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
ＮＤ８０ＺⅢとＭＹＣＰＵ８０の上でＣＰ／Ｍが走ります！
［第８回］
●ＮＤ８０ＺⅢＣＰ／Ｍメモリマップ
今回はＣＰ／Ｍシステムのメモリマップについて説明をします。
かっての８ビットマイコンなどではメモリはシステムＲＯＭとＲＡＭで構成されるのが普通でしたが、ＣＰ／Ｍシステムはメモリの全領域がＲＡＭであるところが特徴的です。
８０８０やＺ８０の場合メモリエリアは００００～ＦＦＦＦの６４ＫＢです。
システムによってはその全域にメモリを実装していないこともありますが、ＮＤ８０ＺⅢは００００～７ＦＦＦの３２ＫＢがシステムＲＯＭで８０００～ＦＦＦＦが３２ＫＢのＲＡＭになっています。
しかしＣＰ／Ｍを走らせるためには、００００～ＦＦＦＦの全メモリ領域がＲＡＭである必要があります。
厳密に言えば００００番地から始まる少なくとも３２ＫＢ程度以上がＲＡＭであることが、ＣＰ／Ｍを走らせるための条件で、必ずしも全領域がＲＡＭである必要はありません。
しかし、少なくとも現在ＮＤ８０ＺⅢのシステムＲＯＭがある、００００～７ＦＦＦのエリアはＲＡＭでなければなりません。
ところで全部をＲＡＭにしてしまうと、システムを起動することができません。
ＲＯＭがなければ起動することもできませんから、ＣＰ／Ｍを搭載したシステムでも、通常は起動のためのＲＯＭも搭載しています（注記）。
ＣＰ／ＭシステムではＲＯＭで起動したあと、イニシャルローダーという小さなプログラムが実行されてフロッピーディスクから最初のプログラムをＲＡＭに読み込みます。
そのあとは読み込んだプログラムに制御が移り、フロッピーディスクから残りのＣＰ／ＭプログラムをＲＡＭに読み込んだあと、ＲＯＭを読み出し禁止にしてメモリマップ全体をＲＡＭだけの構成にします。
［注記］ここでＲＯＭがなければ起動できません、と書きましたが、たとえばＭＹＣＰＵ８０のようにトグルスイッチをずらっと並べて、アドレスとデータをビット単位で設定できるような装置があれば、ＲＯＭがなくても起動させることは可能です。
その昔のコンピュータやミニコンにはそういう仕組みのものもありました。
その場合にはパネルにずらっと並んだトグルスイッチを操作して数十バイトほどのイニシャルローダを１バイトずつＲＡＭに直接入力したあと、そのプログラムをスタートさせます。
ＣＰ／Ｍはそのように、システムプログラムをＲＡＭ上にインストールしますから、通常はフロッピーディスクなどの補助記憶装置が必要でした。
当時は８インチまたは５インチのフロッピーディスクに記録された形でＣＰ／Ｍが売られていましたし、ＣＰ／Ｍ上でアプリケーションを実行する仕組みも、フロッピーディスクがあることが前提になっていました。
ＮＤ８０ＺⅢＣＰ／Ｍシステムでは、そこのところをＵＳＢで接続したＷｉｎｄｏｗｓパソコンのハードディスクに仮想フロッピーディスクを設けることでクリアするように考えています。
それは、しかし、[第６回］で説明をしました第２段階でのシステムです。
第１段階では、００００～７ＦＦＦはＲＯＭのままでＣＰ／Ｍを走らせる工夫をします。
図で説明をいたしましょう。
図の左が一般的なＣＰ／Ｍのメモリマップ例です。
００００～００ＦＦはＣＰ／Ｍのワークエリアになっていて、アプリケーションプログラムやユーザーの作ったプログラムなどは０１００番地から入れられます。
つまりＣＰ／Ｍでのプログラムの実行開始アドレスは０１００番地になります。
ＣＰ／Ｍ本体はメモリマップのずっと後の方、大体ＣＸＸＸ番地のあたりからの約７ＫＢに配置されます。
ＣＰ／Ｍ本体は３つのプログラム部分に分かれています。
その先頭の２ＫＢはＣＣＰ（Ｃｏｎｓｏｌｅ Ｃｏｍｍａｎｄ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）と呼ばれる、コンソールからコマンドを入力することで実行される基本的なコマンドプログラムで、そのコマンドにはたとえばＤＩＲとかＴＹＰＥなどがあります。
その後にＣＰ／Ｍの本体とも言うべきＢＤＯＳ（Ｂａｓｉｃ Ｄｉｓｋ Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）３．５ＫＢがあります。
そしてその後に各機種に固有な入出力部分のプログラムであるＢＩＯＳ（Ｂａｓｉｃ Ｉｎｐｕｔ Ｏｕｔｐｕｔ Ｓｙｓｔｅｍ）１．５ＫＢがあります。
ただＢＩＯＳだけは機種に固有なので、これよりも長いこともあれば短いこともあります。
図の右側がＮＤ８０ＺⅢのメモリマップです。
これは００００～７ＦＦＦがＲＯＭのままで使う場合のメモリマップです。
ＣＰ／ＭはＢＣ００～に置いています。
Ｅ０００～ＦＦＦＦはＮＤ８０ＺⅢのＺＢ３ＢＡＳＩＣシステムのワークエリアですから、それよりも前のエリアでなければ使うことができません。
計算上は左側のマップと同じＣ４００～でも収まりそうですが、とりあえずＢＩＯＳのために余裕がほしいと考えたので、この配置になりました。
００００～００ＦＦのＣＰ／Ｍワークエリアと０１００～のトランジェントエリアは、８０００～８０ＦＦおよび８１００～に変更してあります。
こうすることで００００～７ＦＦＦがＲＯＭのままでもＣＰ／Ｍを使うことができると考えました。
もっともこれはあくまでテスト的な動作に限定しての話です。
ＣＰ／Ｍのアプリケーションは０１００番地にロードしてから実行されるように設計されていますから、ＣＰ／Ｍ本体の機能だけを８０００～で動作するように改造しても、アプリケーションを走らせることまではできません。
しかし自分で作成したプログラムならば、８１００番地にロードして、そこでスタートするようなプログラムにすることは可能です。
その例として、前回は「応用ＣＰ／Ｍ」に載っていた、０１００番地から走るプログラムを８１００番地に変更したうえで、実行しているところをお見せしました。
さて。
ＣＰ／Ｍのもうひとつの条件はフロッピーディスクが必要、というものでした。
そのために第２段階では、仮想フロッピーディスクを用意します。
しかし、それは先の話で、まだその準備はできていません。
そこで、ＮＤ８０ＺⅢ上のＲＡＭエリアを仮想フロッピーディスクに利用することを思いつきました。
トランジェントエリアは、８１００～ＢＢＦＦまでのエリアですが、これはあくまでテスト用のシステムですから、何十ＫＢもあるような大きなプログラムを走らせるつもりはありません。
そんなプログラムを書くことはとても簡単にできることではありませんし、上でも説明しましたように、そもそもこのメモリマップでは既成のアプリケーションプログラムを走らせることはできません。
それならどうせすっぽり空いていて、おそらく使うことのないエリアなのですから、そこを仮想フロッピーディスクに使ってしまってもよいはず、と考えました。
さてさて。
仮想フロッピーディスクをＲＡＭ上に置くなんて、口で言うのは簡単だけれど、そんなことをするには大変なプログラムを書かねばならないのじゃないの？
いえいえ。そんなことはありません。
驚くほど、簡単なプログラムで済んでしまいます。
あ。でも。時間がありません。
そのお話は、次回にいたします。
ワンボードマイコンでＣＰ／Ｍを！［第８回］
２０１２．１．１７ｕｐｌｏａｄ
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