Unterschiede

Hier werden die Unterschiede zwischen zwei Versionen angezeigt.

--- cpm:write_a_bios:teil_2 [2018/02/01 06:57] – [Variante 2] volkerp
+++ cpm:write_a_bios:teil_2 [2025/04/19 15:36] (aktuell) – volkerp
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 weiter geht es mit dem **DPB**
-das folgende Beispiel stammt aus einer [[cpm:cpa|]]-Implementation.
+Das BIOS erhält die Information, wo konkret auf die Datenspeicher zugriffen werden soll, via BIOS-Funktion
+  * SETDSK (Laufwerk, 0..15),
+  * SETTRK (Track, Spur 0...x, berechnet aus Blocknummer + Systempuren),
+  * SECTRAN (Transformation der aktuellen log. Record-Nummer 0..BSM, Sektorversatz, skewing)
+  * und SETSEC (Sector, transformierte Record-Nummer).
+Das BDOS ruft diese genannten BIOS-Funktionen immer vor Aufruf von READ oder WRITE in dieser Reihenfolge auf. Ein BIOS speichert daher die Werte für Laufwerk, Spur, Sektor zwischen und greift bei Lese- und Schreiboperationen darauf zu. Pro Format/Laufwerkstyp gibt es dazu üblicherweise eine Funktion zur Adressberechnung, die aus logischer Spurnummer und transformierter Record-Nummer die physisch anzusprechenden Werte ermittelt. Bei Disketten sind das Seite, Spur, phys. Sektor, Pos. innerhalb des phys. Sektors.
+Das folgende Beispiel stammt aus einer [[cpm:cpa|]]-Implementation.
 Bei CP/A erfolgt die Sektorzählung ab 1, deshalb steht in sectran ein inc hl.
-Die Zählung ab 1 muss bei den direkten Zugriffen beachtet werden!
+Die Zählung ab 1 muss bei den direkten Zugriffen (Adressberechnung, Read, Write) beachtet werden!
 <code>
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   - Ausgabe A17..A16 auf Port "Bank",
   - Ausgabe A15..A8 auf Port "HiAdr",
-  - Einblenden in den Hauptspeicher (auf Adresse "Window" bis "Window"+255,
+  - Einblenden von 256 Byte in den Hauptspeicher (auf Adresse "Window" bis "Window"+255,
   - Zugriff auf "Window"+A7..A0
-Für die Nutzung im CP/M soll außerdem eine Kopie von CCP+BDOS (5 KByte) auf der RAM-Disk gehalten werden, sinnvollerweise in Systemspuren.
+Für die Nutzung im CP/M soll außerdem eine Kopie von CCP+BDOS (5 KByte) auf der
+RAM-Disk gehalten werden, sinnvollerweise in Systemspuren.
-Eine RAM-Floppy hat keine physischen Spuren, deshalb kann man die Aufteilung in virtuelle Spuren und Sektoren nach eigenen Ideen vornehmen.
+Eine RAM-Floppy hat keine physischen Spuren, deshalb kann man die Aufteilung in
+virtuelle Spuren und Sektoren nach eigenen Ideen vornehmen.
 Die Ansteuerung als Übersicht:
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-                :-----  Vollständige 18 bit RAM-Adresse (RAF 256K)  ------:
+                    :-----  Vollständige 18 bit RAM-Adresse (RAF 256K)  ------:
-                :17 16   15 14 13 12 11 10  9  8:  7  6  5  4  3  2  1  0 :
+                    :17 16   15 14 13 12 11 10  9  8:  7  6  5  4  3  2  1  0 :
-                :                               :                         :
+                    :                               :                         :
-  +--+--+--+-+--+--+--+ +--+--+--+--+--+--+--+--+ +--+--+--+--+--+--+--+--+
+  +--+--+--+--+--+--+--+--+ +--+--+--+--+--+--+--+--+ +--+--+--+--+--+--+--+--+
-  |        Bank       | |       Hi-Adr.         | |       Window          |
+  |           Bank        | |       Hi-Adr.         | |       Window          |
-  +--+--+--+-+--+--+--+ +--+--+--+--+--+--+--+--+ +--+--+--+--+--+--+--+--+
+  |B0 B1 b0 b1 x  x  x  x |
-                :     :                         : :  :                    :
+  +--+--+--+--+--+--+--+--+ +--+--+--+--+--+--+--+--+ +--+--+--+--+--+--+--+--+
-                : 9  8:   7  6  5  4  3  2  1  0: : 0:                    :
+                          : :                       : :  :                    :
-Variante 1      :------------TRACK--------------: :--:-------RECORD-------:
+Variante 1
-                                                 SECTOR
+  : 9  8                      7  6  5  4  3  2  1  0: : 0:                    :
+  :------------------------------TRACK--------------: :--:-------RECORD-------:
+                                                 SECTOR ^
+Variante 2
+  : 6  5                      4  3  2  1  0: 3  2  1    0:                    :
+  :------------------------------TRACK---- :-SECTOR------:-------RECORD-------:
-                :     :                    :         :                    :
-                : 7  6:   5  4  3  2  1  0 : 3 2  1 0:                    :
-Variante 2      :------------TRACK---------:-SECTOR--:-------RECORD-------:
 </code>
 ==== Variante 1 ====
-Die Fenstergröße von 256 Byte bietet es an, die Spurgröße als 256 Byte zu wählen. Hi-Byte und Lo-Byte der Tracknummer sind dann direkt "Bank" und "HiAdr". Das macht die Ansteuerung besonders einfach.
+Die Fenstergröße von 256 Byte bietet es an, die Spurgröße als 256 Byte zu
+wählen. Hi-Byte und Lo-Byte der Tracknummer sind dann direkt "Bank" und "HiAdr".
+Das macht die Ansteuerung besonders einfach.
 also:
 Track = 256 Byte (Fenstergröße)\\
-d.h. 2 Records/track\\
+d.h. 2 Records/track 1..2\\
 wir brauchen damit 1600h/256 = 22 Tracks f. Systemspur\\
-insg. 1024 tracks -> DSM = 1023-22 = 1011\\
+insg. 1024 tracks -> DSM = 1024-22 = 1012\\
 wir wählen die kleinstmögliche Blockgröße 2k (1k gehen nicht wg. EXM, da DSM > 255)\\
 und z.B. 128 Dir-Einträge (d.h. 2 Dir-Blöcke)\\
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 </code>
-Die BIOS-Routinen zum Blocklesen und -schreiben verweisen auf folgende Routinen. Wegen der Spurgröße von 256 Byte = 2 Records muss ein Blocking/Deblocking erfolgen. Glücklicherweise ist das bei einer RAM-Disk nicht weiter schwierig umzusetzen, da innerhalb des Zugriffsfensters nur der angesprochene Bereich von 128 Byte gelesen bzw. verändert wird.
+Die BIOS-Routinen zum Blocklesen und -schreiben verweisen auf folgende Routinen.
+Wegen der Spurgröße von 256 Byte = 2 Records muss ein Blocking/Deblocking
+erfolgen. Glücklicherweise ist das bei einer RAM-Disk nicht weiter schwierig
+umzusetzen, da innerhalb des Zugriffsfensters nur der angesprochene Bereich von
+Byte gelesen bzw. verändert wird.
 <code>
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 	LD	HL,(TRACK)
 	OUT	(LDAH), L	; hi-adr.
-	OUT	(LDBB), H	; Bank
+	ld	a,h
+	rrca
+	rrca
+	OUT	(LDBB), A	; Bank
 	LD	HL, WINDOW	; das ist eine xx00h-Adr.
 	LD	a, (SECTOR)	; 1 oder 2 (in CP/A wg. SECTRAN)
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 	LD	BC,128
 	RET
 </code>
 ==== Variante 2 ====
-Um eine kleinere Blockgröße nutzen zu können, muss die Anzahl der Spuren ≤ 256 werden.
+(System EPOS, EPOSRF2.MAC)
-Da geht z.B. mit einer Spurgröße von 2 KByte.
+Um eine kleinere Blockgröße nutzen zu können, muss die Anzahl der Spuren <= 256 werden.
+Da geht z.B. mit einer Blockgröße von 1 KByte. Als phys. Spurgröße wählen wir 2 KByte.
 Track = 2048 Byte\\
-d.h. 16 Records/Track\\
+d.h. 16 Records/Track 0..15 (CPA 1..16)\\
-wir brauchen damit 1600h/2048 = 3 Tracks f. Systemspur\\
+wir brauchen 1600h/2048 = 3 Tracks f. Systemspur OFF, Epos 1 Systemspur\\
-insg. 256 Tracks-> DSM = 255-3\\
+wie wählen kleinste Blockgröße BLS 1k, 8 bit-Blocknummern ( DSM < 256)\\
-kleinste Blockgröße 1k\\
+insg. 256 Tracks-> DSM = (256-3*2)/1-1 = 249, (epos 253)\\
 und z.B. 64 Dir-Einträge (d.h. 2 Dir-Blöcke)
+DSM = (DISKSIZE-OFF*SPURSIZE)/BLS-1
 Diese Aufteilung ist aufgrund der kleineren Blockgröße günstiger, wenn viele kleine Dateien auf
-der RAM-Disk gehalten werden sollen. Auch wird weniger Platz für den Allocation Vektor ALVxx benötigt. Aber die Umrechnung logischer Track-Sektor -> Adr. f. RAM-Disk ist aufwendiger!
+der RAM-Disk gehalten werden sollen. Auch wird weniger Platz für den Allocation Vektor ALVxx benötigt. Aber die Umrechnung logischer Track und Sektor -> Adr. f. RAM-Disk ist aufwendiger!
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-      	;DISKDEF 1,1,16,,1024,252,64,0,3
+dpbm:	dw	16		;spt
-dpb01:	dw	16		;SPT sectors per track
+	db	3		;bsh
-	db	3		;BSF block shift factor
+	db	7		;blm
-	db	7		;BLM block mask
+	db	0		;exm
+	dw	253		;dsm
+	dw	63		;dpm
+	db	0c0h		;al0
+	db	00		;al1
+	dw	0		;cks
+	dw	1		;off
+	db	80h		;dev
+	ds	12,0
+;
+allm:	ds	33		;alloc-map
+;
+rfrwoper:			;physisches schreiben
+	ld	hl,(sektrk)	;und lesen
+	add	hl,hl
+	add	hl,hl
+	add	hl,hl		; trk << 3
+	ld	a,(seksec)
+	and	1fh
+	srl	a		; sec >> 1
+	push	af
+	add	a,l
+	di
+	out	(ioa+5),a
+	out	(ioa+7),a
+	out	(ioa),a		;Hi-Adr. im ramfl
+	ld	a,03h
+	and	h		;Bit0+1
+	rrca
+	rrca			:->Bit6+7
+	out	(ioa+2),a	;bank
+;
+	pop	af		;cy=off im fenster
+	ld	hl,wind
+	jr	nc,rf01
+	ld	hl,wind+128
+rf01:	ld	de,(dmaad)
+	ld	a,b
+	or	a		;rd/wr
+	jr	z,rf02
+	ex	de,hl
+rf02:	ld	bc,128
+	ldir
+;
+	xor	a
+	out	(ioa+4),a
+	ei
+	ret
+</code>
+===== Beispiel 3 =====
+Ein Floppy-Laufwerk: 800K, 2 Seiten, 1K phys. Sektorgröße, 5 phys. Sektoren pro Spur und Seite
+log. Sektoren pro Spur 1..40\\
+Blockgröße BLS = 2048\\
+Diskgröße = 800K/BLS = 400\\
+Directory-Einträge\\
+keine Systemspuren
+<code>
+	;DISKDEF 0,1,40,,2048,400,192,192,0
+dpba:	dw	40		;SPT sectors per track
+	db	4		;BSF block shift factor
+	db	15		;BLM block mask
 	db	0		;EXM null mask
-	dw	251		;DSM disk size-1
+	dw	399		;DSM disk size-1
-	dw	63		;DRM directory max
+	dw	191		;DRM directory max
-	db	C0H		;AL0 alloc 0
+	db	0E0H		;AL0 alloc 0
 	db	0		;Al1 alloc 1
-	dw	0		;CKS check size
+	dw	48		;CKS check size
-	dw	3		;OFS track offset
+	dw	0		;OFS track offset
-;
+alva:	ds	0032h
-alv01:	ds	0020h             ;allocation vector
+csva:	ds	0030h
-csv01:	ds	0000h             ;check vector
 </code>
-Read und Write sind wie oben implementiert, die Adressierung ist jetzt umfangreicher:
+CP/M zählt die logischen Recordnummern pro Spur von 0..39. SECTRAN übersetzt
+diese Recordnummern in 1..40 (CP/A-Umrechnung) und übergibt diese berechnete
+Recordnummer mit SETSEC ans BIOS.
+CP/M ermittelt anhand DSM, ob 16Bit- oder 8-Bit-Blocknummern genutzt werden: DSM > 255 -> 16Bit-Blocknummern.
+Die max. Spurnummer berechnet sich als DSM*BLS/SPT/128-OFS.\\
+CP/M arbeitet aber intern nicht mit einer maximalen Spurnummer, sondern testet auf Überschreiten von DSM.
+Der DPB wird vom CP/M wie folgt angezeigt:
 <code>
-ADRE:	OUT	(RAMEN), A
+A>stat dsk:
-	OUT	(READEN), A
+    A: Drive Characteristics
-;
+: 128 Byte Record Capacity
-	;Adr. Fenster = (track*16+sector)/2
+: Kilobyte Drive  Capacity
-	LD	HL,(TRACK)
+: 32  Byte Directory Entries
-	ADD	HL,HL
+: Checked  Directory Entries
-	ADD	HL,HL
+: Records/ Extent
-	ADD	HL,HL
+: Records/ Block
-	ADD	HL,HL		; HL = Track * 10h (SPT)
+: Sectors/ Track
-	LD	DE,(SECTOR)
+: Reserved Tracks
-	DEC	DE		; wg. CP/A
+</code>
-	ADD	HL,DE		; HL := HL + Sector
-	XOR	A		; A = 0, Cy = 0
+POWER gibt ein paar mehr Informationen aus:
-	RR	H
-	RR	L		; HL := HL/2	( da 2 Sektoren/Fenster )
+<code>
-	RR	A		; L Bit0 nach A Bit7 ( A = 0 oder 80h)
+        POWER 3.03 on CP/M 2.22 1/2
-	OUT	(LDAH), L	; hi-adr.
+A=disk
-	OUT	(LDBB), H	; Bank
+disk capacity:    800K
-	LD	H, Hi(WINDOW)
+tracks:           160    0 system
-	LD	L,A
+sectors/track:     40   40 last
-	LD	DE,(DMA)
+sectors/system:     0   48 dir
-	LD	BC,128
+dir entries:      192    6K
-	RET
+sectors/group:     16    2K 18FH groups
+kbytes/extent:     16K
 </code>
+Bislang wurde noch nicht darauf eingegangen, dass eine phys. Diskette 2 Seiten
+hat. Die Adressierung von Diskettenseite/Spur/phys.Sektor incl.
+Blocking/Deblocking ist Aufgabe des BIOS.
+TODO