FORTHをZYNQで（どこまでできるやら）

　タイトルにあることを始めようと思ったきっかけの話ですけど、私は社会人の最初の仕事はアセンブラでのMS-DOSパソコン（その当時の主流はラップトップパソコンで、私はデスクトップパソコンのIBM互換機グループに配属されました）のファームウェア課のディスプレイBIOS開発でした。そのころはIBM互換機が売れ出したころで、まだ漢字を扱えるIBM互換機がないから日本語版MS-DOSのIBM互換機を出そうとしていました。ディスプレイBIOSを漢字が表示できるように仕様変更を行うには、当時はアセンブラ（機械語）での開発しかありませんでした。CPUを直接機械語で動かすのは誤ったコーディングをしてもそれを発見するのが難しく、デバッグに要する時間もかなり必要で、よく「１KBの開発には1人月必要」と言われていました。新人の私が初めての経験では必死になってコーディングした後には、デスクトップパソコン本体のテスト部門から返ってきたクレームの嵐に、修正にコーディングの２、３倍ぐらいの時間をかけながら、深夜までコツコツとやってた記憶があります。それも、だれも手伝う人がいないので、周りの人に聞きまわっては一人で考える日々でした。

　あれがあったから、その後転々と担当する仕事を変えながらも、３０年以上パソコン屋としての経験を詰めたんでしょうけどね。

　でも、今はそんな昔と状況は違い、もっと安全で効率のいいプログラミング言語が開発され、アセンブラはコーディングしたとしても、普通の人はそれを動作させることができない環境になっていると思います。無理やりねじ込めばできるんでしょうけど、そんなコードは危険で、作っても楽しくないでしょう。ただ、ＣＰＵコアの開発会社によって命令セットが全く違いますが、すべてのプログラミング言語はコンパイル／リンクされた最後はアセンブラに落とされます。アセンブラをかじっていると、案外プログラムの変な挙動も、別のプログラミング言語に移行して開発をするときも理解しやすいでしょう。初心者は無理としても、入門者には（開発するシステムのCPUコアの命令全部じゃなくて、MOVでの様々な転送モードや、割り込みや例外処理での異常処理の部分とかだけでもと思うのですが）教えてあげたほうがいいと感じています。

　実はアセンブラも最初の5年間ほどやった後はいろいろ違う仕事をしていたので、雑誌やネットで記事を探して調べたりはするのですが、RUBYやCとかでまとまったコーディングはできずじまいでした。いまだに、何かあったときはコンパイルやリンクなんかしないで、直接メモリの１６進数を読んではパッチを当てて書き込んでしまうコーデの修正を思い浮かべてしまいます。山のように出力したダンプリストに見つけたJMPやCALL命令に赤ペンで印をつけて次のとび先を探して、バグの追っかけっこしてました。そんなわけで、どうせ今からやるなら、安全にコア部分をいじってみたいと思って、FPGAやSoCで遊んでみようと思いました。できれば、学生時代にアメリカの天文台のマシンで本格的に生まれた、当時の限られたメモリをうまく使って、単純化した（と私は感じたけど）FORTHをハードウェア記述言語で書いてみたいと思ったわけです。まともにやっても全く歯が立たない気がしていますけど。

で、あれこれと考えるのが好きなんですが、私はとにかく時間がかかってしまうもので、試行錯誤して遊ぶ前にやった準備のあれこれを書いてみました。これから試行錯誤したことはメモにする予定です。FPGAいじったことのある人なら、あっという間に先を越されてしまうんでしょうけど。要は楽しけりゃぁ誰がやったっていいんだと思っています。自分もそうなんですが、初めてやって、ツボにはまりまくって、人からなんでか知らないけどいろいろ教えてもらったりして、気が付いてみたら楽しくなっていた、なんて最高ですよね。山登りと一緒で、やってるときは大変ですけどね。

「今までやったこと、考えたこと、これからやりたいこと」を最後にまとめました。

＜今までやったこと＞

１）まず秋月電子でＺＹＢＯ　Ｚｙｎｑ－７０１０評価ボード　Ｚ７－１０　開発環境ソフトライセンス付を買ってきた。

http://akizukidenshi.com/catalog/g/gM-12552/

２）秀和システム「FPGAプログラミング大全 Xilinx編　小林優［著］」を買った。

https://www.shuwasystem.co.jp/book/9784798047539.html

３）参考資料

・「標準FORTH　井上外志雄［著］（絶版）」

（学生時代（8ビットパソコンの全盛期）に何回も読み返していた本）

・FORTH PROGRAMMER’S HANDBOOK 3rd edition

Edward K. Conklin, Elizabeth D. Rather 　［著］

　　　（Elizabeth D. Ratherさんは最初のFORTHのプログラミングガイドを書いたことと、FORTHの会社に携わった女性で、今も活躍している（2006年現在とウィキペディアにあった）。著書が現在でもUS版アマゾンで購入できる）　