40 ЛУЧШИХ ПРОЦЕДУР

Данная книга является сокращенным переводом книги "40 Best Machine Code Routines For The ZX Spectrum With Explanatory Text", J.Hardman & A. Hewson, содержащей в себе набор программ в машинных кодах с весьма подробными разъяснениями принципов их работы.

Значительным сокращениям подверглись те разделы оригинала, в которых рассматриваются вопросы компьютерной терминологии и система команд Z80 советуем обратиться к трехтомнику по программированию в машинных кодах, выпущенному "Инфоркомом".

При подготовке данного пособия были также исключены описания программ, которые не представляют, на наш взгляд, особого интереса.

РАЗДЕЛ А

1. ВВЕДЕНИЕ

Цель этой книги обеспечить как начинающего, так и опытного пользователя компьютера ZX SPECTRUM полезными, интересными и развлекательными программами в машинных кодах. Книга имеет 2 раздела.

Раздел A описывает те особенности SPECTRUMa, которые важны при программировании в машинных кодах, некоторые процедуры системного ПЗУ, а также структуру машинного языка.

Раздел B представляет сами программы. Они представлены в стандартном формате, который детально описан в начале раздела. Программы полностью закончены, т.е. они могут быть загружены и использованы индивидуально, без обращений к другим программам.

Предлагаемые программы могут быть загружены с помощью простого загрузчика машинных кодов (MC LOADER маш. ЗАГРУЗЧИК), описанного в начале раздела В.

Общие сведения о Бейсике и машинных кодах

Микропроцессор Z80A, на базе которого сделан ZX SPECTRUM, не понимает непосредственно слова БЕЙСИКа. Такие, как PRINT, IF, TAB, и т. д. Вместо этого он выполняет приказы специального языка своего внутреннего машинного кода. Процедуры ПЗУ, которые придают SPECTRUMy его индивидуальность, написаны на этом специальном языке и состоят из большого количества стандартных подпрограмм для ввода вывода листинга, интерпретирования и выполнения команд BASICa и др.

Например, стандартные подпрограммы говорят процессору Z80A ("ЧТО ДЕЛАТЬ, ЕСЛИ..."). Если, например, команда BASICa слово PRINT, то что делать, если следующий элемент имя переменной; или что делать, если следующий элемент запятая и т. д.

Машинный код состоит из последовательности положительных целых чисел (от 0 до 255), которые диктуют действия для Z80A. Хотя машина использует двоичную форму представления чисел, нет необходимости для человека изучать команды в такой форме. Мы будем использовать десятичную форму, которая обрабатывается МС ЗАГРУЗЧИКОМ из Раздела В.

Однако даже однообразную строку десятичных чисел трудно интерпретировать и поэтому десятичные числа обычно преобразовываются в специальный язык (ассемблер), который представляет собой определенные аббревиатуры. Язык ассемблера называется так потому, что специальная программа, называемая АССЕМБЛЕРОМ, используется для обработки ("сбора или ассемблирования") команд в машинных кодах при написании (формировании) программы.

Требуется только одно число, чтобы точно определить простую команду Z80A. Например, команда СКОПИРОВАТЬ содержимое регистра C в регистр D это десятичное число 81 (термин "регистр" более детально описан в главе 3, а пока достаточно если Вы

будете воспринимать C и D, как переменные BASICа). Для таких команд есть точное соответствие между десятичным числом и командой. 81, например, записывается на языке АССЕМБЛЕРа, как LD D,С ("LD", кстати, сокращение слова "load" загрузить). Многие команды ассемблера состоят из подобных простых аббревиатур по этой причине они часто называются мнемониками. Более сложные команды требуют 2, 3 или 4 числа. Но, все равно, для представления их используется одна команда ассемблера. Табл. 1.1. показывает список нескольких чисел, их мнемоник и краткое объяснение действия Z80A.

Таблица 1.1. Некоторые примеры машинных команд Z80A

Строка (a) таблицы пример LD D,С рассматривался выше, строки (b) и (c) показывают, как положительное число может быть загружено в регистр (используются два числа: первое определяет действие, которое должно быть выполнено, а второе определяет число, которое должно быть загружено). Строка (d) показывает, как большое целое число может быть загружено в два регистра (H и L) вместе. Здесь второе и третье числа определяют, какие числа должны быть загружены. Последний пример в строке (e) иллюстрирует четырехбайтовый код для загрузки большого целого числа в пару регистров IX. Обратите внимание, что три из четырех чисел такие же, как в строке (d). А дополнительное первое число определяет пару регистров IX вместо HL.

Структура машинного языка объясняется более подробно в главе 3, а полный список мнемоник ассемблера Z80A можно найти в литературе по микропроцессорной технике и программированию.

Итак, наиболее насущный вопрос: ЗАЧЕМ ИСПОЛЬЗУЮТ МАШИННЫЙ КОД?

На некоторых компьютерах это делается потому, что задачи, которые пользователь желает выполнить, слишком медленно выполняются. В этом отношении ZX SPECTRUM не исключение. Рассмотрим, например, проблему сохранения полного отображения экрана в RAM (ОЗУ) или копирования его обратно на экран с целью создания эффекта мультипликации.

Файл изображения и цветовые атрибуты занимают 6912 байт. Следующая программа BASICa сохранит отображение экрана, но это займет много времени около 70 секунд:

5 CLEAR 58623

10 FOR I=0 ТО 6911

20 POKE 58624+I,РЕЕК (16384+I)

30 NEXT I

Причина такой медленной работы в том, что SPECTRUM тратит больше всего времени на декодирование команд BASICа перед их выполнением. Некоторое количество времени также тратится на преобразование чисел в двухбайтную форму (которую понимает Z80A) из десятичных чисел в пятибайтной форме (с которыми оперирует BASIC), а также на выполнение пятибайтовой арифметики.

Так, в нашем примере по переброске экрана должны быть выполнены следующие

шаги:

1.Прибавить i к 16384.

2.Преобразовать результат в форму двух байтов.

3.Восстановить содержимое адреса PEEK.