UNIX V6の配布テープを読み込む処理

UNIX V6を通してOSについて深く学ぼうと考えています。simhのPDP-11エミュレータを使用しようと考えています。このようなアプローチは、以前よりオンラインでも書籍でも多くの情報があります。それらは、ほとんどの場合において、UNIX V6がディスク上にインストールされていることを前提としています。しかし「SETTING UP UNIX - Sixth Edition」を読むと、前段階として「Making a Disk From Tape」が必要です。これらはOSの挙動とは関係ありませんが、PDP-11の動作を学ぶには格好の素材ではないかと思います。そういうつもりで、この処理を詳しく調べてみることにしました。

 

まず最初におこなうのは、TU10コードを（本物のPDP-11/40なら、フロントパネルから）入力し、テープから「何か」を読み込むことです。ドキュメントにはバイナリコードが記載されていますが、理解しやすくするため逆アセンブルしておきます。これが100000番地から格納されることになります。

100000: MOV #172526,R0

100004: MOV R0,-(R0)

100006: MOV #060003,-(R0)

100012: BR 100012 

 

100000番地で、R0に定数「172526」を代入しています。これは100004番地の処理をするための、準備と言えます。100004番地では、代入先が「-(R0)」となっていますから、まずR0をデクリメントし、そのR0が指しているアドレスに何かを（ここではR0の内容）を代入しています。R0は172526だったのですから、デクリメントすると172524になります。これはTM11のMTBRCレジスタです。代入される値もR0ですから「172524」です。

 

ドキュメント「TM11 DECmagtape system」（DEC-11-HTMAA-D-D）によると、「4.2.3 Byte Record Counter (MTBRC)」で説明されていますが、転送量の2の補数を指定します。ここでは「172524」を指定していますが、これは転送量を2の補数にしたものなので、本当の転送量は、逆算して、「2732」となります。読み取り操作では、ワード数で指定するようです。テープは512バイトを1レコードとしていますが、2732ワードならば、10レコード以上あるし、しかも中途半端です。何故中途半端な値を指定するのかは不明ですが、推測するに、フロントパネルから入力するロジックを短くしたかったのでしょう。おそらく本当に必要なのは1レコードだったと思われますが、それを忠実にロジックに落とすと、ちょっとだけ長くなるので、それを避けたかったのでしょう。今日であれば気にするほどのことではないと思いますが、当時の時代背景を踏まえると、重大問題だったのだと思います。

 

100006番地では、さらにR0をデクリメントしていますから、172522であるMTCに「060003」を代入しています。これもドキュメントの「4.2.2 Command Register (MTC)」より、「DEN8」が「1」で「DEN5」も「1」なので「800bpiの9チャンネルテープ」であり、「Function」が「001」なので「Read」となり、「GO」が「1」なので実行開始されます。

 

最後に無限ループに入りますが、現実のPDP-11/40ならば、操作する人が目視していれば、テープ装置の読取り終了が判断できるのでしょう。 

 

このようにしてテープから読み込まれた内容（おそらく1レコードで十分なはず）が000000番地から書き込まれています。ドキュメントでは、手順4として「Halt and restart the CPU at 0.」と書かれているので、読み込まれたプログラムに制御が移ります。