標準ＴＴＬだけ（！）でCPUをつくろう！（組立てキットです！）
(ホントは７４ＨＣ、ＣＭＯＳなんだけど…）
［第５４４回］
●ＳＴＥＰ値のセット（ＦＯＲ ＮＥＸＴのデバッグの続きです）
前回までのＦＯＲ文のデバッグで、ＴＯの値をＦＴＯに格納するところまで進みました。
次はＳＴＥＰの値です。
ＳＴＥＰ値はＦＯＲ変数の値の増分ですが、今回のテストプログラムではＳＴＥＰは省略しています。
ＳＴＥＰを省略したときは、ＳＴＥＰ値は１になります。
ＦＳＴＰのアドレスはＦ０ＤＦ〜Ｆ０Ｅ２です。
前回のＴＯの値のときと同じ要領で、まずＦ０ＤＦ〜Ｆ０Ｅ２にＦＦを書き込んだあと、２５Ｄ５にブレイクポイントを設定してから、ｒｔコマンドを実行しました。
アドレス２５Ｃ２のＣＡＬＬ ＧＴＯＮＥは、実数型の１を演算レジスタＦＡＣＣに読み込むためのサブルーチンコールです。
そしてそのあとのＣＡＬＬ ＡＰＫはＦＳＴＰ（Ｆ０ＤＦ〜Ｆ０Ｅ２）に実数型の１を格納するために実行しています。
このあとはブレイク後にアドレスＦ０ＤＦ〜Ｆ０Ｅ２の値を確認して、実数型の１がそこにちゃんと書き込まれていることを確認する、つもりだったのですが…。
●やっとバグに気付きました
ここまできてやっとバグに気付いたようです。
あ。テストプログラムを実行してもＰＲＩＮＴ文による画面表示が全く行われない、という異常動作の原因について、ではありません。
ユーザープログラムが格納されるアドレスが、本来ならば８００４からでなければならないのに、いつのまにか４００４からになってしまっていた（［第５４１回］）、ということにやっと気が付きました。
４００４〜はＢＡＳＩＣシステムプログラムのアドレスです。
当然そこの部分のプログラムは破壊されてしまっています。
うわあ。えりゃあこっちゃあ。
というわけで、ＦＯＲ ＮＥＸＴのデバッグなど、もうどこかに吹っ飛んでしまいました。
このバグは急遽プログラムを確認して修正しましたし、プログラムを４００４〜に誤書き込みしてしまったために破壊されてしまったＢＡＳＩＣプログラムも元通りに修復いたしました。
しかしながら、一時はパニック、パニックでしたから、ＦＳＴＰ（Ｆ０ＤＦ〜Ｆ０Ｅ２）の値を確認することなど、もうすっかり忘れてしまいました。
ええ。でもこのテストプログラムはブレイクポイントを設定してデバッグを始める前にも何回か実行していますから、Ｆ０ＤＦ〜Ｆ０Ｅ２には、もともとすでに実数型の１が書き込まれてしまっています。
この部分にはバグがないことはわかっていますから、わざわざこの部分のデバッグを再現して、Ｆ０ＤＦ〜Ｆ０Ｅ２に実数型の１が書き込まれているところをあらためて確認する、というのもなんだかなあ、と思います。
ですから、あらためてデバッグをやり直すことはいたしません。
ここの部分につきましては、ＦＦを書き込む前の値が実数型の１になっている、ところを見ていただくということにいたします。
上の画面で、ｃｍ ｆ０ｄｆでＦＦを書き込む前の値をみますと、
Ｆ０ＤＦ ００
Ｆ０Ｅ０ ００
Ｆ０Ｅ１ ４０
Ｆ０Ｅ２ ０１
になっています。
これをデータの上位バイト〜下位バイトの順に並び替えます。
０１ ４０ ００ ００
になります。
最上位バイトは指数部です。ここは０１ですから、２１つまり×２です。
仮数部の下位２バイトは００ですから省略して上位１バイトのみを２進数で表現します。
０１００００００
です。
前回と同じやり方で、この値が１であることを確認してみます。
と言うほどのことも無くて、これは簡単です。
小数点を表示させてみると、
０．１００００００
になります。前回も書きましたが、１０進数の０．１ではなくて、２進数に小数点位置を仮に表示させているだけです。
指数部が１ですから
０．１００００００ ×２ です。
×２をなくすために、仮数部を左に１ビットシフトさせます（２進数を左に１ビットシフトすると、もとの数の２倍になります）。
すると
１．０００００００
になります。
確かに ０１ ４０ ００ ００ が実数型の１であることがわかりました。
●ＮＥＸＴ命令のデバッグ
テストプログラムをアドレス８００４に入れ直して、デバッグの続きを再開いたしました。
ＮＥＸＴ命令のデバッグを大急ぎでやります。
テストプログラムが４００４〜のＢＡＳＩＣシステムのアドレスに書かれてしまっていて、ＢＡＳＩＣプログラムを破壊してしまっていたことで、かなり泡を食ってしまったらしく、ＮＥＸＴ命令の部分のリストを表示している画面コピーがありません。
それでは何をやっているのかさっぱりわかりませんから、下にＮＥＸＴ命令の部分のアセンブルリストを表示いたします。
かなり長いプログラムです。
上の画面では、最初のブレイクポイントを設定するところがスクロールして消えてしまっています。
しかしブレイク後のレジスタダンプリストのＰＣ（プログラムカウンタ）にはブレイクアドレスが表示されますから、それを見ることで、最初のブレイクアドレスを知ることができます。
最初のブレイクアドレスは２５Ｄ５です。
ここはさきほどのＳＴＥＰの値を格納し終わったあとのアドレスです（今回の一番最初の画面コピーを参照してください）。
ＪＰ ＳＴＥＮＤは命令行の最後の処理へのジャンプ命令です。
これでＦＯＲ文の解読実行は終了です。
次のブレイクアドレスは２６００です。
これ以後は上の画面コピーと下のプログラムリストを共に参照してください。
アドレス２６００はＮＥＸＴ命令の最初のところです。
ＮＥＸＴ命令の次に書かれている変数の型を確認しています。
Ｆ０ですから実数型です。
まっすぐ下の処理に進みます。
次のブレイクアドレスは２６０Ｆです。
その直前のアドレス２６０ＣのＣＡＬＬ ＨＥＮＳＢはＮＥＸＴ変数（ＦＯＲ変数と一致）のアドレスをＨＬレジスタに入れるためのサブルーチンＣＡＬＬです。
ＨＬレジスタには変数ＡのアドレスＤＦＦＣが入っています。
つぎのブレイクアドレスは２６１９です。
この直前に、さきほどのＣＡＬＬ ＨＥＮＳＢで得たＮＥＸＴ変数のアドレスを ＥＸ ＤＥ，ＨＬ命令で、ＨＬからＤＥに入れ替えています。
そうしておいて、ＦＯＲ文で保存したＦＯＲ変数のアドレスをＨＬレジスタに読み出しています。
ブレイクした結果、ＤＥレジスタもＨＬレジスタもＤＦＦＣになっています。
ここが不一致の場合は、ＦＯＲ文とＮＥＸＴ文に食い違いがあると考えられますから、エラーになります。
次のブレイクアドレスは２６２５です。
この直前にＡレジスタの値がＦ０であるかどうかを確認しています。
Ａレジスタの値はさらにその前のＥＸ ＡＦ，ＡＦ’命令で裏レジスタに置かれていた値を表に置き換えたものです。
この時より前の各ブレイク時のレジスタダンプリストのＡとＡ’の値を確認してみてください。
サブルーチンＨＥＮＳＢは、変数アドレスをＨＬレジスタに入れると共に、その後の変数型の参照に備えて、変数型コード（今回のテストプログラムの例では実数型を示すＦ０）を裏レジスタＡ’に保存します。
Ａレジスタの値（Ａ’に保存されていた値）はＦ０ですから、このあとは実数型のＮＥＸＴ処理が行われます。
ＮＸＴＲ（アドレス２６４Ｅ）にジャンプします。
;;;NEXT
25FF 1A NEXT:LD A,(DE)
2600 E6FB AND FB
2602 FEF0 CP F0
2604 DAEF31 JP C ER12
2607 FEF3 CP F3
2609 D2EF31 JP NC,ER12
260C CD782D CALL HENSB
260F 2275F0 LD (NEXTR),HL
2612 D5 NXT1:PUSH DE
2613 EB EX DE,HL
2614 2A61F0 LD HL,(FORVL)
2617 7C LD A,H
2618 B5 OR L
2619 CAF431 JP Z,ER13
261C ED52 SBC HL,DE
261E C2F931 JP NZ,ER14
2621 EB EX DE,HL
2622 08 EX AF,AF'
2623 FEF0 CP F0
2625 CA4E26 JP Z,NXTR
2628 FEF1 CP F1
262A CA9226 JP Z,NXTDD
262D 5E LD E,(HL)
262E 23 INC HL
262F 56 LD D,(HL)
2630 2ADFF0 LD HL,(FSTP)
2633 E5 PUSH HL
2634 19 ADD HL,DE
2635 EB EX DE,HL
2636 2A61F0 LD HL,(FORVL)
2639 73 LD (HL),E
263A 23 INC HL
263B 72 LD (HL),D
263C 2AF1F0 LD HL,(FTO)
263F F1 POP AF
2640 B7 OR A
2641 F24526 JP P,NXT22
2644 EB EX DE,HL
2645 ED52 NXT22:SBC HL,DE
2647 D1 POP DE
2648 FA8C26 JP M,NXT5
264B C37F26 JP NXT4
264E E5 NXTR:PUSH HL
264F 21DFF0 LD HL,FSTP
2652 CD043E CALL AUPK
2655 E1 POP HL
2656 3AFFF1 LD A,(FA8)
2659 F5 PUSH AF
265A CD073E CALL BUPK
265D CDD43D CALL FADD2
2660 2A61F0 LD HL,(FORVL)
2663 CD0A3E CALL APK
2666 21F1F0 LD HL,FTO
2669 CD073E CALL BUPK
266C 08 EX AF,AF'
266D F1 POP AF
266E B7 OR A
266F FA7726 JP M,NEXT1
2672 08 EX AF,AF'
2673 CDCE3D CALL XAB
2676 08 EX AF,AF'
2677 08 NEXT1:EX AF,AF'
2678 CDF53D CALL FCMP2
267B D1 POP DE
267C FA8C26 JP M,NXT5
267F 2A5DF0 NXT4:LD HL,(FORLR)
2682 2271F0 LD (PADRS),HL
2685 ED5B5FF0 LD DE,(FORBR)
2689 C3C52F JP STEND
268C CD132F NXT5:CALL FORS
268F C3C52F JP STEND
2692 C3936D NXTDD:JP NXTD
ＮＥＸＴＲ（アドレス２６４Ｅ以後）では、ＦＳＴＰの値（今回のテストプログラムでは１）を演算レジスタＦＡＣＣに入れます（アドレス２６５２のＣＡＬＬ ＡＵＰＫ）。次に先ほどＨＬレジスタに入れられた変数Ａのデータアドレスを引用して、その値を演算レジスタＦＢＣＣに入れます（アドレス２６５ＡのＣＡＬＬ ＢＵＰＫ）。
そしてそのあとＦＡＣＣとＦＢＣＣを加算します（アドレス２６５ＤのＣＡＬＬ ＦＡＤＤ２）。
●ついにバグを見つけました！
どうもこのあたりが怪しい…。
で、よーく確認をしてみましたら…。
２６５Ｄ ＣＡＬＬ ＦＡＤＤ２のアドレス（３ＤＤ４）がおかしいことに気が付きました。
このアドレスはＢＡＳＩＣプログラムの先頭で、下のように定義されていました。
;;;
ACLR=$3DC8
TAZR=$3DCB
XAB=$3DCE
FADD2=$3DD4
FNORZ=$3DDD
FMUL2=$3DE9
ここが間違っていたのです。
正しくは、下のリストのように、ＦＡＤＤ２＝＄３ＤＤ７であるべきでした。
プログラムのアドレスを移動するときに、書き間違えてしまったようです。
このために、実数型の２数の加算がまともに行われていませんでした。
;;;
ACLR=$3DC8
TAZR=$3DCB
XAB=$3DCE
FADD2=$3DD7
FNORZ=$3DDD
FMUL2=$3DE9
このことが原因で、加算がまともに行われていなかったことがはっきりしました。
［第５４１回］で受信バッファに溜まっていても、それが画面に表示されない場合がある点を修正しましたから、それまで全く何も表示しないでハングアップしているようになっていたテストプログラムが、大量の表示データを吐き出すようになりました。
下のリストは、ＦＡＤＤ２サブルーチンのアドレスを修正する前に実行したものです。
>list
10 FOR A=0 TO 10
20 NEXT A
>15print a,
>run
0 1.06252 1.00024 1.00024 1.00024 1.00024
1.00024 1.00024 1.00024 1.00024 1.00024 1.00024
1.00024 1.00024 1.00024 1.00024 1.00024 1.00024
1.00024 1.00024 1.00024 1.00024 1.00024 1.00024
1.00024 1.00024 1.00024 1.00024 1.00024 1.00024
1.00024 1.00024 1.00024 1.00024 1.00024 1.00024
1.00024 1.00024 1.00024 1.00024 1.00024 1.00024
1.00024 1.00024 1.00024 1.00024 1.00024 1.00024
1.00024 1.00024 1.00024 1.00024 1.00024 1.00024
Ａレジスタの＋１加算がまともに行われないために無限ループになっていたのでした。
ＦＯＲ ＮＥＸＴではなくて、もっとシンプルな加算命令を実行してバグの影響を確認してみました。
Ａ＋Ｂの結果は１にならなくてはいけないのですが、ＦＡＤＤ２アドレスが間違っていたために、まともな加算が行われなくて、０．５００２４４などというでたらめな値になっています。
バグを修正してＦＡＤＤ２のアドレスを正しいアドレスに直した結果、計算が正しく行われるようになりました。
上の画面はちょっと見るとおかしいように見えるかもしれませんが、これは以前にも説明しましたスクリーンエディタを使って、プログラムを変更して再実行しているのです。
最初のｌｉｓｔコマンドで表示されたプログラムは
１０ Ａ＝０
２０ Ｂ＝１
です。
それをそのすぐ下のｒｕｎコマンドで実行しています。
実行したあとで、カーソルを上のプログラムリスト表示の１０ Ａ＝０の後ろへ移動して、０の後ろに ．１２３を追加し、その後、その下の２０ Ｂ＝１の後ろにカーソルを移動して、 ．４５６を追加したのです。
あらためて、ＦＯＲ ＮＥＸＴ文を実行してみました。
正しく実行されました。
やっとのことで、これにて一件落着、です（やれやれ）。
２０１０．７．６ｕｐｌｏａｄ
前へ
次へ
ホームページトップへ戻る