IBM, PPC403GA, OS/2 und PowerPC sind eingetragene Warenzeichen der IBM Corporation.

Intel, MCS-48, MCS-51, MCS-251, MCS-96, MCS-196 und MCS-296 sind eingetragene Warenzeichen der Intel Corp. .

Motorola und ColdFire sind eingetragene Warenzeichen von Motorola Inc. .

UNIX ist ein eingetragenes Warenzeichen der X/Open Company.

Microsoft, Windows und MS-DOS sind eingetragene Warenzeichen der Microsoft Corporation.

Alle anderen Warenzeichen, die nicht ausdrücklich in diesem Abschnitt genannt wurden und in diesem Handbuch verwendet werden, sind Eigentum der entsprechenden Eigentümer.

Dieses Dokument wurde mit dem LaTeX-Satzsystem unter den Betriebssystemen Digital Unix, Linux und OS/2 auf AMD K6- und DEC Alpha-Prozessoren angefertigt und formatiert.

Inhalt

1. Allgemeines

1.1. Lizenzbedingungen

1.2. allgemeine Fähigkeiten des Assemblers

1.3. Unterstützte Plattformen

2. Benutzung des Assemblers

2.1. Hardware-Anforderungen

2.2. Lieferumfang

2.3. Installation

2.4. Aufruf, Parameter

2.5. Format der Eingabedateien

2.6. Format des Listings

2.7. Symbolkonventionen

2.8. Formelausdrücke

2.8.1. Integerkonstanten

2.8.2. Gleitkommakonstanten

2.8.3. Stringkonstanten

2.8.4. Evaluierung

2.8.5. Operatoren

2.8.6. Funktionen

2.9. Vorwärtsreferenzen und andere Desaster

2.10. Registersymbole

2.11. Sharefile

2.12. Prozessor-Aliasse

3. Pseudobefehle

3.1. Definitionen

3.1.1. SET und EQU

3.1.2. SFR und SFRB

3.1.3. XSFR und YSFR

3.1.4. LABEL

3.1.5. BIT

3.1.6. DBIT

3.1.7. PORT

3.1.8. REG

3.1.9. LIV und RIV

3.1.10. CHARSET

3.1.11. CODEPAGE

3.1.12. ENUM

3.1.13. STRUCT und ENDSTRUCT

3.1.14. PUSHV und POPV

3.2. Codebeeinflussung

3.2.1. ORG

3.2.2. CPU

3.2.3. SUPMODE, FPU, PMMU

3.2.4. FULLPMMU

3.2.5. PADDING

3.2.6. MAXMODE

3.2.7. EXTMODE und LWORDMODE

3.2.8. SRCMODE

3.2.9. BIGENDIAN

3.2.10. SEGMENT

3.2.11. PHASE und DEPHASE

3.2.12. SAVE und RESTORE

3.2.13. ASSUME

3.2.14. EMULATED

3.2.15. BRANCHEXT

3.3. Datendefinitionen

3.3.1. DC[.size]

3.3.2. DS[.size]

3.3.3. DB,DW,DD,DQ & DT

3.3.4. DS

3.3.5. BYT oder FCB

3.3.6. BYTE

3.3.7. ADR oder FDB

3.3.8. WORD

3.3.9. LONG

3.3.10. SINGLE und EXTENDED

3.3.11. FLOAT und DOUBLE

3.3.12. EFLOAT, BFLOAT, TFLOAT

3.3.13. Qxx und LQxx

3.3.14. DATA

3.3.15. ZERO

3.3.16. FB und FW

3.3.17. ASCII und ASCIZ

3.3.18. STRING und RSTRING

3.3.19. FCC

3.3.20. DFS oder RMB

3.3.21. BLOCK

3.3.22. SPACE

3.3.23. RES

3.3.24. BSS

3.3.25. DSB und DSW

3.3.26. ALIGN

3.3.27. LTORG

3.4. Makrobefehle

3.4.1. MACRO

3.4.2. IRP

3.4.3. IRPC

3.4.4. REPT

3.4.5. WHILE

3.4.6. EXITM

3.4.7. FUNCTION

3.5. bedingte Assemblierung

3.5.1. IF / ELSEIF / ENDIF

3.5.2. SWITCH / CASE / ELSECASE / ENDCASE

3.6. Listing-Steuerung

3.6.1. PAGE

3.6.2. NEWPAGE

3.6.3. MACEXP

3.6.4. LISTING

3.6.5. PRTINIT und PRTEXIT

3.6.6. TITLE

3.6.7. RADIX

3.7. lokale Symbole

3.7.1. Grunddefinition (SECTION/ENDSECTION)

3.7.2. Verschachtelung und Sichtbarkeitsregeln

3.7.3. PUBLIC und GLOBAL

3.7.4. FORWARD

3.7.5. Geschwindigkeitsaspekte

3.8. Diverses

3.8.1. SHARED

3.8.2. INCLUDE

3.8.3. BINCLUDE

3.8.4. MESSAGE, WARNING, ERROR und FATAL

3.8.5. READ

3.8.6. RELAXED

3.8.7. END

4. Prozessorspezifische Hinweise

4.1. 6811

4.2. PowerPC

4.3. DSP56xxx

4.4. H8/300

4.5. SH7000/7600/7700

4.6. MELPS-4500

4.7. 6502UNDOC

4.8. MELPS-740

4.9. MELPS-7700/65816

4.10. M16

4.11. 4004

4.12. MCS-48

4.13. MCS-51

4.14. MCS-251

4.15. 8086..V35

4.16. 8X30x

4.17. XA

4.18. AVR

4.19. Z80UNDOC

4.20. Z380

4.21. TLCS-900(L)

4.22. TLCS-90

4.23. TLCS-870

4.24. TLCS-47

4.25. TLCS-9000

4.26. 29xxx

4.27. 80C16x

4.28. PIC16C5x/16C8x

4.29. PIC17C4x

4.30. ST6

4.31. ST7

4.32. ST9

4.33. 6804

4.34. TMS3201x

4.35. TMS320C2x

4.36. TMS320C3x

4.37. TMS9900

4.38. TMS70Cxx

4.39. TMS370xxx

4.40. MSP430

4.41. COP8 & SC/MP

4.42. 75K0

4.43. 78K0

4.44. µPD772x

5. Dateiformate

5.1. Code-Dateien

5.2. Debug-Dateien

6. Hilfsprogramme

6.1. PLIST

6.2. BIND

6.3. P2HEX

6.4. P2BIN

6.5. AS2MSG

A. Fehlermeldungen von AS

B. E/A-Fehlermeldungen

C. Häufig gestellte Fragen

D. Pseudobefehle gesammelt

E. Vordefinierte Symbole

F. Mitgelieferte Includes

F.1. BITFUNCS.INC

F.2. CTYPE.INC

G. Danksagungen

H. Änderungen seit Version 1.3

I. Hinweise zum Quellcode von AS

I.1. Sprachvoraussetzungen

I.2. Modulaufteilung

I.3. Neuer Prozessor...was nun ?

I.4. RSC...was ist das denn?

Literaturverzeichnis

Index

1. Allgemeines

Diese Anleitung wendet sich an Leute, die bereits in Assembler programmiert haben und sich darüber informieren möchten, wie man mit AS umgeht. Sie hat eher die Form eines Referenz- und nicht Benutzerhandbuches. Als solches macht sie weder den Versuch, die Sprache Assembler an sich zu erklären, noch erläutert sie die Architektur bestimmter Prozessoren. Im Literaturverzeichnis habe ich weiterführende Literatur aufgelistet, die bei der Implementation der einzelnen Codegeneratoren maßgebend war. Um Assembler von Grund auf zu lernen, kenne ich kein Buch; ich habe es im wesentlichen im ,,Trial and error''-Verfahren gelernt.

1.1. Lizenzbedingungen

Bevor es in medias res geht, erst einmal der unvermeidliche Prolog:

AS in der vorliegenden Version gebe ich als ,,Public Domain'' weiter, d.h. die Programm-und Overlaydatei sowie die dazugehörenden Hilfsprogramme dürfen frei kopiert und benutzt werden. Es existieren keine Planungen, AS in ein kommerzielles oder Shareware-Programm umzuwandeln. Diese Erlaubnis gilt jedoch nur unter der Voraussetzung, daß die Startmeldung der Programme --- insbesondere die Copyrightmeldung --- nicht entfernt oder überschrieben wird und für das Kopieren/Verschicken nicht mehr als eine Aufwandsentschädigung (unter DM 20,-) verlangt wird.

Auf Anfrage wird auch der Quellcode dieses Programmes ausgegeben. Daraus abgeleitete oder darauf aufbauende Programme müssen unter den gleichen Bedingungen weitergegeben werden wie dieses Programm.

Ich fordere ausdrücklich dazu auf, dieses Programm per Diskette oder Mailbox/Netzwerk zu verbreiten!

Es mag sein, daß Sie dieses Programm als Beilage zu einem kommerziellen Programm erhalten haben. Die für das kommerzielle Programm geltenden Lizenzbedingungen beziehen sich jedoch auf keinen Fall auf AS.

Sollte Ihnen der Assembler so gut gefallen, daß sie mir unbedingt Geld dafür schicken wollen, so fordere ich Sie dazu auf, den Betrag für Greenpeace zu spenden.

Ich habe mich bemüht, das Programm so fehlerfrei wie nur irgendmöglich zu machen. Da es aber grundsätzlich keine fehlerfreie Software gibt (die einzigen Leute, die keine Fehler machen, liegen auf dem Friedhof!), übernehme ich keine Garantie für die Funktion von AS in einer bestimmten Umgebung (Hard-oder Software) oder Haftung für entstehende Schäden. Für Hinweise auf Fehler bin ich selbstverständlich immer dankbar und werde mich bemühen, sie zu korrigieren.

Um eine möglichst schnelle Fehlerdiagnose und -korrektur zu ermöglichen, bitte ich, dem Fehlerbericht folgende Angaben beizufügen:

• Hardware:
  • Prozessortyp (mit/ohne Koprozessor)
  • Speicherausbau
  • Grafikkarte
  • Festplatte und Typ deren Interfaces
• Software:
  • Betriebssystem (MS/DR/Novell-DOS, OS/2, Windows) und Version
  • installierte speicherresidente Programme
  • benutzte Version von AS + Datum des EXE-Files
• möglicht die Quelldatei, bei der der Fehler auftritt

 ftp.uni-stuttgart.de
   Verzeichnis  pub/systems/msdos/programming/as

 sunsite.unc.edu
   Verzeichnis pub/Linux/devel/lang/assemblers/asl-<version>.tar.gz

1.2. allgemeine Fähigkeiten des Assemblers

AS bietet im Gegensatz zu normalen Assemblern die Möglichkeit, Code für völlig verschiedene Prozessoren zu erzeugen. Momentan sind folgende Prozessorfamilien implementiert:

• Motorola 68000..68040,683xx inkl. Koprozessor und MMU
• Motorola ColdFire
• Motorola DSP5600x,DSP56300
• Motorola/IBM MPC601/MPC505/PPC403
• Motorola M-Core
• Motorola 6800, 6805, 68HC08, 6809, 68(HC)11, 68HC12, 68HC16 sowie Hitachi 6301
• Hitachi 6309
• Hitachi H8/300(H)
• Hitachi H8/500
• Hitachi SH7000/7600/7700
• Rockwell 6502 und 65(S)C02
• CMD 65816
• Mitsubishi MELPS-740
• Mitsubishi MELPS-7700
• Mitsubishi MELPS-4500
• Mitsubishi M16
• Mitsubishi M16C
• 4004
• Intel MCS-48/41
• Intel MCS-51/251
• Intel MCS-96/196(Nx)/296
• Intel 8080/8085
• Intel i960
• Signetics 8X30x
• Philips XA
• Atmel AVR
• AMD 29K
• Siemens 80C166/167
• Zilog Z80, Z180, Z380
• Zilog Z8
• Toshiba TLCS-900(L)
• Toshiba TLCS-90
• Toshiba TLCS-870
• Toshiba TLCS-47
• Toshiba TLCS-9000
• Microchip PIC16C54..16C57
• Microchip PIC16C84/PIC16C64
• Microchip PIC17C42
• SGS-Thomson ST6
• SGS-Thomson ST7
• SGS-Thomson ST9
• SGS-Thomson 6804
• Texas Instruments TMS32010/32015
• Texas Instruments TMS3202x
• Texas Instruments TMS320C3x
• Texas Instruments TMS320C5x
• Texas Instruments TMS320C6x
• Texas Instruments TMS9900
• Texas Instruments TMS7000
• Texas Instruments TMS370xxx
• Texas Instruments MSP430
• National Semiconductor SC/MP
• National Semiconductor COP8
• NEC µPD78(C)1x
• NEC µPD75xxx (alias 75K0)
• NEC µPD78xxx (alias 78K0)
• NEC µPD7720/7725
• NEC µPD77230
• Symbios Logic SYM53C8xx (ja, die kann man programmieren!)

• Intel 8008
• Fujitsu F²MC
• Analog Devices ADSP21xx
• SGS-Thomson ST20
• Texas Instruments TMS320C4x
• Texas Instruments TMS320C8x
• Toshiba TC9331

• NEC 78K4
• die ganze Palette der OKI-Controller

• Intel 8086, 80186, NEC V30&V35 inkl. Koprozessor 8087

Der Grund für diese Flexibilität ist, daß AS eine Vorgeschichte hat, die auch in der Versionsnummer deutlich wird: AS ist als Erweiterung eines Makroassemblers für die 68000er-Familie entstanden. Auf besonderen Wunsch habe ich den ursprünglichen Assembler um die Fähigkeit zur Übersetzung von 8051-Mnemonics erweitert, und auf dem Weg (Abstieg?!) vom 68000 zum 8051 sind eine Reihe anderer fast nebenbei abgefallen...die restlichen Prozessoren wurden allesamt auf Benutzeranfrage hin integriert. Zumindest beim prozessorunabhängigen Kern kann man also getrost davon ausgehen, daß er gut ausgetestet und von offensichtlichen Bugs frei ist. Leider habe ich aber häufig mangels passender Hardware nicht die Möglichkeit, einen neuen Codegenerator praktisch zu testen, so daß bei Neuerungen Überraschungen nie ganz auszuschließen sind. Das in Abschnitt 1.1 gesagte hat also schon seinen Grund...

Diese Flexibilität bedingt ein etwas exotisches Codeformat, für dessen Bearbeitung ich einige Tools beigelegt habe. Deren Beschreibung findet sich in Abschnitt 6.

AS ist ein Makroassembler, d.h. dem Programmierer ist die Möglichkeit gegeben, sich mittels Makros neue ,,Befehle'' zu definieren. Zusätzlich beherrscht er die bedingte Assemblierung. Labels in Makrorümpfen werden automatisch als lokal betrachtet.

Symbole können für den Assembler sowohl Integer-, String- als auch Gleitkommawerte haben. Diese werden --- wie Zwischergebnisse bei Formeln --- mit einer Breite von 32 Bit für Integerwerte, 80/64 Bit für Gleitkommawerte und 255 Zeichen für Strings gespeichert. Für eine Reihe von Mikrokontrollern besteht die Möglichkeit, durch Segmentbildung die Symbole bestimmten Klassen zuzuordnen. Dem Assembler kann man auf diese Weise die --- begrenzte --- Möglichkeit geben, Zugriffe in falsche Adreßräume zu erkennen.

Der Assembler kennt keine expliziten Beschränkungen bzgl. Verschachtelungstiefe von Includefiles oder Makros, eine Grenze bildet lediglich die durch den Hauptspeicher beschränkte Rekursionstiefe. Ebenso gibt es keine Grenze für die Symbollänge, diese wird nur durch die maximale Zeilenlänge begrenzt.

Ab Version 1.38 ist AS ein Mehrpass-Assembler. Dieser hochtrabende Begriff bedeutet nicht mehr, als das die Anzahl der Durchgänge durch die Quelltexte nicht mehr zwei sein muß. Sind keine Vorwärtsreferenzen im Quellcode enthalten, so kommt AS mit einem Durchgang aus. Stellt sich dagegen im zweiten Durchgang heraus, daß ein Befehl mit einer kürzeren oder längeren Kodierung benutzt werden muß, so wird ein dritter (vierter, fünfter...) Durchgang eingelegt, um alle Symbolreferenzen richtig zu stellen. Mehr steckt hinter dem Begriff ,,Multipass'' nicht...er wird im weiteren Verlauf dieser Anleitung deswegen auch nicht mehr auftauchen.

Nach soviel Lobhudelei ein dicker Wermutstropfen: AS erzeugt keinen linkfähigen Code. Eine Erweiterung um einen Linker wäre mit erheblichem Aufwand verbunden und ist momentan nicht in Planung.

Zum Thema ,,Herausgabe von Sourcen'': Die Sourcen von AS sind nicht in einer Form, die ein einfaches Verständnis ermöglicht (== null Kommentare). Sourcen werde ich daher nur für den Fall herausgeben, daß jemand wirklich damit etwas anfangen will (z.B. AS auf einen anderen Rechner portieren) und das daraus entstehende wiederum Public Domain wird. Insbesondere will ich verhindern, daß jemand 5 Zeilen ändert (bevorzugt den Copyrighteintrag) und das Ergebnis dann kommerziell als ,,sein'' Programm vertreibt.

1.3. Unterstützte Plattformen

Obwohl AS als ein reines DOS-Programm angefangen hat, stehen auch eine Reihe von Versionen zur Verfügung, die etwas mehr als den Real-Mode eines Intel-Prozessors ausnutzen können. Diese sind in ihrer Benutzung soweit als möglich kompatibel gehalten zur DOS-Version, es ergeben sich natürlich bisweilen Unterschiede in der Installation und der Einbindung in die jeweilige Betriebssystemumgebung. Abschnitte in dieser Anleitung, die nur für eine bestimmte Version von AS gelten, sind mit einer entsprechenden Randbemerkung (an diesem Absatz für die DOS-Version) gekennzeichnet. Im einzelnen existieren die folgenden, weiteren Versionen (die als getrennte Pakete distributiert werden):

Für den Fall, daß man bei der Übersetzung großer, komplexer Programme Speicherplatzprobleme bekommt, existiert eine DOS-Version, die mittels eines DOS-Extenders im Protected Mode abläuft und so das komplette Extended Memory eines ATs nutzen kann. Die Übersetzung wird durch den Extender merklich langsamer, aber immerhin läuft es dann noch...

Für Freunde von IBM's Betriebssystem OS/2 gibt es eine native OS/2-Version von AS. Diese ist zwar zur Zeit nur 16-bittig, aber man erspart sich immerhin den Umweg über DOS-Boxen und hat auch keine Probleme mehr mit längeren Dateinamen.

Den reinen PC-Bereich verläßt man mit der C-Version von AS, die so gehalten wurde, daß sie auf einer möglichst großen Zahl von UNIX-artigen Systemen (dazu zählt aber auch OS/2 mit dem emx-Compiler) ohne großartige Verrenkungen übersetzbar ist. Im Gegensatz zu den vorherigen Versionen (die auf den auf Anfrage erhältlichen Pascal-Sourcen basieren) wird die C-Version im Quellcode ausgeliefert, d.h. man muß sich mittels eines Compilers selbst die Binaries erzeugen. Dies ist aber (für mich) der eindeutig einfachere Weg, als ein Dutzend Binaries für Maschinen vorzukompilieren, auf die ich auch nicht immer Zugriff habe...

Wer die bisherige Aufzählung liest, wird feststellen, daß das meistverkaufte Betriebssystem der Welt aus Redmont in dieser Aufzählung fehlt. Wer mich persönlich kennt, weiß, daß ich Windows (egal, ob 3.X, 95 oder NT) nicht für das Ei des Kolumbus halte. Kurzgesagt, ich bin ein ,,Windows-Hasser''. Auch wenn eine große Zahl an Leuten diese Einstellung für überholt bis lächerlich erachten und mir jetzt vorhalten, ich würde hier einem großen Teil potentieller Anwender AS vorenthalten, so werden sie sich doch damit abfinden müssen: Ich treibe die Entwicklung an AS primär weiter, weil sie mir Spaß macht; AS ist ein nicht-kommerzielles Projekt und ich nehme mir deswegen die Freiheit, nicht auf potentielle Marktanteile zu schielen. Ich suche mir die Plattformen aus, auf denen das Programmieren mir Spaß macht, und Programmieren unter Windows macht mir definitiv keinen Spaß! Ich habe übrigens durchaus schon einmal Windows-Programme schreiben müssen, es ist also nicht so, daß ich hier ohne Erfahrung etwas daherreden würde. Sofern irgendjemand AS in diese Richtung portieren will, werde ich mich ihm nicht in den Weg stellen, über die Sourcen hinaus hat er aber nicht viel Hilfe von mir zu erwarten (und muß sich selber mit den Anfragen der Qualität herumschlagen, warum AS denn jetzt nicht mehr läuft, nachdem man den Brummi-CAD 18.53-Eintrag in der Registry von Groß- in Kleinbuchstaben geändert hat...).

2. Benutzung des Assemblers

Scotty: Captain, we din' can reference it!
Kirk: Analysis, Mr. Spock?
Spock: Captain, it doesn't appear in the symbol table.
Kirk: Then it's of external origin?
Spock: Affirmative.
Kirk: Mr. Sulu, go to pass two.
Sulu: Aye aye, sir, going to pass two.

2.1. Hardware-Anforderungen

Je nach Version von AS variieren die Hardware-Anforderungen deutlich:

Die DOS-Version läuft prinzipiell auf allen IBM-kompatiblen PCs, angefangen vom PC/XT mit vierkommawenig Megaherz bis hin zum Pentium. Wie bei vielen anderen Programmen aber auch, steigt der Lustgewinn mit der Hardware-Ausstattung. So dürfte ein XT-Benutzer ohne Festplatte erhebliche Probleme haben, die über 500 Kbyte große Overlay-Datei von AS auf einer Diskette unterzubringen...eine Festplatte sollte der PC also schon haben, allein um vernünftige Ladezeiten zu erreichen. Im Hauptspeicherbedarf ist AS recht genügsam: Das Programm selber belegt knapp 300 Kbyte Hauptspeicher, AS sollte also ab einer Hauptspeichergröße von 512 Kbyte ausführbar sein.

Die Version von AS für das DOS-Protected-Mode-Interface (DPMI) benötigt zum Ablaufen mindestens einen 80286-Prozessor und 1 Mbyte freies extended memory. Daher stellen 2 Mbyte Hauptspeicher das absolute Minimum dar, wenn man im XMS sonst keine anderen Spielereien (Platten-Cache, RAM-Disk, hochgeladenes DOS) installiert hat, sonst entsprechend mehr. Falls man die DPMI-Version in einer DOS-Box von OS/2 laufen läßt, so sollte DPMI auch in den DOS-Einstellungen der Box erlaubt sein (Einstellung An oder Auto) und der Box eine entsprechende Menge von XMS-Speicher zugeordnet sein. Die virtuelle Speicherverwaltung von OS/2 sorgt hier übrigens dafür, daß man sich keine Gedanken machen muß, ob der eingestellte Speicher auch real verfügbar ist.

Die Hardware-Anforderungen der OS/2-Version ergeben sich weitestgehend durch die des darunterliegenden Betriebssytemes, d.h. mindestens ein 80386SX-Prozessor, 8 Mbyte RAM (bzw. 4 ohne grafische Benutzeroberfläche) sowie ca 100..150 Mbyte Platz auf der Festplatte. Da AS2 nur eine 16-Bit-Applikation ist, sollte er theoretisch auch auf älteren OS/2-Versionen (und damit 80286-Prozessoren) lauffähig sein; ausprobieren konnte ich dies aber nicht.

Die C-Version von AS wird im Quellcode ausgeliefert und erfordert damit ein Unix- oder OS/2-System mit einem C-Compiler. Der Compiler muß dem ANSI-Standard genügen (GNU-C erfüllt diese Bedingung zum Beispiel). Ob Ihr UNIX-System bereits getestet und die nötigen Definitionen vorgenommen wurden, können Sie der README-Datei entnehmen. Als zur Kompilation benötigten Plattenplatz sollten Sie ca. 15 Mbyte veranschlagen; dieser Wert (und der nach der Übersetzung noch benötigte Platz für die übersetzten Programme) variiert allerdings stark von System zu System, so daß man diesen Wert nur als Richtschnur betrachten sollte.

2.2. Lieferumfang

Je nach Plattform beinhalten die Distributionen eine unterschiedliche Menge an Dateien. Dies ist zum einen darin begründet, daß einige Pakete Dateien aus anderen Paketen mitbenutzen, zum anderen benötigen bestimmte Pakete Zusatzdateien, die für den Betrieb z.B. mit DOS-Extendern erforderlich sind. Falls eine der im folgenden aufgeführten Dateien fehlt, hat jemand (im Zweifelsfalle ich) beim Kopieren geschlafen...

Das DOS-Paket beinhaltet die in Tabelle 2.1 und 2.2 aufgeführten Dateien,die sich grob in Programmdateien, Dokumentation, Includes und Testprogramme aufteilen lassen:

Das Paket der DPMI-Version ist wesentlich kleiner, da sie weder Include-Dateien noch Dienstprogramme noch Testprogramme enthält. Diese können und müssen aus der DOS-Version übernommen werden. Die Dienstprogramme wurden nicht gesondert für den Protected Mode übersetzt, da sie einerseits vom größeren Speicherplatz nicht profitieren würden, andererseits aber die durch DPMI bedingte Verlangsamung erfahren würden. Das Paket kann sich daher auf das AS-Executable selber und den benötigten DOS-Extender beschränken (Tabelle 2.3).

Mit der OS/2-Version verhält es sich ähnlich wie mit der DPMI-Version von AS, d.h. Include-Dateien und Testprogramme wurden nicht extra hinzukopiert, aber die Dienstprogramme wurden natürlich ,,nativ'' übersetzt (Tabelle 2.4). AS2MSG fehlt mangels Masse (==kein Borland-Pascal für OS/2):

Da die C-Version im Gegensatz zu allen vorigen Versionen im Quellcode ausgeliefert wird, ist ihr Lieferumfang deutlich umfangreicher (zumindest so, daß dessen Auflistung an dieser Stelle in erster Linie auf Papierverschwendung hinauslaufen würde...). So beinhaltet er neben den Quellen auch eine im Vergleich zu den Testprogrammen der DOS-Version ziemlich komplette Test-Suite, mit der man die Funktion der frisch übersetzen Version verifizieren kann.

2.3. Installation

Eine besondere Installation ist für die Nutzung von AS nicht erforderlich, es genügt, alle EXE- sowie OVR-Dateien in ein Verzeichnis kopieren, das in der PATH-Variable auftaucht. Ob man ein bestehendes Verzeichnis nutzt oder ein neues anlegt, ist dabei egal. Die Dokumentation, Beispielprogramme sowie Includefiles können völlig nach belieben verteilt werden...als Beispiel hier eine Installation, die ein UNIX-Anhänger vornehmen würde:

Legen Sie folgende Verzeichnise an (im folgenden nehme ich an, daß Sie AS auf Laufwerk C installieren wollen):

c:\as
c:\as\bin
c:\as\include
c:\as\lib
c:\as\doc
c:\as\demos

-i c:\as\include

set ASCMD=@c:\as\lib\as.rc

Da die DPMI-Version im wesentlichen ein Addon zur DOS-Version für bestimmte Fälle darstellt, installiert man am besten zuerst die DOS-Version nach obigem Schema und kopiert danach zusätzlich AS2.EXE und die Dateien des DPMI-Servers in das bin-Verzeichnis (DPMIUSER.DOC kann z.B. mit ins DOC-Verzeichnis). Beim ersten Start kann es sein, daß Sie auf 80286-Rechnern mit einer Meldung der folgenden Form konfrontiert werden:

  machine not in database (run DPMIINST)

• DPMI16BI.OVL : DPMI-Server
• DPMILOAD.EXE : Lader für den DPMI-Server
• RTM.EXE : Laufzeitsteuerprogramm

Die Installation der OS/2-Version kann in weiten Zügen genauso ablaufen wie für die DOS-Version, nur daß man alle EXE- und OVR-Dateien direkt entsorgen und durch die standesgemäßen OS/2-Gegenstücke ersetzen kann. Im Gegensatz zu DOS muß man bei OS/2 das Setzen der ASCMD-Variablen in der CONFIG.SYS vornehmen (die Position ist aber auch in diesem Fall beliebig).

Da die C-Version im Quellcode kommt, ist die Installation naturgemäß etwas aufwendiger. Grob gesagt bestehen die Schritte darin, die Makefiles anzupassen, die Übersetzung anzuwerfen, einen Testlauf durchzuführen und die entstandenen Executables sowie die Include-Dateien und Dokumentation zu installieren. Die Details finden sich in der Datei README. OS/2-Benutzer sollten unbedingt auch einen Blick in README.OS2 werfen, um Schiffbruch zu vermeiden!

2.4. Aufruf, Parameter

AS ist ein kommandozeilengesteuertes Programm, d.h. alle Parameter und Dateiangaben sind in der Kommandozeile anzugeben.

Um den Speicherbedarf von AS unter DOS überhaupt befriedigen zu können, wurden die verschiedenen Codegeneratormodule in der DOS-Version in eine Overlaydatei verlegt, deren Existenz der Assembler sofort nach Programmstart prüft. Findet er diese nicht, so ist der Programmlauf auch schon an dieser Stelle zu Ende...die Datei AS.OVR sollte sich immer im gleichen Verzeichnis wie das EXE-File befinden. Die Verwendung von Overlays ergibt naturgemäß etwas Overhead. AS versucht diesen aber zu reduzieren, indem er eventuell vorhandenen EMS- oder XMS-Speicher zur Ablage von Overlays nutzt. Sollte dies zu Problemen führen, so können Sie die Verwendung von EMS bzw. XMS unterbinden, indem Sie einer Environment-Variablen USEXMS bzw. USEEMS den Wert n zuweisen. So kann man z.B. mit dem Befehl

   SET USEXMS=n

 -queit

 -quiet

Momentan sind folgende Schalter definiert:

• l: Assemblerlisting auf Konsole ausgeben. Falls mehrere Passes ausgeführt werden müssen, landen im Gegensatz zur nächsten Option die Listings aller Durchgänge auf der Ausgabe!
• L: Assemblerlisting auf Datei schreiben. Die Listdatei erhält dabei den gleichen Namen wie die Quelldatei, lediglich die Endung wird durch LST ersetzt.
• o:Bestimmt einen neuen Namen für die von AS zu erzeugende Code-Datei. Wird diese Option mehrfach verwendet, so werden die angegebenen Namen nacheinander den zu assemblierenden Quelldateien zugeordnet; Negation (s.u.) dieser Option in Verbindung mit einem Namen löscht den Namen aus der Liste; Negation ohne Namensangabe löscht die komplette Liste.
• c: SHARED-Variablen werden in einem Format abgelegt, das die Einbindung in eine C-Quelldatei erlaubt. Die Endung der Datei ist H.
• p: SHARED-Variablen werden in einem Format abgelegt, das die Einbindung in den CONST-Block eines Pascal- oder Modula-Programmes erlaubt. Die Endung der Datei ist INC.
• a: SHARED-Variablen werden in einem Format abgelegt, das die Einbindung in eine Assembler-Quelldatei erlaubt. Die Endung der Datei ist INC.

• g [Format]: Mit diesem Schalter erzeugt AS zusätzlich eine Datei, die Debug-Informationen für dieses Programm enthält. Als Format ist dabei entweder ein AS-eigenes MAP-Format, eine NoICE-kompatible Kommandodatei oder das ATMEL-Format der AVR-Tools erlaubt. Zu den im MAP-Format gespeicherten Informationen gehört zum einen die Symboltabelle, zum anderen eine Zuordnung von Quellzeilen zu Maschinenadressen. Eine genauere Beschreibung des benutzten MAP-Dateiformates findet sich in Abschnitt 5.2. Die Endung der Datei ist MAP, NOI bzw. OBJ, je nach gewähltem Format. Wird keine explizite Formatangabe gemacht, wird das MAP-Format gewählt.
• w: Ausgabe von Warnungen unterdrücken;
• E [Datei]: Die von AS erzeugten Fehlermeldungen und Warnungen in eine Datei umleiten. Anstatt einer Datei können auch die 5 Standardhandles (STDIN..STDPRN) als !0 bis !4 angegeben werden. Default ist !2, also STDERR. Wird die Dateiangabe weggelassen, so ist der Name der Fehlerdatei gleich dem der Quelldatei, nur mit der Endung LOG.
• q: Dieser Schalter unterdrückt alle Meldungen von AS mit Ausnahme von Fehlermeldungen und vom Programm selber erzeugten Ausgaben. Die Assemblierzeit kann dadurch geringfügig reduziert werden, und beim Aufruf aus einer Shell heraus kann man sich eine Umleitung ersparen. Der Nachteil ist, daß man u.U. einige Minuten ,,im Dunklen'' steht... Anstelle von 'q' darf auch 'quiet' geschrieben werden.
• h: Hexadezimalzahlen mit Klein- anstelle von Großbuchstaben ausgeben. Diese Option ist in erster Linie eine Frage des persönlichen Geschmacks.
• i <Pfadliste>: gibt eine Liste von Verzeichnissen an, in denen der Assembler automatisch nach Include-Dateien suchen soll, falls er diese nicht im aktuellen Verzeichnis findet. Die einzelnen Verzeichnisse müssen durch Semikolons getrennt werden.
• u: eine Liste der in den Segmenten belegten Bereiche berechnen. Sie ist nur sinnvoll, falls ein Listing erzeugt wird. Diese Option benötigt erhebliche zusätzliche Speicher- und Rechenleistung, im Normalbetrieb sollte sie daher abgeschaltet sein. Da AS aber unabhängig vom eingeschalteten Listing mit dieser Option auf überlappende Speicherbelegung prüft, hat sie auch unabhängig vom Listing einen gewissen Sinn...
• C: erzeugt eine Liste mit Querverweisen. Aufgelistet wird, welche (globalen) Symbole in welchen Dateien in welchen Zeilen benutzt werden. Auch diese Liste wird nur generiert, falls ein Listing erzeugt wird und belegt während der Assemblierung zusätzlichen Speicherplatz.
• s: eine Liste aller Sektionen (s. Abschnitt 3.7) ausgeben. Die Verschachtelung wird dabei durch Einrückungen angedeutet.
• I: Analog zur Sektionsliste eine Liste aller bearbeiteten Include-Dateien ausgeben.
• t <Maske>: Mit diesem Schalter lassen sich einzelne Komponenten des standardmäßig ausgegebenen Assemblerlistings ein-und ausblenden. Welcher Teil dabei welchem Bit zugeordnet ist, ist im übernächsten Abschnitt, der genauer auf das Format des Assemblerlistings eingeht, nachgelesen werden.
• D <Symbolliste>: Symbole definieren. Die hinter dieser Option angegebenen, durch Kommas getrennten Symbole werden in der globalen Symboltabelle vor Beginn der Assemblierung abgelegt. Defaultmäßig werden diese Symbole als ganze Zahlen mit dem Wert TRUE abgelegt, mit einem nachgestellten Gleichheitszeichen kann aber auch eine andere Belegung gewählt werden. Der dem Gleichheitszeichen folgende Ausdruck darf dabei auch Operatoren oder interne Funktionen beinhalten, jedoch KEINE anderen Symbole, selbst wenn diese schon davor in der Liste definiert sein sollten! Zusammen mit den Befehlen zur bedingten Assemblierung (siehe dort) können so per Kommandozeile aus einer Quelldatei unterschiedliche Programmversionen erzeugt werden.
• A: Die Liste globaler Symbole in einer anderen, kompakteren Form ablegen. Verwenden Sie diese Option, wenn der Assembler bei langen Symboltabellen mit einem Stapelüberlauf abstürzt. Eventuell kann diese Option die Arbeitsgeschwindigkeit des Assemblers erhöhen, dies hängt jedoch von den Quellen ab.
• x: So vorhanden, wird bei Fehlern noch eine erweiterte Meldung ausgegeben, anhand der die Identifizierung des Fehlers erleichtert werden soll. Welche Fehlermeldungen welche Zusatzinformationen tragen können, steht in Anhang A mit der Liste aller Fehlermeldungen.
• n: Wird diese Option angegeben, so werden Fehlermeldungen nicht nur mit ihrem Klartext, sondern auch mit ihren im Anhang A genannten internen Nummern ausgegeben. Diese Option ist primär für Shells und Entwicklungsumgebungen gedacht, denen mit diesen Nummern die Identifizierung von Fehlern erleichtert werden soll.
• U: Mit dieser Option schaltet man AS in den case-sensitiven Modus um, d.h. in Namen von Symbolen, Sektionen, Makros, Zeichentabellen und selbstdefinierte Funktionen werden Klein- und Großbuchstaben unterschieden, was normalerweise nicht der Fall ist.
• P: weist AS an, den von Makroprozessor und bedingter Assemblierung bearbeiteten Quelltext in einer Datei abzulegen. Dieser Datei fehlen zusätzlich Leer- und reine Kommentarzeilen. Die Endung der Datei ist I.
• M: mit diesem Schalter erzeugt AS eine Datei, in der die Definitionen der Makros aus der Quelldatei abgespeichert werden, die die EXPORT-Option verwenden. Diese neue Datei hat den gleichen Namen wie die Quelldatei, lediglich die Endung wird in MAC geändert.
• G: Dieser Schalter bestimmt, ob AS Code erzeugen soll oder nicht. Ist er ausgeschaltet, wird die Datei zwar assembliert, aber keine Code-Datei geschrieben. Dieser Schalter ist defaultmäßig aktiviert (logisch, sonst bekäme man ja auch gar kein Codefile).
• r [n]: Warnungen ausgeben, falls Situationen eintreten, die einen weiteren Pass erfordern. Diese Information kann genutzt werden, um die Anzahl der Durchläufe zu verringern. Optional kann man die Nummer des Passes angeben, ab dem diese Warnungen erzeugt werden; ohne Angabe kommen die Warnungen ab dem ersten Pass. Machen Sie sich aber so oder so auf einen ziemlichen Haufen an Meldungen gefaßt!!
• Y: Mit diesem Schalter weist man AS an, alle Fehlermeldungen wegen zu langer Sprungdistanzen zu verwerfen, sobald die Notwendigkeit eines neuen Durchlaufs feststeht. In welchen (seltenen) Situationen dieser Schalter notwendig ist, kann man in Abschnitt 2.9 nachlesen.
• alias <neu>=<alt>:
  definiert den Prozessortyp <neu> als einen Alias für den Typen <alt>. Zu den Sinn und Zweck von Aliassen siehe Abschnitt 2.12

 as test*.asm firstprog -cl /i c:\as\8051\include

Dieses Beispiel zeigt nebenbei, daß AS als Defaultendung für Quelldateien ASM annimmt.

Etwas Vorsicht ist bei Schaltern angebracht, die ein optionales Argument haben: Folgt auf einen solchen Schalter ohne Argument ein Dateiname, so versucht AS, diesen als Argument zu verwerten, was naturgemäß schief geht:

 as -g test.asm

Neben der Angabe in der Kommandozeile können dauernd benötigte Optionen in der Environment-Variablen ASCMD abgelegt werden. Wer z.B. immer Listdateien haben möchte und ein festes Includeverzeichnis hat, kann sich mit dem Befehl

 set ASCMD=-L -i c:\as\8051\include

Bei sehr langen Pfaden kann es jedoch auch in der ASCMD-Variablen eng werden. Für solche Fälle kann auf eine sog. Key- Datei ausgewichen werden, in der die Optionen genauso wie in der Kommandozeile oder ASCMD-Variablen abgelegt werden können, nur daß diese Datei mehrere Zeilen mit jeweils maximal 255 Zeichen enthalten darf. Wichtig ist dabei, daß bei Optionen, die ein Argument benötigen, sowohl Schalter als auch Argument in einer Zeile stehen müssen. Der Name der Datei wird AS dadurch mitgeteilt, daß er mit einem vorangestellten Klammeraffen in der ASCMD-Variablen abgelegt wird, z.B.

 set ASCMD=@c:\as\as.key

 as +L <Datei>

Für den Fall, daß Sie AS von einem anderen Programm oder einer Shell aufrufen wollen und diese Shell nur Klein- oder Großbuchstaben in der Kommandozeile übergeben will, existiert folgendes Workaround: Wird vor den Buchstaben der Option eine Tilde gesetzt, so werden die folgenden Buchstaben immer als Kleinbuchstaben interpretiert. Analog erzwingt ein Lattenzaun die Interpretation als Großbuchstaben. Es ergeben sich z.B. folgende Transformationen:

/~I --> /i
-#u --> -U

Abhängig vom Ablauf der Assemblierung endet der Assembler mit folgenden Returncodes:

0

fehlerfreier Ablauf, höchstens Warnungen aufgetreten

1

Der Assembler hat nur die Aufrufparameter ausgegeben und endete danach sofort.

2

Es sind Fehler bei der Assemblierung aufgetreten, es wurde kein Codefile erzeugt.

3

Es trat ein fataler Fehler während des Ablaufes auf, der zum sofortigen Abbruch geführt hat.

4

Bereits während des Starts des Assemblers ist ein Fehler aufgetreten. Dies kann ein Parameterfehler oder eine fehlerhafte Overlay-Datei sein.

255

Bei der Initialisierung ist irgendein interner Fehler aufgetreten, der auf keinen Fall auftreten sollte...neu booten, noch einmal probieren, und bei Reproduzierbarkeit mit mir Verbindung aufnehmen!

Zusätzlich endet jede Assemblierung einer Datei mit einer kleinen Statistik, die Fehlerzahlen, Laufzeit, Anzahl der Durchläufe und freien Speicher ausgibt. Bei eingeschaltetem Assembler-Listing wird diese Statistik zusätzlich auch in das Listing geschrieben.

OS/2 erweitert wie Unix das Datensegment einer Anwendung erst dann, wenn sie wirklich mehr Speicher anfordert. Eine Angabe wie

511 KByte verfügbarer Restspeicher

Da es unter C auf verschiedenen Betriebssystemen keine kompatible Möglichkeit gibt, den noch verfügbaren Speicher bzw. Stack zu ermitteln, fehlen bei der C-Version diese beiden Angaben ganz.

2.5. Format der Eingabedateien

Wie die meisten Assembler auch erwartet AS genau einen Befehl pro Zeile (Leerzeilen sind natürlich auch zugelassen). Die Zeilen dürfen nicht länger als 255 Zeichen werden, darüber hinaus gehende Zeichen werden abgeschnitten.

Eine einzelne Zeile hat folgendes Format:

[Label[:]]<Befehl>[.Attribut] [Parameter[,Parameter..]] [;Kommentar]

Das Attribut wird von einer Reihe von Prozessoren benutzt, um Spezialisierungen oder Kodierungsvarianten eines bestimmten Befehls zu spezifizieren. Die bekannteste Nutzung des Attributs ist die Angabe der Operandengröße, wie z. B. bei der 680x0-Familie (Tabelle 2.5).

Da sich diese Anleitung nicht gleichzeitig als Handbuch für die von AS unterstützten Prozessorfamilien versteht, ist dies leider auch nicht der richtige Platz, um hier alle möglichen Attribute für alle unterstützten Familien aufzuzählen. Es sei aber angemerkt, daß i.a. nicht alle Befehle alle Attribute zulassen, andererseits das Fortlassen eines Attributs meist zur Verwendung der für diese Familie ,,natürlichen'' Operandengröße führt. Zum genaueren Studium greife man auf ein Programmierhandbuch für die jeweilige Familie zurück, z.B. in [1] für die 68000er.

Bei TLCS-9000, H8/500 und M16(C) dient das Attribut sowohl der Angabe der Operandengröße, falls diese nicht durch die Operanden klar sein sollte, als auch der des zu verwendenden Befehlsformates. Dieses muß durch einen Doppelpunkt von der Operandengröße getrennt werden, z.B. so:

    add.w:g   rw10,rw8

Die Zahl der Befehlsparameter ist abhängig vom Befehl und kann prinzipiell zwischen 0 und 20 liegen. Die Trennung der Parameter voneinander erfolgt ausschließlich durch Kommas (Ausnahme: DSP56xxx, dessen parallele Datentransfers durch Leerzeichen getrennt werden), wobei in Klammern oder Hochkommas eingeschlossene Kommas natürlich nicht beachtet werden.

Anstelle eines Kommentars am Ende kann die Zeile auch nur aus einem Kommentar bestehen, wenn er in der ersten Spalte beginnt.

Bei den Leerzeichen zur Trennung einzelnen Komponenten darf es sich genauso gut um Tabulatoren handeln.

2.6. Format des Listings

Das von AS bei Angabe der Kommandozeilenoptionen l oder L erzeugte Listing läßt sich grob in folgende Teile gliedern:

1. Wiedergabe des assemblierten Quellcodes;
2. Symbolliste;
3. Makroliste;
4. Funktionsliste;
5. Belegungsliste;
6. Querverweisliste.

Im ersten Teil listet AS den kompletten Inhalt aller Quelldateien inklusive des erzeugten Codes auf. Eine Zeile in diesem Listing hat dabei folgende Form:

[<n>] <Zeile>/<Adresse> <Code> <Quelle>

Im Feld Zeile wird die Zeilennummer bezogen auf die jeweilige Datei ausgegeben. Die erste Zeile einer Datei hat dabei Nummer 1. Die Adresse, an der der für diese Zeile erzeugte Code abgelegt wurde, folgt hinter dem Schrägstrich im Feld Adresse.

Der erzeugte Code selber steht dahinter im Feld Code in hexadezimaler Schreibweise. Je nach Prozessortyp und aktuellem Segment können die Werte entweder als Bytes oder 16/32-Bit-Worte formatiert sein. Sollte mehr Code erzeugt worden sein, als in das Feld hineinpaßt, so werden im Anschluß an die Zeile weitere Zeilen erzeugt, in denen nur dieses Feld belegt ist.

Im Feld Quelle schlußendlich wird die Zeile aus der Quelldatei in ihrer Originalform ausgegeben.

Die Symboltabelle ist so ausgelegt, daß sie nach Möglichkeit immer in 80 Spalten dargestellt werden kann. Für Symbole ,,normaler Länge'' wird eine zweispaltige Ausgabe gewählt. Sollten einzelne Symbole mit ihrem Wert die Grenze von 40 Spalten überschreiten, werden sie in einer einzelnen Zeile ausgegeben. Die Ausgabe erfolgt in alphabetischer Reihenfolge. Symbole, die zwar definiert, aber nie benutzt wurden, werden mit einem vorangestellten Stern (*) gekennzeichnet.

Die bisher genannten Teile sowie die Auflistung aller definierten Makros / Funktionen lassen sich selektiv aus dem Gesamtlisting ein-und ausblenden, und zwar mit dem bereits erwähnten t-Kommandozeilenschalter. Intern existiert in AS ein Byte, dessen Bits repräsentieren, welche Teile ausgegeben werden sollen. Die Zuordnung von Bits zu den Teilen ist in Tabelle 2.6 aufgelistet.

Defaultmäßig sind alle Bits auf 1 gesetzt, bei Verwendung des Schalters

-t <Maske>

-t 2  .

Symbol <Symbolname> (=<Wert>,<Datei>/<Zeile>):
 Datei <Datei 1>:
 <n1>[(m1)]  ..... <nk>[(mk)]
 .
 .
 Datei <Datei l>:
 <n1>[(m1)]  ..... <nk>[(mk)]

2.7. Symbolkonventionen

Symbole dürfen zwar (wie in der Einleitung bereits angedeutet) bis zu 255 Zeichen lang werden und werden auch auf der ganzen Länge unterschieden, die Symbolnamen müssen aber einigen Konventionen genügen:

Symbolnamen dürfen aus einer beliebigen Kombination von Buchstaben, Ziffern, Unterstrichen und Punkten bestehen, wobei das erste Zeichen keine Ziffer sein darf. Der Punkt wurde nur zugelassen, um der MCS-51-Notation von Registerbits zu genügen, und sollte möglichst nicht in eigenen Symbolnamen verwendet werden. Zur Segmentierung von Symbolnamen sollte auf jeden Fall der Unterstrich und nicht der Punkt verwendet werden.

Defaultmäßig ist AS nicht case-sensitiv, es ist also egal, ob man Groß-oder Kleinbuchstaben verwendet. Mittels des Kommandozeilenschalters U läßt sich AS jedoch in einen Modus umschalten, in dem Groß- und Kleinschreibung unterschieden wird. Ob AS umgeschaltet wurde, kann mit dem vordefinierten Symbol CASESENSITIVE ermittelt werden: TRUE bedeutet Unterscheidung, FALSE keine.

Tabelle 2.7 zeigt die wichtigsten, von AS vordefinierten Symbole.

VORSICHT! Während es im case-insensitiven Modus egal ist, mit welcher Kombination von Groß- und Kleinbuchstaben man vordefinierte Symbole anspricht, muß man sich im case-sensitiven Modus exakt an die oben angegebene Schreibweise (nur Großbuchstaben) halten!

Zusätzlich definieren einige Pseudobefehle noch Symbole, die eine Abfrage des damit momentan eingestellten Wertes ermöglichen. Deren Beschreibung findet sich bei den zugehörigen Befehlen.

Ein etwas verstecktes (und mit Vorsicht zu nutzendes) Feature ist, Symbolnamen aus String-Variablen zusammenzubauen, indem man den Namen des Strings mit geschweiften Klammern in den Symbolnamen einbaut. So kann man z.B. den Namen eines Symbols anhand des Wertes eines anderen Symbols festlegen:

cnt		set	cnt+1
temp		equ	"\{CNT}"
		jnz	skip{temp}
		.
		.
skip{temp}:	nop

Eine vollständige Auflistung aller von AS verwendeten Symbolnamen findet sich in Anhang E.

Neben seinem Wert besitzt auch jedes Symbol eine Markierung, zu welchen Segment es gehört. In erster Linie wird eine solche Unterscheidung bei Prozessoren benötigt, die mehrere Adreßräume besitzen. AS kann mit dieser Zusatzinformation bei Zugriffen über ein Symbol warnen, wenn ein für diesen Adreßraum ungeeigneter Befehl verwendet wird. Ein Segmentattribut wird einem Symol automatisch angehängt, wenn es als Label oder mit einem Spezialbefehl (z.B. BIT) definiert wird; ein mit dem ,,Universalbefehl'' SET oder EQU definiertes Symbol ist jedoch ,,typenlos'', d.h. seine Verwendung wird niemals Warnungen auslösen. Das Segmentattribut eines Symbols kann mit der eingebauten Funktion SYMTYPE abgefragt werden, etwa so:

Label:
        .
        .
Attr    equ     symtype(Label)  ; ergibt 1

2.8. Formelausdrücke

An den meisten Stellen, an denen der Assembler Zahlenangaben erwartet, können nicht nur einfache Symbole oder Konstanten angegeben werden, sondern ganze Formelausdrücke. Bei den Komponenten der Formelausdrücke kann es sich sowohl um ein einzelnes Symbol als auch um eine Konstante handeln. Konstanten dürfen entweder Integer-, Gleitkomma-, oder Stringkonstanten sein.

2.8.1. Integerkonstanten

Integerkonstanten bezeichnen ganze Zahlen. Sie dürfen entweder als eine Folge von Ziffern oder als eine Reihe von in einfachen Hochkommas eingeschlossenen Zeichen geschrieben werden. Werden sie als Ziffernfolgen geschrieben, so kann dies in verschiedenen Zahlensystemen erfolgen, deren Kennzeichnung von verwendeten Zielprozessor abhängt (Tabelle 2.9).

Falls das Zahlensystem nicht explizit durch vor-oder nachgestelle Zeichen vorgegeben wird, nimmt AS die Basis an, die mit dem RADIX-Befehl vorgegeben wurde (der Default dieser Einstellung ist wiederum 10). Mit diesem Befehl lassen sich auch ,,ungewöhnliche" Zahlensysteme, d.h. andere als 2, 8, 10 oder 16 einstellen.

Gültige Ziffern sind die Zahlen 0 bis 9 sowie die Buchstaben A bis Z (Wert 10 bis 35) bis zur Basis des Zahlensystems minus eins. Die Verwendung von Buchstaben in Integerkonstanten bringt allerdings auch einige Mehrdeutigkeiten mit sich, da Symbolnamen ja auch Ketten aus Zahlen und Buchstaben sind: Ein Symbolname darf nicht mit einem Zeichen von 0 bis 9 beginnen, was bedeutet, daß eine Integerkonstante, die nicht durch ein anderes Sonderzeichen eindeutig als solche erkennbar ist, niemals mit einem Buchstaben beginnen darf; notfalls muß man eine eigentlich überflüssige Null voranstellen. Der bekannteste Fall ist das Scheiben von Hexadezimalkonstanten im Intel-Modus: Ist die vorderste Stelle zwischen A und F, so hilft das hintangestellte H überhaupt nichts, es muß noch eine Null davor (statt F0H also 0F0H). Die Motorola-oder C-Syntax, die beide das Zahlensystem am Anfang einer Integerkonstante kennzeichnen, kennen dieses Problem nicht. (hihihi!).

Reichlich heimtückisch ist auch, daß bei immer höheren, mit RADIX eingestellten Zahlensystemen, die bei Intel- und C-Syntax benutzten Buchstaben zur Zahlensystemkennung immer weiter ,,aufgefressen'' werden; so kann man z.B. nach RADIX 16 keine binären Konstanten mehr schreiben, und ab RADIX 18 in Intel-Syntax auch keine hexadezimalen Konstanten mehr. Also VORSICHT!

Mit Hilfe des RELAXED-Befehls (siehe Abschnitt 3.8.6) kann die starre Zuordnung einer Schreibweise zu einem Zielprozessor aufgehoben werden, so daß man eine beliebige Schreibweise verwenden kann (auf Kosten der Kompatibilität zu Standard-Assemblern). Defaultmäßig ist diese Option aber ausgeschaltet.

Wie bereits angesprochen, können Integer-Konstanten auch als ASCII-Werte geschrieben werden, so entsprechen

'A'    ==$41
'AB'   ==$4142
'ABCD' ==$41424344

2.8.2. Gleitkommakonstanten

Gleitkommazahlen werden in der üblichen halblogarithmischen Schreibweise geschrieben, die in der allgemeinsten Form

 [-]<Vorkommastellen>[.Nachkommastellen][E[-]Exponent]

2.8.3. Stringkonstanten

Stringkonstanten müssen in doppelte Hochkommas (um sie von den oben beschrieben ASCII-Integers zu unterscheiden) eingeschlossen werden. Um nun aber auch Gänsefüßchen und Sonderzeichen ohne Verrenkungen in String-Konstanten einbauen zu können, wurde ein ,,Escape-Mechanismus'' eingebaut, der Programmierer(inne)n aus C bekannt vorkommen dürfte:

Schreibt man einen Backslash mit einer maximal dreiziffrigen Zahl im String, so versteht der Assembler dies als Zeichen mit dem entsprechenden dezimalen ASCII-Wert. Alternativ kann der Zahlenwert auch hexadezimal oder oktal mit einem vorangestellten x oder einer vorangestellten 0 geschrieben werden. Für die hexadezimale Schreibweise reduziert sich die Maximalanzahl von Stellen auf 2. So kann man z.B. mit\3 ein ETX-Zeichen definieren. Vorsicht allerdings mit der Definition von NUL-Zeichen! Da die C-Version von AS momentan intern zur Speicherung von String-Symbolen C-Strings benutzt (die durch NUL-Zeichen terminiert werden), sind NUL-Zeichen in Strings momentan nicht portabel!

Einige besonders häufig gebrauchte Steuerzeichen kann man auch mit folgenden Abkürzungen erreichen:

\b : Backspace	\a : Klingel	\e : Escape
\t : Tabulator	\n : Zeilenvorschub	\r : Wagenrücklauf
\\ : Backslash	\' oder \h : Hochkomma
\" oder \i : Gänsefüßchen

Über dieses Escape-Zeichen können sogar Formelausdrücke in den String eingebaut werden, wenn sie in geschweifte Klammern eingefaßt werden: z.B. ergibt

    message "Wurzel aus 81 : \{sqrt(81)}"

    Wurzel aus 81 : 9

Bis auf den Einbau von Formelausdrücken ist dieser Escape-Mechanismus auch in als ASCII definierten Integerkonstanten zulässig, z.B. so:

   move.b   #'\n',d0

   move.l   #'\'abc',d0

2.8.4. Evaluierung

Die Berechnung von im Formelausdruck entstehenden Zwischenergebnissen erfolgt immer mit der höchsten verfügbaren Wortbreite, d.h. 32 Bit für Ganzzahlen, 80 Bit für Gleitkommazahlen und 255 Zeichen für Strings. Eine eventuelle Prüfung auf Wertebereichsüberschreitung findet erst am Endergebnis statt.

Die portable C-Version kann nur mit 64-Bit-Gleitkommazahlen umgehen, ist daher auf einen Maximalwert von ca. 10 ³⁰⁸ beschränkt. Als Ausgleich werden auf einigen Plattformen Integers mit 64 Bit Breite behandelt.

2.8.5. Operatoren

Der Assembler stellt zur Verknüpfung die in Tabelle 2.10 genannten Operanden zur Verfügung.

Unter ,,Rang'' ist dabei die Priorität zu verstehen, die dieser Operator bei der Teilung eines Ausdruckes in Unterausdrücke hat, der ranghöchste Operator wird also zuletzt ausgewertet. Die Reihenfolge der Evaluierung läßt sich durch Klammerung neu festlegen.

Die Vergleichsoperatoren liefern TRUE, falls die Bedingung zutrifft, und FALSE falls nicht. Vergleiche betrachten Integerzahlen dabei als 32 Bit breit und vorzeichenbehaftet. Für die logischen Operatoren ist ein Ausdruck TRUE, falls er ungleich 0 ist, ansonsten FALSE.

Die Bitspiegelung ist wohl etwas erklärungsbedürftig: Der Operator spiegelt die untersten Bits im ersten Operanden, läßt die darüberliegenden Bits aber unverändert. Die Zahl der zu spiegelnden Bits ist der rechte Operand und darf zwischen 1 und 32 liegen.

Eine keine Fußangel beim binären Komplement: Da die Berechnung grundsätzlich auf 32- oder 64-Bit-Ebene erfolgt, ergibt seine Anwendung auf z.B. 8-Bit-Masken üblicherweise Werte, die durch voranstehende Einsen nicht mehr im entferntesten in 8-Bit-Zahlen hineinpassen. Eine binäre UND-Verknüpfung mit einer passenden Maske ist daher unvermeidlich!

2.8.6. Funktionen

Zusätzlich zu den Operatoren definiert der Assembler noch eine Reihe in erster Linie transzendenter Funktionen mit Gleitkommaargument, die Tabellen 2.11 und 2.12 auflisten.

Die Funktionen FIRSTBIT, LASTBIT und BITPOS liefern als Ergebnis -1, falls überhaupt kein bzw. nicht genau ein Bit gesetzt ist. Zusätzlich gibt BITPOS in einem solchen Fall eine Fehlermeldung aus.

Die String-Funktion SUBSTR erwartet als ersten Parameter den Quellstring, als zweiten die Startposition und als dritten die Anzahl zu extrahierender Zeichen (eine 0 bedeutet, alle Zeichen bis zum Ende zu extrahieren). STRSTR liefert das erste Auftreten des zweiten Strings im ersten bzw. -1, falls das Suchmuster nicht gefunden wurde. Beide Funktionen numerieren die Zeichen in einem String ab 0 durch!

Wenn eine Funktion auch Gleitkommaargumente erwartet, so soll dies nicht bedeuten, daß man nicht z.B.

wur2   equ      sqrt(2)

Schaltet man AS in den case-sensitiven Modus, so können im Gegensatz zu vordefinierten Symbolen die vordefinierten Funktionen weiterhin in beliebiger Schreibweise angesprochen werden. Bei selbstdefinierten Funktionen (siehe Abschnitt 3.4.7 wird allerdings unterschieden. Dies hat zur Folge, daß z.B. bei der Definition einer Funktion Sin man mit Sin diese Funktion auch erreicht, mit allen anderen Schreibweisen jedoch die eingebaute Funktion.

Für die korrekte Umwandlung von Klein-zu Großbuchstaben ist eine DOS-Version >= 3.30 erforderlich.

2.9. Vorwärtsreferenzen und andere Desaster

Dieser Abschnitt ist das Produkt eines gewissen Grolls auf die (durchaus legale) Art und Weise, wie einige Leute programmieren, die in Zusammenhang mit AS bisweilen das eine oder andere Problem verursachen kann. Die Rede ist hier von sogenannten ,,Vorwärtsreferenzen''. Was unterscheidet eine Vorwärtsreferenz von einer normalen Referenz? Dazu sehe man sich folgendes Programmbeispiel an (man sehe mir bitte meine -- auch im Rest dieser Anleitung anzutreffende -- 68000-Lastigkeit nach):

        move.l  d0,#10
loop:   move.l  d1,(a1)
        beq     skip
        neg.l   d1
skip:   move.l  (a1+),d1
        dbra    d0,loop

        cpu   6811

        org     $8000
        beq     skip
        rept    60
         ldd    Var
        endm
skip:   nop

Var     equ     $10

        move.l  #sym2,d0
sym2    equ     sym1+5
sym1    equ     0

2.10. Registersymbole

Manchmal ist es erwünscht, nicht nur einer Speicheradresse oder einer Konstanten, sondern auch einem Register einen symbolischen Namen zuzuweisen, um seine Funktion in einem bestimmten Programmabschnitt zu verdeutlichen. Dies ist bei Prozessoren, die die Register schlicht als einen weiteren Adreßraum behandeln, recht problemlos, da als Register damit auch Zahlenausdrücke erlaubt sind und man solche Symbole mit schlichten EQUs definieren kann (z.B. bei MCS-96 oder TMS7000). Bei den allermeisten Prozessoren jedoch sind Registernamen festgelegte Literale, und AS behandelt sie aus Geschwindigkeitsgründen gesondert, so daß ein besonderer Mechanismus vonnöten ist, um symbolische Register zu definieren. Ein Registersymbol wird üblicherweise durch die REG-Anweisung definiert und hat ansonsten die gleiche Form wie eine EQU-Definition. Sie unterliegt jedoch einer Reihe von Einschränkungen: Zum einen ist ein Registersymbol eine reine 'as is' gespeicherte Zeichenkette, die auch nur in dieser Form verwendet werden kann. Es ist also z.B. keine Arithmetik möglich, um aus einem Register den Nachfolger zu berechnen, etwa so:

myreg   reg     r17         ; Definition Registersymbol
        addi    myreg+1,3   ; geht nicht!

Registersymbole sind analog zu normalen Symbolen lokal zu Sektionen, und es ist auch durch Anhängen eines in eckige Klammern gesetzten Sektionsnamens möglich, auf ein Registersymbol aus einer bestimmten Sektion zuzugreifen. Aufgrund der fehlenden Möglichkeit zur Vorwärtsreferenz gibt es aber keine Entsprechung zur FORWARD-Direktive, und da Registersymbole im allgemeinen nur in einem sehr eng umschränkten Kontext eine Bedeutung haben, ist ein Export per PUBLIC oder GLOBAL auch nicht vorgesehen.

Sind in einem Kontext ein normales als auch ein Registersymbol gleichen Namens bekannt, so wird immer das Registersymbol vorgezogen. Dies ist aber nicht der Fall, wenn der Name nicht alleine, sondern eingebunden in einen Ausdruck steht (dazu reichen Klammern!), dann wird das normale Symbol benutzt.

2.11. Sharefile

Diese Funktion ist ein Abfallprodukt aus den reinen 68000er-Vorgängern von AS, da sie vielleicht doch der (die?!) eine oder andere gebrauchen könnte, habe ich sie dringelassen. Grundproblem ist es, an bestimmte beim Assemblieren entstehende Symbole heranzukommen, weil man evtl. mit diesen Adreßinformationen auf den Speicher des Zielsystems zugreifen möchte. Der Assembler erlaubt es, mit Hilfe des SHARED-Pseudobefehles (siehe dort) Symbolwerte extern zur Verfügung zu stellen. Zu diesem Zweck erstellt der Assembler im zweiten Pass eine Textdatei mit den gewünschten Symbolen und ihren Werten, die mittels Include in ein Hochsprachen-oder weiteres Assemblerprogramm eingebunden werden können. Das Format der Textdatei (C, Pascal oder Assembler) wird durch die Kommandozeilenschalter p, c oder a festgelegt.

ACHTUNG! Ist keiner dieser Schalter angegeben, so wird auch keine Datei erzeugt, egal ob sich SHARED-Befehle im Quelltext finden oder nicht!

AS prüft beim Anlegen der Share-Datei nicht, ob bereits eine Datei gleichen Namens existiert, eine solche wird ggfs. einfach überschrieben. Eine Abfrage halte ich nicht für sinnvoll, da AS dann bei jedem Lauf fragen würde, ob er die alte Version der Share-Datei überschreiben darf, und das wäre doch sehr lästig...

2.12. Prozessor-Aliasse

Mit Varianten gängiger Mikrocontroller-Familien ist es wie mit Kaninchen: Sie vermehren sich schneller, als man mit der Versorgung hinterherkommen kann. Im Zuge der Entwicklung von Prozessorkernen als Bausteine für ASICs und von Controller-Familien mit vom Kunden wählbarer Peripherie wird die Zahl von Controller-Varianten, die sich von einem bekannten Typ nur in einigen Peripherie-Details unterscheiden, immer größer. Die Unterscheidung der einzelnen Typen ist aber trotz meist identischer Prozessorkernes wichtig, um z.B. in den Includefiles den korrekten Satz von Peripherieregistern einzublenden. Bisher habe ich mich zwar immer bemüht, die wichtigsten Vertreter einer Familie in AS einzubauen (und werde das auch weiter tun), aber manchmal läuft mir die Entwicklung einfach auf und davon...es mußte also ein Mechanismus her, mit dem man die Liste der unterscheidbaren Prozessortypen selbst erweitern kann.

Das Ergebnis davon sind Prozessor-Aliasse: Mit der Kommandozeilenoption alias kann man einen neuen Prozessortyp definieren, der im Befehlssatz einem anderen, in AS fest eingebauten Typ entspricht. Bei Benutzung dieses Typs im CPU-Befehl wird sich AS also wie beim ,,Original'' verhalten, mit einem Unterschied: Die Variablen MOMCPU bzw. MOMCPUNAME werden auf den Namen des Alias gesetzt, wodurch der neue Name zur Unterscheidung z.B. in Includefiles dienen kann.

Die Definition dieser Aliasse wurde aus zwei Gründen mit Kommandozeilenoptionen anstatt Pseudobefehlen vorgenommen: zum einen wäre es ohnehin nicht möglich gewesen, die Definition der Aliasse zusammen mit den Registerdefinitionen in eine Include-Datei zu legen, denn in einem Programm, das so eine Datei benutzen wollte, müßte sie ja sowohl vor als auch nach dem CPU-Befehl in der Hauptdatei eingebunden werden - eine Vorstellung, die irgendwo zwischen unelegant und unmöglich liegt. Zum zweiten ermöglicht diese Implementierung, die Definition der neuen Typen in eine Datei zu legen, die über die ASCMD-Variable beim Start automatisch ausgeführt wird, ohne das sich das Programm darum kümmern müßte.

3. Pseudobefehle

Nicht für alle Prozessoren sind alle Pseudobefehle definiert. Vor der Beschreibung eines Befehls ist deshalb jeweils vermerkt, für welche Prozessortypen dieser Befehl erlaubt ist.

3.1. Definitionen

3.1.1. SET und EQU

Gültigkeit: alle Prozessoren

SET und EQU erlauben die Definition typenloser Konstanten, d.h. sie werden keinem Segment zugeordnet und ihre Verwendung erzeugt in keinem Fall eine Warnung wegen Segmentverquickung. Während EQU Konstanten definiert, die nicht wieder (mit EQU) geändert werden können, erlaubt SET die Definition von Variablen, die sich während des Assemblerlaufes verändern lassen. Dies ist nützlich z.B. bei der Allokation von Resourcen à la Interruptvektoren, wie im folgenden Beispiel:

VecCnt  SET     0         ; irgendwo am Anfang
        ...
DefVec  MACRO   Name      ; einen neuen Vektor belegen
Name    EQU     VecCnt
VecCnt  SET     VecCnt+4
        ENDM
        ...
        DefVec  Vec1      ; ergibt Vec1=0
        DefVec  Vec2      ; ergibt Vec2=4

Mit EQU/SET lassen sich Konstanten aller Typen definieren, z.B.

IntZwei   EQU   2
FloatZwei EQU   2.0

Anstelle von EQU darf auch einfach ein Gleichheitszeichen geschrieben werden, analog kann man anstelle von SET bzw. EVAL einfach := schreiben.

Defaultmäßig sind mit SET oder EQU definierte Symbole typenlos, optional kann jedoch als zweites Argument ein Segmentname (CODE, DATA, IDATA, XDATA, YDATA, BITDATA, IO oder REG) oder MOMSEGMENT für das aktuell gesetzte Segment angegeben werden, um das Symbol einem bestimmten Adreßraum zuordnen. AS berücksichtigt dabei nicht, ob der benutzte Adreßraum bei dem aktuell gesetzten Zielprozessor auch vorhanden ist!

3.1.2. SFR und SFRB

Gültigkeit: diverse, SFRB nur MCS-51

Diese Befehle funktionieren wie EQU, nur sind die damit definierten Symbole dem direkt adressierbaren Datensegment zugeordnet, d.h. sie dienen bevorzugt zur Definition von RAM-Zellen und (wie der Name ahnen läßt) im Datenbereich eingeblendeten Hardwareregistern. Der dabei zugelassene Wertebereich ist identisch mit dem bei ORG für das DATA-Segment zugelassenen (s. Abschnitt 3.2.1). SFR und SFRB unterscheiden sich darin, daß SFRB das Register als bitadressierbar kennzeichnet, weshalb AS zusätzlich 8 Symbole erzeugt, die dem Bitsegment zugeordnet werden und die Namen xx.0 bis xx.7 tragen, z.B.

PSW     SFR     0d0h   ; ergibt PSW = D0H (Datensegment)

PSW     SFRB    0d0h   ; zusaetzlich PSW.0 = D0H (Bit)
                       ; bis PSW.7 = D7H (Bit)

AS überprüft bei der Definition eines bitadressierbaren Registers mit SFRB, ob die Speicherstelle überhaupt bitadressierbar ist (Bereich 20h..3fh bzw. 80h, 88h, 90h, 98h...0f8h). Ist sie es nicht, so wird eine Warnung ausgegeben; die dann erzeugten Bit-Symbole sind undefiniert.

3.1.3. XSFR und YSFR

Gültigkeit: DSP56xxx

Auch der DSP56000 hat einige Peripherieregister memory-mapped im Speicher liegen, die Sache wird jedoch dadurch komplizierter, daß es zwei Datenbereiche gibt, den X-und Y-Bereich. Diese Architektur erlaubt einerseits zwar einen höheren Parallelitätsgrad, zwingt jedoch andererseits dazu, den normalen SFR-Befehl in die beiden oben genannten Varianten aufzuspalten. Sie verhalten sich identisch zu SFR, nur daß XSFR ein Symbol im X-Adreßraum definiert und YSFR entsprechend eines im Y-Adreßraum. Der erlaubte Wertebereich ist 0..$ffff.

3.1.4. LABEL

Gültigkeit: alle Prozessoren

Die Funktion des LABEL-Befehls ist identisch zu EQU, nur wird das Symbol nicht typenlos, sondern erhält das Attribut ,,Code''. LABEL wird genau für einen Zweck benötigt: Labels in Makros sind normalerweise lokal, also nicht außerhalb des Makros zugreifbar. Mit einem EQU-Befehl kann man sich zwar aus der Affäre ziehen, die Formulierung

<Name>   label    $

3.1.5. BIT

Gültigkeit: MCS-(2)51, XA, 80C166, 75K0, ST9

BIT dient dazu, ein einzelnes Bit einer Speicherstelle mit einem symbolischen Namen gleichzusetzen. Da die Art und Weise, wie verschiedene Prozessoren Bitverarbeitung und -adressierung betreiben, stark variiert, verhält sich auch dieser Befehl je nach Zielplattform anders:

Für die MCS/51-Familie, die einen eigenen Adreßraum für Bitoperanden besitzt, ist die Funktion von BIT ganz analog zu SFR, d.h. es wird einfach ein Integer-Symbol mit dem angegebenen Wert und dem Segment BDATA erzeugt. Für alle anderen Prozessoren wird die Bitadressierung dagegen zweidimensional mit Adresse und Bitstelle vorgenommen. In diesem Fall verpackt AS beide Teile in einer vom jeweiligen Prozessor abhängigen Weise in ein Integer-Symbol und dröselt dieses bei der Benutzung wieder in die beiden Teile auseinander. Letzterer Fall trifft auch schon für den 80C251 zu: Während zum Beispiel der Befehl

Mein_Carry	bit	PSW.7

MSB     BIT     r5.15

Noch etwas weiter geht der BIT-Befehl bei der 75K0-Familie: Da dort Bitadressierungen nicht nur absolute Basisadressen verwenden dürfen, sind sogar Ausdrücke wie

bit1    BIT     @h+5.2

Beim ST9 ist es hingegen möglich, Bits auch invertiert anzusprechen, was beim BIT-Befehl auch berücksichtigt wird:

invbit  BIT     r6.!3

3.1.6. DBIT

Gültigkeit: TMS 370xxx

Die TMS370-Reihe hat zwar kein explizites Bit-Segment, jedoch können einzelne Bits als Symbol durch diesen Befehl simuliert werden. DBIT benötigt zwei Operanden, nämlich einmal die Adresse der Speicherstelle, in der das Bit liegt, sowie die genaue Position des Bits im Byte. So definiert man z.B. mit

INT3            EQU     P019
INT3_ENABLE     DBIT    0,INT3

3.1.7. PORT

Gültigkeit: 8080/8085/8086, XA, Z80, 320xx, TLCS-47, AVR

PORT arbeitet analog zu SFR, nur wird das Symbol dem I/O-Adreßbereich zugeordnet. Erlaubte Werte sind 0..7 beim 3201x, 0..15 beim 320C2x, 0..65535 beim 8086, 0..63 beim AVR und 0..255 beim Rest.

Beispiel: eine PIO 8255 liege auf Adresse 20H:

PIO_Port_A PORT 20h
PIO_Port_B PORT PIO_Port_A+1
PIO_Port_C PORT PIO_Port_A+2
PIO_Ctrl   PORT PIO_Port_A+3

3.1.8. REG

Gültigkeit: AVR, M*Core, ST9, 80C16x

Obwohl immer mit gleicher Syntax, hat diese Anweisung von Prozessor zu Prozessor eine leicht abweichende Bedeutung: Falls der Zielprozessor für Register einen eigenen Adreßraum verwendet, so hat REG die Wirkung eines simplen EQUs für eben diesen Adreßraum (z.B. beim ST9). Für alle anderen Prozessoren definiert REG Registersymbole, deren Funktion in Abschnitt 2.10 beschrieben sind.

3.1.9. LIV und RIV

Gültigkeit: 8X30x

LIV und RIV dienen dazu, sogenannte IV-Bus-Objekte zu definieren. Bei diesen handelt es sich um Bitgruppen in peripheren Speicherzellen mit einer Länge von 1..8 Bit, die fortan symbolisch angesprochen werden können, so daß man bei den entsprechenden Befehlen nicht mehr Adresse, Länge und Position separat angeben muß. Da die 8X30x-Prozessoren zwei periphere Adreßräume besitzen (einen ,,linken'' und einen ,,rechten'', sind auch zwei separate Befehle definiert. Die Parameter dieser Befehle sind allerdings identisch: es müssen drei Parameter sein, die Adresse, Startposition und Länge angeben. Weitere Hinweise zur Benutzung von Busobjekten finden sich in Abschnitt 4.16.

3.1.10. CHARSET

Gültigkeit: alle Prozessoren

Einplatinensysteme, zumal wenn sie LCDs ansteuern, benutzen häufig einen anderen Zeichensatz als ASCII, und daß die Umlautkodierung mit der im PC übereinstimmt, dürfte wohl reiner Zufall sein. Um nun aber keine fehlerträchtigen Handumkodierungen vornehmen zu müssen, enthält der Assembler eine Umsetzungstabelle für Zeichen, die jedem Quellcode ein Zielzeichen zuordnet. Zur Modifikation dieser Tabelle (die initial 1:1 übersetzt), dient der Befehl CHARSET. CHARSET kann mit verschiedenen Parameterzahlen und -typen angewendet werden. Ist die Parameterzahl eins, so muß es sich um einen String-Ausdruck handeln, der von AS als Dateiname interpretiert wird. Aus dieser Datei liest AS dann die ersten 256 Bytes aus und kopiert sie in die Übersetzungstabelle. Hiermit lassen sich also komplexere, extern erzeugte Tabellen in einem Schlag aktivieren. In allen anderen Varianten muß der erste Parameter ein Integer im Bereich von 0 bis 255 sein, der den Startpunkt der in der Übersetzungstabelle zu modifizierenden Einträge angibt. Es folgen dann ein oder zwei weitere Parameter, die die Art der Übersetzung angeben:

Ein einzelner, weiterer Integer verändert genau einen Eintrag. So bedeutet z.B.

CHARSET 'ä',128

        CHARSET 'a','z','A'

In der letzten Variante folgt nach dem Startindex ein String, der die ab dem Startindex abzulegenden Zeichen angibt. Das letzte Beispiel könnte man also auch so formulieren:

        CHARSET 'a',"ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ"

CHARSET kann auch ganz ohne Parameter aufgerufen werden, allerdings mit ziemlich gründlichen Folgen: Dies bewirkt eine Reinitialisierung der Übersetzungstabelle in ihren Urzustand, d.h. man bekommt wieder eine 1:1-Übersetzung.

ACHTUNG! CHARSET beeinflußt nicht nur im Speicher abgelegte Stringkonstanten, sondern auch als ,,ASCII'' formulierte Integerkonstanten. Dies bedeutet, daß eine evtl. bereits modifizierte Umsetzungstabelle in den obigen Beispielen zu anderen Ergebnissen führen kann!

3.1.11. CODEPAGE

Gültigkeit: alle Prozessoren

Mit der CHARSET-Anweisung hat man zwar beliebige Freiheiten in der Zeichenzuordnung zwischen Entwicklungs- und Zielplattform, wenn auf der Zielplattform jedoch verschiedene Zeichensätze existieren, kann das Umschalten zwischen diesen jedoch zu einer umständlichen Orgie von CHARSET-Kommandos werden. Mit der CODEPAGE-Anweisung kann man jedoch mehrere Zeichentabellen vorhalten und zwischen diesen mit einem Befehl umschalten. Als Parameter erwartet CODEPAGE ein oder zwei Namen: zum einen den Namen der fortan zu benutzenden Tabelle, zum anderen optional den Namen der Tabelle, die die initiale Belegung der Tabelle vorgibt (dieser Parameter hat somit auch nur eine Bedeutung beim ersten Umschalten auf eine Tabelle, bei der AS sie automatisch anlegt). Fehlt der zweite Parameter, so ist die initiale Belegung der neuen Tabelle gleich der vorher aktiven Tabelle. Alle folgenden CHARSET-Anweisungen verändern nur die momentan aktive Tabelle.

Zu Beginn eines Durchlaufes wird von AS automatisch eine einzelne Zeichentabelle mit dem Namen STANDARD erzeugt und 1:1 vorbelegt. Verwendet man keine CODEPAGE-Anweisungen, so beziehen sich alle mit CHARSET gemachten Einstellungen auf diese Tabelle.

3.1.12. ENUM

Gültigkeit: alle Prozessoren

ENUM dient analog zu dem entsprechenden Befehl in C dazu, Aufzählungstypen zu definieren, d.h. eine Reihe von Integer-Konstanten, denen fortlaufende Werte (von 0 an beginnend) zugewiesen werden. Als Parameter werden dabei die Namen der zu definierenden Symbole angegeben, wie in dem folgenden Beispiel:

ENUM SymA,SymB,SymC

ENUM-Befehle sind von Hause aus einzeilig, d.h. bei einem neuen ENUM-Befehl beginnt die Numerierung wieder bei Null. Mehrzeilige Aufzählungen kann man aber mit einem kleinen Trick erreichen, der die Tatsache ausnutzt, daß man mit einer expliziten Zuweisung den internen Zähler neu setzen kann, wie in dem folgenden Fall:

ENUM Januar=1,Februar,März,April,Mai,Juni

ENUM Juli=Juni+1,August,September,Oktober
ENUM November=Oktober+1,Dezember

3.1.13. STRUCT und ENDSTRUCT

Gültigkeit: alle Prozessoren

Auch in Assemblerprogrammen ergibt sich dann und wann die Notwendigkeit, analog zu Hochsprachen zusammengesetzte Datenstrukturen zu definieren. AS unterstützt dies mit den Befehlen STRUCT und ENDSTRUCT, die die Definition einer solchen Struktur einleiten bzw. abschließen. Das Verfahren ist simpel: Mit einem STRUCT wird der momentane Programmzähler gesichert und auf Null zurückgesetzt. Alle Labels ergeben mithin die Offsets der einzelnen Datenfelder in der Struktur. Die Reservierung des Platzes für die einzelnen Felder erfolgt mit den für den jeweils aktiven Zielprozessor zulässigen Befehlen zur Speicherplatzreservierung, also z.B. DS.x für die Motorolas oder DB & Co. für Intels. Das dem STRUCT-Befehl vorangestellte (nicht optionale) Label ist der Name des Records und kann optional beim ENDSTRUCT-Befehl wiederholt werden. Weiterhin legt ENDSTRUCT in <Name>_len die Gesamtlänge der Struktur ab (man kann auch die Verwendung eines anderen Symbolnamens erzwingen, indem man dessen Name als Argument von ENDSTRUCT angibt). In der Definition

Rec     STRUCT
Ident   db      ?
Pad     db      ?
Pointer dd      ?
Rec     ENDSTRUCT

STRUCT-Definitionen dürfen auch geschachtelt werden; nach Beendigung der inneren STRUCT-Definition wird dann der Adreßzähler der äußeren Struktur automatisch um die Größe der inneren Struktur inkrementiert (die Zählung innerhalb der inneren Struktur läuft natürlich ab 0).

Um Mehrdeutigkeiten bei gleichnamigen Feldern in verschiedenen Strukturen zu vermeiden, stellt AS den Feldnamen defaultmäßig den Namen der Struktur, mit einem Unterstrich getrennt, voran. Im obigen Beispiel würden also die Symbole Rec_Ident, Rec_Pad und Rec_Pointer erzeugt. Diese Verhalten läßt sich unterbinden, indem man als Parameter der STRUCT-Anweisung ein NOEXTNAMES anbringt. Bei geschachtelten Strukturdefinitionen funktioniert dies sinngemäß, d.h Feldnamen werden um die Namen aller sie umschließenden Strukturen erweitert, die keine NOEXTNAMES-Direktive bekamen.

3.1.14. PUSHV und POPV

Gültigkeit: alle Prozessoren

Mit PUSHV und POPV ist es möglich, den Wert von (nicht makrolokalen) Symbolen temporär zu speichern und zu einem späteren Zeitpunkt wiederherzustellen. Die Speicherung erfolgt auf Stacks, d.h. Last-In-First-Out-Speichern. Ein Stack hat einen Namen, der den allgemeinen Symbolkonventionen genügen muß, und existiert so lange, wie er mindestens ein Element enthält: Ein bisher nicht existierender Stack wird bei PUSHV automatisch angelegt, ein durch POPV leer werdender Stack wird automatisch wieder aufgelöst. Der Name des Stacks, auf den Symbole abgelegt und von dem sie wieder abgeholt werden sollen, ist der erste Parameter von PUSHV bzw. POPV, danach folgt eine beliebige Menge von Symbolen als weitere Parameter. Alle in der Liste aufgeführten Symbole müssen bereits existieren, es ist also nicht möglich, mit einem POPV-Befehl implizit neue Symbole zu definieren.

Stacks stellen eine globale Ressource dar, d.h. ihre Namen sind nicht lokal zu Sektionen.

Wichtig ist, daß die Variablenliste immer von links nach rechts abgearbeitet wird. Wer also mehrere Variablen mit POPV von einem Stack herunterholen will, muß diese in genau umgekehrter Reihenfolge zum entsprechenden PUSHV angeben!

Der Name des Stacks kann auch weggelassen werden, etwa so:

        pushv   ,var1,var2,var3
        .
        .
        popv    ,var3,var2,var1

Nach Ende eines Durchlaufes überprüft AS, ob noch Stacks existieren, die nicht leer sind, und gibt deren Namen sowie ,,Füllstand'' aus. Mit diesen Warnungen kann man herausfinden, ob an irgendeiner Stelle die PUSHV's und POPV's nicht paarig sind. Es ist jedoch in keinem Fall möglich, Symbolwerte in einem Stack über mehrere Durchläufe hinwegzuretten: Zu Beginn eines Durchlaufes werden alle Stacks geleert!

3.2. Codebeeinflussung

3.2.1. ORG

Gültigkeit: alle Prozessoren

ORG erlaubt es, den assemblerinternen Adreßzähler mit einem neuen Wert zu besetzen. Der Wertebereich ist vom momentan gewählten Segment und vom Prozessortyp abhängig (Tabellen 3.1 bis 3.4). Die untere Grenze ist dabei immer 0; die obere Grenze der angegebene Wert minus eins.

Falls in einer Familie verschiedene Varianten unterschiedlich große Adreßräume haben, ist jeweils der maximale Raum aufgeführt.

ORG wird in erster Linie benötigt, um dem Code eine neue Startadresse zu geben und damit verschiedene, nicht zusammenhängende Codestücke in einer Quelldatei unterzubringen. Sofern nicht in einem Feld explizit anders angegeben, ist die vorgegebene Startadresse in einem Segment (d.h. die ohne ORG angenommene) immer 0.

3.2.2. CPU

Gültigkeit: alle Prozessoren

Mit diesem Befehl wird festgelegt, für welchen Prozessor im weiteren Code erzeugt werden soll. Die Befehle der anderen Prozessorfamilien sind dann nicht greifbar und erzeugen eine Fehlermeldung!

Die Prozessoren können grob in Familien unterschieden werden, in den Familien dienen unterschiedliche Typen noch einmal zur Feinunterscheidung:

a)	68008 -> 68000 -> 68010 -> 68012 ->
	MCF5200 -> 68332 -> 68340 -> 68360 ->
	68020 -> 68030 -> 68040

b) 56000 --> 56002 --> 56300

c) PPC403 --> MPC505 --> MPC601 --> RS6000

d) MCORE

e) 6800 -> 6301 -> 6811

f) 6809/6309 und 6805/68HC08

g) 68HC12

h) 68HC16

i) HD6413308 --> HD6413309

j) HD6475328 --> HD6475348 --> HD6475368 --> HD6475388

k) SH7000 --> SH7600 --> SH7700

l) 6502 -> 65(S)C02 / MELPS740

m) MELPS7700, 65816

n) MELPS4500

o) M16

p) M16

q) 4004

r) 8021, 8022, 8039, 80C39, 8048, 80C48, 8041, 8042

s)	87C750 -> 8051, 8052, 80C320, 80C501, 80C502,
	80C504, 80515, and 80517 -> 80C251

t) 8096 -> 80196 -> 80196N -> 80296

u) 8080 und 8085

v) 8086 -> 80186 -> V30 -> V35

w) 80960

x) 8X300 -> 8X305

y) XAG1, XAG2, XAG3

z) AT90S1200 -> AT90S2313 -> AT90S4414 -> AT90S8515

aa) AM29245 -> AM29243 -> AM29240 -> AM29000

ab) 80C166 --> 80C167,80C165,80C163

ac) Z80 -> Z80UNDOC -> Z180 -> Z380

ad) Z8601, Z8604, Z8608, Z8630, Z8631

ae) 96C141, 93C141

af) 90C141

ag) 87C00, 87C20, 87C40, 87C70

ah) 47C00 -> 470C00 -> 470AC00

ai) 97C241

aj) 16C54 -> 16C55 -> 16C56 -> 16C57

ak) 16C64, 16C84

al) 17C42

am) ST6210/ST6215 -> ST6220/ST6225

an) ST7

ao) ST9020, ST9030, ST9040, ST9050

ap) 6804

aq) 32010 -> 32015

ar) 320C25 -> 320C26 -> 320C28

as) 320C30, 320C31

at) 320C50, 320C51, 320C53

au) TMS9900

av)	TMS70C00, TMS70C20, TMS70C40,
	TMS70CT20, TMS70CT40,
	TMS70C02, TMS70C42, TMS70C82,
	TMS70C08, TMS70C48

aw) 370C010, 370C020, 370C030, 370C040 und 370C050

ax) MSP430

ay) SC/MP

az) COP87L84

ba) 7810 -> 78C10

bb)	75402,
	75004, 75006, 75008,
	75268,
	75304, 75306, 75308, 75312, 75316,
	75328,
	75104, 75106, 75108, 75112, 75116,
	75206, 75208, 75212, 75216,
	75512, 75516

bc) 78070

bd) 7720 -> 7725

be) 77230

bf)	SYM53C810, SYM53C860, SYM53C815, SYM53C825,
	SYM53C875, SYM53C895

Beim CPU-Befehl muß der Prozessortyp als einfache Konstante angegeben werden, eine Berechnung à la

        CPU     68010+10

        CPU     8051

        CPU     6800

Dieses Feature kann man vorteilhaft einsetzen, um je nach Prozessortyp unterschiedlichen Code zu erzeugen. Der 68000 z.B. kennt noch keinen Befehl für den Unterprogrammrücksprung mit Stapelkorrektur. Mit der Variablen MOMCPU kann man ein Makro definieren, das je nach Prozessortyp den richtigen Befehl benutzt oder ihn emuliert:

myrtd   MACRO   disp
        IF      MOMCPU$<$68010   ; auf 68008 und
         MOVE.L (sp),disp(sp)    ; 68000 emulieren
         LEA    disp(sp),sp
         RTS
        ELSEIF
         RTD    #disp            ; ab 68010 direkt
        ENDIF                    ; benutzen
        ENDM

        CPU     68010
        MYRTD   12               ; ergibt RTD #12

        CPU     68000
        MYRTD   12               ; ergibt MOVE.. /
                                 ; LEA.. / RTS

Implizit schaltet der Assembler mit dem CPU-Befehl das aktuelle Segment wieder auf Code zurück, da dies das einzige Segment ist, das alle Prozessoren definieren.

Default für den Prozessortyp ist 68008.

3.2.3. SUPMODE, FPU, PMMU

Gültigkeit:	680x0, FPU auch 80x86, i960, SUPMODE auch TLCS-900,
	SH7000, i960, 29K, XA, PowerPC, M*CORE und TMS9900

Mit diesen drei Schaltern kann bestimmt werden, auf welche Teile des Befehlssatzes verzichtet werden soll, weil die dafür nötigen Vorbedingungen im folgenden Codestück nicht gegeben sind. Als Parameter für diese Befehle darf entweder ON oder OFF gegeben werden, der momentan gesetzte Zustand kann aus einer Variablen ausgelesen werden, die entweder TRUE oder FALSE ist.

Die Befehle bedeuten im einzelnen folgendes:

• SUPMODE: erlaubt bzw. sperrt Befehle, für deren Ausführung der Prozessor im Supervisorstatus sein muß. Die Statusvariable heißt INSUPMODE.
• FPU: erlaubt bzw. sperrt die Befehle des numerischen Koprozessors 8087 bzw. 68881/68882. Die Statusvariable heißt FPUAVAIL.
• PMMU: erlaubt bzw. sperrt die Befehle der Speicherverwaltungseinheit 68851 bzw. der im 68030 eingebauten MMU. ACHTUNG! Die 68030-MMU erlaubt nur eine rel. kleine Untermenge der 68851-Befehle. Der Assembler kann hier keine Prüfung vornehmen! Die Statusvariable heißt PMMUAVAIL.

3.2.4. FULLPMMU

Gültigkeit: 680x0

Motorola hat zwar ab dem 68030 die PMMU in den Prozessor integriert, diese aber nur mit einer Funktionsuntermenge der externen PMMU 68851 ausgestattet. AS sperrt bei aktiviertem PMMU-Befehlssatz (s.o.) deshalb alle fehlenden Befehle, wenn als Zielprozessor 68030 oder höher eingestellt wurde. Nun kann es aber sein, daß in einem System mit 68030-Prozessor die interne MMU abgeschaltet wurde und der Prozessor mit einer externen 68851 betrieben wird. Mit FULLPMMU ON kann man AS dann mitteilen, daß der vollständige MMU-Befehlssatz zugelassen ist. Umgekehrt kann man, wenn man portablen Code erzeugen will, alle zusätzlichen Befehle trotz 68020-Zielplattform mit FULLPMMU OFF abschalten. Die Umschaltung darf beliebig oft erfolgen, die momentane Einstellung kann aus einem gleichnamigen Symbol ausgelesen werden. ACHTUNG! Der CPU-Befehl besetzt für 680x0-Argumente implizit diese Einstellung vor! FULLPMMU muß also auf jeden Fall nach dem CPU-Befehl kommen!

3.2.5. PADDING

Gültigkeit: 680x0, M*Core, XA, H8, SH7000, TMS9900, MSP430, ST7

Prozessoren der 680x0-Familie stehen ungeraden Adressen ziemlich kritisch gegenüber: Befehle dürfen nicht auf einer ungeraden Adresse beginnen, und Datenzugriffe sind mit ungeraden Adressen bis zum 68010 nur byteorientiert erlaubt. Die H8-Familie setzt bei Zugriffen auf ungerade Adressen das unterste Adreßbit einfach ganz auf Null, die 500er ,,bedanken'' sich wiederum mit einer Exception... AS bemüht sich daher, mit DC oder DS angelegte Datenstrukturen immer mit einer geraden Bytezahl abzulegen. Das bedeutet bei den Befehlen DS.B und DC.B aber unter Umständen, daß ein Füllbyte eingefügt werden muß. Dieses Verhalten kann man mit dem PADDING-Befehl ein- und ausschalten. Als Argument ist analog zu den vorherigen Befehlen ON oder OFF erlaubt, und die augenblickliche Einstellung kann aus dem gleichnamigen Symbol ausgelesen werden. Defaultmäßig ist PADDING nur für die 680x0-Familie eingeschaltet, für alle anderen werden erst nach Umschaltung Padding-Bytes eingefügt!

3.2.6. MAXMODE

Gültigkeit: TLCS-900, H8

Die Prozessoren der TLCS-900-Reihe können in 2 Betriebsarten arbeiten, dem Minimum-und Maximum-Modus. Je nach momentaner Betriebsart gelten für den Betrieb und den Assembler etwas andere Eckwerte. Mit diesem Befehl und den Parametern ON oder OFF teilt man AS mit, daß der folgende Code im Maximum- oder Minimum-Modus abläuft. Die momentane Einstellung kann aus der Variablen INMAXMODE ausgelesen werden. Voreinstellung ist OFF, d.h. Minimum-Modus.

Analog dazu teilt man im H8-Modus AS mit diesem Befehl mit, ob mit einem 64K- oder 16Mbyte-Adreßraum gearbeitet wird. Für den einfachen 300er ist diese Einstellung immer OFF und kann nicht verändert werden.

3.2.7. EXTMODE und LWORDMODE

Gültigkeit: Z380

Der Z380 kann in insgesamt 4 Betriebsarten arbeiten, die sich durch die Einstellung von 2 Flags ergeben: Das XM-Flag bestimmt, ob der Prozessor mit einem 64 Kbyte oder 4 Gbyte großen Adreßraum arbeiten soll und kann nur gesetzt werden (nach einem Reset steht es Z80-kompatibel auf 0). Demgegenüber legt das LW-Flag fest, ob Wort-Befehle mit einer Wortlänge von 16 oder 32 Bit arbeiten sollen. Die Stellung dieser beiden Flags beeinflußt Wertebereichseinschränkungen von Konstanten oder Adressen, weshalb man AS über diese beiden Befehle deren Stellung mitteilen muß. Als Default nimmt AS an, daß beide Flags auf 0 stehen, die momentane Einstellung (ON oder OFF) kann aus den vordefinierten Variablen INEXTMODE bzw. INLWORDMODE ausgelesen werden.

3.2.8. SRCMODE

Gültigkeit: MCS-251

Intel hat den Befehlssatz der 8051er beim 80C251 deutlich erweitert, hatte aber leider nur noch einen einzigen freien Opcode für diese Befehle frei. Damit der Prozessor nicht auf alle Ewigkeit durch einen Präfix behindert bleibt, hat Intel zwei Betriebsarten vorgesehen: Den Binär- und den Quellmodus. Im Binärmodus ist der Prozessor voll 8051-kompatibel, alle erweiterten Befehle benötigen den noch freien Opcode als Präfix. Im Quellmodus tauschen diese neuen Befehle ihre Position in der Code-Tabelle mit den entsprechenden 8051-Instruktionen, welche dann wiederum mit einem Präfix versehen werden müssen. Damit AS weiß, wann er Präfixe setzen muß und wann nicht, muß man ihm mit diesem Befehl mitteilen, ob der Prozessor im Quellmodus (ON) oder Binärmodus (OFF) betrieben wird. Die momentane Einstellung kann man aus der Variablen INSRCMODE auslesen. Der Default ist OFF.

3.2.9. BIGENDIAN

Gültigkeit: MCS-51/251, PowerPC

Bei den Prozessoren der 8051-Serie ist Intel seinen eigenen Prinzipien untreu geworden: Der Prozessor verwendet entgegen jeglicher Tradition eine Big-Endian-Orientierung von Mehrbytewerten! Während dies bei den MCS-51-Prozessoren noch nicht großartig auffiel, da der Prozessor ohnehin nur 8-bittig auf Speicherzellen zugreifen konnte, man sich die Byte-Anordnung bei eigenen Datenstrukturen also aussuchen konnte, ist dies beim MCS-251 nicht mehr so, er kann auch ganze (Lang-)Worte aus dem Speicher lesen und erwartet dabei das MSB zuerst. Da dies nicht der bisherigen Arbeitsweise von AS bei der Konstantenablage entspricht, kann man nun mit diesem Befehl umschalten, ob die Befehle DB, DW, DD, DQ und DT mit Big- oder Little-Endian-Orientierung arbeiten sollen. Mit BIGENDIAN OFF (Voreinstellung) wird wie bei älteren AS-Versionen zuerst das niederwertigste Byte abgelegt, mit BIGENDIAN ON wird die MCS-251-kompatible Variante benutzt. Natürlich kann man diese Einstellung beliebig oft im Code ändern; die momentane Einstellung kann aus dem gleichnamigen Symbol ausgelesen werden.

3.2.10. SEGMENT

Gültigkeit: alle Prozessoren

Bestimmte Mikrokontroller und Signalprozessoren kennen mehrere Adreßbereiche, die nicht miteinander mischbar sind und jeweils auch verschiedene Befehle zur Ansprache benötigen. Um auch diese verwalten zu können, stellt der Assembler mehrere Programmzähler zur Verfügung, zwischen denen mit dem SEGMENT-Befehl hin-und hergeschaltet werden kann. Dies erlaubt es, sowohl in mit INCLUDE eingebundenen Unterprogrammen als auch im Hauptprogramm benötigte Daten an der Stelle zu definieren, an denen sie benutzt werden. Im einzelnen werden folgende Segmente mit folgenden Namen verwaltet:

• CODE: Programcode;
• DATA: direkt adressierbare Daten (dazu rechnen auch SFRs);
• XDATA: im extern angeschlossenen RAM liegende Daten oder X-Adreßraum beim DSP56xxx oder ROM-Daten beim µPD772x;
• YDATA: Y-Adreßraum beim DSP56xxx;
• IDATA: indirekt adressierbare (interne) Daten;
• BITDATA: der Teil des 8051-internen RAMs, der bitweise adressierbar ist;
• IO: I/O-Adreßbereich;
• REG: Registerbank des ST9;
• ROMDATA: Konstanten-ROM der NEC-Signalprozessoren.

Das Bitsegment wird so verwaltet, als ob es ein Bytesegment wäre, d.h. die Adressen inkrementieren um 1 pro Bit.

Labels, die in einem Segment eines bestimmten Typs definiert werden, erhalten diesen Typ als Attribut. Damit hat der Assembler eine begrenzte Prüfmöglichkeit, ob mit den falschen Befehlen auf Symbole in einem Segment zugegriffen wird. In solchen Fällen wird der Assembler eine Warnung ausgeben.

Beispiel:

        CPU     8051    ; MCS-51-Code

        SEGMENT code    ; Testcodeblock

        SETB    flag    ; keine Warnung
        SETB    var     ; Warnung : falsches Segment

        SEGMENT data

var     DB      ?

        SEGMENT bitdata

flag    DB      ?

3.2.11. PHASE und DEPHASE

Gültigkeit: alle Prozessoren

In manchen Anwendungen (speziell Z80-Systeme) muß Code vor der Benutzung in einen anderen Adreßbereich verschoben werden. Da der Assembler davon aber nichts weiß, würde er alle Labels in dem zu verschiebenden Teil auf die Ladeadressen ausrichten. Der Programmierer müßte Sprünge innerhalb dieses Bereiches entweder lageunabhängig kodieren oder die Verschiebung bei jedem Symbol ,,zu Fuß'' addieren. Ersteres ist bei manchen Prozessoren gar nicht möglich, letzteres sehr fehleranfällig.

Mit dem Befehlen PHASE und DEPHASE ist es möglich, dem Assembler mitzuteilen, auf welcher Adresse der Code im Zielsystem effektiv ablaufen wird:

        PHASE   <Adresse>

• Adreßangabe im Listing
• Ablage von Labelwerten
• Programmzählerreferenzen in relativen Sprüngen und Adreßausdrücken
• Abfrage des Programmzählers mit den Symbolen * bzw. $

        DEPHASE

Obwohl dieses Befehlspaar vornehmlich in Codesegmenten Sinn macht, verwaltet der Assembler für alle definierten Segmente Phasenwerte.

3.2.12. SAVE und RESTORE

Gültigkeit: alle Prozessoren

Mit dem Befehl SAVE legt der Assembler den Inhalt folgender Variablen auf einen internen Stapel:

• momentan gewählter Prozessortyp (mit CPU gesetzt);
• momentan aktiver Speicherbereich (mit SEGMENT gesetzt);
• Flag, ob Listing ein- oder ausgeschaltet ist (mit LISTING gesetzt);
• Flag, ob Expansionen folgender Makos im Listing ausgegeben werden sollen (mit MACEXP gesetzt).
• momentan aktive Zeichenübersetzungstabelle (mit CODEPAGE gesetzt).

        SAVE            ; alten Zustand retten
        LISTING OFF     ; Papier sparen
        ..              ; der eigentliche Code
        RESTORE         ; wiederherstellen

Der Assembler überprüft, ob die Zahl von SAVE-und RESTORE-Befehlen übereinstimmt und liefert in folgenden Fällen Fehlermeldungen:

• RESTORE und der interne Stapel ist leer;
• nach Ende eines Passes ist der Stapel nicht leer.

3.2.13. ASSUME

Gültigkeit: diverse

Mit diesem Befehl kann man AS den aktuellen Stand bestimmter Register mitteilen, deren Inhalt sich nicht mit einem einfachen ON oder OFF beschreiben läßt. Typischerweise sind dies Register, die die Adressierungseinheiten beeinflussen und deren Werte AS wissen muß, um korrekte Adressierungen zu erzeugen. Wichtig ist, daß man AS mit ASSUME diese Werte nur mitteilt, es wird kein Maschinencode erzeugt, der diese Werte in die entsprechenden Register lädt!

6809

Im Gegensatz zu seinen ,,Vorgängern'' wie 6800 und 6502 kann beim 6809 die Lage der direct page, d.h. des Adressbereiches, der mit ein Byte langen Adressen erreichbar ist, frei bestimmt werden. Dazu dient das sog. ,,Direct Page Register'' (DPR), das die Seitennummer festlegt. Ihm muß man mittels ASSUME einen passenden Wert zuweisen, wenn man einen anderen Wert als die Vorgabe von 0 in DPR schreibt, sonst werden Adressen falscher Länge erzeugt...

68HC16

Um mit seinen nur 16 Bit breiten Adreßoperanden einen 1 Mbyte großen Adreßraum ansprechen zu können, bedient sich der 68HC16 einer Reihe von Bank-Registern, die die fehlenden oberen vier Adreßbits nachliefern. Davon ist das EK-Register für absolute Datenzugriffe (nicht Sprünge!) zuständig. AS überprüft bei jeder absoluten Adressierung, ob die oberen vier Bits der Adresse mit dem über ASSUME spezifizierten Wert übereinstimmen. Differieren die Werte, gibt AS eine Warnung aus. Der Vorgabewert für EK ist 0.

H8/500

Im Maximum-Modus wird der erweiterte Adreßraum dieser Prozessorreihe durch eine Reihe von Bank-Registern adressiert. Diese tragen die Namen DP (Register 0..3, absolute Adressen), EP (Register 4/5) und TP (Stack). Den momentanen Wert von DP benötigt AS, um zu überprüfen, ob absolute Adressen in der momentan adressierbaren Bank liegen; die beiden anderen Register werden nur für indirekte Adressierungen benutzt und entziehen sich daher der Kontrolle; ob man ihre Werte angibt oder nicht, ist daher Geschmackssache. Wichtig ist dagegen wieder das BR-Register, das angibt, auf welchen 256-Byte-Bereich mit kurzen Adressen zugegriffen werden kann. Allen Registern ist gemeinsam, daß AS keine Initialwerte für sie annimmt, da sie nach einem Prozessor-Reset undefiniert sind; wer absolut adressieren will, muß daher auf jeden Fall DR und DP belegen!

MELPS740

Die Mikrokontroller dieser Reihe kennen für den JSR-Befehl eine besondere Adressierungsart ,,special page'', mit deren Hilfe man Sprünge in die oberste Seite des internen ROMs kürzer kodieren kann. Diese ist natürlich vom jeweiligen Chip abhängig, und es gibt mehr Chips, als es mit dem CPU-Befehl sinnvoll wäre, zu kodieren...also muß ASSUME herhalten, um die Lage dieser Seite vorzugeben, z.B.

        ASSUME SP:$1f ,

MELPS7700/65816

Diese Prozessoren beinhalten eine Reihe von Registern, deren Inhalt AS kennen muß, um den korrekten Code zu erzeugen. Es handelt sich um folgende Register:

Um mich nicht in endlose Wiederholungen zu ergehen, verweise ich für die Benutzung dieser Werte auf Kapitel 4.9. Die Handhabung erfolgt ansonsten genauso wie beim 8086, d.h. es können auch hier mehrere Werte auf einmal gesetzt werden und es wird kein Code erzeugt, der die Register mit den Werten besetzt. Dies bleibt wieder einzig und allein dem Programmierer überlassen!

MCS-196/296

Alle Prozessoren der MCS-96-Familie besitzen ab dem 80196 ein Register WSR, mit dessen Hilfe Speicherbereiche aus dem erweiterten internen RAM oder dem SFR-Bereich in Bereiche des Registerfiles eingeblendet werden und so mit kurzen Adressen angesprochen werden können. Teilt man AS mit Hilfe des ASSUME-Befehls mit, welchen Wert das WSR-Register hat, so stellt er bei absoluten Adressen automatisch fest, ob sie durch das Windowing mit 1-Byte-Adressen erreicht werden können; umgekehrt werden auch für durch das Windowing überdeckte Register automatisch lange Adressen erzeugt. Der 80296 besitzt ein zusätzliches, zweites Register WSR1, um zwei unterschiedliche Speicherbereiche gleichzeitig in das Registerfile einblenden zu können. Sollte es möglich sein, eine Speicherzelle über beide Bereiche zu adressieren, so wählt AS immer den Weg über WSR!

8086

Der 8086 kann Daten aus allen Segmenten in einem Befehl adressieren, benötigt jedoch sog. ,,Segment-Präfixe'', wenn ein anderes Segmentregister als DS verwendet werden soll. Zusätzlich kann es sein, daß das DS-Register auf ein anderes Segment verstellt ist, um z.B. über längere Strecken nur Daten im Codesegment zu adressieren. Da AS aber keine Sinnanalyse des Codes vornimmt, muß ihm über diesen Befehl mitgeteilt werden, auf welche Segmente die Segmentregister momentan zeigen, z.B.

   ASSUME  CS:CODE, DS:DATA    .

Die Benutzung diese Befehls hat zum einen die Folge, daß AS bei sporadischen Zugriffen ins Codesegment automatisch Präfixe voranstellen kann, andererseits daß man AS mitteilen kann, daß das DS-Register verstellt wurde und man sich im folgenden explizite CS:-Anweisungen sparen kann.

Gültige Argumente hinter dem Doppelpunkt sind CODE, DATA und NOTHING. Letzterer Wert dient dazu, AS mitzuteilen, daß das Segmentregister keinen für AS verwendbaren Wert enthält. Vorinitialisiert sind folgende ASSUMEs :

  CS:CODE, DS:DATA, ES:NOTHING, SS:NOTHING

XA

Die XA-Familie besitzt einen Datenadreßraum von 16 Mbyte, ein Prozeß kann jedoch nur immer innerhalb einer 64K-Seite adressieren, die durch das DS-Register vorgegeben wird. AS muß man den momentanen Wert dieses Registers vorgeben, damit er Zugriffe auf absolute Adressen überprüfen kann.

29K

Die Prozessoren der 29K-Familie besitzen ein Register RBP, mit dessen Hilfe Bänke von 16 Registern vor der Benutzung im User-Modus geschützt werden können. Dazu kann man ein entsprechendes Bit in diesem Register setzen. Mit ASSUME kann man AS nun mitteilen, welchen Wert RBP gerade hat. Auf diese Weise kann AS warnen, falls versucht wird, im User-Modus auf geschützte Register zuzugreifen.

80C166/167

Obwohl keines der Register im 80C166/167 breiter als 16 Bit ist, besitzt dieser Prozessor 18/24 Adreßleitungen, kann also bis zu 256 Kbyte/16 Mbyte adressieren. Um diesen Widerspruch unter einen Hut zu bekommen, verwendet er nicht die von Intel her bekannte (...und berüchtigte) Segmentierung oder hat unflexible Bankregister...nein, er macht Paging! Dazu wird der ,,logische'' Adreßraum von 64 Kbyte in 4 Seiten zu 16 Kbyte eingeteilt, und für jede Seite existiert ein Seitenregister (bezeichnet als DPP0...DPP3), das bestimmt, welche der physikalischen 16/1024 Seiten dort eingeblendet wird. AS versucht nun, den Adreßraum grundsätzlich mit 256 Kbyte/16 Mbyte aus der Sicht des Programmierers zu verwalten, d.h. bei absoluten Zugriffen ermittelt AS die physikalische Seite und schaut in der mit ASSUME eingestellten Seitenverteilung nach, wie die Bits 14 und 15 der logischen Adresse gesetzt werden müssen. Paßt kein Seitenregister, so wird eine Warnung ausgegeben. Defaultmäßig nimmt AS an, daß die vier Register linear die ersten 64 Kbyte abbilden, etwa in der folgenden Form:

        ASSUME  DPP0:0,DPP1:1,DPP2:2,DPP3:3

TLCS-47

Der von der Architektur her vorgegebene Datenadreßraum dieser Prozessoren (egal ob man direkt oder über das HL-Register adressiert) beträgt lediglich 256 Nibbles. Da die ,,besseren'' Familienmitglieder aber bis zu 1024 Nibbles RAM on chip haben, war Toshiba gezwungen, einen Bankingmechanismus über das DMB-Register einzuführen. AS verwaltet das Datensegment als einen durchgehenden Adreßraum und prüft bei jeder direkten Adressierung, ob die Adresse in der momentan aktiven Bank liegt. Die von AS momentan angenommene Bank kann mittels

        ASSUME  DMB:<0..3>

ST6

Die Mikrokontroller der ST62-Reihe sind in der Lage, einen Teil (64 Byte) des Codebereiches in den Datenbereich einzublenden, z.B. um Konstanten aus dem ROM zu laden. Dies bedeutet aber auch, daß zu einem Zeitpunkt immer nur ein Teil des ROMs adressiert werden kann. Welcher Teil dies ist, wird durch ein bestimmtes Register bestimmt. Dem Inhalt dieses Registers kann AS zwar nicht direkt kontrollieren, man kann ihm aber mit diesem Befehl mitteilen, wenn man dem Register einen neuen Wert zugewiesen hat. AS kann dann prüfen und ggfs. warnen, falls auf Adressen im Codesegment zugegriffen wird, die nicht im ,,angekündigten'' Fenster liegt. Hat die Variable VARI z.B. den Wert 456h, so setzt

        ASSUME  ROMBASE:VARI>>6

        inrw    Lo(Zaehler)

        ldp     @adr
        assume  dp:adr>>16
        .
        .
        .
        ldi     @adr,r2

3.2.14. EMULATED

Gültigkeit: 29K

AMD hat die Ausnahmebehandlung für undefinierte Befehle bei der 29000-Serie so definiert, daß für jeden einzelnen Befehl ein Exceptionvektor zur Verfügung steht. Dies legt es nahe, durch gezielte Software-Emulationen den Befehlssatz eines kleineren Mitgliedes dieser Familie zu erweitern. Damit nun aber AS diese zusätzlichen Befehle nicht als Fehler anmeckert, erlaubt es der EMULATED-Befehl, AS mitzuteilen, daß bestimmte Befehle doch erlaubt sind. Die Prüfung, ob der momentan gesetzte Prozessor diesen Befehl beherrscht, wird dann übergangen. Hat man z.B. für einen Prozessor ohne Gleitkommaeinheit ein Modul geschrieben, das aber nur mit 32-Bit-IEEE-Zahlen umgehen kann, so schreibt man

        EMULATED FADD,FSUB,FMUL,FDIV
        EMULATED FEQ,FGE,FGT,SQRT,CLASS

3.2.15. BRANCHEXT

Gültigkeit: XA

BRANCHEXT mit ON oder OFF als Argument legt fest, ob AS kurze, nur mit einem 8-Bit-Displacement verfügbare Sprünge automatisch ,,verlängern'' soll, indem z.B. aus einem einfachen

        bne     target

        beq     skip
        jmp     target
skip:

        jbc     dobr
        bra     skip
dobr:   jmp     target
skip:

3.3. Datendefinitionen

Die hier beschriebenen Befehle überschneiden sich teilweise in ihrer Funktionalität, jedoch definiert jede Prozessorfamilie andere Namen für die gleiche Funktion. Um mit den Standardassemblern konform zu bleiben, wurde diese Form der Implementierung gewählt.

Sofern nicht ausdrücklich anders erwähnt, kann bei allen Befehlen zur Datenablage (nicht bei denen zur Speicherreservierung!) eine beliebige Zahl von Parametern angegeben werden, die der Reihe nach abgearbeitet werden.

3.3.1. DC[.size]

Gültigkeit: 680x0, M*Core, 68xx, H8, SH7000, DSP56xxx, XA, ST7

Dieser Befehl legt eine oder mehrere Konstanten des beim durch das Attribut bestimmten Typs im Speicher ab. Die Attribute entsprechen den in Abschnitt 2.5 definierten, zusätzlich ist für Byte-Konstanten die Möglichkeit vorhanden, Stringausdrücke im Speicher abzulegen, wie z.B.

String  dc.b    "Hello world!\0"

        dc.b    [(*+255)&$ffffff00-*]0

Sollte die Byte-Summe ungerade sein, so kann vom Assembler automatisch ein weiteres Byte angefügt werden, um die Wortausrichtung von Daten zu erhalten. Dieses Verhalten kann mit dem PADDING-Befehl ein- und ausgeschaltet werden.

Mit diesem Befehl abgelegte Dezimalgleitkommazahlen (DC.P ...) können zwar den ganzen Bereich der extended precision überstreichen, zu beachten ist dabei allerdings, daß die von Motorola verfügbaren Koprozessoren 68881/68882 beim Einlesen solcher Konstanten die Tausenderstelle des Exponenten ignorieren!

Default-Attribut ist W, also 16-Bit-Integerzahlen.

Beim DSP56xxx ist der Datentyp auf Integerzahlen festgelegt (ein Attribut ist deshalb weder nötig noch erlaubt), die im Bereich -8M..16M-1 liegen dürfen. Stringkonstanten sind ebenfalls erlaubt, wobei jeweils drei Zeichen in ein Wort gepackt werden.

3.3.2. DS[.size]

Gültigkeit: 680x0, M*Core, 68xx, H8, SH7x00, DSP56xxx, XA, ST7

Mit diesem Befehl läßt sich zum einen Speicherplatz für die angegebene Zahl im Attribut beschriebener Zahlen reservieren. So reserviert

        DS.B    20

        DS.X    20

Die andere Bedeutung ist die Ausrichtung des Programmzählers, die mit der Wertangabe 0 erreicht wird. So wird mit

        DS.W    0

        DS.D    0

Vorgabe für die Operandengröße ist --- wie üblich --- W, also 16 Bit.

Beim 56xxx ist die Operandengröße auf Worte (a 24 Bit) festgelegt, Attribute gibt es deswegen wie bei DC auch hier nicht.

3.3.3. DB,DW,DD,DQ & DT

Gültigkeit:	Intel, Zilog, Toshiba, NEC, TMS370, Siemens, AMD, M16(C),
	MELPS7700/65816, National, ST9, TMS7000, µPD77230

Diese Befehle stellen sozusagen das Intel-Gegenstück zu DS und DC dar, und wie nicht anders zu erwarten ist die Logik etwas anders:

Zum einen wird die Kennung der Operandengröße in das Mnemonic verlegt:

• DB: Byte oder ASCII-String wie bei DC.B
• DW: 16-Bit-Integer
• DD: 32-Bit-Integer oder single precision
• DQ: double precision (64 Bit)
• DT: extended precision (80 Bit)

        db  ?   ; reserviert ein Byte 
        dw  ?,? ; reserviert Speicher fuer 2 Worte (=4 Byte) 
        dd  -1  ; legt die Konstante -1 (FFFFFFFFH) ab ! 

        db  "Hallo",?  ; -->Fehlermeldung 

        db  3 dup (1,2) ; --> 1 2 1 2 1 2 
        dw  20 dup (?)  ; reserviert 40 Byte Speicher. 

DUP ist aber auch eine Stelle, an der man mit einer anderen Grenze des Assemblers in Berührung kommen kann: maximal können 1024 Byte Code oder Daten in einer Zeile erzeugt werden. Dies bezieht sich nicht auf die Reservierung von Speicher, nur auf die Definition von Konstantenfeldern!

Um mit dem M80 verträglich zu sein, darf im Z80-Modus anstelle von DB/DW auch DEFB/DEFW geschrieben werden.

Analog stellen BYTE/ADDR bzw. WORD/ADDRW beim COP8 einen Alias für DB bzw. DW dar, wobei die beiden Paare sich jedoch in der Byte-Order unterscheiden: Die Befehle, die von National zur Adreßablage vorgesehen waren, benutzen Big-Endian, BYTE bzw. WORD jedoch Little-Endian.

Der NEC 77230 nimmt mit seiner DW-Anweisung eine Sonderstellung ein: Sie funktioniert eher wie DATA bei seinen kleineren Brüdern, akzeptiert aber neben String- und Integerargumenten auch Gleitkommawerte (und legt sie prozessorspezifischen 32-Bit-Format ab). DUP gibt es nicht!

3.3.4. DS

Gültigkeit:	Intel, Zilog, Toshiba, NEC, TMS370, Siemens, AMD, M16(C),
	National, ST9, TMS7000

Dieser Befehl stellt eine Kurzschreibweise dar, um Speicherbereiche zu reservieren:

DS <Anzahl>

DB <Anzahl> DUP (?)

3.3.5. BYT oder FCB

Gültigkeit: 6502, 68xx

Mit diesem Befehl werden im 65xx/68xx-Modus Byte-Konstanten oder ASCII-Strings abgelegt, er entspricht also DC.B beim 68000 oder DB bei Intel. Ein Wiederholungsfaktor darf analog zu DC jedem einzelnen Parameter in eckigen Klammern vorangestellt werden.

3.3.6. BYTE

Gültigkeit: ST6, 320C2x, 320C5x, MSP, TMS9900

Dito. Ein im 320C2x/5x-Modus vor dem Befehl stehendes Label wird als untypisiert gespeichert, d.h. keinem Adreßraum zugeordnet. Der Sinn dieses Verhaltens wird bei den prozessorspezifischen Hinweisen erläutert.

Ob beim MSP bzw. TMS9900 ungerade Mengen von Bytes automatisch um ein Null-Byte ergänzt werden sollen, kann mit dem PADDING-Befehl eingestellt werden.

3.3.7. ADR oder FDB

Gültigkeit: 6502, 68xx

Mit diesem Befehl werden im 65xx/68xx-Modus Wortkonstanten abgelegt, er entspricht also DC.W beim 68000 oder DW bei Intel. Ein Wiederholungsfaktor darf analog zu DC jedem einzelnen Parameter in eckigen Klammern vorangestellt werden.

3.3.8. WORD

Gültigkeit: ST6, i960, 320C2x, 320C3x, 320C5x, MSP

Für den 320C3x und i960 werden hiermit 32-Bit-Worte abgelegt, für die alle anderen Familien 16-Bit-Worte. Ein im 320C2x/5x-Modus vor dem Befehl stehendes Label wird als untypisiert gespeichert, d.h. keinem Adreßraum zugeordnet. Der Sinn dieses Verhaltens wird bei den prozessorspezifischen Hinweisen erläutert.

3.3.9. LONG

Gültigkeit: 320C2x, 320C5x

Hiermit werden 32-Bit-Integer im Speicher abgelegt, und zwar in der Reihenfolge LoWord-HiWord. Ein eventuell vor dem Befehl stehendes Label wird dabei wieder als untypisiert abgelegt (der Sinn dieser Maßnahme ist in den prozessorspezifischen Hinweisen erläutert).

3.3.10. SINGLE und EXTENDED

Gültigkeit: 320C3x

Mit diesen Befehlen werden Gleitkomma-Konstanten im Speicher abgelegt, jedoch nicht im IEEE-Format, sondern in den vom Prozessor verwendeten 32- und 40-Bit-Formaten. Da 40 Bit nicht mehr in eine Speicherzelle hineinpassen, werden im Falle von EXTENDED immer derer 2 pro Wert belegt. Im ersten Wort finden sich die oberen 8 Bit (der Exponent), der Rest (Vorzeichen und Mantisse) in zweiten Wort.

3.3.11. FLOAT und DOUBLE

Gültigkeit: 320C2x, 320C5x

Mit diesen Befehlen können 32- bzw. 64-Bit-Gleitkommazahlen im IEEE-Format im Speicher abgelegt werden. Dabei wird das niederwertigste Byte jeweils auf der ersten Speicherstelle abgelegt. Ein eventuell vor dem Befehl stehendes Label wird wieder als untypisiert gespeichert (der Sinn dieser Maßnahme ist in den prozessorspezifischen Hinweisen erläutert).

3.3.12. EFLOAT, BFLOAT, TFLOAT

Gültigkeit: 320C2x, 320C5x

Auch diese Befehle legen Gleitkommazahlen im Speicher ab, jedoch in einem nicht-IEEE-Format, das evtl. leichter von Signalprozessoren zu verarbeiten ist:

• EFLOAT: Mantisse mit 16 Bit, Exponent mit 16 Bit
• BFLOAT: Mantisse mit 32 Bit, Exponent mit 16 Bit
• DFLOAT: Mantisse mit 64 Bit, Exponent mit 32 Bit

3.3.13. Qxx und LQxx

Gültigkeit: 320C2x, 320C5x

Mit diesen Befehlen können Gleitkommazahlen in einem Festkommaformat abgelegt werden. xx ist dabei eine zweistellige Zahl, mit deren Zweierpotenz der Gleitkommawert vor der Umwandlung in eine ganze Zahl multipliziert werden soll. Er bestimmt also praktisch, wieviele Bits für die Nachkommastellen reserviert werden sollen. Während aber Qxx nur ein Wort (16 Bit) ablegt, wird das Ergebnis bei LQxx in 2 Worten (LoWord zuerst) abgelegt. Das sieht dann z.B. so aus:

        q05     2.5      ; --> 0050h
        lq20    ConstPI  ; --> 43F7h 0032h

3.3.14. DATA

Gültigkeit: PIC, 320xx, AVR, MELPS-4500, 4004, µPD772x

Mit diesem Befehl werden Daten im aktuellen Segment abgelegt, wobei sowohl Integer- als auch Stringwerte zulässig sind. Bei Strings belegt beim 16C5x/16C8x, 17C4x im Datensegment und 4500er ein Zeichen ein Wort, bei AVR, 17C4x im Codesegment, µPD772x in den Datensegmenten und 3201x/3202x passen zwei Zeichen in ein Wort (LSB zuerst), beim µPD7725 drei und beim 320C3x sogar derer 4 (MSB zuerst). Im Gegensatz dazu muß im Datensegment des 4500ers ein Zeichen auf zwei Speicherstellen verteilt werden, ebenso wie beim 4004. Der Wertebereich für Integers entspricht der Wortbreite des jeweiligen Prozessors im jeweiligen Segment. Das bedeutet, daß DATA beim 320C3x die Funktion von WORD mit einschließt (die von SINGLE übrigens auch, wenn AS das Argument als Gleitkommazahl erkennt).

3.3.15. ZERO

Gültigkeit: PIC

Dieser Befehl legt einen durch den Parameter spezifizierte Zahl von Nullworten (=NOPs) im Speicher ab. Es können maximal 512 Nullen mit einem Befehl abgelegt werden.

3.3.16. FB und FW

Gültigkeit: COP8

Mit diesen Befehlen kann ein größerer Block von Speicher (dessen Länge in Bytes bzw. Worten der erste Parameter angibt) mit einer Byte- bzw. Wortkonstanten gefüllt werden, die durch den zweiten Parameter angegeben wird. Die Maximalgröße des Blocks beträgt 1024 Elemente für FB bzw. 512 Elemente für FW.

3.3.17. ASCII und ASCIZ

Gültigkeit: ST6

Mit diesen beiden Befehlen können Stringkonstanten im Speicher abgelegt werden. Während ASCII nur die reinen Daten im Speicher ablegt, versieht ASCIZ automatisch jeden angegebenen String mit einem NUL-Zeichen am Ende.

3.3.18. STRING und RSTRING

Gültigkeit: 320C2x, 320C5x

Diese Anweisungen funktionieren analog zu DATA, jedoch werden hier Integer-Ausdrücke grundsätzlich als Bytes mit einem entsprechend eingeschränkten Wertebereich betrachtet, wodurch es mögliich wird, die Zahlen zusammen mit anderen Zahlen oder Zeichen paarweise in Worte zu verpacken. Die beiden Befehle unterscheiden sich lediglich in der Reihenfolge der Bytes in einem Wort: Bei STRING wird zuerst das obere und danach das untere gefüllt, bei RSTRING ist es genau umgekehrt.

Ein eventuell vor dem Befehl stehendes Label wird wieder als untypisiert gespeichert. Der Sinn dieser Maßnahme ist im entsprechenden Kapitel mit den prozessorspezifischen Befehlen erläutert.

3.3.19. FCC

Gültigkeit: 6502, 68xx

Mit diesem Befehl werden im 65xx/68xx-Modus String-Konstanten abgelegt. Beachten Sie jedoch, daß im Gegensatz zum Originalassembler AS11 von Motorola (dessentwegen dieser Befehl existiert, bei AS ist diese Funktion im BYT-Befehl enthalten), String-Argumente nur in Gänsefüßchen und nicht in Hochkommas oder Schrägstrichen eingeschlossen werden dürfen! Ein Wiederholungsfaktor darf analog zu DC jedem einzelnen Parameter in eckigen Klammern vorangestellt werden.

3.3.20. DFS oder RMB

Gültigkeit: 6502, 68xx

Dieser Befehl dient im 65xx/68xx-Modus zur Reservierung von Speicher, er entspricht DS.B beim 68000 oder DB ? bei Intel.

3.3.21. BLOCK

Gültigkeit: ST6

Dito.

3.3.22. SPACE

Gültigkeit: i960 Dito.

3.3.23. RES

Gültigkeit: PIC, MELPS-4500, 3201x, 320C2x, 320C5x, AVR, µPD772x

Dieser Befehl dient zur Reservierung von Speicher. Er reserviert im Codesegment immer Wörter (10/12/14/16 Bit), im Datensegment bei den PICs Bytes, beim 4500er Nibbles sowie bei Texas ebenfalls Wörter.

3.3.24. BSS

Gültigkeit: 320C2x, 320C3x, 320C5x, MSP

BSS arbeitet analog zu RES, lediglich ein eventuell vor dem Befehl stehendes Symbol wird beim 320C2x/5x als untypisiert gespeichert. Der Sinn dieser Maßnahme kann im Kapitel mit den prozessorspezifischen Hinweisen nachgelesen werden.

3.3.25. DSB und DSW

Gültigkeit: COP8

Diese beiden Befehle stellen im COP8-Modus die zum ASMCOP von National kompatible Methode dar, Speicher zu reservieren. Während DSB nur einzelne Bytes freihält, reserviert DSW Wörter und damit effektiv doppelt soviel Bytes wie DSB.

3.3.26. ALIGN

Gültigkeit: alle Prozessoren

ALIGN mit einem Integerausdruck als Argument erlaubt es, den Programmzähler auf eine bestimmte Adresse auszurichten. Die Ausrichtung erfolgt dergestalt, daß der Programmzähler so weit erhöht wird, daß er ein ganzzahliges mehrfaches des Argumentes wird. In seiner Funktion entspricht ALIGN also DS.x 0 beim den 680x0ern, nur ist die Ausrichtung noch flexibler.

Beispiel:

        align 2

3.3.27. LTORG

Gültigkeit: SH7x00

Da der SH7000-Prozessor seine Register immediate nur mit 8-Bit-Werten laden kann, AS dem Programmierer jedoch vorgaukelt, daß es eine solche Einschränkung nicht gäbe, muß er die dabei entstehenden Konstanten irgendwo im Speicher ablegen. Da es nicht sinnvoll wäre, dies einzeln zu tun (wobei jedes Mal Sprungbefehle anfallen würden...), werden die Literale gesammelt und können vom Programmierer mit diesem Befehl gezielt blockweise (z.B. am Ende eines Unterprogrammes) abgelegt werden. Zu den zu beachtenden Details und Fallen sei auf das Kapitel mit den SH7000-spezifischen Dingen hingewiesen.

3.4. Makrobefehle

Gültigkeit: alle Prozessoren

Kommen wir nun zu dem, was einen Makroassembler vom normalen Assembler unterscheidet: der Möglichkeit, Makros zu definieren (ach was ?!).

Unter Makros verstehe ich hier erst einmal eine Menge von Anweisungen (normal oder Pseudo), die mit bestimmten Befehlen zu einem Block zusammengefaßt werden und dann auf bestimmte Weise bearbeitet werden können. Zur Bearbeitung solcher Blöcke kennt der Assembler folgende Befehle:

3.4.1. MACRO

ist der wohl wichtigste Befehl zur Makroprogrammierung. Mit der Befehlsfolge

<Name>  MACRO   [Parameterliste]
        <Befehle>
        ENDM

Sowohl Makronamen als auch -parameter sind von einer Umschaltung von AS in den case-sensitiven Modus betroffen.

Makros sind ähnlich wie Symbole lokal, d.h. bei Definition in einer Sektion sind sie nur in dieser Sektion und ihren Untersektionen bekannt. Dieses Verhalten läßt sich aber durch die weiter unten beschriebenen Optionen PUBLIC und GLOBAL in weiten Grenzen steuern.

Neben den eigentlichen Makroparametern können in der Parameterliste auch Steuerparameter enthalten sein, die die Abarbeitung des betroffenen Makros beeinflussen; diese Parameter werden von normalen Parametern dadurch unterschieden, daß sie in geschweifte Klammern eingeschlossen sind. Es sind folgende Steuerparameter definiert:

• EXPAND/NOEXPAND : legen fest, ob bei der späteren Verwendung diese Makros der expandierte Code mit angezeigt werden soll. Default ist der durch den Pseudobefehl MACEXP festgelegte Wert.
• PUBLIC[:Sektionsname] : ordnet das Makro nicht der aktuellen, sondern einer ihr übergeordneten Sektion zu. Auf diese Weise kann eine Sektion Makros für die ,,Außenwelt'' zur Verfügung stellen. Fehlt eine Sektionsangabe, so wird das Makro völlig global, d.h. ist überall benutzbar.
• GLOBAL[:Sektionsname] : legt fest, daß neben diesem Makro noch ein weiteres Makro abgelegt werden soll, das zwar den gleichen Inhalt hat, dessen Name aber zusätzlich mit dem Namen der Sektion versehen ist, in der es definiert wurde und das der spezifizierten Sektion zugeordnet werden soll. Bei dieser muß es sich um eine Obersektion zu der aktuellen Sektion handeln; fehlt die Angabe, so wird das zusätzliche Makro global sichtbar. Wird z.B. ein Makro A in der Sektion B definiert, die wiederum eine Untersektion der Sektion C ist, so würde neben z.B. dem Makro A ein weiteres globales mit dem Namen C_B_A erzeugt. Würde dagegen C als Zielsektion angegeben, so würde das Makro B_A heißen und der Sektion C zugeordnet. Diese Option ist defaultmäßig ausgeschaltet und hat auch nur einen Effekt, falls sie innerhalb einer Sektion benutzt wird. Das lokal bekannte Originalmakro wird von ihr nicht beeinflußt.
• EXPORT/NOEXPORT : legen fest, ob die Definition dieses Makros in einer getrennten Datei abgelegt werden soll, falls die Kommandozeilenoption -M gegeben wurde. Auf diese Weise können einzelne Definitionen ,,privater'' Makros selektiv ausgeblendet werden. Der Default ist FALSE, d.h. die Definition wird nicht in der Datei abgelegt. Ist zusätzlich die GLOBAL-Option gegeben worden, so wird das Makro mit dem modifizierten Namen abgelegt.

Beim Aufruf eines Makros werden die beim Aufruf angegebenen Parameternamen überall textuell im Befehlsblock eingesetzt und der sich so ergebene Assemblercode wird normal assembliert. Sollten beim Aufruf zu wenige Parameter angegeben werden, werden Nullstrings eingefügt. Wichtig ist zu wissen, daß bei der Makroexpansion keine Rücksicht auf eventuell in der Zeile enthaltene Stringkonstanten genommen wird. Zu diesem Detail gilt die alte IBM-Regel:

It's not a bug, it's a feature!

mul     MACRO   para,parb
        IF      UpString("PARA")<>"A"
         MOV    a,para
        ENDIF
        IF      UpString("PARB")<>"B"
         MOV    b,parb
        ENDIF
        mul     ab
        ENDM

Für die Makroparameter gelten die gleichen Konventionen wie bei normalen Symbolen, mit der Ausnahme, daß hier nur Buchstaben und Ziffern zugelassen sind, also weder Punkte noch Unterstriche. Diese Einschränkung hat ihren Grund in einem verstecktem Feature: Der Unterstrich erlaubt es, einzelne Makroparameternamen zu einem Symbol zusammenzuketten, z.B. in folgendem Beispiel:

concat  MACRO   part1,part2
        CALL    part1_part2
        ENDM

        concat  Modul,Funktion

        CALL    Modul_Funktion

Um alle Klarheiten auszuräumen, ein einfaches Beispiel: Ein intelverblödeter Programmierer möchte die Befehle PUSH/POP unbedingt auch auf dem 68000 haben. Er löst das ,,Problem'' folgendermaßen:

push    MACRO   op
        MOVE    op,-(sp)
        ENDM

pop     MACRO   op
        MOVE    (sp)+,op
        ENDM

        push    d0
        pop     a2        ,

        MOVE    d0,-(sp)
        MOVE    (sp)+,a2

In Makrorümpfen definierte Labels werden immer als lokal betrachtet, ein expliziter LOCAL-Befehl ist also nicht erforderlich (und ist auch nicht definiert). Ist es aus irgendwelchen Gründen erforderlich, so kann man es mit LABEL definieren, dessen Anwendung (wie bei BIT,SFR...) immer globale Symbole ergibt :

<Name>  LABEL   *

        BSR     ziel

bsr     MACRO   target
        JSR     ziel
        ENDM

        BSR     ziel

Da durch die Definition eines Makros ein gleichnamiger Maschinen- oder Pseudobefehl nicht mehr zugreifbar ist, gibt es eine Hintertür, die Originalbedeutung zu erreichen: Stellt man dem Mnemonic ein ! voran, so wird das Durchsuchen der Makroliste unterdrückt. Das kann beispielsweise nützlich sein, um Befehle in ihrer Mächtigkeit zu erweitern, z.B. die Schiebebefehle beim TLCS-90:

srl     macro   op,n      ; Schieben um n Stellen
        rept    n         ; n einfache Befehle
         !srl   op
        endm
        endm

3.4.2. IRP

ist die eine vereinfachte Form von Makrodefinitionen für den Fall, daß eine Befehlsfolge einmal auf mehrere Operanden angewendet werden soll und danach nicht mehr gebraucht wird. IRP benötigt als ersten Parameter ein Symbol für den Operanden, und danach eine (fast) beliebige Menge von Parametern, die nacheinander in den Befehlsblock eingesetzt werden. Um eine Menge von Registern auf den Stack zu schieben, kann man z.B. schreiben

        IRP     op, acc,b,dpl,dph
        PUSH    op
        ENDM

        PUSH    acc
        PUSH    b
        PUSH    dpl
        PUSH    dph

3.4.3. IRPC

IRPC ist eine Variante von IRP, bei der das erste Argument in den bis ENDM folgenden Zeilen nicht sukzessiv durch die weiteren Parameter, sondern durch die Zeichen eines Strings ersetzt wird. Einen String kann man z.B. also auch ganz umständlich so im Speicher ablegen:

        irpc    char,"Hello World"
        db      'CHAR'
        endm

3.4.4. REPT

ist die einfachste Form der Makrobenutzung. Der im Rumpf angegebene Code wird einfach sooft assembliert, wie der Integerparameter von REPT angibt. Dieser Befehl wird häufig in kleinen Schleifen anstelle einer programmierten Schleife verwendet, um den Schleifenoverhead zu sparen.

Der Vollständigkeit halber ein Beispiel:

        REPT    3
        RR      a
        ENDM

Symbole sind wiederum für jede einzelne Repetition lokal.

Ist das Argument von REPT kleiner oder gleich Null, so wird überhaupt keine Expansion durchgeführt. Dies ist ein Unterschied zu früheren Versionen von AS, die hier etwas ,,schlampig'' waren und immer mindestens eine Expansion ausführten.

3.4.5. WHILE

WHILE arbeitet analog zu REPT, allerdings tritt an die Stelle einer festen Anzahl als Argument ein boolescher Ausdruck, und der zwischen WHILE und ENDM eingeschlossene Code wird sooft assenbliert, bis der Ausdruck logisch falsch wird. Im Extremfall kann dies bedeuten, daß der Code überhaupt nicht assembliert wird, falls die Bedingung bereits beim Eintritt in das Konstrukt falsch ist. Andererseits kann es natürlich auch passieren, daß die Bedingung immer wahr bleibt, und AS läuft bis an das Ende aller Tage...hier sollte man also etwas Umsicht walten lassen, d.h. im Rumpf muß eine Anweisung stehen, die die Bedingung auch beeinflußt, z.B. so:

cnt     set     1
sq      set     cnt*cnt
        while   sq<=1000
         dc.l    sq
cnt      set     cnt+1
sq       set     cnt*cnt
        endm

Ein unschönes Detail bei WHILE ist im Augenblick leider noch, daß am Ende der Expansion eine zusätzliche Leerzeile, die im Quellrumpf nicht vorhanden war, eingefügt wird. Dies ist ein ,,Dreckeffekt'', der auf einer Schwäche des Makroprozessors beruht und leider nicht so einfach zu beheben ist. Hoffentlich stört es nicht allzusehr....

3.4.6. EXITM

EXITM stellt einen Weg dar, um eine Makroexpansion oder einen der Befehle REPT, IRP oder WHILE vorzeitig abzubrechen. Eine solche Möglichkeit hilft zum Beispiel, umfangreichere Klammerungen mit IF-ENDIF-Sequenzen in Makros übersichtlicher zu gestalten. Sinnvollerweise ist ein EXITM aber selber auch immer bedingt, was zu einem wichtigen Detail führt: Der Stack, der über momentan offene IF- oder SWITCH-Konstrukte Buch führt, wird auf den Stand vor Beginn der Makroexpansion zurückgesetzt. Dies ist für bedingte EXITM's zwingend notwendig, da das den EXITM-Befehl in irgendeiner Form einschließende ENDIF oder ENDCASE nicht mehr erreicht wird und AS ohne einen solchen Trick eine Fehlermeldung erzeugen würde. Weiterhin ist es für verschachtelte Makrokonstruktionen wichtig, zu beachten, daß EXITM immer nur das momentan innerste Konstrukt abbricht! Wer aus seiner geschachtelten Konstruktion vollständig ,,ausbrechen'' will, muß auf den höheren Ebenen ebenfalls EXITM's vorsehen!

3.4.7. FUNCTION

FUNCTION ist zwar kein Makrobefehl im engeren Sinne, da hierbei aber ähnliche Mechanismen wie bei Makroersetzungen angewendet werden, soll er hier beschrieben werden.

Dieser Befehl dient dazu, neue Funktionen zu definieren, die in Formelausdrücken wie die vordefinierten Funktionen verwendet werden können. Die Definition muß in folgender Form erfolgen:

<Name>  FUNCTION <Arg>,..,<Arg>,<Ausdruck>

isgit   FUNCTION ch,(ch>='0')&&(ch<='9')

        IF isdigit(Zeichen)
         message "\{Zeichen} ist eine Ziffer"
        ELSEIF
         message "\{Zeichen} ist keine Ziffer"
        ENDIF

double  function x,x+x

3.5. bedingte Assemblierung

Gültigkeit: alle Prozessoren

Der Assembler unterstützt die bedingte Assemblierung mit Hilfe der Konstrukte IF... sowie SWITCH... . Diese Befehle wirken zur Assemblierzeit, indem entsprechend der Bedingung Teile übersetzt oder übersprungen werden. Diese Befehle sind also nicht mit den IF-Statements höherer Programmiersprachen zu vergleichen (obwohl es sehr verlockend wäre, den Assembler um die Strukturierungsbefehle höherer Sprachen zu erweitern...).

Die folgenden Konstrukte dürfen beliebig (bis zum Speicherüberlauf) geschachtelt werden.

3.5.1. IF / ELSEIF / ENDIF

IF ist das gebräuchlichere und allgemeiner verwendbare Konstrukt. Die allgemeine Form eines IF-Befehles lautet folgendermaßen:

       IF       <Ausdruck 1>
        <Block 1>
       ELSEIF   <Ausdruck 2>
        <Block 2>
       (evtl. weitere ELSEIFs)
       ELSEIF
        <Block n>
       ENDIF

Die ELSEIF-Teile sind optional, d.h. auf IF darf auch direkt ENDIF folgen, ein parameterloses ELSEIF bildet aber immer den letzten Zweig. Ein ELSEIF bezieht sich immer auf das letzte, noch nicht abgeschlossene IF.

Neben IF sind noch folgende weitere bedingte Befehle definiert:

• IFDEF <Symbol> : wahr, falls das Symbol definiert wurde. Die Definition muß vor IFDEF erfolgt sein.
• IFNDEF <Symbol> : Umkehrung zu IFDEF
• IFUSED <Symbol> : wahr, falls das Symbol bisher mindestens einmal benutzt wurde.
• IFNUSED <Symbol> : Umkehrung zu IFUSED
• IFEXIST <Name> : wahr, falls die angegebene Datei existiert. Für Schreibweise und Suchpfade gelten gleiche Regeln wie beim INCLUDE-Befehl (siehe Abschnitt 3.8.2).
• IFNEXIST <Name> : Umkehrung zu IFEXIST
• IFB <Arg-Liste> : wahr, falls alle Argumente der Parameterliste leer sind.
• IFNB <Arg-Liste> : Umkehrung zu IFB.

Anstelle von ELSEIF darf auch ELSE geschrieben werden, weil das wohl alle so gewohnt sind....

3.5.2. SWITCH / CASE / ELSECASE / ENDCASE

SWITCH ist ein Spezialfall von IF und für den Fall gedacht, daß ein Ausdruck mit einer Reihe von Werten verglichen werden soll. Dies ist natürlich auch mit IF und einer Reihe von ELSEIFs machbar, die folgende Form

       SWITCH   <Ausdruck>
       ...
       CASE     <Wert 1>
       ...
       <Block 1>
       ...
       CASE <Wert 2>
       ...
       <Block 2>
       ...
       (weitere CASE-Konstrukte)
       ...
       CASE <Wert n-1>
       ...
       <Block n-1>
       ...
       ELSECASE
       ...
       <Block n>
       ...
       ENDCASE

Es ist möglich, bei den CASE-Anweisungen mehrere, durch Kommata getrennte Werte anzugeben, um den entsprechenden Block in mehreren Fällen assemblieren zu lassen. Der ELSECASE-Zweig dient wiederum als ,,Auffangstelle'' für den Fall, daß keine der CASE-Bedingungen greift. Fehlt er und fallen alle Prüfungen negativ aus, so gibt AS eine Warnung aus.

Auch wenn die Wertelisten der CASE-Teile sich überlappen, so wird immer nur ein Zweig ausgeführt, und zwar bei Mehrdeutigkeiten der erste.

SWITCH dient nur der Einleitung des ganzen Konstruktes; zwischen ihm und dem ersten CASE darf beliebiger Code stehen (andere IFs dürfen aber nicht offen bleiben!), im Sinne eines durchschaubaren Codes sollte davon aber kein Gebrauch gemacht werden.

3.6. Listing-Steuerung

Gültigkeit: alle Prozessoren

3.6.1. PAGE

Mit PAGE kann man AS die Dimensionen des Papiers, auf dem das Listing ausgedruckt werden soll, mitteilen. Als erster Parameter wird dabei die Anzahl von Zeilen angegeben, nach der AS automatisch einen Zeilenvorschub ausgeben soll. Zu berücksichtigen ist allerdings, daß bei dieser Angabe die Kopfzeilen inklusive einer evtl. mit TITLE spezifizierten Zeile nicht mitgerechnet werden. Der Minimalwert für die Zeilenzahl ist 5, der Maximalwert 255. Eine Angabe von 0 führt dazu, daß AS überhaupt keine automatischen Seitenvorschübe ausführt, sondern nur noch solche, die explizit durch NEWPAGE-Befehle oder implizit am Ende des Listings (z.B. vor der Symboltabelle) von AS ausgelöst wurden.

Die Angabe der Breite des Listings in Zeichen kann als optionaler zweiter Parameter erfolgen und erfüllt zwei Zwecke: Zum einen läuft der Zeilenzähler von AS korrekt weiter, wenn eine Quell-Zeile über mehrere Listing-Zeilen geht, zum anderen gibt es Drucker (wie z.B. Laserdrucker), die beim Überschreiten des rechten Randes nicht automatisch in eine neue Zeile umbrechen, sondern den Rest einfach ,,verschlucken''. Aus diesem Grund führt AS auch den Zeilenumbruch selbstständig durch, d.h. zu lange Zeilen werden in Bruchstücke zerlegt, die eine Länge kleiner oder gleich der eingestellten Länge haben. In Zusammenhang mit Druckern, die einen automatischen Zeilenumbruch besitzen, kann das aber zu doppelten Zeilenvorschüben führen, wenn man als Breite exakt die Zeilenbreite des Druckers angibt. Die Lösung in einem solchen Fall ist, als Zeilenbreite ein Zeichen weniger anzugeben. Die eingestellte Zeilenbreite darf zwischen 5 und 255 Zeichen liegen; analog zur Seitenlänge bedeutet ein Wert von 0, daß AS keine Splittung der Listing-Zeilen vornehmen soll; eine Berücksichtigung von zu langen Zeilen im Listing beim Seitenumbruch kann dann natürlich auch nicht mehr erfolgen.

Die Defaulteinstellung für die Seitenlänge ist 60 Zeilen, für die Zeilenbreite 0; letztere Wert wird auch angenommen, wenn PAGE nur mit einem Argument aufgerufen wird.

ACHTUNG! AS hat keine Möglichkeit, zu überprüfen, ob die eingestellte Listing-Länge und Breite mit der Wirklichkeit übereinstimmen!

3.6.2. NEWPAGE

NEWPAGE kann dazu benutzt werden, einen Seitenvorschub zu erzwingen, obwohl die Seite noch gar nicht voll ist. Dies kann z.B. sinnvoll sein, um logisch voneinander getrennte Teile im Assemblerprogramm auch seitenmäßig zu trennen. Der programminterne Zeilenzähler wird zurückgesetzt, der Seitenzähler um Eins heraufgezählt. Der optionale Parameter steht in Zusammenhang mit einer hierarchischen Seitennumerierung, die AS bis zu einer Kapiteltiefe von 4 unterstützt. 0 bedeutet dabei immer die tiefste Kapitelebene, der Maximalwert kann sich während des Laufes verändern, wenn das auch verwirrend wirken kann, wie folgendes Beispiel zeigt:

Seite 1,	Angabe NEWPAGE 0	-> Seite 2
Seite 2,	Angabe NEWPAGE 1	-> Seite 2.1
Seite 2.1,	Angabe NEWPAGE 1	-> Seite 3.1
Seite 3.1,	Angabe NEWPAGE 0	-> Seite 3.2
Seite 3.2,	Angabe NEWPAGE 2	-> Seite 4.1.1

3.6.3. MACEXP

Mit dem Befehl

        MACEXP  off

        MACEXP  on

Zwischen der Bedeutung von MACEXP für Makros und der für alle anderen makroartigen Konstrukte (z.B. REPT) besteht ein subtiler Unterschied: Während Makros intern ein Flag besitzen, das anzeigt, ob Expansionen dieses Makros ausgegeben werden sollen oder nicht, wirkt MACEXP direkt auf alle anderen Konstrukte, die ,,vor Ort'' aufgelöst werden. Der Sinn dieser Differenzierung besteht darin, daß es Makros geben kann, die ausgetestet sind und die man nicht mehr sehen will, andere aber sehr wohl noch. MACEXP dient hier als Default für das bei der Definition des Makros zu setzende Flag, der mit den Steuerparametern NOEXPAND/EXPAND übersteuert werden kann.

Die momentane Einstellung läßt sich aus dem Symbol MACEXP auslesen.

3.6.4. LISTING

funktioniert wie MACEXP und akzeptiert die gleichen Parameter, arbeitet aber wesentlich radikaler: Mit

        LISTING off

Die momentane Einstellung läßt sich aus dem Symbol LISTING (0=OFF, 1=ON, 2=NOSKIPPED, 3=PURECODE) auslesen.

3.6.5. PRTINIT und PRTEXIT

Bei der Listingausgabe auf Druckern ist es oftmals sinnvoll, den Drucker in eine andere Betriebsart (z.B. Schmalschrift) umzuschalten und am Ende des Listings diese Betriebsart wieder zu deaktivieren. Mit diesen Befehlen kann die Ausgabe dieser Steuerfolgen automatisiert werden, indem man mit

        PRTINIT <String>

        PRTEXIT <String>

Bei der Ausgabe dieser Strings unterscheidet der Assembler nicht, wohin das Listing geschickt wird, d.h. Druckersteuerzeichen werden rücksichtslos auch auf den Bildschirm geschickt!

Beispiel :

Bei Epson-Druckern ist es sinnvoll, für die breiten Listings in den Kompreßdruck zu schalten. Die beiden Zeilen

        PRTINIT "\15"
        PRTEXIT "\18"

3.6.6. TITLE

Normalerweise versieht der Assembler bereits jede Listingseite mit einer Titelzeile, die Quelldatei, Datum und Uhrzeit enthält. Mit diesem Befehl kann man den Seitenkopf um eine beliebige zusätzliche Zeile erweitern. Der anzugebende String ist dabei ein beliebiger Stringausdruck.

Beispiel:

Bei dem bereits oben angesprochenenen Epson-Drucker soll eine Titelzeile im Breitdruck ausgegeben werden, wozu vorher der Kompreßmodus abgeschaltet werden muß:

        TITLE   "\18\14Breiter Titel\15"

3.6.7. RADIX

RADIX mit einem numerischen Argument zwischen 2 und 36 legt das Default-Zahlensystem für Integer-Konstanten fest, d.h. das Zahlensystem, das angenommen wird, wenn man nichts ausdrücklich anderes angegeben hat. Defaultmäßig ist dies 10, und bei der Veränderung dieses Wertes sind einige Fallstricke zu beachten, die in Abschnitt 2.8.1 beschrieben sind.

Unabhängig von der momentanen Einstellung ist das Argument von RADIX immer dezimal; weiterhin dürfen keine symbolischen oder Formelausdrücke verwendet werden, sondern nur einfache Zahlenkonstanten!

3.7. lokale Symbole

Gültigkeit: alle Prozessoren

Bei den lokalen Labels und den dazu eingeführten Sektionen handelt es sich um eine grundlegend neue Funktion, die mit Version 1.39 eingeführt wird. Da dieser Teil sozusagen ,,1.0'' ist, ist er sicherlich noch nicht der Weisheit letzter Schluß. Anregungen und (konstruktive) Kritik sind daher besonders erwünscht. Insbesondere habe ich die Verwendung von Sektionen hier so dargestellt, wie ich sie mir vorstelle. Es kann dadurch passiert sein, daß die Realität nicht ganz meinem Modell im Kopf entspricht. Für den Fall von Diskrepanzen verspreche ich, daß die Realität der Dokumentation angepaßt wird, und nicht umgekehrt, wie es bei größeren Firmen schon einmal vorgekommen sein soll...

AS erzeugt keinen linkfähigen Code (und wird es wohl auch nicht in näherer Zukunft tun :-( ). Diese Tatsache zwingt dazu, ein Programm immer im ganzen zu übersetzen. Dieser Technik gegenüber hätte eine Aufteilung in Linker-Module einige Vorteile:

• kürzere Übersetzungszeiten, da lediglich die geänderten Module neu übersetzt werden müssen;
• die Möglichkeit, durch Definition öffentlicher und privater Symbole definierte Schnittstellen zwischen den Modulen festzulegen;
• Durch die geringere Länge der einzelnen Module reduziert sich die Anzahl der Symbole im einzelnen Modul, so daß kürzere und trotzdem eindeutige Symbolnamen benutzt werden können.

<Unterprogrammname>_<Symbolname>

3.7.1. Grunddefinition (SECTION/ENDSECTION)

Eine Sektion stellt einen durch spezielle Befehle eingerahmten Teil des Assembler-Programmes dar und hat einen vom Programmierer festlegbaren, eindeutigen Namen:

        ...
        <anderer Code>
        ...
        SECTION <Sektionsname>
        ...
        <Code in der Sektion>
        ...
        ENDSECTION [Sektionsname]
        ...
        <anderer Code>
        ...

• Innerhalb der Sektion definierte Symbole (z.B. Labels, EQUs...) werden mit einer von AS intern vergebenen, der Sektion zugeordneten Nummer versehen. Diese Symbole sind von Code außerhalb der Sektion nicht ansprechbar (das läßt sich natürlich durch Pseudobefehle variieren, aber dazu später mehr).
• Durch das zusätzliche Attribut kann ein Symbolname sowohl außerhalb der Sektion als auch innerhalb definiert werden, das Attribut erlaubt also, Symbolnamen mehrfach zu benutzen, ohne daß AS Protest anmeldet.
• Falls ein Symbol sowohl außerhalb als auch innerhalb definiert ist, wird innerhalb der Sektion das ,,lokale'' verwendet, d.h. AS sucht in der Symboltabelle zuerst nach einem Symbol des gewünschten Namens, das auch gleichzeitig der Sektion zugeordnet wurde. Erst danach wird nach einem globalen Symbol dieses Namens gefahndet.

Defaultmäßig unterscheidet AS Groß-und Kleinschreibung in Sektions- namen nicht; schaltet man jedoch in den case-sensitiven Modus um, so wird die Schreibweise genauso wie bei Symbolnamen berücksichtigt.

Die bisher beschriebene Aufteilung würde in etwa der Sprache C entsprechen, in der alle Funktionen auf gleicher Ebene nebeneinander stehen. Da mein ,,hochsprachliches'' Vorbild aber Pascal ist, bin ich noch einen Schritt weiter gegangen:

3.7.2. Verschachtelung und Sichtbarkeitsregeln

Es ist erlaubt, in einer Sektion weitere Sektionen zu definieren, analog zu der Möglichkeit in Pascal, in einer Prozedur/Funktion weitere Prozeduren zu definieren. Dies zeigt folgendes Beispiel:

sym     EQU        0

        SECTION    ModulA
         SECTION    ProcA1
sym       EQU        5
         ENDSECTION ProcA1
         SECTION    ProcA2
sym       EQU        10
         ENDSECTION ProcA2
        ENDSECTION ModulA

        SECTION    ModulB
sym      EQU        15
         SECTION    ProcB
         ENDSECTION ProcB
        ENDSECTION ModulB

Diese Regel kann man durchbrechen, indem man explizit an den Symbolnamen die Sektion anhängt, aus der man das Symbol holen will, und zwar in eckigen Klammern am Ende des Symbolnamens:

        move.l  #sym[ModulB],d0

        move.l  #sym[],d0 ,

proc    MACRO   name
        SECTION name
name    LABEL   $
        ENDM

endp    MACRO   name
        ENDSECTION name
        ENDM

3.7.3. PUBLIC und GLOBAL

Die PUBLIC-Anweisung erlaubt es, die Zugehörigkeit eines Symbols zu einer bestimmten Sektion zu verändern. Es ist möglich, mit einem PUBLIC-Befehl mehrere Symbole zu bearbeiten, ohne Beschränkung der Allgemeinheit will ich aber ein Beispiel mit nur einer Variable verwenden: Im einfachsten Falle erklärt man ein Symbol als vollständig global, d.h. es ist von allen Stellen des Programmes ansprechbar:

        PUBLIC  <Name>

Angesichts des hierarchischen Sektionenkonzepts erscheint die Methode, ein Symbol als vollständig global zu definieren, reichlich brachial. Es geht aber auch etwas differenzierter, indem man zusätzlich einen Sektionsnamen angibt:

        PUBLIC  <Name>:<Sektion>

Mit diesem Werkzeug kann das obige Prozedurmakro nun Sinn ergeben:

proc    MACRO   name
        SECTION name
        PUBLIC  name:PARENT
name    LABEL   $
        ENDM

Falls mehrere Untersektionen versuchen, ein Symbol gleichen Namens in die gleiche Obersektion zu exportieren, meckert AS über doppelt definierte Symbole, was an sich ja korrekt ist. War das gewollt, so muß man die Symbole in irgendeiner Weise ,,qualifizieren'', damit sie voneinander unterschieden werden können. Dies ist mit der GLOBAL-Anweisung möglich. Die Syntax von GLOBAL ist der von PUBLIC identisch, das Symbol bleibt aber lokal, anstatt einer höheren Sektion zugeordnet zu werden. Stattdessen wird ein weiteres Symbol gleichen Werts erzeugt, dem jedoch der Untersektionsname mit einem Unterstrich vorangestellt wird, und nur dieses Symbol wird der Sektionsangabe entsprechend öffentlich gemacht. Definieren z.B. zwei Sektionen A und B ein Symbol SYM und exportieren es mit GLOBAL zu ihrer Vatersektion, so werden dort die Symbole unter den Namen A_SYM und B_SYM eingeordnet.

Falls zwischen Quell- und Zielsektion mehrere Stufen stehen sollten, so wird entsprechend der komplette Namenszweig von der Ziel- bis zur Quellsektion dem Symbolnamen vorangestellt.

3.7.4. FORWARD

So schön das bisher besprochene Modell ist, ein bei Pascal nicht auftauchendes Detail macht Ärger: die bei Assembler möglichen Vorwärtsreferenzen. Bei Vorwärtsreferenzen kann es sein, daß AS im ersten Pass auf ein Symbol einer höheren Sektion zugreift. Dies ist an sich nicht weiter tragisch, solange im zweiten Pass das richtige Symbol genommen wird, es können aber Unfälle der folgenden Art passieren:

loop:   .
        <Code>
        ..
        SECTION sub
        ..              ; ***
        bra.s   loop
        ..
loop:   ..
        ENDSECTION
        ..
        jmp     loop    ; Hauptschleife

        bra.s   loop[sub]

        FORWARD loop

3.7.5. Geschwindigkeitsaspekte

Die mehrstufige Suche in der Symboltabelle und die Entscheidung, mit welchem Attribut ein Symbol eingetragen werden soll, kosten naturgemäß etwas Rechenzeit. Ein 1800 Zeilen langes 8086-Programm z.B. wurde nach der Umstellung auf Sektionen statt in 33 in 34,5 Sekunden assembliert (80386 SX, 16MHz, 3 Durchgänge). Der Overhead hält sich also in Grenzen: Ob man ihn in Kauf nehmen will, ist (wie am Anfang erwähnt) eine Frage des Geschmacks; man kann AS genauso gut ohne Sektionen verwenden.

3.8. Diverses

3.8.1. SHARED

Gültigkeit: alle Prozessoren

Mit diesem Befehl weist man den AS an, die in der Parameterliste angegebenen Symbole (egal ob Integer, Gleitkomma oder String) im Sharefile mit ihren Werten abzulegen. Ob eine solche Datei überhaupt und in welchem Format erzeugt wird, hängt von den in 2.4 beschriebenen Kommandozeilenschaltern ab. Findet AS diesen Befehl und es wird keine Datei erzeugt, führt das zu einer Warnung.

VORSICHT! Ein eventuell der Befehlszeile anhängender Kommentar wird in die erste, ausgegebene Zeile mit übertragen (sofern die Argumentliste von SHARED leer ist, wird nur der Kommentar ausgegeben). Falls die Share-Datei für C oder Pascal erzeugt wird, sind einen C/Pascal-Kommentar schließende Zeichenfolgen (*/ bzw. *)) im Kommentar zu vermeiden. AS prüft dies nicht!

3.8.2. INCLUDE

Gültigkeit: alle Prozessoren

Dieser Befehl fügt die im Parameter angegebene Datei (die optional in Gänsefüßchen eingeschlossen sein darf) so im Text ein, als ob sie dort stehen würde. Dieser Befehl ist sinnvoll, um Quelldateien aufzuspalten, die alleine nicht in den Speicher passen würden oder um sich ''Toolboxen'' zu erzeugen.

Falls der angegebene Dateiname keine Endung hat, wird er automatisch um die Endung INC erweitert.

Mit der Kommandozeilenoption

   -i <Pfadliste>

        INCLUDE stddef51

        INCLUDE "stddef51.inc"

3.8.3. BINCLUDE

Gültigkeit: alle Prozessoren

BINCLUDE dient dazu, in den von AS erzeugten Code Binärdaten einzubetten, die von einem anderen Programm erzeugt wurden (das kann natürlich theoretisch auch von AS selber erzeugter Code sein...). BINCLUDE hat drei Formen:

   BINCLUDE <Datei>

 
   BINCLUDE <Datei>,<Offset>

   BINCLUDE <Datei>,<Offset>,<Len>

Es gelten die gleichen Regeln bezüglich Suchpfaden wie bei INCLUDE.

3.8.4. MESSAGE, WARNING, ERROR und FATAL

Gültigkeit: alle Prozessoren

Der Assembler prüft zwar die Quelltexte so streng wie möglich und liefert diffenzierte Fehlermeldungen, je nach Anwendung kann es aber sinnvoll sein, unter bestimmten Bedingungen zusätzliche Fehlermeldungen auszulösen, mit denen sich logische Fehler automatisch prüfen lassen. Der Assembler unterscheidet drei Typen von Fehlermeldungen, die über die drei Befehle auch dem Programmierer zugänglich sind:

• WARNING: Fehler, die auf möglicherweise falschen oder ineffizienten Code hinweisen. Die Assemblierung läuft weiter, eine Codedatei wird erzeugt.
• ERROR: echte Fehler im Programm. Die Assemblierung läuft weiter, um mögliche weitere Fehler in einem Durchgang entdecken und korrigieren zu können. Eine Codedatei wird nicht erzeugt.
• FATAL: schwerwiegende Fehler, die einen sofortigen Abbruch des Assemblers bedingen. Eine Codedatei kann möglicherweise entstehen, ist aber unvollständig.

Diese Anweisungen ergeben nur in Zusammenhang mit bedingter Assemblierung Sinn. Ist für ein Programm z.B. nur ein begrenzter Adreßraum vorhanden, so kann man den Überlauf folgendermaßen testen:

ROMSize equ     8000h   ; 27256-EPROM

ProgStart: ..
        <das eigentliche Programm>
           ..
ProgEnd:
        if      ProgEnd-ProgStart>ROMSize
         error   "\aDas Programm ist zu lang!"
        endif

3.8.5. READ

Gültigkeit: alle Prozessoren

READ ist sozusagen das Gegenstück zu der vorigen Befehlsgruppe: mit ihm ist es möglich, während der Assemblierung Werte von der Tastatur einzulesen. Wozu das gut sein soll? Um das darzulegen, soll hier ausnahmsweise einmal das Beispiel vor die genauere Erläuterung gezogen werden:

Ein Programm benötigt zum Datentransfer einen Puffer mit einer zur Übersetzungszeit festzulegenden Größe. Um die Größe des Puffers festzulegen, könnte man sie einmal mit EQU in einem Symbol ablegen, es geht aber auch interaktiv mit READ :

        IF      MomPass=1
         READ    "Puffer (Bytes)",BufferSize
        ENDIF

READ ähnelt sehr stark dem SET- Befehl, nur daß der dem Symbol zuzuweisende Wert nicht rechts vom Schlüsselwort steht, sondern von der Tastatur eingelesen wird. Dies bedeutet z.B. auch, daß AS anhand der Eingabe automatisch festlegt, ob es sich um eine Integer- oder Gleitkommazahl oder einen String handelt und anstelle einzelner Konstanten auch ganze Formelausdrücke eingegeben werden können.

READ darf entweder nur einen Parameter oder zwei Parameter haben, denn die Meldung zur Eingabeaufforderung ist optional. Fehlt sie, so gibt AS eine aus dem Symbolnamen konstruierte Meldung aus.

3.8.6. RELAXED

Gültigkeit: alle Prozessoren

Defaultmäßig ist einer Prozessorfamilie eine bestimmte Schreibweise von Integer-Konstanten zugeordnet (die i.a. der Herstellervorgabe entspricht, solange der nicht eine allzu abgefahrene Syntax benutzt...). Nun hat aber jeder seine persönlichen Vorlieben für die eine oder andere Schreibweise und kann gut damit leben, daß sich seine Programme nicht mehr mit dem Standard-Assembler übersetzen lassen. Setzt man ein

        RELAXED ON

        move.b  #08,d0

Die momentane Einstellung kann aus dem gleichnamigen Symbol ausgelesen werden.

3.8.7. END

Gültigkeit: alle Prozessoren

END kennzeichnet das Ende des Assemblerprogrammes. Danach noch in der Quelldatei stehende Zeilen werden ignoriert. WICHTIG: END darf zwar aus einem Makro heraus aufgerufen werden, der Stapel der bedingten Assemblierung wird aber nicht automatisch abgeräumt. Das folgende Konstrukt führt daher zu einer Fehlermeldung:

        IF      KeineLustMehr
         END
        ENDIF

END war eigentlich schon immer in AS definiert, nur war es bei früheren Versionen von AS aus Kompatibilität zu anderen Assemblern vorhanden und hatte keine Wirkung.

4. Prozessorspezifische Hinweise

Ich habe mich bemüht, die einzelnen Codegeneratoren möglichst kompatibel zu den Originalassemblern zu halten, jedoch nur soweit, wie es keinen unvertretbaren Mehraufwand bedeutete. Wichtige Unterschiede, Details und Fallstricke habe ich im folgenden aufgelistet.

4.1. 6811

,,Wo gibt es denn das zu kaufen, den HC11 in NMOS?'', fragt jetzt vielleicht der eine oder andere. Gibt es natürlich nicht, aber ein H läßt sich nun einmal nicht in einer Hexzahl darstellen (ältere Versionen von AS hätten solche Namen deswegen nicht akzeptiert), und dann habe ich die Buchstaben gleich ganz weggelassen...

,,Jemand, der sagt, etwas sei unmöglich,sollte wenigstens so kooperativ sein, denjenigen, der es gerade tut, nicht am Arbeiten zu hindern.''

   Bxxx  abs8 #mask         entspricht    Bxxx  abs8,#mask
   Bxxx  disp8,X #mask      entspricht    Bxxx  disp8,X,#mask
   BRxxx abs8 #mask adr     entspricht    BRxxx abs8,#mask,adr
   BRxxx disp8,X #mask adr  entspricht    BRxxx disp8,X,#mask,adr

4.2. PowerPC

Sicher hat es ein bißchen den Anflug einer Schnapsidee, einen Prozessor, der eher für den Einsatz in Workstations konzipiert wurde, in AS einzubauen, der sich ja eher an Programmierer von Einplatinencomputern wendet. Aber was heute noch das Heißeste vom Heißen ist, ist es morgen schon nicht mehr, und sowohl der Z80 als auch der 8088 haben ja inzwischen die Mutation von der Personal Computer-CPU zum sog. ,,Mikrocontroller'' vollzogen. Mit dem Erscheinen von MPC505 und PPC403 hat sich die Vermutung dann auch bestätigt, daß IBM und Motorola diese Prozessorserie auf allen Ebenen durchdrücken wollen.

Die Unterstützung ist momentan noch nicht vollständig: Als Pseudobefehle zur Datenablage werden momentan provisorisch die Intel-Mnemonics unterstützt und es fehlen die etwas ungewöhnlicheren, in [43] genannten RS6000-Befehle (die aber hoffentlich keiner vermißt...). Das wird aber nachgeholt, sobald Informationen verfügbar sind!

4.3. DSP56xxx

Motorola, was ist nur in Dich gefahren! Wer bei Dir ist nur auf das schmale Brett gekommen, die einzelnen parallelen Datentransfers ausgerechnet durch Leerzeichen zu trennen! Wer immer nun seine Codes etwas übersichtlicher formatieren will, z.B. so:

        move    x:var9 ,r0
        move    y:var10,r3   ,

Sei's drum; Motorola hat es so definiert, und ich kann es nicht ändern. Als Trennung der Operationen sind statt Leerzeichen auch Tabulatoren zugelassen, und die einzelnen Teile sind ja wieder ganz normal mit Kommas getrennt.

In [38] steht, daß bei den Befehlen MOVEC, MOVEM, ANDI und ORI auch die allgemeineren Mnemonics MOVE, AND und OR verwendet werden können. Bei AS geht das (noch) nicht.

4.4. H8/300

Bei der Assemblersyntax dieser Prozessoren hat Hitachi reichlich bei Motorola abgekupfert (was so verkehrt ja nun auch nicht war...), nur leider wollte die Firma unbedingt ihr eigenes Format für Hexadezimalzahlen einführen, und dazu noch eines, das ähnlich wie bei Microchip Hochkommas verwendet. Das konnte (und wollte) ich bei AS nicht nachvollziehen, bei dem Hochkommas zur Einrahmung von ASCII-Sequenzen benutzt werden. Anstelledessen werden Zahlen in der üblichen Motorola-Syntax geschrieben, d.h. mit einem Dollarzeichen.

4.5. SH7000/7600/7700

Leider hat Hitachi auch hier wieder das Extrawurst-Format für Hexadezimalzahlen verwendet, und wieder habe ich in AS das nicht nachvollzogen...bitte Motorola-Syntax benutzen!

Bei der Verwendung von Literalen und dem LTORG-Befehl sind einige Details zu beachten, wenn man nicht auf einmal mit eigenartigen Fehlermeldungen konfrontiert werden will:

Literale existieren, weil der Prozessor nicht in der Lage ist, Konstanten außerhalb des Bereiches von -128 bis 127 mit immediate-Adressierung zu laden. AS (und der Hitachi-Assembler) verstecken diese Unzulänglichkeit, indem sie automatisch entsprechende Konstanten im Speicher ablegen, die dann mittels PC-relativer Adressierung angesprochen werden. Die Frage, die sich nun erhebt, ist die, wo diese Konstanten im Speicher abgelegt werden sollen. AS legt sie nicht sofort ab, sondern sammelt sie so lange auf, bis im Programm eine LTORG-Anweisung auftritt. Dort werden alle Konstanten abgelegt, wobei deren Adressen mit ganz normalen Labels versehen werden, die man auch in der Symboltabelle sehen kann. Ein Label hat die Form

   LITERAL_s_xxxx_n   .

Die Durchnumerierung mit n ist erforderlich, weil ein Literal in einer Sektion mehrfach auftreten kann. Dies ist einmal bedingt dadurch, daß die PC-relative Adressierung nur positive Displacements erlaubt, einmal mit LTORG abgelegte Literale also im folgenden Code nicht mitbenutzt werden können, andererseits auch, weil die Reichweite der Displacements beschränkt ist (512 bzw. 1024 Byte). Ein automatisches LTORG am Ende des Programmes oder beim Umschalten zu einer anderen CPU erfolgt nicht; findet AS in einer solchen Situation noch abzulegende Literale, so wird eine Fehlermeldung ausgegeben.

Da bei der PC-relativen Adressierung der zur Adressierung herangezogene PC-Wert der Instruktionsadresse+4 entspricht, ist es nicht möglich, ein Literal zu benutzen, welches direkt hinter dem betroffenen Befehl abgelegt wird, also z.B. so:

        mov     #$1234,r6
        ltorg

        bra     Target
        mov	#$12345678,r4        ; wird noch ausgefuehrt
        .
        .
        ltorg                        ; hier liegt das Literal
        .
        .
Target: mov     r4,r7                ; hier geht es weiter

Es ist nicht direkt möglich, aus der Zahl und Größe der Literale auf den belegten Speicher zu schließen. U.u. muß AS ein Füllwort einbauen, um einen Langwort-Wert auf eine durch 4 teilbare Adresse auszurichten, andererseits kann er möglicherweise Teile eines 32-bittigen Literals für 16-Bit-Literale mitbenutzten. Mehrfach auftretende Literale erzeugen natürlich nur einen Eintrag. Solche Optimierungen werden für Vorwärtsreferenzen allerdings ganz unterdrückt, da AS den Wert dieser Literale noch nicht kennt.

Da Literale die PC-relative Adressierung ausnutzen, die nur beim MOV-Befehl erlaubt sind, beschränken sich Literale ebenfalls auf die Verwendung in MOV. Etwas trickreich ist hier die Art und Weise, in der AS die Operandengröße auswertet. Eine Angabe von Byte oder Wort bedeutet, daß AS einen möglichst kurzen MOV-Befehl erzeugt, der den angegebenen Wert in den unteren 8 oder 16 Bit erzeugt, d.h. die oberen 24 oder 16 Bit werden als don't care behandelt. Gibt man dagegen Langwort oder gar nichts an, so sagt dies aus, daß das komplette 32-Bit-Register den angegebenen Wert enthalten soll. Das hat z.B. den Effekt, daß in folgendem Beispiel

        mov.b   #$c0,r0
        mov.w   #$c0,r0
        mov.l   #$c0,r0

Wie man sieht, ist dieses ganze Literal-Konzept reichlich kompliziert; einfacher ging's aber wirklich nicht. Es liegt leider in der Natur der Sache, daß man manchmal Fehlermeldungen über nicht gefundene Literale bekommt, die eigentlich logisch nicht auftreten könnten, weil AS die Literale ja komplett in eigener Regie verwaltet. Treten aber bei der Assemblierung Fehler erst im zweiten Pass auf, so verschieben sich z.B. hinter der Fehlerstelle liegende Labels gegenüber dem ersten Pass, weil AS für die jetzt als fehlerhaft erkannten Befehle keinen Code mehr erzeugt. Da aber Literalnamen u.a. aus den Werten von Symbolen erzeugt werden, werden als Folgefehler davon eventuell andere Literalnamen nachgefragt, als im ersten Pass abgelegt wurden und AS beschwert sich über nicht gefundene Symbole...sollten also neben anderen Fehlern solche Literal-Fehler auftreten, beseitigen Sie erst die anderen Fehler, bevor Sie mich und alle Literale verfluchen...

Wer aus der Motorola-Ecke kommt und PC-relative Adressierung explizit benutzen will (z.B. um Variablen lageunabhängig zu erreichen), sollte wissen, daß beim Ausschreiben der Adressierung nach Programmierhandbuch, also z.B. so:

        mov.l   @(Var,PC),r8

        mov.l   Var,r8

4.6. MELPS-4500

Der Programmspeicher dieser Mikrokontroller ist in Seiten zu 128 Worten eingeteilt. Diese Einteilung existiert eigentlich nur deswegen, weil es Sprungbefehle gibt, deren Ziel innerhalb der gleichen Seite liegen darf, und andererseits ,,lange'' Exemplare, die den ganzen Adreßbereich erreichen können. Die Standard-Syntax von Mitsubishi verlangt eigentlich, daß Seite und Offset als getrennte Argument geschrieben werden müssen. Da das aber reichlich unpraktisch ist (ansonsten hat man als Programmierer keine Veranlassung, sich um Seiten zu kümmern, mit der Ausnahme von indirekten Sprüngen), erlaubt es AS auch wahlweise, die Zieladresse linear zu schreiben, also z.B.

      bl        $1234

      bl        $24,$34  .

4.7. 6502UNDOC

Da die undokumentierten Befehle des 6502 sich naturgemäß in keinem Datenbuch finden, sollen sie an dieser Stelle kurz aufgelistet werden. Die Verwendung erfolgt naturgemäß auf eigene Gefahr, da es keine Gewähr gibt, daß alle Maskenversionen alle Varianten unterstützen! Bei den CMOS-Nachfolgern des 6502 funktionieren sie sowieso nicht mehr, da diese die ensprechenden Bitkombinationen mit offiziellen Befehlen belegen...

Es bedeuten:

&	binäres UND
|	binäres ODER
^	binäres EXOR
<<	logischer Linksshift
>>	logischer Rechtsshift
<<<	Linksrotation
>>>	Rechtsrotation
<-	Zuweisung
(..)	Inhalt von ..
..	Bits ..
A	Akkumulator
X,Y	Indexregister X,Y
S	Stapelzeiger
An	Akkumulatorbit n
M	Operand
C	Carry
PCH	obere Hälfte Programmzähler

Anweisung	:	JAM, KIL oder CRS
Funktion	:	keine, Prozessor wird angehalten
Adressierungsmodi	:	implizit

Anweisung	:	SLO
Funktion	:	M<-((M)<<1)|(A)
Adressierungsmodi	:	absolut lang/kurz, X-indiziert lang/kurz,
		Y-indiziert lang, X/Y-indirekt

Anweisung	:	ANC
Funktion	:	A<-(A)&(M), C<- A7
Adressierungsmodi	:	immediate

Anweisung	:	RLA
Funktion	:	M<-((M)<<1)&(A)
Adressierungsmodi	:	absolut lang/kurz, X-indiziert lang/kurz,
		Y-indiziert lang, X/Y-indirekt

Anweisung	:	SRE
Funktion	:	M<-((M)>>1)^(A)
Adressierungsmodi	:	absolut lang/kurz, X-indiziert lang/kurz,
		Y-indiziert lang, X/Y-indirekt

Anweisung	:	ASR
Funktion	:	A<-((A)&(M))>>1
Adressierungsmodi	:	immediate

Anweisung	:	RRA
Funktion	:	M<-((M)>>>1)+(A)+(C)
Adressierungsmodi	:	absolut lang/kurz, X-indiziert lang/kurz,
		Y-indiziert lang, X/Y-indirekt

Anweisung	:	ARR
Funktion	:	A<-((A)&(M))>>>1
Adressierungsmodi	:	immediate

Anweisung	:	SAX
Funktion	:	M<-(A)&(X)
Adressierungsmodi	:	absolut lang/kurz, Y-indiziert kurz,
		Y-indirekt

Anweisung	:	ANE
Funktion	:	M<-((A)&$ee)|((X)&(M))
Adressierungsmodi	:	immediate

Anweisung	:	SHA
Funktion	:	M<-(A)&(X)&(PCH+1)
Adressierungsmodi	:	X/Y-indiziert lang

Anweisung	:	SHS
Funktion	:	X<-(A)&(X), S<-(X), M<-(X)&(PCH+1)
Adressierungsmodi	:	Y-indiziert lang

Anweisung	:	SHY
Funktion	:	M<-(Y)&(PCH+1)
Adressierungsmodi	:	Y-indiziert lang

Anweisung	:	SHX
Funktion	:	M<-(X)&(PCH+1)
Adressierungsmodi	:	X-indiziert lang

Anweisung	:	LAX
Funktion	:	A,X<-(M)
Adressierungsmodi	:	absolut lang/kurz, Y-indiziert lang/kurz,
		X/Y-indirekt

Anweisung	:	LXA
Funktion	:	X04<-(X)04 & (M)04,
		A04<-(A)04 & (M)04
Adressierungsmodi	:	immediate

Anweisung	:	LAE
Funktion	:	X,S,A<-((S)&(M))
Adressierungsmodi	:	Y-indiziert lang

Anweisung	:	DCP
Funktion	:	M <-(M)-1, Flags<-((A)-(M))
Adressierungsmodi	:	absolut lang/kurz, X-indiziert lang/kurz,
		Y-indiziert lang, X/Y-indirekt

Anweisung	:	SBX
Funktion	:	X<-((X)&(A))-(M)
Adressierungsmodi	:	immediate

Anweisung	:	ISB
Funktion	:	M<-(M)+1, A<-(A)-(M)-(C)
Adressierungsmodi	:	absolut lang/kurz, X-indiziert lang/kurz,
		Y-indiziert lang, X/Y-indirekt

4.8. MELPS-740

Die Mikrokontroller dieser Reihe haben ein sehr nettes, verstecktes Feature: Setzt man mit dem Befehl SET das Bit 5 des Statusregisters, so wird bei allen arithmetischen Operationen (und Ladebefehlen) der Akkumulator durch die durch das X-Register adressierte Speicherzelle ersetzt. Dieses Feature syntaxmäßig sauber zu integrieren, ist bisher nicht geschehen, d.h. es kann bisher nur im ,,Handbetrieb'' (SET...Befehle mit Akkuadressierung...CLT) genutzt werden.

Nicht alle MELPS-740-Prozessoren implementieren alle Befehle. An dieser Stelle muß der Programmierer aufpassen, daß er nur die Befehle benutzt, die auch wirklich vorhanden sind, da AS die Prozessoren dieser Familie nicht näher unterscheidet. Die Besonderheiten der Special-Page-Adressierung werden bei der Erklärung von ASSUME näher erläutert.

4.9. MELPS-7700/65816

Offensichtlich haben diese beiden Prozessorfamilien ausgehend vom 6502 (über ihre 8-bittigen Vorgänger) etwas disjunkte Entwicklungswege hinter sich. Kurz aufgelistet, ergeben sich folgende Unterschiede:

• der 65816 hat keinen B-Akkumulator.
• beim 65816 fehlen Multiplikations- sowie Divisionsbefehle.
• Die Befehle SEB, CLB, BBC, BBS, CLM, SEM, PSH, PUL und LDM fehlen beim 65816. An deren Stelle in der Code-Tabelle finden sich TSB, TRB, BIT, CLD, SED, XBA, XCE und STZ.

mvpos   macro   src,dest,len
        if      MomCPU=$7700
         lda    #len
        elseif
         lda    #(len-1)
        endif
        ldx     #(src&$ffff)
        ldy     #(dest&$ffff)
        mvp     dest,src
        endm

Sehr nett sind auch die Befehle PSH und PUL, mit deren Hilfe es möglich ist, mit einem Befehl einen frei wählbaren Satz von Registern auf dem Stack zu sichern oder von ihm zu laden. Nach dem Mitsubishi-Datenbuch[27] muß die Angabe der Bitmasken immediate erfolgen, der Programmierer soll also entweder alle Register<->Bitstellen-Zuordnungen im Kopf behalten oder sich passende Symbole definieren. Hier habe ich die Syntax eigenmächtig erweitert, um die Sache etwas angenehmer zu machen: Es darf eine Liste angegeben werden, die sowohl immediate-Ausdrücke als auch Registernamen enthalten darf. Damit sind z.B. die Anweisungen

        psh     #$0f

        psh     a,b,#$0c

        psh     a,b,x,y

Nicht ganz habe ich beim Mitsubishi-Assembler die Behandlung des PER-Befehles verstanden: Mit diesem Befehl kann man eine 16-Bit-Variable auf den Stack legen, deren Adresse relativ zum Programmzähler angegeben wird. Es ist aus der Sicht des Programmierers also eine absolute Adressierung einer Speicherzelle. Nichtsdestotrotz verlangt Mitsubishi eine immediate-Adressierung, und das Argument wird so in den Code eingesetzt, wie es im Quelltext steht. Die Differenz muß man selber ausrechnen, was mit der Einführung von symbolischen Assemblern ja abgeschafft werden sollte...da ich aber auch ein bißchen ,,kompatibel'' denken muß, enthält AS eine Kompromißlösung: Wählt man immediate-Adressierung (also mit Gartenzaun), so verhält sich AS wie das Original von Mitsubishi. Läßt man ihn jedoch weg, so berechnet AS die Differenz vom Argument zum momentanen Programmzähler und setzt diese ein.

Ähnlich sieht es beim PEI-Befehl aus, der den Inhalt einer 16-Bit-Variablen auf der Zeropage auf den Stack legt: Obwohl der Operand eine Adresse ist, wird wieder immediate-Adressierung verlangt. Hier läßt AS schlicht beide Versionen zu (d.h. mit oder ohne Gartenzaun).

4.10. M16

Die M16-Familie ist eine Familie äußerst komplexer CISC-Prozessoren mit einem entsprechend komplizierten Befehlssatz. Zu den Eigenschaften dieses Befehlssatzes gehört es unter anderem, daß bei Operationen mit zwei Operanden beide Operanden verschiedene Längen haben dürfen. Die bei Motorola übliche und von Mitsubishi übernommene Methode, die Operandengröße als Attribut an den Befehl anzuhängen, mußte daher erweitert werden: Es ist erlaubt, auch an die Operanden selber Attribute anzuhängen. So wird im folgenden Beispiel

        mov     r0.b,r6.w

        mov.w   r0,r6

        mov.h   r0,r6.w

Reichlich kompliziert sind auch die verketteten Adressierungsmodi; dadurch, daß AS die Verteilung auf Kettenelemente automatisch vornimmt, bleibt die Sache aber einigermaßen übersichtlich. Die einzige Eingriffsmöglichkeit, die bei AS gegeben ist (der Originalassembler von Mitsubishi/Green Hills kann da noch etwas mehr), ist die explizite Festlegung von Displacement-Längen mittels der Anhängsel :4, :16 und :32.

4.11. 4004

Noch ein Stück Geschichte...leider habe ich noch keine offizielle Dokumentation zum ersten Mikroprozessor überhaupt gefunden, und da gibt es noch das eine oder andere Loch: Die Syntax für Registerpaare (für 8-Bit-Operationen) ist mir noch nicht ganz klar. Momentan ist die Syntax RRn, wobei n ein gerader Integer im Bereich 0 bis 14 ist.

4.12. MCS-48

Der maximale Adreßraum dieser Prozessoren beträgt 4 Kbyte. Dieser Raum ist jedoch nicht linear organisiert (wie könnte das bei Intel auch anders sein...), sondern in 2 Bänke zu 2 Kbyte geteilt. Ein Wechsel zwischen diesen beiden Bänken ist nur durch die Befehle CALL und JMP erlaubt, indem vor dem Sprung das höchste Adreßbit mit den Befehlen SEL MB0 bzw. SEL MB1 vorgegeben wird. Um den Wechsel zwischen den Bänken zu vereinfachen, ist eine Automatik in den Befehlen JMP und CALL eingebaut, die einen dieser beiden Befehle einfügt, falls die Adresse des Sprungbefehles und das Sprungziel in unterschiedlichen Bänken liegen. Die explizite Benutzung der SEL MBx-Befehle sollte daher nicht notwendig sein (obwohl sie möglich ist) und kann die Automatik auch durcheinanderbringen, wie in dem folgenden Beispiel:

000:    SEL     MB1
	JMP     200h

4.13. MCS-51

Dem Assembler liegen die Dateien STDDEF51.INC bzw. 80C50X.INC bei, in denen alle Bits und SFRs der Prozessoren 8051, 8052 und 80515 bzw. 80C501, 502 und 504 verzeichnet sind. Je nach Einstellung des Prozessortyps mit dem CPU-Befehl wird dabei die korrekte Untermenge eingebunden, die richtige Reihenfolge für den Anfang eines Programmes ist daher

	CPU     <Prozessortyp>
	INCLUDE stddef51.inc   ,

Da der 8051 keinen Befehl kennt, um die Register 0..7 auf den Stack zu legen, muß mit deren absoluten Adressen gearbeitet werden. Diese hängen aber von der momentan aktiven Registerbank ab. Um diesem Mißstand etwas abzuhelfen, ist in den Include-Dateien das Makro USING definiert, dem als Parameter die Symbole Bank0..Bank3 gegeben werden können. Das Makro belegt daraufhin die Symbole AR0..AR7 mit den passenden absoluten Adressen der Register. Dieses Makro sollte nach jeder Bankumschaltung benutzt werden. Es erzeugt selber keinen Code zur Umschaltung!

Das Makro führt in der Variablen RegUsage gleichzeitig Buch über alle jemals benutzten Registerbänke; Bit 0 entspricht Bank 0, Bit 1 der Bank 1 usw. . Der Inhalt kann am Ende der Quelldatei z.B. mit folgendem Codestück ausgegeben werden:

	irp     BANK,Bank0,Bank1,Bank2,Bank3
	 if      (RegUsage&(2^BANK))<>0
	  message "Bank \{BANK} benutzt"
	 endif
	endm

4.14. MCS-251

Intel hat sich beim 80C251 ja bemüht, den Übergang für den Programmierer auf die neue Familie so weich wie möglich zu gestalten, was darin gipfelt, daß alte Anwendungen ohne Neuübersetzung auf dem neuen Prozessor ablaufen können. Sobald man jedoch den erweiterten Befehlssatz der 80C251 nutzen will, gilt es, einige Details zu beachten, die sich als versteckte Fußangeln auftun.

An vorderster Stelle steht dabei die Tatsache, daß der 80C251 keinen getrennten Bitadreßraum mehr hat. Es sind nunmehr alle SFRs unabhängig von ihrer Adreßlage sowie die ersten 128 Speicherstellen des internen RAMs bitadressierbar. Möglich wird dies dadurch, daß die Bitadressierung nicht mehr über einen zusätzlichen virtuellen Adreßraum, der andere Adreßräume überdeckt, erfolgt, sondern so wie bei anderen Prozessoren auch durch eine zweidimensionale Adressierung, die aus der Speicherstelle, die das Bit beinhaltet sowie der Bitstelle im Byte besteht. Dies bedeutet zum einen, daß bei einer Bitangabe wie z.B. PSW.7 AS die Zerlegung der Teile links und rechts vom Punkt selber vornimmt. Es ist also nicht mehr nötig, mittels eines SFRB-Befehls wie noch beim 8051 explizit 8 Bitsymbole zu erzeugen. Dies bedeutet zum anderen, daß es den SFRB-Befehl überhaupt nicht mehr gibt. Wird er in zu portierenden 8051-Programmen benutzt, kann er durch einen einfachen SFR-Befehl ersetzt werden.

Weiterhin hat Intel in den unterschiedlichen Adreßräumen des 8051 gehörig aufgeräumt: Der Bereich des internen RAMs (DATA bzw. IDATA), der XDATA-Bereich und er bisherige CODE-Bereich wurden in einem einzigen, 16 Mbyte großen CODE-Bereich vereinigt. Das interne RAM beginnt bei Adresse 0, das interne ROM beginnt bei Adresse ff0000h, dorthin muß also auch der Code mittels ORG hinverlagert werden. Ausgelagert wurden dagegen die SFRs in einen eigenen Adreßraum (der bei AS als IO-Segment definiert ist). In diesem neuen Adreßraum haben sie aber die gleichen Adressen wie beim 8051. Der SFR-Befehl kennt diesen Unterschied und legt mit ihm erzeugte Symbole je nach Zielprozessor automatisch ins DATA- bzw. IO-Segment. Da es keinen Bit-Adreßraum mehr gibt, funktioniert der BIT-Befehl völlig anders: anstelle einer linearen Adresse von 0 bis 255 beinhalten Bit-Symbole jetzt in Bit 0..7 die Adresse, in Bit 24..26 die Bitstelle. Damit ist es jetzt leider nicht mehr so einfach möglich, Felder von Flags mit symbolischen Namen anzulegen: Wo man beim 8051 noch z.B.

        segment bitdata

bit1    db      ?
bit2    db      ?

defbit	macro   name
name    bit     cnt
cnt     set     cnt+1
        endm

adr     set     20h     ; Startadresse Flags im internen RAM
bpos    set     0

defbit  macro   name
name    bit     adr.bpos
bpos    set     bpos+1
        if      bpos=8
bpos     set     0
adr      set     adr+1
        endif
        endm

Intel möchte es gerne, daß man absolute Adressen in der Form XX:YYYY schreibt, wobei XX eine 64K-Bank im Adreßraum angibt bzw. mit einem S Adressen im IO-Raum kennzeichnet. Wie man sich schon denken kann, halte ich davon nicht allzu viel, weshalb man an allen Stellen Adressen genauso gut linear angeben kann; lediglich um das S für die Kennzeichnung von I/O-Adressen kommt man nicht herum, z.B. hier:

Carry   bit   s:0d0h.7

Wie auch schon beim 8051 gibt es die generischen Befehle JMP und CALL, die je nach Adreßlage automatisch die kürzeste Variante einsetzen. Während JMP aber die Variante mit 24 Bit mitberücksichtigt, tut CALL dies aus gutem Grund nicht: Der ECALL-Befehl legt nämlich im Gegensatz zu ACALL und LCALL 3 Bytes auf den Stack, und man hätte sonst einen CALL-Befehl, bei dem man nicht mehr genau weiß, was er tut. Bei JMP tritt diese Problem nicht auf.

Aus einer Sache bin ich nicht ganz schlau geworden: Der 80251 kann auch immediate-Operanden auf den Stack legen, und zwar sowohl einzelne Bytes als auch ganze Wörter. Für beide Varianten ist aber der gleiche Befehl PUSH vorgesehen -- und woher soll bitte ein Assembler bei einer Anweisung wie

        push #10

Noch ein gutgemeinter Ratschlag: Wer den erweiterten Befehlssatz des 80C251 nutzt, sollte den Prozessor auch tunlichst im Source-Modus betreiben, sonst werden alle neuen Anweisungen ein Byte länger! Um die originären 8051-Anweisungem, die dafür im Source-Modus länger werden, ist es nicht besonders schade: Sie werden entweder von AS automatisch durch neue, leistungsfähigere ersetzt oder sind be- treffen veraltete Adressierungsarten (indirekte Adressierung mit 8-Bit-Registern).

4.15. 8086..V35

Eigentlich hatte ich mir geschworen, die Segmentseuche der 8086er aus diesem Assembler herauszuhalten. Da aber nun eine Nachfrage kam und Studenten flexiblere Menschen als die Entwickler dieses Prozessors sind, findet sich ab sofort auch eine rudimentäre Unterstützung dieser Prozessoren in AS. Unter ,,rudimentär'' verstehe ich dabei nicht, daß der Befehlssatz nicht vollständig abgedeckt wird, sondern daß ich nicht den ganzen Wust an Pseudoanweisungen integriert habe, die sich bei MASM, TASM & Co. finden. AS ist auch nicht in erster Linie geschrieben worden, um PC-Programme zu entwickeln (Gott bewahre, das hieße wirklich, das Rad neu zu erfinden), sondern zur Programmentwicklung für Einplatinenrechner, die eben unter anderem auch mit 8086ern bestückt sein können.

Für Unentwegte, die mit AS doch DOS-Programme schreiben wollen, eine kleine Liste dessen, was zu beachten ist:

• Es können nur COM-Programme erzeugt werden.
• Verwenden Sie nur das CODE-Segment, und legen Sie auch alle Variablen darin ab.
• Alle Segmentregister werden von DOS auf das Codesegment vorinitialisiert. Ein ASSUME DS:CODE, SS:CODE am Programmanfang ist daher notwendig.
• DOS lädt den Code ab Adresse 100h. Ein ORG auf diese Adresse ist daher zwingend.
• Die Umwandlung in eine Binärdatei erfolgt mit P2BIN (s.u.), wobei als als Adreßbereich $-$ anzugeben ist.

Ein weiteres großes Problem dieser Prozessoren ist deren Assemblersyntax, deren genaue Bedeutung nur aus dem Zusammenhang erkennbar ist. So kann im folgenden Beispiel je nach Symboltyp sowohl unmittelbare als auch absolute Adressierung gemeint sein:

        mov     ax,wert

Der Assembler prüft bei Symbolen, ob sie im Datensegment liegen und versucht, automatisch einen passenden Segmentpräfix einzufügen, z.B. falls ohne CS-Präfix auf Symbole im Code zugegriffen wird. Dieser Mechanismus kann jedoch nur funktionieren, falls der ASSUME-Befehl (siehe dort) korrekt angewendet wurde.

Die Intel-Syntax verlangt eine Abspeicherung, ob an einem Symbol Bytes oder Wörter abgelegt wurden. AS nimmt diese Typisierung nur vor, falls in der gleichen Zeile wie das Label ein DB oder DW steht. Für alle anderen Fälle muß mit den Operatoren WORD PTR, BYTE PTR usw. explizit angegeben werden, um was für eine Operandengröße es sich handelt. Solange ein Register an der Operation beteiligt ist, kann auf diese Kennzeichnung verzichtet werden, da durch den Registernamen die Operandengröße eindeutig bestimmt ist.

Der Koprozessor in 8086-Systemen wird üblicherweise durch den TEST-Eingang des Prozessors synchronisiert, indem selbiger mit dem BUSY-Ausgang des Koprozessors verbunden wird. AS unterstützt dieses Handshaking, indem vor jedem 8087-Befehl automatisch ein WAIT-Befehl eingefügt wird. Ist dies aus irgendwelchen Gründen unerwünscht (z.B. während der Initialisierung), so muß im Opcode hinter dem F ein N eingefügt werden; aus

        FINIT
        FSTSW   [vari]

        FNINIT
        FNSTSW  [vari]

4.16. 8X30x

Die Prozessoren dieser Reihe sind auf eine einfache Manipulation von Bitgruppen auf Peripherieadressen optimiert worden. Um mit solchen Bitgruppen auch symbolisch umgehen zu können, existieren die Befehle LIV und RIV, mit denen einer solchen Bitgruppe ein symbolischer Name zugewiesen wird. Diese Befehle arbeiten ähnlich wie EQU, benötigen aber drei Parameter:

1. die Adresse der peripheren Speicherzelle, in der sich die Bitgruppe befindet (0..255);
2. die Bitnummer des ersten Bits in der Gruppe (0..7);
3. die Länge der Gruppe in Bits (1..8).

4.17. XA

Ähnlich wie sein Vorgänger MCS/51, jedoch im Unterschied zu seinem ,,Konkurrenten'' MCS/251 besitzt der Philips XA einen getrennten Bitadreßraum, d.h. alle mit Bitbefehlen manipulierbaren Bits haben eine bestimmte, eindimensionale Adresse, die in den Maschinenbefehlen auch so abgelegt wird. Die naheliegende Möglichkeit, diesen dritten Adreßraum (neben Code und Daten) auch so in AS anzubieten, habe ich nicht nutzen können, und zwar aus dem Grund, daß ein Teil der Bitadressen im Gegensatz zum MCS/51 nicht mehr eindeutig ist: Bits mit den Adressen 256 bis 511 bezeichnen Bits der Speicherzellen 20h..3fh aus dem aktuellen Datensegment. Dies bedeutet aber, daß diese Adressen je nach Situation unterschiedliche Bits ansprechen können - ein definieren von Bits mit Hilfe von DC-Befehlen, was durch ein extra Segment möglich geworden wäre, würde also nicht übermäßig viel Sinn ergeben. Zur Definition einzelner, symbolisch ansprechbarer Bits steht aber nach wie vor der BIT-Befehl zur Verfügung, mit dem beliebige Bitadressen (Register, RAM, SFR) definiert werden können. Für Bitadressen im internen RAM wird auch die 64K-Bank-Adresse gespeichert, so daß AS Zugriffe überprüfen kann, sofern das DS-Register korrekt mit ASSUME vorbesetzt wurde.

Nichts drehen kann man dagegen an den Bemühungen von AS, potentielle Sprungziele (also Zeilen im Code mit Label) auf gerade Adressen auszurichten. Dies macht AS genauso wie andere XA-Assembler auch durch Einfügen von NOPs vor dem fraglichen Befehl.

4.18. AVR

Im Gegensatz zum AVR-Assembler verwendet AS defaultmäßig das Intel-Format zur Darstellung von Hexadezimalkonstanten und nicht die C-Syntax. OK, nicht vorher in den (freien) AVR-Assembler hineingeschaut, aber als ich mit dem AVR-Teil anfing, gab es zum AVR noch nicht wesentlich mehr als ein vorläufiges Datenbuch mit Prozessortypen, die dann doch nie kamen...mit einem RELAXED ON schafft man dieses Problem aus der Welt.

Optional kann AS für die AVRs (es geht auch für andere CPU's, nur macht es dort keinen Sinn...) sogenannte ,,Objekt-Dateien'' erzeugen. Das sind Dateien, die sowohl Code als auch Quellzeileninformationen enthalten und z.B. eine schrittweise Abarbeitung auf Quellcodeebene mit dem von Atmel gelieferten Simulator WAVRSIM erlauben. Leider scheint dieser mit Quelldateispezifikationen, die länger als ca. 20 Zeichen sind, seine liebe Not zu haben: Namen werden abgeschnitten oder um wirre Sonderzeichen ergänzt, wenn die Maximallänge überschritten wird. AS speichert deshalb in den Objekt-Dateien Dateinamen ohne Pfadangabe, so daß es eventuell Probleme geben könnte, wenn Dateien (z.B. Includes) nicht im Arbeitsverzeichnis liegen.

4.19. Z80UNDOC

Da es von Zilog naturgemäß keine Syntaxvorgaben für die undokumentierten Befehle gibt und wohl auch nicht jeder den kompletten Satz kennt, ist es vielleicht sinnvoll, diese Befehle hier kurz aufzuzählen:

Wie auch beim Z380 ist es möglich, die Byte-Hälften von IX und IY einzeln anzusprechen. Im einzelnen sind dies folgende Varianten:

 INC Rx              LD R,Rx             LD  Rx,n
 DEC Rx              LD Rx,R             LD  Rx,Ry
 ADD/ADC/SUB/SBC/AND/XOR/OR/CP A,Rx

Die Kodierung von Schiebebefehlen besitzt noch eine undefinierte Bitkombination, die als SLIA-Befehl zugänglich ist. SLIA funktioniert wie SLA, es wird jedoch eine Eins und nicht eine Null in Bit 0 eingeschoben. Dieser Befehl kann, wie alle anderen Schiebebefehle auch, noch in einer weiteren Variante geschrieben werden:

        SLIA    R,(XY+d)

        SET/RES R,n,(XY+d)

        IN      (C) bzw. TSTI
        OUT     (C),0

4.20. Z380

Da dieser Prozessor als Enkel des wohl immer noch beliebtesten 8-Bit-Prozessors konzipiert wurde, war es bei der Entwicklung unabdingbar, daß dieser bestehende Z80-Programme ohne Änderung ausführen kann (natürlich geringfügig schneller, etwa um den Faktor 10...). Die erweiterten Fähigkeiten können daher nach einem Reset mit zwei Flags zugeschaltet werden, die XM (eXtended Mode, d.h. 32- statt 16-Bit-Adreßraum) und LW (long word mode, d.h. 32- statt 16- Bit-Operanden) heißen. Deren Stand muß man AS über die Befehle EXTMODE und LWORDMODE mitteilen, damit Adressen und Konstantenwerte gegen die korrekten Obergrenzen geprüft werden. Die Umschaltung zwischen 32- und 16-Bit-Befehlen bewirkt natürlich nur bei solchen Befehlen etwas, die auch in einer 32-Bit-Version existieren; beim Z380 sind das momentan leider nur Lade- und Speicherbefehle, die ganze Aritmetik kann nur 16-bittig ausgeführt werden. Hier sollte Zilog wohl noch einmal etwas nachbessern, sonst kann man den Z380 selbst beim besten Willen nur als ,,16-Bit-Prozessor mit 32-Bit-Erweiterungen'' bezeichnen...

Kompliziert wird die Sache dadurch, daß die mit LW eingestellte Operandengröße für einzelne Befehle mit den Präfixen DDIR W und DDIR LW übersteuert werden kann. AS merkt sich das Auftreten solcher Befehle und schaltet dann für den nächsten Prozessorbefehl automatisch mit um. Andere DDIR-Varianten als W und LW sollte man übrigens nie explizit verwenden, da AS bei zu langen Operanden diese automatisch einsetzt, und das könnte zu Verwirrungen führen. Die Automatik geht übrigens so weit, daß in der Befehlsfolge

        DDIR    LW
        LD      BC,12345678h

        DDIR    LW,IW
        LD      BC,12345678h

4.21. TLCS-900(L)

Diese Prozessoren können in zwei Betriebsarten laufen, einmal im Minimum-Modus, der weitgehende Z80- und TLCS-90-Quellcodekompatibilität bietet, und zum anderen im Maximum-Modus, in dem der Prozessor erst seine wahren Qualitäten entfaltet. Die Hauptunterschiede zwischen den beiden Betriebsarten sind:

• Breite der Register WA,BC,DE und HL: 16 oder 32 Bit;
• Anzahl der Registerbanks: 8 oder 4;
• Programmadreßraum: 64 Kbyte oder 16 Mbyte;
• Breite von Rücksprungadressen: 16 oder 32 Bit.

        ld      wa',wa

        ld      wa`,wa

• Bei den Befehlen LDA, JP und CALL verlangt TAS, daß Adreßausdrücke wie XIX+5 nicht geklammert sein dürfen, wie es sonst üblich ist. AS verlangt im Sinne der Orthogonalität für LDA dagegen immer eine Klammerung, bei JP und CALL ist sie dagegen für einfache, absolute Adressen optional.
• Bei den bedingten Befehlen JP, CALL, JR und SCC stellt AS es dem Programmierer frei, die Default-Bedingung T (= true) als ersten Parameter anzugeben oder nicht. TAS900 hingegen erlaubt es nur, die Default-Bedingung implizit zu benutzen (also z.B. jp (xix+5) anstelle von jp t,(xix+5)).
• AS erlaubt beim EX-Befehl auch Operandenkombinationen, die zwar nicht direkt im User's Manual[85] genannt werden, aber durch Vertauschung auf eine genannte zurückgeführt werden können. Kombinationen wie EX f`,f oder EX wa,(xhl) werden damit möglich. TAS900 hingegen läßt nur die ,,reine Lehre'' zu.
• AS erlaubt, bei den Befehlen INC und DEC die Angabe des Inkrements oder Dekrements wegzulassen, wenn dies 1 ist. Unter TAS900 dagegen muß auch eine 1 hingeschrieben werden.
• Ähnlich verhält es sich bei allen Schiebebefehlen: Ist der zu verschiebende Operand ein Register, so verlangt TAS900, daß auch eine Schiebeamplitude von 1 ausgeschrieben werden muß; ist dagegen eine Speicherstelle der Operand, so ist die Schiebezahl (hardwarebedingt) immer 1 und darf auch nicht hingeschrieben werden. Unter AS dagegen ist die Schiebezahl 1 immer optional und auch für alle Operandentypen zulässig.

Makroprozessor

Der Makroprozessor wird TAS900 als externes Programm vorgeschaltet und besteht aus zwei Komponenten: einem C-artigen Präprozessor und einer speziellen Makrosprache (MPL), die an höhere Programmiersprachen erinnert. Der Makroprozessor von AS dagegen orientiert sich an ,,klassischen'' Makroassemblern wie dem M80 oder MASM (beides Programme von Microsoft). Er ist fester Bestandteil des Programmes.

Ausgabeformat

TAS900 erzeugt relokatiblen Code, so daß sich mehrere, getrennt assemblierte Teile zu einem Programm zusammenbinden lassen. AS hingegen erzeugt direkt absoluten Maschinencode, der nicht linkbar ist. An eine Erweiterung ist (vorläufig) nicht gedacht.

Pseudoanweisungen

Bedingt durch den fehlenden Linker fehlen in AS eine ganze Reihe von für relokatiblen Code erforderlichen Pseudoanweisungen, die TAS900 implementiert. In gleicher Weise wie bei TAS900 sind folgende Anweisungen vorhanden:

EQU, DB, DW, ORG, ALIGN, END, TITLE, SAVE, RESTORE,

Von Toshiba existieren zwei Versionen des Prozessorkerns, wobei die L-Variante eine ,,Sparversion'' darstellt. Zwischen TLCS-900 und TLCS-900L macht AS folgende Unterschiede:

• Die Befehle MAX und NORMAL sind für die L-Version nicht erlaubt, der MIN-Befehl ist für die Vollversion gesperrt.
• Die L-Version kennt den Normal-Stapelzeiger XNSP/NSP nicht, dafür das Steuerregister INTNEST.

4.22. TLCS-90

Vielleicht fragt sich der eine oder andere, ob bei mir die Reihenfolge durcheinandergekommen ist, es gab ja von Toshiba zuerst den 90er als ,,aufgebohrten Z80'' und danach den 900er als 16-Bit-Version. Nun, ich bin einfach über den 900er zum 90er gekommen (Danke, Oliver!). Die beiden Familien sind sich sehr artverwandt, nicht nur was ihre Syntax angeht, sondern auch ihre Architektur. Die Hinweise für den 90er sind daher eine Untermenge derer für den 900er: Da Schieben, Inkrementieren und Dekrementieren hier nur um eins möglich sind, braucht und darf diese Eins auch nicht als erstes Argument hingeschrieben werden. Bei den Befehlen LDA, JP und CALL möchte Toshiba wieder die Klammern um Speicheroperanden weglassen, bei AS müssen sie aber aus Gründen der Orthogonalität gesetzt werden (der tiefere Grund ist natürlich, daß ich mir damit eine Sonderabfrage im Parser gespart habe, aber das sagt man nicht so laut).

Die TLCS-90er besitzen bereits prinzipiell einen Adreßraum von 1 Mbyte, dieser Raum erschließt sich aber nur bei Datenzugriffen über die Indexregister. AS verzichtet daher auf eine Berücksichtigung der Bankregister und begrenzt den Adreßraum für Code auf 64 Kbyte. Da der Bereich jenseits aber sowieso nur über indirekte Adressierung erreichbar ist, sollte dies keine allzu große Einschränkung darstellen.

4.23. TLCS-870

Schon wieder Toshiba...diese Firma ist im Augenblick wirklich sehr produktiv! Speziell dieser Sproß der Familie (Toshibas Mikrokontroller sind sich ja alle in Binärkodierung und Programmiermodell recht ähnlich) scheint auf den 8051-Markt abzuzielen: Die Methode, Bitstellen durch einen Punkt getrennt an den Adreßausdruck anzuhängen, hatte ja beim 8051 ihren Ursprung, führt jetzt aber auch genau zu den Problemen, die ich beim 8051 geahnt hatte: Der Punkt ist jetzt einerseits legales Zeichen in Symbolnamen, andererseits aber auch Teil der Adreßsyntax, d.h. AS muß Adresse und Bitstelle trennen und einzeln weiterverarbeiten. Diesen Interessenkonflikt habe ich vorerst so gelöst, daß der Ausdruck von hinten an nach Punkten durchsucht wird und so der letzte Punkt als Trenner gilt, eventuelle weitere Punkte werden dem Symbolnamen zugerechnet. Es gilt weiterhin die flehentliche Bitte, im eigenen Interesse auf Punkte in Symbolnamen zu verzichten, sie führen nur zu Verwirrungen:

        LD      CF,A.7  ; Akku Bit 7 nach Carry
        LD      C,A.7   ; Konstante A.7 nach Register C

4.24. TLCS-47

Mit dieser 4-Bit-Prozessorfamilie dürfte wohl das unter Ende dessen erreicht sein, was AS unterstützen kann. Neben dem ASSUME-Befehl für das Datenbankregister (siehe dort) ist eigentlich nur ein Detail erwähnenswert: im Daten- und I/O-Segment werden keine Bytes, sondern Nibbles reserviert (eben 4-Bitter...). Die Sache funktioniert ähnlich wie das Bitdatensegment beim 8051, wo ein DB ja nur einzelne Bit reserviert, nur daß es hier eben Nibbles sind.

Toshiba hat für diese Prozessorfamilie einen ,,erweiterten Befehlssatz'' in Makroform definiert, um das Arbeiten mit diesem doch recht beschränkten Befehlssatz zu erleichtern. Im Fall von AS ist er in der Datei STDDEF47.INC definiert. Einige Befehle, deren makromäßige Realisierung nicht möglich war, sind allerdings ,,eingebaut'' und stehen daher auch ohne die Include-Datei zur Verfügung:

• der B-Befehl, der die jeweils optimale Version des Sprungbefehls (BSS, BS oder BSL) automatisch wählt;
• LD in der Variante HL mit immediate;
• ROLC und RORC mit einer Schiebeamplitude >1.

4.25. TLCS-9000

Hier ist es zum ersten Mal passiert, daß ich einen Prozessor in AS implementiert habe, der zu diesem Zeitpunkt noch gar nicht auf dem Markt war. Toshiba hat sich leider auch vorläufig dazu entschieden, diesen Prozessor ,,auf Eis'' zu legen, bis auf weiteres wird es also auch kein Silizium geben. Das hat natürlich zur Folge, daß dieser Teil

1.

ein ,,Paper-Design'' ist, d.h. noch nicht praktisch getestet wurde und

2.

Die Unterlagen, die ich zum 9000er hatte [88], noch vorläufig waren, also noch nicht bis ins letzte Klarheit lieferten.

4.26. 29xxx

Wie schon beim ASSUME-Befehl beschrieben, kann AS mit der Kenntnis über den Inhalt des RBP-Registers feststellen, ob im User-Modus auf gesperrte Register zugegriffen wird. Diese Fähigkeit beschränkt sich natürlich auf direkte Zugriffe (also nicht, wenn die Register IPA...IPC benutzt werden), und sie hat noch einen weiteren Haken: da lokale Register (also solche mit Nummern>127) relativ zum Stackpointer adressiert werden, die Bits in RBP sich aber immer auf absolute Nummern beziehen, wird die Prüfung für lokale Register NICHT durchgeführt. Eine Erweiterung auf lokale Register würde bedingen, daß AS zu jedem Zeitpunkt den absoluten Wert von SP kennt, und das würde spätestens bei rekursiven Unterprogrammen scheitern...

4.27. 80C16x

Wie in der Erklärung des ASSUME-Befehls schon erläutert, versucht AS, dem Programmierer die Tatsache, daß der Prozessor mehr physikalischen als logischen Speicher hat, soweit als möglich zu verbergen. Beachten Sie aber, daß die DPP-Register nur Datenzugriffe betreffen und auch dort nur absolute Adressierung, also weder indirekte noch indizierte Zugriffe, da AS ja nicht wissen kann, wie die berechnete Adresse zur Laufzeit aussehen wird...Bei Codezugriffen arbeitet die Paging-Einheit leider nicht, man muß also explizit mit langen oder kurzen CALLs, JMPs oder RETs arbeiten. Zumindest bei den ,,universellen'' Befehlen CALL und JMP wählt AS automatisch die kürzeste Form, aber spätestens beim RET sollte man wissen, woher der Aufruf kam. Prinzipiell verlangen JMPS und CALLS dabei, daß man Segment und Adresse getrennt angibt, AS ist jedoch so geschrieben, daß er eine Adresse selber zerlegen kann, z.B.

        jmps    12345h

        jmps    1,2345h

Mit BIT definierte Bits werden intern in einem 13-Bit-Wort abgelegt, wobei die Bitadresse in Bit 4..11 liegt und die Bitnummer in den unteren vier Bits. Diese Anordnung erlaubt es, das nächsthöhere bzw. nächstniedrigere Bit durch Inkrementieren bzw. Dekrementieren anzusprechen. Bei expliziten Bitangaben mit Punkt funktioniert das aber nicht über Wortgrenzen hinaus. So erzeugt folgender Ausdruck eine Wertebereichsüberschreitung:

        bclr    r5.15+1

msb     bit     r5.15
        .
        .
        .
        bclr    msb+1

        EXTR    #n

Ähnlich sieht es mit den Präfixen für absolute bzw. indirekte Adressierung aus: Da aber sowohl Argument des Präfixes als auch der Adreßausdruck nicht immer zur Übersetzungszeit bestimmbar sind, sind die Prüfungsmöglichkeiten durch AS sehr eingeschränkt, weshalb er es auch bei Warnungen beläßt...im einzelnen sieht das folgendermaßen aus:

• feste Vorgabe einer 64K-Bank mittels EXTS oder EXTSR: Im Adreßausdruck werden direkt die unteren 16 Bit der Zieladresse eingesetzt. Haben sowohl Präfix als auch Befehl einen konstanten Operanden, so wird überprüft, ob Präfixargument und Bit 16..23 der Zieladresse identisch sind.
• feste Vorgabe einer 16K-Seite mittels EXTP oder EXTPR: Im Adreßausdruck werden direkt die unteren 14 Bit der Zieladresse eingesetzt. Bit 14 und 15 bleiben konstant 0, da sie in diesem Modus nicht vom Prozessor ausgewertet werden. Haben sowohl Präfix als auch Befehl einen konstanten Operanden, so wird überprüft, ob Präfixargument und Bit 14..23 der Zieladresse identisch sind.

       extp     #7,#1           ; Bereich von 112K..128K
       mov      r0,1cdefh       ; ergibt Adresse 0defh im Code
       mov      r0,1cdefh       ; -->Warnung
       exts     #1,#1           ; Bereich von 64K..128K
       mov      r0,1cdefh       ; ergibt Adresse 0cdefh im Code
       mov      r0,1cdefh       ; -->Warnung

4.28. PIC16C5x/16C8x

Ähnlich wie die MCS-48-Familie teilen auch die PICs ihren Programmspeicher in mehrere Bänke auf, da im Opcode nicht genügend Platz für die vollständige Adresse war. AS verwendet für die Befehle CALL und GOTO die gleiche Automatik, d.h. setzt die PA-Bits im Statuswort entsprechend Start- und Zieladresse. Im Gegensatz zu den 48ern ist dieses Verfahren hier aber noch deutlich problematischer:

1. Die Befehle sind nicht mehr nur ein Wort, sondern bis zu drei Worten lang, können also nicht mehr in jedem Fall mit einem bedingten Sprung übergangen werden.
2. Es ist möglich, daß der Programmzähler beim normalen Programmfortgang eine Seitengrenze überschreitet. Die vom Assembler angenommene Belegung der PA-Bits stimmt dann nicht mehr mit der Realität überein.

COMF, DECF, DECFSZ, INCF, INCFSZ, RLF, RRF und SWAPF

ADDWF, ANDWF, IORWF, MOVF, SUBWF und XORWF

Die von Microchip vorgegebene Schreibweise für Literale ist ziemlich abstrus und erinnert an die auf IBM 360/370-Systemen übliche Schreibweise (Grüße aus Neandertal...). Um nicht noch einen Zweig in den Parser einfügen zu müssen, sind bei AS Konstanten in Motorola-Syntax zu schreiben (wahlweise auch Intel oder C im RELAXED-Modus).

Dem Assembler liegt die Include-Datei STDDEF16.INC bei, in der die Adressen der Hardware-Register und Statusbits verewigt sind. Daneben enthält sie eine Liste von ,,Befehlen'', die der Microchip-Assembler als Makro implementiert. Bei der Benutzung dieser Befehlsmakros ist große Vorsicht angebracht, da sie mehrere Worte lang sind und sich somit nicht überspringen lassen!!

4.29. PIC17C4x

Für diese Prozessoren gelten im wesentlichen die gleichen Hinweise wie für ihre kleinen Brüder, mit zwei Ausnahmen: Die zugehörige Include-Datei enthält nur Registerdefinitionen, und die Probleme bei Sprungbefehlen sind deutlich kleiner. Aus der Reihe fällt nur LCALL, der einen 16-Bit-Sprung erlaubt. Dieser wird mit folgendem ,,Makro'' übersetzt:

        MOVLW   <Adr15..8>
        MOWF    3
        LCALL   <Adr0..7>

4.30. ST6

Diese Prozessoren können das Code-ROM seitenweise in den Datenbereich einblenden. Weil ich nicht die ganze Mimik des ASSUME-Befehles hier wiederkäuen möchte, verweise ich auf das entsprechende Kapitel (3.2.13), in dem steht, wie man mit diesem Befehl einigermaßen unfallfrei Konstanten aus dem ROM lesen kann.

Bei nähererer Betrachtung des Befehlssatzes fallen einige eingebaute ,,Makros'' auf. Die Befehle, die mir aufgefallen sind (es gibt aber vielleicht noch mehr...), sind in Tabelle 4.3 aufgelistet.

Insbesondere der letztere Fall verblüfft doch etwas... Leider fehlen aber einige Anweisungen wirklich. So gibt es z.B. zwar einen AND-Befehl, aber kein OR...von XOR gar nicht zu reden. In der Datei STDDEF62.INC finden sich deshalb neben den Adressen der SFRs noch einige Makros zur Abhilfe.

Der Original-Assembler AST6 von SGS-Thomson verwendet teilweise andere Pseudobefehle als AS. Außer der Tatsache, daß AS Pseudobefehle nicht mit einem vorangestellten Punkt kennzeichnet, sind folgende Befehle identisch:

  ASCII, ASCIZ, BLOCK, BYTE, END, ENDM, EQU, ERROR, MACRO,
  ORG, TITLE, WARNING

4.31. ST7

In [63] ist der '.w'-Postfix für 16-Bit-Adressen nur für speicherindirekte Operanden definiert, um zu vermerken, daß auf einer Zeropageadresse eine 16-bittige Adresse liegt; AS unterstützt ihn jedoch zusätzlich auch für absolute Adressen oder Displacements in indizierter Adressierung, um trotz eines nur 8 Bit langen Wertes (0..255) ein 16-bittiges Displacement zu erzeugen.

4.32. ST9

Die Bitadressierungsmöglichkeiten des ST9 sind relativ eingeschränkt: Mit Ausnahme des BTSET-Befehls ist es nur möglich, auf Bits innerhalb des aktuellen Arbeitsregistersatzes zuzugreifen. Eine Bit-Adresse sieht also folgendermaßen aus:

  rn.[!]b

bit2    bit     r5.3
        .
        .
        bld	r0.0,!bit2

Bitdefinitionen finden sich in großer Zahl in der Include-Datei REGST9.INC, in der die Register- und Bitnamen aller On-Chip-Peripherie beschrieben sind. Beachten Sie jedoch, daß deren Nutzung nur möglich ist, wenn die Arbeitsregisterbank vorher auch auf diese Register ausgerichtet wurde!

Im Gegensatz zu der zum AST9 von SGS-Thomson gehörenden Definitionsdatei sind für AS die Namen der Peripherieregister nur als allgemeine Registernamen definiert (R...), nicht auch noch als Arbeitsregister (r...). Dies ist so, weil AS Geschwindigkeitsgründen keine Aliasnamen für Register definieren kann.

4.33. 6804

Eigentlich habe ich diesen Prozessor ja nur eingebaut, um mich über das seltsame Gebaren von SGS-Thomson zu beklagen: Als ich das 6804-Datenbuch zum ersten Mal in die Hand bekam, fühlte ich mich ob des etwas ,,unvollständigen'' Befehlssatzes und der eingebauten Makros spontan an die ST62-Serie vom gleichen Hersteller erinnert. Ein genauerer Vergleich der Opcodes förderte erstaunliches zu Tage: Ein 6804-Opcode ergibt sich durch Spiegelung aller Bits im entsprechenden ST62-OpCode! Thomson hat hier also offensichtlich etwas Prozessorkern-Recycling betrieben...wogegen ja auch nichts einzuwenden wäre, wenn nicht so eine Verschleierungstaktik betrieben werden würde: andere Peripherie, Motorola- anstelle Zilog-Syntax sowie das häßliche Detail, in Opcodes enthaltene Argumente (z.B. Bitfelder mit Displacements) nicht zu drehen. Letzterer Punkt hat mich auch nach längerem Überlegen dazu bewogen, den 6804 doch in AS aufzunehmen. Ich wage übrigens keine Spekulationen, welche Abteilung bei Thomson von welcher abgekupfert hat...

Im Gegensatz zur ST62-Version enthält die Include-Datei für den 6804 keine Makros, die die Lücken im Befehlssatz etwas ,,auspolstern'' sollen. Dies überlasse ich dem geneigten Leser als Fingerübung!

4.34. TMS3201x

Offensichtlich ist es Ehrgeiz jedes Prozessorherstellers, seine eigene Notation für Hexadezimalkonstanten zu erfinden. Texas Instruments war bei diesen Prozessoren besonders originell: ein vorangestelltes >-Zeichen! Die Übernahme dieses Formates in AS hätte zu schweren Konflikten mit den Vergleichs-und Schiebeoperatoren von AS im Formelparser geführt. Ich habe mich deshalb für die Intel-Notation entschieden, zu der sich TI bei der 340x0-Serie und den 3201x-Nachfolgern ja dann auch durchgerungen hat...

Leider hat das Instruktionswort dieser Prozessoren nicht genügend Bits, um bei direkter Adressierung alle 8 Bits zu enthalten, weshalb der Datenadreßraum logisch in 2 Bänke zu 128 Wörtern gespalten ist. AS verwaltet diesen als ein durchgehendes Segment von 256 Wörtern und löscht bei direkten Zugriffen automatisch das Bit 7 (Ausnahme: Befehl SST, der nur in die obere Bank schreiben kann). Der Programmierer ist dafür erforderlich, daß das Bank-Bit stets den richtigen Wert hat!

Ein weiterer, nur sehr versteckt im Datenbuch stehender Hinweis: Die SUBC-Anweisung benötigt zur Ausführung intern mehr als einen Takt, das Steuerwerk arbeitet jedoch schon an dem nächsten Befehl weiter. Im auf ein SUBC folgenden Befehl darf deshalb nicht auf den Akkumulator zugegriffen werden. AS nimmt hier keine Prüfung vor!

4.35. TMS320C2x

Da ich nicht selber diesen Codegenerator geschrieben habe (was nichts an seiner Qualität mindert), kann ich nur kurz hier umreißen, wieso es Befehle gibt, bei denen ein vorangestelltes Label als untypisiert, d.h. keinem Adreßraum zugeordnet, gespeichert wird: Der 20er der TMS-Reihe kennt sowohl ein 64 Kbyte großes Code- als auch Datensegment. Je nach externer Beschaltung kann man dabei Code- und Datenbereiche überlappen, um z.B. Konstanten im Codebereich zu abzulegen und auf diese als Daten zuzugreifen (Ablage im Code ist notwendig, weil ältere AS-Versionen davon ausgehen, daß ein Datensegment aus RAM besteht, das in einem Standalone-System nach dem Einschalten keinen definierten Inhalt hat und verweigern in Segmenten außer Code deshalb die Ablage von Daten). Ohne dieses Feature würde AS nun jeden Zugriff auf die abgelegten Daten mit einer Warnung (,,Symbol aus falschem Segment'') quittieren. Im einzelnen erzeugen folgende Pseudobefehle untypisierte Labels:

BSS, STRING, RSTRING, BYTE, WORD , LONG, FLOAT
DOUBLE, EFLOAT, BFLOAT und TFLOAT

<Name>  EQU     $

4.36. TMS320C3x

Die größten Magenschmerzen bei diesem Prozessor hat mir die Syntax paralleler Befehle bereitet, die auf zwei Zeilen verteilt werden, wobei beide Befehle an sich auch sequentiell ausgeführt werden können. Deshalb erzeugt AS zuerst den Code für die einzelne erste Operation, wenn er dann in der zweiten Zeile erkennt, daß eine parallele Aweisung vorliegt, wird der zuerst erzeugte Code durch den neuen ersetzt. Im Listing kann man dies daran erkennen, daß der Programmzähler nicht weiterläuft und in der zweiten Zeile anstelle eines Doppelpunktes ein R vor dem erzeugten Code steht.

Bezüglich der doppelten senkrechten Striche und ihrer Position in der Zeile ist man nicht ganz so flexibel wie beim TI-Assembler: Entweder man schreibt sie anstelle eines Labels (d.h. in der ersten Spalte oder mit einem angehängten Doppelpunkt, das ist aber nicht mehr TI-kompatibel...) oder direkt vor den zweiten Befehl ohne Leerzeichen, sonst bekommt der Zeilenparser von AS Probleme und hält die Striche für das Mnemonic.

4.37. TMS9900

Wie bei den meisten älteren Prozessorfamilien auch, hatte TI seinerzeit ein eigenes Format zur Schreibweise von Hexadezimal- und Binärkonstanten verwendet, anstelle deren AS die normale, heute auch bei TI gebräuchliche Intel-Notation verwendet.

Die TI-Syntax für Register erlaubt es, daß anstelle eines echten Namens (entweder Rx oder WRx) auch eine einfache Integer-Zahl zwischen 0 und 15 benutzt werden kann. Dies hat zwei Folgen:

• R0...R15 bzw. WR0..WR15 sind einfache, vordefinierte Integersymbole mit den Werten 0..15, und die Definition von Registeraliasen funktioniert über schlichte EQUs.
• Im Gegensatz zu einigen anderen Prozessoren kann ich nicht das zusätzliche AS-Feature anbieten, daß das Kennzeichen für absolute Adressierung (hier ein Klammeraffe) weggelassen werden darf. Da ein fehlendes Kennzeichen hier aber Registernummern (im Bereich 0 bis 15) bedeuten würde, war das hier nicht möglich.

4.38. TMS70Cxx

Diese Prozessorreihe gehört noch zu den älteren, von TI entwickelten Reihen, und deswegen benutzt TI in ihren eigenen Assemblern noch die herstellereigene Syntax für hexadezimale und binäre Konstanten (vorangestelltes < bzw. ?). Da das in AS aber so nicht machbar ist, wird defaultmäßig die Intel-Syntax verwendet. Auf diese ist Texas bei den Nachfolgern dieser Familie, nämlich den 370ern auch umgestiegen. Beim genaueren Betrachten des Maschinenbefehlssatzes stellt man fest, daß ca. 80% der 7000er-Befehle binär aufwärtskompatibel sind, und auch die Assemblersyntax ist fast gleich - aber eben nur fast. Bei der Erweiterung des 7000er-Befehlssatzes hat TI nämlich auch gleich die Chance genutzt, die Syntax etwas zu vereinheitlichen und zu vereinfachen. Ich habe mich bemüht, einen Teil dieser änderungen auch in die 7000er Syntax einfließen zu lassen:

• Anstelle eines Prozentzeichens zur Kennzeichnung von unmittelbarer Adressierung darf auch das allgemein bekanntere Doppelkreuz verwendet werden.
• Wenn bei den Befehlen AND, BTJO, BTJZ, MOV, OR und XOR eine Port-Adresse (P...) als Quelle oder Ziel benutzt wird, ist es nicht notwendig, die Mnemonic-Form mit explizit angehängtem P zu benutzen - die allgemeine Form reicht genauso aus.
• Der vorangestelle Klammeraffe für absolute oder B-indizierte Adressierung darf weggelassen werden.
• Anstelle des CMPA-Befehls darf auch einfach CMP mit A als Ziel benutzt werden.
• Anstelle LDA oder STA darf auch einfach der MOV-Befehl mit A als Ziel bzw. Quelle benutzt werden.
• Anstelle des MOVD-Befehls darf auch MOVW benutzt werden.
• Anstelle von RETS oder RETI darf auch verkürzt RTS bzw. RTI geschrieben werden.
• TSTA bzw. TSTB dürfen auch als TST A bzw.TST B geschrieben werden.
• XCHB B ist als Alias für TSTB zugelassen.

4.39. TMS370xxx

Obwohl diese Prozessoren keine speziellen Befehle zur Bitmanipulation besitzen, wird mit Hilfe des Assemblers und des DBIT-Befehles (siehe dort) die Illusion erzeugt, als ob man einzelne Bits manipulieren würde. Dazu wird beim DBIT-Befehl eine Adresse mit einer Bitposition zusammengefaßt und in einem Symbol abgelegt, das man dann als Argument für die Pseudobefehle SBIT0, SBIT1, CMPBIT, JBIT0 und JBIT1 verwenden kann. Diese werden in die Befehle OR, AND, XOR, BTJZ und BTJO mit einer passenden Bitmaske übersetzt.

An diesen Bit-Symbolen ist überhaupt nichts geheimnisvolles, es handelt sich um schlichte Integerwerte, in deren unterer Hälfte die Speicheradresse und in deren oberer Hälfte die Bitstelle gespeichert wird. Man könnte sich seine Symbole also auch ohne weiteres selber basteln:

defbit  macro   name,bit,adr
name    equ     adr+(bit<<16)
        endm

4.40. MSP430

Der MSP430 wurde als RISC-Prozessor mit minimalem Stromverbrauch konzipiert. Aus diesem Grund ist der Satz von Befehlen, die der Prozessor in Hardware versteht, auf das absolut notwendige reduziert worden (da RISC-Prozessoren keinen Mikrocode besitzen, muß jeder Befehl mit zusätzlichem Silizium implementiert werden und erhöht so den Stromverbrauch). Eine Reihe von Befehlen, die bei anderen Prozessoren in Hardware gegossen wurden, werden beim MSP durch eine Emulation mit anderen Befehlen realisiert. Bei AS finden sich diese Befehle mit in der Datei REGMSP.INC. Wer diese Datei nicht einbindet, wird bei über der Hälfte der insgesamt von TI definierten Befehle Fehlermeldungen bekommen!!

4.41. COP8 & SC/MP

Leider Gottes hat sich auch National dazu entschieden, als Schreibweise für nichtdezimale Integer-Konstanten die von IBM-Großrechnern bekannte (und von mir vielgehaßte) Variante X'... zu benutzen. Das geht natürlich (wie immer) nicht. Zum Glück scheint der ASMCOP aber auch die C-Variante zuzulassen, und diese wurde deshalb der Default für die COPs...

4.42. 75K0

Wie bei einigen anderen Prozessoren auch, kennt die Assemblersprache der 75er von NEC Pseudo-Bitoperanden, d.h. man kann einem Symbol eine Kombination aus Adresse und Bitnummer zuweisen, die dann bei bitorientierten Befehlen anstelle direkter Ausdrücke verwendet werden kann. Die drei folgenden Befehle erzeugen daher z.B. identischen Code:

ADM     sfr     0fd8h
SOC     bit     ADM.3

        skt     0fd8h.3
        skt     ADM.3
        skt     SOC

4.43. 78K0

NEC benutzt in seinen Datenbüchern zur Kennzeichnung der Zugriffsweise auf absolute Adressen verschiedene Schreibweisen:

• absolut kurz: kein Präfix
• absolut lang: vorangestelltes !
• PC-relativ: vorangestelltes $

4.44. µPD772x

Sowohl 7720 als auch 7725 werden von dem gleichen Codegenerator behandelt und sind sich in ihren Befehlssatz extrem ähnlich. Trotzdem sollte man sich nicht zu der Annahme verleiten lassen, sie seien binär kompatibel: Um die längeren Adreßfelder und zusätzlichen Befehle unterbringen zu können, haben sich die Bitpositionen einiger Felder im Instruktionswort verschoben, die Instruktionslänge hat sich auch insgesamt von 23 auf 24 Bit geändert. Im Code-Format sind deshalb auch unterschiedliche Header-Ids für beide reserviert.

Gemeinsam ist beiden, daß sie neben Code- und Datensegment auch noch ein ROM zur Ablage von Konstanten besitzen. Dieses ist bei AS auf das ROMDATA-Segment abgebildet!

5. Dateiformate

In diesem Kapitel sollen die Formate von von AS erzeugten Dateien beschrieben werden, deren Format sich nicht direkt erschließt.

5.1. Code-Dateien

Das vom Assembler ausgegebene Codedatenformat muß in der Lage sein, die Codeteile für unterschiedliche Prozessoren voneinander zu trennen, und sieht daher etwas anders aus als gängige Formate. Obwohl dem Assembler Tools zur Bearbeitung der Codedateien beiliegen, halte ich es für guten Stil, das Format hier kurz offenzulegen:

Sofern in der Datei Mehrbyte-Integers gespeichert sind, werden sie im Intelformat abgelegt, d.h. mit dem LSB zuerst. Diese Regel gilt bereits für das 16-Bit-Kennungswort mit dem Wert $1489, d.h. jede Codedatei beginnt mit den Bytes $89/$14.

Danach folgt eine Reihe beliebig vieler ,,Records'', wobei ein Record entweder ein zusammenhängendes Teilfeld des Codes darstellt oder bestimmte Zusatzinformationen enthält. Eine Datei kann auch ohne Umschaltung des Prozessortyps mehrere Records enthalten, wenn Code- oder Konstantenbereiche durch reservierte (und nicht zu initialisierende) Speicherbereiche unterbrochen werden. Der Assembler versucht auf diese Weise, die Datei nicht länger als nötig werden zu lassen.

Allen Records ist gemein ist ein Header-Byte, das den Typ des Records und die damit folgenden Datenstrukturen festlegt. In einer Pascal-artigen Form läßt sich die Record-Struktur folgendermaßen beschreiben:

FileRecord = RECORD CASE Header:Byte OF
              $00:(Creator:ARRAY[] OF Char);
              $01..
              $7f:(StartAdr : LongInt;
                   Length   : Word;
                   Data     : ARRAY[0..Length-1] OF Byte);
              $80:(EntryPoint:LongInt);
              $81:(Header   : Byte;
                   Segment  : Byte;
                   Gran     : Byte;
                   StartAdr : LongInt;
                   Length   : Word;
                   Data     : ARRAY[0..Length-1] OF Byte);
             END

Ein Record mit einem Header-Byte von $81 ist ein Record, der Code oder Daten aus beliebigen Segmenten beinhalten kann. Das erste Byte (Header) gibt an, für welche Prozessorfamilie die folgenden Daten bzw. der folgende Code bestimmt ist (siehe Tabelle 5.1).

Das Segment-Feld gibt an, in welchen Adreßraum des Prozessors der folgende Code gehört. Dabei gilt die in Tabelle 5.2 angegeben Zuordnung.

Das Gran-Feld gibt die ,,Granularität'' des Codes an, d.h. die Größe der kleinsten, adressierbaren Einheit im folgenden Datensatz. Dieser Wert ist eine Funktion von Prozessortyp und Segment und ein wichtiges Detail für die Interpretation der beiden folgenden Felder, die Startadresse und Länge angeben: Während die Startadresse sich auf die Granularität bezieht, erfolgt die Längenangabe immer in Bytes! Wäre die Startadresse z.B. $300 und die Länge 12, so wäre die sich ergebende Endadresse bei einer Granularität von 1 $30b, bei einer Granularität von z.B. 4 jedoch $303! Andere Granularitäten als eins sind selten und treten in erster Linie bei Signalprozessoren auf, die nicht auf Einzelbyteverarbeitung ausgelegt sind deren Datenspeicher z.B. aus 64kWorten zu 16 Bit besteht (DSP56K). Der sich ergebende Speicherplatz beträgt dann zwar 128 KByte, er ist aber in 2 ¹⁶ Worten organisiert, die mit Adressen von 0,1,2,...65535 adressiert werden!

Die Startadresse ist 32-bittig, unabhängig von der Adreßbreite der jeweiligen Prozessorfamilie. Im Gegensatz dazu ist die Längenangabe nur 16 Bit lang, ein Record kann also maximal (4+4+2+(64K-1)) = 65545 Byte lang werden.

Daten-Records mit den Header-Bytes $01..$7f stellen eine Kurzschreibweise dar und stellen die Abwärtskompatibilität mit früheren Definitionen des Dateiformats her: Das Header-Byte gibt direkt den Prozessortyp gemäß der ersten Tabelle an, das Zielsegment ist auf CODE festgelegt und die Granularität ergibt sich aus dem Prozessortyp, aufgerundet auf eine Zweierpotenz von Bytes. AS bevorzugt diese Records, wenn Daten bzw. Code für das CODE-Segment anstehen.

Der Record mit dem Typ-Byte $80 legt den Einsprungpunkt fest, d.h. die Adresse, an der mit der Ausführung des Programmes begonnen werden soll. Ein solcher Record ist das Ergebnis einer END-Anweisung mit einer entsprechenden Adresse als Argument.

Der letzte Record in der Datei trägt das Header-Byte $00 und besitzt als einziges Datenfeld einen String, dessen Ende durch das Dateiende definiert ist. Dieser String spezifiziert, von welchem Programm diese Datei erzeugt wurde und hat keine weitere Bedeutung.

5.2. Debug-Dateien

Debug-Dateien können optional von AS erzeugt werden und liefern nachgeschalteten Werkzeugen wie Disassemblern oder Debuggern für diese wichtige Informationen. AS kann Debug-Informationen in drei Formaten ausgeben: Zum einen im Objekt-Format der AVR-Tools von Atmel sowie eine zu NoICE kompatible Kommandodatei und zum anderen in einem eigenen Format. Die ersten beiden werden in [4] bzw. der Dokumentation zu NoICE ausführlich beschrieben, deshalb beschränkt sich die folgende Beschreibung auf das AS-eigene MAP-Format:

Diese Informationen in einer MAP-Datei teilen sich in drei Gruppen:

• Symboltabelle
• Speicherberlegung, auf Sektionen verteilt
• Maschinenadressen von Quellzeilen

 <Zeilennummer>:<Adresse>

Segment <Segmentname>

File <Dateiname>

Die Symboltabelle folgt der Quellzeileninformation und ist wieder primär nach den Segmenten geordnet, aus denen die Symbole stammen. Im Gegensatz zur Zeileninformation kommt hier allerdings auch der Abschnitt NOTHING hinzu, der die Symbole beinhaltet, die keinem speziellen Adreßraum zugeordnet sind (z.B. Symbole, die einfach mit EQU definiert wurden). Die Einleitung eines Abschnittes in der Symboltabelle erfolgt mit einer Zeile der Form

Symbols in Segment <Segmentname>   .

Das erste Feld ist der Name des Symbols selber, eventuell erweitert um eine in eckigen Klammern eingeschlossene Sektionsnummer, die den Gültigkeitsbereich des Symbols einschränkt. Die zweite Spalte bezeichnet den Typ des Symbols: Int für Integerzahlen, Float für Gleitkommazahlen und String für Zeichenketten. Die dritte Zeile schließlich beinhaltet den eigentliche Wert des Symbols. Falls das Symbol eine Zeichenkette beinhaltet, ist es notwendig, Steuer- und Leerzeichen mit einer gesonderten Notation zu kennzeichnen, damit ein im String enthaltenes Leerzeichen nicht eventuell als Trennzeichen zur nächsten Spalte interpretiert werden kann. AS bedient sich dazu der bereits der in Assemblerquellen üblichen Schreibweise, den ASCII-Zahlenwert mit einem führenden Backslash (\) einzusetzen. Aus dem String

 Dies ist ein Test

 Dies\032ist\032ein\032Test

Das vierte Feld gibt - falls vorhanden - die Größe der Datenstruktur an, die an der durch das Symbol gekennzeichneten Adresse abgelegt ist. Ein Debugger kann eine solche Information z.B. nutzen, um symbolisch angesprochene Variablen direkt in der korrekten Länge aufzulisten. Hat AS keine Informationen über die Symbolgröße, so steht in diesem Feld eine schlichte -1.

Das fünfte und letzte Feld gibt schlußendlich durch eine 0 oder 1 an, ob das Symbol während der Assemblierung jemals referenziert wurde. Ein Programm, daß die Symboltabelle liest, kann auf diese Weise z.B. nicht benutzte Symbole automatisch verwerfen, da sie beim folgenden Debugging oder der Disassemblierung mit hoher Wahrscheinlichkeit auch nicht benötigt werden.

Der dritte Abschnitt in einer Debug-Datei beschreibt die im Programm benutzten Sektionen näher. Eine solche Beschreibung ist erforderlich, da Sektionen den Gültigkeitsbereich von Symbolen einschränken können. Je nach momentanem Stand des Programmzählers kann z.B. ein symbolischer Debugger einzelne Symboldefinitionen für eine Rückübersetzung nicht nutzen oder muß Prioritäten bei der Symbolnutzung beachten. Die Definition einer Sektion beginnt mit einer Zeile der Form

Info for Section nn ssss pp     ,

Programmteile, die außerhalb aller Sektionen liegen, werden nicht gesondert ausgewiesen. Diese ,,implizite Wurzelsektion'' trägt die Nummer -1 und wird auch als Vatersektion für Sektionen benutzt, die keine eigentliche Vatersektion besitzen.

Es ist möglich, daß die Datei Leerzeilen oder Kommentarzeilen (Semikolon am Zeilenanfang) beinhaltet. Diese sind von einem Leseprogramm zu ignorieren.

6. Hilfsprogramme

Um die Arbeit mit dem Codeformat des Assemblers etwas zu erleichtern, lege ich einige Progamme zu deren Bearbeitung bei. Für diese Programme gilt sinngemäß das gleiche wie in 1.1! Allen Programmen gemeinsam sind die Returncodes, die sie liefern (Tabelle 6.1).

Ebenso einträchtig wie AS lesen sie ihre Eingaben von STDIN und schreiben Meldungen auf STDOUT (bzw. Fehlermeldungen auf STDERR). Ein-und Ausgaben sollten sich daher problemlos umleiten lassen.

Sofern Programme im folgenden Zahlen-oder Adreßangaben von der Kommandozeile lesen, dürfen diese auch hexadezimal geschrieben werden, indem man sie mit einem voranstehenden Dollarzeichen versieht (z.B. $10 anstelle von 16).

Unix-Shells ordnen dem Dollarzeichen allerdings eine spezielle Bedeutung zu (Parameterexpansion), weshalb es nötig ist, einem Dollarzeichen direkt einen Backslash voranzustellen.

Ansonsten folgen die Aufrufkonventionen und -variationen (bis auf PLIST und AS2MSG) denen von AS, d.h. man kann dauernd gebrauchte Schalter in einer Environmentvariablen ablegen (deren Name sich aus dem Anhängen von CMD an den Programmnamen ergibt, z.B. BINDCMD für BIND), Optionen negieren und Groß-bzw. Kleinschreibung erzwingen (näheres zu dem Wie in Abschnitt 2.4).

Sofern Adreßangaben benutzt werden, beziehen sie sich immer auf die Granularität des Adreßraumes des jeweiligen Prozessors; beim PIC bedeutet z.B. eine Adreßdifferenz von 1 nicht ein Byte, sondern ein Wort.

6.1. PLIST

PLIST ist das einfachste Programm der vier mitgelieferten; es dient einfach nur dazu, die in einer Codedatei gespeicherten Records aufzulisten. Da das Programm nicht allzuviel bewirkt, ist der Aufruf ziemlich simpel:

    PLIST $<$Dateiname$>$

ACHTUNG! An dieser Stelle sind keine Jokerzeichen erlaubt! Falls mit einem Befehl trotzdem mehrere Programmdateien gelistet werden sollen, kann man sich mit folgendem ''Minibatch'' behelfen:

    for %n in (*.p) do plist %n

• Codetyp: die Prozessorfamilie, für die der Code erzeugt wurde.
• Startadresse: absolute Speicheradresse, an die der Code zu laden ist.
• Länge: Länge des Codestücks in Byte.
• Endadresse: letzte absolute Adresse des Codestücks. Diese berechnet sich als Startadresse+Länge-1.

Zuletzt gibt PLIST noch einen Copyrightvermerk aus, sofern er einen solchen in der Datei findet, und die Summe aller Codelängen.

PLIST ist praktisch ein DIR für Codedateien. Man kann es benutzen, um sich den Inhalt einer Datei auflisten zu lassen, bevor man sie weiterbearbeitet.

6.2. BIND

BIND ist ein Programm, mit dem man die Records mehrerer Codedateien in eine Datei zusammenkopieren kann. Die dabei vorhandene Filterfunktion erlaubt es aber auch, nur Records eines bestimmten Typs zu übernehmen. Auf diese Weise kann BIND auch dazu verwendet werden, um eine Codedatei in mehrere aufzuspalten.

Die allgemeine Syntax von BIND lautet

   BIND <Quelldatei(en)> <Zieldatei> [Optionen]

An Optionen definiert BIND momentan nur eine:

• f <Header[,Header...]>: gibt eine Liste von Header-IDs an, die kopiert werden sollen. Alle anderen Records werden nicht kopiert. Ohne diese Angabe werden alle Records kopiert. Die in der Liste angegebenen entsprechen dem Header-Feld in der Recordstruktur, wie es in Abschnitt 5.1 beschrieben wurden. Die einzelnen Header-Nummern in der Liste werden durch Kommas getrennt.

   BIND <Quellname> <Zielname> -f $31

6.3. P2HEX

P2HEX ist eine Erweiterung von BIND. Es besitzt alle Kommandozeilenoptionen von BIND und hat die gleichen Konventionen bzgl. Dateinamen. Im Gegensatz zu BIND wird die Zieldatei aber als Hexfile ausgegeben, d.h. als eine Folge von Zeilen, die den Code als ASCII-Hexzahlen enthalten.

P2HEX kennt 8 verschiedene Zielformate, die über den Kommandozeilenparameter F ausgewählt werden können:

• Motorola S-Record (-F Moto)
• MOS Hex (-F MOS)
• Intel-Hex (Intellec-8, -F Intel)
• 16-Bit Intel-Hex (MCS-86, -F Intel16)
• 32-Bit Intel-Hex (-F Intel32)
• Tektronix Hex (-F Tex)
• Texas Instruments DSK (-F DSK)
• Atmel AVR Generic (-F Atmel, siehe [4])

  -m <0..3>

  p2hex test -m 2
  rename test.hex test.obl
  p2hex test -m 3
  rename test.hex test.obh

 +5

Finden sich Code-Records verschiedener Prozessoren in einer Quelldatei, so erscheinen die verschiedenen Hexformate auch gemischt in der Zieldatei --- es empfiehlt sich also dringend, von der Filterfunktion Gebrauch zu machen.

Neben dem Codetypenfilter kennt P2HEX noch ein Adreßfilter, das nützlich ist, falls der Code auf mehrere EPROMs verteilt werden muß:

  -r <Startadresse>-<Endadresse>

p2hex <Quelldatei> eprom1 -f $31 -r $0000-$1fff
p2hex <Quelldatei> eprom2 -f $31 -r $2000-$3fff
p2hex <Quelldatei> eprom3 -f $31 -r $4000-$5fff
p2hex <Quelldatei> eprom4 -f $31 -r $6000-$7fff

ACHTUNG! Die Splittung ändert nichts an den absoluten Adressen, die in den Hexfiles stehen! Sollen die Adressen im Hexfile bei 0 beginnen, so kann man dies durch den zusätzlichen Schalter

 -a

Als Sonderwerte für Start-und Endadresse beim r-Parameter ist ein schlichtes Dollar-Zeichen ($) erlaubt. Diese kennzeichnet die erste bzw. letzte in der Programmdatei belegte Adresse. Wer also sicher sein will, daß immer das ganze Programm in der Hex-Datei abgelegt wird, braucht sich mit dem Schalter

 -r $-$

 -r $-$7fff

Den Inhalt einer Datei kann man mit einem Offset auf eine beliebige Position verschieben; diesen Offset hängt man einfach in Klammern an den Dateinamen an. Ist der Code in einer Datei z.B. auf Adresse 0 in der P-Datei abgelegt, man möchte ihn jedoch auf Adresse 1000h verschieben, so hängt man an ($1000) an den Dateinamen (ohne Leerzeichen!) an.

Da das TI-DSK-Format Daten und Code unterscheiden kann, läßt sich mit dem Schalter

 -d <Start>-<Ende>

 -e <Adresse> ,

Leider ist sich die Literatur nicht ganz über die Endezeile für Intel-Hexfiles einig. P2HEX kennt daher 3 Varianten, einstellbar über den Parameter i mit einer nachfolgenden Ziffer:

0

:00000001FF

1

:00000001

2

:0000000000

Defaultmäßig wird die Variante 0 benutzt, die die gebräuchlichste zu sein scheint.

Fehlt der Zieldateiangabe eine Endung, so wird HEX als Endung angenommen.

Defaultmäßig gibt P2HEX pro Zeile maximal 16 Datenbytes aus, wie es auch die meisten anderen Tools tun, die Hex-Files erzeugen. Wollen Sie dies ändern, so können Sie dies mit dem Schalter

-l <Anzahl>

Meist werden die temporären, von AS erzeugten Code-Dateien nach einer Umwandlung nicht mehr unbedingt gebraucht. Mit der Kommandozeilen- option

-k

Anders als BIND erzeugt P2HEX keine Leerdatei, wenn nur ein Dateiname (=Zieldatei) angegeben wurde, sondern bearbeitet die dazugehörige Codedatei. Es ist also ein Minimalaufruf à la

 P2HEX <Name>

6.4. P2BIN

P2BIN funktioniert wie P2HEX und bietet die gleichen Optionen (bis auf die a- und i- Optionen, die bei Binärdateien keinen Sinn ergeben), nur wird das Ergebnis nicht als Hexdatei, sondern als einfache Binärdatei abgelegt. Dies kann dann z.B. direkt in ein EPROM gebrannt werden.

Zur Beeinflussung der Binärdatei kennt P2BIN gegenüber P2HEX noch drei weitere Optionen:

• l <8-Bit-Zahl>: gibt den Wert an, mit dem unbenutzte Speicherstellen in der Datei gefüllt werden sollen. Defaultmäßig ist der Wert $ff, so daß ein halbwegs intelligenter EPROM-Brenner sie überspringt. Man kann aber hiermit auch andere Werte einstellen, z.B. enthalten die gelöschten Speicherzellen der MCS-48-EPROM-Versionen Nullen. In einem solchen Falle wäre 0 der richtige Wert.
• s: weist das Programm an, eine Prüfsumme über die Binärdatei zu berechnen. Die Prüfsumme wird einmal als 32-Bit-Wert ausgegeben, zum anderen wird das Zweierkomplement der Bits 0..7 in der letzten Speicherstelle abgelegt, so daß die Modulo-256-Summe zu 0 wird.
• m: für den Fall, daß ein Prozessor mit 16- oder 32-Bit-Datenbus eingesetzt wird und die Binärdatei für mehrere EPROMs aufgesplittet werden muß. Das Argument kann folgende Werte annnehmen:
  • ALL: alles kopieren
  • ODD: alle Bytes mit ungerader Adresse kopieren
  • EVEN: alle Bytes mit gerader Adresse kopieren
  • BYTE0..BYTE3: nur alle Bytes kopieren, deren Adresse die Form 4n+0...4n+3 hat.
  • WORD0,WORD1: nur das untere bzw. obere 16-Bit-Wort der 32-Bit-Worte kopieren.

Nicht wundern: Bei letzteren Optionen ist die Binärdatei um den Faktor 2 oder 4 kleiner als bei ALL. Dies ist bei konstantem Adreßfenster logisch!

Falls die Code-Datei keine Startadresse enthält, kann man diese analog zu P2HEX über die -e-Kommandozeilenoption vorgeben. Auf Anforderung teilt P2BIN ihren Wert der Ergebnisdatei voran. Mit der Kommandozeilenoption

-S

6.5. AS2MSG

Bei AS2MSG handelt es sich eigentlich um kein Hilfsprogramm, sondern um ein Filter, das (glücklichen) Besitzern von Borland-Pascal 7.0 das Arbeiten mit dem Assembler erleichtern soll. In den DOS-Arbeitsumgebungen existiert ein ,,Tools''-Menü, das man um eigene Programme, z.B. AS erweitern kann. Das Filter erlaubt, die von AS gelieferten Fehlermeldungen mit Zeilenangabe direkt im Editorfenster anzuzeigen. Dazu muß im Tools-Menü ein neuer Eintrag angelegt werden (Options/Tools/New). Tragen Sie in die einzelnen Felder folgende Werte ein :

• Title: ~M~akroassembler
• Program path: AS
• Command line: -E !1 $EDNAME $CAP MSG(AS2MSG) $NOSWAP $SAVE ALL
• bei Bedarf einen Hotkey zuordnen (z.B. Shift-F7)

Ich setze dabei voraus, daß sowohl AS als auch AS2MSG sich in einem Verzeichnis befinden, welches in der Pfadliste aufgeführt ist. Nach einem Druck auf dem passenden Hotkey (oder Auswahl aus dem Tools-Menü) wird AS mit dem Namen der Textdatei im aktiven Editorfenster aufgerufen. Die dabei aufgetretenen Fehler werden in ein separates Fenster geleitet, durch das man nun ,,browsen'' kann. Mit Ctrl-Enter springt man eine fehlerhafte Zeile an. Zusätzlich enthält das Fenster die Statistik, die AS am Ende der Assemblierung ausgibt. Diese erhalten als Dummy-Zeilennummer 1.

Für diese Arbeitsweise sind sowohl TURBO.EXE (Real Mode) als auch BP.EXE (Protected Mode) geeignet. Ich empfehle BP, da in dieser Variante beim Aufruf nicht erst der halbe DOS-Speicher ,,freigeswappt'' werden muß.

A. Fehlermeldungen von AS

Im folgenden findet sich eine halb-tabellarische Auflistung der in AS definierten Fehlermeldungen. Zu jeder Fehlermeldung finden sich folgende Angaben:

• interne Fehlernummer (für den Anwender nur mit der n-Option sichtbar);
• Fehlermeldung im Klartext;
• Typ:
  • Warnung: zeigt mögliche Fehler oder ineffizienten Code an. Assemblierung geht weiter.
  • Fehler: echte Fehler. Assemblierung geht weiter, aber keine Code-Datei wird geschrieben.
  • Fatal: schwerwiegende Fehler. Assemblierung wird abgebrochen.
• Ursache: die Situation(en), in denen der Fehler ausgegeben wird;
• Argument: Die Ausgabe, die auf Wunsch als erweiterte Fehlermeldung erfolgt.