クリップボードの限界とAutoHotkey

simh上のAltair 8800シミュレータ上で東大版Palo Alto Tiny BASICが動作するようになりました。「Hello World」程度の簡単なプログラムを動かすなら何とも思いませんが、Tiny Trekのような（比較すれば）大きなプログラムを動かそうとすると、いちいちプログラムを入力するのは大変です。そもそもTiny BASICにはsaveやloadコマンドが存在しません。

 

本来のPalo Alto Tiny BASICでは、ASR-33の紙テープを使って、事前に作成済みの紙テープを使うことで、大きなプログラムを動かすことができたようです。simh上のAltair 8800シミュレータでは、紙テープのためのPTR/PTPデバイスは備えられていますが、本家も東大版も対応していません。対応できるように改造するという方法は考えられますが、まずは別の方法で対処しようと思います。

 

まず考えたのはクリップボードを利用する方法です。プログラムを事前にクリップボードに入れておけば、Altair 8800シミュレータ上で動作中の東大版Palo Alto Tiny BASICにクリップボードからコピーすれば、うまくいくと思いました。ちょっと試してみたところ、うまくいくようです。ところが、Tiny Trekのような大きなプログラムでは、クリップボードからのコピーが早すぎて、途中で文字の取りこぼしが発生してしまいました。

 

解決策を探していたら、AutoHotkeyというものが使えそうという感触を得ました。ちょっとしたスクリプトを作成することで、指定したファイルの内容を、あたかもキー入力したかのように、アプリケーションに送ることができるようです。以下に示すようなスクリプトをGeminiに作ってもらいました。試行してみたところ、うまくいったようです。

 

 #Requires AutoHotkey v2.0

waitMs := 1000
selectedFile := FileSelect(16, A_MyDocuments . "\PaloAltoTinyBASIC\Altair8800", , "BASファイル (*.bas)")
if (selectedFile == "")
    return

try {
    Loop read, selectedFile, "UTF-8"
    {
        currentLine := A_LoopReadLine
        SendText(currentLine)
        Send("{Enter}")
        Sleep(waitMs)
    }
} catch as err {
    MsgBox("処理中にエラーが発生しました: " . err.Message, "エラー", "Icon!")
}

紙テープとクリップボード

DDJで発表されたPalo Alto Tiny BASICは、ASR-33のようなテレタイプを入出力装置として想定しています。その派生である東大版Palo Alto Tiny BASICをsimhのAltair 8800シミュレータで動作するようになりました。さて、Tiny BASICが一世を風靡した頃には「Hello World」というプログラムを書いてみるという習慣はありませんでした。テスト的に簡単なプログラムを入力し、実行できるようにはなりましたが、Palo Alto Tiny BASICには、saveやloadというコマンドはありません。しかし、入力したプログラムを保存できないのは、困ります。さらに、過去に作成したプログラムを読み込めないのは、もっと困ります。

 

ここで当時の状況を思い起こすと、ASR-33のようなテレタイプには、紙テープのリーダーやパンチャーがついていたという事実です。ASR-33の操作方法は分かりませんが、あたかもキーボードから入力しているかのように紙テープを入力装置としたり、あたかも印字するかのように紙テープを出力したりすることが出来たようです。つまりPalo Alto Tiny BASICから見ると、入力がキーボードなのか紙テープなのか区別できませんし、出力がプリンタなのか紙テープなのか区別できません。こういう機構があれば、Palo Alto Tiny BASICにsaveやloadコマンドがなくても、紙テープを記録メディアとして利用できることになります。

 

それでは、Altair 8800シミュレータでPalo Alto Tiny BASICの場合、「紙テープ」の代替は何でしょうか。いろいろな手法が考えられるかもしれませんが、「クリップボード」が使えそうです。あらかじめエディタか何かで、プログラムを編集しておき、その全てをクリップボードにコピーしておきます。次にAltair 8800シミュレータで動作しているPalo Alto Tiny BASICにペーストすれば、いかにもキーボードから入力したかのように、プログラムが一気に入力される（はず）です。つまり現代のクリップボードは、当時の紙テープを再現していると言えるでしょう。

 

Palo Alto Tiny BASICが流行した当時は、何故かStar Trekゲームも流行していました。Palo Alto Tiny BASICを開発したLi-Chen Wangは、Tiny Trekも発表しています。Tinyなので130行ほどしかありませんが、ゲームを遊ぶたびに、いちいちキーボードから入力しなければならないのは嬉しくありません。当時は紙テープから一括入力したようですが、現代ならクリップボードの出番です。これで一括入力できるはずです。

東大版Palo Alto Tiny BASICのメモリマップ

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」は、DDJに掲載されたオリジナルのPalo Alto Tiny BASICを拡張したものです。しかし記事に書かれているように、「Palo Alto版のオブジェクト・プログラムを、独自に逆アセンブル、変更を加えたもの」です。いろいろな変更が加えられていますが、メモリマップも違っているようです。

 

記事では「図3 メモリ・マップ」として開設されています。プログラム本体は、0000番地から始まるメモリに配置されていて、0786番地まで続くので約2Kバイトです。作業領域、BASICプログラム格納領域、スタックなどは、1000番地から1400番地までなので、たかだか1Kバイトです。

 

一方でDDJに掲載されているオリジナル Palo Alto Tiny BASICは、プログラム本体が、0000番地から074E番地までの約2Kバイトで、作業領域などが、0800番地から2000番地までの6Kバイトです。東大版に比べると、作業領域などに割り当てているサイズが大きく違います。

 

これらが発表された当時のハードウェア状況を考えれば、 メモリが1Kバイトしかないとしても、やむを得ないでしょう。しかし割り当てが少なすぎて、例えばStar Trekなどを動かすのは、おそらく無理でしょう。

 

SimHのAltair 8800シミュレータを使うなら、64Kバイトのフル実装するのも簡単なことです。そこまで大きく拡げないとしても、東大版Palo Alto Tiny BASICのソースプログラムで指定されている値を変更しておきたいと思います。

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。