Altair 8800対応「東大版Palo Alto Tiny BASIC」が動いた

共立出版の『マイクロコンピュータのプログラミング』に掲載されている「東大版Palo Alto Tiny BASIC」をSimHのAltair 8800シミュレータで動くように変更を加えてみました。共立本に掲載されているプログラムの実行環境が不明ですが、SDK-80だろうと思います。本文にはテレタイプと書かれていますが、その入出力はi8251を使っています。一方で、Altair 8800では、シリアルインターフェイスはMC6850が使われています。

 

Altair 8800に対応させるには、i8251を意識している箇所を、MC6850に対応させる必要があります。具体的には、次のようにします。

1. 入出力データは、0FAHとなっているのを、011Hに変更します。 
2. ポーリングのために参照するレジスタは、0FBHとなっているのを、010に変更します。
3. i8251の「TxRDY」は、D0です。MC6850の「Transimit Data Register」は、D1です。このため、OMSKの定義を、001Hから002Hに変更します。
4. i8251の「RxRDY」は、D1です。MC6850の「Receive Data Register」は、D0です。このため、IMSKの定義を、002Hから001Hに変更します。

 

定義を変更するだけで、とりあえず動いてくれました。

Altair 8800 simulator V3.9-0
sim> load KYORITSU-ALTAIR8800.rom
4118 Bytes loaded.
sim> run

OK
>10 INPUT A,B
>20 PRINT #3,'A+B=',A+B,' A-B=',A-B,' A*B=',A*B,' A/B=',A/B
>30 STOP
>RUN
A:10
B:2
A+B= 12 A-B=  8 A*B= 20 A/B=  5

OK
>

 

 

SimH Altair 8800で「Hello World」

K&Rの『プログラミング言語C』以来、「Hello World」とは「最初の一歩」という意味を持つようになりました。SimHのAltair 8800シミュレータを使い、「Hello World」を出力するプログラムを動かしてみようと思います。ここで重視しておくのは、CP/MとかDOSのような実行環境を一切使わないということです。

 

まずプログラムはアセンブラで書きます。入出力は、Altair 8800のSIOポートを使います。「Hello World」という文字列の各文字をSIOポートに出力し、HALTするだけ、というプログラムです。Geminiに作成してもらいました。アセンブラはzasmです。オプションとして「-uw --asm8080」を指定しました。 アセンブルした結果は、Rawバイナリ形式のファイルになります。オプションを指定すれば、インテルHEX形式や、モトローラS形式にも出来るようです。

 

SimHのAltair 8800シミュレータを起動し、プロンプトが出たところで「load hello.rom」のようにして、Rawバイナリ形式のファイルを読み込みます。そして「go 0」したら、文字列「Hello World」が出力されました。文字出力できました。

 

さらに、文字入力も確認しておきます。文字入力ができることを確認するだけなので、数字キーをおしたら、その回数だけ「Hello World」を出力するプログラムとしました。これもGeminiに作ってもらいました。アセンブルし、実行する手順は、同じです。これもうまくいったので、文字入力も大丈夫です。

 

Altair 8800が想定している入出力装置は、ASR-33のようなものなので、とても原始的です。使いやすくはありません。当時の時代の息吹が感じられるとも言えるかもしれません。

共立版「東大版Palo Alto Tiny BASIC」のソースコード

「東大版Palo Alto Tiny BASIC」と呼ばれるものは、共立出版の『マイクロコンピュータのプログラミング』に掲載されているものと、雑誌アスキーに掲載されているものがあります。両者の違いを詳しく確認したわけではありませんが、ちょっと見ただけでも違いがあります。

 

共立版の方には何も情報がないのですが、アスキー版には「8080 MACRO ASSEMBLER, VER 2.0」という文字があり、また「FOR SDK-80 VERSION」とも書かれています。「東大版Palo Alto Tiny BASIC」を学ぶため、どちらを使うか迷うところです。共立版の方が内部構造の説明が詳しいので、共立版を使おうと思います。

 

ひとまず書籍に掲載されているソースコードを入力したファイルを作成しました。これをアセンブルしようと思いますが、Windows11で利用可能なzasmを使おうと考えています。アスキー版にある「8080 MACRO ASSEMBLER」というのが、どういうものなのか分かりませんが、共立版も同じなのでしょう。zasmを使うなら、変更しておく箇所があります。

1. 文字列をくくるのに「シングルクォート」が使われています。文字列中にシングルクォートが現れると、文字を重ねて対応するようですが、シングルクォートが多すぎて見にくいところがあるので、直そうと思います。
2. マクロの構文がzasmとは違うようなので、対処が必要です。
3. 「\」という文字が使われていますが、「$」のことのようなので、変更します。 

 

もう一つ考えておく必要があるのは、実行環境です。おそらくSDK-80を想定していると思われます。私は、SimHのAltair 8800エミュレータを使おうと考えています。文字入力や文字出力に関わる部分を変更する必要があるでしょう。

ケトル

薬缶とは呼ばずに、ケトルと呼ぶのは、なぜだろうかと思いますが、ドリップコーヒーを淹れるのに使われることが多いケトルが壊れたので買い替えました。いつ買ったのか覚えていませんが、30年くらい前なのかもしれません。握り手を本体に溶接してあるところが外れてしまいました。それ以外は何の問題もないので修理して使い続けたいと思いますが、どうしようもないので、買い替えることにしました。

 

下見したところ、ニトリでは1,790円、CAINZでは1,480円でした。微妙にデザインは違いますが、その違いに拘ることもないと思いました。最終的には値段で決め、CAINZの方を買いました。結局は薬缶ですから、コンロにかけてお湯になればよいだけです。

 

使ってみて気づきましたが、CAINZのケトルは、握り手の部分がプラスチック製です。一方のニトリの方は、木製のようです。大した違いではないかもしれませんが、コンロにかけるとプラスチック製の握り手は熱くなるのに気づきました。また握り手が短いような気もします。

 

もし次に買い替えることがあれば、ニトリの方にしようと思います。しかし当分買い替える必要はないでしょう。仮に買い替える時が来たとしても、ニトリにしろCAINZにしろ、違う商品になっているでしょう。 

Palo Alto Tiny BASICとRST N

Palo Alto Tiny BASICは、様々なテクニックを駆使してプログラムサイズを小さくしていると言われています。そのテクニックの一つが「RST N」を多用している事です。プログラム先頭には「ZERO PAGE SUBROUTINES」として、次のように書かれています。

THE 8080 INSTRUCTION SET LETS YOU HAVE 8  ROUTINES IN LOW MEMORY THAT MAY BE CALLED BY RST N. N BEGIN 0 THOUGH 7. THIS IS A ONE BYTE INSTRUCTION AND HAS THE SAME POWER AS THE THREE BYTE INSTRUCTION CALL LLHH.

 

インテルの8080は、RST 0からRST 7が実行されると、0000番地、0008番地・・・と固定されたアドレスに制御が移ります。普通にサブルーチンコールをCALL foobarすれば3バイトになるところを、RST Nなら1バイトなので、インテルがこのような使いかたを想定しているわけではないと思いますが、メモリの節約になります。その代償として、0000番地付近をPalo Alto Tiny BASICの管理下におく必要があります。Palo Alto Tiny BASICが登場した頃は、メモリマップを制約するOSのようなものが無く、自由だったので、このようなアプローチも許されました。

 

しかしメモリマップを変更することができなくなります。Palo Alto Tiny BASICでは、Version 2.0というのはプログラムのインストラクションをインテル互換に変更しただけですのでRST多用になっていますが、Version 3.0ではRST多用と決別したようです。また東大版はPalo Alto Tiny BASICの流れをくむことになっていますが、以下のように説明されており、RSTを使わないようになっています。

(v) システムやバッファをそれぞれのキットに合わせて任意のアドレスから始まるように変更することが容易である。（これは、筆者の変更による。） 

Microsoft Flight Simulator 2002において、ジョイスティック応答をキーボードでどのように操作するのだろうか

長年放置していたMicrosoft Flight Simulator 2002を今さらながら取り組んでいます。マイクロソフト的にはジョイスティックで操作して欲しいのかもしれませんが、所有していないので、キーボードを使うしかありません。ジョイスティックの操作が、どのようにキーボード操作にマッピングされているのか、付属していた文書類には書かれていません。

 

ジョイスティックを前後に動かすことは、キーボードなら「8」キーや「2」キーであるとは書かれていますが、それだけです。マイクロソフトのフライトシミュレータは、かなり精密にシミュレートしているとは言われますが、そうだとしてもパイロット資格を取得する目的で作られているわけではないですし、結局はゲーム性を重視しているはずです。

 

ジョイスティックを所有していませんが、噂で聞くところによると、ジョイスティックを前後に倒しても、手を離すと自動的に中立に復元するそうです。それは、キーボード操作では、実現されているのでしょうか。例えば、ジョイスティックを手前に倒し、その後で手を離したとすると、ジョイスティックは中立に戻ります。これと同じ状況を再現するには、キーボード操作では、どのようにしたらよいのでしょうか。

 

ここで問題になるのが、相反する情報があることです。ひとつは、「キーボード操作においては、勝手に中立に戻る」から、「2」キーを押すだけでよく、「2」キーから手を離せば（ジョイスティックが勝手に中立に戻るように）何もしなくてよいという情報です。もうひとつは「キーボード操作においては、ジョイスティックとは異なり、押したキーの方向に固定された状態になる」から、ジョイスティックを傾け続ける状態に相当するので、「5」キーを押さないと中立に戻らないという情報です。

 

さらによくわからないのは、ジョイスティックを少し傾けた場合と、最大限に傾けた場合とは、キーボード操作では、どのように変わってくるのかです。例えば「2」キーを押し続けたとすれば、それはジョイスティックを最大限に傾けた場合と等価だろうとは想像できます。もしジョイスティックを1.5cmくらい手前に引いたのと等価にしたいなら、キーボードをどのように操作すれば良いのでしょうか。「2」キーを0.5秒くらい押した後で離すだけで良いのでしょうか。それとも「2」キーを0.05秒くらい押して離すという行為を数回繰り返せば良いのでしょうか。

 

「難しく考えずに、やってみてうまくいけば、それでいいんだよ」という意見もあるでしょう。結局はゲームなので、それで良いのだと思います。キーボード操作に失敗すれば、失速して墜落するだけです。ゲームですから墜落しても生死につながりません。結局は「慣れるしかない」が答えなのかもしれません。

Googleマップのタイムラインで「乗馬」が何故必要なんだろう

Androidのスマホを利用しています。Googleマップのタイムラインを有効にしているので、移動の軌跡が記録されます。このアプリには、相当不満はありますが、目安になればよいという程度の認識なので、利用を続けています。最も大きな不満は、精度が酷すぎることで、Google謹製のアプリとは思えないほど悪いです。そこは我慢するとして、謎な仕様もあります。

 

賢いというべきなのか、ある場所から別の場所に移動すると、勝手に移動手段を認識して「徒歩」とか「電車」などとラベルをつけてくれます。もし移動手段を認識できないと「移動」となりますし、認識された移動手段が間違っている場合もありますので、修正が必要になります。修正すると言っても、予め用意されている選択肢から選ぶしかありません。「自転車」とか「バス」という選択肢は理解できます。「スケートボード」という選択肢もありますが、これを予め選択肢に用意しておく必要があるか疑問ですが、まあ良いとしましょう。しかし「水泳」とか「手こぎボート」とか、あろうことか「乗馬」などという選択肢も用意されているのですが、これは必要ですか。 

 

「乗馬」という選択肢を利用する人がいるかもしれませんが、何人いるんでしょうか。そういう選択肢を用意しておくくらいなら、もっと他に用意しておくべき選択肢があるのではないかと、しみじみと思います。