アプリケーションエンジニアのための低レイヤ入門 - Qiita
はじめに 今年のはじめに話題になった CPU 脆弱性の解説サイトを読んで最適化のための投機的実行について知り、本来は実行されるはずのない処理があらかじめ実行されるとかどういうこと？と驚き、低レイヤの世界ではよくわからないワンダーなことが行われているのだなあと興味を持ちました。 この記事ではそんな低レイヤワンダーランドについて勉強してみたので、普段は高レイヤなアプリケーションを作っていて低レイヤは専門ではありませんよという自分と同じような人向けに入門的なことを雑に書いていきます。 取り扱うのは高水準言語からアセンブラ、機械語、プロセッサくらいまででソフトウェアの部分が主になります。 高水準言語はどうやって実行されるのか まずは高水準言語がコンパイルされて CPU で実行されるまでのざっくりとした流れを見てみます。 高水準言語としてはここでは C 言語を例にあげています。 C 言語のコードはコ
CPU実験で自作CPUにUNIXライクOS (xv6) を移植した話 - 豆腐の豆腐和え
今年のCPU実験では、有志からなる我らがX班が、おそらくCPU実験史上初である自作CPUへのOS (xv6) 移植に成功しました。コア係とコンパイラ係の面々がそれぞれまとめ記事を書いていたので、OS係から見たOS移植のまとめも書こうかなと思います。こんなことしてましたってことが伝わればいいなと思います。 この記事を読む後輩やらなんやらがいたら、ぜひ僕らがやったようなことはさっさとクリアしちゃって、さらにさらに面白いことをする踏み台にしていってほしいですね。 どなたが読んでもある程度概要が伝わるよう、まずCPU実験とは何かということをさらっと書いた後、実際にxv6を移植するにあたってやったことをまとめたいと思います。 CPU実験とは CPU実験は僕の学科（理学部情報科学科）で3年冬に行われる、半年間にわたる学科名物演習です。 最初の週で4～5人程度の班に分けられた後、それぞれの班でオリジナル
コンピュータシステムの理論と実装（第１章〜第３章） - 猫型エンジニアのブログ
コンピュータシステムの理論と実装 ―モダンなコンピュータの作り方 作者: Noam Nisan,Shimon Schocken,斎藤康毅出版社/メーカー: オライリージャパン発売日: 2015/03/25メディア: 単行本（ソフトカバー）この商品を含むブログ (4件) を見る まだSICPも２章の途中ですが、こちらを読み進めていきます。基本的なゲートを用いて、シュミレータ上でメモリ・CPU・コンパイラ・OS・高級言語まで作成するという、まさにコンピュータの真髄をたどっていく本です。今までコンパイラの作成などの本は聞いたことありますが、論理ゲートの作成から始めるというのは初めて聞きました。Amazonで注文してから届くまでが本当に待ち遠しかったです。 章末の演習問題の解答をGitHubに公開しました。 github.com 第１章 ブール論理 1.1.1 ブール代数 すべてのデジタル機器は論
『コンピュータシステムの理論と実装』読んでコンピュータ作った - ログ
概要 O'reillyから出ている書籍です。 www.amazon.co.jp 「NANDからテトリスへ」という帯タイトルがまさになのですが、NANDゲートが与えられた状態からスタートし、ゲームが動くコンピュータを作り上げます。 割り切って言ってしまうと、本書はその説明書となります。 NANDゲートからAND・ORゲートなどをHDLで記述していき、ALU、CPUを作り、アセンブラ、VM、コンパイラ、OSを書き、最終的にはコンピュータシステムが出来上がります。 もともとは大学の授業として作られたテキストのようで、Webページには資料や必要なソフトウェアが公開されています。 実際にコンピュータシステムを作る 本書はコンピュータシステムの理論が書かれているだけではなく、実際に手を動かして実装できるようエミュレータやテストツールが付属されています。 前半でハードウェアを、後半でソフトウェアを作成し
ARMがCPUメーカーに多用される理由を、2つの特徴から解説 - EIPC
ライセンス形態の特徴 ARM入門コラムでも述べたとおり、ARMは一社独占販売ではなく、ARM Ltd.で開発・策定されたアーキテクチャであり、ARM Ltd.とのライセンスに基づいて各CPUメーカーなど様々な会社で製品化されています。製品化の際には、SoC（システムオンチップ＝複数の機能を1チップに搭載したLSI）の部品として搭載することも可能です。実際、アメリカのAMD（アドバンスト・マイクロ・デバイセズ）社は、スモールコアサーバー向けSoC「Opteron X」シリーズの次期シリーズとして投入予定だったARMアーキテクチャプロセッサ「Opteron A1100」（コードネーム「Seattle」）を、2014年の1月に発表しています。また、テキサス・インスツルメンツがリリースしたSoC「OMAP」もスマートフォンやタブレットなどで採用されるチップセットで、CPUはARMのCortex-9
32ビット整数の、定数での除算 » Jeans & Development
プログラミングをしていると、整数値を１０で割るというコードは良く出てくる。例えば、整数を１０進法文字列に変換する場合など。 コンパイラーを用いて、１０で割るコードを記述すると、アセンブリーを見たときに0xcccccccdを掛けて右３５ビットシフトするコードになっていることがある。割り算はCPUにとって非常に高負荷な演算なので、掛け算とシフトに置き換えることで、高速化を図っているようだ。32ビットのほとんどのCPUでは、32ビットどうしの掛け算の結果を64ビット値として得、上位32ビットと下位32ビットを２つのレジスターに格納するようになっているので、「0xcccccccdを掛けて右３５ビットシフト」は非常に効率がよい。 では、１０以外の数値での割り算はどうかと、ネットで検索してみたが、包括的に解説している記事は見つからなかった。そこで、ちょっと調べてみた。 0xcccccccdという値は何
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ルネサス、世界初のCortex-Aシリーズ搭載mbedボード
【1カ月集中講座】 2014年最新CPUの成り立ちを知る 第4回 ～ARMはどうしてこうなった?