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４５８回］
●物理メモリアドレスをアクセスする仕組みについて
前回ではＺ８Ｓ１８０（Ｚ８０）が通常アクセスできる６４ＫＢのメモリアドレス（００００～ＦＦＦＦ）をコモンエリアとバンクエリアに分割する仕組みについて説明しました。
しかしそれだけでは６４ＫＢを越えるメモリをアクセスすることはできません。
そもそもなぜコモンエリアなのか、なぜバンクエリアなのか、が理解できなければそこから先の理解ができません。
Ｚ８０ＣＰＵは皆様ご存知の通りアドレス００００～ＦＦＦＦの６４ＫＢのメモリ空間しかアクセスできません。
そのことはソフト面から見たときにはＺ８Ｓ１８０でも同じです。
ただＺ８Ｓ１８０はハード的には１ＭＢのメモリ空間（アドレス０００００～ＦＦＦＦＦ）をアクセスすることができます。
ソフトとしては６４ＫＢしかアクセスできない機能（命令）を使って、ハード的にアクセス可能な１ＭＢのメモリ空間になんとかアクセスしてしまおうとするのがメモリバンクの仕組みです。
１ＭＢのメモリをアクセスするには２０ビットのアドレスライン（Ａ０～Ａ１９）が必要です。
ここでたとえばＡ１６～Ａ１９をＩ／Ｏ（たとえば８２Ｃ５５）の出力につないでおいて、その出力を０～Ｆまで切り換えれば、１ＭＢのメモリを１６個に分割して通常のＺ８０の命令でアクセスすることができます。
原理的にはそれがメモリバンクの考え方になります。
そのような回路は実際に作ることが可能ですが、そのようにすると困った問題が出てきます。
たとえば上の例で、Ｉ／Ｏ出力によって最初Ａ１６～Ａ１９を’０’（バイナリ表現では００００）にして物理アドレスの０００００～０ＦＦＦＦをアクセスしていたとします。
当然今実行中のプログラムはその範囲内にあります。
そしてプログラムでＩ／Ｏからの出力を’１’（バイナリ表現では０００１）にしたとします。
すると瞬時にメモリバンクが切り換えられ、今００００～ＦＦＦＦとしてアクセスしていたメモリ空間が０００００～０ＦＦＦＦから１００００～１ＦＦＦＦに変わってしまいます。
当然プログラムそのものが変わってしまいますからＣＰＵが暴走してしまいます。
そうならないために、バンク切り換えで影響を受けない「固定した」コモンエリアが必要なのです。
バンクを切り換えるときには、必ずそのプログラムはコモンエリアに置いて実行します。
そうすればメモリが切り換わっても今実行中のプログラムは影響を受けません。
ということで、コモンエリアとバンクエリアのそれぞれを物理メモリに割り当てる必要があることがおわかりいただけたと思います。
この仕組みはＮＤ８０ＺⅢ（ＮＤ８０Ｚ３．５）用のＣＰ／Ｍ互換ＤＯＳのシステムでも使っています。
下の図はそのメモリバンクの切り換えを説明した図です（［第１６０回］参照）。
アドレス８０００～ＦＦＦＦは固定していますから、ここがコモンエリアです。
アドレス００００～７ＦＦＦはＩ／Ｏの出力によってＲＯＭとＲＡＭが切り換わりますから、ここがバンクエリアです。
原理的にはこれと同じ仕組みをＺ８Ｓ１８０ではもっと大掛かりにかつフレキシブルにして最大１ＭＢのメモリに対して行なうことができます。
それではいよいよ、どうやってコモンエリアとバンクエリアのそれぞれに物理メモリを割り当てるか、その方法について説明をするところまでやってきたのですが、ここでまた、時間がなくなってしまいました。
ですので、この続きは次回にすることにいたします。
ワンボードマイコンでＣＰ／Ｍを！［第４５８回］
２０１３．８．１４ｕｐｌｏａｄ
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