Im Herzen des JOYCE

Nachdem wir beim letzten Mal schon einige Einblicke in die "Tiefen" des BIOS, speziell in die Bedeutung der Restart-Funktionen, erhalten haben, wollen wir uns in dieser Folge den Kommunikations-Treiber (Communication Driver) etwas näher anschauen.

Dieses Programmsegment des BIOS (Basic Input Output System) hat, wie der Name schon vermuten läßt, die Aufgabe, die Kommunikation zwischen CP/M Plus und der Hardware, also den Ein- und Ausgabegeräten, zu ermöglichen. Nebenher verwaltet der Communication Driver auch noch die Ein-/Ausgabe für die serielle Schnittstelle des JOYCE (CPS 8256) und gibt auf Anfrage Informationen über die vorhandene Hardware zurück.
Aber alles der Reihe nach. Zunächst einige generelle Informationen:
1. Die hier beschriebenen Einsprungadressen beziehen sich ausschließlich auf die Routinen der BIOS-Version 1.4 (J14GCPM3.EMS). Die Adressen der etwas älteren Version 1.2 können von den hier aufgeführten Werten abweichen. Einige Routinen sind sogar in der Version 1.2 gar nicht implementiert.
2. Für den Aufruf der folgenden Routinen und Systemeinsprünge vom Anwenderprogramm aus, muß zunächst in die Bank #0, die Systembank, umgeschaltet werden, um dann den Aufruf durchzuführen. Diese Umschaltung der Speicherbänke läßt sich am einfachsten über die BIOS-Funktion # 30 (USERF) mit der Befehls-Sequenz
CALL 0FC5AH
DEFW ROUTINE
durchführen. ROUTINE ist dabei die Adresse der Programmroutine, die nach der Speicherumschaltung ausgeführt werden soll. Da alle Register während der Umschaltung der Speicherbänke gesichert werden, ist die Übergabe und Rückgabe von Parametern kein Problem.
3. Da über die im folgenden beschriebenen Systemroutinen meiner Kenntnis nach keine "offizielle" Dokumentation zu erhalten ist, mußte ich die Bezeichnungen für die Routinen zum Teil "erfinden".

Entsprechend der Adresslage im Speicher beginnen wir mit der Rubrik "Verschiedenes".
Hier gibt es drei Einsprünge, die dem Anwender von Nutzen sein könnten:

CD INFO $0178
kann auch über den XBIOS-Jumpblock erreicht werden (vergleiche Folge 1) und gibt Informationen über die Hardware-Konfiguration des Rechners, zum Beispiel Anzahl der Laufwerke, Anzahl der Speicherblöcke etc. zurück (siehe Tabelle 3).

CD JUMP (BC) $0187
führt einen Sprung zur im BC-Register spezifizierten Adresse durch. Das Ergebnis ist ähnlich dem Z80-Befehl JP (HL), nur daß hier die Adresse im BC-Register übergeben wird.
CD VERSION $0189
übergibt die Versionsnummer des BIOS und die Rechner-Identifikation. Für die PCW-Rechner sollten Sie hier den Wert $01 erhalten.
Möchten Sie vor dem Start Ihres Programms die Systemmeldung ausgeben lassen? Falls ja, sollten Sie die Adresse $0192 aufrufen. Parameter werden für diesen Aufruf nicht benötigt.
Die weiteren Routinen dieses Adreßbereichs werden nur während der System-Initialisierung (BOOT) aufgerufen und dürfen zum Teil anschließend auch nicht mehr aufgerufen werden, da sie die Initialisierung der Pufferbereiche und Interrupt-Header durchführen. Speziell für die Kommunikation mit CP/M stehen die I/O-Module für die Zeichenein-/-ausgabe zur Verfügung:
CD CHAR INPUT (?CI) $0230
liest ein Zeichen von einem spezifizierten Eingabegerät.
CD CHAR OUTPUT (?CO) $023C
gibt ein Zeichen an ein spezifiziertes Ausgabegerät aus.
CD INPUT STATUS (?CIST) $024E
prüft, ob ein Zeichen von einem Eingabegerät vorliegt.
CD OUTPUT STATUS (?COST) $025B
prüft die Ausgabebereitschaft eines Ausgabegeräts.
Bei diesen Funktionen wird das entsprechende Ein- beziehungsweise Ausgabegerät durch eine Nummer spezifiziert, die beim Aufruf im B-Register übergeben wird. Zulässige Werte sind hierbei:

-	0	für Monitor und Tastatur
-	1	für den JOYCE-Drucker
-	2	für den seriellen Port und
-	3	für den Centronics-Ausgang.

Interessant für den Anwender dürfte auch eine Routine sein, die über die Adresse $02B7 erreicht werden kann: Sie wandelt Kleinbuchstaben in Großbuchstaben um. Das umzuwandelnde Zeichen wird dabei im A-Register übergeben und zurückgegeben, alle anderen Register werden bei der Umwandlung nicht verändert.

Die serielle Schnittstelle des JOYCE wird ebenfalls vom Kommunikations-Treiber "versorgt". Diese Schnittstelle verfügt neben der SIO auch über einen parallelen Ausgang.
Daher sind diverse Routinen für die Initialisierung und die Zeichenein-/-ausgabe vorhanden. Beginnen wir mit dem seriellen Port:
CD SA INI $02CF
initialisiert die Schnittstelle, stellt die Interface-Parameter ein und ermöglicht die direkte Beeinflussung der Handshake-Signale DTR und RTS.
Die Übergabeformate sind in Tabelle 1 näher beschrieben.
CD SA PARAMS $0360
gibt die momentane Parameter-Einstellung der SIO zurück.
CD SA INPUT CHAR $0371
liest ein Zeichen von der SIO (wartet eventuell, bis ein Zeichen gesendet wird). Bei Interrupt-Kontrolle wird das Zeichen aus dem SIO-Puffer gelesen.
CD SA INPUT STATUS $03CD
prüft, ob ein Zeichen von der SIO vorliegt.
CD SA OUTPUT CHAR $03E4
gibt ein Zeichen an die SIO aus.
CD SA OUTPUT STATUS $03EE
überprüft die Ausgabebereitschaft der SIO.

Falls die SIO im Interrupt-Modus betrieben werden soll, hält auch hier das BIOS die entsprechenden Routinen bereit. In diesem Modus erzeugen Zeichen, die von der SIO empfangen werden, einen Interrupt, der dafür sorgt, daß die empfangenen Zeichen in einen Puffer geladen werden.
Dieser Puffer nimmt bis zu 98 Zeichen auf und kann vom Anwender über "normale" Eingaberoutinen oder auch direkt über die Systemroutine CD SA IPT INPUT ausgelesen werden.
Für die Initialisierung der Interrupt-Steuerung wird man für gewöhnlich den Einsprung CD SA INIT (Modus $FE oder $FD, siehe Tabelle 1) benutzen, dann können die normalen I/O-Routinen für die Kommunikation benutzt werden. Für spezielle Anwendungen kann die Interrupt-Kontrolle aber auch separat programmiert werden. Dabei sollten Sie aber beachten, daß dann auch die Routinen für die Statusabfrage und Zeicheneingabe (im folgenden mit dem Kürzel "IPT" bezeichnet) direkt aufgerufen werden müssen:
Interrupt-Polling aktivieren $0427
initialisiert den SIO-Zeichenpuffer, setzt die SIO zurück und aktiviert den Interrupt-Header.
Interrupt-Polling deaktivieren $043C
entfernt den Interrupt aus der External Event Chain.
Die External Event Chain ist eine "verkettete Liste", in der alle externen Interrupts "eingehängt" werden.
CD SA RESET $0442
schickt ein Reset-Kommando an die SIO.
CD SA IPT STATUS $0450
prüft, ob Zeichen im SIO-Puffer sind.
CD SA IPT INPUT $0456
liest ein Zeichen aus dem Zeichenpuffer beziehungsweise wartet, bis ein solches vom Interrupt-Service in den Puffer geladen wird.
CD SA INIT BAUD (?CINIT) $04B3
legt die Baud-Rate für die SIO fest. Sender- und Empfänger-Baud-Rate werden im B-Register spezifiziert.
Dieser Aufruf wird wieder direkt von CP/M benutzt.
CD SA BAUD $04B9
ermöglicht die Festlegung getrennter Baud-Rates für Empfänger und Sender. Wer seine eigenen Übertragungsfrequenzen benutzen will, muß die Timer-Werte direkt in der Baud-Rate-Tabelle ändern.

Startadresse dieser Tabelle: $04D8, Format:
DEFW 0FFFFH
DEFW Baud_1
DEFW Baud_2
...
...
DEFW Baud_E
DEFW Baud_F

Für die Steuerung des parallelen Ausgangs der Schnittstelle sind natürlich auch entsprechende Routinen vorhanden, die dem Anwender einen direkten Zugriff auf diesen Ausgabe-Port gestatten:
CD SA CEN INIT $04F8
initialisiert den Centronics-Port.
CD SA CEN OUT $0508
gibt ein Zeichen an den Centronics-Port aus.
CD SA CEN STATUS $0520
prüft die Ausgabebereitschaft des Centronics-Ports.

Verfügen Sie über entsprechende Hardware-Kenntnisse, kann die Schnittstelle auch direkt programmiert werden. Für die serielle Kommunikation verwendet das Schnittstellenmodul CPS 8256 den Kanal A eines Z80-DART. Der Kanal B ist, zusammen mit einem 8-Bit-Centronics-Latch, für den parallelen Ausgang vorgesehen.
Die verwendeten I/O-Adressen sind:

Die Beispiel-Listings geben einen kleinen Anhalt, wie die Routinen aufgerufen und für eigene Programme benutzt werden können.

Im Teil 3 unserer Serie werden Sie allerhand über das Programmsegment erfahren, welches die Kommunikation des CP/M Betriebssystems mit dem Bildschirm ermöglicht. Interessant, wenn man bedenkt, daß die Hauptaufgabe dieses Segments darin besteht, einen Anwenderprogramm vorzutäuschen, daß es mit einem Zenith Z19/Z29-Terminal kommuniziert. Unter anderem ist es dadurch möglich, daß CP/M-Programme auf so vielen verschiedenen Computern ohne (große) Änderungen laufen können.

Tabelle 3: Die Funktionen des Communication Drivers im Überblick

CD INFO Adresse: $0178 Eing.: keine Parameter Ausg.: A = Laufwerks-Flag ($00 = 1 LW / $FF = 2 LW) B = Anzahl der vorhandenen Speicherblöcke C = SIO-Flag ($00 = keine SIO / $FF = SIO vorhd.) HL = Adresse Puffertabelle im COMMON MEMORY DE-Register wird nicht verändert Die in HL übergebene Adresse gibt Auskunft über die Lage von Directory- und Datenpuffer. ------------------------------------------------------------------------------ CD JUMP (BC) Adresse: $0187 Eing.: BC = Sprungadresse Ausg.: keine Parameter Alle Register bleiben erhalten ------------------------------------------------------------------------------ CD VERSION Adresse: $0189 Eing.: keine Paramenter Ausg.: A = Rechnertype (01 = JOYCE) B = BIOS-Version (01) C = Versions-Update (04/02) HL = 0000 (für JOYCE) DE-Register wird nicht verändert ------------------------------------------------------------------------------ CD CHAR Adresse: $0230 INPUT (?CI) Eing.: B = Nummer des Eingabegeräts Ausg.: CY = 1, wenn Zeichen vorhanden, A = Zeichen Alle Standard-Register werden verändert ------------------------------------------------------------------------------ CD CHAR Adresse: $023C OUTPUT (?CO) Eing.: B = Nummer des Ausgabegeräts C = Ausgabezeichen Ausg.: keine Parameter Alle Standard-Register werden verändert ------------------------------------------------------------------------------ CD INPUT STATUS Adresse: $024E (?CIST) Eing.: B = Nummer des Eingabegeräts Ausg.: CY = 1, A = $FF wenn Zeichen vorliegt CY = 0, A = $00 wenn kein Zeichen vorhanden Alle Standard-Register werden verändert ------------------------------------------------------------------------------ CD OUTPUT Adresse: $025B STATUS (?COST) Eing.: B = Nummer des Ausgabegeräts Ausg.: CY = 1, A = $FF wenn Ausgabe möglich CY = 0, A = $00 wenn Ausgabe nicht möglich Alle Standard-Register werden verändert ------------------------------------------------------------------------------ Zeichen- Adresse: $02B7 umwdlg. in Großbuchstaben Eing.: A = umzuwandelndes Zeichen Ausg.: A = umgewandeltes Zeichen Alle anderen Registerinhalte bleiben erhalten ------------------------------------------------------------------------------ CD SA INIT Adresse: $02CF Eing.: A = Modus D = Anzahl Stopbits E = Parität H = Anzahl Bits für Empfg. ($05 - $08) L = Anzahl Bits für Sender ($05 - $08) Ausg.: CY = 1, wenn Initialisierung erfolgreich Eing.: A = Signal-Status Ausg.: Z = 1, wenn Handshake-Cmd. zulässig war Alle Standard-Register werden verändert ------------------------------------------------------------------------------ CD SA PARAMS Adresse: $0360 Eing.: keine Parameter Ausg.: A = Modus B = Sender Baud-Rate C = Empfg. Baud-Rate D = Anzahl Stopbits E = Parität H = Anzahl Empfg.-Bits L = Anzahl Sender-Bits Alle anderen Registerinhalte bleiben erhalten ------------------------------------------------------------------------------ CD SA INPUT Adresse: $0371 CHAR Eing.: keine Parameter Ausg.: A = Zeichen Alle Standard-Register werden verändert ------------------------------------------------------------------------------ CD SA INPUT STATUS Adresse: $03CD Eing.: keine Parameter Ausg.: CY = 1, wenn Zeichen vorliegt DE u. HL werden nicht verändert ------------------------------------------------------------------------------ CD SA OUT- Adresse: $03E4 PUT CHAR Eing.: A = Ausgabezeichen Ausg.: CY = 1, wenn Ausgabe erfolgreich HL wird nicht verändert ------------------------------------------------------------------------------ CD SA OUT- Adresse: $03EE PUT STATUS Eing.: keine Parameter Ausg.: CY = 1, wenn Ausgabe möglich DE u. HL werden nicht verändert ------------------------------------------------------------------------------ Interrupt-Pol- Adresse: $0427 ling aktivieren Eing.: keine Parameter Ausg.: keine Parameter Alle Standard-Register werden verändert ------------------------------------------------------------------------------ Interrupt-Pol- Adresse: $043C ling deaktivieren Eing.: keine Parameter Ausg.: keine Parameter Alle Standard-Register werden verändert ------------------------------------------------------------------------------ CD SA RESET Adresse: $0442 Eing.: keine Parameter Ausg.: keine Parameter HL wird nicht verändert ------------------------------------------------------------------------------ CD SA IPT Adresse: $0450 STATUS Eing.: keine Parameter Ausg.: CY = 1, wenn Zeichen im Puffer vorhanden BC, DE u. HL werden nicht verändert ------------------------------------------------------------------------------ CD SA IPT Adresse: $0456 INPUT Eing.: keine Parameter Ausg.: A = empfangenes Zeichen Alle Standard-Register werden verändert ------------------------------------------------------------------------------ CD SA INIT Adresse: $04B3 BAUD (?CINIT) Eing.: B = Baud-Rate (TX u. RX gleiche Baud-Rate) C = SIO-Gerätenummer ($02) Ausg.: keine Parameter DE wird nicht verändert ------------------------------------------------------------------------------ CD SA BAUD Adresse: $04B9 Eing.: H = Empfg. Baud-Rate L = Sender Baud-Rate Ausg.: keine Parameter DE wird nicht verändert ------------------------------------------------------------------------------ CD SA CEN Adresse: $04F8 INIT Eing.: keine Parameter Ausg.: keine Parameter A und DE werden nicht verändert ------------------------------------------------------------------------------ CD SA CEN Adresse: $0508 OUT Eing.: A = Ausgabezeichen Ausg.: keine Parameter DE wird nicht verändert ------------------------------------------------------------------------------ CD SA CEN Adresse: $0520 STATUS Eing.: keine Parameter Ausg.: CY = 1, wenn Ausgabe möglich BC, DE u. HL werden nicht verändert

Die Listings zu diesem Teil:

• STATTEST.PAS: überprüft den Ausgabe-Status der Ausgabe-Ports SIO,CEN und LPT,
• SETSIO.BAS: Utility zum Einstellen der SIO-Parameter,
• SIOINPUT.BAS: Programm-Eingabe auf SIO umleiten..

(Norbert Finke/rs)