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A propos d'Obligement
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David Brunet
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Programmation : Assembleur - Routine de lecture d'une disquette piste par piste
(Article écrit par Loïc Far et extrait d'Amiga News Tech - septembre 1991)
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Nous allons aujourd'hui mettre en pratique nos connaissances acquises la dernière
fois, en mettant au point une routine de lecture d'une disquette entière piste par piste.
Nous avons déjà effectué les trois-quarts du travail, avec les routines pour déplacer la tête de lecture,
sélectionner un lecteur de disquette, etc. passées en revue le mois dernier. Il nous reste tout de même un
gros morceau à traiter, à savoir le décodage des données MFM brutes, telles qu'elles sont lues par le DMA
disque. Si la réalisation d'une telle routine n'est pas réellement compliquée, elle nécessite toutefois une
bonne compréhension du format de codage.
Vous avez dit MFM ?
Mais au fait, pourquoi donc coder les données avant de les écrire sur disque ? Simplement pour des raisons de
sécurité. Divers codages existent, que nous n'aborderons pas ici (GCR, etc.). Le principe du MFM est d'insérer
un bit de parité entre chaque bit de donnée réelle. Ce qui implique logiquement que le tampon mémoire MFM
doit être deux fois plus grand que celui des données réelles.
Le tordu qui a inventé le codage MFM a décidé de séparer les bits de données en deux zones distinctes. On code
d'abord les bits de numéros impairs, puis les bits de numéros pairs, en accord avec le tableau suivant :
Le décodage est assez simple (en tout cas, beaucoup plus simple que le codage). Reportez-vous à la routine "MFMUncode"
du programme pour voir comment l'on s'y prend. A noter que le Blitter, paraît-il, pourrait être utilisé pour coder
et décoder le MFM... Je n'ai jamais vu l'intérêt d'une telle pratique : le temps machine gagné serait infime, et de plus,
cela oblige à utiliser un tampon mémoire de décodage situé en mémoire Chip, alors qu'en utilisant le 68000, ce
tampon mémoire peut indifféremment se trouver en mémoire Fast.
Format des secteurs sur disque
En plus du codage, chaque secteur possède un en-tête permettant, entre autres, de vérifier que la lecture s'est
bien passée. Le format de cet en-tête est le suivant :
- 2 octets à $00 ($AAAA chacun en MFM).
- 2 octets à $A1 ($4489 chacun en MFM).
- 1 mot long de description du secteur (8 octets MFM).
- 16 octets réservés à AmigaDOS (32 octets MFM).
- 1 mot long de somme de contrôle pour l'en-tête (8 octets MFM).
- 1 mot long de somme de contrôle pour les données (8 octets MFM).
- 512 octets de données (1024 octets MFM).
Les deux octets nuls marquent le début du secteur et ne sont pas lus par le DMA. Les deux
octets suivants servent à indiquer au DMA quand il doit commencer à écrire les données lues en
mémoire. Cette valeur $4489 est particulière en MFM : elle correspond à la valeur $A1 codée sans
prendre en compte le bit numéro 7. De cette manière, on est sûr que cette valeur ne se retrouvera
jamais à l'intérieur des données du secteur, et par la même, qu'elle en indique bien le début.
Il est évidemment possible, pour des raisons de protection par exemple, d'utiliser une autre valeur
que $4489.
Le mot long de description du secteur est formé de quatre octets, qui contiennent, dans l'ordre :
$FF (format Amiga), le numéro de la piste, le numéro du secteur, et le nombre de secteurs restant
à lire avant d'atteindre la fin de la piste. Le DMA disque lisant une piste entière depuis une
position aléatoire, on connaît ainsi la position du secteur dans la piste.
Les 16 octets suivants sont réservés à AmigaDOS, qui s'en sert pour décider de la manière dont il va
assigner les secteurs aux fichiers.
Les deux sommes de contrôle (checksum) permettent de vérifier, pour chaque secteur, que la lecture
s'est bien déroulée. Il s'agit d'un "ou exclusif" (EOR) de chaque mot long de l'en-tête et des données,
respectivement.
Encore une fois, je ne peux que vous conseiller d'étudier de plus près cette routine. Notez simplement
qu'elle ne peut lire que des disquettes au format AmigaDOS standard (OFS ou FFS), et foire complètement
avec les disquettes spéciales (protection de jeu, etc.).
Voilà. Un dernier point avant de vous laisser étudier ce programme : je vous avais promis de bannir
cet inacceptable délai logiciel entre deux impulsions STEP du lecteur de disquette, au profit d'un
délai matériel utilisant l'un des chronomètres offerts par les CIA. Je n'en n'ai malheureusement pas eu
le temps. Aussi, c'est avec confusion et humilité que je vous prie de bien vouloir pardonner mes excuses.
incdir "include:"
include "hardware/custom.i"
include "hardware/cia.i"
include "exec/exec_lib.i"
opt o+,ow-
; ************************************
rCIAA EQUR A4
rCIAB EQUR A3
; ************************************
CIAA EQU $bfe001
CIAB EQU $bfd000
DSKRDY EQU 5 ; bits utiles du CIAA-PRA
DSKTRK0 EQU 4
DSKPROT EQU 3
DSKCHNG EQU 2
DSKMTR EQU 7 ; bits utiles du CIAB-PRB
DSKSEL3 EQU 6
DSKSEL2 EQU 5
DSKSEL1 EQU 4
DSKSEL0 EQU 3
DSKSIDE EQU 2
DSKDIR EQU 1
DSKSTEP EQU 0
MFMSIZE EQU 512*12+256 ; taille du buffer MFM
Custom EQU $dff000
SysCop1 EQU $26
SysCop2 EQU $32
WIDTH EQU 40 ; Largeur de l'écran (octets)
HEIGHT EQU 40 ; Hauteur de l'écran (lignes)
BPLSIZE EQU WIDTH*HEIGHT ; Taille du plan de bits
; ************************************
rsreset
olddma rs.w 1
oldint rs.w 1
oldcop1 rs.l 1
oldcop2 rs.l 1
VARSIZE rs.w 0
rsreset
head rs.w 1 ; tête de lecture (0-1)
track rs.w 1 ; piste (0-79)
essais rs.w 1 ; essais en cas d'erreur (max 4)
DVARSIZE rs.w 0
; ************************************
section READTRACK,CODE
Start movea.l (_SysBase).w,a6
lea VARS(pc),a5
lea gfxname(pc),a1 ; Ouvre la graphics.library
moveq #0,d0 ; pour y puiser les adresses
jsr _LVOOpenLibrary(a6) ; des 2 CopperLists système
movea.l d0,a1
move.l SysCop1(a1),oldcop1(a5)
move.l SysCop2(a1),oldcop2(a5)
jsr _LVOCloseLibrary(a6) ; Il faut la refermer !
lea Custom,a6 ; c'est
lea CIAA,rCIAA ; son
lea CIAB,rCIAB ; destain !
move.w dmaconr(a6),d0 ; sauve DMACON
ori.w #$8200,d0
move.w d0,olddma(a5)
move.w intenar(a6),d0 ; sauve INTENA
ori.w #$c000,d0
move.w d0,oldint(a5)
move.w #$7fff,d0 ; et les efface tous les deux
move.w d0,dmacon(a6)
move.w d0,intena(a6)
move.w d0,intreq(a6) ; ainsi que INTREQ
lea NewCop,a0 ; Construit notre CopperList
move.l #Screen,d0 ; (adresse du plan de bits)
move.w d0,CLPlan-NewCop+6(a0)
swap d0
move.w d0,CLPlan-NewCop+2(a0)
move.l a0,cop1lc(a6) ; et l'active
move.w d0,copjmp1(a6)
move.w #$8390,dmacon(a6)
move.w #$1002,intena(a6)
bsr.s StartDrive ; démarre le moteur de DF0:
moveq #0,d1
move.w #$0F00,d2 ; couleur des 2 lignes si erreur
ReadAllDisk:
btst #6,ciapra(rCIAA)
beq.s Exit
move.w d1,d0 ; numéro de piste dans d0
lea TRACK(pc),a0 ; adresse de lecture dans a0
bsr ReadThisTrack ; lecture !
bne.s Error ; ça n'a pas marché...
addq.w #1,d1
cmpi.w #159,d1
bls.s ReadAllDisk ; boucle pour toutes les pistes
Exit moveq #$000F,d2 ; couleur des 2 lignes si OK
btst #6,ciapra(rCIAA)
beq.s Exit
Error bsr.s StopDrive ; arrête le moteur de DF0:
lea NewCop,a0 ; change la couleur des 2 lignes
move.w d2,CLCol1-NewCop+6(a0)
move.w d2,CLCol2-NewCop+6(a0)
WaitLMB btst #6,ciapra(rCIAA)
bne.s WaitLMB ; attend Mickey
move.w #$7fff,d0 ; remet le système dans
move.w d0,dmacon(a6) ; son état normal
move.w d0,intena(a6)
move.l oldcop1(a5),cop1lc(a6)
move.l oldcop2(a5),cop2lc(a6)
move.w d0,copjmp1(a6)
move.w olddma(a5),dmacon(a6)
move.w oldint(a5),intena(a6)
moveq #0,d0 ; Retour au CLI sans code d'erreur
rts
; ************************************
; Démarre le drive DF0: et place les têtes
; au dessus de la piste 0, face 0
StartDrive:
bset #DSKSEL0,ciaprb(rCIAB) ; unselect drive 0
bclr #DSKMTR,ciaprb(rCIAB) ; motor on
bclr #DSKSEL0,ciaprb(rCIAB) ; select drive 0
.Wait btst #DSKRDY,ciapra(rCIAA) ; teste DSKRDY
bne.s .Wait ; faut encore attendre
bset #DSKDIR,ciaprb(rCIAB) ; dir = -> piste 0
bset #DSKSIDE,ciaprb(rCIAB) ; face = lower (0)
.Seek0 btst #DSKTRK0,ciapra(rCIAA) ; piste 0 atteinte ?
beq.s .Track0 ; oui
bsr MoveHeads ; sinon déplace les têtes
bra.s .Seek0 ; et boucle
.Track0 rts
; ************************************
; Arrêtre le drive DF0: (la LED s'éteint)
StopDrive:
bset #DSKSEL0,ciaprb(rCIAB) ; unselect drive 0
bset #DSKMTR,ciaprb(rCIAB) ; motor off
bset #DSKMTR,ciaprb(rCIAB) ; motor off
bclr #DSKSEL0,ciaprb(rCIAB) ; select drive 0
rts
; ************************************
; Lecture de la piste D0 dans le buffer pointé par A0.
; Cette routine recherche la bonne piste (Seek), la lit
; et décode les données MFM.
ReadThisTrack:
movem.l a0-a6/d1-d5,-(sp)
lea DskVars(pc),a5 ; a5 = variables "locales"
clr.w essais(a5)
bsr SeekThisTrack ; recherche la piste à lire
.Retry bsr PrintStatus ; affiche les infos
move.w #$4000,dsklen(a6) ; efface DSKLEN
move.l #MFMBUF,dskpt(a6) ; Adresse de lecture
move.w #$4489,dsksync(a6) ; Synchro MFM standard
move.w #$7f00,adkcon(a6) ; Efface ADKCON
move.w #$9500,adkcon(a6) ; Valeur correcte dans ADKCON
move.w #$8000|MFMSIZE,dsklen(a6) ; Longueur de lecture (mots)
move.w #$8000|MFMSIZE,dsklen(a6) ; écrite 2 fois
.Wait move.w intreqr(a6),d0 ; Lecture terminée ?
andi.w #$2,d0
beq.s .Wait ; Pas encore
move.w #$2,intreq(a6)
move.w #$4000,dsklen(a6) ; Efface DSKLEN
bsr.s MFMUncode ; Décodage des données MFM
beq.s .ReadOk
.Error addq.w #1,essais(a5)
andi.w #3,essais(a5)
bne.s .Retry
moveq #-1,d0 ; erreur de lecture !
.ReadOk movem.l (sp)+,a0-a6/d1-d5
rts
DskVars dcb.b DVARSIZE
; ************************************
; Cette routine décode les données MFM de MFMBUF (1 piste)
; dans le buffer pointé par A0.
; Retourne 0 si OK, -1 si erreur
MFMUncode:
lea MFMBUF,a1 ; données MFM
move.l #$55555555,d2 ; masque bits impairs
moveq #10,d5 ; 11 secteurs à décoder
.GAP cmpi.w #$4489,(a1)+ ; cherche le début du secteur
bne.s .GAP
cmpi.w #$4489,(a1)
beq.s .GAP
move.l (a1)+,d0
and.l d2,d0
lsl.l #1,d0
move.l (a1)+,d1
and.l d2,d1
or.l d1,d0 ; d0=format,track,sector,count
add.w d0,d0
andi.w #$1E00,d0
lea 0(a0,d0.w),a2 ; a2=secteur dans le track-buffer
lea 36(a1),a1 ; saute les infos DOS et le header checksum
move.l (a1)+,d0 ; d0=data checksum. a1=données
moveq #9,d3 ; 10 mots longs à vérifier
lea -48(a1),a3 ; a3 pointe le header (OS recovery info)
.Check move.l (a3)+,d1
eor.l d1,d0
dbra d3,.Check
and.l d2,d0
bne.s .ReadError
addq.l #4,a1
move.l (a1)+,d3 ; d3=data area checksum
lea 512(a1),a4 ; a1=oddbits, a4=evenbits
moveq #127,d4 ; 128 mots de données à décoder
.UncodeSector:
move.l (a1)+,d0
eor.l d0,d3
and.l d2,d0
lsl.l #1,d0
move.l (a4)+,d1
eor.l d1,d3
and.l d2,d1
or.l d1,d0
move.l d0,(a2)+
dbra d4,.UncodeSector
and.l d2,d3
bne.s .ReadError
dbra d5,.GAP
moveq #0,d0
rts
.ReadError:
moveq #-1,d0
rts
; ************************************
; Positionne les têtes de lecture/écriture au dessus
; de la piste désignée par D0.
SeekThisTrack:
moveq #1,d2
bset #DSKSIDE,ciaprb(rCIAB) ; face 0
clr.w head(a5)
lsr.w #1,d0
bcc.s .LowerSide
bclr #DSKSIDE,ciaprb(rCIAB) ; face 1
addq.w #1,head(a5)
.LowerSide:
move.w d0,d1
sub.w track(a5),d0 ; Dans quelle direction aller ?
beq.s .SeekOk ; Ben.. Nulle part, on y est déjà !
bpl.s .SeekForward ; Vers le sillon 79 (centre)
.SeekBackward:
bset #DSKDIR,ciaprb(rCIAB) ; Vers le sillon 0 (extérieur)
neg.w d2
bra.s .SeekIt
.SeekForward:
bclr #DSKDIR,ciaprb(rCIAB)
.SeekIt bsr.s MoveHeads ; Déplace les têtes d'1 piste
add.w d2,track(a5) ; Inc/Dec le compteur de pistes
cmp.w track(a5),d1 ; Piste demandée atteinte ?
bne.s .SeekIt ; pas encore...
.SeekOk rts
; ************************************
; Fournit l'impulsion STEP au drive
; suivie du nécessaire délai (soft... argh !)
MoveHeads:
bset #DSKSTEP,ciaprb(rCIAB) ; step = high
nop
nop
nop
bclr #DSKSTEP,ciaprb(rCIAB) ; step = low
nop
nop
nop
bset #DSKSTEP,ciaprb(rCIAB) ; step = high
; ************************************
; Délai logiciel... !!!! ABSOLUMENT INTERDIT !!!!
SoftDelay:
move.w #4000,d0
dbra d0,*
rts
; ************************************
; Affiche le numéro de la piste
; en cours de lecture.
PrintStatus:
movem.l a0-a3/a6/d1,-(sp)
lea .fmt(pc),a0
lea DskVars(pc),a1
lea .putch(pc),a2
lea .buf(pc),a3
movea.l (_SysBase).w,a6
jsr _LVORawDoFmt(a6) ; Merci Exec...
moveq #0,d1
lea Screen,a1 ; pointeur sur le plan de bits
.loop lea Numbers(pc),a0 ; données des chiffres
move.b (a3)+,d1
beq.s .ret
subi.b #" ",d1
beq.s .space
subi.b #"0"-" ",d1
lsl.b #3,d1
lea 8(a0,d1.w),a0
.space move.b (a0)+,HEIGHT*0(a1)
move.b (a0)+,HEIGHT*1(a1)
move.b (a0)+,HEIGHT*2(a1)
move.b (a0)+,HEIGHT*3(a1)
move.b (a0)+,HEIGHT*4(a1)
move.b (a0)+,HEIGHT*5(a1)
move.b (a0)+,HEIGHT*6(a1)
move.b (a0)+,HEIGHT*7(a1)
addq.l #1,a1
bra.s .loop
.ret movem.l (sp)+,a0-a3/a6/d1
rts
.putch move.b d0,(a3)+
rts
.fmt dc.b "%d:%d ;%d< ",0
.buf dc.l 0,0,0,0
.var dc.w 0
; ************************************
Numbers DC.B $00,$00,$00,$00,$00,$00,$00,$00 ; espace
DC.B $7C,$C6,$CE,$D6,$E6,$C6,$7C,$00 ; 0
DC.B $18,$38,$18,$18,$18,$18,$7E,$00 ; 1
DC.B $3C,$66,$06,$3C,$60,$66,$7E,$00 ; 2
DC.B $3C,$66,$06,$1C,$06,$66,$3C,$00 ; 3
DC.B $1C,$3C,$6C,$CC,$FE,$0C,$1E,$00 ; 4
DC.B $7E,$62,$60,$7C,$06,$66,$3C,$00 ; 5
DC.B $3C,$66,$60,$7C,$66,$66,$3C,$00 ; 6
DC.B $7E,$66,$06,$0C,$18,$18,$18,$00 ; 7
DC.B $3C,$66,$66,$3C,$66,$66,$3C,$00 ; 8
DC.B $3C,$66,$66,$3E,$06,$66,$3C,$00 ; 9
DC.B $06,$0C,$18,$30,$60,$C0,$80,$00 ; /
DC.B $0C,$18,$30,$30,$30,$18,$0C,$00 ; (
DC.B $30,$18,$0C,$0C,$0C,$18,$30,$00 ; )
; ************************************
VARS dcb.b VARSIZE,0
gfxname dc.b "graphics.library",0
even
; ************************************
TRACK dcb.b 11*512
; ************************************
section CHIP,DATA_C
NewCop dc.w diwstrt,$2c81,diwstop,$2cc1 ; ecran standard 320x200
dc.w ddfstrt,$0038,ddfstop,$00d0
dc.w bplcon0,$1200 ; 1 plan de bits
dc.w bplcon1,$0000,bplcon2,$0000
dc.w bpl1mod,$0000,bpl2mod,$0000
CLPlan dc.w bplpt,$0000,bplpt+2,$0000
CLCol1 dc.w $2a0f,$fffe,color,$00F0
dc.w $2b0f,$fffe,color,$0000
CLCol2 dc.w $530f,$fffe,color,$00F0,bplcon0,$0000
dc.w $540f,$fffe,color,$0000
dc.l -2
; ************************************
Screen dcb.b BPLSIZE
MFMBUF dcb.w MFMSIZE
; ************************************
END
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