Introdução
Neste episódio vamos aprender sobre o modo de endereçamento absoluto da cpu do Snes. Em um episódio passado aprendemos o modo absoluto no Mega Drive, e agora veremos os detalhes no Snes.
Só como revisão, o modo absoluto é o modo em que usamos no parâmetro de uma instrução o próprio endereço absoluto de onde a cpu vai ler ou escrever.
Hoje veremos dois modos de endereçamento absoluto, o modo absoluto e o modo absoluto longo. O Snes também possui um modo similar chamado Direct Page que veremos em outro episódio. Existe também os modos Absolute Indexed e Absolute Indirect que veremos em outros episódios também. Hoje veremos apenas os modos absoluto “puros”.
Só muda o tamanho
No Snes muitos modos são idênticos, só mudando o tamanho do dado, 8 bits, 16 bits ou 24 bits. Fique atento a isso, pois simplifica o entendimento. Isso ocorre pela cpu do Snes trabalhar com bancos de memória e ter modos 8 bits e 16 bits separados.
Revisão dos bancos de memória
Antes de começar, vamos revisar os bancos de memória do Snes, pois isso é importante para entendermos o modo absoluto e como a cpu trabalha com endereços (ponteiros).
Já aprendemos sobre os bancos de memória do Snes em episódios anteriores, e inclusive revisamos no episódio passado, mas é bom sempre estar revisando para entender bem. A imagem abaixo resume a estrutura dos bancos no Snes.
Vemos então que temos os bancos indo de $00 até $ff, e que cada banco tem 64kb de tamanho, com endereços indo de $0000 até $ffff.
Como a cpu trabalha com bancos de 64KB, os endereços que a cpu trabalham são de 16 bits, pois tudo fica limitado dentro do banco atual. Então 16 bits é o tamanho “normal” dos endereços no Snes. Porém é possível usar endereços de 24 bits, e isso normalmente é o que chamamos de endereço longo.
Modos longos
No Snes os modos de endereçamento que tem um long no nome utilizam endereços de 24 bits.
Devido a esse fato da cpu trabalhar com bancos, ela possui registradores de banco que indicam os bancos que a cpu está lendo os dados e executando as instruções. Esses registradores são o DBR e o PBR, mostrados na imagem abaixo.
Então na maior parte do tempo esses registradores vão ter o número do banco fixo neles e todos os endereços são de 16 bits dentro do banco indicado pelos registradores. Porém é possível usar endereços de 24 bits que alteram o banco atual, e isso é o que veremos em exemplos neste episódio e em episódios futuros.
Modo absoluto no Snes
O modo absoluto no Snes é o modo em que usamos um endereço de 16 bits como parâmetro de uma instrução. Esse endereço é o endereço absoluto de onde a cpu vai ler ou escrever.
Vamos ver um exemplo de como usar o modo absoluto no Snes. Vamos supor que queremos escrever o valor 0xff na posição de memória 0xc000. Então vamos usar a instrução sta que escreve um valor em uma posição de memória, e vamos usar o modo absoluto para indicar o endereço de memória.
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lda #$ff // Immediate
sta $c000 // Absolute
O modo absoluto tem a ver com o endereço que colocamos no parâmetro da instrução, então pode ser usado em qualquer instrução que receba um endereço como parâmetro, como instruções que usem o registrador A, X e Y, e instrução de jump também, entre outras.
Não confunda
No modo absoluto o endereço sempre tem 16 bits, não importando se a cpu está em modo 8 bits ou modo 16 bits. Uma coisa é o endereço dentro do banco (16 bits), outra coisa é o dado a ser lido ou gravado (8 ou 16 bits).
Instrução, barramentos e Registrador DBR
A cpu do Snes trabalha com bancos, porém no final o endereço que estamos lendo ou escrevendo tem que entrar no barramento A do Snes que tem 24 bits. Então o endereço de 16 bits que colocamos na instrução é somado com o valor do registrador DBR que indica o banco atual, e o resultado é o endereço de 24 bits que vai entrar no barramento A.
A figura abaixo mostra como funciona isso.
No modo absoluto a instrução tem 3 bytes, onde o primeiro é o opcode da instrução, e os outros dois bytes são o endereço de 16 bits em formato little endian, onde o primeiro byte é o byte menos significativo e o segundo byte é o byte mais significativo.
Endereço Efetivo
Como no barramento temos que colocar um endereço de 24 bits, o endereço efetivo final é o endereço de 16 bits que colocamos na instrução mais o valor do registrador DBR, que é concatenado com o endereço de 16 bits, como mostra a imagem acima. Então o endereço efetivo final é o endereço de 24 bits que vai entrar no barramento A.
O Registrador DBR é o banco atual de onde a cpu vai ler ou escrever os dados, e o Registrador PBR é o banco que a cpu está executando as instruções, portanto podemos estar executando código em um banco, indicado pelo PBR, e lendo ou escrevendo dados em outro banco diferente, indicado pelo DBR.
Inicialização
Quando o Snes inicia, o banco padrão que fica nos registradores DBR e PBR é o banco 0. O banco 0 é um banco de sistemas, conforme vimos na parte 34 desta série.l
Modo Absolute Long no Snes
O modo absolute long é idêntico ao absolute normal, porém indicamos um endereço de 24 bits, que já é o próprio endereço efetivo que a cpu vai usar pra colocar no barramento.
Vamos ver um exemplo de como usar o modo absolute long no Snes. Vamos supor que queremos escrever o valor 0xff na posição de memória 0x7f0000. Então vamos usar a instrução sta que escreve um valor em uma posição de memória, e vamos usar o modo absolute long para indicar o endereço de memória.
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lda #$ff // Immediate
sta $7f0000 // Absolute Long
Não são todas as instruções que suportam o modo absoluto longo. Algumas suportam apenas o modo absoluto normal. Leva um tempo até saber quais modos são compatíveis com cada instrução, mas com o tempo você vai pegando o jeito. Na maior parte dos casos as instruções que utilizam o registrador A tendem a suportar mais modos.
Instruções Específicas
Não são todas as instruções que suportam o modo absoluto longo. Algumas suportam apenas o modo absoluto normal. Leva um tempo até saber quais modos são compatíveis com cada instrução.
Instrução e endereço efetivo
Como o modo absoluto usa um endereço de 24 bits, a instrução no total fica com 4 bytes, onde o primeiro é o opcode da instrução, e os outros três bytes são o endereço de 24 bits em formato little endian, onde os dois primeiros bytes são o bytes menos significativos e o terceiro byte é o banco.
A figura abaixo mostra como funciona isso.
Vemos então que no modo absoluto longo o registrador DBR não é usado, e o endereço efetivo final é o endereço de 24 bits que colocamos na instrução. O registrador DBR não é alterado e continua com o mesmo valor, apenas não é usado na geração do endereço efetivo.
Conclusão
O código abaixo é o mostrado no vídeo que resume o conteúdo deste episódio.
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seek($8000)
clc
xce
nop
/////////16 bits
rep #$30
lda #$2233 //Immediate
sta $0000 //Absolute
lda $a000 //Absolute
lda $018000 //Absolute Long
lda #$0000 //Clean A
/////////8 bits
sep #$20
lda #$44 //Immediate
sta $0000 //Absolute
lda $a000 //Absolute
lda $018000 //Absolute Long
gameover:
-; bra -
seek($a000) //Bank 0
data:
dw $1234
seek($018000) //Bank 1
data_bank_01:
dw $5678