ブートローダのコマンド

マニュアルの目次に戻る

ブートローダの概略

　ブートローダは、Ｈ８の内蔵ＥＥＰＲＯＭに焼かれています。（Ｈ８ＣＰＵの新品時から焼かれているわけではありません。ＭＳＸ−Ｈ８カートリッジに載せる前にあらかじめ秋月Ｈ８マザーボードで焼く必要があります。）

　ＭＳＸ−Ｈ８カートリッジがリセットされた直後、最初にＭＳＸ側のプログラムと対話するのはこのブートローダです。カートリッジの存在確認もブートローダが正しい応答を返すかどうかによって行います。

　その後、ブートローダは、ＭＳＸからのコマンドを受け取り解釈し、ＭＳＸからＨ８へのデータやプログラムの転送、Ｈ８上でのプログラムの実行などを行います。

　また、ブートローダは以下のような極めて簡素ながら一応のデバッグ機能ももっています。

・Ｈ８側のメモリをＭＳＸ側にダンプできる。

・ユーザープログラム（サブルーチン）実行前にレジスタの値を設定することができ、また実行後のレジスタの値を知ることができる。

・ユーザープログラムの実行中にＮＭＩがかけられた場合、あるいはユーザープログラム上で TRAPA #3 命令が実行された場合、ユーザープログラムの実行を中断し、その時点のＨ８のレジスタの値を知ることができる。
（ただし、中断したプログラムの再開は考えていません。どのみちハンドシェーク手順は壊されますから、完全な実行再開は不可能です。）

ユーザープログラム中断機能

・リセット

　８２５５のポートＢのビット７を "1" にするとＨ８にリセットがかかります。確実にリセットをかけるため、ビットが "1" の状態を１０μ秒程度続けてください。その後このビットを "0" にすると、ブートローダが起動し、ブートローダはリセットアクノリッジコード（0F5H）を８２５５のポートＡに返し、ブートローダコマンド受け付け状態になります。ＭＳＸ側は８２５５ポートＣのＩＢＦビットが "1" になるのを待った上でポートＡを読み、それがリセットアクノリッジコードであることを確認してからコマンドを送出してください。
　なお、すでにＨ８上で何らかのアプリケーションが走っており、そのアプリケーションがリセットをかけられる直前にポートＡにデータを書き込んでいる可能性もあります。その場合、リセットをかけた後最初にポートＡ読み出される値はリセットアクノリッジコードと違うこともあります。もし違っていたらもう一度ポートＡを読んでください。ＭＳＸ−Ｈ８カートリッジが正常であれば２度目は必ずリセットアクノリッジコードが読み出せるはずです。（この２度目の読みこみのときにはＩＢＦビットのチェックは必要ありません）

・ＮＭＩ

　８２５５のポートＢのビット６に "0"→"1"→"0" のパルスを送るとＨ８にＮＭＩがかかります。リセットと違い、ＮＭＩはパルスのエッジでかかるので、パルス幅は短くてもかまいません。
　ＮＭＩをかけられると、その時点のＣＰＵのレジスタの値がＲＡＭ上のレジスタ保存エリアに保存され、プログラムの実行権はユーザープログラムからブートローダに戻ります。そしてブートローダはＮＭＩアクノリッジコード（0F7H）を８２５５のポートＡに返し、ブートローダコマンド受け付け状態になります。
　ＮＭＩアクノリッジコードも、リセットと同様１回目は違う値が読み出されることがありますので、その場合もう一度読み出してください。

　すでにブートローダコマンド受け付け状態のときにＮＭＩをかけると、ＮＭＩアクノリッジコードは返しますが、その時点のレジスタ値の保存は行いません。

・トラップ

　ユーザープログラム実行中に TRAPA #3 命令（命令コード H'5730 ）が実行されると、その時点のＣＰＵのレジスタの値がＮＭＩの時と同様にＲＡＭ上のレジスタ保存エリアに保存され、プログラムの実行権はユーザープログラムからブートローダに戻ります。これを簡易ブレークポイントとして使用することができます。ユーザープログラムが正常終了ではなく、トラップによって中断された場合ＣＡＬＬコマンドの戻り値が 0F2H ではなく 0F3H なので、正常終了との判別ができます。

ブートローダコマンドの送りかた

　ブートローダのコマンドは８２５５のポートＡからコマンドをバイトデータ列として送ることによって行います。コマンドによってはＨ８から戻り値を返してくることもあります。言うまでもないことですが、それら１バイト１バイトのやり取りは８２５５モード２のハンドシェーク手順にしたがって行います。

　コマンドをやり取りする際、パラメータや戻り値として２バイト〜４バイト数値を扱うこともありますが、そのバイト並びの順は「モトローラ方式」、すなわち高位バイトから先に送ります。

　好ましいことではないのですが、コマンドのデータ列やＨ８から戻ってくる戻り値をやり取りしている最中に、エラーなどによってどうしても中断せざるを得ないときがあります。中断した後、次のコマンドを送ろうとしてもブートローダ側はコマンド受け付け状態になっていません。そのような場合はＮＭＩをかければコマンド受け付け状態にすることができます。

ここで言うエラーとはＭＳＸ側の問題です。たとえばＨ８側のメモリ内容を大量にダンプしてディスクに書き出す等の処理を行っている最中にディスクがいっぱいになってしまった、といったケースなどです。 　基本的にＭＳＸとＨ８の間のデータ化け等のエラーは無いものとしています。ＭＳＸ本体に供給されているＡＣ１００Ｖの瞬間的な停電、電子ライターの着火時の火花、違法無線局等の強烈な電波、あるいは宇宙のかなたからやってくる宇宙線などにより、データ化けが起こる可能性は皆無とは言い切れませんが、対処のしようがありません。

ブートローダコマンドリファレンス

ＨＥＬＯコマンド

コマンド： 080H
戻り値　： 0F0H (GOOD) または 0F1H (BAD)

　ＨＳＸ−Ｈ８カートリッジの存在確認のためのコマンドです。このコマンドを受け取るとブートローダはカートリッジ上の１ＭバイトのＲＡＭを簡単にチェックし、問題なさそうであればＧＯＯＤコードを返し、異常があればＢＡＤコードを返します。

　ＨＥＬＯコマンドによるＲＡＭのチェックは極めて簡易的なものです。徹底的に厳密なＲＡＭチェックをしないと気が済まない人は自前でＲＡＭチェックプログラムを作って、それをＨ８内蔵ＲＡＭにでも転送して実行してください。

ＶＥＲコマンド

コマンド： 081H
戻り値　： 'H' '8' VERh VERl

　ＭＳＸ−Ｈ８カートリッジのバージョンを４バイトで返します。最初の２バイトはアスキーコードで 'H8' 、次の１バイトはメジャーバージョン番号（小数点以上）のバイナリ値、その次がマイナーバージョン番号（小数点以下）のバイナリ値です。現在のバージョン番号は０．１ですので（まだ本格的に公開できるバージョンではありません(^^;）、以下のようなバイト列がＭＳＸ側に返されることになります。

	048H 038H 000H 001H

　なお、さらに詳しいバージョン情報はＨ８の H'000100 番地から２５６バイトに書かれていますので、必要ならそこを参照してください。

ＬＯＡＤコマンド

コマンド： 096H  ADRh ADRm ADRL  LENh LENm LENl  {データ列}
戻り値　： なし

　Ｈ８上のメモリに連続でデータまたはプログラムを書き込みます。コマンドコードに続けてＨ８のメモリのアドレスと転送する長さ（バイト単位）をそれぞれ３バイトづつ送ります。その後に続けて指定の長さ分だけデータを送ります。

　Ｈ８側ではアドレス範囲のチェックなどは一切行っておりません。ブートローダのワークエリアやＨ８のＩ／Ｏエリアなどに不用意にデータを書き込まないよう注意してください。

ＤＵＭＰコマンド

コマンド： 097H  ADRh ADRm ADRL  LENh LENm LENl
戻り値　： {データ列}

　Ｈ８上のメモリの内容をＭＳＸ側に読み込みます。コマンドコードに続けてＨ８のメモリのアドレスと転送する長さ（バイト単位）をそれぞれ３バイトづつ送ると、Ｈ８側からは指定の長さ分だけデータが送られてきます。

ＰＯＫＥ／ＰＯＫＷ／ＰＯＫＬコマンド

コマンド(POKE)： 090H  ADRh ADRm ADRl  DATA
　　　　(POKW)： 092H  ADRh ADRm ADRl  DATAh DATAl
　　　　(POKL)： 094H  ADRh ADRm ADRl  DATAhh DATAhl DATAlh DATAll
戻り値　　　　： なし

　Ｈ８上のメモリに１バイト数値、２バイト数値、４バイト数値を書き込みます。なお、２バイト数値、４バイト数値を書き込む場合、アドレスは偶数でなければいけません。奇数アドレスを指定してもエラーにはなりませんが、正しい書きこみは行われません。

ＰＥＥＫ／ＰＥＫＷ／ＰＥＫＬコマンド

コマンド(PEEK)： 091H  ADRh ADRm ADRl
　　　　(PEKW)： 093H  ADRh ADRm ADRl
　　　　(PEKL)： 095H  ADRh ADRm ADRl

戻り値(PEEK)　： DATA
　　　(PEKW)　： DATAh DATAl
　　　(PEKL)　： DATAhh DATAhl DATAlh DATAll

　Ｈ８上のメモリから１バイト数値、２バイト数値、４バイト数値を読み出します。なお、２バイト数値、４バイト数値を読み出す場合、アドレスは偶数でなければいけません。奇数アドレスを指定してもエラーにはなりませんが、正しい読み出しは行われません。

ＬＤＣＭコマンド

コマンド： 098H  ADRh ADRm ADRL  LENh LENm LENl  {データ列}
戻り値　： なし

　ＬＯＡＤコマンドと同様の働きをするのですが、ベタのバイト列ではなく圧縮されたデータを転送します（ LDCM の 'CM' は CoMpress の略）。それをＨ８側で展開してメモリに書きこみます。圧縮データの形式については現在煮詰めている最中なので、いましばらくお待ちください。

ＲＥＬＣコマンド

コマンド： 09AH  PADRh PADRm PADRl  TADRh TADRm TADRL  RADRh RADRm RADRL
戻り値　： なし

　Ｈ８側のＲＡＭ上にあるユーザープログラムをリロケートします。発想としてはＭＳＸのＨ−ＦＯＲＴＨのＸＲＬと同じで、Ｈ８は完全リロケータブルのプログラムを作るのは難しいので（不可能ではないですが）、ブートローダでリロケートをサポートしよう、というものです。 PADR はリロケートしたいプログラムの先頭番地、TADR はリロケート後の番地、 RADR はリロケーションテーブルの先頭番地です。リロケーションテーブルの構造については現在煮詰めている最中ですのでしばらくお待ちください。

ＭＯＶＥコマンド

コマンド： 099H SRCh SRCm SRCl LENh LENm LENl DSTh DSTm DSTl
戻り値　： なし

　Ｈ８側のＲＡＭ上にあるプログラムまたはデータをブロック転送します。転送元と転送先がダブっている場合の転送方向もちゃんと考慮されています。SRC は転送元アドレス、LEN は長さ（バイト単位）、DST は転送先アドレスです。

ＣＡＬＬコマンド

コマンド： 09FH  ADRh ADRm ADRl
戻り値　： 0F2H（正常終了）または 0F3H（TRAPA #3 による中断）

　Ｈ８側のＲＡＭ上のユーザープログラムを実行します。ジャンプではなくコール（ＪＳＲ）を行っているので、ユーザープログラムがＲＴＳで終わるようになっていればブートローダに戻ってきます。その場合戻り値として 0F2H を返します。ユーザープログラムが TRAPA #3 命令で中断された場合は 0F3H を返します。
　当たり前の話ですが、ユーザープログラムがその中で無限ループするようなプログラムの場合、ブートローダには戻ってきません。当然戻り値も返ってきません。（リセットかＮＭＩをかければ戻ってきますが）

　ＣＡＬＬコマンドの具体的な動作を説明しますと、まずレジスタ保存エリアの ER0〜ER6 の値がＣＰＵのレジスタにロードされ、スタックポインタ（ER7）に H'FFFF00 が設定され、指定された番地が呼び出されます。
　そしてＲＴＳで戻ってきた場合はＣＰＵレジスタの ER0〜ER6 がレジスタ保存エリアに保存され、 0F2H を返します。 TRAPA #3 で戻ってきた場合は CCR、PC、ER0〜ER7 がレジスタ保存エリアに保存され、 0F3H を返します。
　よって、実行前にＰＯＫＬコマンド等でレジスタ保存エリアにデータを書きこめばレジスタの値を指定することができますし、ＰＥＫＬコマンド等によって実行後のレジスタの値を知ることができます。

　レジスタ保存エリアは以下の番地に存在します。



H'FFEF10	CCR（最上位バイト）、PC（下位３バイト）
H'FFEF14	ER0
H'FFEF18	ER1
H'FFEF1C	ER2
H'FFEF20	ER3
H'FFEF24	ER4
H'FFEF28	ER5
H'FFEF2C	ER6
H'FFEF30	ER7

※注意　タイムアウトチェックについて

「ＭＳＸからのアクセス」には、ブートローダコマンドのタイムアウトチェックはせいぜい数ミリ秒で良い、と書きましたが、ＭＯＶＥコマンド、ＲＥＬＣコマンドは処理すべきデータ量によっては、次のコマンドを受け付けるまでに秒近い時間がかかることがありますので気を付けてください。