My old PDP-11 emulator

As a part of our exams during our 2nd year, we often had to write little assembler programs on a PDP-11. Unfortunately, we could use the PDP-11 only for a few hours per week. Therefore I wrote this program that emulated the PDP-11 on my Atari 1040 ST. It was written in C and 68000 assembler code and it provided me and my friends (which also had Atari computers) with a sufficient environment for writing, testing, and deploying our PDP-11 programs at home.

I don't think that anybody will have any use for this program, but you can download it here (source code, binaries, documentation, and the PDP-11 programs from our exams) if you want. You can do with it whatever you want, but if you're really using it, I'd be glad if you could send me a short note.

Following is the documentation that I wrote in 1988:

1. Allgemeines

• dem Assembler ASS.TTP,
• dem Linker LINK.TTP und
• dem Interpreter DEBUG.TTP.

Bei keinem der Programme sollte man versuchen Ein- oder Ausgabe umzulenken. Dies wird i.d.R. zu Bomben führen, da MEGAMAX-C nicht die Redirection-Mechanismen des GEMDOS benutzt. Es gibt allerdings auch keinen Grund für die Anwendung der I/O-Redirection.

Alle drei Programme erwarten als Parameter Filenamen. Dabei gelten folgende Konventionen: Source-Files für den Assembler enden auf '.S', der Assembler produziert Objektfiles mit dem Suffix '.O', und der Linker erzeugt Programme für den Interpreter, deren Namen auf '.PDP' enden.

Bei der Angabe dieser Filenamen in der Kommandozeile (also beim Start des jeweiligen Programms) dürfen diese Endungen NICHT mit angegeben werden. Um also z.B. den Source-Text 'D:\PRGS.PDP\HANOI.S' zu assemblieren, muß man 'ASS D:\PRGS.PDP\HANOI' eingeben.

Einzige Ausnahme von dieser Regel ist der (optionale) zweite Filename beim Assembler (s.u.).

2. Der Assembler

  ASS file1 [file2]

Wird der Parameter <file2> angegeben, erzeugt der Assembler ein Listing und eine Symboltabelle und schreibt beide auf dieses File. Für <file2> können insbesondere auch 'CON:' (Bildschirm) und 'PRT:' (Drucker) angegeben werden.

Der Assembler versteht im wesentlichen die Sprache MACRO11, in dem Umfang, der im Umdruck 'PDP-11 Maschinensprache und Assemblersprache MACRO11' des Instituts für Informatik beschrieben wird. Eine Beschreibung der Abweichungen folgt:

• Folgt auf ein Label eine '='-Direktive, darf dem Label kein Doppelpunkt folgen, in jedem anderen Fall MUSS dem Label ein Doppelpunkt folgen.
• In arithmetischen Ausdrücken wird die Division einfach durch einen Slash (/) dargestellt.
• Für die Adressierungsart 'register deferred' ist nur die Darstellung (Rn) und NICHT die alternative Darstellung @Rn zugelassen.
• Zum Verändern des location counters sind grundsätzlich nur die Direktiven 'BLKW' und 'BLKB' zugelassen.
• Bei den Direktiven '=', 'BLKW' und 'BLKB' sind (auch einfache) forward references nicht zugelassen.
• Symbole, die mit einem Registernamen beginnen, können den Assembler verwirren. Z.B. wird MOV SPOCK,R3 wegen MOV SP OCK,R3 einen Fehler generieren, während BNE SPOCK verstanden wird.
• Grundsätzlich muß der Source-Text mit der Direktive '.END' enden. Alle folgenden Zeilen werden vom Assembler ignoriert. Hinter dieser Direktive kann eine optionaler Ausdruck stehen, der als Start-Adresse interpretiert wird. Folgt kein Ausdruck, wird 0 angenommen. (Diese Start-Adresse ist, falls man modular programmiert, selbstverständlich nur für das Hauptprogramm signifikant).
• Falls der Assembler einen Fehler gefunden hat, bricht er sofort ab und gibt die ungefähre Fehlerstelle zusammen mit einer Klartext-Fehlermeldung an.

3. Der Linker

  LINK file1 { filen}

4. Der Debugger

  DEBUG file

  q - Verlassen des Debuggers,
  r - Anzeige des Registersatzes R0 bis R7 sowie der condition code bits,
  p - Rücksetzen des PC (R7) auf seinen Startwert,
  s - Einzelschrittausführung und
  g - kontinuierliche Ausführung.

Die kontinuierliche Ausführung beginnt ebenfalls beim PC-Stand. Diese Form der Ausführung kann nur unterbrochen werden durch das Drücken der ESC-Taste, einen Fehler oder den HALT-Befehl, der deshalb auch immer am Ende eines Programmes stehen sollte. Außerdem wird in diesem Modus (jedoch nicht im Einzelschrittmodus!) das Teletype emuliert (siehe Gill, S. 12ff.), d.h., man kann den Hardware-Registersatz 177560 (keyboard status) bis 177566 (printer data) im Zusammenhang mit Tastatur und Bildschirm benutzen.

Desweiteren gibt es einige Befehle, denen man VOR dem Befehlsbuchstaben einen Speicherbereich angibt, und zwar in der Form

  [start][.end][c]

  l - disassembliert den Speicherbereich oder
  c - zeigt den Bereich byteweise an.

  3.10c          { zeigt die Bytes 3 bis 10 an }
  .14c           { zeigt die Bytes 11 bis 14 an }
  c              { zeigt Byte 15 an }
  .20            { zeigt die Words 16 bis 20 an }

  [start]: [w1] [w2] ...

  r: [w0] [w1] ... [w7]

  r: 12 ~ 23     { R0:=12, R2:=23, R1 bleibt unverändert }.

  r: ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ [w]

  p: [w]

Allgemein ist noch zu sagen, daß der Debugger keinen besonders pfiffigen Parser hat. Das hat unter anderem zur Folge, daß jede Eingabezeile nur soweit gelesen wird, bis der Debugger meint, ein korrektes Kommando verstanden zu haben. Außerdem können falsch plazierte Leerzeichen durchaus verwirrend sein. Ein letztes Beispiel:

  100.120 c      { wird wegen des Leerzeichens zwischen 120 und c nicht verstanden }
  r: 1,3         { R0:=1, danach Abbruch wegen des Kommas }

$Header: /usr/local/cvsrep/weitz.de/pdp.html,v 1.4 2004-12-25 21:26:02 edi Exp $

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