２０１８．１０．１４
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１６ビットマイコンボードの製作
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いつか使ってみるつもりで入手してそのまま置いてあった１６ビットＣＰＵのことを思い出しました。
ＡＭＤ社のＡＭ１８８です。
その名の通り、ＣＰＵコアは８０１８８互換の１６ビットＣＰＵです。
そのＡＭ１８８を使った１６ビットマイコンボードの製作記事です。
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［第９７回］



●システムサブルーチンを直接ＣＡＬＬしたい（２）

前回からの続きです。
前回書いたことの繰り返しですが、マシン語プログラムを直接１６進コードで入力することが前提のＮＤ８０ＫＬ／８６ボードのマシン語モニタでシステムサブルーチンをコールするのにＩＮＴ　ｘｘ方式はなんとなく面白くありませんし、またシステムプログラムを作るうえでもちょっと作りづらい面があります。
なんとかシステムサブルーチンを直接コールしたいものだと思案しました。
というところで前回は終わってしまいました。

さてそのなんとかする方法なのですが。
そのヒントについては［第４８回］に書いておりました。
問題はユーザープログラムがＲＡＭにあって、ＣＳも一時的にＲＡＭになっているのにシステムプログラムはＲＯＭにあるので、ユーザープログラムからはＲＯＭのシステムプログラムがコールできない、というただ一点の問題でした。
システムプログラムをＲＡＭにコピーしてしまえば問題は解消してしまうのでした。
思いついてしまえばなんてこともない簡単なことでした。

ＲＯＭからＲＡＭへのコピーですが、マシン語モニタプログラムだけでしたら０１００～０９ＦＦまでのわずか２ＫＢ余りですから、起動時に実行すればほとんど瞬時に終ってしまいます。
どうせコピーするのでしたら、マシン語モニタプログラムだけではなくて、［第７１回］、［第８２回］で書きましたＢＡＳＩＣのシステムサブルーチンも一緒にコピーしてしまえばさらに使い勝手がよくなります。
その場合には０１００～１ＦＦＦの８ＫＢほどをコピーすることになりますが、ＡＭ１８８にはＭＯＶＳＢという便利な命令がありますから、わずか数行のプログラムを追加するだけで済んでしまいます。

ということで、８６モニタプログラムの起動部分にシステムコピープログラムを追加しました。

[00083]                     ; copy 0100-1fff to ram
[00084] 0135  BE0001            MOV SI,100
[00085] 0138  BF0001            MOV DI,100
[00086] 013B  B90020            MOV CX,2000
[00087] 013E  FC                CLD
[00088] 013F  F3                REPZ
[00089] 0140  2E                CS:
[00090] 0141  A4                MOVSB

あ。
今気が付きました。
０１００～１ＦＦＦならＣＸ＝１Ｆ００でした。
ＣＸ＝２０００では２０ＦＦまでコピーしてしまいます。
ま。
特に問題になることではありませんが、あとで直しておくことにいたしましょう。
ＭＯＶＳＢはＤＳ：ＳＩで示すメモリ内容をＥＳ：ＤＩで示すメモリにコピーしたあと、ＳＩ、ＤＩをそれぞれ＋１する命令です（それより前にＣＬＤが実行されていたとき）。
それより前にＳＴＤが実行されているとＳＩ、ＤＩは－１されます。
ＲＥＰＺはそれに続くＭＯＶＳＢ／ＭＯＶＳＷなどのストリング命令をＣＸ＝０になるまで繰り返すプリフィクス（前置）命令です。
ここではＣＳのプログラムをコピーすることが目的ですからＣＳ：プリフィクスをＭＯＶＳＢの前に置いてＤＳ：ＳＩをＣＳ：ＳＩに一時的に置き換えています。
なおＭＯＶＳＢ／ＭＯＶＳＷなどのストリング命令の前にセグメント変更プリフィクスを置いた場合に置き換えられるセグメントは第一項のＤＳ：でＥＳ：を置き換えることはできません。

●ＩＮＴ　２Ａに変更しました

［第８５回］でＩＮＴ　２２からＩＮＴ　Ｂ０に変更したシステムサブルーチンコールですが、今回のシステムプログラムのコピーを受けて、ＩＮＴ　２Ａに再度変更しました。
ＩＮＴ　Ｂ０の場合ＩＮＴテーブルはＲＡＭの００２Ｃ０～００２Ｃ３に置かれます。
そこは今回のシステムプログラムのコピーによってシステムプログラムに占有されてしまうので、ＩＮＴ　Ｂ０は使えなくなってしまいます。
使えるのは０００００～０００ＦＦの２５６バイトだけになりますから、ＩＮＴ　０～ＩＮＴ　３Ｆに限定されます。
その中でＭＳＤＯＳでは使っていないらしい№としてＩＮＴ　２Ａを選びました。
今回のシステムプログラムのコピーによって、ＩＮＴ　２Ａを使うほかにシステムサブルーチンのアドレスを直接指定してコールすることも可能になりますから、ＩＮＴ　２Ａしか方法がないというところから選択肢が増えたことになります。

システムプログラムをＲＡＭにコピーした効果を実際に試してみました。
今回のシステムプログラムコピーの本来の目的は８６モニタのマシン語サブルーチンをコールすることだったのですが、７セグメントを使ったマシン語プログラムでそれを試すよりは、８６ＢＡＳＩＣシステムを起動して、そこでマシン語プログラムを使って試すほうが楽ですので、まずはそのようにしてみました。

まずは今回変更したＩＮＴ　２Ａを試してみました。
下はテストプログラムＩＮＴ２ＡＴ１のプログラムリストです。
［第８５回］で使ったＩＮＴＢ０Ｔ１のＩＮＴ　Ｂ０をＩＮＴ　２Ａに変更しただけでほかは変更していません。

2018/10/8  20:26  int2at1.LST
[00001]                     ;;; int 22 test
[00002]                     ;18/9/7 10/8
[00003]                         ORG=8000
[00004] 8000  B041              MOV AL,41
[00005] 8002  B11A              MOV CL,1A
[00006] 8004  B407              MOV AH,07
[00007] 8006  50            LOOP:PUSH AX
[00008] 8007  CD2A              INT 2A
[00009] 8009  58                POP AX
[00010] 800A  FEC0              INC AL
[00011] 800C  FEC9              DEC CL
[00012] 800E  75F6              JNZ LOOP <8006>
[00013] 8010  B409              MOV AH,09
[00014] 8012  CD2A              INT 2A
[00015] 8014  CB                RETF
[00016]                     ;
LOOP         =8006

こちらがログです。

logfile nd80klog\10090919.txt open
nd80kl/86 2018.9.22 by Chunichidenko
version no. bs861f

ＮＤ８０ＫＬ／８６に接続しました
0001 001E - z
0003 0339 - 
*** nd80kl/86(am188) basic ****
>/ld int2at1.com,8000
loading INT2AT1.COM ...0015(21)bytes loaded,from 8000 to 8014
>jp 8000
ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ
>

問題なく実行できました。
それではいよいよアドレスを直接指定してのシステムプログラムコールのテストです。
下はテストプログラム８６ＳＵＢＴ１のプログラムリストです。

2018/10/9  8:51  86subt1.LST
[00001]                     ;;; system sobroutine call test
[00002]                     ;18/9/7 10/8
[00003]                         ORG=8000
[00004]                         ADISP=1015
[00005]                         CRLF=101B
[00006]                         REENT=1033
[00007]                     ;
[00008] 8000  B041              MOV AL,41
[00009] 8002  B11A              MOV CL,1A
[00010] 8004  50            LOOP:PUSH AX
[00011] 8005  E80D90            CALL ADISP <1015>
[00012] 8008  58                POP AX
[00013] 8009  FEC0              INC AL
[00014] 800B  FEC9              DEC CL
[00015] 800D  75F5              JNZ LOOP <8004>
[00016] 800F  E80990            CALL CRLF <101B>
[00017] 8012  E91E90            JMP REENT <1033>
[00018]                     ;
ADISP        =1015  CRLF         =101B  LOOP         =8004  REENT        =1033

８０８６は８０８０やＺ８０と違ってＪＭＰ、ＣＡＬＬ命令のアドレス指定は相対アドレス指定です。
この方式はプログラムをどのアドレスに置いても実行可能（リロケータブル）という利点がありますが、１６進コードでのプログラミングは極めて困難になります。
簡単なテストプログラム程度ならともかく、少しまとまったプログラムは８６アセンブラに依らざるを得ないでしょう。
上のプログラムリストでＣＡＬＬ　ＡＤＩＳＰ、ＣＡＬＬ　ＣＲＬＦ、ＪＭＰ　ＲＥＥＮＴはシステムサブルーチンのアドレスを直接指定していますが、マシン語コードのアドレスは相対アドレス（指定アドレスからその命令の次のアドレスを引いた値）になっています。
それはともかくとして、果たしてうまくシステムサブルーチンがコールできましたでしょうか。
下が実行結果です。

>/ld 86subt1.com,8000
loading 86SUBT1.COM ...0015(21)bytes loaded,from 8000 to 8014
>jp 8000
ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ
>

正しく実行できました。
テストとしてはこれでよいのですが、念のためにもう少しテストを続けてみました。
今度はシステムプログラムの先頭にブレークポイントを設定しました。
ブレークポイントはＲＡＭにしか設定できません。
８０８０、Ｚ８０で命令をＦＦで置き換えることでＲＳＴ７を利用しているのと同じように、コードＣＣ（ＩＮＴ　３）で置き換えてブレーク処理を行ないますからＲＡＭ上のプログラムにしか使えません。

>bp 1015
>jp 8000
 AX   BX   CX   DX   SP   PC   SI   DI   BP   FR      ODITSZ A P C
0041 8000 001A 8000 F7F6 1015 0C24 F007 0000 F046 1111000001000110
>

実行した結果はアドレス１０１５でブレークしました。
これでシステムプログラムが間違いなくＲＡＭにあることが確認できました。
なおシステムがＲＯＭにあってＲＡＭにコピーされていない場合ブレークできないだけではなくて、上のプログラムでは暴走してしまいます。
暴走してしまうのでログは取れていませんがそのことは実際に確認済みです。

さてもうひとつ念のために同じことをＩＮＴ　２Ａを使ったプログラムでも試してみました。
同じように１０１５にブレークポイントを設定してさきほどのＩＮＴ２ＡＴ１を実行してみました。

>/ld int2at1.com,8000
loading INT2AT1.COM ...0015(21)bytes loaded,from 8000 to 8014
>bp 1015
>jp 8000
ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ
>bp d
1015
>bp 0
>/exit
0003 037C - 
リモート接続を終了しました
logfile closed at Tue Oct 09 09:49:07 2018

こんどはブレークしないで、プログラムが普通に実行終了してしまいました。
ＢＰ　Ｄで確認したところまだ（ＲＡＭの）１０１５にブレークポイントが設定されたままになっていました。
ＩＮＴ　２Ａの実行ではＲＡＭではなくてＲＯＭのシステムプログラムが実行された結果です（ＩＮＴ　２Ａはそのように働くようにプログラムしてあります）。

１６ビットマイコンボードの製作［第９７回］
２０１８．１０．１４ｕｐｌｏａｄ

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