2023年度 システムプログラミング
概略本講義ではC言語によるプログラミング修得者を対象に， プログラミングに関する理解をより深めるために不可欠なアセンブラと C言語の境界部分についての講義を行う．ポインタや構造体とアセンブラ言語との関係， C言語におけるヒープ，スタックとコンピュータアーキテクチャとの関係， main関数以前の動作などについて，実例を通して理解を深める． このページはhttp://www.swlab.cs.okayama-u.ac.jp/~nom/lect/p3/ 岡山大学moodle のURL システムプログラミング1 https://moodle.el.okayama-u.ac.jp/course/view.php?id=186502 システムプログラミング2 https://moodle.el.okayama-u.ac.jp/course/view.php?id=186504 本演習ではC言語によるプ
8ビットCPUの名機Z80の後継はなぜ失敗した？ Zilog Z800/Z8000/Z80000の誕生と消滅（人知れず消えていったマイナーCPUを語ろう 第10回） | テクノエッジ TechnoEdge
コンピュータの歴史を暗部も含めてていねいに掘り起こすことで定評のある大原雄介さんによる連載10回目。今回は、Z80後継がいかに失敗していったか。
メモリアクセスのセマンティクスとApple siliconの裏技(?)について - yamasaのネタ帳
アウト・オブ・オーダー実行について補足 前回の記事で「アウト・オブ・オーダー実行」について特に説明せずに話を進めてしまったことに気づいたので、まずはそれについて簡単に補足しておこう。 コンピューターの性能向上の歴史はレイテンシーとの戦いの歴史でもある。 colin-scott.github.io 上のサイトは年代毎にコンピューターシステムでの各種レイテンシーがどのように変化していったかを紹介している。1990年代前半はキャッシュメモリとメインメモリとの間のレイテンシー差はそれほど大きくなかったが、その後の技術革新によって現在はL1キャッシュとメインメモリとの間に100倍くらいのレイテンシー差があるようになってしまった。これはつまり、プログラム実行中にメインメモリへのアクセスが発生してしまうと、それだけ長いレイテンシーの間CPUの処理を進めることができなくなってしまうことを意味する。そのため
「強いメモリモデル」と「弱いメモリモデル」 - yamasaのネタ帳
Apple M1についての面白い記事を見かけて、久しぶりにメモリモデル屋(?)の血が騒いだのでブログを書く。 note.com 強いメモリモデル 現代のCPUアーキテクチャでは、x86(64bit, 32bitどちらも)が「強いメモリモデル」を採用しており、それ以外のメジャーなCPUが「弱いメモリモデル」を採用している。この「強いメモリモデル」「弱いメモリモデル」について、まずおさらいしておこう。 以下のように、2つの変数a, bに対して異なるCPUコアが同時にアクセスしたとする。 int a = 0; int b = 0; CPU1: a = 1; b = 1; CPU2: int r1 = b; int r2 = a; (上記はC言語に似た疑似コードを用いているが、実際は機械語命令になっていると考えてほしい。つまり、CPU1は変数a, bの示すメモリアドレスに対するストア命令を実行して
ARMの64bit命令セットと32bit命令セットの速度比較 strikes back - Qiita
この記事について 64bit 対応 ARM CPU で 32bit バイナリを動かすのがどれぐらいもったいないのかが知りたいという名目のマイクロベンチマーク。 で。 https://qiita.com/Nabetani/items/f5b685683e9c0180c279 の続編。 前述の記事では、 C++ であまり手間を掛けずに 64bit バイナリ作る方法がわからなかったので仕方なく go で書いたんだけど、今回はやり方が分かったので g++ で。 環境とビルド ハードウェアは Raspberry Pi 3B+。 乗っている CPU は Cortex-A53。 Cortex-A53 の命令セットは ARMv8-A。 OS は、Ubuntu 20.04.01 LTS(64bit)。 $ uname -a Linux ubuntu 5.4.0-1015-raspi #15-Ubuntu S
ARMの64bit命令セットと32bit命令セットの速度比較 - Qiita
RaspberryPi 3B+ には Cortex-A53 が乗っている。 Cortex-A53 の命令セットは Armv8-A。64bit 命令を実行可能。 でも、普通に Raspberry Pi OS (Raspbian) を入れると、32bit になる。 なんかもったいないなぁと思いつつ、どれぐらいもったいないのかは全然知らなかった。 で。 今日も楽しいマイクロベンチマーク。 64bit 環境を用意する Raspberry Pi 4B 64bit kernel を試す を参考にしたら簡単にできた。 記事のタイトルに 4B とあるが、 3B+ でも同じだった。 ちゃんと 64bit になったっぽい。 バイナリをつくる 当初は、 clang か gcc で arm64 バイナリ作ろうと思ったんだけど、簡単には arm64 バイナリを作れそうになかったので、仕方なく、 go で行くことにし
実践的低レイヤプログラミング
はじめに 学校で習わないが(習う学校もある)、現実に必要になるプログラミング技術に、低レイヤプログラミングなどと呼ばれるものがある 厳密な定義は聞いたことがないし、おそらく存在しないとは思うが、大体のみんなの共通認識として、 「高級プログラミング言語を使わないプログラムを書き、OSで抽象化されないデバイスの機能を使う」といったような認識があると思う。 筆者の経験から言わせてもらうならば、低レイヤプログラミングに関する知識は、プログラミングにおいてあらゆる場面で、常に、少しずつ役立てられる知識だと言えると思う。 普段はRubyやPHPなどを書いてる人であったとしても、メモリが足りなくなった場合や、デバッガを使っている場合、性能が足りなくなった場合など、 厳しい環境におかれた時に低レイヤプログラミングに関する知識が必ず役に立つ場面が来ると信じている。 また、役に立つかどうかは置いておいても、「
SSE2/AVX512, ARM NEON での rcpe(逆数近似), rsqrte(逆平方根近似)命令のメモ - Qiita
SSE2/AVX512, ARM NEON での rcpe(逆数近似), rsqrte(逆平方根近似)命令のメモARMneonAVXSSE2 背景 embree-aarch64 において, ARM NEON だと交差判定で欠けがでる. どうも除算 and/or 平方根の精度の問題っぽい. ARM NEON と x64(SSE2) での 1/x と 1/sqrt(x) の近似命令を使った 1/x と 1/sqrt(x) の計算の精度を合わせたい. 基本情報 a/x の計算(除算): 1/x を求め, a * (1/x) で実現 sqrt(x) の計算: 1/sqrt(x) を求め, x * (1/sqrt(x)) で求めることができる. 精度について e < 2^{-n} の誤差のとき, n bit の精度と言うことにします. また, 単精度を扱います. 命令の実装的には, テーブルを引いて
アセンブリ言語 その2 - kivantium活動日記
この記事はkivantium Advent Calendarの19日目です。 前回は最初のCPUの設計に使う命令セットを紹介しました。 今回はこの命令を使っていろいろなプログラムを書いてみます。 SPIM ここではMIPSのシミュレータとして有名なSPIM (MIPSを逆から読んだ名前) を使うことにします。 GUIがついたQtSPIMをダウンロード・インストールします。 QtSPIMはアセンブリで書いたテキストファイルを読み込んで実行します。 実行したいファイルを保存して、File > Reinitialize and Load Fileとすることでファイルが読み込まれます。 再生ボタンのようなRun/Continueを押すと実行されます。 最初のプログラム まずはHello, World代わりに数字の1を表示することにします。 .text # アセンブリ命令がここから始まることを示す
MZ-700フルJavaScriptエミュレータ
※1 BEEP音:○ 音程は正確ですが音長に揺れがあります。またオリジナルの音質は再現できていません。 ※2 データレコーダー:○ モニターのSコマンドでメモリ領域をセーブするとMZTファイルをダウンロードできます。 リポジトリ npm mz700-js GitHub mz700-js 更新履歴 2017-08-13 - npm mz700-js v0.7.15 に更新。 MZTドロップ時に逆アセンブルせず即実行するようにしました（画面を一定時間ブロックしてしまう為）。 逆アセンブルするにはCMTのファイル名表示エリアに現れる「Disassemble」ボタンを押して下さい。 アセンブルリストをタブらしく表示。 2017-07-16 - npm mz700-js v0.7.10 に更新。 アドレス指定でメモリダンプの表示ができなかった不具合を改修。 画面幅が狭くなった時に各ウィジェットの表示
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Kernel/VM 北陸 Part6
GitHub - yosshin4004/xdev68k: Cross development environment for the SHARP X68K.
SIMD化とは何か / Basics of SIMD
高梨陣平 on Twitter: "これはスゴイ！ 本物のSpace Invader(Z80)をC言語で書き直したが、本物のメモリ構成をきちんと解析結果に従って守っている。つまりZ80が読めなくても本物の中身が勉強できる。実行には本物のROMが必要。黎明期のアーケ… https://t.co/90shqQRKn3"