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Arm64仮想マシンの作成 (2015/08/16) 前回は Arm64 のシングルボードコンピュータ(SBC) である Dragonboard 410C を紹介しましたが、「実機を入手するまでもないよ」と考えている人向けに Arm64 の仮想マシンの作り方を紹介します。 Arm64 というのは通称のようなもので、正式には「'''ARMv8''' アーキテクチャの '''AArch64''' 実行状態をサポートする '''A64''' 命令セット」といった表現が正しいようですが、分かり難いので Arm64 で行きます。Arm64 のアセンブリプログラミングをしてみたくて、Dragonboard 410C を入手しましたが、Raspberry Pi と違って、まだほとんど普及していないようです。 CPUの違いはCコンパイラが吸収してくれるため、Linux が動作さえすれば動作速度や消費電力が

オペランドのレジスタやメモリアドレスの指定方法をアドレッシングモードと呼び、x86-64 には多くの種類があります。レジスタを指定する場合は、レジスタ名 (rax、esi, r8bなど) を直接記述します。転送元（右側）のオペランドに整数値（即値、イミディエイト）を書き、転送先（左側）のレジスタに代入することもできます。 mov rax, 1234567890 ; rax = 1234567890 mov rax, [rsi + rdi * 4] ; rax = Memory[rsi + rdi * 4] mov rax, rbx ; rax = rbx mov [rsi + rdi * 4], rax ; Memory[rsi + rdi * 4] = rax 演算命令の場合は左側のオペランドのレジスタに結果が格納されます。加算の例を示します。 add rax, 1234567890 ;

hello, world x86-64 の 64bit アセンブリプログラミングの全体像を見るために、有名な "hello, world" を表示するプログラムを x86 の 64bit Linux上でアセンブラを使って作成します。細かいところは気にせず、命令の詳細などは別に解説します。x86（32bit）Linux 上でアセンブリ言語が使える人はこのページだけで十分かもしれません。 x86-64 Linux版 ここでは NASMというアセンブラで直接 Linux カーネルのシステムコールを 使うプログラムを作成していきます。 まず最初に Linux でアセンブラ(nasm) を使ったプログラムを紹介します。 例によって、hello, world を表示するものです。 ;------------------------------------ ; hello.s ; nasm -f elf

What's new. Raspberry Pi メモ(55) (2022/11/30,2022/12/08) 64ビット版のUbuntu 22.04LTS を Raspberry Pi 4B にインストールして、システムコンテナのLXCを本気で使うための解説です。 Blender 2.8 - 3.x の使い方（2019-08-03 - 2022-06-04） 開発状況をウォッチしていたBlender 2.8 が公開されたので、別サブドメインでモバイル用のサイトとして「Blender 2.8 の使い方 (01), (02), (03), (04), (05), (06), (07), (08), (09), (10), (11), (12), (13), (14), (15), (16), (17) (18) (19) 」を始めました。 Raspberry Pi メモ(54) (2021/

GAME80コンパイラ解説 (2003/08/05) GAME80コンパイラの作者の中島聡さんにGAME80 コンパイラのソースを掲載する許可を頂きました。 プログラム言語の仕組みに興味がある方にとって非常に参考になると思います。 GAME80コンパイラは、約5.5キロバイト強と非常にコンパクトなソースで記述されています。 コンパイラがこのようなサイズで作成できる理由は、GAME IIIという言語が単純な文法でありながら密度の高い記述ができることにあります。コンパイラがターゲットとする言語自身で書かれていることもGAME80コンパイラの特徴です。自分で自分自身をコンパイルできることは、言語の改善や拡張が容易であり、GAME80コンパイラ以後に多くのマシン用のGAMEコンパイラが開発された理由にもなっています。GAME IIIの文法は GAME86 または VTL系言語の歴史 を参考にして下

レジスタ x86-64 には64ビットの汎用レジスタが16本あります。それぞれ64ビット(8バイト)、32ビット(4バイト)、16ビット(2バイト)、8ビット(1バイト)のレジスタとして使用することができます。RAX、RBX、RCX、RDXの4本は8ビットのレジスタ2つとして独立にアクセスできます。32ビットレジスタとして書き込まれた場合に上位32ビットは0が書き込まれることに注意してください。16ビット、8ビットレジスタとして書き込まれた場合は上位のビットは変化しません。 汎用レジスタには整数またはメモリアドレスを格納することができます。 RAX、RBX、RCX、RDX、RSI、RDI、RBP、RSP は16bit CPUである 8086の時代（1978年?）から存在するレジスタの64bit拡張版です。したがって汎用レジスタといっても昔の役割が少し残っていて、一部の命令で特殊な役割があり

ARM64とは ARM 系の CPU は、ARM Ltd.が設計した CPU を複数の CPU メーカがライセンス生産しています。 アーキテクチャとコア、チップ、命令セットに別の名前が付いています。 実際の CPUチップ の型名はメーカ毎にいろいろな名前があります。それぞれの CPU は、ARM Ltd.が設計した CPU コアのアーキテクチャバージョンで大まかに区別できます。 例えば、Raspberry Pi1 は ARMv6 アーキテクチャで ARM1176JZF-S コア の BCM2835 チップを使っています。Raspberry Pi2 は ARMv7 アーキテクチャで Cortex-A7 コア が4つ入った BCM2836 チップを使っています。ARMv6 と ARMv7 は 32ビットのアーキテクチャです。 64ビットのアーキテクチャとしては、Qualcomm の Drago

はじめに だれでも64ビットのコンピュータを所有する時代になってきました。最近の PC では WindowsXP や WindowsVistaといった32ビットのOSが使われているものの、Core2Duo を代表として、すべて amd64 や intel64 といった 64bitに対応した CPU が搭載されています。昔、インテルの 80386 や 80486 という 32bit の CPU は10年近く MS-DOS や Windows3.x といった16bitのOSを使うための高速な8086として使われていました。Windows95の時代になって、やっと32bitの機能が一般的に使われ始めました。2009年現在でも64bitに対応した Windows はサーバ用として一部で活躍しているだけではないでしょうか。Linux という無料で使える OS でも、すでに64bit版が安定して使える

Raspberry Pi のカメラモジュールの最新情報 (2020-05-01) この記事を書いてから7年近く経過して、今日調べてみると13万ページビューにもなっています。更新していなくて申し訳ないです。 その間に Camera Module v2 (8MP) が発売され、さらに最近 High Quality Camera(12.33MP) が発売されました。 raspistill と raspivid のコマンドは今でも使用できるようですが、オプションなどが追加されています。 新しい情報は公式サイトのCamera Module または MagPi Camera Guide を参照して下さい。 Raspberry Pi のカメラモジュールの使い方 (2013/07/26, 2013/12/01) 5月22日頃に発注したラズベリーパイ専用のカメラモジュールが届きました。 今回は RSオンライ

Arm64仮想マシンの作成 (2015/08/16) 前回は Arm64 のシングルボードコンピュータ(SBC) である Dragonboard 410C を紹介しましたが、「実機を入手するまでもないよ」と考えている人向けに Arm64 の仮想マシンの作り方を紹介します。 Arm64 というのは通称のようなもので、正式には「'''ARMv8''' アーキテクチャの '''AArch64''' 実行状態をサポートする '''A64''' 命令セット」といった表現が正しいようですが、分かり難いので Arm64 で行きます。Arm64 のアセンブリプログラミングをしてみたくて、Dragonboard 410C を入手しましたが、Raspberry Pi と違って、まだほとんど普及していないようです。 CPUの違いはCコンパイラが吸収してくれるため、Linux が動作さえすれば動作速度や消費電力が

Python もともとは、教育用に Python を使うために Raspberry Pi の開発が始められたようです。「ラズペリーパイ」の「パイ」は「パイソン」の「パイ」のつもりだったそうです。Python にはctypes という C用の共有ライブラリ内の関数を動的にリンクして呼び出す事のできる強力な機能があります。したがって、Raspberry Pi 固有のlibbcm_host.so などに含まれる関数も ctypes をインポートして、「bcm = ct.CDLL('libbcm_host.so')」のように指定するだけで使えるようになります。 Raspberry Pi には以下のように、Python 2.7.3 と Python 3.2.3 の両方が入っています。 $ python Python 2.7.3 (default, Jan 13 2013, 11:20:46) [GC

Raspberry Pi を液晶ディスプレイ一体型 PC にする (2014/01/19) Raspberry Pi は超小型で軽いのですが、HDMIケーブルや電源ケーブル、ネットワーク、USBキーボード、マウスなど接続すると、本体が軽いためケーブルの硬さで位置が定まらなく、意外にジャマになります。 今回は前回の記事で使ったラズベリーパイ用の拡張ボード (Raspberry Pi Expansion Board) と液晶ディスプレイで「一体型PC」を組み立ててみました。 消費電力11W、重量840g で、思った以上にうまく行って気に入っています。 拡張ボードと同時に発注して、液晶が割れた状態で到着した10インチのLCDディズプレイモジュールは、交換してもらうことができ、注文から約1か月、やっとRaspberry Piが快適な状態で使えるようになりました。 用意したもの 前回用意したパーツに

用意したもの Raspberry Pi自体はCPUとメモリ付きのマザーボード単体と同じなので電源やケーブルを用意する必要があります。HDMI入力可能なテレビとスマートフォン用AC充電器、SDカードがあれ動作させることができます。以下は私が用意したものです。 Raspberry Pi Model B 本体 私が購入した時は 3,264円(送料込み)でした。 今では Amazon でも普通に購入できるようです。 USB接続SDカードリーダ(microSDHC×2枚同時挿入可) 私がSDカードへOSを書き込むために使った MacBook Pro17 にはSDカードスロットがないため、USBのコネクタの中にマイクロSDカードを2枚挿入できるSDカードリーダを用意しました。 16GB microSD (class10) Raspberry Pi はSDカードから起動するため、Linuxのイメージを書

LuaJITでお手軽3Dプログラミング (1) (2013/03/29) 世間では電子工作系の話題と違って、Raspberry Pi を使ったプログラミングの話題はあまり盛り上がっていないようですが、私は Raspberry Pi の GPU でずっと遊んでいます。 これまで C を使ってみたり (Raspberry Pi で OpenGL ES2 (1), (2), (3), (4), (5), (6) )、Python で試してみたりしていましたが、楽しく「コードを書いて実行する」事ができるのは LuaJIT という結論に達しました。 LuaJIT用のRaspberry Pi専用3Dライブラリが、やっと形になってきたので「 LuaJITでお手軽3Dプログラミング」という新シリーズを始めてみたいと思います。まずは使用するスクリプト言語 Lua と、私が今ものすごく惚れ込んでいる LuaJ

Raspberry Pi のカメラモジュールの最新情報 (2020-05-01) この記事を書いてから7年近く経過して、今日調べてみると13万ページビューにもなっています。更新していなくて申し訳ないです。 その間に Camera Module v2 (8MP) が発売され、さらに最近 High Quality Camera(12.33MP) が発売されました。 raspistill と raspivid のコマンドは今でも使用できるようですが、オプションなどが追加されています。 新しい情報は公式サイトのCamera Module または MagPi Camera Guide を参照して下さい。 Raspberry Pi のカメラモジュールの使い方 (2013/07/26, 2013/12/01) 5月22日頃に発注したラズベリーパイ専用のカメラモジュールが届きました。 今回は RSオンライ

Raspberry Pi で OpenGL ES2 (1) (2012/09/09) Raspberry Pi メモ (04)のTODOにも書いたように、Raspberry Pi には OpenGL ES2 が使える GPU(VideoCore4) が搭載されていて、3次元グラフィックのアニメーションが実行できます。標準のOSイメージである Raspbian には OpenGL ES2 のプログラムを作成して、実行する環境が最初から すべてそろっています。Raspberry Pi の CPU自体は高速とは言えないものですが、GPUは結構速そうです。せっかくなので使ってみましょう。 上の動画は Raspberry Pi で 36頂点の立方体を 50個回転させているところです。1秒間に約50回書き換えできているため十分スムーズにアニメーションさせることができます。これを実行している時のCPUの

2013-05-25-wheezy-raspbian のインストール (2013/06/03) これまで Raspbian は 2か月程度で新しいディスクイメージが公開されていましたが、約4か月ぶりの公開です。 今回のイメージはカメラモジュール用のコマンドの追加、X Window System の置き換えを目指した Wayland/Weston のサンプルプログラムの同梱、raspi-config の構成の変更など、ちょっとワクワクさせてくれます。 dd コマンドのデバイスの指定を間違えると最悪ハードディスクがすべて消えるなどの悲惨な結果が待っています。十分に注意して行なってください。 通常 raspbian のアップデ ートは「sudo apt-get update」「sudo apt-get upgrade」を実行するだけで大丈夫です。 私がいつも新しいディスクイメージを SD に焼い

OpenGL ES2(3) - シェーダの使い方 (2012/09/24, 2017/12/24) 前回はRaspberry Pi 特有の初期化についてでしたが、今回は OpenGL ES2 のプログラミングを説明します。前回と今回で Raspberry Pi で動作するOpenGL ES2のプログラムが作成できます。サンプルのダウンロードはこちらです。 OpenGL ES2 は、シェーダのコンパイルとシェーダの実行時に頂点や照明に関するデータを送る機能だけしか持っていません。OpenGL ES2 の関数はある程度パターン化された処理をするだけで、映像表現に関わる部分はすべてユーザが作成したシェーダプログラムの処理になります。 OpenGL ES2 の使い方は簡単に言うと次のようになります。 シェーダのソースを作成する シェーダをコンパイルしてGPUに送る 頂点の情報をGPUに送る 以下を

Minecraft - Raspberry Pi 専用版 (2013/02/15) Minecraft の Raspberry Pi 専用版 が公開されました。 Minecraft は立方体のブロックでできた3次元の世界で、ブロックを設置したり削除したりして色々なものを作って生活するゲームです。Google で 「Minecraft」を画像検索すると多くの（とんでもない）スクリーンショットが公開されています。Minecraft の Raspberry Pi 専用版 は無料ですが、有料版と異なり、資源の制限がない、敵がいないなど、ゲーム性はあまりありません。一方、Python や Java でプログラムを作成して立方体でできた3次元世界をコントロールできるようになっています。 Raspberry Piを使ってプログラミングに興味を持ってもらおうといった意味があるようです。 Minecraft

Raspberry Pi Rev.2 と2012-12-16-wheezy-raspbianのインストール(2012/12/21) Raspberry Pi (Model B) のメモリが 256MB から 512MB に増えたので、2012年10月16日にRSに2台目を発注しました。12月12日に発送した旨のメールを受け取り、12月20日に受け取りました。今回はケース込で3972円でした。 LEDが見やすいようにクリアケースにしましたが、微妙にくすんでいるので古ぼけた感じになってしまいます。もっと透明な材質か、むしろはっきりした色の半透明のほうがいいかも。どのケースも安いので気に入らなければ買い換えればいいのですが、英国に発注するのは面倒。 ちょうど Raspbian の新イメージ 2012-12-16-wheezy-raspbian が公開されていたので、いつものように 16GBのcl

演算命令 加減乗除の四則演算を行う算術演算、ビットごとの論理演算をレジスタ間、レジスタ・メモリ間で行う命令があります。x86系CPUの特徴として、演算命令は「 A = A + B 」 という形式（Aに結果が返る） となります。他の種類のCPU（ARM、PowerPC）のように「 C = A + B 」のような動作（A、Bは変化しない）を 1 命令で行うことはできません。 加減算 加算と減算のそれぞれにキャリーフラグを利用して多倍長演算をするための命令があるため、4種類となります。 プリフィックス オペコード オペランド 説明 ADD ADC SUB SBB