CP/M 68K Programmierkurs - Die BIOS-Funktionen

Obwohl es technisch möglich ist, geschieht die Kommunikation mit der Hardware unter CP/M in der Regel nicht direkt, sondern über den Umweg über das BIOS (Basic Input Output System). Das BIOS dient zur Anpassung unterschiedlicher Hardware an das standardisierte Betriebssystem, es wird vom Hersteller der Hardware bereitgestellt und in das CP/M System integriert.

Themen dieses Kapitels

Aufrufkonventionen
Alle BIOS-Funktionen als Liste
Ein erstes kleines Programm

Die BIOS-Funktionen sind allesamt sehr hardwarenah und können je nach Computer unterschiedlich ausfallen, die Hersteller der Hardware dürfen erweiterte Funktionen implementieren. Lediglich die ersten 23 Funktionen sind vorgegeben und müssen vom BIOS bereitgestellt werden. Das BIOS im NKC stellt jedoch nur den Zugriff auf einen kleinen Teil der Hardware des NKC zur Verfügung, so dass zum Beispiel Baugruppen wie PROMER, SOUND und andere nicht darüber angesprochen werden können.

Hält man sich an die BIOS-Aufrufe, dann können Programme, die auf einem Computer übersetzt wurden, theoretisch auch auf einem anderen Computer zur Ausführung gebracht werden.

Aufrufkonventionen

Die BIOS-Funktionen sind durch fortlaufende Funktionsnummern in Verbindung mit einem TRAP-Befehl des 68000 Prozessors ansprechbar. Die Funktionsnummer wird immer im Register D0 angegeben, eventuell notwendige Parameter in der Regel in den darauffolgenden Registern der CPU. Hier ein einfaches Beispiel, welches einen Buchstaben auf dem Monitor ausgibt.

MOVE #4,D0         * Laden der Funktionsnummer für CONOUT
MOVE #'A',D1       * ASCII Code des Zeichens A nach D1 laden
TRAP #3            * Aufruf der BIOS-Funktion

Liste der BIOS Funktionen

Genauere Beschreibungen einzelner Funktionen werde ich in den folgenden Kapiteln nach Bedarf erläutern.

Funktion	F#	Beschreibung
INIT	0	Führt einen Kaltstart des Systems aus und initialisiert die Hardware Parameter: keine Rückgabe: keine
WARMST	1	Führt einen Warmstart des Systems aus Parameter: keine Rückgabe: keine
CONST	2	Ermittelt ob ein Zeichen von der Konsole zur Eingabe bereit ist Parameter: keine Ergebnis in D0.W: $0000 = kein Zeichen vorhanden, $00FF = Zeichen zum Einlesen bereit
CONIN	3	Liest ein Zeichen von der Konsole (Tastatur) ein Parameter: keine Ergebnis in D0.W: Eingelesenes Zeichen
CONOUT	4	Gibt ein Zeichen auf der Konsole (Monitor) aus Parameter in D1.W: Auszugebendes Zeichen Rückgabe: keine
LIST	5	Gibt ein Zeichen auf dem LST Device (Drucker) aus Parameter in D1.W: Auszugebendes Zeichen Rückgabe: keine
AUXOUT	6	Gibt ein Zeichen auf dem alternativen Device aus Parameter in D1.W: Auszugebendes Zeichen Rückgabe in D0.W: Ausgegebenes Zeichen
AUXIN	7	Liest ein Zeichen von dem alternativen Device ein Parameter in D1.W: Auszugebendes Zeichen Rückgabe in D0.W: Eingelesenes Zeichen, $001A = Datenende
HOME	8	Laufwerk auf Spur 0 positionieren Parameter: keine Rückgabe: keine
SELDSK	9	Laufwerk auswählen Parameter in D1.B: Laufwerksnummer, 0 für A, 1 für B bis 15 für Laufwerk P Parameter in D2.B: Flag, ob das Laufwerk bereits eingeloggt ist. Rückgabe in D0.L: Adresse des Disk-Parameter-Header (DPH) Bei nicht existenten Laufwerken Ist das Ergebnis in D0.L = $00000000
SETTRK	10	Spurnummer setzen Parameter in D1.W: Spurnummer zwischen 0 und 65536 Rückgabe: keine Beim NKC Diskettenformat werden Spurnummern zwischen 0 und 79 unterstützt.
SETSEC	11	Sektornummer setzen Parameter in D1.W: Sektornummer zwischen 0 und 65536 Rückgabe: keine Beim NKC Diskettenformat werden Sektornummern zwischen 0 und 26 unterstützt.
SETDMA	12	Setzen der Adresse für DMA (Direct Memory Access) Parameter in D1.L: Adresse eines 128 Byte Blocks zum Puffern eines Sektorinhaltes Rückgabe: keine
READ	13	Ausgewählten Sektor lesen Parameter: keine Rückgabe in D0.W: Status, $0000 = OK, $0001 = Lesefehler
WRITE	14	Ausgewählten Sektor schreiben Parameter in D1.W: Schreibmodus, 0 = normal, 1 = Inhaltsverzeichnis, 2 = neuer Block Rückgabe in D0.W: Status, $0000 = OK, $0001 = Schreibfehler
LISTST	15	Status des LST Device (Drucker) lesen Parameter: keine Rückgabe in D0.W: Status, $0000 = Gerät nicht bereit, $00FF = Gerät bereit
SECTRAN	16	Sektorübersetzung Parameter in D1.W: logische Sektornummer Parameter in D2.L: Adresse der Sektorübersetzungstabelle
GETMEM	18	Adressen der Speicherbereiche ermitteln Parameter: keine Rückgabe in D0.L: Adresse der Tabelle mit Speicherbereichsinformationen Unter CP/M 68K gibt es nur einen Adressbereich, die Transient Program Area (TPA)
GETIO	19	Eingabe/Ausgabe Zuordnung lesen Parameter: keine Rückgabe in D0.W: Aktueller Wert des IOBYTE
SETIO	20	Eingabe/Ausgabe Zuordnung setzen Parameter in D1.W: Neuer Wert für IOBYTE Rückgabe: keine
FLUSH	21	Veränderte Buffer schreiben Parameter: keine Rückgabe in D0.W: $0000 = erfolgreich, $FFFF = Fehler Die Funktion erzwingt das Schreiben aller als geändert markierten Puffer.
SETVEC	22	Vektor für Ausnahme setzen Parameter in D1.W: Nummer des Vektors Parameter in D2.L: Adresse der Behandlungsroutine Rückgabe in D0.W: bisherige Adresse
GETGP	23	Adresse des Grundprogramms ermitteln Dies ist eine Sonderfunktion durch die Implementierung des BIOS im NKC Parameter: keine Rückgabe in A4: Adresse des Grundprogramms

Teaser

Hier ein real funktionierendes Programm, welches bei Aufruf den Inhalt des Bildschirms löscht. Einfach mal eintippen und mit MAKE CLS aus dem vorangegangenen Kapitel übersetzen.

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* Programm zum löschen des Bildschirms
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CLRSCR EQU 20           * Funktionsnummer im Grundprogramm

TEXT                    * Start des Textsegments, erste Anweisung

    MOVE #23, D0        * Funktionsnummer für GETGP (siehe oben)
    TRAP #3             * Aufruf des BIOS

    MOVE #CLRSCR, D7    * Funktionsnummer für GP setzen
    JSR $420(A4)        * Routine im GP aufrufen

    RTS                 * Programmende

END                     * Ende des Quelltextes

Fazit

Wie man sieht, ist es nicht wirklich schwer, kleine eigene Programm zu entwickeln, die unter CP/M 68K ablauffähig sind. Bis hierhin haben wir einen einfachen Weg, der es erlaubt alle offiziellen Einsprünge in das Grundprogramm aufzurufen (auch wenn das Beispiel extrem simpel ist).

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