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Macroassembler AS

ASのIM6100対応(その4)

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前回の最後に複合命令の処理がイマイチと書いたのは次のようなことです。

     	SNL MQA

SNLはグループ2ですから次のMQAは共通命令テーブルとグループ2の命令テーブルを探すことになります。ところがこれはグループ3なので当然見つかりません。

結果として"unknown instruction"エラーになるわけですが、MQAは存在する命令でただSNLとグループが違っているだけです。"invalid instruction combination"エラーの方がより親切というものでしょう。

そこですべてを1つの命令テーブルに入れることにしました。各命令ごとに複合命令にできるか、できるならどのグループかの情報を付加して組み合わせられるか判定します。

ASのIM6100対応(その3)

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ASでは数多くのエラーメッセージが用意されており大抵はその中から選べるのですが、新たなプロセッサへの対応をしているとどれもしっくりこないことがあります。

そこで3回目の今回はエラーメッセージの追加方法を書いてみます。

IM6100には元になったミニコンPDP-8のコンソールパネルを再現するための特別なモードがあり、そのモードでしか実行できない命令あるいは逆に通常モードでしか実行できない命令があります。これは他のプロセッサにはない概念なので適当なエラーメッセージは存在しません。

これを例にエラーメッセージの追加方法について書いていきます。

まずはエラーの名称(表示内容ではなくプログラム中から参照するときの識別子です)とエラー番号を決めます。ちなみにエラー番号は1000未満だと"Warning", 1000以上だと"Error"として扱われます。

最初はどう決めてよいかわからないと思いますので既存のものを参考にするのが良いでしょう。

これをerrmsg.hに追加します。

ASのIM6100対応(その2)

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第2回目はメモリ参照命令についてです。

IM6100のメモリ参照命令は6つ(うち2つはジャンプ系)しかありません。フォーマットも単純です。

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
Op Code (0-5) IA MP Page Relative Address

Op Code部が6の場合は入出力のIOT命令、7の場合はOperate命令(前回の複合命令はこれ)です。

ASのIM6100対応(その1)

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前回楽ではなさそうと書きましたが、基本機能は動くようになりましたのでIM6100対応について数回に分けて書いていきたいと思います。

第1回目は複合命令の処理です。

前回3種類のアイデアを書きましたが最終的にはオリジナルのアセンブラ書式に近い3番目を採用しました。

ASの一般的な処理を知らないとわかりにくいと思いますので、簡単に説明しておきます。

まずSwitchTo_xxxx()関数(これはCPU疑似命令で切り替わったときに呼ばれます)で必要な命令を登録します。特殊な疑似命令が必要ならそれもここで登録します。

	AddMR("AND", 00000);
	AddMR("TAD", 01000);

ここでAddMR()は同じ引数を繰り返すのが面倒で用意したラッパーなので、例えば1行目は以下のように書いたのと同じです。

ASのIM6100対応を検討する

Nanoprocessor対応はAS-users MLに投げて無事本家にマージされました。

で次は何をやろうかなと考えているわけですが、V60は作者のAlfredさんが取り組んでいるような書き込みがありましたし、TRONは気軽に手を出せるようなシロモノではありません。

HD1-6120ボード(ソフトウェア編)で短ループのテストしただけになっているIM6100 / HD1-6120がASで使えるようになればUniversal Monitor移植も視野に入ってきます。

やってみたいのですが... IM6100系のアセンブラは結構特殊なところがあって楽ではなさそうです。気になる点について実現方法を考えてみました。

複合命令

やはりIM6100系の特徴といえばこの複合命令でしょう。通常、命令語は機能を表す部分が一つとその対象を表す部分がいくつか(0のこともある)で構成されていますが、IM6100系には機能を表す部分が複数あるのです。

例えばOperate Instruction (Group 3)というグループの命令は以下のようになっています。

ASのNanoprocessor対応

1820-1692も例によって適当な開発環境が見当たりません。

というわけでCP-1600のときと同様にASのコードジェネレータを書いてみました。CP-1600同様これも書式は簡単で命令数も少なく、着手してから半日ほどでテストも含めて書けました。

現時点のパッチなどをhttps://electrelic.com/pub/asl-Nanoprocessor-20220616/に置いておきます。

  1. asl-1.42bld223を展開してそのトップディレクトリでpatch -p1 < Nanoprocessor.patchでパッチを当てます。
  2. バイナリファイルt_nano.oritests/t_nanoにコピーします。

後は普通にビルドできるはずです。

ASに新CPU対応を(続編)

ちょうど2年前にASのMN1613対応を行ないましたが、セグメント関係と浮動小数点関係が積み残しになっていました。

今MN1613が話題になっていることでもあり対応方法を考えていたのですが...

先日のUniversal Monitorの拡張を行なう中で他にも機能不足を感じる点が出てきました。

      29/     80F : 5374 7269 6E67      	DC	"String",CR,LF,0
              812 : 000D 000A 0000    

これは意図した結果ではありません。STROUTルーチンはバイト単位で取り出して処理するのでこのように途中に"00"が入るとそこで終了してしまいます。

ASをCP-1600対応に

CP-1600を実際に動かしてみるとなると問題になるものの一つとして開発環境をどうするかというのがあります。

ざっと探してみましたが使えそうなアセンブラが見当たりません。

Cコンパイラなどが無いのはともかく、アセンブラも無いのはさすがに困ります。いくら昔を懐かしむといっても今さらハンドアセンブルはしたくありません。

というわけで以前ASをMN1610対応させたようにCP-1600対応のコードジェネレータを書いてみました。

16ビットワードマシンであることなどMN1610に似ている点もあり、基本的な枠組みはMN1610とほぼ一緒です。

続いて各命令のデコーダを書いていきますが、結論から言うととても楽でした。

ASに新CPU対応を(その4)

モニタも動いてこれまでに実装済みのMN1610命令に問題無いことがわかり、時間にも余裕が出てきたので、残りのMN1613拡張命令も一気に実装してしまいました。

MN1613で追加された命令にはパースの面倒なアドレッシングなどは無く、命令の数が多いだけの単純作業に近かったですね。

一段落したので現時点のファイル(asl-patch-20191120.tar_.gz)を添付しておきます。

ビルド方法

ASに新CPU対応を(その3)

あれから作者の方と連絡とって質問したり、ID番号もらったり...
軽い気持ちで始めたのですが、ここまできたら本家への追加を目指そうかな。

以下は既存のcode***.cを参考に推測・試行錯誤した結果です。全体を理解して書いているわけではないので、間違っていたり作者の意図しない使い方をしたりしているかもしれません。ご了承ください。

前回厄介と書いたメモリに関係する L, ST, B, BAL, IMS, DMS の各命令も使えるようになりました。これらをデコードする DecodeAdr は長いのでゼロページ間接インデックス(MN1610で一番複雑)を例にみてみます。

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