tranZPUter FusionX Guida per Sviluppatori

Panoramica

1. Moduli kernel Linux (z80drv.ko, ttymzdrv.ko) — scritti in C, compilati contro l'albero del kernel Linux 4.9-rt SigmaStar. z80drv esegue il ciclo di dispatch dell'emulazione Z80 su un core CPU isolato e comunica con il CPLD tramite SPI e GPIO. ttymzdrv fornisce un'interfaccia TTY alla tastiera e al display di caratteri del Sharp MZ.
2. Utility spazio utente (z80ctrl, k64fcpu, sharpbiter) — scritte in C, cross-compilate con arm-linux-gnueabihf-gcc.
3. RTL CPLD (VHDL) — compilato con Altera Quartus II 13.0.1 SP1 Web Edition. Il CPLD si trova direttamente sul bus Z80 della macchina host e funge da interfaccia hardware tra i segnali fisici del bus Z80 e il SOM SigmaStar.

Albero sorgente

FusionX/
├── CPLD/
│   └── v1.0/
│       ├── MZ80A/build/          Quartus II project for Sharp MZ-80A
│       ├── MZ700/build/          Quartus II project for Sharp MZ-700
│       ├── MZ2000/build/         Quartus II project for Sharp MZ-2000
│       ├── PCW8256/build/        Quartus II project for Amstrad PCW-8256
│       ├── tzpuFusionX.vhd           Main RTL (FSMs, SPI, bus interface, video/audio)
│       ├── tzpuFusionX_Toplevel.vhd  Top-level entity and I/O pin assignments
│       └── tzpuFusionX_pkg.vhd       Shared package (types, constants, generics)
└── software/
    ├── linux/
    │   └── Build_FusionX.sh      Master build script (U-boot + kernel + rootfs + apps)
    └── FusionX/
        └── src/
            ├── z80drv/
            │   ├── src.mz80a/    Makefile and symlinks for MZ-80A build variant
            │   ├── src.mz700/    MZ-700 build variant
            │   ├── src.mz2000/   MZ-2000 build variant
            │   ├── src.pcw/      PCW-8256 build variant
            │   └── src/          Common source files
            ├── ttymz/
            │   └── ttymzdrv.c           MZ keyboard/display TTY driver
            └── utils/
                ├── z80ctrl.c            z80drv control utility
                ├── k64fcpu.c            K64F virtual CPU daemon
                └── sharpbiter.c         Keyboard/display arbiter daemon

Configurazione dell'ambiente di sviluppo

Setup automatizzato e build (raccomandato)

chmod +x setup_FusionX.sh
./setup_FusionX.sh

Set-ExecutionPolicy -Scope Process -ExecutionPolicy Bypass
.\setup_FusionX_windows_native.ps1

./build.sh                 # all components
./build.sh --cpld          # just the CPLD bit streams
./build.sh --help          # list all options

sudo apt update
sudo apt install -y make bc libssl-dev git default-jre docker.io u-boot-tools

# Scaricare Linaro GCC 5.5-2017.10 per ARM hard-float
wget https://releases.linaro.org/components/toolchain/binaries/5.5-2017.10/arm-linux-gnueabihf/gcc-linaro-5.5.0-2017.10-x86_64_arm-linux-gnueabihf.tar.xz
sudo mkdir -p /opt/arm-linux-gnueabihf
sudo tar xJf gcc-linaro-5.5.0-2017.10-x86_64_arm-linux-gnueabihf.tar.xz \
    -C /opt/arm-linux-gnueabihf --strip-components=1
export PATH="/opt/arm-linux-gnueabihf/bin:$PATH"

Clonazione e compilazione

git clone https://git.eaw.app/eaw/tzpuFusionX.git
cd tzpuFusionX
git submodule update --init --recursive
./build.sh --all

Strutture dati chiave

typedef struct {
    uint32_t  baseAddr;       // Inizio spazio indirizzi Z80
    uint32_t  size;           // Dimensione della regione in byte
    uint8_t  *data;           // Puntatore al buffer di memoria emulato
    uint8_t   type;           // MEM_ROM, MEM_RAM, MEM_VHARDWARE, MEM_PHYSICAL
    void     (*read_fn)(uint16_t addr, uint8_t *data);
    void     (*write_fn)(uint16_t addr, uint8_t data);
} t_memRegion;

Aggiungere una nuova macchina

1. Definire la mappa di memoria in z80driver.h
2. Creare il modulo hardware virtuale (z80vhw_*.c)
3. Creare la directory della variante di build
4. Creare la variante VHDL CPLD
5. Creare lo script di avvio

Insidie comuni

• Blocco sulla CPU0 in z80drv: qualsiasi syscall Linux dal codice in esecuzione nel ciclo di dispatch z80drv sulla CPU1 rischia la preemption dello scheduler o il deadlock.
• Mismatch della variante del bitstream CPLD: compilare il CPLD con le assegnazioni pin MZ-80A e programmarlo in hardware collegato a un MZ-700 causa timing del bus e decodifica indirizzi errati.
• Isolamento CPU non attivo: se isolcpus=1 non e presente negli argomenti di boot del kernel, lo scheduler Linux preemptera il thread di dispatch z80drv.
• Immagine ROM mancante: verificare sempre con dmesg | grep z80drv che il modulo kernel riporti un caricamento ROM riuscito prima di avviare lo Z80.

Siti di riferimento

Avviso normativo wireless