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COURS
D'ASM 68000
(par le Féroce Lapin)
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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 3 *
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Si vous avez correctement étudié les deux premières leçons, vous
devez normalement avoir un peu plus d'ordre qu'au départ, et le
binaire et l'hexadécimal ne doivent plus avoir de secret pour
vous.
Avant de commencer je dois vous rappeler quelque chose d'essen-
tiel: Il est tentant de réfléchir en chiffre alors que bien sou-
vent il serait préférable de se souvenir qu'un chiffre n'est
qu'une suite de bits. Ainsi imaginons un jeu dans lequel vous de-
vez coder des données relatives à des personnages. En lisant ces
données vous saurez de quel personnage il s'agit, et combien il
lui reste de point de vie. Admettons qu'il y ait 4 personnages.
Combien faut-il de bits pour compter de 0 à 3 (c'est-à-dire pour
avoir 4 possibilités) seulement 2 bits. Mes personnages peuvent
avoir, au maximum, 63 points de vie (de 0 à 63 car à 0 ils sont
morts), il me faut donc 6 bits pour coder cette vitalité. Je peux
donc avoir sur un seul byte (octet) 2 choses totalement différent-
es: avec les bits 0 et 1 (le bit de droite c'est le bit 0, le bit
le plus à gauche pour un byte est donc le 7) je code le type de
mon personnage, et avec les bits 2 à 7 sa vitalité.
Ainsi le chiffre 210 en lui même ne veut rien dire. C'est le fait
de le mettre en binaire: 11010010 et de penser en regroupement de
bits qui va le rendre plus clair. Séparons les 2 bits de droite:
10 ce qui fait 3 en décimal, je suis donc en présence d'un person-
nage de type 3.
Prélevons maintenant les 6 bits de gauche: 110100 et conver-
tissons.
Nous obtenons 52. Nous sommes donc en présence d'un personnage de
type 3, avec 52 points de vitalité.
Ceci devant maintenant être clair, passons à une explication
succinte concernant la mémoire, avant d'aborder notre premier pro-
gramme.
STRUCTURE DE LA MEMOIRE
La mémoire, c'est un tube, très fin et très long. Il nous faut
distinguer 2 choses:
1) Ce qu'il y a dans le tube.
2) La distance par rapport au début du tube.
ATTENTION, cette notion doit être parfaitement comprise car elle
est perpétuellement source d'erreur.
Grâce à la distance, nous pourrons retrouver facilement ce que
nous avons mis dans le tube. Cette distance est appelé 'adresse'.
Le tube a un diamètre de 1 byte (octet). Lorsque je vais parler de
l'adresse $6F00 (28416 en décimal), c'est un emplacement. A cet
emplacement je peux mettre un byte. Si la donnée que je veux met-
tre tiens sur un word (donc 2 bytes car 1 word c'est bien 2 bytes
accolés), cette donnée occupera l'adresse $6F00 et l'adresse
$6F01.
Imaginons que je charge une image (32000 octets) à partir de
l'adresse $12C52. Je vais donc boucler 32000 fois pour déposer mon
image, en augmentant à chaque fois mon adresse.
Imaginons maintenant que je veuille noter cette adresse. Je vais
par exemple la noter à l'adresse $6F00.
Donc si je me promène le long du tube jusqu'à l'adresse $6F00 et
que je regarde à ce niveau là dans le tube, j'y vois le chiffre
$12C52 codé sur un long mot (les adresses sont codés sur des longs
mots). Ce chiffre occupe donc 4 emplacements de tube correspondant
à $6F00, $6F01, $6F02 ,$6F03. Or, que représente ce chiffre: Une
adresse, celle de mon image!!!! J'espère que c'est bien clair...
Un programme, c'est donc pour le 68000 une suite de lectures du
contenu du tube. Il va y trouver des chiffres qu'il va interpréter
comme des ordres (revoir le cours 2). Grâce à ces ordres, nous al-
lons lui dire par exemple de continuer la lecture à un autre en-
droit de ce tube, de revenir en arrière, de prélever le contenu du
tube et d'aller le déposer autre part (toujours dans ce même tube
bien sûr) etc... Pour savoir à quel endroit le 68000 est en train
de lire les ordres qu'il exécute, il y a un compteur. Comme ce
compteur sert pour le programme, il est appelé Program Counter, en
abrégé PC.
Le 68000 a un PC sur 24 bits, c'est-à-dire qu'il peut prendre des
valeurs comprises entre 0 et 16777215. Comme chaque valeur du PC
correspond à une adresse et qu'en face de cette adresse (donc dans
le tube) on ne peut mettre qu'un octet, une machine équipée d'un
68000 peut donc travailler avec 16777215 octets, ce qui fait 16
Méga. A titre indicatif, le 80286 de chez Intel qui équipe les
'gros' compatibles PC, ne comporte qu'un PC sur 20 bits ce qui
restreint son espace à 1 méga...
A noter que la mémoire est destinée à recevoir des octets mais que
ce que représente ces octets (texte, programme, image...) n'a
strictement aucune importance.
PREMIER PROGRAMME
Nous allons tout de suite illustrer notre propos. Nous lançons
donc GENST. Ceux qui ont un écran couleur devront le lancer en
moyenne résolution, c'est préférable pour un meilleur confort de
travail.
Même si vous avez un 520, choisissez dans les 'préférences' de
GENST (dans le menu 'Options') un chargement automatique de MONST
(Load MONST 'YES') mettez un Tab Setting de 11 et auto-indent sur
YES.
Si MONST est déjà chargé son option dans le menu 'program' doit
être disponible, sinon elle est en gris. Si c'est le cas, après
avoir sauvé les préférences, quitter GENST et relancez le.
Maintenant, nous allons réaliser le programme suivant:
Met le chiffre $12345678 dans le registre D0
Met le chiffre $00001012 dans le registre D1
Additionne le registre D0 avec le registre D1
Tout d'abord il faut savoir que ces ordres seront mis dans le
tube, et qu'il nous faudra parfois repérer ces endroits. Pour cela
nous utiliserons des étiquettes, que nous poserons à côté du tube.
Ces étiquettes (ou Label en Anglais) sont à inscrire tout à gauche
dans notre listing alors que les instructions (ce qui est à mettre
DANS le tube) seront inscrites après un espace ou mieux pour la
lisibilité, après une tabulation.
Ainsi notre programme devient:
MOVE.L #$12345678,D0
MOVE.L #$00001012,D1
ADD.L D0,D1
Remarquer le signe # avant les chiffres. Le signe $ indique que
ces chiffres sont inscrits en hexadécimal. Le signe # indique que
c'est la valeur $12345678 que nous voulons mettre dans D0.
Si nous avions fait MOVE.L $12345678,D0, c'est la valeur se
trouvant à l'adresse $12345678 que nous aurions mis en D0.
Pourquoi y a t-il .L après les MOVE et le ADD ? Nous verrons cela
dans quelques minutes.
Pour le moment assemblons en maintenant appuyé [ALTERNATE] puis en
appuyant sur A.
Normalement, tout s'est bien passé ou alors c'est que vous n'avez
pas scrupuleusement recopié ce 'programme'.
Maintenant, débuggons notre programme, en maintenant appuyé
[ALTERNATE] et en appuyant sur D.
Hop, nous nous retrouvons dans MONST qui, étant appelé à partir de
GENST, a automatiquement chargé notre programme.
Jetons tout d'abord un coup d'oeil à ce ramassis de chiffre...
En haut nous retrouvons nos registres de données D0 à D7 ainsi que
nos registres d'adresses A0 à A7 avec en prime A7'. Sous les re-
gistres de données, nous voyons SR et en dessous PC. Nous pouvons
remarquer que PC nous montre une adresse et la première ligne de
notre programme. Le PC indique donc ce qui va être exécuté.
La fenêtre du dessous (numéro 2) montre notre programme. Sur la
gauche de cette fenêtre nous voyons les adresses. Symboliquement
nous pouvons dire que la partie droite de cette fenêtre montre nos
instructions dans le tube et que les chiffres de gauche nous indi-
que l'endroit, l'adresse par rapport au début du tube.
La fenêtre de droite (la 3) donne en fait la même chose que la 2,
mais avec la vision du 68000. Nous avions vu dans le cours 2 que
pour la machine notre suite d'ordres n'était qu'une suite de
chiffres.
Lorsque nous avons assemblé, l'assembleur a simplement converti
ligne par ligne notre programme en chiffres.
Normalement dans la fenêtre 2 vous devez voir notre programme avec
en face de la première instruction, une petite flèche. Regardez
l'adresse de cette instruction (c'est-à-dire le chiffre de gauche,
qui indique a quel endroit dans le tube se trouve cet ordre). Avec
un 1040 sous TOS 1.4, cela tourne autour de $61BF0.
NOTE: Le 68000 permet à un programme de se placer n'importe où.
Sur certains micro-processeurs les programmes doivent impérati-
vement tous se placer au même endroit. Pour nous ce n'est pas le
cas, ce qui explique que si mon programme est en $61BF0 il n'en
est pas forcement de même pour vous: c'est normal.
Regardez maintenant la fenêtre 3 et cherchez-y la même adresse que
celle que vous avez lue dans la fenêtre 2 en face de notre pre-
mière ligne de programme. Normalement si vous n'avez touché à rien
cette adresse doit normalement être la première.
Vous devez y voir 203C12345678. C'est ainsi que le micro-proces-
seur reçoit MOVE.L #$12345678,D0!!!
Retournons sur la fenêtre 2. Notons l'adresse de la seconde ligne
de notre programme et soustrayons ce chiffre à l'adresse de la
première ligne. Nous obtenons 6. Nous en déduisons donc que :
MOVE.L #$12345678,D0 occupe 6 octets en mémoire.
Faisons maintenant avancer notre programme. Pour cela maintenez
enfoncé [CONTROL] et appuyez une fois sur Z. La petite flèche a
sauté sur la seconde ligne, cette même ligne est maintenant indi-
quée par le PC et notre registre D0 contient maintenant la valeur
$12345678. MONST indique tous les chiffres en hexadécimal, vous
commencez à comprendre l'intérêt de la calculatrice...
Continuons en refaisant Control+Z. C'est maintenant la ligne 3 de
notre programme qui est indiquée par le PC tandis que D1 s'est
trouvé rempli par $00001012.
Continuons avec Control+Z. L'addition entre D0 et D1 s'est effec-
tuée. Comme nous l'avions vu dans le cours 2, les possibilités
sont minimes car le résultat a écrasé l'ancienne valeur de D1.
Pour réaliser D0+D1=D2 il aurait d'abord fallu transférer D1 dans
D2 puis faire ADD.L D0,D2.
Dans notre cas, D1 contient maintenant la valeur $1234668A.
Notre programme n'ayant pas véritablement de fin, quittons le
artificiellement en tapant Control+C.
SECOND PROGRAMME
Effacer le premier programme (alternate C) et tapez le suivant:
MOVE.L #$12345678,D0
MOVE.W D0,D1
MOVE.B D1,D2
Nous avons vu dans Monst que D0-D7 étaient des registres assez
grands. Nous avons réussi à mettre $12345678 dans D0, ce qui donne
quand même 305419896 en décimal! En effet le 68000 est un micro-
processeur 16/32 bits ce qui fait que ces registres ne sont pas
codés sur 16 bits mais sur 32.
32 bits, cela fait un long mot (Long Word). Dans notre premier
programme, nous voulions que l'instruction MOVE agisse sur tout le
registre donc sur un long mot, c'est pour cela que nous avions
précisé .L après le move.
NOTE: Le vocabulaire est très important et demande un petit effort
au début. Ainsi MOVE.L ne veut rien dire. Il convient de lire ce
mnémonique (c'est ainsi que sont appelé les instructions assem-
bleurs) MOVE LONG. D'ailleurs l'appellation mnémonique (qui a
rapport avec la mémoire, qui sert à aider la mémoire) est à rap-
procher de mnémotechnique (capable d'aider la mémoire par des
moyens d'association mentale qui facilitent l'acquisition et la
restitution des souvenirs /CF dictionnaire Le Robert). Autant donc
lire les instructions en Anglais ce qui facilitera grandement la
compréhension.
Puisque notre registre D0 (comme les autres d'ailleurs) et codé
sur un long mot, il contient donc 2 words côte-à-côte. Pour les
distinguer nous appellerons celui de gauche word de poids fort et
celui de droite word de poids faible. Chacun de ces words est lui
même composé de 2 bytes, celui de gauche étant de poids fort et
celui de droite de poids faible. De poids faible car les change-
ment qu'il peut apporter à la totalité du nombre sont faible alors
que les données de gauche (donc de poids fort) y apportent des va-
riations importantes.
Assemblons notre programme et débuggons.
Exécutons la première ligne. Le résultat est le même que pour le
premier programme: le PC indique la seconde ligne, tandis que D0 à
reçu la valeur $12345678.
Maintenant exécutons la seconde ligne. Que dit-elle ?
MOVE.W D0,D1
C'est-à-dire déplacer le contenu de D0 pour le mettre dans D1.
Mais attention, le déplacement doit se faire sur un word (précisé
par .W après le move. Cela se lit MOVE WORD). Or les opérations se
font toujours sur le poids faible. Le MOVE va donc prélever le
word de poids faible de D0 pour le mettre dans le word de poids
faible de D1. Celui-ci va donc recevoir $5678.
Continuons en exécutant la troisième ligne. Celle-ci demande:
MOVE.B D1,D2 (move byte d1 d2)
Donc transfert du byte de poids faible de D1 vers le byte de poids
faible de D2. Regarder bien les registres et les valeurs qu'ils
reçoivent!
Quittez maintenant le programme avec CONTROL+C
TROISIEME PROGRAMME
MOVE.L #$12345678,D0
MOVE.L #$AAAAAAAA,D1
MOVE.W D0,D1
SWAP D0
MOVE.W D0,D2
On efface le programme précédent, on tape celui-ci, on assemble
puis on débugue. L'exécution de la première et de la seconde ligne
ne doivent plus poser de problème.
Nous devons obtenir
D0=12345678
D1=AAAAAAAA
Exécutons maintenant la troisième ligne. Il y a bien transfert du
word de poids faible de D0 vers le word de poids faible de D1.
Nous constatons que le word de poids fort de D1 N'EST PAS AFFECTE
par ce transfert, et qu'il reste tout à fait indépendant du word
de poids faible.
4ème ligne. Ce mnémonique 'SWAP' (To swap= échanger) va échanger
les 16 bits de poids faible avec les 16 bits de poids fort. D0 va
donc devenir 56781234.
Dernière ligne. Transfert du word de poids faible de D0 (qui
maintenant est 1234 et plus 5678) vers le word de poids faible de
D2.
Nous avons vu que D0 contenait en fait 2 données et que ces don-
nées étaient totalement indépendantes. Ceci permet une grande sou-
plesse de travail mais demande aussi une grande rigueur car si au
lieu de faire MOVE.W D0,D1 j'avais juste commis une faute de
frappe en tapant MOVE.L D0,D1 j'écrasais le word de poids fort de
D1 et après je me serais étonné de trouver 1234 dans D1 à l'en-
droit où je devrais encore trouver AAAA.
Nous voyons tout de suite les énormes avantages de ce système.
Nous n'avons à notre disposition que 8 'poches' de données (D0 à
D7) mais si nous ne voulons garder que des words, nous pouvons en
mettre 2 par poche, c'est-à-dire 16 en tout. De même si notre
codage ne se fait que sur des bytes, c'est 32 bytes que nous pou-
vons garder (4 par poche). Cela peut paraître assez évident mais
par exemple sur l'Archimède, ce n'est pas possible. Sur cette ma-
chine, un registre contient un long word ou rien!
RESUMÉ DE VOCABULAIRE
MOVE.L = move long
MOVE.W = move word
MOVE.B = move byte
CONSEILS
Prenez votre temps, relisez tranquillement ce cours et les
précédents. Vous voyez ce n'est pas bien dur l'assembleur!
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