Z80 SBCへの CPM 搭載（3）

　より理解を容易にするために、CP/M（Control Program　for Microcomputer)　が作動しているときのメモリ・マップを左図に示します。

　メモリは、８０８０、Ｚ８０が直接アクセスできる、００００Ｈ番地からＦＦＦＦＨ番地までのいわゆる６４ｋバイトのＲＡＭ(Random access memory) 領域が必要です。

　今回搭載した６２ｋ ＣＰ/ＭではＤＣ００Ｈ～Ｆ１ＦＦＨ番地に CCP (Console Command Processor) と BDOS（Basic Disk Operating System）が入り、次いでＦ２００Ｈ～Ｆ４３０Ｈ番地に BIOS（Basic Input and Output System）が入ります。

　そしてこの状態で、Ｆ２００Ｈ番地からプログラムをスタートさせればＣＰ/Ｍがスタートするのです。（もちろん前回までに述べたＤＩＳＫ（ＣＦＣａｒｄ）などが作動する環境で、、、、）


　ところがＣＰ/Ｍを移植するに際して、大変ありがたいことに、ＣＣＰとＢＤＯＳを合体させたファイルが、CPM22.sys 62kCPM.sys など呼ばれて存在します。
　既述のCPUVille のサイトのＣＰ／Ｍの項目（ http://cpuville.com/Code/CPM-on-a-new-computer.html )でのべられているように、「The Nonofficial CP / M Web Site」にある　http://www.cpm.z80.de/binary.html の　CP/M 2.2 BINARY ファイル（左下図）がそれに相当します。

　このファイルをダウンロードすると cpm22-b というフォルダーが得られ、目的とした　ＣＰＭ．ＳＹＳのほか、ＣＰ/Ｍ８０のアプリケーション・ソフトが沢山入っていて有益です。（またこれらのソフトは個人が趣味で使うかぎり問題はないようです。）

　このＣＰＭ．ＳＹＳは６２ｋＣＰ／Ｍ用で、かつハードに依存しないので、そのまま使うことが出来ますが、今回の場合あらかじめ、バイナリ・エディタを使って、００００Ｈ～１５ＦＦＨにファイルの長さをそろえておく必要があります。（下図の下部にある青色の部分を消去）

　一方、個々のハードウェア依存部分はBIOSに集中されているので、この部分さえ修正すれば自作のボードでＣＰ/Ｍ８０を走らせることが出来るわけです。

　BIOSはオリジナルに雛形があり（A Skeletal CBIOS）、これにひとつひとつパラメータを入れていってもいいのですが、今回は
CPUVille のサイトで使われている z80_cbios.bin を使わせていただくことにしました。そうは言っても修正部分はありますが、ほんのわずかです。

「Z80 SBC（シングルボード・コンピュータ）の製作　（６）　モニタープログラムの搭載」で述べたように、このz80_cbios.bin中にある82C51 の
　Data Register address　　 を 02H -> 30H へ
　Control Register address　を 03H -> 31H へ変更します。

　さらにz80_cbios.binファイルの先頭に、左図のように 00 00 00 00 とＮＯＰをアドレスを整合させるため、４個挿入しておきます。

　このようにして出来た、新しいＣＰＭ．ＳＹＳとz80_cbios.binをそれぞれＣＰＭ．ＳＹＳをＤＣ００Ｈ～Ｆ１ＦＦＨに、z80_cbios.binをＦ２００Ｈ～にメモリに置き、Ｆ２００Ｈからプログラムをスタートさせれば a>　とプロンプトが表示されるはずで、動作の確認が出来ます。（この段階では Copyright のクレジットは出ませんし、プロンプトも A> ではなく小文字です。DISKへのアクセスも出来ません）

さらにシステム全体を理解するために下図を示します。

　中央が前述した、メモリ領域をすべてＲＡＭにしたメモリマップで、ＣＰ/Ｍはこの状態で走ります。

　ついでながらＴＰＡ(Transient Program Area)はトランジェントコマンドがロードされるメモリ上の領域で０１００Ｈ番地から始まりますし、００００Ｈ～００ＦＦＨ番地はＣＰ/Ｍのワークエリアです。

　そして、左側が００００Ｈ～３ＦＦＦＨのＲＯＭ領域（１６ｋbyte)を表したもので、右に拡大したものを掲げました。

　Ｚ８０システムのスタート番地（００００Ｈ番地）には「Z80 SBC（シングルボード・コンピュータ）の製作　（６）　モニタープログラムの搭載」で述べたモニタープログラムがあります。
　１Ｃ００Ｈ～３４３０Ｈ番地にはＣＣＰ＋ＢＤＯＳ＋ＢＩＯＳが一体化して収めてありますので、Ｚ８０の便利なメモリ転送機能を利用してＣＰ/Ｍをスタートさせることが出来ます。
　すなわち、

MOUNT_CPM:
   LD   HL, 1C00H  ;Start addrs cp/m on ROM
   LD   BC, 1380H  ;Program Length
   LD   DE,0DC00H  ;Addrs to transfer
   LDIR
;
   3E   01H       ;Memory Bank Change
   D3   38H
;
   JP   0F200H    ;Jp to CP/M Start Addrs

 しかしながら通常のＣＰ/ＭスタートはＤＩＳＫ（ＣＦＣＡＲＤ）から実行されます。

　左図はその説明図です。複数あるディスクの最初のディスク（ＤＩＳＫ０またはＤＩＳＫ Ａ）の最初のトラック（ＴＲＡＣＫ０）の最初のセクター（ＳＥＣＴＯＲ０）の部分を示しています。

ＴＲＡＣＫ０、ＳＥＣＴＯＲ０　には
　　ＩＰＬ（ Initial Program Loader )

ＴＲＡＣＫ０、ＳＥＣＴＯＲ２から２６
および　ＴＲＡＣＫ１、ＳＥＣＴＯＲ１から２５　には
　　ＣＣＰ＋ＢＤＯＳ＋ＢＩＯＳ

がそれぞれ記録してあります。

実施例で、この場合のＣＰ/Ｍスタートを説明すると、
・ モニタープログラムからＤＩＳＫのＩＰＬを８０００Ｈにロード
・ このＩＰＬを８０００Ｈからスタートさせると、ＤＩＳＫにあるＣＣＰ＋ＢＤＯＳ＋ＢＩＯＳをＤＣ００Ｈへロードし、
・ 次いで、メモリバンクをオールＲＡＭに切り替え、Ｆ２００ＨからＣＰ/Ｍをスタート
となります。

　以上から分かるように、ＣＰ/Ｍを構成するためのファイルは、前述の
　ＣＰＭ．ＳＹＳ（修正版）とz80_cbios.bin（修正版）にくわえて、
　ＩＰＬ：プログラムの役割については既述
　ＰＵＴＳＹＳ：ＤＩＳＫ０の最初の部分にＣＰＭ．ＳＹＳ（修正版）とz80_cbios.bin（修正版）およびＩＰＬを書き込む

　ＦＯＲＭＡＴ：ＤＩＳＫの使用セクターのすべてにＥ５を書き込む

などがあり、それらを組み合わせて構築します。

　詳細は　ＣＰＵＶｉｌｌｅ　http://cpuville.com/Code/CPM-on-a-new-computer.html　を参照ください。

　以上はZ80 SBCへの CPM 搭載についての全体像の備忘記録で、マニュアルではありませんので整合性や誤解などについてはご容赦ください。

　とはいうもののこのＣＰＵＶｉｌｌｅの記事「 Setting up CP/M 2.2 on a New Z80 Computer」は本当に役に立ちました改めて Donn Stewart　さんに感謝です。

　現在は自作のZ80 SBCでＣＰ/Ｍ‐８０が軽快に動いています。
　強いて気になる点は、ＤＩＳＫの１セクターが５１２バイトもある中で、１２８バイトしか使われていないので、１２８ＧＢのＣＦカードでも２４３ｋバイトのＤＩＳＫ４台構成である点です。

　またZ80 SBCもAKI-80ボードを使えばよりシンプルになることを思いつき、これに　Grant Searle　さんのシステムを載せてみたいと考えています。

完