MAD-ASSEMBLER 1.7.5
Tebe/Madteam (31.10.2006)
WPROWADZENIE
Mad-Assembler (MADS) jest aplikacją 32 bitową, napisaną w Delphi. Większość asemblerów napisano w C, więc żeby się nie powtarzać użyłem Delphi 7.0 ;).
W założeniu MADS skierowany jest do użytkowników QA, XASM, FA. Z QA zapożyczona została składnia, z XASM niektóre makro rozkazy i zmiany składni, z FA obsługa składni Sparta DOS X (SDX). Umożliwione zostało użycie dodatkowych znaków w nazwach etykiet. Poza tym dodana została obsługa CPU 65816, makr, procedur, podziału pamięci na wirtualne banki, wielowymiarowych nazw etykiet.
Maksymalna liczba etykiet i makr ograniczona jest ilością pamięci komputera PC. Konkretnie można dokonać 2147483647 (INTEGER) wpisów do tablic dynamicznych. Jestem pewien że taka ilość jest wystarczająca :)
Operacje arytmetyczne dokonywane są na wartościach typu INT64 (signed 64 bit), wynik reprezentowany jest na wartościach typu CARDINAL (unsigned 32 bit).Jeden wiersz może mieć długość 65535 bajtów, takiej długości może być też nazwa etykiety. Nie miałem jednak okazji sprawdzić tak długich etykiet i wierszy :)
Makro rozkazy XASM-a zastąpione są makrami (plik ..\EXAMPLES\MACROS\XASM.MAC)
Dzięki darmowemu kompilatorowi Free Pascal Compiler możliwa jest kompilacja MADS-a dla innych platform systemowych, np. Linux, Mac, OS/2 itp. Więcej informacji na temat kompilacji w rodziale Kompilacja.
Jeśli dla Twojego systemu istnieje odpowiednia wersja Free Pascala, tzn. że możesz używać MADS-a.Aby skompilować źródło MADS-a, można użyć kompilatora z Delphi, jeśli ktoś ma akurat zainstalowane środowisko Delphi 7.0 lub Delphi 2005.
Innym sposobem, bardziej multi platformowym jest użycie kompilatora z pakietu Free Pascal Compiler (FPC), który można pobrać ze strony http://www.freepascal.org/. Najnowszą wersję dla Windows 32-bit można pobrać stąd: fpc-2.0.0.i386-win32.exe.
Uruchamiamy instalator, wybieramy katalog w którym zostanie zainstalowany FP. Ważne jest aby nie używać w nazwie katalogu znaku wykrzyknika '!' czy innych nie standardowych znaków. Jeśli nie uda nam się skompilować żadnego pliku, najpewniej winna jest nie standardowa nazwa ścieżki. Linia komend uruchamiająca kompilacje może wyglądać następująco (wielkość liter w nazwach parametrów ma znaczenie):fpc -Mdelphi -v mads.pas
RÓŻNICE I PODOBIEŃSTWA POMIĘDZY XASM I MADS
lda #' ' lda #" "
MADS będzie rozróżniał apostrof pojedyńczy (kod ATASCII) i apostrof podwójny (kod INTERNAL), XASM oba rodzaje apostrofów potraktuje jednakowo (kod ATASCII). Oczywiście dla danych DTA apostrofy nie są rozróżniane przez MADS.
lda $2000,x+ -> lda $2000,x inx
lda $2000,x+2 -> lda $2002,x
SPOSÓB UŻYCIA
Syntax: MADS source [options] -c Label case sensitivity -d:label=value Define a label -e Eat white spaces -hc[:filename] Header file for CC65 -hm[:filename] Header file for MADS -i:path Additional include directories -l[:filename] Generate listing -m:filename File with macro definition -o:filename Set object file name -p Print fully qualified file names in listing -s Silent mode -t[:filename] List label table -x Exclude unreferenced procedures
Domyślne nazwy plików to:
Jeśli nie podamy rozszerzenia dla pliku source, wówczas MADS domyślnie przyjmie rozszerzenie .ASM.
Parametry możemy podawać w dowolnej kolejności uprzednio poprzedzając je znakiem '/' lub '-', wielkość liter nie ma znaczenia. Parametry możemy łączyć ze sobą, wyjątkiem są te parametry, które wymagają podania nowej nazwy pliku (po znaku dwukropka :), je musimy umieszczać na końcu ciągu znakowego np.:mads -lptd:label=value -d:label2=value source.asm mads -l -p -t source mads source.asm -lpt mads.exe %1 -ltpi:"d:\!atari\macro\" mads -i:"c:\atari\macros\" /c source.asm -lpt
lda $100,y+ ; zadziała bez przełącznika /e lda $100 , y + ; nie zadziała bez przełącznika /e, należy go tutaj użyć
/i:"c:\program files" /i:c:\temp /i:"d:\atari project"
D:\!Delphi\Masm\test.asm (29) ERROR: Missing .PROC
Teraz wystarczy kliknąć dwukrotnie linię z tym komunikatem, a kursor edytora ustawi się w linii z błędem.
3 = bad parameters, assembling not started 2 = error occured 1 = warning(s) only 0 = no errors, no warnings
Format listingu nie odbiega od tego znanego z XASM, jedyną zmianą jest dodanie przed adresem, numeru wirtualnego banku pamięci. Więcej o wirtualnych bankach w rozdziale Banki pamięci.
Mad-Assembler v0.8 by TeBe/Madteam Source: D:\!Delphi\Masm\test.asm 1 * --- 2 ; to jest program 3 4 = 00,9033 obraz equ $9033 5 = 00,00A0 scr1 equ $a0 6 7 opt h- 8 org $2000 9 10 00,2000 EA main nop
Podobnie jak w przypadku XASM, w pliku *.LAB przechowywane są informacje na temat etykiet które wystąpiły w programie.
W sumie są to trzy kolumny:
$FFF9 etykieta parametru procedury zdefiniowanej przez dyrektywę .PROC $FFFA etykieta tablicy zdefiniowanej przez dyrektywę .ARRAY $FFFB etykieta danych strukturalnych zdefiniowanej przez pseudo rozkaz DTA STRUCT_LABEL $FFFC etykieta symbolu Sparta DOS X - SMB $FFFD etykieta makra zdefiniowanego przez dyrektywę .MACRO $FFFE etykieta struktury zdefiniowanej przez dyrektywę .STRUCT $FFFF etykieta procedury zdefiniowanej przez dyrektywę .PROC
Specjalne znaczenie w nazwach etykiet mają znaki:
Wartość liczbowa, która występuje po :: oznacza numer wywołania makra.
Mad-Assembler v1.4.2beta by TeBe/Madteam Label table: 00 0400 @STACK_ADDRESS 00 00FF @STACK_POINTER 00 2000 MAIN 00 2019 LOOP 00 201C LOOP::1 00 201C LHEX 00 0080 LHEX.HLP 00 204C LHEX.THEX 00 205C HEX 00 205C HEX.@GETPAR0.LOOP 00 2079 HEX.@GETPAR1.LOOP
Nie jestem pewien czy wszystko z tym plikiem jest OK, ale Eru chciał żeby coś takiego było więc jest :) Ma on być pomocny przy łączeniu ASM-a z CC65, czyli portem C dla małego Atari. Jego zawartość może wyglądać tak (przykładowy plik TEST.ASM):
#ifndef _TEST_ASM_H_ #define _TEST_ASM_H_ #define TEST_CPU65816 0x200F #define TEST_CPU6502 0x2017 #define TEST_TEXT6502 0x201F #define TEST_TEXT65816 0x2024 #endif
PSEUDO ROZKAZY
REQ, RNE, RPL, RMI, RCC, RCS, RVC, RVS SEQ, SNE, SPL, SMI, SCC, SCS, SVC, SVS JEQ, JNE, JPL, JMI, JCC, JCS, JVC, JVS IFT [.IF] expression ELS [.ELSE] ELI [.ELSEIF] expression EIF [.ENDIF] label EQU address label = address label EXT address OPT [bchlmost][+-] ORG [[expression]]address[,address2] INS 'filename'["filename"][*][+-value][,+-ofset[,length]] ICL 'filename'["filename"] DTA [abfghltv](value1,value2...)[(value1,value2...)] DTA [cd]'string'["string"] RUN adres INI adres END [.EN] SIN (centre,amp,size[,first,last]) RND (min,max,length) :repeat BLK N[one] X BLK D[os] X BLK S[parta] X BLK R[eloc] M[ain]|E[xtended] BLK E[mpty] X M[ain]|E[xtended] BLK U[pdate] S[ymbols] BLK U[pdate] E[xternal] BLK U[pdate] A[dress] BLK U[pdate] N[ew] X 'string' label SMB 'string' NMB RMB LMB #value
Czyli w większości po staremu, chociaż parę zmian zaszło. W przypadku cudzysłowów można używać ' ' lub " ". Oba rodzaje cudzysłowów traktowane są jednakowo z wyjątkiem adresowania (dla '' zostanie wyliczona wartość ATASCII znaku, dla "" zostanie wyliczona wartość INTERNAL znaku).
REQ, RNE, RPL, RMI, RCC, RCS, RVC, RVS
W/w pseudo rozkazy swoimi nazwami nawiązują do odpowiednich mnemoników 6502, odpowiednio BEQ, BNE, BPL, BMI, BCC, BCS, BVC, BVS. Posiadają dodatkową właściwość jaką jest skok do poprzednio asemblowanej instrukcji, np.:
lda:cmp:req 20 -> lda 20 -> wait cmp 20 -> beq wait ldx #0 -> ldx #0 mva:rne $500,x $600,x+ -> loop lda $500,x -> sta $600,x -> inx -> bne loop
SEQ, SNE, SPL, SMI, SCC, SCS, SVC, SVS
W/w pseudo rozkazy swoimi nazwami nawiązują do odpowiednich mnemoników 6502, odpowiednio BEQ, BNE, BPL, BMI, BCC, BCS, BVC, BVS. Posiadają dodatkową właściwość jaką jest skok do następnej asemblowanej instrukcji, np.:
lda #40 -> lda #40 add:sta $80 -> clc scc:inc $81 -> adc $80 -> sta $80 -> bcc skip -> inc $81 -> skip
JEQ, JNE, JPL, JMI, JCC, JCS, JVC, JVS
W/w pseudo rozkazy swoimi nazwami nawiązują do odpowiednich mnemoników 6502, odpowiednio BEQ, BNE, BPL, BMI, BCC, BCS, BVC, BVS. Posiadają dodatkową właściwość jaką jest skok warunkowy pod wskazany adres, z ich pomocą możemy skakać nie tylko w zakresie -128..+127 bajtów ale w całym zakresie 64kB np.:
jne dest -> beq *+4 -> jmp destJeśli skok jest krótki (zakres -128..+127) wówczas MADS użyje krótkiego skoku, odpowiednio BEQ, BNE, BPL, BMI, BCC, BCS, BVC, BVS.
BLK
BLK N[one] X - blok bez nagłówków, licznik programu ustawiany na X BLK D[os] X - blok DOS-a z nagłówkiem $FFFF lub bez nagłówka gdy poprzedni taki sam, licznik programu ustawiany na X BLK S[parta] X - blok o stałych adresach ładowania z nagłówkiem $FFFA, licznik programu ustawiany na X BLK R[eloc] M[ain]|E[xtended] - blok relokowalny umieszczany w pamięci MAIN lub EXTENDED BLK E[mpty] X M[ain]|E[xtended] - blok relokowalny rezerwujący X bajtów w pamięci MAIN lub EXTENDED UWAGA: licznik programu jest natychmiastowo zwiększany o X bajtów BLK U[pdate] S[ymbols] - blok aktualizujący w poprzednich blokach SPARTA lub RELOC adresy symboli SDX BLK U[pdate] E[xternal] - blok aktualizujący adresy etykiet external (nagłówek $FFEE) UWAGA: nie dotyczy Sparta DOS X, jest to rozszerzenie MADS-a BLK U[pdate] A[dress] - blok aktualizacji adresów w blokach RELOC BLK U[pdate] N[ew] X 'string' - blok deklarujący nowy symbol 'string' w bloku RELOC o adresie X. Gdy nazwa symbolu poprzedzona jest znakiem @, a adres jest z pamięci podstawowej to taki symbol może być wywoływany z command.comWięcej informacji na temat bloków w plikach Sparta DOS X w rozdziale Budowa plików SPARTA DOS X oraz Programowanie SPARTA DOS X.
Deklaracja etykiety jako symbolu SDX. Symbol może mieć maksymalnie długość 8-iu znaków. Dzięki temu po użyciu BLK UPDATE SYMBOLS asembler wygeneruje poprawny blok aktualizacji symboli. Np:
pf smb 'PRINTF'
jsr pf
...
sprawi że po instrukcji JSR system SDX wstawi adres symbolu.
cm smb 'COMTAB' wp equ cm-1 (błąd !) sta wpZamiast tego należy użyć:
cm smb 'COMTAB' sta cm-1 (ok !)
Uwaga: wszystkie deklaracje symboli należy użyć przed deklaracjami etykiet, jak i programem właściwym !
:repeat
Example:
:4 asl @
:2 dta a(*)
:256 dta #/8
Znak ':' określa liczbę powtórzeń linii (w przypadku makr określa numer parametru pod warunkiem że wartość liczbowa zapisana została w systemie decymalnym). Liczba powtórzeń powinna być z zakresu <0..2147483647>. W powtarzanej linii ':repeat' możliwe jest skorzystanie z licznika pętli - znaku hash '#'.
.macro test .macro test :2 lsr @ :+2 lsr @ .endm .endmWówczas znak ':' zostanie zinterpretowany jako drugi parametr makra. Aby zapobiec takiej interpretacji przez MADS należy po znaku dwukropka ':' umieścić znak który nic nie robi, np. znak plusa '+'.
Teraz znak dwukropka ':' zostanie prawidłowo zinterpretowany jako :repeat.
b+ bank sensitive on
b- bank sensitive off (default)
c+ włącza obsługę CPU 65816 (16bit)
c- włącza obsługę CPU 6502 (8bit) (default)
h+ zapisuje nagłówek pliku dla DOS (default)
h- nie zapisuje nagłówka pliku dla DOS
l+ zapisuje listing do pliku (LST)
l- nie zapisuje listingu (LST) (default)
m+ zapisuje całe makra w listingu
m- zapisuje w listingu tylko tą część makra która zostaje wykonana (default)
o+ zapisuje wynik asemblacji do pliku wynikowego (OBX) (default)
o- nie zapisuje wyniku asemblacji do pliku wynikowego (OBX)
s+ drukuje listing na ekranie
s- nie drukuje listingu na ekranie (default)
t+ track SEP REP on (CPU 65816)
t- track SEP REP off (CPU 65816) (default)
?+ etykiety ze znakiem '?' na początku są lokalne (styl MAE)
?- etykiety ze znakiem '?' na początku są tymczasowe (default)
Example:
OPT c+ c - l + s +
OPT h-
OPT o +
Wszystkie przełączniki OPT możemy używać w dowolnym miejscu listingu, czyli np. możemy włączyć zapis listingu w linii 12, a w linii 20 wyłączyć itd., wówczas plik z listingiem będzie zawierał tylko linie 12..20.
Jeśli chcemy użyć trybów adresowania 65816, musimy o tym poinformować asembler przez 'OPT C+'.Jeśli używamy CodeGenie możemy użyć 'OPT S+', dzięki temu nie musimy przechodzić do pliku z listingiem, bo listing wydrukowany został w dolnym okienku (Output Bar).
adr asembluj od adresu ADR, ustaw adres w nagłówku pliku na ADR
adr,adr2 asembluj od adresu ADR, ustaw adres w nagłówku pliku na ADR2
[b($ff,$fe)] zmień nagłówek na $FFFE (zostaną wygenerowane 2 bajty)
[$ff,$fe],adr zmień nagłówek na $FFFE, ustaw adres w nagłówku pliku na ADR
[$d0,$fe],adr,adr2 zmień nagłówek na $D0FE, asembluj od adresu ADR, ustaw adres w nagłówku pliku na ADR2
[a($FFFA)],adr nagłówek SpartaDOS $FAFF, ustaw adres w nagłówku pliku na ADR
Example:
ORG $80,$2000
ORG [a($ffff),d'atari',c'ble',20,30,40],adr,adr2
Nawiasy kwadratowe [ ] służą określeniu nowego nagłówka, który może być dowolnej długości. Pozostałe wartości za zamykającym nawiasem kwadratowym ']', rozdzielone znakiem przecinka ',' oznaczają odpowiednio: adres asemblacji, adres w nagłówku pliku.
Pseudo rozkaz INS pozwala na dołączenie dodatkowego pliku binarnego. Dołączany plik nie musi znajdować się w tym samym katalogu co główny asemblowany plik. Wystarczy, że odpowiednio wskazaliśmy MADS-owi ścieżki poszukiwań za pomocą przełącznika /i (patrz Opcje assemblera).
Dodatkowo można przeprowadzić na dołączanym pliku binarnym operacje:* invers bajtów pliku binarnego +-VALUE zwiększenie/zmniejszenie wartości bajtów pliku binarnego o wartość wyrażenia VALUE +OFSET ominięcie OFSET bajtów z początku pliku binarnego (SEEK OFSET) -OFSET odczyt pliku binarnego od jego końca (SEEK FileLength-OFSET) LENGTH odczyt LENGTH bajtów pliku binarnegoJeśli wartość LENGTH nie została określona, domyślnie plik binarny zostanie odczytany aż do końca.
Pseudo rozkaz ICL pozwala na dołączenie dodatkowego pliku źródłowego i jego asemblację. Dołączany plik nie musi znajdować się w tym samym katalogu co główny asemblowany plik. Wystarczy, że odpowiednio wskazaliśmy MADS-owi ścieżki poszukiwań za pomocą przełącznika /i (patrz Opcje assemblera).
b wartość typu BYTE
a wartość typu WORD
v wartość typu WORD, relokowalna
l młodszy bajt wartości (BYTE)
h starszy bajt wartości (BYTE)
t wartość typu LONG (24bit)
e wartość typu LONG (24bit)
f wartość typu DWORD (32bit)
g wartość typu DWORD (32bit) w odwróconej kolejności
c ciąg znaków ATASCII ograniczony apostrofami '' lub "", znak * na końcu spowoduje
invers wartości ciągu, np. dta c'abecadlo'*
d ciąg znaków INTERNAL ograniczony apostrofami '' lub "", znak * na końcu spowoduje
invers wartości ciągu, np. dta d'abecadlo'*
Example:
dta 1 , 2, 4
dta a ($2320 ,$4444)
dta d'sasasa', 4,a ( 200 ), h($4000)
dta c 'file' , $9b
dta c'invers'*
where:
centre is a number which is added to every sine value
amp is the sine amplitude
size is the sine period
first,last define range of values in the table. They are optional.
Default are 0,size-1.
Example: dta a(sin(0,1000,256,0,63))
defines table of 64 words representing a quarter of sine with
amplitude of 1000.
W/w pseudo rozkazy i dyrektywy wpływają na przebieg asemblacji (można ich używać zamiennie).
DYREKTYWY
RND(min,max,length)
Ten pseudo rozkaz umożliwia wygenerowanie LENGTH losowych wartości z przedziału <MIN..MAX>.
Example: dta b(rnd(0,33,256))
IFT, ELS, ELI, EIF
IFT [.IF] expression
ELS [.ELSE]
ELI [.ELSEIF] expression
EIF [.ENDIF]
.IF [IFT] expression
.ELSE [ELS]
.ELSEIF [ELI] expression
.ENDIF [EIF]
label .LOCAL
.ENDL
.REPT expression
.ENDR
.R
.PAGES [expression]
.ENDPG
label .STRUCT
.ENDS
label .ARRAY count type [= default_value]
.ENDA
label .PROC
.ENDP
.REG, .VAR
label .MACRO
.ENDM
:[%%]parameter
.EXIT
.VAR var1[=value],var2[=value]... (.BYTE|.WORD|.LONG|.DWORD)
.END
.PRINT 'string1','string2'...,value1,value2,...
.ERROR [ERT] 'string'["string"] lub .ERROR [ERT] expression
.BYTE
.WORD
.LONG
.DWORD
.OR
.AND
.XOR
.NOT
.DB
.DW
.DS expression
.BY [+byte] bytes and/or ASCII
.WO words
.HE hex bytes
.SB [+byte] bytes and/or ASCII
.FL floating point numbers
.WHILE type expression
.ENDW
.TEST type expression
.ENDT
.DEF label
.GET [index] 'filename'["filename"][*][+-value][,+-ofset[,length]]
.PUT [index] = value
.SAV [index] ['filename',] length
.EXTRN label name
.PUBLIC label [,label2,...]
.RELOC
.LINK 'filename'
.REPT expression
Dyrektywa REPT jest rozwinięciem :repeat z tą różnicą, że nie jest powtarzana jedna linia, tylko zaznaczony blok programu. Początek bloku definiowany jest dyrektywą .REPT, po niej musi wystąpić wartość lub wyrażenie arytmetyczne określające liczbę powtórzeń z zakresu <0..2147483647>. Koniec bloku definiuje dyrektywa .ENDR, przed którą nie powinna znajdować się żadna etykieta.
.PAGES [expression]
Dyrektywa .PAGES określa liczbę stron pamięci w których powinien zmieścić się nasz fragment kodu, ograniczony przez <.PAGES .. .ENDPG> (domyślnie jest to wartość 1). Jeśli kod programu przekroczy zadeklarowaną liczbę stron pamięci wówczas zostanie wygenerowany błąd Page error at ????.
Example: org $4000 .pages $40 ... ... .endpg
.END
Dyrektywa .END może być zamiennie używana z dyrektywami .ENDP, .ENDM, .ENDS, .ENDA, .ENDL, .ENDR, .ENDPG.
Store byte values in memory. ASCII strings can be specified by enclosing the string in either single or double quotes.
Example:
.HE 0 55 AA FF
Dyrektywy .WHILE i .ENDW pozwalają na wygenerowanie kodu maszynowego CPU 6502 pętli dla wyznaczonego bloku programu, możliwe jest ich zagnieżdżanie.
Sekwencja działań przy wykonywaniu instrukcji while jest następująca:
.VAR var1[=value],var2[=value]... (.BYTE|.WORD|.LONG|.DWORD)
Dyrektywa .VAR służy do deklaracji i inicjacji zmiennych w głównym bloku programu oraz w blokach .PROC i .LOCAL. Dopuszczalne typy zmiennych to .BYTE, .WORD, .LONG, .DWORD oraz ich wielokrotności, np.:
Example:
.var a,b , c, d .word ; 4 zmienne typu .WORD
.var a,b,f :256 .byte ; 3 zmienne każda o wielkości 256 bajtów
.var c=5,d=2,f=$123344 .dword ; 3 zmienne .DWORD o wartościach 5, 2, $123344
.proc name
.var p1,p2,p3 .word
.endp
.local
.var a,b,c .byte
lda a
ldx b
ldy c
.endl
Tak zadeklarowane zmienne zostaną fizycznie odłożone dopiero na końcu bloku, po dyrektywie .ENDP, .ENDL (.END).
.PRINT
Powoduje wypisanie na ekranie podanej jako parametr wartości wyrażenia lub ciągu znakowego ograniczonego apostrofami ' ' lub " ", np.:
Example:
.print "End: ",*,$8000-*
.ERROR, ERT
Dyrektywa .ERROR i pseudo rozkaz ERT mają to samo znaczenie. Zatrzymują asemblację programu oraz wyświetlają komunikat podany jako parametr, ograniczony apostrofami ' ' lub " ". Jeśli parametrem jest wyrażenie logiczne, wówczas asemblacja zostanie zatrzymana gdy wartość wyrażenia logicznego jest prawdą (komunikat User error).
.BYTE, .WORD, .LONG, .DWORD
W/w dyrektywy assemblera służą do oznaczenia dopuszczalnych typów parametrów w deklaracji parametrów procedury (.BYTE, .WORD, .LONG, .DWORD). Możliwe jest także ich użycie w celu definicji danych, w zastępstwie pseudo rozkazu DTA.
Example:
.proc test (.word tmp,a,b .byte value)
.byte "atari",5,22
.word 12,$FFFF
.long $34518F
.dword $11223344
.DB
Definicja danych typu BYTE, odpowiednik pseudo rozkazu DTA B lub dyrektywy .BYTE.
.DW
Definicja danych typu WORD, odpowiednik pseudo rozkazu DTA A lub dyrektywy .WORD.
.DS expression
Ta dyrektywa zapożyczona została z MAC'65, pozwala zarezerwować pamięć bez jej uprzedniej inicjalizacji. Jest to odpowiednik pseudo rozkazu ORG *+expression. Dyrektywy .DS nie można używać w kodzie relokowalnym podobnie jak ORG-a.
purpose: reserves space for data without initializing then space to any particular value(s).
usage: [label] .DS expression
Using ".DS expression" is exactly equivalent of using "ORG *+expression". That is, the label
(if it is given) is set equal to the current value of the location counter. Then then value
of the expression is added to then location counter.
Example: BUFFERLEN .DS 1 ;reserve a single byte
BUFFER .DS 256 ;reserve 256 bytes
.BY [+byte] bytes and/or ASCII
Example:
.BY +$80 1 10 $10 'Hello' $9B
will generate:
81 8A 90 C8 E5 EC EC EF 1B
Values in .BY statements may also be separated with commas for compatibility with other assemblers. Spaces are allowed since they are easier to type.
.WO words
Stores words in memory. Multiple words can be entered.
.HE hex bytes
Store hex bytes in memory. This is a convenient method to enter strings of hex bytes, since it does not require the use of the '$' character. The bytes are still separated by spaces however, which I feel makes a much more readable layout than the 'all run together' form of hex statement that some other assemblers use.
.SB [+byte] bytes and/or ASCII
This is in the same format as the .BY pseudo-op, except that it will convert all bytes into ATASCII screen codes before storing them. The ATASCII conversion is done before any constant is added with the '+' modifier.
.FL floating point numbers
Stores 6-byte BCD floating point numbers for use with the OS FP ROM routines.
.EN
Dyrektywa .EN jest odpowiednikiem pseudo rozkazu END
This is an optional pseudo-op to mark the end of assembly. It can be placed before
the end of your source file to prevent a portion of it from being assembled.
.WHILE type expression
Dyrektywa .WHILE jest odpowiednikiem instrukcji WHILE z języków wyższego poziomu (C, PAscal).
.TEST type expression
Dyrektywa .TEST to ubogi odpowiednik instrukcji IF z języków wyższego poziomu (C, Pascal).
Dyrektywy .TEST i .ENDT pozwalają na wygenerowanie kodu maszynowego CPU 6502 instrukcji warunkowej IF dla wyznaczonego bloku programu, możliwe jest ich zagnieżdżanie.
Wykonanie dyrektywy .TEST zaczyna się od obliczenia wartości wyrażenia prostego tzn. takiego które składa się z dwóch argumentów i jednego operatora. Jeżeli wyrażenie ma wartość różną od zera (prawda), to będzie wykonywany blok programu ograniczony dyrektywami .TEST i .ENDT; jeżeli wyrażenie ma wartość zero (fałsz), to blok programu jest pomijany i sterowanie przejdzie do następnej instrukcji programu za dyrektywą .ENDT
.DEF label
W/w dyrektywa pozwala sprawdzić obecność definicji etykiety label lub ją zdefiniować. Jeśli etykieta została zdefiniowana zwraca wartość 1 czyli true, w przeciwnym wypadku zwraca 0 czyli false.
CAUTION: Defining a label AFTER the use of a .DEF which references it can be dangerous, particularly if the .DEF is used in a .IF directive.
.GET [index] 'filename'... [.BYTE, .WORD, .LONG, .DWORD]
Jest to odpowiednik pseudo rozkazu INS (podobna składnia), z tą różnicą że plik nie jest dołączany do asemblowanego pliku tylko ładowany do pamięci MADS-a. Ta dyrektywa pozwala wczytać określony plik do pamięci MADS-a i odwoływać się do bajtów tego pliku jak do tablicy jednowymiarowej np.:
Example: .get 'file' ; wczytanie pliku do tablicy MADS-a .get [5] 'file' ; wczytanie pliku do tablicy MADS-a od indeksu = 5 .get 'file',0,3 ; wczytanie do tablicy MADS-a 3-ech wartości lda #.get[7] ; odczytanie 7 bajtu z tablicy MADS-a adres = .get[2]+.get[3]<<8 ; 2 i 3 bajt w nagłówku pliku DOS zawiera informacje o adresie ładowaniaPrzy pomocy dyrektyw .GET, .PUT można odczytać np moduł Theta Music Composer (TMC) i dokonać jego relokacji. Realizuje to załączone do MADS-a makro z katalogu ../EXAMPLES/MSX/TMC_PLAYER/tmc_relocator.mac. Dopuszczalny zakres wartości dla INDEX = <0..65535>. Wartości odczytywane przez .GET są typu BYTE.
.PUT [index] = value
Dyrektywa .PUT pozwala odwołać się do tablicy jednowymiarowej w pamięci MADS-a i zapisać w niej wartość typu BYTE. Jest to ta sama tablica do której dyrektywa .GET zapisuje plik.
Dopuszczalny zakres wartości dla INDEX = <0..65535>.
Example: .put [5] = 12 ; zapisanie wartosci 12 w talicy MADS-a na pozycji 5-ej
.SAV [index] ['filename',] length
Dyrektywa .SAV pozwala zapisać bufor używany przez dyrektywy .GET, .PUT do pliku zewnętrznego lub dołączenie do aktualnie asemblowanego.
Example:
.sav ?length ; dołączenie do asemblowanego pliku zawartości bufora [0..?length-1]
.sav [200] 256 ; dołączenie do asemblowanego pliku zawartości bufora [200..200+256-1]
.sav [6] 'filename',32 ; zapisanie do pliku FILENAME zawartości bufora [6..6+32-1]
Dopuszczalny zakres wartości dla INDEX = <0..65535>.
.OR, .AND, .XOR, .NOT
W/w dyrektywy to odpowiedniki operatorów logicznych || (.OR), && (.AND), ^ (.XOR), ! (.NOT).
.IF [IFT] expression .ELSE [ELS] .ELSEIF [ELI] expression .ENDIF [EIF]
W/w dyrektywy i pseudo rozkazy wpływają na przebieg asemblacji (można ich używać zamiennie), np.:
.IF .NOT .DEF label_name label_name = 1 .ENDIF .IF [.NOT .DEF label_name] .AND [.NOT .DEF label_name2] label_name = 1 label_name2 = 2 .ENDIF
W w/w przykładzie nawiasy (kwadratowe lub okrągłe) są koniecznością, ich brak spowodowałby że dla pierwszej dyrektywy .DEF parametrem byłaby nazwa etykiety label_name.AND.NOT.DEFlabel_name2 (spacje są pomijane, a znak kropki akceptowany w nazwie etykiety).
W przeciwieństwie do dwu-przebiegowych asemblerów takich jak QA i XASM, MADS jest wielo-przebiegowy. Co to daje ?
Weźmy sobie taki przykład:org $00 lda tmp+1 tmp lda #$00Dwu-przebiegowy assembler nie znając wartości etykiety TMP przyjmie domyślnie, że jej wartość będzie dwu-bajtowa, czyli typu WORD i wygeneruje w sumie rozkaz LDA W.
Natomiast MADS uprzejmie wygeneruje rozkaz strony zerowej LDA Z. I to właściwie główna i najprostsza do wytłumaczenia właściwość większej liczby przebiegów.
Teraz ktoś powie, że woli gdy rozkaz odwołujący się do strony zerowej ma postać LDA W. Nie ma sprawy, wystarczy że rozszerzy mnemonik:org $00 lda.w tmp+1 tmp lda #$00Są dopuszczalne trzy rozszerzenia mnemonika
.b[.z] .w[.a][.q] .l[.t]czyli odpowiednio BYTE, WORD, LONG (TRIPLE). Z czego ostatni generuje 24bitową wartość i odnosi się do 65816 i pamięci o ciągłym obszarze, wątpię czy kiedykolwiek użyjecie taki rozkaz. Więcej informacji na temat mnemoników CPU 6502, 65816 oraz ich dopuszczalnych rozszerzeń w rodziale Mnemoniki.
Innym sposobem na wymuszenie rozkazu strony zerowej jest użycie nawiasów klamrowych { } np.
dta {lda $00},$80 ; lda $80W MADS możemy robić tak samo, ale po co, ostatni przebieg załatwi sprawę za nas :) Problem stanowi teraz umieszczenie takiego fragmentu kodu w pamięci komputera. Możemy spróbować załadować taki program bezpośrednio na stronę zerową i jeśli obszar docelowy mieści się w granicy $80..$FF to pewnie OS przeżyje, poniżej tego obszaru będzie trudniej.
Dlatego MADS umożliwia takie coś:
org $20,$3080 lda tmp+1 tmp lda #$00Czyli asembluj od adresu $0020, ale załaduj pod adres $3080. Oczywiście późniejsze przeniesienie kodu pod właściwy adres (w naszym przykładzie $0020) należy już do zadań programisty.
Podsumowując:
org adres1,adres2
Asembluj od adresu adres1, umieść w pamięci od adresu adres2. Taki ORG zawsze spowoduje stworzenie nowego bloku w pliku.
STRUKTURY
Jeśli programowaliście w C, to pewnie spotkaliście się już ze strukturami. Ogólnie w MADS struktura definiuje tablicę wirtualną, jednowymiarową o polach różnego typu .BYTE, .WORD, .LONG, .DWORD i ich wielokrotności. Wirtualna ponieważ istnieje ona jak na razie tylko w pamięci assemblera.Pola takiej struktury zawierają informację o ofsecie do początku struktury.
Struktur dotyczą n/w dyrektywy:
name .STRUCT .STRUCT name .ENDS
.STRUCT name x .word ; lda #name.x = 0 y .word ; lda #name.y = 2 z .long ; lda #name.z = 4 v .dword ; lda #name.v = 7 q :3 .byte ; lda #name.q = 11 .ENDS ; lda #name = 14 (length)Pola struktury definiujemy przez podanie nazwy i typu pola (.BYTE, .WORD, .LONG, .DWORD). Nazwa pola może być poprzedzona "białymi spacjami". W obszarze ograniczonym dyrektywami .STRUCT i .ENDS nie ma możliwości używania mnemoników CPU, jeśli je użyjemy lub użyjemy innych niedozwolonych znaków wystąpi błąd z komunikatem Improper syntax .
Podsumowując, etykieta name zawiera informację o całkowitej długości struktury (w bajtach). Pozostałe etykiety opisujące pola zawierają informację o ofsecie do początku struktury.
Deklaracji struktur nie można zagnieżdżać, można zagnieżdżać już zadeklarowane struktury (kolejność wystąpienia w listingu nie ma znaczenia), np.:.STRUCT temp x .word y .word v .byte z .word .ENDS .STRUCT test tmp temp .ENDS lda #temp.v lda #test.tmp.x lda #test.tmp.zDo czego może przydać się struktura ? Przypuśćmy, że mamy jakąś tablicę z polami różnego typu, możemy odczytywać pola takiej tablicy przy pomocy z góry określonych wartości offsetów. Jednak gdy dodamy dodatkowe pole do tablicy, czy też zmodyfikujemy ją w inny sposób, będziemy zmuszeni poprawiać kod programu który posługiwał się z góry określonymi wartościami offsetów. Gdy zdefiniujemy taką tablicę przy pomocy struktury będziemy mogli odczytywać jej pola posługując się offsetami zapisanymi w deklaracji struktury, czyli zawsze odczytamy właściwe pole niezależnie od zmian jakie zaszły w tablicy.
Inny przykład zastosowania struktur został opisany w rozdziale Symbole zewnętrzne, przykład zastosowania symboli external i struktur .STRUCT.
Definiowanie danych strukturalnych polega na przypisaniu etykiecie konkretnej struktury z użyciem pseudo rozkazu DTA. Wynikiem takiego przypisania jest zarezerwowana pamięć, nie jest już to twór wirtualny.
label DTA struct_name [count] (data1,data2,data3...) (data1,data2,data3...) ...
COUNT określa liczbę z przedziału <0..COUNT>, która definiuje maksymalną wartość indeksu tablicy jednowymiarowej, a przez to także liczbę odłożonych w pamięci danych typu strukturalnego.
Przykład deklaracji struktury i definicji danych strukturalnych:;----------------------; ; deklaracja struktury ; ;----------------------; .STRUCT temp x .word y .word v .byte z .word .ENDS ;---------------------; ; definiowanie danych ; ;---------------------; data dta temp [12] (1,20,200,32000) (19,2,122,42700) data2 dta temp [0]Po nazwie struktury w nawiasie kwadratowym musi znajdować się wartość z przedziału <0..2147483647>, która definiuje maksymalną wartość indeksu tablicy jednowymiarowej, a jednocześnie liczbę odłożonych w pamięci danych typu strukturalnego.
Po nawiasie kwadratowym może wystąpić opcjonalnie lista wartości początkowych (ograniczona nawiasami okrągłymi), jeśli nie wystąpi wówczas domyślnymi wartościami pól struktury są zera. Z kolei jeśli lista wartości początkowych jest mniejsza od liczby pól zadeklarowanych, wówczas pozostałe pola inicjowane są ostatnimi wartościami jakie zostały podane, np.
data dta temp [12] (1,20,200,32000)Taka deklaracja spowoduje, że wszystkie pola zostaną zaincjowane wartościami 1,20,200,32000, a nie tylko pierwsze pole data[0].
Jeśli lista wartości początkowych będzie większa lub mniejsza od liczby pól struktury, wówczas wystąpi błąd z komunikatem Constant expression violates subrange bounds.
Aby odwołać się do pól tak nowo powstałych danych należy podać ich nazwę, koniecznie indeks w nawiasie kwadratowym i nazwę pola po kropce, np.:lda data[4].y ldx #data[0].v
Brak nawiasu kwadratowego zakończy się komunikatem błędu Undeclared label.
TABLICE
name .ARRAY count type [= default_value] .ARRAY name count type [= default_value] .ENDADostępne typy danych to .BYTE, .WORD, .LONG, .DWORD.
COUNT określa maksymalną dopuszczalną wartość indeksu tablicy (0..COUNT), wartość ta powinna być z przedziału <0..65535>.
W obszarze ograniczonym dyrektywami .ARRAY i .ENDA nie ma możliwości używania mnemoników CPU, jeśli je użyjemy lub użyjemy innych niedozwolonych znaków wówczas wystąpi błąd z komunikatem Improper syntax.Ten twór może wydać się dziwny, a jego zastosowanie ograniczone, jednak zdarzają się sytuacje kiedy może się przydać, np. tablica tłumacząca kod naciśniętego klawisza na kod ATASCII czy INTERNAL.
.array TAB [255] .byte = $ff [63]:[127] = "A" [21]:[85] = "B" [18]:[82] = "C" [58]:[122] = "D" [42]:[106] = "E" [56]:[120] = "F" [61]:[125] = "G" [57]:[121] = "H" [13]:[77] = "I" [1] :[65] = "J" [5] :[69] = "K" [0] :[64] = "L" [37]:[101] = "M" [35]:[99] = "N" [8] :[72] = "O" [10]:[74] = "P" [47]:[111] = "Q" [40]:[104] = "R" [62]:[126] = "S" [45]:[109] = "T" [11]:[75] = "U" [16]:[80] = "V" [46]:[110] = "W" [22]:[86] = "X" [43]:[107] = "Y" [23]:[87] = "Z" [33]:[97] = " " [52]:[180] = $7e [12]:[76] = $9b .enda
W/w przykład tworzy tablicę TAB o rozmiarze 0..255, typie danych .BYTE i wypełnia pola wartościami domyślnymi $FF, dodatkowo wstawia wartości kodów literowych INTERNAL na pozycje o indeksach równych kodowi naciśnięcia klawisza (bez SHIFT-a i z SHIFT-em, czyli duże i małe litery).
Znak dwukropka ':' rozdziela poszczególne indeksy tablicy.Podsumowując, dyrektywa .ARRAY pozwala na stworzenie tablicy jednowymiarowej i wypełnienie jej wartościami zadeklarowanego typu.
Do tak stworzonej tablicy odwołujemy się następująco:lda tab,y lda tab[23],x lda #tab[200]Jeśli w nawiasie kwadratowym podamy wartość indeksu przekraczającą zadeklarowaną dla danej tablicy, wówczas wystąpi błąd z komunikatem Constant expression violates subrange bounds.
MAKRA
Makra ułatwiają nam wykonywanie powtarzających się czynności, automatyzują je. Istnieją tylko w pamięci assemblera, dopiero w momencie wywołania są asemblowane. Przy ich pomocy MADS może odkładać i zdejmować z programowego stosu parametry dla procedur zadeklarowanych dyrektywą .PROC oraz przełączać banki rozszerzonej pamięci w trybie BANK SENSITIVE (OPT B+).
Makr dotyczą n/w pseudo rozkazy i dyrektywy:
name .MACRO ['separator'] ["separator"] .MACRO name ['separator'] ["separator"] .ENDM :[%%]parameter
test #12 200 <30 test .macro " " .endmMakro TEST ma zadeklarowany separator-spację przy użyciu podwójnego apostrofu ", czyli po wywołaniu makra parametry zostaną rozłożone na dwa elementy: tryb adresacji i argument.
#12 -> tryb adresacji '#' argument 12 200 -> tryb adresacji ' ' argument 200 <30 -> tryb adresacji '#' argument 0 (obliczona wartość wyrażenia "<30") test '#' 12 ' ' 200 '#' 0Parametry ze znakiem operatora '<', '>' zostają obliczone i dopiero ich wynik jest przekazywany do makra (podstawiany pod parametr). Tą właściwość możemy wykorzystać do stworzenia "samopiszącego" się kodu, kiedy potrzebujemy tworzyć nowe etykiety typu "label0", "label1", "label2", "label3" ... itd. , np.:
:32 find # find .macro ift .def label:1 dta a(label:1) eif .endmW/w przykład zapisuje adres etykiety pod warunkeim że taka etykiety istnieje (została zdefiniowana).
.EXIT
Zakończenie działania makra. Powoduje bezwzględne zakończenie działania makra.
.ENDM
Zakończenie deklaracji makra.
:$2 nop :+2 nop :%10 nopParametr :0 (%%0) ma specjalne znaczenie, zawiera liczbę przekazanych parametrów. Z jego pomocą możemy sprawdzić czy wymagana liczba parametrów została przekazana do makra, np.:
.IF :0<2 || :0>5 .ERROR "Wrong number of arguments" .ENDIF IFT %%0<2 .or :0>5 ERT "Wrong number of arguments" EIF
Przykład makra:
.macro load_word lda <:1 sta :2 lda >:1 sta :2+1 .endm test ne test eq .macro test b%%1 skip .endm
Makro wywołujemy poprzez jego nazwę, po niej mogą wystąpić parametry makra, rozdzielone separatorem którym jest domyślnie znak przecinka ',' lub spacji ' '.
Liczba parametrów uzależniona jest od wolnej pamięci komputera PC. Jeśli przekazana liczba parametrów jest mniejsza od liczby
parametrów używanych w danym makrze, wówczas pod brakujące parametry zostanie podstawiona wartość -1 ($FFFFFFFF). Tą właściwość można wykorzystać do sprawdzenia czy został przekazany parametr czy też nie, łatwiej jednak tego dokonać za pomocą parametru zerowego %%0.
macro_name [Par1, Par2, Par3, 'Par4', "string1", "string2" ...]
Parametrem może być wartość, wyrażenie lub ciąg znaków ograniczony apostrofem pojedyńczym '' lub podwójnym "".
Wszelkie definicje etykiet w obrębie makra mają zasięg lokalny.
Jeśli poszukiwana przez assembler etykieta nie wystąpiła w obszarze makra, wówczas nastąpi jej szukanie w obszarze lokalnym (jeśli wystąpiła dyrektywa .LOCAL), następnie w procedurze (jeśli procedura jest aktualnie przetwarzana), na końcu w głównym programie.Przykład wywołania makra:
macro_name 'a',a,>$a000,cmp ; dla domyślnego separatora ',' macro_name 'a'_a_>$a000_cmp ; dla zadeklarowanego separatora '_' macro_name 'a' a >$a000 cmp ; dla zadeklarowanego separatora ' 'Możliwe jest wywoływanie makr z poziomu makra, oraz rekurencyjne wywoływanie makr. W tym ostatnim przypadku należy być ostrożnym bo może dojść do przepełnienia stosu MADS-a. MADS zabezpiecza się przez rekurencją makr bez końca i zatrzymuje asemblacje gdy liczba wywołań makra przekroczy 1023 (błąd Infinite recursion).
Przykład makra, które spowoduje przepełnienie stosu MADS-a:
skok .macro skok .endmPrzykład programu, który przekazuje parametry do pseudo procedur ..\EXAMPLES\MACRO.ASM:
org $2000 proc PutChar,'a'-64 ; wywołanie makra PROC, jako parametr proc PutChar,'a'-64 ; nazwa procedury która będzie wywołana przez JSR proc PutChar,'r'-64 ; oraz jeden argument (kod znaku INTERNAL) proc PutChar,'e'-64 proc PutChar,'a'-64 proc Kolor,$23 ; wywołanie innej procedurki zmieniającej kolor tła ;--- loop jmp loop ; pętla bez końca, aby zobaczyć efekt działania ;--- proc .macro ; deklaracja makra PROC push =:1,:2,:3,:4 ; wywołanie makra PUSH odkładającego na stos argumenty ; =:1 wylicza bank pamieci jsr :1 ; skok do procedury (nazwa procedury w pierwszym parametrze) lmb #0 ; Load Memory Bank, ustawia bank na wartosc 0 .endm ; koniec makra PROC ;--- push .macro ; deklaracja makra PUSH lmb #:1 ; ustawia bank pamieci .if :2<=$FFFF ; jesli przekazany argument jest mniejszy równy $FFFF to lda <:2 ; odłóż go na stosie sta stack lda >:2 sta stack+1 .endif .if :3<=$FFFF lda <:3 sta stack+2 lda >:3 sta stack+3 .endif .if :4<=$FFFF lda <:4 sta stack+4 lda >:4 sta stack+5 .endif .endm * ------------ * ; procedura KOLOR * PROC Kolor * * ------------ * lmb #1 ; ustawienie numeru banku na 1 ; wszystkie definicje etykiet będą teraz należeć do tego banku stack org *+256 ; stos dla procedury KOLOR color equ stack Kolor ; kod procedury KOLOR lda color sta 712 rts * -------------- * ; procedura PUTCHAR * PROC PutChar * * -------------- * lmb #2 ; ustawienie numeru banku na 2 ; wszystkie definicje etykiet będą teraz należeć do tego banku stack org *+256 ; stos dla procedury PUTCHAR char equ stack PutChar ; kod procedury PUTCHAR lda char sta $bc40 scr equ *-2 inc scr rtsOczywiście stos w tym przykładowym programie jest programowy. W przypadku 65816 można byłoby użyć stosu sprzętowego. Dzięki temu, że zdefiniowane zmienne przypisywane są do konkretnego numeru banku, można stworzyć strukturę wywołania procedury czy funkcji podobną do tych z języków wyższego poziomu.
Prościej i efektywniej jednak skorzystać z deklaracji procedury .PROC jaką umożliwia MADS. Więcej o deklaracji procedury i operacjach jej dotyczących w rozdziale Procedury.
DEFINIOWANIE KODU DLA ITERACJI
Dyrektywa iteracji w MADS została zapożyczona z języka C. W języku C instrukcje powtarzania (pętli) lub iteracji pozwalają wykonywać daną instrukcję, prostą lub złożoną, zero lub więcej razy. W języku C są do dyspozycji trzy instrukcje iteracyjne (pętli): while, do-while i for. Różnią się one przede wszystkim metodą sterowania pętlą. Dla pętli while i for sprawdza się warunek wejścia do pętli, natomiast dla pętli do-while sprawdza się warunek wyjścia z pętli.Instrukcje iteracyjne, podobnie jak instrukcje selekcji, można zagnieżdżać do dowolnego poziomu zagnieżdżenia. Jednak przy wielu poziomach zagnieżdżenia program staje się mało czytelny. W praktyce nie zaleca się stosować więcej niż trzech poziomów zagnieżdżenia.
MADS umożliwia automatyczne wygenerowanie kodu maszynowego dla najczęściej spotykanej i najbardziej popularnej pętli WHILE. Pozostałe rodzaje pętli FOR, DO-WHILE możliwe są do uzyskania przez odpowiednie użycie pętli WHILE.
Iteracji WHILE dotyczą n/w dyrektywy:
.WHILE (.BYTE | .WORD) (ARG1 WARUNEK ARG2) .ENDW
Argument z lewej strony warunku musi być zmienną lub akumulatorem (@). Argument z prawej strony warunku powinien być stałą (#) lub zmienną.
.while .byte (764 = #$ff) ; pętla czekająca na naciśnięcie dowolnego klawisza .endw lda #1 .while .byte @ ; pętla bez końca .endw lda $14 .while .byte @ = $14 ; pętla czekająca na następną ramkę (1/50 sekundy dla PAL) .endwDopuszczalnych jest 5 operatorów dla warunku:
Cztery z w/w operatorów mają swoje odpowiedniki w rozkazach CPU 6502, 65816 są więc najszybsze w działaniu, pozostałe (<=, >) otrzymywane są przez operację odejmowania przez co są nieznacznie wolniejsze jednak bardziej niebezpieczne jeśli używamy akumulatora @, te operatory zmodyfikują zawartość akumulatora.
DEFINIOWANIE KODU DLA DECYZJI
PROCEDURY .PROC
MADS wprowadza nowe możliwości w obsłudze procedur z parametrami. Nowe możliwości upodabniają ten mechanizm do tych znanych z języków wysokiego poziomu i są tak samo łatwe w użyciu dla programisty.Aktualnie dołączone do MADS-a deklaracje makr (@CALL.MAC, @PULL.MAC, @EXIT.MAC) umożliwiają obsługę stosu programowego o wielkości 256 bajtów, czyli podobnej wielkości jak stos sprzętowy, udostępniają mechanizm zdejmowania ze stosu programowego i odkładania na stos programowy parametrów potrzebnych podczas wywoływania procedur, jak i wychodzenia z takich procedur. MADS uwzględnia możliwość rekurencji takich procedur.
Programista nie jest zaangażowany w ten mechanizm, może skupić uwagę na swoim programie. Musi tylko pamiętać o potrzebie zdefiniowania odpowiednich etykiet i dołączeniu odpowiednich makr podczas asemblacji programu.
Dodatkowo istnieje możliwość pominięcia "mechanizmu" stosu programowego MADS-a i skorzystanie z klasycznego sposobu ich przekazywania, za pomocą rejestrów CPU (dyrektywa .REG). Taka procedura nie potrzebuje już stosu programowego, jest najszybsza jednak jej wadą jest ograniczenie liczby przekazywanych bajtów do maksimum trzech.Inną właściwością procedur .PROC jest możliwość pominięcia ich podczas asemblacji jeśli nie wystąpiło żadne odwołanie do nich, czyli zostały zdefiniowane ale nie są wykorzystane. Wystąpi wówczas komunikat ostrzeżenia Unreferenced procedure ????. Pominięci takiej procedury podczas asemblacji możliwe jest poprzez podanie parametru do MADS-a w linii poleceń -x.
Wszelkie etykiety zdefiniowane w obszarze procedury .PROC są zasięgu lokalnego, można je też określić jako etykiety globalne zdefiniowane lokalnie o dostępie swobodnym, ponieważ można się do nich odwoływać co nie jest normalne w innych językach programowania. W obszarze procedury .PROC istnieje możliwość zdefiniowania etykiet o zasięgu globalnym (patrz rozdział Etykiety globalne). Jeśli chcemy dostać się do etykiet zdefiniowanych w procedurze spoza obszaru procedury, wówczas adresujemy z użyciem znaku kropki '.', np.:lda test.pole .proc test pole nop .endpJeśli poszukiwana przez assembler etykieta nie wystąpiła w obszarze procedury .PROC, wówczas MADS będzie poszukiwał ją w obszarze niższym aż dojdzie do obszaru globalnego. Aby odczytać natychmiastowo wartość etykiety globalnej z poziomu procedury .PROC (czy też innego obszaru lokalnego) poprzedzamy nazwę etykiety znakiem dwukropka ':'. MADS wymaga dla procedur wykorzystujących stos programowy, trzech globalnych definicji etykiet o konkretnych nazwach (adres stosu, wskaźnik stosu, adres parametrów procedury):
Brak definicji w/w etykiet i próba użycia bloku .PROC wykorzystującego stos programowy spowoduje że MADS przyjmie swoje domyślne wartości tych etykiet: @PROC_VARS_ADR = $0500, @STACK_ADDRESS = $0600, @STACK_POINTER = $FE
MADS dla procedur wykorzystujących stos programowy wymaga także deklaracji makr o konkretnych nazwach. Dołączone do MADS-a deklaracje tych makr znajdują się w plikach:Procedur dotyczą n/w dyrektywy:
name .PROC [(.TYPE PAR1 .TYPE PAR2 ...)] .PROC name [(.TYPE PAR1 .TYPE PAR2 ...)] .ENDP
name .PROC ( .WORD par1 .BYTE par2 ) name .PROC ( .BYTE par1,par2 .LONG par3 ) name .PROC ( .DWORD p1,p2,p3,p4,p5,p6,p7,p8 )
Dodatkowo używając dyrektyw .REG lub .VAR mamy możliwość określenia sposobu i metody przekazywania parametrów do procedur MADS-a. Przez rejestry CPU (.REG) lub przez zmienne (.VAR). Dyrektywy określające sposób przekazywania parametrów umieszczamy na końcu naszej deklaracji procedury .PROC
Przykład deklaracji procedury wykorzystującej rejestry CPU:name .PROC ( .BYTE x,y,a .BYTE ) .REG name .PROC ( .WORD xa .BYTE y ) .REG name .PROC ( .LONG axy ) .REG
Dyrektywa .REG wymaga aby nazwy parametrów składały się z liter 'A', 'X', 'Y' lub ich kombinacji. Litery te odpowiadają nazwom rejestrów CPU i wpływają na kolejność użycia rejestrów. Ograniczeniem w liczbie przekazywanych parametrów jest ilość rejestrów CPU, przez co możemy przekazać do procedury w sumie maksimum 3 bajty. Zaletą takiego sposobu jes natomiast szybkość i małe zużycie pamięci RAM.
Przykład deklaracji procedury wykorzystującej zmienne:name .PROC ( .BYTE x1,x2,y1,y2 ) .VAR name .PROC ( .WORD inputPointer, outputPointer ) .VARDla .VAR nazwy parametrów wskazują nazwy zmiennych do których będą ładowane przekazywane parametry. Metoda ta jest wolniejsza od .REG jednak nadal szybsza od metody ze stosem programowym.
Procedurę opuszczamy w standardowy sposób, czyli przy pomocy rozkazu RTS. Dodanie rozkazu RTS w ciele procedury przy wyjściu z każdej ścieżki jest obowiązkiem programującego, a nie assemblera.
Po opuszczeniu procedury MADS wywołuje makro @EXIT, którego zadaniem jest modyfikacja wskaźnika stosu programowego @STACK_POINTER, jest to konieczne dla prawidłowego działania stosu programowego. Użytkownik może sam zaprojektować swoje makro @EXIT, albo skorzystać z dołączonego do MADS-a (plik ..\EXAMPLES\MACROS\@EXIT.MAC), ma ono obecnie następującą postać:.macro @EXIT ift :1<>0 ift :1=1 dec @stack_pointer eli :1=2 dec @stack_pointer dec @stack_pointer els pha lda @stack_pointer sub #:1 sta @stack_pointer pla eif eif .endm
Makro @EXIT nie powinno zmieniać zawartości rejestrów CPU jeśli chcemy zachować możliwość zwrócenie wyniku działania procedury .PROC poprzez rejestry CPU.
Procedurę wywołujemy poprzez jej nazwę (identycznie jak makro), po niej mogą wystąpić parametry, rozdzielone separatorem w postaci znaku przecinka ',' lub spacji ' ' (nie ma możliwości zadeklarowania innych separatorów).
Jeśli typ parametru nie będzie zgadzał się z typem zadeklarowanym w deklaracji procedury wystąpi komunikat błędu Incompatible types.Jeśli przekazana liczba parametrów różni się od liczby zadeklarowanych parametrów w deklaracji procedury to wystąpi komunikat błędu Improper number of actual parameters. Wyjątkiem jest procedura do której parametry przekazywane są przez rejestry CPU (.REG) lub zmienne (.VAR), w takich przypadkach możemy pominąć parametry, w domyśle są one już załadowane do odpowiednich rejestrów czy też zmiennych.
Możliwe są trzy sposoby przekazania parametru:
Przykład wywołania procedury:
name @ , #$166 , $A400 ; dla stosu programowego name , @ , #$3f ; dla .REG lub .VAR name "(hlp),y" "tab,y" ; dla .VAR lub dla stosu programowego (stos programowy korzysta z regX)
MADS po napotkaniu wywołania procedury, która korzysta ze stosu programowego wymusza wykonanie makra @CALL. Jeśli jednak procedura nie korzysta ze stosu programowego, zamiast makra @CALL zostanie wynegerowany zwykły rozkaz JSR PROCEDURE.
Do makra @CALL MADS przekazuje parametry wyliczone na podstawie deklaracji procedury (rozbija każdy parametr na trzy składowe: tryb adresacji, typ parametru, wartość parametru).@CALL_INIT 3\ @PUSH_INIT 3\ @CALL '@','B',0\ @CALL '#','W',358\ @CALL ' ',W,"$A400"\ @CALL_END PROC_NAMEMakro @CALL odłoży na stos zawartość akumulatora, następnie wartość $166 (358 dec), następnie wartość spod adresu $A400. Więcej informacji na temat sposobu przekazywania parametrów do makr (znaczenia apostrofów '' i "") w rozdziale Wywołanie makra.
Parametr przekazywany przez akumulator '@' powinien być zawsze pierwszym parametrem przekazywanym do procedury, jeśli wystąpi w innym miejscu zawartość akumulatora zostanie zmodyfikowana (domyślne makro @CALL nakłada takie ograniczenie). Oczywiście użytkownik może to zmienić pisząc swoją wersję makra @CALL. W przypadku procedur .REG lub .VAR kolejność wystąpienia parametru '@' nie ma znaczenia.
Wyjście z procedury .PROC następuje poprzez rozkaz RTS. Po powrocie z procedury MADS wywołuje makro @EXIT które zawiera program modyfikujący wartość wskaźnika stosu @STACK_POINTER, jest to niezbędne w celu prawidłowego działania stosu programowego. Od wskaźnika stosu odejmowana jest liczba bajtów które zostały przekazane do procedury, liczba bajtów przekazywana jest do makra jako parametr.Dodanie rozkazu RTS w ciele procedury przy wyjściu z każdej ścieżki jest obowiązkiem programującego, a nie assemblera.
@stack_address equ $400 @stack_pointer equ $ff @proc_vars_adr equ $80 name .PROC (.WORD par1,par2) lda par1 clc adc par2 sta par1 lda par1+1 adc par2+1 sta par1+1 .endp icl '@call.mac' icl '@pull.mac' icl '@exit.mac'MADS w momencie napotkania deklaracji .PROC z parametrami, dokonuje automatycznej definicji tych parametrów przypisując im wartości na podstawie @PROC_VARS_ADR. W w/w przykładzie MADS dokona automatycznej definicji parametrów PAR1 = @PROC_VARS_ADR, PAR2 = @PROC_VARS_ADR + 2.
Programista odwołuje się do tych parametrów po nazwie jaka została im nadana w deklaracji procedury, czyli podobnie jak ma to miejsce w językach wyższego poziomu. W MADS istnieje możliwość dostępu do parametrów procedury spoza procedury co nie jest już normalne w językach wyższego poziomu. Możemy odczytać z w/w przykładu zawartość PAR1, np.:
lda name.par1 sta $a000 lda name.par1+1 sta $a000+1Wartość PAR1 została przepisane pod adres $A000, wartość PAR1+1 pod adres $A000+1. Oczywiście możemy tego dokonać tylko bezpośrednio po zakończeniu tej konkretnej procedury. Trzeba pamiętać że parametry takich procedur odkładane są pod wspólnym adresem @PROC_VARS_ADR, więc z każdym nowym wywołaniem procedury wykorzystującej stos programowowy zawartość obszaru <@PROC_VARS_ADR .. @PROC_VARS_ADR + $FF> ulega zmianom.
Jeśli procedura ma zadeklarowane parametry typu .REG programista powinien zatroszczyć się o to aby je zapamiętać czy też właściwie wykorzystać zanim zostaną zmodyfikowane przez kod procedury. W przypadku parametrów typu .VAR nie trzeba się o nic martwić ponieważ parametry zostały zapisane do konkretnych komórek pamięci skąd zawsze możemy je odczytać.
OBSZAR LOKALNY
Głównym zadaniem obszaru lokalnego w MADS jest stworzenie nowej przestrzeni nazw dla etykiet. Wszelkie etykiety zdefiniowane w obszarze lokalnym .LOCAL są zasięgu lokalnego, można je też określić jako etykiety globalne zdefiniowane lokalnie o dostępie swobodnym, ponieważ można się do nich odwoływać co nie jest normalne w innych językach programowania. W obszarze lokalnym .LOCAL istnieje możliwość zdefiniowania etykiet o zasięgu globalnym (patrz rozdział Etykiety globalne). Jeśli poszukiwana przez assembler etykieta nie wystąpiła w obszarze lokalnym .LOCAL, wówczas MADS będzie poszukiwał ją w obszarze niższym aż dojdzie do obszaru globalnego. Aby odczytać natychmiastowo wartość etykiety globalnej z poziomu obszaru lokalnego .LOCAL (czy też innego obszaru lokalnego) poprzedzamy nazwę etykiety znakiem dwukropka ':'.Obszarów lokalnych dotyczą n/w dyrektywy:
[name] .LOCAL .LOCAL [name] .ENDL
Deklaracja obszaru lokalnego o nazwie name za pomocą dyrektywy .LOCAL. Nazwa obszaru nie jest wymagana i nie jest konieczna. Do nazw obszarów lokalnych nie można używać nazw mnemoników i pseudo rozkazów. Jeśli nazwa jest zarezerwowana wystąpi błąd z komunikatem Reserved word.
Wszelkie definicje etykiet w obszarze .LOCAL są typu lokalnego. Aby odwołać się do etykiety globalnej o tej samej nazwie co etykieta lokalna należy poprzedzić ją znakiem dwukropka ':', np.:lab equ 1 .local lab equ 2 lda #lab ldx #:lab .endlW w/w przykładzie do rejestru A zostanie załadowana wartość 2, natomiast do rejestru X wartość 1.
Jeśli poszukiwana przez assembler etykieta nie wystąpiła w obszarze .LOCAL, wówczas nastąpi jej szukanie w obszarze makra (jeśli jest aktualnie przetwarzane), potem w procedurze (jeśli procedura jest aktualnie przetwarzana), na końcu w głównym programie.
W zadeklarowanym obszarze lokalnym wszystkie definicje etykiet rozróżniane są na podstawie nazwy obszaru lokalnego. Aby dotrzeć do zdefiniowanej etykiety w obszarze lokalnym spoza obszaru lokalnego musimy znać nazwę obszaru i etykiety w nim występującej, np.:lda #name.lab1 ldx #name.lab2 .local name lab1 = 1 lab2 = 2 .endl
Czyli używamy znaku kropki '.' w adresowaniu takiej struktury .LOCAL.
Obszary lokalne możemy zagnieżdżać, możemy je umieszczać w ciele procedur zadeklarowanych przez dyrektywę .PROC.
Zakończenie deklaracji obszaru lokalnego.
Przykład deklaracji obszaru lokalnego:org $2000 tmp ldx #0 <------------- etykieta w obszarze globalnym | lda obszar.pole <--- | odwolanie do obszaru lokalnego | | .local obszar | | deklaracja obszaru lokalnego | | lda tmp <--- | | | | | lda :tmp | | <--- odwolanie do obszaru globalnego | | tmp nop <--- | definicja w obszarze lokalnym | pole lda #0 <--- <--- definicja w obszarze lokalnym | lda pole <----------------- odwolanie w obszarze lokalnym .endl koniec deklaracji obszaru lokalnego
SKŁADNIA
MADS akceptuje podobną składnię jak QA, XASM. Jest jednak mniej tolerancyjny w kwestii komentarzy umieszczanych na końcu linii (komentarze powinny być poprzedzone odpowiednim znakiem) lub bardziej tolerancyjny w przypadku białych spacji i w przypadkach braku argumentu dla mnemonika rozkazu CPU, np.:asl -> asl @ lda -> lda * lda # -> lda #0 bcc -> bcc *Dla w/w przypadków zostanie dodatkowo wygenerowane ostrzeżenie WARNING: Default addressing mode. MADS akceptuje brak białych spacji rozdzielających mnemonik i argument, pod warunkiem że znaki argumentu nie zaczynają się znakiem '@' używanym w nazwach etykiet lub znakami '%', ':' używanymi do oznaczenia numeru parametru w makrach (%%numer, :numer), np.:
lda$44 lda# lda(80),y
* to jest komentarz ; to jest komentarz lda #0 ; to jest komentarz dta 1 , 3 * BŁĘDNY KOMENTARZ, ZOSTANIE ŹLE ZINTERPRETOWANY org $2000 + 1 BŁĘDNY KOMENTARZ, ZOSTANIE ŹLE ZINTERPRETOWANY nop // to jest komentarz // to jest komentarz /* ... to jest komentarz wieloliniowy ... */ /************************************* to tez jest komentarz wieloliniowy **************************************/
Znaki oznaczające komentarz wieloliniowy '/* */' i znaki oznaczające komentarz jednoliniowy '//' można stosować bez ograniczeń.
Dowolną ilość wierszy listingu możemy połączyć (rozdzielić) w jeden wiersz używając znaku '\', np.:
lda 20\ cmp 20\ beq *-2 lda 20 \ cmp 20 \ beq *-2 lda #0 \lop sta $a000,y \ iny \ bne lop ; komentarz tylko na końcu takiego wiersza
Jeśli po znaku '\' nie umieścimy znaku spacji, wówczas mnemonik czy inny ciąg znakowy może zostać zinterpretowany jako etykieta, użytkownik powinien pamiętać że znak '\' oznacza początek nowej linii.
MADS kończy przetwarzać taki wiersz, aż do napotkania komentarza lub napotkania końca ciągu znakowego, dlatego komentarze możemy umieszczać tylko na końcu takiego wielo-wiersza.
Możliwość łączenia dwóch mnemoników za pomocą znaku dwukropka ':' znana jest już z XASM-a. W MADS ta możliwość została rozszerzona o łączenie dowolnej liczby znanych MADS-owi mnemoników, np.:
lda:cmp:req 20
lda:iny:sta:iny $600,y
WYRAŻENIA
Termin wyrażenie oznacza sekwencję operatorów i operandów (argumentów), która określa operacje, tj. rodzaj i kolejność obliczeń. Wyrażeniem złożonym nazywa się takie wyrażenie, w którym występuje dwa lub więcej operatorów. Operatory, które oddziaływują tylko na jeden operand, nazywa się jednoargumentowymi (unarnymi). Operatory dwuargumentowe nazywa się binarnymi. Wartościowanie wyrażenia przebiega w porządku, określonym pierwszeństwem operatorów i w kierunku, określonym przez kierunek wiązania operatorów.MADS akceptuje zapis liczb w formacie decymalnym, hexadecymalnym, binarnym oraz w kodach ATASCII i INTERNAL.
-100 -2437325 1743
$100 $e430 $000001
%0001001010 $000000001 $001000
'a' 'fds' 'W'*
"B" "FDSFSD" "."*Tylko pierwszy znak ciągu ATASCII, INTERNAL jest znaczący. Znak '*' za apostrofem zamykającym powoduje invers znaku.
Binary operators: + Addition - Subtraction * Multiplication / Division % Remainder & Bitwise and | Bitwise or ^ Bitwise xor << Arithmetic shift left >> Arithmetic shift right = Equal == Equal (same as =) <> Not equal != Not equal (same as <>) < Less than > Greater than <= Less or equal >= Greater or equal && Logical and || Logical or Unary operators: + Plus (does nothing) - Minus (changes sign) ~ Bitwise not (complements all bits) ! Logical not (changes true to false and vice versa) < Low (extracts low byte) > High (extracts high byte) ^ High 24bit (extracts high byte) = Extracts memory bank : Extracts global variable value Operator precedence: first [] (brackets) + - ~ < > (unary) * / % & << >> (binary) + - | ^ (binary) = == <> != < > <= >= (binary) ! (unary) && (binary) last || (binary)
ETYKIETY
Etykiety zdefiniowane w programie mogą posiadać zasięg lokalny lub globalny, w zależności od miejsca w jakim zostały zdefiniowane. Oprócz tego można zdefiniować etykiety tymczasowe, które także mogą posiadać zasięg lokalny lub globalny.
Przykład definicji etykiet:
?nazwa EQU $A000 ; definicja etykiety tymczasowej globalnej nazwa = * ; definicja etykiety globalnej nazwa2=12 ; definicja etykiety globalnej @?nazwa EQU 'a'+32 ; definicja etykiety globalnej name: equ 12 ; definicja etykiety globalnej nie zaczynającej się od pierwszego znaku wiersza nazwa: = 'v' ; definicja etykiety globalnej nie zaczynającej się od pierwszego znaku wiersza
Czyli doszła możliwość użycia znaku zapytania '?' i "małpki" '@' w nazwach etykiet.
Użycie znaku kropki '.' w nazwie etykiety jest dopuszczalne, jednak nie zalecane. Znak kropki zarezerwowany jest do oznaczania rozszerzenia mnemonika, do oznaczenia dyrektyw assemblera, w adresowaniu nowych struktur MADS-a.Znak kropki '.' na początku nazwy etykiety sugeruje że jest to dyrektywa assemblera, natomiast znak zapytania '?' na początku etykiety oznacza etykietę tymczasową, taką której wartość może się zmieniać wielokrotnie w trakcie asemblacji.
Każda definicja etykiety w obrębie makra .MACRO, procedury .PROC czy obszaru lokalnego .LOCAL domyślnie jest zasięgu lokalnego, innymi słowy jest lokalna. Takich etykiet użytkownik nie musi oznaczać dodatkowo.
Etykiety lokalne definiujemy używając n/w równoważnych pseudo rozkazów:EQU =Aby mieć dostęp do etykiet o zasięgu globalnym (czyli zdefiniowanych poza makrem .MACRO, procedurą .PROC, obszarem lokalnym .LOCAL) i o takich samych nazwach jak lokalne, należy użyć operatora ':', np.:
lp ldx #0 ; definicja globalna etykiety LP test test test .macro lda :lp ; znak ':' przed etykietą odczyta wartość etykiety globalnej LP sta lp+1 ; odwołanie do etykiety lokalnej LP w obszarze makra lp lda #0 ; definicja etykiety lokalnej LP w obszarze makra .endmW w/w przykładzie występują definicje etykiet o tych samych nazwach (LP), lecz każda z nich ma inną wartość i jest innego zasięgu.
Każda definicja etykiety dokonana w bloku programu poza obszarem makra .MACRO, procedury .PROC czy obszaru lokalnego .LOCAL jest zasięgu globalnego, innymi słowy jest globalna.
Etykiety globalne definiujemy używając n/w równoważnych pseudo rozkazów:EQU =
Etykietę globalną możemy zdefiniować także będąc w obszarze makra .MACRO, procedury .PROC lub obszaru lokalnego .LOCAL, wystarczy że nazwa etykiety nie będzie zaczynać się od pierwszego znaku w wierszu, tylko zostanie poprzedzona minimum jedną spacją lub tabulatorem. Dzięki takiej właściwości możemy dokonać deklaracji i definicji etykiet globalnych z poziomu makr.
Przykład definicji etykiet globalnych:lab equ * lab2 equ $4000 ?tmp = 0 ?tmp += 40 .proc name ?nazwa = $A000 nazwa EQU 20 @?nazw = 'a'+32 .endpPrzykładem zastosowania definicji etykiety globalnej oraz tymczasowej jest m.in. makro @CALL (plik ..\EXAMPLES\MACROS\@CALL.MAC), w którym występuje definicja etykiety tymczasowej ?@STACK_OFFSET. Jest ona później wykorzystywana przez pozostałe makra wywoływane z poziomu makra @CALL, a służy do optymalizacji programu odkładającego parametry na stos programowy.
@CALL .macro ?@stack_offset = 0 ; definicja etykiety globalnej i tymczasowej ... ... @CALL_@ .macro sta @stack_address+?@stack_offset,x ?@stack_offset += 1 .endm
Definicja etykiety tymczasowej posiada tą właściwość, że jej wartość może ulegać zmianie wielokrotnie nawet podczas jednego przebiegu asemblacji. Normalnie próba ponownej definicji etykiety kończy się komunikatem 'Label declared twice'. Nie będzie takiego komunikatu jeśli jest to etykieta tymczasowa.
Zasięg etykiet tymczasowych uzależniony jest od obszaru w jakim etykieta została zdefiniowana. Etykiety tymczasowe mogą posiadać zasięg lokalny (Etykiety lokalne) lub globalny (Etykiety globalne).
Etykietę tymczasową może zdefiniować użytkownik poprzez umieszczenie na początku nazwy etykiety znaku zapytania '?', np.:?labelEtykiet tymczasowych nie powinno używać się do nazw procedur .PROC, makr .MACRO, obszarów lokalnych .LOCAL, struktur .STRUCT, tablic .ARRAY. Etykiety tymczasowe definiujemy używając n/w równoważnych pseudo rozkazów:
EQU =Dodatkowo możemy je modyfikować za pomocą znanych z C operatorów:
-= expression += expression -- ++W/w operatory modyfikujące dotyczą tylko etykiet tymczasowych, próba ich użycia dla innego typu etykiety skończy się komunikatem błędu Improper syntax. Przykład użycia etykiet tymczasowych:
?loc = $567 ?loc2 = ?loc+$2000 lda ?loc sta ?loc2 ?loc = $123 lda ?loc
SPARTA DOS X
Przedruk z Serious Magazine, autor Qcyk/Dial.
Plik sam w sobie jest tylko niewiele wartym zbiorem bajtów. Mnóstwo liczb, które mogą oznaczać wszystko, a zarazem nic, jeśli nie wiadomo jak je zinterpretować. Większość plików wyposaża się z tego powodu w różnorodne nagłówki, w których pamiętane są informacje o tym co plik zawiera, ew. jak go potem traktować przy odczycie. Do takich należą również pliki wykonywalne, binarne, czy po prostu: przeznaczone do załadowania z poziomu DOS'u. Wszak DOS to też program i jak każdy inny ma prawo oczekiwać danych o określonej, znanej mu strukturze.
Tradycyjne pliki binarne, rozpoznawane przez wszystkie DOS'y dla komputerów Atari XL/XE, mają budowę blokową, gdzie każdy blok posiada swój nagłówek. Istnieją dwa rodzaje nagłówków:
1. dta a($ffff),a(str_adr),a(end_adr) 2. dta a(str_adr),a(end_adr)
str_adr - adres, pod który zostanie załadowany pierwszy bajt danych
end_adr - adres, pod który zostanie załadowany ostatni bajt
Pierwszy blok w pliku musi mieć nagłówek typu $ffff, pozostałe bloki dowolnie. Za nagłówkiem oczywiście powinny znaleźć się dane w ilości:
(end_adr-str_adr)+1
Tyle tytułem przypomnienia. Twórcy systemu Sparta DOS X zachowali powyższy standard, dodając jednocześnie kilka nowych typów nagłówków. Ciągle więc mamy do czynienia z plikiem podzielonym na bloki, z tym że rodzajów bloków jest teraz dużo więcej. Oto one:
dta a($fffa),a(str_adr),a(end_adr)
Jest to to samo co blok $ffff - nie ma znaczenia, który zostanie użyty. $fffa będzie jednak wyraźnie wskazywać, że program jest przeznaczony dla SDX - inny DOS takiego pliku nie odczyta.
dta a($fffe),b(blk_num),b(blk_id) dta a(blk_off),a(blk_len)
blk_num - numer bloku w pliku. Każdy blok relokowalny powinien posiadać swój własny numer. Ponieważ adresy ładowania bloków nie są znane, bloki identyfikowane są właśnie poprzez swoje numery. Mogą one przyjmować wartości z zakresu 0-7, z tym że w praktyce stosuje się zwykle numerację od 1 w górę.
blk_id - bity 1-5 stanowią indeks pamięci, do której blok ma zostać załadowany. Spotkałem się z dwoma wartościami:
$00 - pamięć podstawowa $02 - pamięć rozszerzonaUstawienie dodatkowo bitu 7 oznacza brak bloku danych. SDX nic wtedy nie ładuje, ale rezerwuje pamięć.
blk_off - tzw. przesunięcie adresów w bloku, czyli po prostu adres, pod który był assemblowany kod. Jest to potrzebne przy uaktualnianiu adresów odwołujących się do zawartości bloku.
blk_len - długość bloku. Tyle danych powinno być za nagłówkiem chyba, że jest to blok rezerwujący pamięć wtedy danych nie ma.
Pisząc kod relokowalny trzeba mieć na uwadze kilka ograniczeń jakie narzuca idea "przemieszczalnego" kodu. Wszystkie adresy odwołujące się do obszaru takiego programu muszą zostać uaktualnione podczas ładowania, w związku z tym nie można używać sekwencji takich jak np.:ldacoś ... coś equ * ... Zamiast tego, pozostaje np.: lda _coś ldx _coś+1 ... _coś dta a(coś) ... coś equ *
dta a($fffd),b(blk_num),a(blk_len)
blk_num - numer bloku, do którego odnoszą się uaktualniane adresy.
blk_len - długość bloku aktualizacji (bez nagłówka). Jest ona ignorowana.
Adresy są uaktualniane poprzez dodanie do adresu istniejącego różnicy pomiędzy adresem, pod który został załadowany wskazany blok relokowalny, a wartością blk_off (adresem asemblacji) tego bloku. Można to przedstawić wzorem:
ADR=ADR+(blk_adr-blk_off)
"Ciało" bloku aktualizacji stanowią wskaźniki do poprawianych adresów oraz rozkazy specjalne. Wskaźnik jest liczbą z zakresu $00-$fb i oznacza przesunięcie względem miejsca poprzedniej aktualizacji. Miejsce to jest pamiętane przez program ładujący jako bezpośredni adres, nazwijmy go licznikiem aktualizacji. Licznik ten można zainicjować za pomocą funkcji specjalnych, którymi są liczby większe od $fb:
$fc oznacza koniec bloku aktualizacji,
$fd,a(ADDR) następuje aktualizacja adresu wskazanego bezpośrednio przez ADDR. Tym samym wartość ADDR jest wpisywana do licznika aktualizacji i od niej będą liczone kolejne przesunięcia,
$fe,b(blk_num) do licznika aktualizacji wstawiany jest adres bloku wskazanego przez blk_num, czyli kolejne aktualizacje będą się odnosiły do kodu zawartego w tym bloku,
$ff licznik aktualizacji zwiększany jest o $fa (bez aktualizacji adresu).
dta a($fffb),c'SMB_NAME',a(blk_len)
SMB_NAME - symboliczna nazwa procedury (lub tablicy, rejestru systemowego itp.) Osiem znaków w kodzie ATASCII,
blk_len - jak w bloku $fffd.
Po nagłówku występuje ciąg wskaźników określających położenie adresów do zaktualizowania - identycznie jak w bloku $fffd. Adresy są zmieniane poprzez dodanie do istniejącego adresu, adresu procedury określonej symbolem. Pozwala to na wykorzystywanie w programach procedur, których adresów nie znamy, np. procedur dodawanych przez inne programy uruchamiane w środowisku SDX. Także procedury systemowe powinny być wykorzystywane w ten sposób, przecież mogą one mieć różne adresy w różnych wersjach Sparty.
dta a($fffc),b(blk_num),a(smb_off) dta c'SMB_NAME'
blk_num - numer bloku, w którym znajduje się definiowana procedura. Wynika z tego, że procedura musi być załadowana jako blok relokowalny.
smb_off - przesunięcie adresu procedury w bloku, czyli offset procedury względem początku bloku (pierwszy bajt ma numer 0) powiększony o wartość blk_off tego bloku. Inaczej jest to adres pod jaki procedura została zassemblowana, SMB_NAME - symboliczna nazwa definiowanej procedury.
Bloki typu $fffb, $fffc, $fffd nie są na stałe zatrzymywane w pamięci. System wykorzystuje je tylko podczas ładowania programu.
Składnia dotycząca obsługi Sparta DOS X, zaczerpnięta została z FastAssemblera autorstwa Marka Goderskiego, poniżej cytat z instrukcji dołączonej do FA. Pliki źródłowe *.FAS można obecnie bez większych problemów asemblować MADS-em. Rozkazy relokowalne mają zawsze 2 bajtowy argument, nie ma możliwości relokowania 3 bajtowych argumentów (65816).
Najważniejszą nowością w SDX dla programisty jest możliwość prostego pisania programów relokowalnych. Ponieważ procesor MOS 6502 nie posiada adresowania względnego, (prócz krótkich skoków warunkowych) programiści z ICD zastosowali specjalne mechanizmy ładowania bloków programu. Cały proces polega na załadowaniu bloku, a następnie specjalnego bloku aktualizacji adresów. Wszystkie adresy w bloku programu są liczone od zera. Wystarczy więc dodać do nich wartość memlo aby otrzymać adres właściwy. Które adresy zwiększyć, a które pozostawić? Właśnie po to jest specjalny blok aktualizacji który zawiera wskaźniki (specjalnie kodowane) do tychże adresów. Tak więc po bloku lub blokach RELOC obowiązkowe jest wykonanie UPDATE ADRESS dla poprawnego działania programu. Również po blokach SPARTA w których rozkazy (lub wektory) odwołują się do bloków RELOC lub EMPTY obowiązkowe jest wykonanie UPDATE ADRESS.
Następną innowacją jest wprowadzenie symboli. Otóż niektóre procedury usługowe SDX zostały zdefiniowane za pomocą nazw! Nazwy te maja zawsze 8 liter (podobnie jak nazwy plików). Zamiast korzystać z tablic wektorów lub skoków (jak w OS) korzystamy z symboli definiowanych SMB. Po wczytaniu bloku lub bloków programu SDX ładuje blok aktualizacji symboli i w podobny sposób jak przy blokach relokowalnych zamienia adresy w programie. Symbole mogą być używane dla bloków RELOC i SPARTA.
Programista może zdefiniować własne symbole zastępujące SDX lub zupełnie nowe dla wykorzystania przez inne programy. Robi się to poprzez blok UPDATE NEW. Trzeba jednak wiedzieć że nowy symbol musi być zawarty w bloku RELOC.
Liczba bloków RELOC i EMPTY jest ograniczona do 7 przez SDX.
Bloki takie można łączyć w łańcuchy np:
blk sparta $600 ... blk reloc main ... blk empty $100 main ... blk reloc extended ... blk empty $200 extendedOznacza to że rozkazy w tych blokach mogą odwoływać się do wszystkich bloków w łańcuchu.
Łańcuch taki nie jest przerywany przez aktualizację adresów, lub symboli ale jest niszczony przez definicję nowego symbolu, oraz inne bloki (np: dos).
Uwaga: Łańcuch taki ma sens tylko wtedy gdy wszystkie jego bloki ładują się do tej samej pamięci, lub gdy program przy odpowiednich odwołaniach przełącza pamięć.
Uwaga: Rozkazy i wektory w blokach RELOC i EMPTY nie powinny odwoływać się do bloków SPARTA! Może to spowodować błąd gdy użytkownik załaduje program komendą LOAD, a użyje go po dłuższym czasie. O ile bloki RELOC i EMPTY były bezpieczne to nigdy nie wiadomo co jest w pamięci tam gdzie ostatnio był blok SPARTA!
Równie niebezpieczne jest używanie odwołań do bloków RELOC i EMPTY przez bloki SPARTA (powód jak wyżej), jednakże podczas instalowania nakładek (*.sys) z użyciem INSTALL jest to czasem niezbędne, stąd jest dopuszczalne. Można także inicjować blok SPARTA (porzez $2E2) będzie on wtedy zawsze uruchomiony, a potem już zbędny.
Uwaga: Pomiędzy blokami SPARTA, a RELOC i EMPTY może dojść do kolizji adresów! FA rozpoznaje odwołania do innych bloków poprzez adresy, przyjmując PC dla RELOC i EMPTY od $1000, tak więc gdy mieszamy te bloki należy mieć pewność ze SPARTA leży poniżej $1000 (np:$600) lub powyżej ostatniego bloku relokowalnego, zazwyczaj wystarcza $4000. Błąd taki nie jest przez kompilator wykrywany !
KOD RELOKOWALNY
Kod relokowalny to taki kod, który nie ma z góry określonego adresu ładowania do pamięci komputera, kod taki musi zadziałać niezależnie od adresu załadowania. W Atari XE/XL kod relokowalny udostępnia system Sparta DOS X (SDX), więcej na ten temat można przeczytać w rozdziale Programowanie Sparta DOS X.Kod relokowalny dla SDX posiada podstawowe ograniczenie jakim jest relokowanie tylko adresów typu WORD, nie ma także obsługi rozkazów CPU 65816. MADS udostępnia możliwość generowania kodu relokowalnego w formacie SDX jak i swoim własnym niekompatybilnym z SDX, który znosi wcześniej wymienione ograniczenia.
Format zapisu pliku z kodem relokowalnym MADS-a jest podobny do tego znanego z SDX, podobnie występuje tutaj blok główny i bloki dodatkowe z informacją o adresach które należy poddać relokacji. MADS stosuje prostszy zapis bloków aktualizacji, bez "kompresji" jaką stosuje SDX.
Zalety kodu relokowalnego MADS-a:
Ograniczenia kodu relokowalnego MADS-a:
Blok relokowalny MADS-a zostanie wygenerowany po użyciu dyrektywy:
.RELOC [type]
Blok aktualizacji dla bloku relokowalnego MADS-a wywołujemy używając pseudo rozkazu BLK:
BLK UPDATE ADDRESS
Po dyrektywie .RELOC możliwe jest podanie typu bloku relokowalnego (.BYTE, .WORD), domyślnie jest to typ .WORD. Typ .BYTE dotyczy bloku przeznaczonego do umieszczenia wyłącznie na stronie zerowej (będzie zawierał rozkazy strony zerowej), MADS będzie asemblował taki blok od adresu $0000. Typ .WORD oznacza że MADS będzie asemblował blok relokowalny od adresu $0100 i będzie przeznaczony do umieszczenia w dowolnym obszarze pamięci (nie będzie zawierał rozkazów strony zerowej).
Nagłówek bloku .RELOC przypomina ten znany z DOS-a, dodatkowo został on rozszerzony o 10 nowych bajtów czyli w sumie zajmuje 16 bajtów, np.:
HEADER .WORD = $FFFF START_ADDRESS .WORD = $0000 END_ADDRESS .WORD = FILE_LENGTH-1 MADS_RELOC_HEADER .WORD = $524D UNUSED .BYTE = $00 CONFIG .BYTE (bit0) @STACK_POINTER .WORD @STACK_ADDRESS .WORD @PROC_VARS_ADR .WORD
MADS_RELOC_HEADER | zawsze o wartości $524D co odpowiada znakom 'MR' (M-ADS R-ELOC) |
FILE_LENGTH | to długość bloku relokowalnego bez 16 bajtowego nagłówka |
CONFIG | wykorzystany jest obecnie tylko bit0 tego bajtu, bit0=0 oznacza blok relokowalny asemblowany od adresu $0000, bit0=1 blok relokowalny asemblowany od adresu $0100 |
Ostatnie 6 bajtów zawiera informację o wartościach etykiet potrzebnych do działania stosu programowego @STACK_POINTER, @STACK_ADDRESS, @PROC_VARS_ADR jeśli zostały użyte podczas asemblacji bloków relokowalnych. Jeśli poszczególne bloki .RELOC zostały zasemblowane z różnymi wartościami tych etykiet i są one linkowane wystąpi wówczas komunikat ostrzeżenia Incompatible stack parameters. Jeśli stos programowy nie został użyty wartościami tych etykiet są zera.
Pseudo rozkaz .RELOC powoduje przełączenie MADS-a w tryb generowania kodu relokowalnego z uwzględnianiem rozmiaru argumentów rozkazów CPU 6502, 65816. W obszarze takiego kodu niemożliwe jest używanie pseudo rozkazów ORG, LMB, NMB, RMB oraz dyrektywy .DS. Niemożliwy jest powrót MADS-a do trybu generowania kodu nie relokowalnego, możliwe jest wygenerowanie więcej niż jednego bloku .RELOC.
Użycie dyrektywy .RELOC powoduje dodatkowo zwiększenie licznika wirtualnych banków MADS-a, przez co taki obszar staje się lokalny i niewidoczny dla innych bloków. Więcej informacji na temat wirtualnych banków w rozdziale Wirtualne banki pamięci (OPT B-).
Na końcu bloku .RELOC wymagane jest wygenerowanie bloku aktualizacji, realizuje to pseudo rozkaz BLK z identyczną składnią jak dla bloku relokowalnego SDX ("BLK UPDATE ADDRESS"). Format zapisu takiego bloku aktualizacji nie jest jednak identyczny z SDX, ma następującą postać:
HEADER WORD ($FFEF) TYPE CHAR (B-YTE, W-ORD, L-ONG, D-WORD, <, >) DATA_LENGTH WORD DATA WORD [BYTE]
HEADER | zawsze o wartości $FFEF |
TYPE | typ danych zapisany jest na bitach 0..6 tego bajtu i określa typ modyfikowanych adresów, znak "<" oznacza młodszy bajt adresu, znak ">" oznacza starszy bajt adresu. |
DATA_LENGTH | to liczba 2-bajtowych danych (adresów) do modyfikacji |
DATA | to właściwy ciąg danych służących modyfikacji głównego bloku relokowalnego. Pod wskazanym tutaj adresem należy odczytać wartość typu TYPE a następnie zmodyfikować na podstawie nowego adresu ładowania. |
Wyjątek stanowi blok aktualizacji dla starszych bajtów adresów ">", dla takiego bloku w DATA zapisywany jest jeszcze dodatkowy bajt BYTE (młodszy bajt modyfikowanego adresu). Aby dokonać aktualizacji starszych bajtów, musimy odczytać bajt spod adresu WORD w DATA, dodać go do aktualnego adresu relokacji i dodać jeszcze młodszy bajt z BYTE w DATA. Tak nowo obliczony starszy bajt umieszczamy pod adresem WORD z DATA.
Symbole zewnętrzne informują, że zmienne i procedury które reprezentują będą znajdowały się gdzieś na zewnątrz, poza aktualnym programem. Nie musimy określać gdzie. Musimy jedynie podać ich nazwy oraz typy. W zależności od typu danych jakie reprezentuje symbol instrukcje asemblera tłumaczone są na odpowiednie kody maszynowe, asembler musi znać rozmiar używanych danych.
Symbole zewnętrzne mogą być używane w blokach relokowalnych .RELOC jak i w zwykłych blokach DOS-a.
Symbole zewnętrzne (external) deklarujemy używając pseudo rozkazu EXT lub dyrektywy .EXTRN:label EXT type label .EXTRN type .EXTRN label1,label2,label3... typeBlok aktualizacji dla symboli external wywołujemy używając pseudo rozkazu BLK:
BLK UPDATE EXTERNALUWAGA: Zostaną zapisane symbole tylko te, które zostały użyte w programie.
Symbole external nie mają zdefiniowanej wartości tylko typ (.BYTE, .WORD, .LONG , .DWORD) np.:
name EXT .BYTE
label_name EXT .WORD
.EXTRN label_name .WORD
wait EXT .PROC (.BYTE delay)
Symbol external z deklaracją procedury .PROC przyjmuje domyślnie typ .WORD, próba odwołania się do nazwy takiej etykiety zostanie potraktowana przez MADS jako próba wywołania procedury, więcej na temat wywołań procedur .PROC w rozdziale Procedury.
Symbole external przydać się nam mogą wówczas gdy chcemy zasemblować program oddzielnie, niezależnie od reszty właściwego programu. W takim programie występują wówczas najczęściej odwołania do procedur, zmiennych które zostały zdefiniowane gdzieś indziej, na zewnątrz, a my nie znamy ich wartości tylko typ. W tym momencie z pomocą przychodzą symbole external, które umożliwiają asemblację takiego programu mimo braku właściwych procedur czy zmiennych.
Innym zastosowaniem symboli external mogą być tzw. "pluginy" programy zewnętrzne połączone z programem głównym i realizujące dodatkowe czynności. Są to swoistego rodzaje biblioteki, wykorzystujące procedury programu głównego, rozszerzające jego funkcjonalność. Aby stworzyć taki plugin należałoby określić jakie procedury udostępnia program główny (ich nazwy i typ) oraz stworzyć procedurę odczytu pliku z symbolami external, ta procedura realizowałaby dołączanie pluginów do głównego programu.
Poniżej format zapisu nagłówka w pliku z symbolami external typu B-YTE, W-ORD, L-ONG i D-WORD po wywołaniu przez BLK UPDATE EXTERNAL:
HEADER WORD ($FFEE) TYPE CHAR (B-YTE, W-ORD, L-ONG, D-WORD) DATA_LENGTH WORD LABEL_LENGTH WORD LABEL_NAME TEXT DATA WORD .. .. ..
HEADER | zawsze o wartości $FFEE |
TYPE | typ danych zapisany jest na bitach 0..6 tego bajtu i określa typ modyfikowanych adresów |
DATA_LENGTH | to liczba 2-bajtowych danych (adresów) do modyfikacji |
LABEL_LENGTH | to długość nazwy symbolu wyrażona w bajtach |
LABEL_NAME | to nazwa symbolu w kodach ATASCII |
DATA | właściwy ciąg danych służących modyfikacji głównego bloku relokowalnego. Pod wskazanym tutaj adresem należy odczytać wartość typu TYPE a następnie zmodyfikować na podstawie nowej wartości symbolu. |
Symbole publiczne udostępniają zmienne i procedury występujące w bloku relokowalnym pozostałej części asemblowanego programu. Dzięki symbolom publicznym możemy odwoływać się do zmiennych i procedur "zaszytych" np. w bibliotekach.
Symbole publiczne mogą być używane w blokach relokowalnych .RELOC jak i w zwykłych blokach DOS-a.
MADS sam rozpoznaje czy podana do upublicznienia etykieta jest zmienną, stałą czy też procedurą zadeklarowną przez .PROC, nie jest wymagana żadna dodatkowa informacja jak w przypadku symboli zewnętrznych.
Symbole publiczne deklarujemy używając dyrektywy .PUBLIC:.PUBLIC label [,label2,...]Blok aktualizacji dla symboli publicznych wywołujemy używając pseudo rozkazu BLK:
BLK UPDATE PUBLIC
Poniżej format zapisu nagłówka w pliku z symbolami publicznymi po wywołaniu przez BLK UPDATE PUBLIC:
HEADER WORD ($FFED) LENGTH WORD TYPE CHAR (C-ONSTANT, V-ARIABLE, P-ROCEDURE) LABEL_LENGTH WORD LABEL_NAME TEXT ADDRESS WORDMADS automatycznie dobiera odpowiedni typ do upublicznianej etykiety:
Jeśli symbol dotyczy procedury .PROC wówczas zapisywane są dodatkowe informacje, niezależnie od tego czy procedura miała czy też nie miała zadeklarowane parametry:CONSTANT etykiety nie poddające się relokacjiVARIABLE etykiety poddające się relokacjiPROCEDURE procedury zadeklarowane przez .PROC
PROC_CPU_REG BYTE (bits 00 - A, 01 - X, 10 - Y) PROC_TYPE BYTE (D-EFAULT, R-EGISTRY, V-ARIABLE) PARAM_COUNT WORD
Dla symboli dotyczących procedur .REG zapisywane są już teraz tylko typy tych parametrów w ilości PARAM_COUNT:
PARAM_TYPE CHAR (B-YTE, W-ORD, L-ONG, D-WORD) ... ...
Dla symboli dotyczących procedur .VAR zapisywane są typy parametrów i ich nazwy. PARAM_COUNT określa całkowitą długość tych danych:
PARAM_TYPE CHAR (B-YTE, W-ORD, L-ONG, D-WORD) PARAM_LENGTH .WORD PARAM_NAME TEXT ... ...
HEADER | zawsze o wartości $FFED |
LENGTH | to liczba symboli zapisanych w bloku aktualizacji |
TYPE | typ symbolu, V-ARIABLE lub P-ROCEDURE. Dla typu P zapisywane są dodatkowe informacje PROC_CPU_REG, PROC_TYPE, PARAM_COUNT, PARAM_TYPE. |
LABEL_LENGTH | długość etykiety symbolu publicznego wyrażona w bajtach |
LABEL_NAME | etykieta symbolu publicznego zapisana w kodach ATASCII |
ADDRESS | adres przypisany symbolowi w bloku relokowalnym .RELOC. Ta wartość zostaje poddana relokacji poprzez dodanie do niej aktualnego adresu asemblacji. |
PROC_CPU_REG | informacja o kolejności użycia rejestrów CPU dla procedury typu .REG |
PROC_TYPE | typ procedury: |
PARAM_COUNT | informacja o liczbie parametrów procedury (.REG) lub całkowitej długości danych zawierających informację o typie parametrów i ich nazwach (.VAR) |
PARAM_TYPE | typ parametrów zapisany za pomocą znaków 'B', 'W', 'L', 'D' |
PARAM_LENGTH | długość nazwy parametru (.VAR) |
PARAM_NAME | nazwa parametru w kodach ATASCII (.VAR) |
.LINK 'filename'Dyrektywa .LINK wymaga podania jako parametru nazwy pliku do relokacji. Akceptowane są tylko pliki DOS Atari, pliki SDX nie są akceptowane.
Jeśli adres ładowania pliku jest inny niż $0000 oznacza to że plik nie zawiera kodu relokowalnego, jednak może zawierać bloki aktualizacji dla symboli zewnętrznych i publicznych. Dyrektywa .LINK akceptuje pliki o dowolnym adresie ładowania, jednak relokacji poddawane są tylko te o adresie ładowania $0000, więcej szczegółów na temat budowy takiego pliku zostało zawartych w rozdziale Blok relokowalny .RELOC.
Dyrektywa .LINK pozwala na łączenie kodu relokowalnego z nierelokowalnym. MADS na podstawie bloków aktualizacji dokonuje automatycznej relokacji takiego pliku. Uwzględniane są wszystkie 3 rodzaje bloków aktualizacji (ADDRESS, EXTERNAL, PUBLIC).
Nie ma ograniczeń co do adresu pod którym umieszczany jest plik relokowalny.Jeśli blok relokowalny do działania wymaga stosu programowego MADS-a wówczas etykiety @STACK_POINTER, @STACK_ADDRESS, @PROC_VARS_ADR zostaną automatycznie zaktualizowane na podstawie nagłówka bloku .RELOC. Wymagane jest aby bloki .RELOC i program główny operowały na tym samym stosie programowym jeśli jest on konieczny.
MNEMONIKI
LDA LDX LDY STA STX STY ADC AND ASL SBC JSR JMP LSR ORA CMP CPY CPX DEC INC EOR ROL ROR BRK CLC CLI CLV CLD PHP PLP PHA PLA RTI RTS SEC SEI SED INY INX DEY DEX TXA TYA TXS TAY TAX TSX NOP BPL BMI BNE BCC BCS BEQ BVC BVS BITMożliwe jest użycie rozszerzenia mnemonika po znaku kropki '.':
.b lub .z BYTE .a lub .w lub .q WORD np. lda.w $80 ; zapisze AD 80 00 lda $80 ; zapisze A5 80
Dostępne rozkazy 65816
STZ SEP REP TRB TSB BRA COP MVN MVP PEA PHB PHD PHK PHX PHY PLB PLD PLX PLY RTL STP TCD TCS TDC TSC TXY TYX WAI WDM XBA XCE INA DEAMożliwe jest użycie rozszerzenia mnemonika po znaku kropki '.':
.b lub .z BYTE .a lub .w lub .q WORD .t lub .l TRIPLE, LONG (24bit) np. lda.w #$00 ; zapisze A9 00 00 lda #$80 ; zapisze A9 80
Wyjątki stanowią rozkazy n/w, którym nie można zmienić rozmiaru rejestru w adresowaniu absolutnym (niektóre assemblery nie wymagają dla tych rozkazów podania znaku '#', jednak MADS wymaga tego)
SEP REP COP
PEA
Innym wyjątkiem jest tryb adresowania pośredni długi, który reprezentowany jest przez nawiasy kwadratowe [ ]. Jak wiemy tego typu nawiasy wykorzystywane są też do obliczania wyrażeń, jednak jeśli asembler napotka pierwszy znak '[' uzna to za tryb adresowania pośredni długi i jeśli nie zasygnalizowaliśmy chęci używania 65816 wystąpi błąd z komunikatem Illegal adressing mode. Aby "oszukać" assembler wystarczy dać przed kwadratowym nawiasem otwierającym '[' znak '+'.
lda [2+4] ; lda [6] lda +[2+4] ; lda 6
DETEKCJA CPU
/* How to detect on which CPU the assembler code is running (This information is from Draco, the author of SYSINFO 2.0) You can test on plain 6502-Code if there is a 65c816 CPU, the 16-Bit processor avaible in some XLs as a turbo-board, avaible. Draco told me how to do this: First we make sure, whether we are running on NMOS-CPU (6502) or CMOS (65c02,65c816). I will just show the "official" way which doesn`t uses "illegal opcodes": */ org $2000 opt c+ DetectCPU lda #$99 clc sed adc #$01 cld beq DetectCPU_CMOS DetectCPU_02 ldx #<_6502 ldy #>_6502 jsr $c642 lda #0 rts DetectCPU_CMOS lda #0 rep #%00000010 ;wyzerowanie bitu Z bne DetectCPU_C816 DetectCPU_C02 ldx #<_65c02 ldy #>_65c02 jsr $c642 lda #1 rts DetectCPU_C816 ldx <_65816 ldy >_65816 jsr $c642 lda #$80 rts _6502 dta c'6502',$9b _65c02 dta c'65c02',$9b _65816 dta c'65816',$9b
org $2000 opt c+ ; 65816 enabled lda #0 inc @ ; increment accumulator cmp #1 bcc cpu6502 ; ostateczny test na obecnosc 65816 xba ; put $01 in B accu dec @ ; A=$00 if 65C02 xba ; get $01 back if 65816 inc @ ; make $01/$02 cmp #2 bne cpu6502 cpu65816 ldx <text65816 ldy >text65816 jsr $c642 rts cpu6502 ldx <text6502 ldy >text6502 jsr $c642 rts text6502 dta c'6502',$9b text65816 dta c'65816',$9b
BANKI PAMIĘCI
Pewnie każdemu, kto miał do czynienia z architekturą małego Atari, pojęcie "bank pamięci" kojarzy się z pamięcią rozszerzoną, podzieloną na banki wielkości 16kb, przełączane w obszar <$4000..$7FFF>. MADS też może to rozumieć w ten sposób (opcja OPT B+, Sprzętowe banki pamięci), jednak domyślnie rozumie to w sposób bardziej wirtualny (opcja OPT B-, Wirtualne banki pamięci). Banków dotyczą n/w pseudo rozkazy:LMB #value NMB RMB
lmb #0 lmb #bank lmb #5 , $6500 ; tylko gdy OPT B+
nmb nmb $6500 ; tylko gdy OPT B+
rmb rmb $3500 ; tylko gdy OPT B+ rmb $8500 ; tylko gdy OPT B+
W MADS przez pojęcie "wirtualny bank pamięci" rozumiany jest każdy obszar oznaczony przez nowo zdefiniowaną etykietę z przypisaną aktualną wartością licznika banków (domyślnie licznik banków jest wyzerowany). Czyli wirtualny bank pamięci to nie koniecznie obszar pamięci <$4000..$7FFF>, ale każda etykieta reprezentująca jakiś obszar kodu programu, której przypisany został kod (wartość licznika banków) z zakresu <$00..$FF> przy pomocy odpowiednich pseudo rozkazów oddanych na użytek programisty (NMB, RMB, LMB).
Wyjątek stanowią bloki .RELOC w których nie można samodzielnie zmieniać licznika banków, realizuje to automatycznie MADS, który zwiększa licznik za każdym wywołaniem dyrektywy .RELOC. Licznik banków w takim przypadku przyjmuje wartości z zakresu <$0001..$FFF7>.
Programista może odczytać wartość licznika banków, który został przypisany etykiecie za pomocą operatora '=' np.:label ldx #=labelW w/w przykładzie do rejestru regX CPU zapisaliśmy wartość licznika banków pamięci MADS-a przypisany etykiecie LABEL. Innym przydatnym operatorem może być znak dwukropka ':' umieszczony na początku nazwy etykiety. Spowoduje to że MADS odczyta wartość takiej etykiety pomijając ograniczenia zasięgu, które wprowadza licznik banków MADS-a. Niekiedy może spowodować to komplikacje, np. jeśli wystąpiło więcej etykiet o tej samej nazwie ale w różnych obszarach lokalnych albo w obszarach o różnych wartościach licznika wirtualnych banków.
lmb #5 label5 nop lmb #6 label6 nop lda :label5Brak operatora ':' na początku nazwy etykiety w rozkazie 'lda :label5' skończy się komunikatem błędu ERROR: Undeclared label LABEL5 (BANK=6). Wirtualnych banków pamięci można użyc do indeksowania tablicy zawierającej wartości dla PORTB. Takie też jest ich zastosowanie w przypadku wybrania opcji OPT B+.
@BANK_ADD @BANK_JMPoraz potrzebuje definicji etykiet o nazwach:
@TAB_MEM_BANKS @PROC_ADD_BANKEtykieta @TAB_MEM_BANKS definiuje adres tablicy, z której wartości będą przepisywane do rejestru PORTB odpowiedzialnego za przełączanie banków rozszerzonej pamięci. Możemy sobie ułatwić sprawę i skorzystać z gotowej procedury wykrywającej banki rozszerzonej pamięci dołączonej do MADS-a, plik ..\EXAMPLES\PROCEDURES\@MEM_DETECT.ASM. Etykieta @PROC_ADD_BANK używana jest przez makro @BANK_ADD i definiuje adres pod jakim znajdzie się kod programu przełączający bank pamięci rozszerzonej. Programista może odczytać wartość licznika banków, który został przypisany etykiecie za pomocą operatora '=', np.:
label ldy #=labelW w/w przykładzie do rejestru regY zapisaliśmy wartość licznika banków pamięci MADS-a przypisany etykiecie LABEL. Jeśli licznik banków MADS-a = 0 to:
Przykładem wykorzystania tego trybu pracy MADS-a jest plik ..\EXAMPLES\XMS_BANKS.ASM. W tym przykładzie kod programu znajduje się w dwóch różnych bankach rozszerzonej pamięci i wykonuje się jakby był jedną całością.
1.7.5
- dyrektywa .DS w blokach relokowalnych SDX RELOC i MADS RELOC deklaruje od teraz pusty blok
- dodany nowy przełącznik -F, który umożliwia umieszczanie rozkazów CPU i pseudo rozkazów od pierwszej kolumny w wierszu
- przepisane od nowa procedury odczytu bloków .MACRO, .REPT oraz procedura realizująca dzielenie wiersza przy pomocy znaku '\'
- dodane nowe pseudo rozkazy ADW, SBW realizujące dodawanie i odejmowanie wartości typu WORD dla CPU6502, np.:
adw hlp #40 ; hlp=hlp+40 adw hlp #20 pom ; pom=hlp+20
- rozszerzone działanie dyrektywy .DEF o możliwość zdefiniowania etykiety, np.: .DEF label
- zwiększona liczba przebiegów dla deklaracji etykiet przez EQU dla pewnych szczególnych przypadków
1.7.4
- naprawione działanie dyrektywy .PRINT, dotąd mogła nie wyświetlić wartości etykiet zaczynającej się na literę 'A','B','C','D','E','F','G','H','L','T','V'
- zablokowane działanie dyrektywy .DS w blokach .RELOC i SDX oraz naprawione jej działanie z instrukcją warunkową .IF (IFT)
- usprawnione przeszukiwanie ścieżek dostępu -i:path (można odwoływać się do podkatalogów tam zawartych)
- w przypadku wystąpienia błędów podczas asemblacji wyświetlane są one wszystkie a nie tylko pierwszy z błędów
- poprawione zauważone błędy, m.in. użycie makra w pliku .RELOC mogło spowodować w pewnych sytuacjach zapis błędnej informacji o relokownych adresach
- uproszczony został sposób kończenia procedur wykorzystujących stos programowy MADS-a, nie ma potrzeby używania dyrektywy .EXIT, a dyrektywa .ENDP nie powoduje już dodatkowych działań na stosie programowym
- dodana nowa dyrektywa .SYMBOL jako odpowiednik bloku aktualizacji BLK UPDATE NEW SYMBOL 'SYMBOL', dyrektywę .SYMBOL można użyć w dowolnym miejscu programu
- dodane automatyczne wywoływanie bloków aktualizacji (ADDRESS, EXTERNAL, PUBLIC, SYMBOL) dla .RELOC i SDX
- dodane nowe dyrektywy .BY, .WO, .HE, .EN, .SB (zapożyczone z MAE)
- dodany nowy przełącznik OPT ?- (domyślnie) etykiety ze znakiem zapytania (?labels) traktowane są jako etykiety tymczasowe, OPT ?+ etykiety ze znakiem zapytania (?labels) traktowane są jako lokalne i tymczasowe, nazwą obszaru lokalnego jest ostatnio użyta etykieta bez znaku zapytania
- dodane dyrektywy .LEND, .PEND, .AEND, .WEND, .TEND, .SEND jako odpowiedniki dyrektyw .ENDL, .ENDP, .ENDW, ENDW, .ENDT, .ENDS
- dodane nowe dyrektywy .GLOBAL i .GLOBL jako odpowiednik (zamiennik) dyrektywy .PUBLIC
- dodana optymalizacja skoków warunkowych JEQ, JNE, JPL, JMI, JCC, JCS, JVC, JVS, jeśli jest taka możliwość wybierany jest skok krótki typu BEQ, BNE, BPL, BMI, BCC, BCS, BVC, BVS
- dodany nowy domyślny separator znak spacji dla przekazywanych parametrów do .PROC, .MACRO, dotąd był to tylko znak przecinka
- usprawnienia dotyczące przekazywania parametrów do makr i procedur, np. paramatrem makra może być dyrektywa zwracająca wartość wyrażenia lub symbol licznika pętli '#'
:12 makro #
- dodana możliwość użycia znaku spacji jako separatora dla .VAR, .EXTRN, np.
.EXTRN a b c d .word .VAR i = 1 j = 2 .byte .VAR a b c d .byte
- rozszerzona składnia dla .VAR umożliwiająca zaincjowanie zmiennych stałą, np.:
.var i = 10 j = 12 .byte .var a , b = 2 .byte
- dodane nowe dyrektywy .WHILE, .ENDW pozwalające na automatyczne wygenerowanie kodu dla pętli WHILE, np.:
ldx #$ff .while .word adr < #$bc40+40*24 stx $bc40 adr: equ *-2 inw adr .endw
- dodane nowe dyrektywy .TEST, .ENDT pozwalające na automatyczne wygenerowanie kodu dla warunku, np.:
.test .byte (@>=#'a') .test .byte (@<=#'z') .endt .endt
1.7.3
- dodana możliwość zmiany adresu asemblacji .PROC lub .LOCAL bez zmiany adresu ładowania
- usunięto optymalizację kodu dla makro rozkazów MWA itp., która mogła powodować w szczególnych przypadkach zapętlenie się MADS-a
- dodane dyrektywy .REG, .VAR pozwalające określić sposób przekazywania parametrów do procedur (.REG przez rejestry CPU, .VAR przez zmienne)
- dodana dyrektywa .VAR pozwalająca na deklarację zmiennych w blokach .PROC, .LOCAL, zadeklarowane zmiennne są fizycznie odkładane na końcu takiego bloku
- rozszerzona składnia dla dyrektywy .EXTRN, np. EXTRN label1,label2,label3... TYPE
- jesli brak deklaracji etykiet dla stosu programowego MADS-a, przyjmowane są domyślne wartości @PROC_VARS_ADR=$0500, @STACK_ADDRESS=$0600, @STACK_POINTER=$FE
- dodany repeat_counter #, który można używać zamiennie z dyrektywą .R
- wystapi błąd '^ not relocatable' przy próbie relokacji rozkazu 'lda ^label'
- dodana obsługa symboli publicznych dla stałych (C-ONSTANT) w blokach PUBLIC
- poprawiona relokowalnosc dla tablic .ARRAY, danych stworzonych przez .STRUCT, parametrów przekazywanych do procedur przez stała #
v1.7.2
- przepisana na nowo obsługa pseudo rozkazów REQ, RNE, RPL, RMI, RCC, RCS, RVC, RVS, SEQ, SNE, SPL, SMI, SCC, SCS, SVC, SVS
- poprawione działanie dyrektywy .LINK dla bloków o stałych adresach
- poprawione testowanie słów zarezerwowanych (można używać nazw zarezerwowanych dla 65816 gdy używamy tylko 6502)
- zmiany w listingu, wyświetla informacje o numerze banku tylko gdy bank > 0
- dodana obsługa makro rozkazów MWA, MWX, MWY, MVA, MVX, MVY, ADD, SUB, INW, DEW (do ich obsługi nie są już potrzebne makra)
v1.7.1
- dodana możliwość używania nazw mnemoników 65816 w trybie pracy 6502, w trybie 65816 wystąpi już błąd Reserved word
- poprawione działanie pseudo rozkazów skoków SCC, RNE itp. w makrach
- usprawnione wykonywanie wielu makr rozdzielonych znakiem dwukropka ':'
v1.7.0
- usunięty błąd, który powodował zbyt mała liczbę przebiegów asemblacji
- dodana obsługa pseudo rozkazów JEQ, JNE, JPL, JMI, JCC, JCS, JVC, JVS (makra nie są już potrzebne do ich obsługi)
v1.6.9
- rozszerzona składnia dla .ARRAY, .PUT
- dodany pseudo rozkaz EXT pozwalający na deklaracje etykiety external
- dodane makra JEQ, JNE, JPL, JMI, JCC, JCS
- dodane dyrektywy .PAGES i .ENDPG
- dodana dyrektywa .END zastepujaca inne dyrektywy .END?
- przełącznik -H zastąpiony został przez -HC (generuje plik nagłówkowy dla CC65)
- dodany nowy przełącznik -HM generujący plik nagłówkowy dla MADS-a z sortowaniem na etykiety typu CONSTANTS, VARIABLES, PROCEDURES
- dodana nowa dyrektywa .RELOC generująca kod relokowalny w formacie MADS-a
v1.6.8
- dodana nowa dyrektywa .PUT oraz rozszerzona składnia dla dyrektywy .GET (../EXAMPLES/MSX/MPT_PLAYER/MPT_RELOCATOR.MAC , ../EXAMPLES/MSX/TMC_PLAYER/TMC_RELOCATOR.MAC)
- dodana obsługa pseudo rozkazów XASM-a REQ, RNE, RPL, RMI, RCC, RCS, RVC, RVS, SEQ, SNE, SPL, SMI, SCC, SCS, SVC, SVS
- dodana możliwość łączenia dowolnej liczby znanych MADS-owi mnemoników przy pomocy znaku ':' (styl XASM-a), np.:
lda:cmp:req 20 ldx:ldy:lda:iny label
v1.6.6 - 1.6.7
- źródło MADS-a kompatybilne z Free Pascal Compiler, po kompilacji możliwe jest jego używanie na innych platformach systemowych, jak np. Linux, Mac OS, OS/2 itp.
- od teraz MADS sam dobiera odpowiednią liczbę przebiegów asemblacji, przełącznik '/3' nie jest już potrzebny
- poprawiony i rozbudowany został mechanizm przekazywania parametrów do MADS-a (rozdział 'Opcje assemblera')
- poprawione zostało wywołanie makra w linii rozdzielanej znakiem '\' oraz usprawnione rozpoznawanie i wykonywanie linii rozdzielanych znakami '\'
- poprawiony błąd, w którym MADS mylił dyrektywę .ENDM z pseudorozkazem IFT
- poprawione działanie instrukcji warunkowych .ELSEIF, .ELSE
- poprawione testowanie poprawności instrukcji warunkowych w makrach
- obsługa procedur .PROC została rozbudowana o nowe makra i mechanizmy, dzięki którym podobna jest w działaniu jak i łatwości użycia do procedur z języków wyższego poziomu
- dla procedur .PROC z zadeklarowanymi parametrami potrzebna jest teraz dodatkowa deklaracja @PROC_VARS_ADR
- brak ograniczeń w liczbie parametrów przekazywanych do procedur, jedynym ograniczeniem jest dostępna pamięć
- dodany nowy przełącznik /d:label=value pozwalający zdefiniować nową etykietę MADS-a z poziomu linii poleceń
- dodany nowy przełącznik /x "Exclude unreferenced procedures" pozwalający pominąć podczas asemblacji nie używane w programie procedury zadeklarowane dyrektywą .PROC
- nowa opcja OPT T+ (track sep, rep) śledząca zmiany rozmiaru rejestrów A,X,Y dokonywane przez rozkazy SEP, REP (CPU 65816)
- nowe biblioteki w katalogu ..\EXAMPLES\LIBRARIES
- w deklaracji obszaru lokalnego .LOCAL nie jest wymagane podanie nazwy obszaru
- nowe operatory '-=', '+=', '++', '--' pozwalające zmniejszyć/zwiększyć wartość etykiety tymczasowej, np.:
?label -- -> ?label=?label-1 ?lab ++ -> ?lab=?lab+1 ?temp += 3 -> ?temp=?temp+3 ?ofset -= 5 -> ?ofset=?ofset-5
- rozszerzona o znak przecinka składnia deklaracji parametrów procedur, np.:
.proc nazwa (.byte a,b,c .word d,e) .endp
v1.6.5
- dodany nowy przełącznik '-3' włączający 3 przebiegi zamiast 4-ech dla szybszej asemblacji
- poprawione przetwarzanie zadeklarowanych struktur w pamięci MADS-a, kolejność wystąpienia w listingu nie ma już znaczenia
- dodana możliwość połączenia dowolnej ilości linii listingu w jeden wiersz za pomocą znaku '\'
v1.6.4
- dodana dyrektywa .R, zwracająca wartość licznika pętli .REPT <0..maks>
- dodana możliwość stosowania spacji w deklaracji typu danych np. dta a (...
- usunięty zauważone błędy