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９６回］



●システムサブルーチンを直接ＣＡＬＬしたい

久しぶりに１６ビット記事に復帰です。
ここ数日間はやっとＡＭ１８８版の作業にかかることができました。
その結果かなり作業が進みました。
ＡＭ１８８版も完成までもうあと一息です。

［第９１回］に少し書いたことですが、ＡＭ１８８版ＮＤ８０ＫＬ／８６をＴＫ８０のように使おうとすると、大きな壁にぶち当たります。
セグメントの壁です。

ＡＭ１８８は１ＭＢのメモリ空間をアクセスできます。
１ＭＢ（１０２４ＫＢ）のメモリアドレスは２０ビット長です。
ところが８０８６は１６ビットＣＰＵなのにアドレスを指定するための仕組みは８０８０などの８ビットＣＰＵとほぼ同じです。
直接プログラムがアクセスできるメモリ空間は００００〜ＦＦＦＦの６４ＫＢで、８０８０と変わりません。
８０８６は８ビットと同じメモリアクセスの仕組みを使って１ＭＢのメモリにアクセスするために４つのセグメントレジスタ（ＣＳ、ＤＳ、ＳＳ、ＥＳ）を使います。
８０８６はこのセグメントレジスタと１６ビットのアドレスアクセスの仕組みを組み合わせることで１ＭＢのメモリ空間にアクセスします。
１つのセグメントは６４ＫＢで、それを４個までアクセスすることができます。
このうち重要なのはＣＳ（コードセグメント）とＤＳ（データセグメント）です。

実行プログラムはＣＳで指定するメモリエリアに置きます。
そのプログラムで参照するデータメモリはＤＳで指定したメモリ範囲になります。
たとえば　ＭＯＶ　ＡＬ，［１０００］
という命令はＣＳで指定するメモリに置きますが、［１０００］で示すメモリはＣＳではなくてＤＳで指定するメモリになります。

このことはＣＳ＝ＤＳであるような小規模なシステムでは問題になりません。
しかしＮＤ８０ＫＬ／８６（ＡＭ１８８版）では、ＣＳで指定するＲＯＭはメモリマップ上のＦ００００〜ＦＦＦＦＦ（２７Ｃ５１２の場合）に置かれるのに対して、ＤＳで指定するＲＡＭはそれとは対極の０００００〜７ＦＦＦＦ（５１２ＫＢＲＡＭ）に置かれています。
問題はユーザープログラムからシステムサブルーチンをコールするときです。
ＮＤ８０ＫＬ／８６ではユーザープログラムはＲＡＭ上に置きます。
そこはＤＳのエリアなので、たとえばＣＭコマンドやＤＭコマンドで書いたり読んだりできるエリアです。
そこに書かれたプログラムはＤＳの範囲なのでそのままでは実行できません。
どうするかと言いますと、ＪＰコマンドでユーザプログラムにジャンプするときにＣＳにＲＡＭのアドレスを入れるのです。
つまりユーザープログラムが実行されるときだけＣＳ＝ＤＳにすることでＲＡＭ上のユーザープログラムが実行できることになります。

するとそこで上に書いた問題が発生します。
ユーザープログラムを実行するためにＣＳ＝ＤＳ＝ＲＡＭエリアとしたため、ＲＯＭにあるシステムサブルーチンはユーザープログラムからはＣＡＬＬできなくなってしまいます。
システムサブルーチンも当然ＣＳで指定するエリアになければならないからです。

この問題と逆の問題について［第４８回］〜［第５０回］に書きました。
はしたなくも思わず「インテルのクソヤロー」と叫んでしまった問題でした。
ＣＳに置いたデータはそのままでは参照できない（データはＤＳになければならないので）という問題です。
そこではデータを参照する命令にＣＳ：プリフィクスを付加することで、アクセスを可能にするという方法について書きました。
それはそこに書きましたようになかなかに面倒な作業だったのですが、ともかくそのようにすることによって問題は回避できました。

ところが今回の問題はそういうことではクリアできません。
今回の問題の回避策が［第８２回］、［第８３回］に書きましたＩＮＴ　２２でした。
これは後に読者からの指摘でＩＮＴ　Ｂ０に変更しました（［第８５回］）。
これで一件落着したつもりだったのでありますが。

今回の冒頭に書きましたように、［第９１回］で、ＩＮＴ　ＸＸ方式は、８０８６版ＴＫ８０モニタでは利用できないのではないか、ということに気が付いてしまったのでした。
利用できないことはありませんが、相当に面倒ですし、マシン語プログラムのトレーニング的なモニタプログラムなのに直接システムサブルーチンのアドレスを指定するのではなくて、ＩＮＴ　ＸＸナンバーを指定するというのはなんとなく間接的で面白くない感じです。
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。

前置きが長くなってしまって肝心の解決策を書く前に時間がなくなってしまいました。
次回に続きます。

１６ビットマイコンボードの製作［第９６回］
２０１８．１０．１３ｕｐｌｏａｄ

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