############################################################################## # # # Ｓ−ＯＳ講座・第１回「コマンドからアセンブラまで」 # # # ############################################################################## 　私が、今回からふつつかながら講師を努めさせていただく、森と申します。皆さんお 付き合いの程、よろしくお願いします。 　さて、「Ｓ−ＯＳ」といってもご存じない方もいらっしゃるかも知れませんので、今 回はＳ−ＯＳについての概略から、始めたいと思います。 　Ｓ−ＯＳは、１９８５年５月、当時の「Ｏｈ！ＭＺ」誌上で開始された、パソコン全 機種共通化の試みです。Ｚ８０パソコンシステムを対象として、互換性のない異機種間 で、共通のマシン語プログラミング環境を実現することを目的にしています。 　従来の環境では、例えば、シャープのパソコンとＮＥＣのパソコンとの間には通常ソ フトウェアの互換性はありません。さらに、同じシャープでも、Ｘ１用のプログラムは ＭＺでは働きませんし、その逆も不可です。また、ＭＺというネーミングが同じでも、 １５００と２５００では互換性がない．．．といった有様です。 　しかし、現実にはＰＣ／ＭＺ／Ｘ１は同じＣＰＵ（Ｚ８０）ですし、表示能力、キー ボード（文字種）、ディスクドライブなど、（細かい点には目をつむれば）ハード的な 基本仕様はどれも似たり寄ったりであることに気付きます。このことは、「互換性のな いのはメーカのソフトウェアに対する方針なのであって、ユーザが積極的に互換性を求 めれば、自ずと道は開ける」事を示しています。　　　　￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣ 　Ｓ−ＯＳは、これら互換性がないと思われている各機種の機能を統一し、ユーザに共 通のマシン語環境を提供する（つまり対応機種で同じマシン語プログラムが動く事を意 味する）システムなのです。（決してＸ１専用のプログラムをＭＺで動かせるようにす るようなものではない） 　それでは、この「互換性の確保」を、Ｓ−ＯＳではどの様にして実現しているのでし ょうか？ 　各機種には、マシン語プログラムの開発に便利な様に、マシン語モニタなるものが提 供されています。モニタというと、雑誌に掲載されたダンプ・リストの入力のとき、 　ＭＯＮ というコマンドで呼び出される事をご存じの方もいらっしゃると思いますが、実際のモ ニタプログラムは、単にダンプ入力するだけのものではなく、例えば、画面に文字を表 示（ＢＡＳＩＣのＰＲＩＮＴ）するだとか、キーボードから１文字読む（ＢＡＳＩＣで はＩＮＫＥＹ＄ですね）だとかいう、よく使う機能を、ユーザプログラムから呼び出し て利用することができるようになっている（これをモニタ・サブルーチンという）ので す。実はこのモニタ・サブルーチンを利用する手続きが機種によって異なるため、いま まで全機種で使用出来るプログラムが書けなかったのです。 　そこでＳ−ＯＳでは、この各機種ばらばらのモニタ・サブルーチンの呼び出し方を共 通化しました。つまり各機種のモニタをそっくりそのまま拝借して、利用する手続きだ けを統一したわけです。これでＳ−ＯＳの仕様に従ったプログラムならば、どの機種で も同じように使用できるようになりました。ここが他のＣＰ／Ｍなどのシステムと違う ところで、共通化を図りながら、各機種に密着した部分を残す（つまりＸ１のＳ−ＯＳ はＸ１風、ＭＺのＳ−ＯＳはＭＺ風なんですね）という、面白いシステムになっていま す。 　例として、画面に文字「Ａ」を出す時の、各機種及びＳ−ＯＳの場合の比較をやって 見ましょう。 　　ＢＡＳＩＣ　　｜　　　マ　シ　ン　語　（　ニ　ー　モ　ニ　ッ　ク　） 　　　　　　　　　｜　　　ＰＣ　　　　　Ｘ１　　　　　ＭＺ　　　　Ｓ−ＯＳ −−−−−−−−−＋−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− 　ＰＲＩＮＴ”Ａ”｜ LD A,41H LD A,41H LD A,41H LD A,41H 　　　　　　　　　｜ CALL 0018H CALL 0013H CALL 0840H CALL 1FF4H 　　　　　　　　　｜　　　　↑　　　　　　↑　　　　　　↑　　　　　　↑ 　この表を見れば分かるように、矢印の数字（１６進数です）が違うだけですね？これ は、「一文字表示する」モニタ・サブルーチンのエントリ・アドレス（プログラムがメ モリのどこに入っているかを示す番地）といわれ、これが表のように各機種のモニタで 異なるため、同じマシン語プログラムが働かないのです（大概の場合、この程度の違い であることが多い）。Ｓ−ＯＳでは、これを全機種とも同じ（一文字表示の場合は、１ ＦＦ４番地）とすることで、共通化を実現しているのです。 ＊＊＊ 　それでは実際に，Ｓ−ＯＳのオペレ−ションへと進んでいくことにしましょう。 まず、”ＳＷＯＲＤ”のシステムを起動すると、次のような画面となります。 ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ ｜ ｜　＜＜＜Ｓ−ＯＳ　ＳＷＯＲＤ＞＞＞ ｜ ｜　＃■　←カーソル ｜ ｜ この”＃”マークは、”ＳＷＯＲＤ”のプロンプトです。ＢＡＳＩＣなら”Ｏｋ”、Ｃ Ｐ／Ｍなら”Ａ＞”と同じで、ＳＷＯＲＤのコマンドが入力可能な状態を表わします。 　”ＳＷＯＲＤ”には、次の１１種のコマンドが用意されていて、”＃”マークが表示 されている時にこれらを使用することができます。 ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ ｜ ｜ ｜ ＃Ｄ［＜デバイス名＞：］ ｜ ｜ ……ファイル名一覧の表示。 ｜ ｜ ＜デバイス名＞を省略すると、デフォルトデバイスの一覧を表示 ｜ ｜ する。 ｜ ｜ ｜ ｜ ＃ＤＶ＜デバイス名＞ ｜ ｜ ……デフォルトドライブの変更。 ｜ ｜ ｜ ｜ ＃Ｓ＜ファイル名＞：＜開始番地＞：＜終了番地＞［：＜実行番地＞］ ｜ ｜ ……メモリの内容をデバイスに書き出す。 ｜ ｜ ｜ ｜ ＃Ｌ＜ファイル名＞［：＜ロードアドレス＞］ ｜ ｜ ……＜ファイル名＞で指定されるプログラムをデバイスから読み込む。｜ ｜ （Ｂｉｎファイルのみ） ｜ ｜ ｜ ｜ ＃Ｊ＜アドレス＞ ｜ ｜ ……＜アドレス＞で示すメモリの番地（１６進数４桁）をサブルーチ ｜ ｜ ンコール 。 ｜ ｜ ｜ ｜ ＃Ｋ＜ファイル名＞ ｜ ｜ ……ファイルをデバイスから削除。 ｜ ｜ ｜ ｜ ＃Ｎ＜旧ファイル名＞：＜新ファイル名＞ ｜ ｜ ……ファイル名の変更。 ｜ ｜ ｜ ｜ ＃ＳＴ＜ファイル名＞：Ｐ（またはＲ） ｜ ｜ ……ファイルに書き込み・消去禁止属性をつける。または属性を解除 ｜ ｜ する。 ｜ ｜ ｜ ｜ ＃Ｍ……各機種のモニタを呼び出す。 ｜ ｜ ｜ ｜　＃Ｗ……画面モード（４０／８０桁）の切り替え（一部機種不可）。 ｜ ｜ ｜ ｜ ＃！……ブートコマンド（リセットがかかる）。 ｜ ｜ ｜ ￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣ 　それでは実際に”ＳＷＯＲＤ”のコマンドを使ってみましょう。例えば、デバイスＡ （１台目のドライブ）のファイル一覧を見るには ＃ＤＡ： とします。例えば、 Ｂｉｎ　Ａ：ＡＢＣ　　　．　　：３０００：３０ＦＦ：３０００ と表示されたなら、このプログラムは、３０００Ｈ番地から３０ＦＦＨ番地の２５６バ イトの大きさで、３０００Ｈ番地から実行されることが分かります。（番地、アドレス などのことばについては、あとから説明します） 　ここで表示された一覧の先頭に”Ｂｉｎ”と表示されているファイルはＬコマンドで 読み出すことができます。 ＃ＬＡ：ＡＢＣ とキーインすれば、メモリ上にロードすることができます。ロードしたプログラムを実 行するには ＃Ｊ３０００ とキーインすればよいのです。さらに、メモリ上の３０００Ｈ番地から３ＦＦＦＨ番地 の内容をファイル名”ＢＣＤ”で保存したければ ＃ＳＡ：ＢＣＤ：３０００：３ＦＦＦ：３０００ とキーインすればよいわけです。 　また、お手持ちの”ＳＷＯＲＤ”システムがＲＵＮ＆ＳＵＢＭＩＴ対応の場合は， （当会会報「Ｓ−ＯＳ通信」のシステムは対応済です） ＃[スペース]＜ファイル名＞ をキーインすることにより、プログラムのロードと実行を一度に行うことができます。 また、パラメータを必要とするプログラムの場合は、 ＃　＜ファイル名＞：パラメータ１：パラメータ２：…… のようにして、コマンドラインからパラメータを渡すことができます。例えばＴＹＰＥ というプログラムの場合は ＃　ＴＹＰＥ：＜ファイル名＞ とキーインすることで、指定ファイルの内容を見ることができます。このようなプログ ラムのことを「トランジェントコマンド」といいます。 ＊＊＊ コマンドはこれぐらいにして，次にアセンブラを使ったＺ８０のマシン語作成へと話 を進めたいと思います。 　普通マシン語のプログラムを作成するには，記号語（ニーモニック）で書かれたプロ グラムを１６進数のマシン語に変換するツール（アセンブラ）が必要です（昔はハンド アセンブルといって，手作業で置き換えていた時代もあった。慣れてくると，１６進数 で直接プログラミングしたりして，人間アセンブラといわれる職人芸も存在した？）。 　Ｓ−ＯＳ”ＳＷＯＲＤ”で使えるアセンブラとしては，ＺＥＤＡやＲＥＤＡなどがあ りますが，ここでは都合上，当方でＺＥＤＡとエディタのＥ−ＭＡＴＥを合体させたも の（Ｚ−ＭＡＴＥ）を用意しましたので，これで進めさせて頂きます。（Ｚ−ＭＡＴＥ については，本誌のＺ−ＭＡＴＥ．ＤＯＣをご覧ください） ※注．以降＜ＣＲ＞はリターンキーを表します。 　まず最初に，Ｓ−ＯＳ”ＳＷＯＲＤ”を起動すると，プロンプト”＃”が画面上に現 れます。ここでＡドライブにＺ−ＭＡＴＥの入ったフロッピーをセットして ＃　Ｚ−ＭＡＴＥ　＜ＣＲ＞ を押します。これでエディタが起動しました。 　それでは，簡単なプログラムを入力して見ましょう。いまカーソルはエディタのコマ ンド行に表示されています。ここでＥをキーインし，＜ＣＲ＞キーを押します。すると カーソルが破線の下へおりて，プログラムが入力できる状態になります（エディットモ ード）。ここで次のとおり打ち込んでください。 ＯＲＧ ８０００Ｈ ；８０００Ｈ番地より始めよ ＬＤ Ａ，（８０１０Ｈ） ；８０１０Ｈ番地の内容をＡレジスタへ ＬＤ （８０１１Ｈ），Ａ ；Ａレジスタの内容を８０１１Ｈ番地へ ＲＥＴ ；Ｓ−ＯＳに戻る 　各行の先頭は空白を１つ以上あけてください。また１行の最後は＜ＣＲ＞キーを押し ます。なお，”；”以降はコメントですので入力する必要はありません（入力しても無 視します）。全部うち終えたなら，＜ＥＳＣ＞キー（またはＢＲＥＡＫキー）を押すと コマンド行にカーソルが戻ります。 　つぎに，Ａ＜ＣＲ＞とキーインすると，画面がクリアされて Ａ＞ という表示が現れます。これは，アセンブラモードのプロンプトです。ここで Ａ＞Ａ／／ とキーインすると，画面はニーモニックがマシン語に変換されたリストを表示します。 　打ち込んだプログラム（ニーモニック）がどう１６進数（マシン語）に変換され，メ モリに格納されたか見てみましょう。 Ａ＞Ｄ８０００＜ＣＲ＞ 　とキーインしてください。メモリの８０００Ｈ番地（１６進数では，数字の末尾にＨ をつけます。数字の先頭に＄をつける人もいます）から１２８バイトの内容が表示され ます。 ：８０００　３Ａ　１０　８０　３２　１１　８０　Ｃ９　…… ：　…… ：８０１０　００　００　００　００　００　００　００　…… ：　……　　↑ここの内容は不定 ”：”のつぎの４桁の１６進数がアドレス（番地）を表し，そのつぎから始まる２桁の １６進数がそれぞれ８０００Ｈ番地の内容，８００１Ｈ番地の内容，……となります。 この”３Ａ”から”Ｃ９”までが，打ち込んだプログラムがマシン語に変換された部分 です。 ＬＤ Ａ，（８０１０Ｈ） → ３Ａ　１０　８０ ＬＤ （８０１１Ｈ），Ａ → ３２　１１　８０ ＲＥＴ → Ｃ９ メモリ（主記憶）のようす 〜〜〜〜〜 ８０００Ｈ番地→｜ ３Ａ ｜ ８００１Ｈ 〃 →｜ １０ ｜ ８００２Ｈ 〃 →｜ ８０ ｜ ｜ …… ｜ 番地（アドレス）とはメモリの場所 ８００６Ｈ 〃 →｜ Ｃ９ ｜ を示す数字 〜〜〜〜〜 さらに細かくみると，ＬＤ　Ａ，（〜）が３Ａとなり，かっこの中の８０１０Ｈは１０ ８０と，真ん中で前後がひっくりかえっています。Ｚ８０では，４桁（２バイト）のデ ータはこのように，上位と下位が逆転します。注意しましょう。 　また，”ＯＲＧ　８０００Ｈ”に相当するマシン語がありませんが，これはＯＲＧと いう命令がマシン語の命令ではなく，アセンブラに指示を与えるためのもの（ＯＲＧ命 令の場合，プログラムの先頭アドレスを指示する）であるからです。このような命令を 「疑似命令」といいます。 　さて，Ｄコマンドにより表示されたメモリの内容は，ただ見るだけではなく，書き換 えることができます。カーソルを８０１０Ｈ番地の位置へもっていき， ：８０１０　５５＜ＣＲ＞ 　　￣￣ と，キーインしてください。その後画面をクリアして（＜ＣＬＲ＞キーを押す）もう一 度 Ａ＞Ｄ８０００＜ＣＲ＞ とキーインすれば，確かに８０１０Ｈ番地の内容が５５に変わっています。 　それでは，このマシン語になったプログラムを実行することにしましょう。プログラ ムは８０００Ｈ番地から格納されましたので， Ａ＞Ｊ８０００＜ＣＲ＞ とキーインします。すると一瞬で実行は終わり，ふたたび”Ａ＞”が表示されます。メ モリの内容はどうなったでしょうか。もう一度 Ａ＞Ｄ８０００＜ＣＲ＞ とキーインしてください。 ：８０００　３Ａ　１０　…… ：　…… ：８０１０　５５　５５　…… ：　…… と，８０１０Ｈ番地の内容が８０１１Ｈ番地にコピーされたと思います。 　最後に，エディタへ戻るには， Ａ＞Ｅ　＜ＣＲ＞ を押し，エディタからＳ−ＯＳのコマンド待ちに戻るために！＜ＣＲ＞を押します。 　以上が，Ｚ−ＭＡＴＥを使ったマシン語の開発スタイルです。これでだれにでも簡単 に（勿論ニーモニックを覚えなければなりませんが，必要な命令はさほど多くありませ ん），マシン語が勉強できるものとおもいます。 ＊＊＊ それでは次に，Ｓ−ＯＳのサブルーチンの使い方へと移りたいと思います。 　さて，皆さんがＢＡＳＩＣでプログラミングされる時，例えば画面に１文字出す場合 ＰＲＩＮＴ　”＊” のように書かれることと思います。これをソフトウェアの力を借りずにマシン語で同じ ことをやろうと思えば，マシン語の知識のほかに，ターゲットマシン（ご使用のパソコ ン）のハードウェアについて理解しなければなりません。具体的には，ちょっと難しい 話になりますが，ビテオＲＡＭはメモリ空間かＩ／Ｏ空間か，アドレスは何番地から始 まっているか，バンク切り替えの方法はどうだとか．．．これらのことが機種ごとに異 なるから，異機種間でソフトの互換性がないということは前に書きましたが。 　ところが，Ｓ−ＯＳでは，これらのハードを直接操作すれば極めて複雑な処理を，Ｂ ＡＳＩＣのステートメントのように簡単に肩代わりしてくれるサブルーチンが用意され ています。 　前述の「ＰＲＩＮＴ　”＊”」と同様な動作をさせるには，アセンブリ言語で次のよ うに書けばいいのです。 ＯＲＧ ８０００Ｈ ；開始番地は８０００Ｈ ＬＤ Ａ，’＊’ ；Ａレジスタに星印を入れる ＣＡＬＬ １ＦＦ４Ｈ ；１ＦＦ４Ｈ番地〜を呼び出す ＲＥＴ ；終わり（モニタへ戻る） 　先に，Ａレジスタへは数値を代入しましたが（実は０〜２５５の値です），このよう に文字でも（１文字）入れることができます。「ＣＡＬＬ命令」は，指定した番地から 書かれているプログラムを呼び出す命令です。「ＣＡＬＬ　１ＦＦ４Ｈ」により，プロ グラム・カウンタ（ＰＣ；現在実行中の命令が書かれているメモリのアドレスを示すレ ジスタ）は１ＦＦ４Ｈになり，そこから順に書かれている命令を実行していき，「ＲＥ Ｔ」命令にぶちあたると，もとの場所（ＣＡＬＬ命令の直後）に戻ります。 　メモリ ｜＿＿＿＿＿＿＿｜ 　−→１ＦＦ４Ｈ｜ ｜（１文字表示するプログラムが 　↑ ｜ ｜　はいっている） 　｜ ｜ ｜ 　　　｜←−−−−戻る ｜ＲＥＴ ｜（１文字表示ルーチンの終わり） 　　　｜　↑ ｜ ｜ 　　　｜　｜ 〜〜〜〜〜〜〜〜〜 　　　｜　｜　８０００Ｈ｜ ｜ 　　　↓　｜←−−飛ぶ ｜ＣＡＬＬ ｜ 　　　−−−−−−−→ ｜（次の命令） ｜ 　Ｓ−ＯＳでは，１ＦＦ４Ｈ番地から（厳密にいえば少し違いますが），Ａレジスタの 内容を文字として表示するプログラム（サブルーチン）が予め用意されていて，ユーザ ーはこれをＣＡＬＬ命令で呼び出して使うことができます。 　しかし，「１ＦＦ４Ｈ番地」と「１文字表示」とを結び付けて覚えるのは大変なので これに名前をつけてやります。次のプログラムを見て下さい。 ＃ＰＲＩＮＴ ＥＱＵ １ＦＦ４Ｈ ；１ＦＦ４Ｈ番地に名前を付ける ； ＯＲＧ ８０００Ｈ ＬＤ Ａ，’＊’ ＣＡＬＬ ＃ＰＲＩＮＴ ＲＥＴ 　これで「１ＦＦ４Ｈ番地」＝「１文字表示」と覚える必要はなく，「＃ＰＲＩＮＴ」 ＝「１文字表示」と覚えればいいわけで，だいぶわかりやすくなりました。このように 番地に名前を付けたものを「ラベル」といいます。Ｓ−ＯＳのサブルーチンは，慣習に より，ラベル名の先頭に”＃”を使います。 ＊＊＊ 今回はここまでです．次回があれば（不定期刊行なもので），Ｚ８０のレジスタ，プ ログラムの分岐／ループなどについて解説したいと思います． まとめ　−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− ・ＯＲＧ　ｎｎ 　　……プログラムの先頭アドレスをアセンブラに通知する。 ・ＬＤ Ａ，（ｎｎ）……メモリのｎｎ番地の内容をＡレジスタに読み出す。 ＡレジスタはＣＰＵが持っているデータの記憶場所で，大き さは８ビット（故Ｚ８０は８ビットＣＰＵ）． ・ＬＤ （ｎｎ），Ａ……メモリのｎｎ番地へ，Ａレジスタの内容を書き出す。 ・ＲＥＴ 　　……呼び出し元のプログラムへ戻る。Ｓ−ＯＳのモニタ（コマン ドモード）から呼び出されればＳ−ＯＳへ，アセンブラから 呼び出されればアセンブラへ戻る。 ※ｎｎは２バイトの定数。Ｚ８０では，アセンブル後上位と下位の順が逆になる。 ・ラベル名の定義 　＜ラベル名＞　　ＥＱＵ アドレス 　以降アドレスを記述するかわりに，ラベル名がつかえる。 （例） 　ＳＯＲＣ 　ＥＱＵ ８０１０Ｈ 　ＤＥＳＴ 　ＥＱＵ ８０１１Ｈ 　； 　ＯＲＧ ８０００Ｈ 　ＬＤ Ａ，（ＳＯＲＣ） 　ＬＤ （ＤＥＳＴ），Ａ 　ＲＥＴ ・ＣＡＬＬ命令 　サブルーチンを呼び出す。１文字出力の方法は以下の通り。 ＃ＰＲＩＮＴ　　ＥＱＵ　　１ＦＦ４Ｈ 　ＬＤ Ａ，’文字’ 　ＣＡＬＬ ＃ＰＲＩＮＴ ＰＳ．本コーナーにご意見ご要望をお寄せください。「Ｓ−ＯＳネット大阪」におこし くだされば，レスポンスもいたします． (EOF)