復活！ＣＰ／Ｍ　ワンボードマイコンでＣＰ／Ｍを！
ＣＰ／ＭがＴＫ−８０互換のワンボードマイコンの上で復活します
ＮＤ８０Ｚ�VとＭＹＣＰＵ８０の上でＣＰ／Ｍが走ります！

［第１２回］

●ＢＩＯＳのディスクパラメータ

前回はＣＰ／Ｍ　ＢＩＯＳのディスクアクセスルーチンについて説明をしましたが、ディスクパラメータも設定しなければなりません。
これもなかなかに面倒なものなのですが、ＣＰ／Ｍ２．２ソースプログラムのディスクパラメータの項目も、見事に抜けてしまっています。

こんな具合です。

; ;************************************************************** ;* ;* BDOS data storage pool. ;* ;************************************************************** ; EMPTYFCB: DEFB 0E5H ;empty directory segment indicator. WRTPRT: DEFW 0 ;write protect status for all 16 drives. LOGIN: DEFW 0 ;drive active word (1 bit per drive). USERDMA:DEFW 080H ;user's dma address (defaults to 80h). ; ; Scratch areas from parameter block. ; SCRATCH1: DEFW 0 ;relative position within dir segment for file (0-3). SCRATCH2: DEFW 0 ;last selected track number. SCRATCH3: DEFW 0 ;last selected sector number. ; ; Disk storage areas from parameter block. ; DIRBUF: DEFW 0 ;address of directory buffer to use. DISKPB: DEFW 0 ;contains address of disk parameter block. CHKVECT:DEFW 0 ;address of check vector. ALOCVECT: DEFW 0 ;address of allocation vector (bit map). ; ; Parameter block returned from the bios. ; SECTORS:DEFW 0 ;sectors per track from bios. BLKSHFT:DEFB 0 ;block shift. BLKMASK:DEFB 0 ;block mask. EXTMASK:DEFB 0 ;extent mask. DSKSIZE:DEFW 0 ;disk size from bios (number of blocks-1). DIRSIZE:DEFW 0 ;directory size. ALLOC0: DEFW 0 ;storage for first bytes of bit map (dir space used). ALLOC1: DEFW 0 OFFSET: DEFW 0 ;first usable track number. XLATE: DEFW 0 ;sector translation table address. ; ; CLOSEFLG: DEFB 0 ;close flag (=0ffh is extent written ok). RDWRTFLG: DEFB 0 ;read/write flag (0ffh=read, 0=write). FNDSTAT:DEFB 0 ;filename found status (0=found first entry). MODE: DEFB 0 ;I/o mode select (0=random, 1=sequential, 2=special random). EPARAM: DEFB 0 ;storage for register (E) on entry to bdos. RELBLOCK: DEFB 0 ;relative position within fcb of block number written. COUNTER:DEFB 0 ;byte counter for directory name searches. SAVEFCB:DEFW 0,0 ;save space for address of fcb (for directory searches). BIGDISK:DEFB 0 ;if =0 then disk is > 256 blocks long. AUTO: DEFB 0 ;if non-zero, then auto select activated. OLDDRV: DEFB 0 ;on auto select, storage for previous drive. AUTOFLAG: DEFB 0 ;if non-zero, then auto select changed drives. SAVNXT: DEFB 0 ;storage for next record number to access. SAVEXT: DEFB 0 ;storage for extent number of file. SAVNREC:DEFW 0 ;storage for number of records in file. BLKNMBR:DEFW 0 ;block number (physical sector) used within a file or logical sect LOGSECT:DEFW 0 ;starting logical (128 byte) sector of block (physical sector). FCBPOS: DEFB 0 ;relative position within buffer for fcb of file of interest. FILEPOS:DEFW 0 ;files position within directory (0 to max entries -1). ; ; Disk directory buffer checksum bytes. One for each of the ; 16 possible drives. ; CKSUMTBL: DEFB 0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0 ; ; Extra space ? ; DEFB 0,0,0,0

ただ、よく見ますと値こそ入っていませんが、それぞれにかなり丁寧なコメントがついていて、値を設定する上で手がかりにはなりそうです。
このＣＰ／Ｍ２．２ソースプログラムの先頭の部分を見ますと、下のように表示されています。

;************************************************************** ;* ;* C P / M version 2 . 2 ;* ;* Reconstructed from memory image on February 27, 1981 ;* ;* by Clark A. Calkins ;* ;************************************************************** ;

Ｃｌａｒｋ　Ａ．　Ｃａｌｋｉｎｓという署名があります。
このソースプログラムは、おそらく彼がオリジナルＣＰ／Ｍを逆アセンブルして、そしてそこに先ほどのような詳細なコメントをつけたものでありましょう。
まさに労作です。

そのコメントと、Ｙ様から送っていただいた３冊のＣＰ／Ｍ解説書とから情報を得て、下のように値を入れました。

; D1B3 E5 EMPTYFCB: DEFB 0E5H ;empty directory segment indicator. D1B4 0000 WRTPRT: DEFW 0 ;write protect status for all 16 drives. D1B6 0000 LOGIN: DEFW 0 ;drive active word (1 bit per drive). D1B8 8080 USERDMA:DEFW 8080H ;12.1.5 ;user's dma address (defaults to 80h). ; D1BA 0000 XLATE: DEFW 0 ;sector translation table address. ; Scratch areas from parameter block. D1BC C0B8 SCRATCH1: DEFW 0B8C0H ;relative position within dir segment for file (0-3). D1BE C2B8 SCRATCH2: DEFW 0B8C2H ;last selected track number. D1C0 C4B8 SCRATCH3: DEFW 0B8C4H ;last selected sector number. ; ; Disk storage areas from parameter block. ; D1C2 00B8 DIRBUF:DEFW 0B800H ;address of directory buffer to use. D1C4 CAD1 DISKPB:DEFW SECTORS ;contains address of disk parameter block. D1C6 80B8 CHKVECT:DEFW 0B880H ;address of check vector. D1C8 A0B8 ALOCVECT:DEFW 0B8A0H ;address of allocation vector (bit map). ; ; Parameter block returned from the bios. ; D1CA 1000 SECTORS:DEFW 16 ;sectors per track from bios. D1CC 02 BLKSHFT:DEFB 2 ;block shift.sector in a block 128*2^n D1CD 03 BLKMASK:DEFB 3 ;block mask.sector no. in a block - 1 D1CE 00 EXTMASK:DEFB 0 ;extent mask. D1CF 1700 DSKSIZE:DEFW 23 ;disk size from bios (number of blocks-1). D1D1 1F00 DIRSIZE:DEFW 31 ;directory size.(max file name no.-1) D1D3 C000 ALLOC0: DEFW 0C0H ;storage for first bytes of bit map (dir space used). D1D5 0000 ALLOC1: DEFW 0 D1D7 0000 OFFSET: DEFW 0 ;first usable track number. ;

前半部分は値の設定ではなくて、ワークエリアのアドレスの指定です。
ＵＳＥＲＤＭＡは本来は００８０Ｈ〜００ＦＦＨですが、いまのところそこはＲＯＭになっていますから、今回は８０８０Ｈ〜８０ＦＦＨを割り当てます。
ＳＣＲＡＴＣＨ１〜３は各２バイトのエリアです。
ＤＩＲＢＵＦには１２８バイトのエリアを確保します。
ＣＨＫＶＥＣＴとＡＬＯＣＶＥＣＴには、必要バイト数を算出してアドレスを割り当てるべきところなのですが、今はテストですから空いているところを適当に割り当てます。

さて、問題はその次からのディスクパラメータです。
最初のＳＥＣＴＯＲＳは、１トラックを１６セクタにしました（［第１０回］）から、１６です。
その次のBLKSHFTは何でしょう？
ｂｌｏｃｋ　ｓｈｉｆｔ．ｓｅｃｔｏｒ　ｉｎ　ａ　ｂｌｏｃｋ　１２８＊２＾ｎ
というコメントがついていますが、これだけではさっぱりわかりません。

●なぜブロックか？

突然にブロックなるものが登場してしまいました。
今までトラックやセクタは出てきましたが、ブロックというのは聞いたことがありませんでした。
ＣＰ／Ｍでは、このブロックというのは非常に重要な概念です。

ブロックを理解するには、まずＣＰ／Ｍのディレクトリについて理解しなければなりません。
ディレクトリは現在のＷｉｎｄｏｗｓでも使われている言葉ですが、ＣＰ／Ｍでは最もシンプルな形で使われています。
フロッピーディスクにあるファイル名のアドレス帳のようなものです。
ディレクトリエリアという特別のエリア（複数のセクタから構成されている）に、ファイル名と、そのデータが書き込まれているセクタの情報などが１ファイルあたり３２バイトを使ってまとめられています。
その様子は［第７回］にログファイルとしてお見せしました。
この部分です。

>d.,8800,88ff 8800 00 46 49 4C 4C 45 35 20-20 43 4F 4D 00 00 00 02 .FILLE5 COM.... 8810 02 00 00 00 00 00 00 00-00 00 00 00 00 00 00 00 ................ 8820 00 41 42 43 20 20 20 20-20 43 4F 4D 00 00 00 02 .ABC COM.... 8830 03 00 00 00 00 00 00 00-00 00 00 00 00 00 00 00 ................ 8840 00 43 50 4D 54 53 54 39-20 43 4F 4D 00 00 00 02 .CPMTST9 COM.... 8850 04 00 00 00 00 00 00 00-00 00 00 00 00 00 00 00 ................ 8860 E5 E5 E5 E5 E5 E5 E5 E5-E5 E5 E5 E5 E5 E5 E5 E5 ................ 8870 E5 E5 E5 E5 E5 E5 E5 E5-E5 E5 E5 E5 E5 E5 E5 E5 ................ 8880 E5 E5 E5 E5 E5 E5 E5 E5-E5 E5 E5 E5 E5 E5 E5 E5 ................ 8890 E5 E5 E5 E5 E5 E5 E5 E5-E5 E5 E5 E5 E5 E5 E5 E5 ................ 88A0 E5 E5 E5 E5 E5 E5 E5 E5-E5 E5 E5 E5 E5 E5 E5 E5 ................ 88B0 E5 E5 E5 E5 E5 E5 E5 E5-E5 E5 E5 E5 30 E5 E5 E5 ............0... 88C0 E5 E5 E5 E5 E5 E5 E5 E5-E5 E5 E5 E5 E5 E5 E5 E5 ................ 88D0 E5 E5 E5 E5 E5 E5 E5 E5-E5 E5 E5 E5 E5 E5 E5 E5 ................ 88E0 E5 E5 E5 E5 E5 E5 E5 E5-E5 E5 E5 E5 E5 E5 E5 E5 ................ 88F0 E5 E5 E5 E5 E5 E5 E5 E5-E5 E5 E5 E5 E5 E5 E5 E5 ................

ここには３つのファイルが登録されています。
このダンプリストの１行は１６バイトですから、１つのファイルに２行（３２バイト）が使われています。

上の行にはファイル名などが書かれています。
下の行にはデータのあるセクタ位置を示す情報が書かれます。

ここでは、最初のファイル（ＦＩＬＬＥ５．ＣＯＭ）には０２が、次のファイル（ＡＢＣ．ＣＯＭ）には０３が、そしてその次のＣＰＭＴＳＴ９．ＣＯＭには０４が書き込まれています。
みんな小さなサイズのプログラムなので、それぞれ１つの数だけで終わっていますが、サイズが大きいファイルでは、その行にずらりと連続した数字（数字が飛ぶこともある）が並びます。
１６バイト全部を使っても終わらないときは、別の３２バイトのエリアを使って、その続きを書き込みます。

そのように、データの書かれているセクタ位置を１バイトの数で示すことにします。
そしてその数はトラックを無視して、先頭から順にセクタに番号をつけたものということにします。

するとここで困った問題が発生します。
ＣＰ／Ｍでは１セクタは１２８バイトとして扱います。
ところでフロッピーディスクにはいろいろなサイズ（記録容量）があります。
Ｗｉｎｄｏｗｓ用のフロッピーディスクは１．４４ＭＢです。
昔のＣＰ／Ｍの時代のフロッピーディスクは、もっと小さなサイズのものが多かったのですが、それでも２５０ＫＢ〜５００ＫＢ程度は普通にありました。

仮に計算を簡単にするために、フォーマット後の記録サイズが２５６ＫＢのフロッピーディスクがあるとしましょう。
１セクタを１２８バイトとすると、このフロッピーディスクには約２０００個のセクタがあることになります。
そのセクタに前から順に番号をつけていくと、０〜２５５で１バイトで表せる限界にきてしまいます。
とても全部のセクタを１バイトで示すことはできません。

そこでブロックという概念を使うことになります。
２０００個（ここでは２０４８個にしましょう）のセクタは１バイトでは表すことはできませんが、もしも前から順に８個ずつのセクタをひとまとめにして、それをブロックという名前で表したとしますと、２０４８／８＝２５６ですから、ちょうど１バイトで全部のセクタを示すことができます。
このようにして考えたのがブロックなのです。

［２０１２．２．１３注記］
上ではサイズが大きいディスクでも、ブロック数は０〜２５５までしか表現できない、ということのように説明していますが、私の理解不足でした。
ＣＰ／Ｍでは２５６を超えるブロック数も扱うことができ、その場合にはブロック番号は２バイト１６ビットで示されます。［注記ここまで］

説明が長くなってしまいました。
すると今回ＮＤ８０Ｚ�VのＲＡＭ上に置いた仮想フロッピーディスクは６トラック９６セクタですから、１ブロック１セクタとして扱っても１バイトで示すことができます。
しかし、これもテストですから４セクタを１ブロックとして扱うことにします。

さきほどのパラメータのリストがページの上のほうにいってしまいましたので、その部分だけもう一度下に示すことにします。

; ; Parameter block returned from the bios. ; D1CA 1000 SECTORS:DEFW 16 ;sectors per track from bios. D1CC 02 BLKSHFT:DEFB 2 ;block shift.sector in a block 128*2^n D1CD 03 BLKMASK:DEFB 3 ;block mask.sector no. in a block - 1 D1CE 00 EXTMASK:DEFB 0 ;extent mask. D1CF 1700 DSKSIZE:DEFW 23 ;disk size from bios (number of blocks-1). D1D1 1F00 DIRSIZE:DEFW 31 ;directory size.(max file name no.-1) D1D3 C000 ALLOC0: DEFW 0C0H ;storage for first bytes of bit map (dir space used). D1D5 0000 ALLOC1: DEFW 0 D1D7 0000 OFFSET: DEFW 0 ;first usable track number. ;

１ブロックを４セクタとしましたので、３番目のＢＬＫＭＡＳＫには４−１＝３を書きます。

２番目のＢＬＫＳＨＦＴは考え方がちょっと難しいのですが、１セクタ１２８バイトの場合には、単純に１ブロック当りのセクタ数を２のベキ乗で示します。
たとえば１ブロックが８セクタの場合には８＝２＾３ですから、３になります。
今回は１ブロックを４セクタにしました。
４＝２＾２ですから、２を書くことになります。

ＤＳＫＳＩＺＥはブロック数−１です。
上に書きましたように、今回の仮想ディスクの全セクタ数は９６です。
ブロック数は９６／４＝２４ですから、ここには２３が入ります。

時間がなくなってしまいました。
この続きは次回にいたします。

ワンボードマイコンでＣＰ／Ｍを！［第１２回］
２０１２．１．２２ｕｐｌｏａｄ
２０１２．２．１３注記

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