パソピア7/700用のFDフォーマッタ

パソピア7/700用フロッピーディスクのフォーマットプログラムを作ってみる。

BIOSでFDDを制御するためには、まずパラメータのセット(Fn#=18)が必要

・Cレジスタ：Function(Fn)#=18(FDDパラメータセット)

・HLレジスタ：Buffer先頭アドレス

・Dレジスタ：Track#

・Eレジスタ：Sector#

・Bレジスタ：Read/Write Sector数

・Aレジスタ：FDD Paramter

　- bit7：Side (0 or 1)

　- bit6-5：00...両面倍密度, 01...片面倍率度, 10...両面単密度, 11...片面単密度

　- bit4-3：00固定

　- bit2-0：装置番号-1 (0-3)

FDDパラメータセット(Fn#=18)後、以下いずれかのFn#で再びBIOSコール

・Fn#=19：Disk Read(Seek & Read)

・Fn#=20：Disk Write(Seek & Write)

・Fn#=21：Disk Write(Seek & Write with Check)

・Fn#=22：Disk Write Delete(Seek & Write Delete)

・Fn#=23：Disk Restore(Seek to Zero)

・Fn#=24：Disk Format(Seek & Write ID)

・Fn#=25：Disk Check(Check Disk Status)

BIOSコールから戻ってきた際に、キャリーフラグが立つとエラー発生。

・Aレジスタ：終了ステータス

　- "0"=30h：正常

　- "1"=31h：Not Ready

　- "8"=38h：Write Protect

　など。

エラー時のリトライは1回ずつ入れることにした。

アンフォーマットのフロッピーだと、最初にトラック毎にIDの書き込みが必要。

IDを書かずにデータ書き込みするとID errorで失敗する。

フォーマット処理フローは以下の通り

(1) 装置初期化

・Fn#18でパラメータセット

　- Aレジスタ：FDD Paramter=装置番号-1(0-3)をセット

・Fn#23でDisk Restore

　- Aレジスタ：FDD Paramter=07hをセット

(2) トラック毎にID書き込み

・Fn#=18でパラメータセット

　- HLレジスタ：ID Buffer先頭アドレス。バッファには以下104バイトを書き込んでおく

　　- 1バイト目：Track#

　　- 2バイト目：Side0(00h) or Side1(01h)

　　- 3バイト目：Index(01h→1Ah)

　　- 4バイト目：単密度(00h) or 倍密度(01h)

　　→上記を26回繰り返し4バイト×26回＝合計104バイト

　- Dレジスタ：Track#

　- Eレジスタ：Sector#=E5h

　- Bレジスタ：Read/Write Sector数=40h

　- Aレジスタ：FDD Paramter=装置番号-1(0-3)をセット(Side1は+80h)

・Fn#24でWrite ID

　- Aレジスタ：FDD Paramter=8Dhをセット

(3) Disk読み込みチェック

・Fn#=18でパラメータセット

　- HLレジスタ：Read Buffer先頭アドレス。

　　- 読み込み用に16セクタ(最大4,096バイト)分のバッファを用意しておく

　- Dレジスタ：Track#

　- Eレジスタ：Sector#=01h

　- Bレジスタ：Read/Write Sector数=10h

　- Aレジスタ：FDD Paramter=装置番号-1(0-3)をセット(Side1は+80h)

・Fn#=23でDisk Seek & Read

　- Aレジスタ：FDD Paramter=30hをセット

(4) Track0.Side0→Track0.Side1→Track1.Side0→Track1.Side1→...

→Track34.Side0→Track34.Side1の順番で(2)(3)を繰り返し。

但しTrack18のWrite ID後、ディレクトリ・ディスク属性・FATをSide0に書き込み

・Fn#=18でパラメータセット

　- HLレジスタ：Read Buffer先頭アドレス。

　　- バッファにはディレクトリ・ディスク属性・FATを書き込んでおく

　- Dレジスタ：Track#=12h

　- Eレジスタ：Sector#=01h

　- Bレジスタ：Read/Write Sector数=10h

　- Aレジスタ：FDD Paramter=装置番号-1(0-3)をセット

・Fn#=21でDisk Write with Check

　- Aレジスタは変更なし

(5) Disk Restore

・Fn#18でパラメータセット

　- Aレジスタ：FDD Paramter=装置番号-1(0-3)+80hをセット

・Fn#23で装置初期化

　- Aレジスタ：FDD Paramter=07hをセット

上記の流れで処理を組んでコンパイル。できたバイナリをBASICと組み合わせ。

パソピア7のエミュレータで確認。

うまく行ったっぽい。

エミュが作成したd88イメージをバイナリエディタで確認したが、問題なさそう。

初代パソピアT-DISK BASICでの読み書きもエミュレータで確認。

パソピア7でフォーマットしたディスクは、初代パソピアでも使えそう。

実機での動作確認はパソピア700。フォーマット、データ読書きも大丈夫そう。

FDフォーマッタのRAMPACイメージとBASICテキストをアップしました。

パソピア7と初代パソピアはエミュレータでしか確認できていないので、すぐ試せる方は試して報告してもらえると助かります。

パソピアのフロッピーフォーマット

以前の投稿で パソピアのフロッピーをイメージ化する手順をまとめたが、今回はフロッピーの内部フォーマットについて調べてみたので備忘録。

パソピアには片面ミニフロッピーもあるが、今回は両面倍密(2D)ミニフロッピーについて。

・2ヘッド：Side0, Side1

・35トラック：Track#0(外周)～#34(内周)

・1トラックあたり16セクタ：Sector#1～＃16 (時計回り順)

・1セクタあたり256byte(倍密度) ※Track#0.Side0のみ128byte(単密度)

・8セクタ毎に1クラスタ。クラスタの並び順は、

　Side0.Sector1-8 → Side1.Sector1-8 → Side0.Sector9-16 → Side1.Sector9-16

　下の表の場合、セクタ順に並べたのでクラスタ順が0→2→1→3になっているのに注意。

・Track#0は未使用領域

・Track#18.Side0は、

　(a) Sector#1-12：ディレクトリ

　(b) Sector#13：ディスク属性

　(c) Sector#14-16：FAT(256byte)×3セット

初代パソピア用T-DISK BASICの場合は、以下の領域が使われている。

・Track#0.Side1.Sector#1-8：初期化ルーチン

・Track#1.Side0.Sector#2～Track#8.Side1.Sector#16：T-DISK BASICシステム

・Track#19.Side1.Sector#1～Track#34.Side1.Sector#16：漢字パターン

総容量は、2ヘッド×35トラック×16セクタ×256byte－(単密度分：16セクタ×128byte)

＝284,672byte

Track#18.Side0の格納データにについて。

(a) Sector#1-12：ディレクトリ ... 16バイト毎に、ファイル情報が格納される

・0～9バイト：ファイル名

　- ファイル名に00h, FFh, 3Ah(":")は含んではならない

　- 0バイト目が00hならKILLされたファイル、FFhなら未使用

・10バイト：ファイル属性

　- 00h：ソース形式(JISコード)

　- 01h：マシン語

　- 80h：バイナリ(中間言語)形式

　- それぞれ10hを加えると書き込み禁止

・11バイト：クラスタ番号

・12～15バイト：未使用

・1セクタあたり16ファイルの情報が書き込めるので、12セクタで最大192ファイルの領域

・フォーマット直後はFFh埋め

(b) Sector#13：ディスク属性

・0バイト：ディスク属性

　- 00h：(SET 装置番号," ") 属性なし

　- 10h：(SET 装置番号,"P") 書き込み禁止(Write Protect)

　- 20h：(SET 装置番号,"E"?) EBCDIC(未使用)

　- 40h：(SET 装置番号,"R") 書き込み確認(Read after Write)

・1～255バイト：未使用(00h)

・フォーマット直後は00h埋め

(c) Sector#14-16：FAT(256byte)×3セット

・クラスタ(8セクタ)単位でFAT情報1バイトを格納

　- 00h～8Bh：Nextクラスタ番号(=FAT内ポインタ)

　- C1h～C8h：ラストクラスタ　※右4bitの1～8：有効セクタ数

　- FEh：Reserved

　- FFh：未使用クラスタ

・フォーマット直後は、0～3, 72, 74, 140～255バイトがFEh、それ以外はFFh。

　上記256バイトが、Sector#14,#15,#16に3セット書き込まれる。

FAT256バイトはクラスタ順で並んでいる。

上の表はセクタ順に並べたのでTrack#18でFEhが連続しているように見えるが、クラスタ順が入れ子になっているため、Track#18(72-75セクタ)のFATはFEh, FFh, FEh, FFhの並び。

紛らわしいので注意...

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(2023/1/29)表の一部が間違っていたので訂正。Track#0.Side0(Sector#1-16)が単密度