Memory Map mit Wandervorschlägen (Teil 17)

Diesmal kommen Speicherbereiche an die Reihe, die besonders für Maschinenprogrammierer interessant sind. Außerdem besprechen wir indirekte Sprung-Vektoren auf Basic-Routinen und Speicherzellen, die uns die Basic-Befehle SYS und USR näher bringen.

Die folgenden 4 Speicherzellen, nämlich 674 bis 678, werden nur vom C 64 benutzt. Beim VC 20 sind sie nicht belegt und können frei verwendet werden.

Adresse 674 ($2A2)

Indikator für das Steuerregister A des CIA #1

Mit CIA werden die beiden »Complex Interface Adapter« des C 64 bezeichnet. Das sind integrierte Schaltkreise, die Ein- und Ausgabeoperationen steuern. Jeder der beiden CIAs hat mehrere Register.

Das Steuerregister A (Adresse 56334 beziehungsweise $DC0E) beeinflußt die Zählregister des CIA, die ihrerseits die Ein- und Ausgabe von Daten auf beziehungsweise von Kassetten steuern. Das Betriebssystem speichert zu diesem Zweck geeignete Bitmuster in der Speicherzelle 674 ab, die von da in das Steuerregister transferiert werden.

Adresse 675 ($2A3)

Speicher für das Interrupt-Steuerregister B des CIA # 1

Ein weiteres Register (Adresse 56333 beziehungsweise $DC0D) ist für die Unterbrechungen (Interrupt) des Computers bei Ein- und Ausgaben zuständig.

In der Speicherzelle 675 werden Werte dieses Interruptregisters beim Lesen von der Kassette zwischengespeichert.

Adresse 676 ($2A4)

Zusatzspeicher für Steuerregister B des CIA #1

Derselbe Wert, der bei der Vorbereitung des Lesevorganges von der Kassette in die Speicherzelle 674 kommt, gelangt auch nach 676, von wo er zu einem späteren Zeitpunkt beim Lesen zu Vergleichszwecken herangezogen wird.

Adresse 677 ($2A5)

Zwischenspeicher für das Link-Byte während des Bildschirm-Scrollens

Das Betriebssystem enthält eine Routine, welche den Bildschirminhalt hochschiebt (scrollt), sobald eine leere Zeile eingeschoben wird. Das bedeutet, daß jedesmal die Angaben in den Link-Tabellen der Speicherzellen 217 bis 241 geändert werden müssen. In der Speicherzelle 677 wird nun das Link-Byte zwischengespeichert, während der obere Teil des Bildschirms hochgeschoben wird.

Beim VC 20 gibt es diese Funktion übrigens auch. Sie wird durch die Speicherzelle 242 ausgefüllt.

Adresse 678 ($2A6)

Flagge für PAL oder NTSC

Im Gegensatz zum VC 20, der entweder fest auf die deutsche Fernsehnorm PAL oder aber auf die amerikanische Norm NTSC eingestellt ist, kann der C 64 beide Normen verkraften.

Diese beiden Normen beziehen sich unter anderem auf die Anzahl der Zeilen und auf die Abtast-Geschwindigkeit des Lichtstrahls im Fernsehgerät oder im Monitor.

Das Betriebssystem des C 64 überprüft gleich beim Einschalten, ob eine Rasterzeile 311 im angeschlossenen Sichtgerät vorhanden ist. Ist sie nicht vorhanden, muß alles auf die NTSC-Norm eingestellt werden, da diese nur 262 Rasterzeilen hat und mit einer internen Taktfrequenz von 14,3 MHz läuft.

Ist eine Rasterzeile 311 vorhanden, wird auf PAL-Norm eingestellt mit einer Taktfrequenz von 17,7 MHz.

Das Resultat dieses Tests wird in der Speicherzelle 678 gespeichert, und zwar als 0 für NTSC und 1 für PAL.

Adresse 679 bis 767 ($2A7 bis $2FF)

nicht belegt

Diese 89 Byte sind frei und können für alle möglichen Programme und Anwendungen verwendet werden. Beim VC 20 stehen sogar 95 Byte zur Verfügung, da der freie Bereich ja schon ab Speicherzelle 673 beginnt.

Dieser Speicherbereich hat den Vorteil, daß er — wie der Kassettenpuffer ja auch — von Basic nicht gestört wird. Er kann also für kleinere Maschinenprogramme oder auch für Sprite-Blöcke verwendet werden. Gegenüber dem Kassettenpuffer hat dieser Bereich den Vorteil, daß er durch Kassettenoperationen nicht gestört wird.

Die nächsten 12 Speicherzellen enthalten 6 Vektoren, deren Bedeutung bei der Übersetzung von Basic-Programmen im Texteinschub »Indirekte Sprung-Vektoren« näher erklärt wird.

Adresse 768 bis 769 ($300 bis $301)

Vektor auf die Ausgabe von Fehler-Meldungen (ERROR)

Dieser Vektor zeigt auf die Anfangsadresse der Basic-Routine, welche für die leidigen Fehlermeldungen zuständig ist. Beim C 64 zeigt der Vektor auf 58251 ($E38B), beim VC 20 auf 50234 ($C438).

Diese Routine verwendet eine Tabelle im Basic-Übersetzer, in der alle Fehlermeldungen gespeichert sind. Sie liegt im Speicherbereich 41374 bis 41767 (beim VC 20 49566 bis 49959). Die Routine verwendet den Inhalt des X-Registers (siehe Speicherzelle 781), um die entsprechende Fehlermeldung ganz einfach durch Abzählen der Reihenfolge aus der Tabelle auszulesen und auf dem Bildschirm anzuzeigen.

Ein Verbiegen dieses Vektors ist für zwei Anwendungsfälle sinnvoll.

Man kann die Fehlermeldung abschalten, um zu prüfen, ob ein bestimmtes Peripherie-Gerät, zum Beispiel das Floppylaufwerk, angeschlossen bezie-

hungsweise eingeschaltet ist. Die Fehlermeldung ist abschaltbar mit POKE 768,61. Wieder eingeschaltet wird sie mit POKE 768,139. Ein Anwendungsbeispiel habe ich bereits in der Ausgabe 9/85, Seite 112 gebracht.

Die zweite Anwendung einer Verbiegung zielt auf eine Übersetzung der Fehlermeldungen. Wem der vorgegebene englische — und manchmal nicht gerade einleuchtende — Text der Fehlermeldungen nicht gefällt, kann den Vektor auf einen Speicherbereich legen, in dem er seine speziellen deutschen Fehlermeldungen abspeichert. Eine genaue Kenntnis der Fehlermeldungsroutine ist dazu allerdings erforderlich.

Adresse 770 bis 771 ($302 bis $303)

Vektor auf die Hauptroutine zur Ausführung von Basic-Befehlen

Dieser Vektor zeigt auf die Adresse 42115 ($A483), beim VC 20 auf 50307 ($C483). Die dort beginnende Routine steuert den Direkt-Modus, indem sie entweder direkt eingegebene Befehle ausführt oder mit Zeilennummer eingegebene Anweisungen abspeichert.

Adresse 772 bis 773 ($304 bis $305)

Vektor auf die Basic-Routine, die ASCII-Text in Token umwandelt

Dieser Vektor zeigt auf 42364 ($A57C), beim VC 20 auf 50556 ($C57C). Dort beginnt eine Routine, die nach dem Drücken der RETURN-Taste alle Anweisungen der damit eingegebenen Zeile absucht und Text beziehungsweise Wörter, die nicht zwischen Gänsefüßen stehen, als Basic-Befehle interpretiert und sie dann in sogenannte »Token« umwandelt. Token sind Codezahlen, die im Computer anstelle von Textbefehlen verwendet werden. Sie sind im Texteinschub »Die Kurzschrift von Basic« näher beschrieben.

Dieser Vektor kann verbogen werden, um zusätzliche Basic-Befehle zu erfinden und in das Betriebssystem einzubauen.

Adresse 774 bis 775 ($306 bis $307)

Vektor auf die Basic-Routine, die Token in ASClI-Werte zurückwandelt (LIST)

Dieser Vektor zeigt auf die Adresse 42778 ($A71A), beim VC 20 auf 50970 ($C71A). Dort beginnt eine Routine, die Token wieder in LISTbaren Text umwandelt. Sie steht nicht allein, sondern wird als Unterprogramm von der LIST-Routine verwendet.

Falls ein Programmierer spezielle zusätzliche Basic-Befehle erfunden hat, kann er durch Verbiegen dieses Vektors seine eigenen Token lesbar ausLISTen.

Man kann auch durch eine entsprechende Verbiegung erreichen, daß die LIST-Routine nicht angesprungen werden kann, was gleichbedeutend ist mit einer LIST-Sperre. Das ist aber wohl nur sinnvoll bei einem Autostart-Programm.

Besser finde ich da ein kleines Programm, das J.Pellechi in der Zeitschrift RUN Ausgabe 6/85 (Seite 10) angegeben hat:
10 FOR J=679 T0 688
20 READ K
30 POKE J,K
40 NEXT J
50 POKE 774,167:POKE 775,2
60 NEW
70 DATA 72,173,141
80 DATA 2,208,2 51,104
90 DATA 76,26,167

Beim VC 20 ist nur die Zeile 90 verschieden:
90 DATA 76,26,199

In den freien Speicherbereich ab Speicherzelle 679 wird ein kleines Maschinenprogramm gePOKEt, das in den DATA-Zeilen 70 bis 90 steht. In Zeile 50 steht der für unser Beispiel entscheidende Befehl: Der Vektor in 774/775 wird nach der Adresse 679 verbogen. Dadurch springt die LIST-Routine immer zuerst auf die Adresse 679 in der sie das kleine Maschinenprogramm findet.

Disassembliert schaut das so aus:

02A7 48       PHA
02A8 AD 8D 02 LDA 028D
02AB D0 FB    BNE 02A8
02AD 68       PLA
02AE 4C 1A A7 JMP A71A

Zuerst wird der Akkumulator mit dem Inhalt der Speicherzelle 653 ($28D) geladen. Dort steht bekanntlich eine Zahl von 1 bis 7, je nachdem, ob die SHIFT-, CTRL- oder Commodore-Taste gedrückt ist. Ist dies der Fall, springt das Programm auf die Adresse 680 zurück und bildet so eine Dauerschleife, bis die Taste wieder losgelassen wird. Erst dann geht es weiter mit der ursprünglichen Zieladresse des Vektors in 774/775, nämlich $A71A (42778) beziehungsweise $C71A (50970) beim VC 20.

Auf diese Weise können Sie das LISTen eines Programms mit einer der drei genannten Tasten anhalten.

Adresse 776 bis 777 ($308 bis $309)

Vektor auf die Basic-Routine, die den nächsten Befehl liest und ausführt

Dieser Vektor zeigt auf die Adresse 42980 ($A7E4), beim VC 20 auf 51172 ($C7E4). Diese Routine prüft das nächste Token, ob es gültig ist. Wenn der ASCII-Wert des Token kleiner als 128 ist, wird er als Zeichen einer Variablen angesehen, und das System springt auf die LET-Routine. Das erklärt, warum zur Definition einer Variablen der LET-Befehl auch weggelassen werden kann.

Durch Verbiegen dieses Vektors kann zum Beispiel eine Trace-Routine gebaut werden, welche zuerst die Nummer der Zeile ausdruckt, die gerade ausgeführt wird, bevor sie auf die ursprüngliche Zieladresse des Vektors zurückkehrt.

Adresse 778 bis 779 ($30A bis $30B)

Vektor auf die Basic-Routine, die einen numerischen Ausdruck in eine Gleitkommazahl umwandelt

Dieser Vektor zeigt auf 44675 ($AE83), beim VC 20 auf 52867 ($CE83). Hier beginnt eine Routine, die einen einzelnen numerischen Wert, wenn er Teil eines Ausdrucks ist, von seinem ASCII-Wert in eine Gleitkomma-Zahl umwandelt.

Ist der Ausdruck eine Konstante, wird diese Umwandlung durchgeführt.

Ist der Ausdruck eine Variable, wird ihr Zahlenwert aus dem Variablenspeicher geholt.

Ist der Ausdruck die Zahl »pi«, wird der Zahlenwert für »pi« in den Gleitkomma-Akkumulator gebracht.

Der SYS-Befehl holt aus den nächsten vier Speicherzellen alle notwendigen Parameter, die für ein mit SYS zu startendes Maschinenprogramm notwendig sind. Er speichert sie in die vier Register des Mikroprozessors 6510 (beim VC 20 heißt er 6502). Es sind dies:

• der Akkumulator
• das X-Register
• das Y-Register
• das P-(Status-)Register

Die Bedeutung der Register ist im Assembler-Kurs erklärt worden.

Normalerweise funktioniert der SYS-Befehl nur, wenn vorher schon alle Parameter des aufgerufenen Maschinenprogramms richtig vorhanden sind, was meistens nicht der Fall ist.

So können Sie zum Beispiel mit Aufrufen der Load-Routine durch SYS 62622 nichts ausrichten, weil die für LOAD erforderlichen Parameter, nämlich Gerätenummer, File-Namen, Anfangs- und Endadresse, nicht festgelegt sind.

Wie dies mit Hilfe der vier folgenden Register-Speicherzellen erreichbar ist, hat Rolf Zweifel schon in der Ausgabe 7/84, Seite 131 erklärt. Weil das aber schon lange her ist und weil es hier so schön in den Kurs paßt, wiederhole ich dieses Thema im Texteinschub »Der vorbereitete SYS-Befehl«.

Adresse 780 ($30C)

Speicher für den Akkumulator

Adresse 781 ($30D)

Speicher für das X-Register

Adresse 782 ($30E)

Speicher für das Y-Register

Adresse 783 ($30F)

Speicher für das Statusregister

Die nächsten drei Speicherzellen 784 bis 786 sind beim VC 20 nicht belegt. Beim C 64 entsprechen sie den Adressen 0 bis 2 des VC 20.

Adresse 784 bis 786 ($310 bis $312)

Sprungbefehl und wählbare Sprungadresse des USR-Befehls

Mit dem Basic-Befehl USR wird bekanntlich ein Maschinenprogramm gestartet. Diese drei Speicherzellen werden bei der Abwicklung von USR verwendet. In ihnen muß der Anwender des USR-Befehls die Zieladresse in Low/High-Byte Darstellung angeben, ab der das Maschinenprogramm im Speicher steht.

Dieser Vorgang ist bereits im ersten Teil des Kurses in Ausgabe 11/84 behandelt worden bei den Speicherzellen 0 bis 2 des VC 20, die ja genau den Speicherzellen 784 bis 786 des C 64 entsprechen.

Da ich annehme, daß viele Leser dieses frühe Heft nicht besitzen, werde ich die Erklärung des USR-Befehls im Texteinschub »Das Mauerblümchen USR« in der nächsten Ausgabe wiederholen.

Adresse 787 ($313)

beim C 64 und VC 20 nicht belegt

Während dieses freie Byte des C 64 nicht viel nutzt, haben VC 20-Besitzer immerhin vier aufeinanderfolgende freie Bytes für eigene Vektoren und andere zwischenzuspeichernde Werte zur Verfügung, die nie in Gefahr geraten, von einem Basic-Programm überschrieben zu werden.

Das nächste Mal kommen wir mit den indirekten Sprung-Vektoren auf Routinen des Betriebssystems und mit dem Kassettenpuffer an das Ende dieses Kurses.