Assembler

Na předchozí dvě části seriálu o tvorbě aplikací pro počítače Atari dnes navážeme. Popíšeme si totiž CIO, což je součást vestavěného operačního systému umožňující provádění I/O operací s různými zařízeními.

Na sběrnici SIO se připojovala i externí paměťová média. Většina z nich představuje dosti fascinující propojení analogové a digitální techniky. Dnes se zaměříme na magnetická média, především na kazetové magnetofony.

Některé prvky počítačů Atari jsou navrženy s ohledem na co největší efektivitu, bez ohledu na možnosti dalšího rozšiřování. Ovšem subsystém SIO je velmi robustní, rozšiřitelný a dobře integrovaný.

U mnoha typů počítačů (PC nevyjímaje) je práce s klávesnicí mnohdy až absurdně komplikovaná. Počítače Atari obsahují různé skupiny kláves, s nimiž se pracuje odlišným způsobem.

Integrovaný obvod POKEY z herních automatů i počítačů Atari je víceúčelovým čipem. Realizuje tvorbu zvuků a hudby, čtení stavů ovladačů paddle, čtení kláves, obsahuje generátor pseudonáhodných čísel a taktéž sériový I/O.

Ve třetím článku o čipu POKEY si ukážeme způsob odlišného zapojení zvukových kanálů, jenž se označuje termínem horní propust (high pass). Poté si řekneme, jak lze tvořit signály se složitějším průběhem.

Ukážeme si některé možnosti, které integrovaný obvod POKEY nabízí pro generování zvuků: změnu vstupní frekvence zvukových kanálů, kanály se šestnáctibitovou děličkou, použití generátorů šumu i tvorbu efektu záznějů.

Integrovaný obvod POKEY tvoří společně s čipy MOS 6502, ANTIC a GTIA základ osmibitových domácích mikropočítačů Atari. POKEY provádí několik operací. Dnes se zaměříme na jeho možnosti v oblasti generování zvuků a hudby.

Článek je věnován problematice takzvaného grafického kernelu. Jedná se o podprogram (subrutinu) běžící souběžně s generováním obrazu, který umožňuje zvýšit počet barev, počet zobrazených spritů atd.

Osmibitové počítače Atari mohou skládat obraz ze čtrnácti textových popř. grafických režimů. Ovšem navíc jsou k dispozici takzvané režimy GTIA, jež zobrazují až šestnáct barev z palety 128 nebo 256 barev.

Poslední velmi užitečnou vlastností čipu ANTIC je podpora pro takzvaný jemný scrolling. ANTIC umožňuje horizontální i vertikální posun celé scény s přesností na jednotlivé pixely resp. obrazové řádky.

Popíšeme si VBI, tedy Vertical Blank Interrupt. Jde o subrutiny volané po dokončení vykreslování snímku, či na začátku vykreslování dalšího snímku. Mnohé hry mají své jádro (kernel) implementované právě přímo ve VBI.

Dnes se budeme zabývat popisem jedné z nejužitečnějších programových technik, které nabízí osmibitová Atari. Jedná se o DLI (display list interrupt), který umožňuje zvýšit počet barev na obrazovce, rozšířit znakovou sadu a podobně.

Na článek s popisem textových režimů čipu ANTIC v počítačích Atari dnes navážeme. Popíšeme si totiž grafické (rastrové) režimy a taktéž si ukážeme, jakým způsobem se řeší jedno z omezení ANTICu: možnost adresovat pouze 4kB video RAM.

Na úvodní článek s představením vlastností čipu ANTIC dnes navážeme. Popíšeme si textové režimy podporované osmibitovými počítači Atari. Vše si pochopitelně vysvětlíme i na demonstračních příkladech.

Po popisu možností čipu GTIA se zaměříme na čip, který je vedle mikroprocesoru MOS 6502 srdcem osmibitových počítačů Atari. Jedná se o integrovaný obvod ANTIC s vlastním přístupem do paměti a vlastní instrukční sadou.

Dnes se již naposledy budeme věnovat popisu práce se sprity s využitím čipu GTIA. Popíšeme si dvě důležité techniky. Nejdříve se budeme zabývat vertikálními posuny spritů a posléze si popíšeme detekci kolizí.

V šestém článku o vývoji programů pro osmibitové počítače Atari si popíšeme další možnosti čipu GTIA. Nejprve postavičky na obrazovce rozhýbeme, potom je začneme ovládat joystickem a nakonec vytvoříme pátého hráče.

Dnes si popíšeme způsob práce se sprity (pohyblivými objekty na obrazovce). Tento typ grafiky se u Atari nazývá PMG neboli Player-Missile Graphics. O zobrazení PMG se stará čip GTIA, jenž ideově vychází ze staršího čipu TIA.

Čtvrtý článek o vývoji pro počítače Atari je rozdělen na dvě části. V části první si ukážeme vyplňování paměti i přesunů bloků pouze s využitím osmibitových registrů. Pak se začneme zabývat grafickým subsystémem Atari.

Ve třetím článku o vývoji programů pro osmibitové počítače Atari si popíšeme základy použití maker v assembleru CA65. Vytvoříme příklad pro výpis dvouciferné hexadecimální hodnoty a zmíníme se o triku s instrukcí RTS.

Popíšeme si základní instrukce mikroprocesoru MOS 6502 a samozřejmě je použijeme v reálných příkladech. Taktéž si ukážeme způsob rozdělení programu do menších bloků – podprogramů (subrutin).

Na sérii článků o vývoji her pro Atari 2600, NES a ZX Spectrum dnes nepřímo navážeme. Ukážeme si totiž, jakým způsobem je možné vyvíjet hry a grafická či hudební dema pro osmibitové mikropočítače Atari.

V dnešní části seriálu o programovacím jazyku C3 se budeme zabývat tím, jakým způsobem je možné zkombinovat zdrojový kód v jazyku C3 s assemblerem. Jedná se přitom o jednu z klíčových vlastností programovacího jazyka C3.

Zaměříme se na instrukce sloužící pro řízení toku dat (control-flow). Ty jsou použity při překladu zdrojových kódů s běžným rozvětvením, vícenásobným rozvětvením, programovými smyčkami i s ternárními operátory.

Navážeme na článek o zpracování skalárů i vektorů s prvky typu half float (FP16). Zabývat se budeme především „vektorovým“ rozšířením překladače GCC i překladem operací s vektory do instrukční sady A64 s rozšířením NEON.

Programátoři, zabývající se generativní AI či zpracováním přirozeného jazyka, se často setkávají s vektory obsahujícími prvky typu half float (FP16). Vysvětlíme si, jak se s těmito hodnotami pracuje na platformě AArch64.

Dnes si ukážeme další funkce vestavěné do GCC, jež slouží pro realizaci nízkoúrovňových operací. Zaměříme se na funkce umožnující ve vstupní hodnotě nalézt délku sekvence nulových bitů.

Popíšeme si vestavěné funkce nabízené překladačem GCC, které zajišťují výpočet bitových rotací a taktéž výpočet parity. Zajímat nás bude použitá technologie: způsob překladu těchto funkci do strojového kódu.

V informatice existuje několik oblastí, ve kterých je nutné používat generátory náhodných nebo alespoň pseudonáhodných hodnot. Moderní procesory s architekturou x86–64 pro tento účel nabízí instrukce RDRAND a RDSEED.