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Floppy-Kurs:
"Es rappelt in der Kiste..."
(Teil 7)
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Hallo und herzlich Willkommen zum sieb-
ten Teil des Floppy-Kurses. In diesem
Monat möchten wir uns an die Floppy-
Programmierung in Assembler heranwagen.
Hierbei werden wir alle notwendigen Rou-
tinen zum I/O-Handling von Maschinenspa-
che aus kennenlernen. Allerdings sollten
Sie schon einige Assembler-Vorerfahrung
mitbringen und zumindest Kenntnis vom
Befehlssatz des 6510-Prozessors haben.
DER EINSTIEG IN ASSEMBLER
Wie Sie bemerkt haben, waren alle bishe-
rigen Programmbeispiele und Befehlser-
läuterungen in BASIC programmiert. Dies
diente hauptsächlich der Einfachheit
halber. Wenn Sie nun ein angehender
Assemblerprogrammierer sind, so werden
Sie sich desöfteren schon einmal gefragt
haben, wie Sie die Floppy in Maschinen-
sprache ansprechen können. Dies unter-
scheidet sich von BASIC zwar schon in
einigen Punkten, da es etwas aufwendiger
ist, jedoch können wir hier komplett auf
schon im Betriebssystem des 64ers vor-
handene Routinen zurückgreifen, die le-
diglich mit den richtigen Parametern
gefüttert werden müssen. Diese Routinen
sind dieselben, die auch vom BASIC des
C64 benutzt werden, weshalb die Parame-
terübergabe der von BASIC sehr ähnlich
ist. Kommen wir zunächst einmal zu eini-
gen grundlegenden Dingen:
ÜFFNEN UND SCHLIESSEN VON FILES
Jedesmal, wenn wir einen Zugriff auf die
Floppy ausführen wollten, mussten wir
zuvor immer einen Filekanal öffnen.
Hierzu wurden mit Hilfe des OPEN-Befehls
einige Parameter an die Floppy überge-
ben, die zur eindeutigen Definition des
Kanals notwendig waren. Diese Parameter
waren die Filenummer, die Devicenummer
und die Sekundäradresse. Oft folgte der
ganzen Anweisung dann auch noch ein Fi-
lename, dessen Appendix ebenso die ver-
langte Operation spezifizierte. Man kann
also sagen, daß diese Werte alles Grund-
werte sind, die zum Datenaustausch mit
der Floppy benötigt werden. Aus diesem
Grund müssen sie auch bei jeder Fileope-
ration angegeben werden. Möchten wir nun
eine Operation von Assembler aus durch-
führen, so müssen wir diese Parameter
zunächst dem Betriebssystem mitteilen.
Dies geschieht über die beiden ROM-
Routinen "SETPAR" und "SETNAM". SETPAR
hat die Einsprungadresse $FFBA. An sie
werden die Filenummer, sowie Geräte- und
Sekundäradresse übergeben. SETNAM legt
den Filenamen (inklusive Appendix) fest.
Sie steht bei $FFBD. Beide Routinen tun
nichts anderes, als die gegebenen Werte
in Betriebssystem-Zwischenspeichern der
Zeropage abzulegen.
Nachdem die Werte festgelegt sind, kön-
nen wir die Betriebssystemroutine "OPEN"
aufrufen, die uns den Kanal mit der
Floppy öffnet. Ihre Einsprungadresse ist
bei $FFC0. Zum Schließen benutzen wir
die Routine "CLOSE" bei $FFC3.
Wenn wir ein File öffnen, so müssen wir
zunächst einmal seinen Namen festlegen.
Diesen legen wir irgendwo im Speicher,
an einer bekannten Adresse, ab. Die Län-
ge des Namens benötigen wir ebenso. Als
nächstes können wir SETNAM und SETPAR
aufrufen. SETNAM wird die Adresse des
Filenamens und seine Länge, SETPAR die
logische Filenummer, die Geräte- und die
Sekundäradesse übergeben. Hier eine
Öbersicht der Registerbelegungen:
SETPAR: Akku = Filenummer
X-Reg. = Geräteadresse
Y-Reg. = Sekundäradresse
SETNAM: Akku = Länge des Filenamens
X-Reg. = Low-Byte der Speicher-
adresse des Namens
Y-Reg. = High-Byte der Speicher-
adresse des Namens
Ich möchte Ihnen hierzu ein Beispiel
liefern. Angenommen, Sie wollten das
sequentielle File "TEST" zum Lesen öff-
nen. Als Filenummer wollen wir die 1
wählen, als Sekundäradresse 2. Die Gerä-
teadresse ist in Bezug auf die Floppy
natürlich 8 (oder 9,10,11 wenn Sie eine
zweite, dritte oder vierte Floppy besit-
zen). All diese Parameter entsprechen
also dem BASIC-Befehl:
OPEN 1,8,2,"TEST,S,R"
Möchten wir diesen Befehl nun in Maschi-
nensprache umsetzen, so schreiben wir
folgendes Assembler-Programm. Hierbei
gehe ich davon aus, daß wir den Filena-
men "TEST,S,R" als ASCII-Code bei Adres-
se $0334 (dem Kasettenpuffer) abgelegt
haben:
LDA #$01 ;Filenummer 1
LDX #$08 ;Geräteadresse 8
LDY #$02 ;Sekundäradresse 2
JSR $FFBA ;SETPAR aufrufen
LDA #$08 ;Filename ist 8 Zeichen lang
LDX #$34 ; und liegt bei Adresse
LDY #$03 ; $0334
JSR $FFBD ;SETNAM aufrufen
Die Parameter für das File "TEST" wären
damit festgelegt. Da das ",S,R" im File-
namen enthalten ist, weiß die Floppy
auch gleich schon, daß wir ein sequen-
tielles File lesen möchten.
Als Nächstes müssen wir das zuvor spezi-
fizierte File öffnen. Dies geschieht
über die oben schon erwähnte Betriebssy-
stemroutine "OPEN". Sie benötigt keine
Parameter und wird direkt aufgerufen:
JSR $FFC0 ;File mit zuvor gesetzem Na-
men und Parametern öffnen
Nun ist das File "TEST" geöffnet. Da
aber auch jeder Datenfluß einmal ein
Ende hat, muß unser File irgendwann ein-
mal wieder geschlossen werden. Dies ge-
schieht, wer hätte das gedacht, mit der
ROM-Routine "CLOSE", die bei Adresse
$FFC3 angesprungen wird. Da auch mehrere
Files gleichzeitig offen sein können,
muß ihr die Filenummer des zu schließen-
den Files im Akku übergeben werden:
LDA #$01 ;File mit Filenummer 1
JSR $FFC3 ; schließen
DER DATENAUSTAUSCH
Wie man ein File öffnet, sollte Ihnen
nun klar sein. Wenn Sie jedoch auch noch
mit ihm komunizieren wollen (was sie
bestimmt tun möchten, da es anders sinn-
los wäre ein File zu öffnen), so müssen
Sie weiterhin fünf Betriebssystem-
Routinen kennen, die Ihnen dies ermögli-
chen. Zunächst wären da "CHKIN" und
"CHKOUT". Sie dienen der Umleitung der
Standard-Ein/Ausgabe auf den entspre-
chenden Filekanal. Wenn Sie aus einem
File lesen wollen, so sollten Sie nach
dem Üffnen desselben die Routine CHKIN
aufrufen. Mit ihr teilen Sie dem Be-
triebssystem mit, daß Sie, wenn Sie
jetzt etwas einlesen, die Daten aus die-
sem Filekanal haben möchten. Möchten Sie
in ein File schreiben, so müssen Sie
CHKOUT aufrufen um in das geöffnete File
schreiben zu können. Beide Routinen
benötigen die Filenummer des entspre-
chenden Files im X-Register. Die Ein-
sprungadresse von CHKIN ist $FFC6, die
von CHKOUT $FFC9.
Wenn Sie die Standard-Ein/Ausgabe mit
Hilfe unserer beiden Routinen umgeleitet
haben, so können Sie die Ihnen viel-
leicht schon bekannten Routinen BASIN
($FFCF) und BASOUT ($FFD2) zum Lesen und
Schreiben von Daten vom, bzw. an, das
Ein/Ausgabe-Gerät benutzen. Rufen Sie
diese Routinen bei unveränderter Stan-
dard-Ein-/Ausgabe auf, so erscheint bei
BASIN ein Cursor auf dem Bildschirm, der
dem Assemblerprogramm eine Eingabe von
der Tastatur übermittelt, bei BASOUT
wird ein Zeichen an die aktuelle Cursor-
position gedruckt und der Cursor um eine
Stelle weiterbewegt (wie Sie bemerken
ist das Standard-Eingabegerät die Tasta-
tur, das Standard-Ausgabegerät der Bild-
schirm).
Bei umgeleiteter Eingabe erhalten Sie
nun beim Aufruf von BASIN das aktuelle
Byte des geöffneten Files im Akku
zurück. Bei umgeleiteter Ausgabe wird
jedes Byte, daß Sie in den Akku laden
und anschließend an BASOUT übergeben in
das geöffnete File hineingeschrieben.
Haben Sie nun Ihre Fileoperationen been-
det, so ist es notwendig, die fünfte
Routine zu benutzen, von der ich oben
sprach. Sie heißt "CLRCH" und wird ver-
wendet, um die Standard-Ein/Ausgabe wie-
der zurückzusetzen auf 'Tastatur' und
'Bildschirm'. Ihre Einsprungadresse ist
$FFCC. Sie wird VOR dem Aufruf von CLOSE
benutzt und benötigt keine Parameter.
FEHLERERKENNUNG UND BEHANDLUNG
Bevor wir uns der Praxis zuwenden,
zunächst noch ein Wort zur Fehlererken-
nung. Hierüber können wir nämlich beim
Lesen eines Files auch erkennen, wann
wir sein letztes Byte gelesen haben.
Prinzipiell gilt: tritt während der Ar-
beit einer der Floppy-Betriebssystem-
Routinen ein Fehler auf, so wird das an
das aufrufende Programm durch ein ge-
setztes Carry-Bit zurückgemeldet. So
können Sie also nach jeder der Routinen
durch eine einfache "BCS"-Verzweigung
("Branch on Carry Set") auf eine Fehler-
behandlungsroutine verzweigen. Hierbei
steht dann im Akku ein Fehlercode, mit
dessen Hilfe Sie die Art des Fehlers
feststellen können. Hier eine Liste mit
den möglichen Fehlermeldungen und den
Ursachen für einen aufgetretenen Fehler.
In eckigen Klammern stehen jeweils die
Betriebssystem-Routinen, die den ent-
sprechenden Fehler auslösen können.
Steht nichts dahinter, so handelt es
sich um einen allgemeinen Fehler:
0: "Break Error" - Die RUN/STOP-Taste
wurde gedrückt.
1: "too many files" - Der 64er verwaltet
intern maximal 10 offene Files. Sie
versuchten ein elftes File zu öffnen.
Oder aber sie haben schon zu viele
Files zur Floppy hin offen (Sie erin-
nern sich: man darf maximal 3 sequen-
tielle, oder 1 relatives und 1 se-
quentielles File gleichzeitig offen
halten). {OPEN}
2: "file open" - Sie versuchten, ein
schon offenes File nochmal zu öffnen.
{OPEN}
3: "file not open" - Sie versuchten, ein
ungeöffnetes File anzusprechen. {CH-
KIN, CHKOUT, CLOSE}
4: "file not found" - Das File, das Sie
zum Lesen öffnen wollten existiert
gar nicht. {OPEN}
5: "device not present" - Die Floppy
(oder das gewählte Gerät) ist nicht
eingeschaltet. {OPEN}
6: "not an input file" - Sie versuchten
aus einem zum Schreiben geöffneten
File zu lesen. {CHKIN}
7: "not an output file" - Sie versuchten
in ein zum Lesen geöffneten File zu
schreiben. {CHKOUT}
8: "missing filename" - Sie gaben keinen
Filenamen an. {OPEN}
9: "illegal device number" - Sie gaben
eine ungültige Devicenummer an.
{OPEN}
Beachten Sie bitte, daß nicht unbedingt
alle Fehler aus obiger Liste auftreten
müssen, da man die oben genannten Routi-
nen auch zum Anprechen von anderen Gerä-
ten verwenden kann (z.B. Drucker, Data-
sette, etc.). Üffnen Sie z.B. einen Ka-
nal zum Drucker, so brauchen Sie keinen
Filenamen - der Fehler 8 wird in dem
Fall also nie auftreten.
Als weitere Fehlererkennungshilfe stellt
uns das Betriebssystem auch eine Status-
speicherstelle zur Verfügung. Sie ist
absolut identisch mit der Variablen "ST"
von BASIC. Fragt ein BASIC-Programm die-
se Variable ab, so greift der BASIC-
Interpreter auf eben diese Speicherstel-
le zurück. Die Assemblerprogrammierer
finden den I/O-Status in der Zeropage,
nämlich in Speicherstelle $90 (dez.
144). Um feststellen zu können, ob wäh-
rend der Arbeit mit der Floppy ein Feh-
ler aufgetreten ist, müssen wir sie le-
diglich einlesen und analysieren. Ein
Fehler wird hierbei durch das gesetzt
sein eines oder mehrerer Bits dieser
Speicherstelle gemeldet. Hier eine Bele-
gung der Bits (nur für die Arbeit mit
der Floppy gültig, bei Kasettenbetrieb
gilt eine andere Belegung):
Bit Bedeutung
----------------------------------------
0 Fehler beim Schreiben
1 Fehler beim Lesen
6 Datei-Ende wurde erreicht (Lesen)
7 Gerät nicht vorhanden oder abge-
schaltet ("device not present")
Sie sehen, daß Sie hier, wie auch in
BASIC, das Ende eines Files durch ge-
setzt sein des 6. Bits von ST feststel-
len können. Dann nämlich hat ST den Wert
64, den wir bei BASIC-Abfragen auch im-
mer verwendeten. Sie sehen übrigens
auch, warum bei erneutem Lesen trotz
beendetem File die Fehlernummer 66
zurückgeliefert wird. Das File ist dann
nämlich zu Ende und es trat ein Fehler
beim Lesen auf, weil es ja gar nichts
mehr zu lesen gibt. Damit sind die Bits
1 und 6 gesetzt (2+64) was dem Wert 66
entspricht.
Wenn ST den Wert 0 enthält, so ist alles
gut gegangen. Auf diese Weise können wir
in Assembler sehr einfach den Fehler
abfragen: Wir lesen die Speicherstelle
$90 einfach ein und verzweigen mittels
BNE auf eine Fehlerbehandlungsroutine.
ZUSAMMENFASSUNG
Abschließend zu diesen Routinen möchte
ich Ihnen nun zwei Universal-
Lese/Schreib-Routinen vorstellen, die
Sie zum Lesen, bzw. Schreiben eines Fi-
les verwenden können. Sie finden diese
Routinen auch auf dieser MD unter dem
Namen "FK.I/O.S". Sie sind im Hypra-
Ass-Format gespeichert. Um sie sich an-
zuschauen können Sie sie wie ein BASIC-
Programm laden und listen.
Zunächst einmal möchte ich Ihnen die
"ReadFile"-Routine vorstellen. Sie liest
ein File an eine beliebige Adresse ein.
Hierbei übergeben Sie Low- und High-Byte
in X- und Y-Register, sowie die Länge
des Filenamens im Akku. Der Filename
selbst soll immer bei $0334 (dez. 820)
stehen:
ReadFile:
stx $fb ;Startadresse in
sty $fc ; Zeiger schreiben
ldx #$34 ;Namensadresse=$0334
ldy #$03 ;in X/Y (Len in Ak.)
jsr $ffbd ;Und Name setzen
lda #01 ;Filenummer=1
ldx #08 ;Geräteadresse=1
ldy #00 ;Sek.=0 (=PRG lesen)
jsr $ffba ;Parameter setzen
jsr open ;File öffnen
ldx #01 ;Ausgabe auf FNr. 1
jsr chkin ; umleiten
ldy #00 ;Index auf 0 setzen
loop1: jsr basin ;Byte lesen
sta ($fb),y ;und auf Zeiger-
adresse speichern
inc $fb ;Den Zeiger in
bne l1 ; $FB/$FC um 1
inc $fc ; erhöhen
l1: lda $90 ;File-Ende erreicht?
beq loop1 ;Nein, dann weiter!
jsr $ffcc ;Ja, also Standard-
Ein-/Ausgabe
zurücksetzen.
lda #01 ;Und File mit File-
jmp $ffc3 ; nummer 1 schließen
Als nächstes stelle ich Ihnen die "Wri-
teFile"-Routine vor. Sie speichert Daten
in einem beliebigen Speicherbereich auf
Diskette und wird mit denselben Vorraus-
setzungen aufgerufen wie "ReadFile":
Name bei $0334, Namenslänge im Akku und
Startadresse des zu speichernden Be-
reichs in X-/Y-Register. Zusätzlich müs-
sen Sie die Endadresse dieses Bereichs
(in Lo/Hi-Darstellung) vorher in den
Speicherstellen $FD/$FE abgelegt haben:
WriteFile:
stx $fb ;Startadresse in
sty $fc ; Zeiger schreiben
ldx #$34 ;Namensadresse=$0334
ldy #$03 ;in X/Y (Len in Ak.)
jsr $ffbd ;Und Name setzen
lda #01 ;Filenummer=1
ldx #08 ;Geräteadresse=1
ldy #01 ;Sek.=1 (=PRG
schreiben)
jsr $ffba ;Parameter setzen
jsr $ffc0 ;File öffnen
ldx #01 ;Eingabe auf FNr.1
jsr $ffc9 ; umleiten
ldy #00 ;Index auf 0 setzen
loop2: lda ($fb),y ;Byte aus Sp. holen
jsr $ffd2 ;und an Floppy sen-
den
inc $fb ;Den Zeiger in
bne l2 ; $FB/$FC um 1
inc $fc ; erhöhen
l2: lda $fe ;Quellzeiger $FB/$FC
cmp $fc ; mit Zielzeiger
bne loop2 ; $FD/$FE
lda $fd ; vergleichen. Wenn
cmp $fb ; ungleich, dann
bne loop2 ; weitermachen.
jsr $ffcc ;Wenn gleich, dann
Standard-I/O
zurücksetzen.
lda #01 ;und File mit File-
jmp $ffc3 ;nummer 1 schließen
Wie Sie sehen, habe ich hier den Trick
mit den Sekundäradressen verwendet. Da
bei der Sekundäradresse die Werte 0 und
1 für "Programm lesen" bzw. "Programm
schreiben" stehen, erübrigt sich ein
umständliches anhängen von ",P,R" bzw.
",P,W" an den Filenamen. Dafür jedoch
können mit den Routinen nur PRG-Files
gelesen und geschrieben werden.
Bitte Teil 2 des Floppy-Kurses laden !
