東大版Palo Alto Tiny BASICをamd64環境に移植するための出力ルーチン

東大版Palo Alto Tiny BASICをamd64環境に移植してみようと思います。基本方針としては、オリジナル版の仕様を再現することに主眼をおき、C言語で書き直すとか、整数16ビットを拡張するなどはおこなわないつもりです。プログラムのデータ構造やサブルーチン構成も変更しないつもりですが、i8080とamd64の違いでやむを得ない場合は、変更します。

 

またオリジナル版は、SDK-80のシリアルポートにASR-33が接続された環境を想定していると思われます。amd64環境としては、WSL2のUbuntuとかFreeBSD/amd64などを考えていて、少なくともOSの管理下で動作するようにします。まずは入出力ルーチンを移植してみようと思います。

 

オリジナル版の出力ルーチンは、次のようになっています。

PUT:   PUSH  PSW                ;PUT CHARACTER IN A REG
       LDA   OMASK
       ORA   A
       JNZ   TTYO0
       POP   PSW
       RET
TTYO0: IN    OFLG
       ANI   OMSK
       JZ    TTYO0
       POP   PSW
       OUT   OTTY
       CPI   0DH
       RNZ
       MVI   A,0AH
       CALL  PUT
       MVI   A,0DH
       RET

 Geminiの助けを借りながら、オリジナルと同じ動きになるような出力ルーチンを書いてみました。動作確認のため「Hello World」を出力させてみましたが、うまくいっているようです。

# as put.s -o put.o
# ld put.o -o put
# ./put
.intel_syntax noprefix
.global _start

CR        =    0x0D
LF        =    0x0A
SYS_WRITE    =    1
STDOUT        =    1

_start: lea    rbx,[rip+msg]
loop:    mov    al,[rbx]
    cmp    al,0
    je    done
    call    put
    inc    rbx
    jmp    loop
    
done:
    # プログラム終了 (sys_exit = 60)
    mov rax, 60         # システムコール番号 (sys_exit)
    xor rdi, rdi        # 第1引数: 終了ステータスコード (0)
    syscall             # Linuxカーネル呼び出し

put:    cmp    byte ptr [rip+omask],0
    jne    ttyo0
    ret
ttyo0:    cmp    al,CR
    jne    ttyo1

    call    ttyo1
    push    rax
    mov    al,LF
    call    ttyo1
    pop    rax
    ret

ttyo1:    push    rax
    mov    rax,SYS_WRITE
    mov    rdi,STDOUT
    lea    rsi,[rsp]
    mov    rdx,1
    syscall
    pop    rax
    ret
    
.data
omask:    .byte 1        # 出力フラグ（0: 出力抑制 / 0以外: 出力許可）

.section .rodata
msg:    .asciz    "Hello World\r"