蒼天在眼

PiDP-11を使う その10 機械語命令の観光地図の巻

今年(2023年)最後の更新になります。では、はじめます。観光地に行くと、ホテルや、観光案内所で、観光地図を配っています。詳しいGoogleの地図よりもかえって、分かりやすかったりします。木村泉先生のOHPからの引用ですが、PDPー11の機械語命令形このようになっていたんだと認識を新たにしました。Balconが、勝手に信号機の絵と色をつけています。信号機は通常、“青、黄、赤“の順で並んでいます。この表にある数字を、この順に並べると、機械語の命令になります。例えばADD命令は青が0黄色が6のところにあるので、06が機械語命令の、オペレータ（オペコード）です。同様にSUBは、青が、1、黄色が6なので、16がオペコードになります。赤はどうなるかというと、オペランドを二つ取る命令は、8進二桁で済むので、赤は関係あ...PiDP-11を使うその10機械語命令の観光地図の巻

2023/12/31 21:14

PiDP-11を使う その9 引き算と負の整数の表現の巻

前回、機械語で、足し算を紹介しました。今回は引き算の紹介です。引き算はニーモニックでSUB(struct)です。機械語では16****で、機械語命令の後の後の番地のデータから、機械語の後の番データを引き算して、機械語の後の後の番地にに格納しする場合は、163737と書きます。前回出てきたオペランドという言葉をを使うと、destination<-destination－sourceの操作をします。sourceは第一オペランド、destinationは第二オペランドに当たります。では実際に2−4の計算してみます。コンソールパネルで操作すると長くなるので、ターミナルで見てみます。コンソール・パネルで見るとこんな感じに。最上位の15ビットが1だと負の数です。引き算の結果が負の数になると、PDP-11では負の整数は...PiDP-11を使うその9引き算と負の整数の表現の巻

2023/12/12 09:14

PiDP-11 を使う その8 初めての機械語の巻

初めにお話すると、Balconは、PDP-11のFORTRANとアッセンブラのプログラミングはしたことありますが、機械語は使ったことはありません。ではなぜ機械語なのかというと、よく言及されるPDP-11のアーキテクチャは16ビットマシンの完成形だとか、命令の直交性だとかを味わえるのは、やはり機械語で見ていくのが、一番じゃないかと思われるからです。当時は、実験で一杯、一杯だったので、プログラミングにしても、PDP-11の凄さを味わう余裕はありませんでした。世界で初めてのデータを取るということで、測定機器の設計、制作、PDP-11との接続、プログラムの開発と、ハンダ付け、配線のラッピング、プログラムのデバック、実験データの取り込み全てに関わっていました。ラッピングとは、裸にみむいた、テフロン線を、生花の剣山よ...PiDP-11を使うその8初めての機械語の巻

2023/12/10 11:08

PiDP-11を使う その7 ターミナルを繋ぐの巻

では、PiDP-11に、ターミナルを接続しましょう。オペレータ・コーンソールを持っていない方も、ターミナル接続で、ラズペリーパイにインストールしたPiDP-11を試すことができるので、マニュアルの通りインストールして、繋いでみてください。ターミナルについての小歴史PDP-11の時代の初期のミニコンピュータの入出力装置といえば、テレタイプという時代がありました。テレタイプと言っても、見たこともない人がほとんどでしょう。これです。ドン。これがテレタイプの代表、その名もテレタイプ社製ASR-33です。電動タイプライタに紙テープ読み取り装置と、紙テープ鑽孔装置（紙テープに穴を開ける装置）がついたものです。21世紀の現在でも、端末をttyと略すのは、テレタイプ時代の名残です。紙テープとは、こんな感じのもので、穴の位...PiDP-11を使うその7ターミナルを繋ぐの巻

2023/12/07 19:33

PiDP-11を使う その6 コンソール・オペレーションの巻

いよいよ、コンソール・オペレーションに入ります。正面の存在感のあるスイッチ群は左側の0から21の番号がついていて、データをセットするとために使用します。3個づつが一纏めになって、8進数の一桁を表しています。8進7桁と1ビットを入力できます。例えば8進数4桁の1234は上のようにセットします。各スイッチは4、2、1と重みがついているので、3個づつのスイッチの上にセットされているものの重みを合計して0から7の数を表すことができます。次にコントロールスイッチ群の説明をします。これらは、右手で操作しやすいように右端に配置されています。左から説明すると、白いスイッチは、ランプテストスイッチで、押し上げると、すべてのランプが点灯します。当時のCPUはインジケータに豆電球を使っていました。これが、時々切れて点灯しないこ...PiDP-11を使うその6コンソール・オペレーションの巻

2023/12/05 20:53

PiDP-11を使う その5 表の顔ーコンソールの巻

いよいよ、オペレータコンソールです。これを操作したいために、わざわざPiDP-11を組み立てました。フロントパネル全体はこんな感じです。見渡すと、表示部は三段に分かれて、その下に30個のスイッチ、右横に二つのノブがついています。右横の切り替えノブはメモリとバスの切り替えスイッチで、表示ランプがついていますが、Baremetalで使う分にはConsPHY（コンソール・物理メモリ）とDataPathが点灯するようにセットすれば、問題ありません。表示ランプは三段に分かれていて、上から、CPUのステータス表示、アドレス表示、データ表示に分かれています。CPUのステータス表示は、左から、エラー関係（メモリのパリティ不一致、アドレスエラー）で、これらは、通常点灯しません。次のRUNランプはCPUが命令実行中に点灯しま...PiDP-11を使うその5表の顔ーコンソールの巻

2023/12/05 13:45

PiDP-11 を使う その4 -裏の顔 表の顔の巻-

いよいよ各論に入ります。PDP-11の裏の顔と言っても、怪しいものではありません。一目で見ることができない顔ということです。表の顔をオペレータ・コンソールとすると、裏の顔は、PDP−11の最上層の構造とでもいうことでしでしょうか。PDPー11の構造の特徴をよくまとめた図がありました。木村泉先生が東京工業大学のプログラミングの講義に使ったOHP(Powerpointない時代のプレゼン手段)です。とても簡潔に纏まっているので拝借させていただきます。木村先生は、1980年代に共立出版のbitという雑誌に寄稿していて、Balconも毎月楽しみに愛読していました。残念ながら、お弟子さん達編集の追悼文集からの引用になります。木村先生のOHPに若干の改変をさせてもらいました。PDPの記憶領域は、八個の16ビットのレジス...PiDP-11を使うその4-裏の顔表の顔の巻-

2023/12/03 19:33

PiDP-11を使う -Bare Metal で行こう- その3

ベアメタルというと、航空機業界では、塗装なしで、ジュラルミンの地肌剥き出しの運航をすることを指しますが、コンピュータの世界では、OSなしで、コンピュータを使う意味で使われます。PCでは、WindowsOSをインストールしないで使う人は、ほとんどいないでしょうが、組み込み用途のコンピュータ（たとえば、車載システムとかは、ベアメタルがほとんどではないでしようか。Wikipediaでベアメタルを検索すると、ベアメタル（英:baremetal）とは、計算機科学では、オペレーティングシステム(OS)を介さずに、ロジックハードウェア上で直接命令を実行するコンピュータを指す。ベアマシン（英:baremachine）とも呼ばれる。bareとは「裸」のことで、OS等の「衣」を纏っていない、という意味。＜中略＞PDP-11な...PiDP-11を使う-BareMetalで行こう-その3

2023/12/01 12:47