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TinyKernel et termios

J'ai pris la décision de créer un mini noyau pour permettre l'accès aux fonctions du terminal via un system call (TRAP). Ceci afin de permettre aux programmes qui seront chargés dynamiquement d'avoir accès à ces fonctions sans avoir à connaître l'adresse des routines. Ces fonctions seront accesssible via le code machine TRAP qui est une interruption logicielle. L'interface des syscall sera évidemment documentée.

La deuxième décision que j'ai prise est de modifier le Wozmon pour qu'il utilise les fonctions du terminal. Ainsi la sous-routine ECHO du Wozmon sera remplacée par la routine putchar le BASIC utilisera aussi les fonctions du termios. De même lorsque le Wozmon fait une lecture du clavier le code sera modifié pour faire un appel a getchar. Je peux me permettre de faire ces changements car je ne suis pas limité par la taille de la mémoire comme l'était Steve Wozniak.

Fréquence du cpu

La troisième décision est d'utiliser l'oscillateur interne HSI du STM8S207K8 à sa fréquence maximale de 16Mhz comme Fmaster et le UART sera configuré à 115200 BAUD 8N1. L'initialisation du UART sera transférée dans terminal.

Clavier du Apple I et jeu de caractères

Le Apple I utilisait un jeu de caractères qui lui était unique situé dans la plage de code {128..223 (0x80..0xdf)}. Il s'agit de 2 transpositions du jeu de caractères ASCII {0..127 (0x00..0x7f)}.

  1. Pour les codes qui se trouve normalement dans la plage ASCII {96..127 (0x60..0x7f)} le bit 5 était forcé à 0 les transposants dans la plage {64..96 (0x40..0x5f)}. Limitant la plage dans l'intervalle {0..95 (0x00..0x5f)}. Donc Apple I n'utilisait que des lettres majuscules.

  2. Le bit 7 était forcé à 1 forçant la transposition des caractères {0..95 (0x00..0x5f)} vers {128..223 (0x80..0xdf)}.

Pour cette raison dans le fichier a1basic.asm Eric Smith utilise ASCII+$80 pour comparer le charactère lu avec un charactère ASCII. Ainsi l'espace (ASCII 0x20) devient:

Se011:	lda	#' '+$80
		sta	p2
		jmp	cout

Quatrième décision, Je vais m'en tenir au jeu de code ASCII. Le BASIC se chargera lui-même de transposer les lettres minuscules en majuscules comme je l'ai fait pour le Wozmon:

NEXTCHAR:
    call getchar 
    cp a,#BS  
    jreq BACKSPACE 
    cp a,#ESC 
    jreq GETLINE ; rejected characters cancel input, start over  
    cp a,#'` 
    jrmi UPPER ; already uppercase 
; uppercase character
; all characters from 0x60..0x7f 
; are folded to 0x40..0x5f     
    and a,#0XDF  
UPPER: ; there is no lower case letter in buffer 

fonction getline

Le BASIC va utilisé la fonction getline de termios.asm. getline ne transpose aucun caractère et contrairement au WozBASIC originial la ligne est terminée par un caractère ASCII NUL (0x00) plutôt que par un soulignement transposé (0xdf). Ce caractère transposé correspond en fait au caractère ASCII DEL 127 (0x7f).

Dans WozBASIC le caractère ASCII DEL tranposé à 0xdf était utilisé pour effacer le dernier caractère saisi. Dans ma version c'est le caractère ASCII BS back space (ASCII 8) qui joue le rôle de caractère d'effacement.

Comme dans Wozmon et WozBASIC le caractère ASCII ESC { 27 (0x1b) }, transposé en (0x9b) dans Apple I, est utilisé pour annuler la saisie d'une ligne de texte et a pour effet de retourner une ligne vide.

studying a1basic.asm

  • Basic entry point label cold:

    • call mem_init_4k:, which initialize lomem and himem, start and end of RAM reserved for BASIC program code.
    • mem_init_4k jump to new_cmd:
    • new_cmd: lsr auto_flag variable (clear), and initialize pp variable with himem then fallthrough clr_cmd: subroutine.
    • clr_cmd: initialize pv with lomem and clear for_nest_count, gosub_nest_count, synpag and Z1d then return.
  • Now at warm:

    • warm call crout to print a carriage return
    • lsr run_flag (clear?)
    • print a '>' character as a prompt
    • clear leadzr variable
    • check for auto_flag if negative it means automatic line number is active. If so variable aut_ln is loaded in X:A and routine prdec is called. After what a space is printed.
    • The stack is the initialize at 0x1ff and a call to readline is done.

pp and pv

* **pp**  pointer to program  initialized at code.end  
* **pv**  pointer to variables intialized at code.start  

boolean flags

Apple I integer BASIC utilise 4 indicateurs booléens et chacun utilise une variable octet. Le STM8 grâce à son jeu d'instructions qui permet de manipuler les bits dans un octet me permet d'utiliser 1 seul octet pour les 4 indicateurs basic.flags : * F_AUTO numérotation de ligne automatique * F_RUN programme en cours d'exécution * F_IF déclaration IF en cours d'évaluation * F_CR indique si la commande PRINT doit se terminer par CR


Nouvelle structure

variables du système BASIC

  • lomem pointeur indiquant l'adresse du début de l'espace réservé pour les programmes BASIC
  • himem pointeur iniquant la limite réservé pour les programmes BASIC, i.e. [lomem...himem[
  • progend pointeur indiquant la limite actuelle du code BASIC.
  • dvar_bgn pointeur indiquant le début des variables BASIC
  • dvar_end pointeur indiquant la limite actuelle des variables BASIC, i.e. [dvar_bgn...dvar_end[.
  • heap_free pointeur indiquant la dernière addresse allouée sur le heap.

Allocation des variables BASIC.

  • Les noms de variables sont de 1 ou 2 caractères ASCII.
    • les noms variables d'entier ou de tableau d'entiers on la forme LETTER[chiffre]. S'il s'agit d'un tableau d,entier le bit 7 du premier caractère est mit à 1. C'est pratique car ce bit n'est pas utilisé par le code ASCII.

    • Les noms de variables chaînes ont la forme lettre'$'. Le bit 7 de la lettre est toujours à 1.

    • Le bit 7 de la lettre du nom de variable est utilisé comme indicateur pour indiqué que le champ donné de la variable est un pointeur vers le heap où est réservé l'espace de donné pour cette variable. Si ce bit est à 1 Il s'agit d'un pointeur sinon il s'agit d'une variable scalaire entière dont les 2 octets suivant le nom corresponde à la valeur de cette variable. Ce heap n'est pas dynamique une fois que de l'espace pour une variabl y a été alloué cette allocation persiste pour la duré du programme.

Le pointeur heap_free indique l'adresse du tib lorsqu'aucun espace n'a été réservé et cette addresse va décroissasnt vers lomem lors que de l'espace est allouée.

Le pointeur dvar_end est à la même adresse que prog_end lorsqu'aucune variablle n'a étée créée et va croissant vers himem à chaque création d'une variable.

Lecture et modification d'une variable scalaire

Lorsqu'une valeur scalaire doit-être est lue ou modifiée le bit 7 de son nom est vérifié. si se bit est à 0 le champ donnée de la variable suit directement le nom. Par contre si le bit 7 est à 1 le champ donnée de la variable est indiquée par le pointeur qui suit le nom incrémenté de 2. En effet lorsque de l'espace est réservé pour un tableau sur le heap un entier de plus que la taille indiqué dans la commande DIM est réservé. Par exemple si on déclare DIM A4(20) 22 octets seront réservés sur le heap en plus des 4 réservés à l'adresse dvar_end. Donc après la création de cette variable l'adresse indiquée par dvar_end sera incrémentée de 4 et celle indiquée par heap_free sera décrémentée de 22 octets. Cet entier indique la taille du tableau. Donc la donnée d'indice (1) correspond à la deuxième position. Cet arrangement fait en sorte que la valeur de A=A(1) comme indiqué dans le manuel du Apple I BASIC.

Lecture et modification d'une chaîne de caractère.

Pour les chaînes de caractères puisqu'elles ont une longueur maximale de 255 caractères 1 seul octet est réservé au début de l'espace allouée sur le heap donc le permier caractère de la chaîne correspond au deuxième octet. Mais les chaînes se terminent par un 0 donc il faut comme pour les tableaux d'entiers réserver 2 octets de plus que la valeur indiquée par la déclaration DIM. Par exemple si on déclare DIM A$(10) 12 octets seront réservés sur le heap en plus des 4 octets réservés à la position dvar_end pour un total de 16 octets. Donc après cette déclaration l'adresse indiquée par dvar_end sera augmentée de 4 et celle indiquée par heap_free sera diminuée de 12. le caractère A$(1) correspond au 2ième octet de l'espace réservée pour cette chaîne sur le heap.