だいぶ間が開いてしまいましたがV60版Universal MonitorでもR(egister)コマンドを使用できるようにしました。
基本的に他のアーキテクチャと同様ですが、気になる点を何点か記しておきます。
一点目はレジスタ名のテーブルです。
Universal MonitorではRコマンドでレジスタ名を認識するためツリー構造のテーブルを使用しています。今回もそれを踏襲していますがr0～r31をそのまま持つと無駄にテーブルが大きくなるので、プレフィックス部分（個々の例では「r」）のみを登録して後ろの数字によって切り替える仕組みを導入しました。
二つ目はr31（SP）の扱いです。
動かなくて悩んでいた例外処理ですが、わかってみれば簡単なことでした。
例外関係をもう一度始めから実装しなおしてみました。今度は一歩ずつ確認しながら進めていったのですが、やはり変です。デバッグ用にストア命令を追加したりするととたんに動作が変わってしまいます。
MOV R0,/0F80Hなどとしてメモリに書きます。EMILY Boardではプロセッサの状態にかかわらずメモリを読めますのでこれで十分です。
どう考えても関係なさそうなところを変更しても影響が出ます。
なにか重大な勘違いをしているのではとリファレンスマニュアルを読み直していると……
割込・例外のハンドラはワード境界になければならないと書かれているではないですか。
ハンドラは後ろの方にあるので変更のたびにアドレスがずれてこの条件を満たしたり満たさなかったりしたようです。各ハンドラの前にALIGN 4を追加したところ安定して動作するようになりました。
長らく放置してしまったEEPROM問題ですが、解決（というか原因判明）したのでその顛末を記しておきます。
まず前回の最後に書いた試してみたいことですが
といった結果でした。
以前68000 Tiny BASICの予約語で書いたように独自の命令を追加していました。
でもソースコードもあり自由に変更できたTiny BASICなどだけでなく、マスクROMが使用されソースコードも無い市販パソコンのBASICの命令拡張も良く行われていました。ちょっとした数十バイト程度のものから本格的なものまで当時の雑誌には頻繁に掲載されていたものです。
以下はある程度知っているN-BASIC, N80-BASICを例に書いてみます。
ところでマスクROMのBASICをどうやって拡張するのでしょう?
BASICによっては要所要所でRAM上の特定番地をCALLするようになっていました。そこは起動時にはRET命令が置かれているので、これを用意したルーチンへの分岐命令に書き換えることで動作に介入することができるのです。これを「フック」と読んでいました。
介入したい個所にピンポイントでフックが無い場合は少し手前のフックから目的個所までのROM内の処理を自分のルーチン内で行ない、さらに戻り番地を調整するなどを行ないます。
一応今回をもってSC61860 & SC62015のシリーズは最後となります。
前回予告したようにテストデータ作成についてです。
ASにはtestsディレクトリ以下にソース（*.asm）と期待値（*.ori）を配置しておいてmake testを実行すると自動テストを行なう機能があります。特にSC62015のようなアドレッシングモードの複雑なものでは新たなモード追加の際に以前のものを壊すリスクがそれなりにあるので、追加のたびに全モードをテストできることは重要です。
で、このテスト用データの作成なのですが......
網羅性の高いテストソースの作成はそれだけで大きなテーマではありますが今回はそこには触れません。
もう一方の期待値のファイルはソースをハンドアセンブルするだけなのですが、（バイナリファイルなこともあり）意外に面倒なものです。
今回は予告通り、SC61860の公式ドキュメントを教えていただいてちょっと修正した件を書きたいと思います。
その1のコメントとしてenakaさんより教えていただいたSC61860のドキュメント、正確にはPC-1350の機械語のドキュメントですが、CPU SC61860の記述がメインになっています。PC-1350も持っているので残りも興味深いのですが、今はあくまでもCPUのマニュアルとして読むことにします。
そもそもこのSC61860というCPU、当初は仕様は非公開だったはずです。PC-1250の時代だと思いますが実機の動作から解析された方がいて、わかってしまったのならということで後から情報が出てきたという経緯だったとどこかで読んだような。今回参考にしている『ポケコン・マシン語ブック』の前の『ポケコン・マシン語入門』だった気がするのですが、残念ながらこの本が行方不明でして確認できていません。今度永田町に読みに行こうかな。
ということで『ポケコン・マシン語ブック』とシャープの資料を比較してみたところ、ちょっとした相違点はあるものの大きな違いはありませんでした。
SC61860対応ができたので、続いてSC62015の対応を進めます。
SC62015はSC61860から一転かなり厄介です。ニーモニック数が少ないのに対し、アドレッシングモードが複雑だからです。
ASはアーキテクチャ共通の動作としてソースの1行をラベル部・ニーモニック部・オペランド部に分割し、さらにニーモニック部によって各デコードルーチンに分岐してくれます。IM6100のようにこのフォーマットが特殊な場合はちょっと面倒ですが、そうでなければお任せにすることができます。
一方でオペランドのパースは自分で書かなくてはなりません。
SC61860のオペランドは定数のみで、定数式の評価ルーチンは用意されているのでほぼ呼び出すだけですみました。
先月、古い友人と食事をしたのですが、そこで話題になったものの一つにシャープのポケコンのCPUがあります。
PC-1261, PC-1350などに使われたSC61860と、PC-E500シリーズに使われたSC62015です。
その後、そういえばASは対応してたかな? と思って確認したところどちらも未対応でした。
するとまた対応作業してみたくなってしまい、資料を探し始めたのですが......
この辺りのアセンブラは最後に弄ってから既に30年以上経過しています。『I/O』『The BASIC』『ポケコンジャーナル』あたりに掲載されていたと思うのですが、目次の公開されていたI/Oはともかく他はどの号に掲載なのか探すのは結構大変です。
そんな中『ポケコン・マシン語ブック』がかろうじて出てきました。SC61860の命令表はこれに記載されていますが、PC-E500発売前のものなのでSC62015は当然載っていません。
NS32081を追加してみたで書いたように、マンデルブロのデバッグ中に必要に迫られてモニタのFPU対応を書き始めたわけですが、一段落したのでここで簡単にまとめておきたいと思います。
最初は当面のデバッグに必要な、トラップが発生したらレジスタを保存し、その内容をダンプする、機能を作りました。
NS32000ファミリはFPUのレジスタを直接メモリに書き込む命令が存在するので保存は簡単です。CPUのレジスタを保存した後にFPUレジスタも保存します。
ダンプも16進で表示するだけなら特に難しいことはありません。NS32081にはステータスのFSRレジスタの他に単精度の浮動小数点数を格納できる32ビットのレジスタがF0～F7の8本あります。これはF0とF1を連結して倍精度の64ビットのL0として使用することもでき、同様にL2, L4, L6と合計4本の64ビットレジスタとしても使用可能です。ダンプ時はF0～F7として表示します。
前回プログラムが動き始めたので、例によってUniversal Monitorの移植を行なっています。似ているプロセッサとしてMC68000をベースに、HEXファイル関係については長いアドレスに対応したH8/300Hが元にしています。
現時点でD(ump), G(o), S(et), L(oad), P(unch)の各コマンドが動作するようになっており、引き続きR(egister)の実装を進めているところです。
ということで気付いたことを書いてみようかと思います。
NS32000のバイトオーダーはリトルエンディアンなのですが、命令語に含まれる即値やディスプレースメントなどはビッグエンディアンで格納されます。
面白いのはディスプレースメント（絶対アドレッシングのアドレスも含む）は可変長で、最初のバイトの最上位ビットが"0"なら符号付7ビット、上位2ビットが"10"なら符号付14ビット、"11"なら符号付30ビットになることです。