COURS 4.TXT/fr

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   *             COURS D'ASSEMBLEUR 68000 SUR ATARI ST              *
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   *                 par Le Féroce Lapin (from 44E)                 *
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   *                         Cours numéro 4                         *
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   Nous allons aborder maintenant les registres d'adresse. Tout comme
   les registres de données, ces registres sont codés sur 32 bits (un
   long  mot). Donc à priori aucune différence, puisque le micro-pro-
   cesseur  ne connaît que des chiffres, que ceux-ci représentent des
   données  ou  des  adresses, peu lui importe.  C'est vrai en grande
   partie  et  d'ailleurs  sur  certains  micro-processeurs, il n'y a
   qu'un  ou  deux  registres, qui  peuvent  contenir  indifféremment
   adresse ou données.

   Voyons, grâce  à un exemple, les différences en ce qui concerne le
   68000 MOTOROLA.

   Tapons  donc  le  programme suivant, après avoir, bien sûr, effacé
   l'ancien, et assemblons.

             MOVE.L     #$12345678,D0
             MOVE.B     #$AA,D0
             MOVE.L     #$12345678,A0
             MOVE.B     #$AA,A0 
             MOVE.L     #$12345678,A1
             MOVE.B     A1,D1

   L'assembleur  note 2 erreurs et nous les annonce par 'invalid size
   at line 4' et la même chose pour 'line 6'. Puisque c'est la taille
   et  non  l'opération  elle-même qui semble poser problème, nous en
   déduisons  que  le  MOVE vers ou à partir d'un registre d'adresse,
   n'est  pas  possible sur un byte. Rectifions donc la ligne 4 et la
   ligne 6 en remplaçant les MOVE.B par des MOVE.W et ré-assemblons.

   Note: Lorsque  l'assembleur  note une erreur, il donne la ligne où
   se  situe  celle-ci. Dans cette numérotation les lignes vides sont
   comptées.

   Ainsi si vous aviez passé une ligne après MOVE.L #$12345678,D0 les
   erreurs auraient été annoncées ligne 5 et 7.

   Cela  fait  déjà  une  différence puisque si vous regardez bien le
   programme, nous  voulions  réaliser  une  opération  avec  D0:  Le
   remplir  au  maximum de sa taille, puis vérifier que le MOVE de la
   ligne  2, n'affecterait que le byte de poids faible, puis réaliser
   la même opération sur A0.

   Impossible  à  priori.  Tant  pis,  suite  à  notre  modification,
   l'opération se déroulera donc sur un word au lieu d'un byte.

   Débuggons  notre  programme. Première  constatation: l'assembleur,
   voyant que les opérations ont lieu avec des registres d'adresse et
   non  pas  des  registres de données, a automatiquement modifié les
   MOVE  vers  A0 et A1, pour les transformer en MOVEA, ce qui se lit
   MOVE ADDRESS

   Exécutons  le  programme  pas-à-pas. D0 prend la valeur $12345678,
   puis  seul  son byte de poids faible est modifié, D0 prenant alors
   la  valeur  $123456AA. Ensuite A0 prend la valeur $12345678. Après
   la  ligne  suivante, l'opération  affectant le word, nous devrions
   avoir $123400AA. Et bien pas du tout! Nous obtenons $000000AA.

   Nous  venons  donc de voir qu'un registre d'adresse est totalement
   influencé  (donc  sur un long mot) lorsqu'il est la destination de
   l'opération. Qu'en est-il donc lorsqu'il en est la source ?

   Continuons  donc  notre programme, avec le remplissage de A1 et de
   D1. Nous  constatons par la suite que seul le word de poids faible
   de A1 vient écraser celui de D1.

   NOTE: $AA  est  bien  en  chiffre  en hexadécimal. Si vous pensiez
   qu'il  s'agissait  de simples lettres de l'alphabet, dormez 1 ou 2
   jours, et reprenez le cours à la première leçon!

   De tout ceci nous déduisons 2 définitions:

   REGISTRES DE DONNÉES: Chaque registre de données a une longueur de
   32 bits. Les  opérandes  sous forme d'octet occupent les 8 bits de
   poids  faible, les  opérandes  sous  forme  de mot, les 16 bits de
   poids faible et les opérandes longs, la totalité des 32 bits.

   Le  bit de poids le plus faible est adressé comme bit 0, le bit de
   poids le plus fort est adressé comme bit 31.

   Lorsqu'un  registre  de  données  est  utilisé soit comme opérande
   source, soit  comme  opérande  destination, seule la partie appro-
   priée  de  poids  faible est changée.  La partie restante de poids
   fort n'est ni utilisée, ni modifiée.

   REGISTRES D'ADRESSE: Chaque registre a une longueur de 32 bits, et
   contient   une  adresse  sur  32  bits.  Les  registres  d'adresse
   n'acceptent  pas  une  opérande  dont  la  taille est l'octet. Par
   conséquent lorsqu'un registre d'adresse est utilisé comme opérande
   source, soit  le mot de poids faible, soit l'opérande long dans sa
   totalité est utilisé, en fonction de la taille de l'opération.

   Lorsqu'un   registre   d'adresse  est  utilisé  comme  destination
   d'opérande  le  registre entier est concerné, indépendamment de la
   taille  de  l'opération. Si l'opération porte sur un mot, tous les
   autres  opérandes  subissent  une  extension de signe sur 32 bits,
   avant que l'opération ne soit effectuée.

   Définitions  extraites  du  document réf EF68000 (circuit intégrés
   MOS THOMSON EFCIS), 45 avenue de l'Europe 78140 Velizy.

   Dans  ces définitions, nous remarquons un nouveau terme: opérande.
   C'est  le  terme  qui désigne la valeur utilisée dans l'opération.
   Ainsi  dans MOVE.W D0,D1 l'opérande source, c'est le word de poids
   faible  de  D0 alors  que l'opérande destination, c'est le word de
   poids faible de D1.

   Nous savons maintenant ce qu'est le PC, un registre de données, un
   registre  d'adresse, nous  avons un peu idée de ce que nous montre
   les  fenêtre  de  MONST, continuons donc à décortiquer ce fabuleux
   outil !

   Pour  observer la fenêtre de MONST, si vous n'avez pas assemblé de
   programme, impossible d'utiliser Alternate+D. Il vous sera répondu
   qu'il  n'y  a pas de programme en mémoire. Tapez donc Alternate+M,
   vous  voyez  MONST  apparaître, mais  vous  demandant quel fichier
   charger. Tapez ESC et nous voici tranquille pour une observation.

   Nous  voyons bien dans la fenêtre du haut nos registres de données
   et à droite nos registres d'adresse. Sous les registres de données
   SR  puis  PC. Le  PC  (program counter), nous savons ce que c'est,
   mais le SR ?


   LE STATUS REGISTER

   Le  SR  (prononcer  Status  Register, ce qui veut dire en Français
   registre  d'état), est  un  registre codé sur un word (16 bits) et
   qui, comme  son  nom  l'indique,  nous  renseigne  sur  l'état  du
   micro-processeur.

   Il est l'exemple frappant de ce que nous avons vu dans l'introduc-
   tion  du  cours 3, à savoir qu'il est bien dangereux de traiter un
   ensemble  de  bits  comme  un simple chiffre, plus ou moins grand.
   Voyons la décomposition du Status Register.

   numéro des bits 15----------------------------------0
   appellation       T . S . . . I2 I1 I0 . . . X N Z V C

   Tout  d'abord  il  faut savoir que certains bits du SR ne sont pas
   utilisés. Ils sont ici symbolisés par un point chacun.

   Commençons  par  la  description des bits de droite, en commençant
   par le 0.

   Le bit C (C signifie Carry donc retenue en Français).
   Ce  bit  est mis à 1 lorsqu'il y a une retenue dans le bit le plus
   élevé  (donc  de poids le plus fort) de l'opérande objet, dans une
   opération arithmétique.

   Le bit V (V signifie oVerflow donc dépassement en Français).
   Imaginons  une addition de 2 nombres positifs, lorsque le résultat
   va  déborder  les  limites  du  registres, on obtiendra en fait un
   nombre  négatif  à  complémente à 2. En effet le fait de mettre le
   bit  de  poids le plus fort à 1 indique que le nombre est négatif.
   Comme ce n'est pas,dans le cas présent,  le résultat recherché, on
   est  prévenu  du dépassement par le fait que le bit V est mis à 1.
   Il indique également, lors de divisions,  que le quotient est plus
   grand qu'un word ou bien que nous avons un dividende trop grand.

   Le  bit  Z (Z signifie Zéro). Il n'indique pas que le résultat est
   égal  à  0, mais  plutôt que le résultat est passé de l'autre coté
   de 0. En  effet, ce  bit est à 1 lorsqu'après une opération le bit
   de poids le plus fort du résultat est mis à 1, ce qui signifie que
   nous  sommes en présence d'un nombre négatif en complément à 2. Le
   bit N  (N  signifie Negate )  signifie que nous sommes en présence
   d'un nombre négatif.

   Le  bit  X  (X  signifie eXtend donc extension). C'est un bit bien
   spécial qui se comporte un peu comme une retenue. Les instructions
   qui utilisent ce bit le précisent dans leur nom.  Par exemple ADDX
   qui se lit add with extend est une opération d'addition prenant en
   compte  ce  bit  X. Ce  bit X est généralement le reflet du bit C,
   mais, contrairement, à  celui-ci, certaines instructions ne le mo-
   difient pas.

   Lorsque nous étudierons de plus prés les instructions du 68000, le
   fait  que l'instruction affecte ou non tel ou tel bit sera parfois
   très important.

   Le bit T (T signifie Trace donc suivre en Français).
   Lorsque ce bit est à 1, le 68000 se trouve en mode Trace.

   Alors  là, soyez  bien  attentif, ce  qui va suivre est primordial
   pour la suite des cours!!!

   Le mode Trace est un mode de mise au point pour les programmes. Et
   oui, c'est carrément DANS le microprocesseur qu'une telle commande
   est  insérée. A  chaque fois que le 68000 exécute une instruction,
   il va voir dans quel état se trouve le bit T. S'il trouve ce bit à
   0, il  passe à la prochaine instruction. Par contre, si ce bit est
   à  1, le  68000  laisse  de  côté  (temporairement)  le  programme
   principal  pour  se  détourner vers une routine (un 'bout' de pro-
   gramme) qui  affichera par exemple la valeur de tous les registres
   (D0 à  D7 et  A0 à  A7). Imaginons  qu'il  faille  appuyer sur une
   touche pour sortir de cette routine: Nous avons donc tout le temps
   de  consulter  ces  valeurs. Nous  appuyons sur une touche: fin de
   notre  routine, le  68000 retourne  donc  au  programme principal,
   exécute  l'instruction  suivante, teste le bit T, le trouve à nou-
   veau  à  1, se  branche  donc sur notre routine, etc... Nous avons
   donc  un  mode  pas-à-pas. Or, vous avez déjà utilisé cette parti-
   cularité  en  visualisant  le  déroulement  des  instructions avec
   MONST!

   Tapez le programme suivant:
             MOVE.W     #$23,D0
             MOVE.W     #$15,D1

   Assemblez  et  faites  Alternate+D pour passer sous MONST. Appuyez
   une  fois  sur  Control+Z  et observez le Status Register. MONST a
   affiché  T, indiquant  ainsi  que ce bit est à 1. Nous sommes donc
   bien en mode Trace. Quittez le programme par Control+C.

   Nous  arrivons  maintenant  à  nous poser une question: Le 68000 a
   trouvé  le bit T à 1. D'accord, il sait où est son Status register
   et  il  sait  que  le  bit T c'est le 15ème. Mais après ? Le 68000
   s'est  détourné vers une routine qui dans le cas présent se trouve
   être une partie de MONST.

   Mais  comment  a-t-il trouvé cette routine ? MONST est en effet un
   programme  tout à fait  ordinaire, qui  a  été chargé en mémoire à
   partir  de  la disquette, et qui peut être placé n'importe où dans
   cette mémoire.

   Une  première solution consisterait à toujours placer ce programme
   au  même  endroit. MOTOROLA  aurait ainsi pu concevoir le 68000 en
   précisant: Les  programmes  de  mise  au  point qui seront appelés
   grâce à la mise à 1 du bit T, devront commencer à l'adresse $5000.
   Simple, mais très gênant car il devient pratiquement impossible de
   faire  résider plusieurs programmes en mémoire simultanément, sans
   courir le risque qu'ils se marchent sur les pieds!!!

   Il y a pourtant une autre solution, un peu plus tordue mais en re-
   vanche  beaucoup  plus souple, qui consiste à charger le programme
   de mise au point n'importe où en mémoire, de noter l'adresse à la-
   quelle  il  se trouve, et de noter cette adresse à un endroit pré-
   cis. Lorsque  le 68000 trouvera le bit T à 1, il foncera à cet en-
   droit  prévu  à  l'avance  par  MOTOROLA, il y trouvera non pas la
   routine  mais un long mot, adresse de cette routine, à laquelle il
   n'aura plus qu'à se rendre.

   Cet  endroit  précis, où  sera  stocké  l'adresse  de la routine à
   exécuter lorsque le bit T sera trouvé à 1, c'est un endroit qui se
   situe dans le premier kilo de mémoire (donc dans les 1024 premiers
   bytes). En  l'occurrence pour le mode trace il s'agit de l'adresse
   $24.

   Résumons: MONST  se  charge en mémoire. C'est un programme complet
   dont  certaines  routines  permettent  l'affichage  des registres.
   MONST  regarde  l'adresse à laquelle commencent ces routines, note
   cette  adresse  puis va la mettre à l'adresse $24. Ce long mot est
   donc  placé  à  l'adresse $24, $25, $26 et $27 puisque nous savons
   que  le  'diamètre' du 'tube' mémoire n'est que d'un octet (byte).
   Lorsque  le microprocesseur trouve le bit T à 1, il va à l'adresse
   $24, il  y  prélève  un  long mot qui se trouve être l'adresse des
   routines de MONST, et il fonce à cette adresse. ok?

   Nous  allons maintenant réaliser un petit programme et nous allons
   'planter' votre ATARI!
   Tapez ce qui suit:

             MOVE.W     #$1234,D1
             MOVE.W     #$6789,D2
             MOVE.W     #$1122,D3

   Assemblez  puis  taper  Alternate+D pour passer sous MONST. Faites
   une fois Control+Z. Le bit T du Status register est mis à 1, indi-
   quant  que nous sommes en mode Trace. Comme nous avons exécuté une
   instruction, D1 se  trouve  rempli avec $1234. Appuyons maintenant
   sur Alternate + 3.

   Nous venons d'activer la fenêtre de droite (la numéro 3).
   Appuyons  sur  Alternate+A. Une  demande  s'affiche:  nous  devons
   indiquer  quelle adresse sera la première visible dans la fenêtre.
   Il faut taper cette adresse en hexadécimal. Nous tapons donc...24.
   (pas  de $ avant, MONST sait de lui-même que nous parlons en hexa)
   Nous  voyons  s'afficher  l'adresse 24 en haut de la fenêtre et en
   face un chiffre qui est l'adresse de notre routine de MONST!

   Pour  moi  c'est 00027086 mais comme je l'ai dit précédemment cela
   dépend des machines. Dans mon cas lorsque le 68000 trouve le bit T
   à 1, il fonce donc exécuter la routine qui se trouve en $00027086.
   Je vais donc modifier cette adresse! Appuyons sur Alternate+E pour
   passer en mode édition. Le curseur est placé sur le premier nibble
   de  l'adresse. Tapez  par exemple 11112222 ou n'importe quel autre
   chiffre. 
   Repassez maintenant dans la fenêtre 1 en tapant Alternate+1.

   Maintenant  réfléchissons: Nous allons refaire Control+Z. Le 68000
   va  foncer en $24, va maintenant y trouver $11112222, et va foncer
   à cette adresse pour y exécuter ce qu'il va y trouver c'est-à-dire
   n'importe quoi! Il y a très peu de chance pour qu'il réussisse à y
   lire des choses cohérentes et vous indiquera une erreur.

   Allez  y, n'ayez  pas  peur, vous  ne  risquez pas de casser votre
   machine!

   Hop  Control+Z  et, suivant  les cas, vous obtenez divers messages
   (Illegal exception, Bus Error etc...). 

   Quittez  en faisant Control+C ou bien en dernier ressort faites un
   RESET.

   J'espère  que ce principe est TRES TRES BIEN COMPRIS. Si cela vous
   semble à peu près clair, relisez tout car la suite va très souvent
   faire  référence  à  ce  principe  d'adresse dans le premier kilo,
   contenant l'adresse d'une routine.

   La  prochaine fois, nous finirons d'étudier le Status Register, en
   attendant  je  vais me prendre une petite vodka bien fraîche. A la
   vôtre!

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