Optron #36 16 июня 2000

Ассемблер     Программирование

Ликбез - Ассемблер - взгляд издалека: распределение памяти ZX Spectrum.

       Ассемблер - взгляд издалека

               Продолжение.
    Начало в || 20, 21, 24, 25, 28-30,
                32, 33, 35

  {} Инфарх, 2000

  Друзья мои,  я опечален! Все имеющиеся в
языке  Ассемблер  команды  нами уже изуче-
ны...
  Но не падайте духом! От изучения средств
языка мы переходим непосредственно к прог-
раммированию.  Для того, чтобы сей процесс
увенчался успехом,  необходимо для  начала
как следует усвоить...

       Распределение памяти Speccy

  Итак,  память... С адреса #0000 и по ад-
рес #3fff включительно расположено ПЗУ ва-
шего  компьютера. Там прошита операционная
система  (ОС).  Естественно,  в её составе
найдётся немало полезных процедур, которые
попытаются  вас соблазнить и заставить ис-
пользовать себя в ваших программах. Конеч-
но, это вполне допустимо. Но не всегда...
  ОС -  программа высоконадёжная,  универ-
сальная.  Но за  эти  плюсы  мы  вынуждены
расплачиваться  тормозами в работе и слож-
ностями при использовании  вышеупомянутого
ПЗУ.  Лично  меня  такое  состояние дел не
устраивает, и потому все нужные средства я
делаю, по возможности, сам.
  Но это лирика, продолжим урок. Следом за
ПЗУ расположена область памяти, отведённая
под экран. Она начинается с адреса #4000 и
заканчивается  адресом #5aff.  Причём,  до
адреса #5900 находится область графики,  а
далее - атрибуты.
  Затем идут области памяти, занятые пере-
менными ОС. Размеры этих областей меняются
в зависимости от разных факторов,  однако,
как правило, можно раcсчитывать на то, что
с адреса #6000 по  адрес #ffff - свободное
пространство.
  Таким образом,  если  вы решили работать
полностью независимо от ОС, то можете сме-
ло  использовать  всю  оперативную память.
Однако для того,  чтобы иметь  возможность
иногда  обратиться  к ОС,  желательно ниже
#6000 не уходить.  Не забывайте и  о  том,
что некоторое количество памяти необходимо
отвести под стек. Мне, как правило, наибо-
лее подходил вариант, при котором значение
регистра SP в самом начале программы уста-
навливалось  в  #6000.  Это давало возмож-
ность использовать те байты,  которые  ещё
оставались между моей программой и систем-
ными областями.
  Кстати, обычно,  когда  вы  находитесь в
оболочке редактора и запускаете  программу
из-под  него,  стек  будет установлен так,
что проблем в работе у вас,  как  правило,
не возникнет.
  Но хватит! Пора уже попробовать написать
некую программу.  Загрузите ваш  редактор.
Заодно  вспомните,  что  разные  редакторы
имеют некоторые отличия. Когда я буду при-
водить примеры,  имейте в виду, что подра-
зумевается редактор XAS.  Если же вы поль-
зуетесь другим, вносите коррективы соглас-
но его специфике.
  Итак, начало программы. Как правило, это
оператор ORG, который указывает редактору,
с какого адреса вы хотите разместить  код,
полученный после компиляции вашего текста.
Поэтому смело ставьте первой строкой вашей
программы ORG #6000.
  Теперь разберёмся,  какими ресурсами  вы
располагаете,  если  у вас - Spectrum 128.
Конечно,  он имеет те же  области  памяти,
что и 48-ой вариант. Но помимо их вы може-
те  использовать и т.н. "страницы памяти".
Для более успешного понимания этого взгля-
ните на схему:

            ┌─────────────────┐
            │  страница 7     │
          ┌─────────────────┐ │
          │  страница 6     │─┘
        ┌─────────────────┐ │
        │  страница 4     │─┘
      ┌─────────────────┐ │
      │  страница 3     │─┘
    ┌─────────────────┐ │
    │  страница 1     │─┘
  ╔═════════════════╗ │
  ║                 ║─┘
  ║  страница 0     ║
  ║                 ║
  ╠═════════════════╣ #C000
  │                 │
  │  страница 2     │
  │                 │
  ├─────────────────┤ #8000
  │                 │
  │  страница 5     │
  │                 │
  ├─────────────────┤ #4000
  │                 │─┐
  │  ПЗУ 128 (16k)  │ │
  │                 │ │
  └─────────────────┘ │ #0000
    │  ПЗУ 48 (16K)   │
    └─────────────────┘ #0000

  Перед вами - модель  страничной  памяти.
Цифры  справа  показывают адрес начала об-
ластей памяти,  которые мы и рассмотрим по
порядку.
  В  самом начале расположено ПЗУ.
  Далее  - экранная область, системные пе-
ременные  и  всё  прочее, что уместится до
адреса #8000. Этой странице памяти присво-
ен |5.
  Затем - страница |2 (#8000 - #BFFF).
  Вышеназванные  страницы всегда находятся
на  своём месте и потому никаких проблем с
ними  нет. Но вот за ними начинается самое
интересное...
  Область памяти с #C000 по #FFFF предназ-
начена для отображения тех страниц,  кото-
рые являются дополнительными. При рестарте
там отображается страница |0, вместо кото-
рой можно подключить страницы  || 1, 3, 4,
6 или 7.  Специфика такова, что может быть
подключена  только  одна страница, и, пока
она  активна,  все  остальные пребывают "в
тени". Можно провести аналогию с альтерна-
тивным  набором  регистров  (команда  EXX,
помните?).  Только там было два набора ре-
гистров,  а здесь вы видите шесть страниц.
Для их переключения служит порт #7FFD, ку-
да  посылается байт управления.
  Перед тем,  как дать подробное разъясне-
ние  каждому биту этого порта, немного об-
щей  информации насчёт экрана. В 48-ом ва-
рианте область экранной памяти расположена
начиная  с  адреса #4000 (страница 5). Для
128-го   Спектрума   ситуация  аналогична,
но...
  Область памяти в #1B00 байт, расположен-
ная в странице |7, начиная с адреса #С000,
может быть использована как дополнительный
экран.  Его  организация  будет в точности
соответствовать обычному экрану  во  всём,
кроме, разумеется, адреса размещения.
  А сейчас - опишем порт:

  Биты D0-D2  определяют,  какая  страница
будет отображена с адреса #С000.
  Бит D3 заведует активным  экраном.  Если
он установлен  в "0",  активен стандартный
экран (в странице 5).
  Бит D4 управляет текущим ПЗУ. Он, будучи
установленным в "0",  подключает ПЗУ-48, а
при установке его в "1" - ПЗУ-128.
  Бит D5 блокирует порт.  Если  заслать  в
него "1", порт отключается и до следующего
Reset'а совершенно недоступен.
  Биты D6,D7  проблем  не  вызывают: они в
128-ом варианте не задействованы.

  И, наконец, нечто программоподобное:

        ORG     #6000
; Активизируем ПЗУ-48, экран |1
; включаем страницу 0
        LD      BC,#7ffd
        LD      A,#10
        OUT     (C),A
; и читаем первый байт
        LD      HL,#c000
        LD      A,(HL)
; изменяем его и кладём на
; то же самое место, но в странице 1
        CPL
        LD      E,A
        LD      A,#11
        OUT     (C),A
        LD      (HL),E
; восстанавливаем страницу 0
        LD      A,#10
        OUT     (C),A
; её первый байт сравниваем
; с изменённым ранее
        LD      A,(HL)
        CP      E
; анализируем результат
        JR      NZ,mode128
; mode 48
        ...
        ...
mode128

  Таким  образом у нас получилась програм-
ма,  определяющая,  располагает ли компью-
тер,  на котором она запущена, расширенной
памятью.  Первый байт страницы 0 мы инвер-
тируем и помещаем в страницу 1. Производим
обратное  переключение и сравниваем проин-
вертированный  байт  с имеющимся. Если они
равны, значит, переключения не произошло и
компьютер,  скорее всего, 48-ой. В против-
ном  случае  переходим  в  режим работы со
128-ой памятью.
  Разберёмся теперь с дополнительным экра-
ном.  Для начала возьмите  некий  экранный
файл  и  поместите  его  на диск с именем,
скажем,  "screen.C". Для того, чтобы внед-
рить  некий  кодовый  блок  с  диска в код
программы,  используем  оператор  "LCODE".
Напишем следующее:

        ORG     #6000
; подключим страницу 7
        LD      A,#17
        LD      BC,#7ffd
        OUT     (C),A
; скопируем в неё загруженный экран
        LD      HL,scr
        LD      DE,#c000
        LD      BC,#1b00
        LDIR
; восстанавливаем страницу 0
; и активизируем второй экран
        LD      A,#18
        LD      BC,#7ffd
        OUT     (C),A
; не помешает небольшая задержка
; для лицезрения результата
        LD      BC,0
wait
        DEC     BC
        LD      A,B
        OR      C
        JR      NZ,wait
        RET
scr     LCODE   "screen"

  Если всё прошло успешно, перед вами поя-
вится картинка,  которую вы  поместили  во
второй экран.  Она продержится столько, на
сколько хватит цикла задержки. После этого
управление перейдёт к редактору и он авто-
матически восстановит экран |1.
  Обратите внимание и на то, что для отоб-
ражения экрана  |2  вовсе  не  обязательно
иметь страницу 7 активной.  Достаточно то-
го,  что режим работы выбран соответствую-
щим битом порта.

  Ну, на этот раз хватит. До скорого!

          Продолжение следует...

              ──══════════──