Archivo mensual: febrero 2014

ZX Spectrum – Cargando BASIC de manera personalizada (y VI): Otras variantes

En la cinta que acompaña a esta serie de artículos, hay incluidas algunas variantes que no están en los artículos. Tampoco me voy a molestar en explicarlas mucho, ya que son fáciles de hacer si has seguido la serie.

  • ZX7 + contador: Se ha usado ZX7 para comprimir los datos, y luego la rutina de carga con contador de Microhobby para cargarlo.
  • ZX7 + nanodrive: Se ha usado ZX7 para comprimir los datos, y luego la rutina de carga nanodrive para cargarlo.
  • Loader Remix: Primero se ha usado ZX7 para comprimir los datos y se ha creado un bloque turbo para nanodrive. Luego se ha usado el truco del REM para meter la rutina nanodrive dentro del BASIC, y así ahorrarnos cargar dos bloques más. Además, se ha acortado la pausa entre bloques para que carguen más rápido.

Tiempos estimados de carga:

Versión: Tiempo:
Original 2m 34s
BASIC como CODE 2m 44s
Con contador 2m 56s
Nanodrive (3850 baudios) 1m 31s
zx7 1m 00s
zx7 + contador 1m 13s
zx7 + nanodrive 0m 44s
Inception 0m 51s
Loader Remix 0m 33s

En cuanto a los tiempos de carga, hay varias cosas a tener en cuenta:

  • Al meter cosas “extrañas” (grabar como CODE, con contador), el Spectrum tiene que cargar más cosas y alargas la carga.
  • Se han usado los tiempos entre bloque estándar, con lo que cada vez que grabas un bloque tienes un segundo de pausa tras él. Por este motivo, es importante cargar el mínimo número de bloques posible.
  • La única forma de reducir el tiempo de carga es aumentar la velocidad o disminuir los datos a cargar, por eso las versiones como CODE y con contador ocupan más… pero si haces ese tipo de cosas buscas protección o una carga chula y no te importa tanto que tarde un poco más.

…y con esto doy por concluida la serie sobre cómo cargar programas BASIC de maneras raras. Las últimas notas a tener en cuenta son tres:

  • Esto no es una manera de proteger un programa, sino de hacer que cargue de una manera más “profesional”. Aunque al usar estos métodos impides que te hagan un MERGE, todavía pueden hacerte un BREAK mientras se ejecuta, con lo que tendrán total acceso a tu programa.
  • Guarda siempre una copia de tu programa desprotegido y con carga estándar. El día que quieras hacer la versión 2.0 de tu programa, o copiar cosas de uno a otro lo agradecerás.
  • La vida comercial del Spectrum finalizó hace años, la mayoría de la gente que desarrolla programas o espía los de los otros lo hace con el fin de aprender. Haz una carga chula para tu programa, pero por favor distribuye también una carga normal para que cualquiera pueda verla.

ZX Spectrum – Cargando BASIC de manera personalizada (V): Inception

Siguiendo con nuestras manipulaciones del BASIC, ahora nos vamos a por un método bastante original de cargar y ocultar el BASIC. Vamos a esconder BASIC dentro del BASIC.

Empecemos por lo básico. Todos conocemos las sentencias REM, que contienen los comentarios del programa. Ahí dentro se puede poner cualquier cosa… incluso código máquina. Para los que gustan de ocultar cosas, sería muy interesante poder hacer una sentencia REM de una longitud determinada… y eso es lo que pregunté y me contestaron en World Of Spectrum. Aquí va un pequeño programa que puede hacer eso:

1 INPUT "Longitud ";rl: RANDOMIZE rl:
  CLEAR: DIM r$(FN p(23670)):
  LET rl=FN p(23670): LET VARS=FN p(23627):
  RANDOMIZE VARS+6+rl: POKE 23627,PEEK 23670:
  POKE 23628,PEEK 23671: INPUT "Linea ";rn:
  LET rv=VARS+4: LET rl=FN p(rv):
  RANDOMIZE rn: POKE VARS,PEEK 23671:
  POKE VARS+1,PEEK 23670: RANDOMIZE rl+2:
  POKE VARS+2,PEEK 23670: POKE VARS+3,PEEK 23671:
  POKE rv,234: POKE rv+1,CODE "<":
  POKE rv+rl,CODE ">": POKE rv+rl+1,13:
  DEF FN p(a)=PEEK a+256*PEEK (a+1)

Al ejecutar este programa (es increíblemente útil, grabadlo a cinta pero YA), nos pedirá la longitud en bytes del REM y el número de línea (que no sea la 1) y creará un REM de esa longitud. Ahora ¿cómo lo aprovechamos?

Cuando jugamos con el compresor ZX7, creamos un bloque comprimido que contenía el BASIC. Dicho bloque se cargaba en la dirección 53500 y medía 7375 bytes. Así que creo una rutina que va a mover 7375 bytes a la dirección 53500.

org 23760
ld hl,datos
ld de,53500
ld bc,7375
ldir
jp 53500
datos:

Cuando la ensamblemos, esta rutina nos va a medir 14 bytes. Si sumamos 7375 bytes de los datos y 14 bytes de la rutina, nos encontramos con que vamos a necesitar un REM de 7389 bytes para esconder todo eso.

Corremos nuestro pequeño creador de REMs, le indicamos la longitud y 10 como número de línea y comprobamos que tenemos un REM hermosote. Quitamos la línea 1, que ya no necesitaremos para nada.

Ahora creamos una línea que diga 20 PRINT USR 23760 y ya tenemos nuestro esqueleto BASIC para rellenar.

Ensamblamos la rutina y después cargamos el bloque comprimido en la dirección 23774 (23760 + 14). Ahora tenemos un BASIC que oculta otro BASIC en el REM de la línea 10. Salvamos nuestro programa con un SAVE … LINE 0 y ya tenemos una manera original de ahorrar tiempo en la carga del programa.

Nota: En todo lo que he hecho, la dirección 23760 es muy importante. En un Spectrum sin expansiones raras, el BASIC empieza en la dirección 23755. Los dos siguientes bytes son el número de la primera línea, los dos siguientes la longitud y el siguiente es el token de la primera instrucción de dicha línea (el REM). Por tanto, el primer byte tras el REM será el 23760.

Todo esto funcionará si la línea REM es la primera línea del programa y si no hay expansiones raras instaladas (como un interface 1 o un disciple). En otro caso, habría que juguetear con las variables del sistema PROG (23635, el primer byte tras el REM es PROG+5) y el hecho de que cuando se usa USR, el registro BC indica la dirección de la rutina.

Enlaces interesantes:

  • Almacén Lunar: Todas las versiones de este programa.
  • ZX Spin: Mi emulador favorito, el que uso para todos los parcheos.
  • ZX7: Compresor para Spectrum. Hay descargas del compresor para PC y código fuente para las rutinas en ensamblador para descomprimir. Hay unhilo dedicado a este compresor en World of Spectrum.
  • ZX Block Editor: Completo programa para manipular ficheros de Spectrum.

ZX Spectrum – Crear bloques turbo en TZX

En el post sobre carga turbo se explicó como crear una carga turbo para programas BASIC, usando la rutina nanodrive publicada en Microhobby. Como ya se explicó, si usamos ZXSpin nos grabará los bloques normales automáticamente, pero para grabar un bloque turbo necesitaremos usar las opciones Recording > Tape Recording > Start Recording.

Este método tiene un problema gordo y es que ZXSpin grabará literalmente lo que salga por MIC, generando un bloque de tipo “Direct Recording” que es bastante grande. Por otra parte, hay herramientas que convierten de audio a cinta y que también generan este tipo de bloques cuando no reconocen su cargador/velocidad.

En este post voy a explicar un método para crear bloques turbo más pequeños (vamos, del tamaño habitual en los TZX). Para ello necesitaremos algo que cree TZX (ZXSpin), una calculadora y el ZX Block Editor.

Lo primero de todo, algo de matemáticas. La rutina de grabación de la ROM del Spectrum graba a 1500 baudios, y la longitud del pulso que representa un 0 es de 855 (y la longitud del pulso que representa un 1 es el doble). Por tanto, x/1500=855 y aquí x representa la longitud en pulsos de un segundo. Despejando la x, nos encontramos que en un segundo hay 855*1500 pulsos (1282500 pulsos).

Por tanto, para una velocidad de 3850 baudios (la que coge por defecto nanodrive), nos encontraremos que el 0 nos dura 1282500/3850 pulsos (333.11, lo redondeamos a 333) y el 1 nos va a durar unos 666 pulsos.

Vale, ya sabemos las longitudes del 0 y del 1… ¿y qué hacemos ahora?

Lo primero de todo, grabamos nuestro programa a cinta. La diferencia es que cuando vayamos a grabar el bloque turbo no grabaremos mediante nanodrive, sino que haremos un SAVE … CODE normal.

Abrimos nuestro TZX con ZX Blockeditor. Ahí vemos que nuestro bloque CODE en realidad se compone de dos: uno llamado BYTES (esta es la cabecera) y otro llamado Standard data.

La cabecera nos sobra, así que marcamos el bloque BYTES y lo eliminamos con “Delete Block”.

Ahora marcamos el bloque Standard Data y vamos al menú Edit > Add Turbo Data. Se abre una ventana que contiene los datos de los distintos parámetros de grabación.

Cambiamos los valores de “0-bit pulse lenght” y “1-bit pulse length” a los valores que hemos calculado previamente y pulsamos Connect. Ahora debajo de nuestro “Standard data” hay un “Turbo data addition”, que lleva la información de la carga turbo.

Ahora que ya tenemos nuestro “nuevo” bloque turbo, grabamos el TZX y comprobamos que cargue correctamente. Para los que no quieran tirar de calculadora, incluyo esta tabla con los parámetros adecuados para las distintas velocidades de nanodrive:

Baudios: S: L: 0-bit: 1-bit:
2200 10 27 583 1166
2250 12 28,29 570 1140
2350 14 29,3 546 1091
2450 16 31 523 1047
2550 18 32 503 1006
2650 20 34 484 968
2750 22 35 466 933
2800 24 36 458 916
3000 26 38? 428 855
3050 28 39 420 841
3300 30 40 389 777
3450 32 41 372 743
3550 33 42 361 723
3650 34 43? 351 703
3850 36 44 333 666
4125 38 45? 311 622

Algunas notas a esta tabla:

  • El parámetro S solo se utiliza para grabar a cinta… si vas a alterar los ficheros TZX no necesitas saberlo.
  • La columna L se ha copiado literalmente de la tabla que se incluyó en el número 81 de Microhobby. No recomiendo usar las velocidades que tengan interrogantes o decimales, aunque si redondeas al entero más próximo podrías usarlo (nanodrive admite ligeras variaciones de velocidad a la hora de cargar).
  • He probado las velocidades de 2200, 3850 (por defecto en nanodrive) y 4125 baudios y el TZX generado funciona correctamente. De todas formas cuidadito que no todos los cassettes admitirán semejantes velocidades (aunque los emuladores tragan con todo).

Enlaces interesantes:

ZX Spectrum – Cargando BASIC de manera personalizada (IV): compresión ZX7

AVISO: Hasta ahora, todo lo que he hecho se podía hacer tanto en una máquina real como con emuladores (yo he usado emuladores por comodidad). A partir de aquí, vamos a tener que hacer manipulaciones que van a involucrar obligatoriamente a un PC (aunque luego el resultado pueda usarse en un Spectrum normalito).

Ahora vamos a complicar algo más las cosas. Hay dos formas de reducir el tiempo de carga: acelerando la rutina de carga o haciendo el programa más pequeño. Ahora vamos a usar zx7 para poder hacer más pequeño el programa y que cargue más rápido. Para eso vamos a utilizar un compresor, en este caso el zx7.

La teoría es sencilla: puesto que nuestro BASIC es ahora una tira de bytes (CODE), lo comprimimos. Después debemos cargarlo y volver a descomprimirlo en su sitio (23552). El mayor problema de esta teoría es buscar un sitio para el BASIC comprimido: si no elegimos bien el sitio, puede que al descomprimirlo escribamos por encima de los datos comprimidos y la liemos. Os acordáis de que STKEND nos marca el lugar donde acaba el BASIC, ¿verdad? Pues este dato va a ser terriblemente importante, ya que no podremos meter los datos comprimidos por debajo de STKEND (bueno, en realidad vamos a dejar un poco más de espacio por si las moscas). De momento, hacemos MERGE “” a nuestro programa y ejecutamos PRINT PEEK 23653+256*PEEK 23654. A este resultado (en mi caso 52957) le añadimos unos 500 bytes para hacer sitio a la pila y otras cosas. Así que ahora modificamos la línea de grabación del programa:

9999 CLEAR 53499:
     LET STKEND=PEEK 23653+256*PEEK 23654:
     SAVE "basic" CODE 23552,STKEND-23500:
     CLEAR 65367: RUN 7600

Como he colocado el CLEAR muy bajo, voy a restaurarlo al valor por defecto antes de hacer el RUN (por si acaso el programa genera muchas variables y necesita mucha memoria). Hago el consabido GO TO 9999 y obtengo un bloque CODE para manipular a mi antojo.

Ahora vienen las cosas raras. Cogemos el tzx que acabamos de grabar y lo metemos al ZX Block Editor. Nos ponemos sobre el último bloque y pulsamos el botón derecho del ratón.  Elegimos Export as > Export as binary file y lo llamamos almacen.bin. En mi caso, he exportado un fichero de 29547 bytes con el BASIC de mi programa.

Ahora ejecuto zx7 almacen.bin y zx7 nos genera un fichero almacen.bin.zx7 que ocupa 7275 bytes, lo que es un ahorro bastante importante de espacio.

Mi plan es cargar esos datos comprimidos a partir de 53600, ya que entre 53500 y 53600 voy a poner la rutina de descompresión. Tiro de calculadora y veo que caben perfectamente en la memoria. Perfecto. Ahora viene la siguiente manipulación rara.

Abro ZX Spin y tecleo lo siguiente:

CLEAR 53499: SAVE "basic" CODE 53500,7275+100

Cuando me aparece el mensaje “Press REC & PLAY…” no pulso ninguna tecla (por llevar la contraria) y hago las siguientes cosas:

– Voy al menú Tools > ZX Assembler y tecleo lo siguiente:

org 53500
ld hl,53600
ld de,23552

Sin hacer nada más, abro el fichero dzx_standard.asm que se incluye en zx7, corto todo el texto y lo copio en la ventana del ZX Assembler.

Con todo ese texto en la ventana, voy al menú File > Assemble… y le doy a OK. ZX Spin me informa que ha ensamblado 75 bytes. Ahora voy a la ventana principal de ZX Spin y le doy a File > Load Binary File. En el cuadro de diálogo elijo mi fichero (almacen.bin.zx7) y como Start Address marco 53600.

Ahora que ya tengo los datos comprimidos en la memoria del Spectrum, pulso Enter y dejo que el bloque CODE se grabe. Para comprobar que el juego es ejecutable, hago un PRINT USR 53500.

Así que tengo ya un fichero CODE que contiene el BASIC comprimido y se puede ejecutar… vale, toca hacer el cargador BASIC. Esta vez será lo siguiente:

10 BORDER 0: PAPER 0: INK 0: CLEAR 53499
20 LOAD "" CODE
30 PRINT USR 53500

Una detalle interesante: si los datos comprimidos ocupan menos de 6000 bytes y no usáis pantalla de carga, podéis cargar tanto la rutina descompresora como los datos comprimidos en la memoria de pantalla. Haciéndolo así nos ahorraremos dolores de cabeza acerca de dónde poner el CLEAR y si el BASIC nos pisará los datos comprimidos.

Y los más avispados se preguntarán… ¿qué nos impide ponerle un contador o un turbo a este bloque de datos? Y después de meditarlo, la respuesta es… nada.

He incluido versiones con contador y turbo en la cinta, pero como ya he explicado cómo utilizar esas herramientas me reservo el derecho (o no) de explicarlo en otros artículos. La única precaución en estos casos es que el bloque comprimido no colisione con las rutinas de carga.

Enlaces interesantes:

  • Almacén Lunar: Todas las versiones de este programa.
  • ZX Spin: Mi emulador favorito, el que uso para todos los parcheos.
  • ZX7: Compresor para Spectrum. Hay descargas del compresor para PC y código fuente para las rutinas en ensamblador para descomprimir. Hay un hilo dedicado a este compresor en World of Spectrum.
  • ZX Block Editor: Completo programa para manipular ficheros de Spectrum.