Экспроза
RC Piccolo, Датский компьютер RC702, выпускаемый с 1980 года.
Перевод статьи RC700 CP/M BIOS
Источник: RC700 CP/M BIOS
RC700 был в основном разработан как компьютер CP/M-80, хотя он мог быть использован с автономными системами, как RC COMAL-80 и UCSD Pascal. Наиболее распространенный вариант CP/M для RC700 была CP/M версии 2.2, в то время как исходный код для CP/M 2.2 был достоянием общественности - BIOS для RC700 была собственностью Regnecentralen и никогда официально не была выпущена. BIOS был заказом для RC700, и содержал код для сопряжения CP/M к аппаратным средствам RC700.
На основе информации из архивов DDHF, я восстановил оригинал для RC700 CP/M BIOS и хотел бы поблагодарить Dansk Datahistorisk Forening ( DDHF) за их поддержку. Я считаю, что сохранение и восстановление программного обеспечения для старых компьютеров так же важно, как и сохранение оборудования. Исходный BIOS-код RC700 CP/M дает уникальную возможность сравнить состояние самых современных систем программирования с микро-ЭВМ начала 80-х гг.
CP/M архитектура
Операционная система CP/M была разработана для множества различных микрокомпьютеров на базе 8080, поэтому был необходим интерфейс между операционной системой и аппаратными средствами.
CP/M была разделена на четыре части, называемой базовой системы ввода/вывода (BIOS), базовая операционная система Disk (BDOS), командная консоль процессора (КПК) и Переходная Программная область (ТПА).
BIOS модуль был аппаратно-зависимый, который определял интерфейс низкого уровня с аппаратными средствами RC700.
BDOS был сопряжен с BIOS через таблицу переходов в начале BIOS.
КПК была использована для интерпретации и выполнения команд из командной строки, а ТФК была областью памяти, используемой для запуска прикладных программ.
RC700 автозагрузчик (см. ниже) загружает BIOS (включая код INIT) с диска в память и вызывает точку входа в коде INIT.
Это настраивает аппаратное обеспечение, а затем загружает BDOS в память.
После инициализации часть INIT больше не нужна и она переписывается BDOS.
Затем BDOS взаимодействует с аппаратным обеспечением через BIOS.
| FFFFH | ||
| BIOS | DA00H | |
| BDOS | INIT | D480H |
| CC00H | ||
| CCP | C400H | |
| TPA | 0100h | |
| 0000H | ||
История
На одном из моих визитов в DDHF, я наткнулся на распечатку исходного кода для RC700 BIOS.
Это не оригинальная, но специальная версия, которая была исправлена, чтобы работать в RC700 с двумя дополнительными YD-380 гибкими дисками.
Копия принадлежала Петру Heinrich, который получил её из техники RC. Слепки, кажется, были сделаны кем-то с инициалами "Тфл" в 1987 году. Хотя эта версия была исправлена, первоначальный исходный код сохранился в комментариях по всему коду, так что исходный код может быть восстановлен из исправленной версии.
RC700 BIOS изначально была реализована в 1982 году Карстен Dindorp и Уго К., но была изменена несколько раз, чтобы исправить ошибки и реализовать поддержку новых аппаратных средств, в частности поддержку RC703 компьютеров и жестких дисков RC763, людьми с инициалами SC, VN, FK и ЛО.
Пожалуйста, дайте мне знать, если вы знакомы с кем-либо из этих людей. Тогда я смогу обновить эту страницу с их реальными именами, чтобы они могли получить должное за их вклад. В распечатке, "Хьюго К." усекается, так что я не знаю полное имя Хьюго.
Бинарные версии RC700 BIOS сохранились на RC700 дискетах, а двоичный машинный код может быть считан из цилиндра 0 этих дискет, как описано в исходном коде.
Реконструкция
DDHF был очень добр и одолжил мне распечатку, чтобы я мог сделать её скан с высоким разрешением.
Я реализовал это через программу OCR, чтобы получить текст исходного кода, но программа OCR не сохраняет форматирование текста. Кроме того, качество OCR в исходном коде текста было довольно бедным и пришлось его редактировать, чтобы восстановить и сделать похожим на оригинал с распечатки.
После этого процесса я имел машиночитаемую версию исходного кода для RC700 CP/M BIOS. Копию не самого исходного кода, но выходной файл листинга (.LST) на ассемблере.
Это показывает, что она была собрана с помощью Microsoft MACRO-80 Ассемблера, поэтому я попытался собрать исходный код, восстановленный с помощью M80, но это дало много сообщений об ошибках, так что код источника был не совсем готов для изготовления RC700 CP/M BIOS.
Обратный инжиниринг
Так как у меня была бинарная версия машинного кода с образа дискеты, я знал точный результат, который ожидаемый на выходе ассемблера. Тем не менее, версия на образе дискеты для более ранней версии BIOS (RC700 56k CP/M vers.2.2 rel.2.1), в то время как распечатка основана на 'RC703 56k CP/M вар. 2.2 отн 1.1', так что для получения рабочей версии исходного кода BIOS, я решил реконструировать 'RC700 56k CP/M vers.2.2 rel.2.1 версию' из исходного кода.
Путем сборки исходного кода, сравнивая его байт за байтом с бинарной версией образа дискеты, я смог обнаружить все различия между оригинальной версией и версией, полученной из исходного кода.
Все патчи, сделанные Тфл были четко обозначены в тексте и оригинальный исходный код был сохранен в комментариях, так что его было легко вернуть. Тем не менее, все еще существует ряд различий между собранной и оригинальной бинарной версией, так что мне пришлось вручную отслеживать их и попытаться восстановить исходный код для оригинальной версии. В целях экономии места, абсолютные переходы были заменены относительными переходами, так что я вернул их.
Дифференциалы также выявили ряд ошибок распознавания, которые было легко исправить. Были также некоторые более существенные изменения, где я пытался восстановить исходный код. Это не точный процесс, но я стремился сохранить оригинальный стиль кода и добавлять комментарии в том же духе, что и остальная часть исходного кода, с сохранением ''Danglish комментариев в стиле 80-х годов.
Даже если я не смогу утверждать, что это 100% правильная реконструкция исходного кода, то считаю, что 97% или более исходного кода BIOS является оригинальным.
Исходный код
Теперь у меня есть версии исходного кода, по которым можно точно воспроизвести оригинальный BIOS от RC700 56k CP/M vers.2.2 rel.2.1.
Исходный код содержит перечень включаемых директив, которые указывают, что исходный код был разделен на несколько исходных файлов. Я разделил исходный код в эти файлы. Перечень не содержит каких-либо ключей к имени файла на ассемблере верхнего уровня, так что я назвал его BIOS.MAC.
BIOS может быть построен с использованием Microsoft MACRO-80 Ассемблер и CP/M линкером:
M80 BIOS.REL, BIOS.LST = BIOS.MAC LINK BIOS.BIN = BIOS.REL [LD0000
Это создаст бинарный файл BIOS.BIN, который можно записать на цилиндр 0 на загрузочном диске.
Для того, чтобы построить это на основе гибких дисков, вам необходимо два диска: один - для исходного кода (B:), а другой - для ассемблера и компоновщика (A:). Вы можете использовать эмулятор, чтобы построить BIOS из исходного кода:
| BIOS.MAC | ГЛАВНАЯ исходный файл RC700 CP/M BIOS |
| BIOSTYPE.MAC | BIOS Кoнфигурация параметров |
| INIPARMS.MAC | HARDWARE параметры инициализации |
| DANISH.MAC | Датский INPUT/OUTPUT Конверсия ТАБЛИЦЫ |
| INIT.MAC | HARDWARE инициализирующий код |
| CPMBOOT.MAC | CP/M BIOS ДЖАМП Столик и BIOS Extentions |
| SIO.MAC | Z-80 Дисковод SIO |
| DISPLAY.MAC | Драйвер дисплея |
| FLOPPY.MAC | Дисковод FLOPPY |
| HARDDSK.MAC | Дисковод ВИНЧЕСТЕР |
| DISKTAB.MAC | DISK определение таблицы |
| INTTAB.MAC | ТАБЛИЦА ПРЕРЫВАНИй |
| PIO.MAC | Z-80 дисковод PIO |
Пожалуйста, будьте терпеливы при сборке исходного кода на эмуляторе. Это займёт несколько минут, чтобы закончить.
Эмулятор работает на частоте примерно со скоростью реального времени, так что оно должно быть сравнимо со временем реальной RC700 машины 80-х годов.
Автозагрузчик
Бутстраповский загрузчик нужен для загрузки CP/M на RC700 компьютере. RC702 имеет 2KB диск с программой автозагрузчика для загрузки компьютера. Когда RC702 сбрасывается, нижние 2K памяти переносится на загрузочный диск, что позволяет системе запустить программу автозагрузчика. ROM можно отключить с помощью OUT 0x18, инструкции, делая полный 64K RAM доступными. Автозагрузчик отвечает за загрузку операционной системы с диска в память. Автозагрузчик инициализирует оборудование в известное состояние, а затем считывает первую дорожку дискеты (или жесткий диск) в память по адресу 0x0000.
На одном из дисков, которые я получил от DDHF, я нашел исходный код листинга автозагрузчика для RC700:
AUTOLOAD файл для RC700 и RC703 микрокомпьютер REGNECENTRALEN октября 1982 JOS
Загрузочный диск ROB358 более новая версия, чем ROA375 я первоначально использовал в RC700 эмуляторе.
Я сделал диск сборки для загрузки ROB358, так что он может быть
построен из исходного кода:
M80 ROB358.REL, ROB358.LST = ROB358.MAC LINK ROB358.ROM = ROB358.REL [LD000
ROB358 поддерживает загрузку с жесткого диска, так что эмулятор теперь может загружаться непосредственно с жесткого диска и теперь это загрузочный диск по умолчанию в моем RC700 эмуляторе.
; RC COMPUTER 23.04.83 25.06.82 15.09.82 ; 23.10.82 05.01.83 ; ; SUBJECT: RC700 CP/M BASIS SOFTWARE ; ; AUTHOR: KARSTEN DINDORP & HUGO K. ; ; HARD DISK CORRECTIONS: SC & VN JUNE 82 ; ; This program consists of: ; ; 1. Hardware initiatization routines ; ; 2. CP/M BIOS ; ; and constitutes the basis software for the CP/M operating system ; on the RC700 micro computer. ; ; The program resides on cylinder 0 of a RC700 CP/M system discette, ; and is loaded into RAM from address 0000 and forward, when the ROM ; bootstrap loader is activated by a hardware reset. ; ; UPGRADES: 1: Support of 16 bit sector number. ; 2: Support of upto 4 Winchester drives. ; 3: Support all tracks on floppy disks. ; 4: Alternative register set not used. ; 5: Alternative hard disk configuration. ; 6: Warm boot from hard disk drive C ; ; The format of TRACK 0 is as follows: ; ; SECTOR BYTE CONTENTS ; 01 000-001 Start address. Entered from ROM bootstrap loader. ; 01 002-007 0 ; 01 008-013 ' RC702' ; 01 014-127 not used. Reserved for ROM bootstrap loader. ; 02 000-127 configuration parameters. ; 03 000-127 output conversion table. ; 04-05 000-127 input conversion table. ; 06- and forward Hardware initialization routines and CPM BIOS. ; .Z80 TITLE RC702 CP/M BASIS SOFTWARE RELEASE 1.1 83.01.05 SUBTTL GLOBAL CONSTANT DEFINITION PAGE ;======================================================== ;= I/O ADDRESSES = ;======================================================== PIOAC EQU 12H ; PIO CHANNEL A CONTROL PIOAD EQU 10H ; PIO CHANNEL A DATA PIOBC EQU 13H ; PIO CHANNEL B CONTROL PIOBD EQU 11H ; PIO CHANNEL B DATA CTCCH0 EQU 0CH ; CTC CHANNEL 0 CTCCH1 EQU 0DH ; CTC CHANNEL 1 CTCCH2 EQU 0EH ; CTC CHANNEL 2 CTCCH3 EQU 0FH ; CTC CHANNEL 3 SIOAC EQU 0AH ; SIO CHANNEL A CONTROL SIOAD EQU 08H ; SIO CHANNEL A DATA SIOBC EQU 0BH ; SIO CHANNEL B CONTROL SIOBD EQU 09H ; SIO CHANNEL B DATA CTC2C0 EQU 44H ; CTC 2 CHANNEL 0 CTC2C1 EQU 45H ; CTC 2 CHANNEL 1 CTC2C2 EQU 46H ; CTC 2 CHANNEL 2 CTC2C3 EQU 47H ; CTC 2 CHANNEL 3 HDDARG EQU 60H ; WD1000 DATA REGISTER HDERRG EQU 61H ; WD1000 ERROR REGISTER (READ ONLY) HWPCMP EQU HDERRG ; WD1000 WRITE PRECOMP. REGISTER (WRITE ONLY) HSECCT EQU 62H ; WD1000 SECTOR COUNT HSECNO EQU 63H ; WD1000 SECTOR NUMBER HCYLLO EQU 64H ; WD1000 CYLINDER NO. LOW HCYLHI EQU 65H ; WD1000 CYLINDER NO. HIGH HSZDHD EQU 66H ; WD1000 SIZE/DRIVE/HEAD REGISTER HDSTRG EQU 67H ; WD1000 STATUS REGISTER (READ ONLY) HCMDRG EQU HDSTRG ; WD1000 COMMAND REGISTER (WRITE ONLY) PAGE DMAC EQU 0F8H ; DMA CONTROL DMAMOD EQU 0FBH ; DMA MODE REGISTER DMAMAS EQU 0FAH ; DMA MASK REGISTER DMAAD0 EQU 0F0H ; ADDRESS REGISTERS DMAAD1 EQU 0F2H ; DMAAD2 EQU 0F4H ; DMAAD3 EQU 0F6H ; DMACN0 EQU 0F1H ; WORD COUNT REGISTERS DMACN1 EQU 0F3H ; DMACN2 EQU 0F5H ; DMACN3 EQU 0F7H ; DMACBC EQU 0FCH ; CLEAR BYTE COUNTER DMAREQ EQU 0F9H ; DMAMSK EQU 0FFH ; DMATMP EQU 0FDH ; DSPLC EQU 001H ; DISPLAY CONTROL DSPLD EQU 000H ; DISPLAY DATA FDC EQU 004H ; FLOPPY CONTROL FDD EQU 005H ; FLOPPY DATA BELL EQU 01CH ; SW1 EQU 014H ; PAGE ;======================================================== ;= RAM LAYOUT DEFINITION = ;======================================================== MSIZE EQU 56 ; AVAILABLE MEMORY EXCL. BIOS BIAS EQU (MSIZE-20)*1024 ; CPMB EQU 3400H+BIAS ; CCP BASE CCPCLR EQU CPMB+03H ; CCP-START ADDRESS +3 CPML EQU 1600H ; LENGTH OF CCP AND BDOS BDOS EQU CPMB+806H ; BDOS BASE BIOS EQU CPMB+CPML ; BIOS BASE BUFF EQU 80H ; DMA BUFFER IOBYTE EQU 3 ; CDISK EQU 4 ; CURRENT LOGGED IN DISK NSECTS EQU CPML/128 ; LENGTH OF CCP AND BDOS IN 128 BYTES SECTORS CBOOT EQU 280H ; ROM BOOTSTRAP LOADER ENTRY POINT PATCH1 EQU CPMB+144CH ; FIRST PATCH ADDRESS TO WBOOT FROM HD PATCH2 EQU CPMB+149AH ; SECOND DO. START EQU 0D480H ; START OF CODE (INIT + BIOS) BGSTAR EQU 0F500H ; START OF BACKGROUND BITTABLE ENDPRG EQU 0EE80H ; RESERVED AREA FOR BIOS VARIABLES ISTACK EQU BGSTAR+250+38 ; STACK USED BY INTERRUPT ROUTINES STACK EQU ISTACK+96 ; STACK USED BY BIOS DRIVERS OUTCON EQU 0F680H ; OUTPUT CONVERSION TABLE INCONV EQU OUTCON+128 ; INPUT CONVERSION TABLE DSPSTR EQU 0F800H ; DISPLAY REFRESH MEMORY BASE CCTAD EQU DSPSTR+2001 ; COLUMN COUNT RCTAD EQU CCTAD+1 ; ROW COUNT CURSY EQU RCTAD+2 ; CURSUR Y POSITION LOCBUF EQU CURSY+1 ; DISPLAY BUFFER LOCATION XFLG EQU LOCBUF+2 ; XY ADDRESSING MODE FLAG LOCAD EQU XFLG+1 ; LOCATION OF CHAR USHER EQU LOCAD+2 ; OUTPUT CHARACTER POSITION BGFLG EQU USHER+1 ; BACKGROUND FLAG: ; 0 - AFTER CLEAR SCREEN ; 1 - AFTER SET FOREGROUND ; 2 - AFTER SET BACKGROUND LOCBBU EQU BGFLG+1 ; ADR0 EQU LOCBBU+2 ; FIRST BYTE OF ADDRESS IN XY ADDRESSING EXCNT0 EQU ADR0+1 ; EXIT ROUTINE 0 COUNT EXCNT1 EQU EXCNT0+2 ; EXIT ROUTINE 1 COUNT DELCNT EQU EXCNT1+2 ; DELAY COUNT EXROUT EQU DELCNT+2 ; JMP TO EXIT ROUTINE 1 FDTIMO EQU EXROUT+2 ; LOAD VALUE OF EXCNT1 RTC0 EQU 0FFFCH ; REAL TIME CLOCK RTC1 EQU 0FFFDH ; RTC2 EQU 0FFFEH ; RTC3 EQU 0FFFFH ; PAGE ;======================================================== ;= FLOPPY DRIVER VARIABLES = ;======================================================== HSTBUF EQU ENDPRG+1 ; HOST DISK DMA BUFFER DIRBF EQU HSTBUF+512 ; SCRATCH DIRECTORY AREA ALL0 EQU DIRBF+128 ; ALLOCATION VECTOR DRIVE 0 CHK0 EQU ALL0+71 ; CHECK VECTOR DRIVE 0 ALL1 EQU CHK0+32 ; ALLOCATION VECTOR DRIVE 1 CHK1 EQU ALL1+71 ; CHECK VECTOR DRIVE 1 ALVHD EQU CHK1+32 ; ALLOCATION VECTOR FOR 5 LOG.HARD DSK UNITS SEKDSK EQU ALVHD+71+(4*63) ; SEEK DISK NUMBER SEKTRK EQU SEKDSK+1 ; SEEK TRACK NUMBER SEKSEC EQU SEKTRK+2 ; SEEK SECTOR NUMBER HSTDSK EQU SEKSEC+2 ; HOST DISK NUMBER HSTTRK EQU HSTDSK+1 ; HOST TRACK NUMBER HSTSEC EQU HSTTRK+2 ; HOST SECTOR NUMBER LSTDSK EQU HSTSEC+2 ; LAST DISK SEEKED LSTTRK EQU LSTDSK+1 ; LAST TRACK SEEKED SEKHST EQU LSTTRK+2 ; SEEK SHR SECSHF HSTACT EQU SEKHST+2 ; HOST ACTIVE FLAG HSTWRT EQU HSTACT+1 ; HOST WRITTEN FLAG UNACNT EQU HSTWRT+1 ; UNALLOCATED REC COUNT UNADSK EQU UNACNT+1 ; LAST UNALLOCATED DISK UNATRK EQU UNADSK+1 ; LAST UNALLOCATED TRACK UNASEC EQU UNATRK+2 ; LAST UNALLOCATED SECTOR UNAMSK EQU UNASEC+2 ; LAST UNALLOCATED SECTOR MASKED ERFLAG EQU UNAMSK+1 ; ERROR FLAG RSFLAG EQU ERFLAG+1 ; READ SECTOR FLAG READOP EQU RSFLAG+1 ; 1 IF READ OPERATION WRTYPE EQU READOP+1 ; WRITE OPERATION TYPE DMAADR EQU WRTYPE+1 ; LAST DMA ADDRESS FORM EQU DMAADR+2 ; POINTER TO FORMAT BLOCK CFORM EQU FORM+2 ; CURRENT FORMAT EOTV EQU CFORM+1 ; LAST SECTOR ON TRACK DRNO EQU EOTV+1 ; HIGHEST DRIVE NO UNK1 EQU DRNO+1 ; ??? UNK2 EQU UNK1+1 ; ??? UNK3 EQU UNK2+1 ; ??? UNK4 EQU UNK3+1 ; ??? DSKNO EQU UNK4+1 ; CURRENT DISK DSKAD EQU DSKNO+1 ; CURRENT DMA ADDRESS ACTRA EQU DSKAD+2 ; ACTUAL (NOT CPM) TRACK NO IN READ/WRITE ACSEC EQU ACTRA+1 ; ACTUAL (NOT CPM) SECTOR NO IN READ/WRITE REPET EQU ACSEC+1 ; REPEAT COUNTER IN READ/WRITE RSTAB EQU REPET+1 ; RESULT TABLE MHDTSR EQU RSTAB+8 ; MIRROW OF WD1000 STATUS REGISTER MHDERR EQU MHDTSR+1 ; MIRROW OF WD1000 ERROR REGISTER HERRCT EQU MHDERR+1 ; WD1000 ERROR COUNTER SP_SAV EQU HERRCT+2 ; SYSTEM STACK POINTER SAVE AREA HD_FLG EQU SP_SAV+2 ; WD1000 BUSY FLAG (0=BUSY) HD_OFL EQU HD_FLG+1 ; OFFLINE/ONLINE FLAG (1=OFFLINE) FL_FLG EQU HD_OFL+1 ; FLOPPY BUSY FLAG (0=BUSY) WBFLAG EQU FL_FLG+1 ; WARMBOOT FLAG PAGE ;======================================================== ;= ACTUAL FLOPPY SYSTEM PARAMETERS = ;= INITIALIZED WHEN SELECT_DISK IS CALLED = ;======================================================== DPBLCK EQU WBFLAG+1 ; DISK PARAM BLOCK CPMRBP EQU DPBLCK+2 ; CP/M RECORDS PR. BLOCK CPMSPT EQU CPMRBP+1 ; CP/M SECTORS PR. TRACK SECMSK EQU CPMSPT+2 ; SECTOR MASK SECSHF EQU SECMSK+1 ; SECTOR SHIFT COUNT TRANTB EQU SECSHF+1 ; SECTOR TRANSLATION TABLE DTLV EQU TRANTB+2 ; DATA LENGTH DSKTYP EQU DTLV+1 ; DISK TYPE (0:=FLP, FF:=HARD) DUM EQU DSKTYP+6 ; FILLER TO OBTAIN 16 BYTE LENGTH ;============================================================================== ;= WD1000 MACRO COMMAND DEFINITIONS = ;============================================================================== RSTCMD EQU 10H ; RESTOTE COMMAND RDCMD EQU 28H ; READ SECTOR WITH DMA COMMAND WRTCMD EQU 30H ; WRITE SECTOR COMMAND FMTCMD EQU 50H ; FORMAT TRACK COMMAND SEEKCM EQU 70H ; SEEK COMMAND PAGE INCLUDE BIOSTYPE.MAC INCLUDE INIPARMS.MAC CONVTA: INCLUDE DANISH.MAC INCLUDE INIT.MAC DS (BIOS-$) ; ALIGN TO DA00H INCLUDE CPMBOOT.MAC INCLUDE SIO.MAC INCLUDE DISPLAY.MAC INCLUDE FLOPPY.MAC INCLUDE HARDDSK.MAC INCLUDE DISKTAB.MAC INCLUDE INTTAB.MAC INCLUDE PIO.MAC END
Явление точки миру
Хотя в первую очередь ум свербит вовсе не точка, а современный "прообраз" Буля, родившегося бы где-нибудь у нас, в глубинке. (да хотя бы и у меня... - по соседству)))
- Мигом бы "освистали", раскритиковали, подняли бы на смех из-за невозможности "скоренько" применить на практике его "безумные" идеи, а все "беспочвенные" философствования по этому поводу посчитали бы "бредом выжившего из ума чудилы", наложив "вето" и предав забвению всё то, что связывает нас с его именем и его работами...
Вы здесь » Альтруизм в программировании » Экспроза