電子工作/ハードウェア
6502とAppleⅡシステムROMの秘密
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わずか2キロバイトの中に 創造された宇宙を解き明かす。
プロセッサーを構成する回路を極限までミニマル化したエキセントリックなCPU6502。
6502 を巧みに使い倒し1バイトの無駄もなくプログラミングされたモニターROMにより最大のパフォーマンスを発揮した名機 Apple II。
本書は実機を用意しなくとも楽しめるよう、 エミュレーターを利用して6502とApple IIの機械語プログラミングの神髄を堪能するレトロCPUガイドブックです。
(本書まえがきより抜粋)
本書のテーマは、端的に言えば、マイクロプロセッサー6502と、パーソナルコン ピューターApple IIの素晴らしさを、できるだけ詳しく語ることにあります。それ で本一冊分の話題があるのかと疑念を抱かれる方もあるかもしれませんが、とんで もない。いずれにも、本一冊では、とうてい語り尽くせないほどの広さと深さのあ る世界が広がっています。
本書は、その中から、どうしても外せないというエッセ ンスを選りすぐって一冊にまとめたものです。
6502は、かなりミニマムな構成ながら、そこから簡単には想像できないほどの性 能を発揮する8ビットマイクロプロセッサーです。
そしてApple IIは、6502の特徴 を最大限に活用し、さらに相乗効果によって極限とも言えるパフォーマンスを発揮 するよう設計された、地球を代表するパーソナルコンピューターです。
6502が登場 してからすでに約45年、Apple IIが発売されてからでも約43年が経過しようとしています。つまり、いずれもほぼ半世紀前の製品ということになります。そんな昔の ものを今更掘り起こしてもしかたがないだろうと思われるかもしれません。しかし、 6502とApple IIの組み合わせによって生み出された妙技は、そのまま忘れ去ってし まうには、あまりにももったいないものです。
これまでにも、断片的に語られてきたことはあるでしょうが、Apple IIの商業的な成功と、その後のAppleの発展がかえって邪魔をして、多くの人に十分に理解されているとは考えにくく、それはもどかしいことでした。
本書の目的としては、そのような最高の面白さを与えてくれた仕組みを、 半世紀近く経った今、冷静に見直し、改めて書籍として書き留めて後世に伝えたい という、ちょっと大仰なものも含まれています。6502やApple IIについては、名前しか聞いたことがないという人も、多少なりとも知っていると自負している人も、 それらの組み合わせが生み出す有史以来最高のからくりの凄さを改めて味わい、その秘訣を理解することを楽しんでいただければ、本書を著した甲斐があるというものです。
プロセッサーを構成する回路を極限までミニマル化したエキセントリックなCPU6502。
6502 を巧みに使い倒し1バイトの無駄もなくプログラミングされたモニターROMにより最大のパフォーマンスを発揮した名機 Apple II。
本書は実機を用意しなくとも楽しめるよう、 エミュレーターを利用して6502とApple IIの機械語プログラミングの神髄を堪能するレトロCPUガイドブックです。
(本書まえがきより抜粋)
本書のテーマは、端的に言えば、マイクロプロセッサー6502と、パーソナルコン ピューターApple IIの素晴らしさを、できるだけ詳しく語ることにあります。それ で本一冊分の話題があるのかと疑念を抱かれる方もあるかもしれませんが、とんで もない。いずれにも、本一冊では、とうてい語り尽くせないほどの広さと深さのあ る世界が広がっています。
本書は、その中から、どうしても外せないというエッセ ンスを選りすぐって一冊にまとめたものです。
6502は、かなりミニマムな構成ながら、そこから簡単には想像できないほどの性 能を発揮する8ビットマイクロプロセッサーです。
そしてApple IIは、6502の特徴 を最大限に活用し、さらに相乗効果によって極限とも言えるパフォーマンスを発揮 するよう設計された、地球を代表するパーソナルコンピューターです。
6502が登場 してからすでに約45年、Apple IIが発売されてからでも約43年が経過しようとしています。つまり、いずれもほぼ半世紀前の製品ということになります。そんな昔の ものを今更掘り起こしてもしかたがないだろうと思われるかもしれません。しかし、 6502とApple IIの組み合わせによって生み出された妙技は、そのまま忘れ去ってし まうには、あまりにももったいないものです。
これまでにも、断片的に語られてきたことはあるでしょうが、Apple IIの商業的な成功と、その後のAppleの発展がかえって邪魔をして、多くの人に十分に理解されているとは考えにくく、それはもどかしいことでした。
本書の目的としては、そのような最高の面白さを与えてくれた仕組みを、 半世紀近く経った今、冷静に見直し、改めて書籍として書き留めて後世に伝えたい という、ちょっと大仰なものも含まれています。6502やApple IIについては、名前しか聞いたことがないという人も、多少なりとも知っていると自負している人も、 それらの組み合わせが生み出す有史以来最高のからくりの凄さを改めて味わい、その秘訣を理解することを楽しんでいただければ、本書を著した甲斐があるというものです。
第1章 6502とApple II
1-1 6502とApple IIの親密な関係
どうしてもマイナーなマイクロプロセッサー
狙ったのはマイクロプロセッサーの価格破壊!?
ミニマリストのプロセッサー
6502に依存しているApple IIの設計
6502を採用した初期の製品
6502を採用した製品の発展
1-2 現在の6502に関する活動
6502をリバースエンジニアリング
6502を巨大なハードウェアで再現
1-3 エミュレーターで蘇る6502とApple II
いろいろなApple IIエミュレーター
Apple II jsの使い方
第2章 6502誕生の背景
2-1 インテルが作ったマイクロプロセッサーの基礎
汎用8ビットマイクロプロセッサー登場前夜
8ビットマイクロプロセッサーの時代へ
2-2 最初から汎用8ビットプロセッサーに的を絞ったモトローラ
インテルの80系に対抗しうるモトローラの68系
2-3 モトローラからMOS Technologyへ
6800をとことん簡略化して低コストを目指す
6501と6502の誕生
モトローラによる訴訟と和解
第3章 6800との比較で明確になる6502の開発意図
3-1 6800と共通性の高いピンアサイン
ハードウェア的には互換性があった6800と6501
6800とかなりの共通性を残した6502のピンアサイン
似て非なる6800と6502のクロック信号
3-2 開発意図を反映した6502のレジスター構成
大きなくくりでは6800と一致する6502のレジスター構成
極限まで簡略化した6502のレジスター
3-3 このクラスには不似合いなほど強力なアドレッシングモード
CPUの「アドレッシングモード」とは?
アキュムレーターモード
イミーディエイト
アブソリュート
ゼロページ
インデックスト・アブソリュート
インデックスト・ゼロページ
インダイレクト
インデックスト・インダイレクト
インダイレクト・インデックスト
リラティブ
インプライド
第4章 6502のインストラクションセット
4-1 8×8のマトリクスで見るインストラクション一覧
1バイトに軽く収まる全命令語
命令コードの中で命令の種類を表すビットパターン
命令コードの中でアドレッシングモードを表すビットパターン
4-2 アルファベット順インストラクション解説
6502インストラクションセット一覧の見方
ニーモニック解説
第5章 Apple IIのハードウェア概要
5-1 Apple IIの機能ブロック
ゲーム専用機のない時代にゲームマシンとしての性格も獲得
CPUとビデオが対等に動作するアーキテクチャ
3つの画面モードを切り替える、もう1つのマルチプレクサ
5-2 Apple IIのメモリマップ
全メモリ空間=64KBの割り振り方
3種類のRAM容量の構成
RAMのさまざまな用途
5-3 Apple IIのグラフィック機能
3種類×2+αのビデオモード
画面モードの切り替え
カラーキラーとボードのレビジョン
テキストモード
画面表示用文字コード
低解像度グラフィック
高解像度グラフィック画面の変態的なアドレス構成
モノクロのメモリ容量で6色を出す秘密
高解像度グラフィックの注意点
5-4 Apple IIの内臓I/O機能
キーボード入力
カセット入出力/スピーカー出力
パドル入力
アナンシエータ出力
5-5 Apple IIの拡張スロットの仕組み
独自の拡張バスを装備
スロットごとに割り振られたI/Oアドレス
スロットごとのプログラムROMのアドレスと共通ROM空間
第6章 Apple IIファームウェア詳解
6-1 システムモニターだけではないROM領域マップ
Apple IIとApple II plus
オプションのProgrammer's Aid #1
6-2 BASICだけではない6KBASICのROMの中身
6K BASICのROMに潜む3つの驚き
ミニアセンブラー
浮動小数点演算ルーチン
仮想16ビットCPUインタープリターSweet 16
6-3 超高密度モニターROMの中身
モニターROMの利用マップ
モニターROMによるゼロページ利用マップ
モニターROMのエントリーポイント
第7章 Apple II モニターコマンド
7-1 システムモニターコマンドの使い方
モニターへの入り方
モニターコマンドを使う
7-2 ちょっと特殊なモニター操作
複数コマンドの連続実行
簡易計算機能
入出力のリダイレクト設定
コントロールキーによる操作
7-3 6K BASIC ROMに滑り込ませたミニアセンブラー
ミニアセンブラーの起動
ミニアセンブラーの入力フォーマット
モニターコマンドの実行
1-1 6502とApple IIの親密な関係
どうしてもマイナーなマイクロプロセッサー
狙ったのはマイクロプロセッサーの価格破壊!?
ミニマリストのプロセッサー
6502に依存しているApple IIの設計
6502を採用した初期の製品
6502を採用した製品の発展
1-2 現在の6502に関する活動
6502をリバースエンジニアリング
6502を巨大なハードウェアで再現
1-3 エミュレーターで蘇る6502とApple II
いろいろなApple IIエミュレーター
Apple II jsの使い方
第2章 6502誕生の背景
2-1 インテルが作ったマイクロプロセッサーの基礎
汎用8ビットマイクロプロセッサー登場前夜
8ビットマイクロプロセッサーの時代へ
2-2 最初から汎用8ビットプロセッサーに的を絞ったモトローラ
インテルの80系に対抗しうるモトローラの68系
2-3 モトローラからMOS Technologyへ
6800をとことん簡略化して低コストを目指す
6501と6502の誕生
モトローラによる訴訟と和解
第3章 6800との比較で明確になる6502の開発意図
3-1 6800と共通性の高いピンアサイン
ハードウェア的には互換性があった6800と6501
6800とかなりの共通性を残した6502のピンアサイン
似て非なる6800と6502のクロック信号
3-2 開発意図を反映した6502のレジスター構成
大きなくくりでは6800と一致する6502のレジスター構成
極限まで簡略化した6502のレジスター
3-3 このクラスには不似合いなほど強力なアドレッシングモード
CPUの「アドレッシングモード」とは?
アキュムレーターモード
イミーディエイト
アブソリュート
ゼロページ
インデックスト・アブソリュート
インデックスト・ゼロページ
インダイレクト
インデックスト・インダイレクト
インダイレクト・インデックスト
リラティブ
インプライド
第4章 6502のインストラクションセット
4-1 8×8のマトリクスで見るインストラクション一覧
1バイトに軽く収まる全命令語
命令コードの中で命令の種類を表すビットパターン
命令コードの中でアドレッシングモードを表すビットパターン
4-2 アルファベット順インストラクション解説
6502インストラクションセット一覧の見方
ニーモニック解説
第5章 Apple IIのハードウェア概要
5-1 Apple IIの機能ブロック
ゲーム専用機のない時代にゲームマシンとしての性格も獲得
CPUとビデオが対等に動作するアーキテクチャ
3つの画面モードを切り替える、もう1つのマルチプレクサ
5-2 Apple IIのメモリマップ
全メモリ空間=64KBの割り振り方
3種類のRAM容量の構成
RAMのさまざまな用途
5-3 Apple IIのグラフィック機能
3種類×2+αのビデオモード
画面モードの切り替え
カラーキラーとボードのレビジョン
テキストモード
画面表示用文字コード
低解像度グラフィック
高解像度グラフィック画面の変態的なアドレス構成
モノクロのメモリ容量で6色を出す秘密
高解像度グラフィックの注意点
5-4 Apple IIの内臓I/O機能
キーボード入力
カセット入出力/スピーカー出力
パドル入力
アナンシエータ出力
5-5 Apple IIの拡張スロットの仕組み
独自の拡張バスを装備
スロットごとに割り振られたI/Oアドレス
スロットごとのプログラムROMのアドレスと共通ROM空間
第6章 Apple IIファームウェア詳解
6-1 システムモニターだけではないROM領域マップ
Apple IIとApple II plus
オプションのProgrammer's Aid #1
6-2 BASICだけではない6KBASICのROMの中身
6K BASICのROMに潜む3つの驚き
ミニアセンブラー
浮動小数点演算ルーチン
仮想16ビットCPUインタープリターSweet 16
6-3 超高密度モニターROMの中身
モニターROMの利用マップ
モニターROMによるゼロページ利用マップ
モニターROMのエントリーポイント
第7章 Apple II モニターコマンド
7-1 システムモニターコマンドの使い方
モニターへの入り方
モニターコマンドを使う
7-2 ちょっと特殊なモニター操作
複数コマンドの連続実行
簡易計算機能
入出力のリダイレクト設定
コントロールキーによる操作
7-3 6K BASIC ROMに滑り込ませたミニアセンブラー
ミニアセンブラーの起動
ミニアセンブラーの入力フォーマット
モニターコマンドの実行
1984 年東京都立大学大学院工学研究科修了。同年、富士ゼロックス株式会社に入社。1999 年から フリーランスとなり現在に至る。大学時代にApple IIに感化され、パソコンに目覚める。在学中から月 刊 I/O 誌、月刊 ASCII 誌に自作プログラムの解説などを書き始める。就職後は、カラーレーザープリン ターなどの研究、技術開発に従事。退社後は、Mac を中心としたパソコンの技術解説記事や書籍を執 筆するライターとして活動。時折、テレビ番組「開運!なんでも鑑定団」の鑑定士として、コンピュータ ーや電子機器関連品の鑑定、解説を担当している。
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