & 0xff)}
|
|
||||||
|
|
||||||
.align 256
|
|
||||||
sqr_hibyte:
|
|
||||||
${db((i) => ((i * i) >> 8) & 0xff)}
|
|
||||||
|
|
||||||
`);
|
|
||||||
41
testme.js
41
testme.js
|
|
@ -1,41 +0,0 @@
|
||||||
// ax = (a + x)2/2 - a2/2 - x2/2
|
|
||||||
|
|
||||||
function half_square(x) {
|
|
||||||
return Math.round(x * x / 2) & 0xffff >>> 0;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
function mul8(a, b) {
|
|
||||||
let result = half_square(a + b) & 0xffff;
|
|
||||||
result = (result - half_square(a)) & 0xffff;
|
|
||||||
result = (result - half_square(b)) & 0xffff;
|
|
||||||
result = (result + (b & a & 1)) & 0xffff;
|
|
||||||
return result >>> 0;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
function mul16(a, b) {
|
|
||||||
let ah = (a & 0xff00) >>> 8;
|
|
||||||
let al = (a & 0x00ff) >>> 0;
|
|
||||||
let bh = (b & 0xff00) >>> 8;
|
|
||||||
let bl = (b & 0x00ff) >>> 0;
|
|
||||||
let result = (mul8(al, bl) & 0xffff) >>> 0;
|
|
||||||
result = ((result + (mul8(ah, bl) << 8)) & 0x00ffffff) >>> 0;
|
|
||||||
result = ((result + (mul8(al, bh) << 8)) & 0x01ffffff) >>> 0;
|
|
||||||
result = ((result + (mul8(ah, bh) << 16)) & 0xffffffff) >>> 0;
|
|
||||||
return result;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
let max = 65536;
|
|
||||||
//let max = 256;
|
|
||||||
//let max = 128;
|
|
||||||
//let max = 8;
|
|
||||||
|
|
||||||
for (let a = 0; a < max; a++) {
|
|
||||||
for (let b = 0; b < max; b++) {
|
|
||||||
let expected = Math.imul(a, b) >>> 0;
|
|
||||||
//let actual = mul8(a, b);
|
|
||||||
let actual = mul16(a, b);
|
|
||||||
if (expected !== actual) {
|
|
||||||
console.log(`wrong! ${a} * ${b} expected ${expected} got ${actual}`);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
17
todo.md
17
todo.md
|
|
@ -1,17 +0,0 @@
|
||||||
things to try:
|
|
||||||
|
|
||||||
* fix status bar to show elapsed time, per-iter time, per-pixel iter count
|
|
||||||
|
|
||||||
* 'turbo' mode disabling graphics in full or part
|
|
||||||
|
|
||||||
* patch the entire expanded-ram imul8xe on top of imul8 to avoid the 3-cycle thunk penalty :D
|
|
||||||
|
|
||||||
* maybe clean up the load/layout of the big mul table
|
|
||||||
|
|
||||||
* consider alternate lookup tables in the top 16KB under ROM
|
|
||||||
|
|
||||||
* y-axis mirror optimization
|
|
||||||
|
|
||||||
* extract viewport for display & re-input via keyboard
|
|
||||||
|
|
||||||
* fujinet screenshot/viewport uploader
|
|
||||||
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