GNU Assembler互換(サブセット)のアセンブラをGo言語でフルスクラッチで作ってみました。 開発22日目で自作Goコンパイラ(をセルフホストしたときに出力される20万行のアセンブリ)をアセンブルすることに成功しました。 どうやって作ったかというと、小さいコードを GNU Assembler (以下 as) に食わせて出力されたバイナリを観察する、を繰り返して中のロジックを推定し再現しました。as の実装は見ていません。(一瞬見たけど巨大すぎて何もわからなかった) アセンブラ自作は、やってみるとコンパイラ自作よりだいぶ簡単でハマりポイントも少ないので、学習テーマとしてはおすすめです。2箇所ほど難所(命令エンコーディングのルールを理解するのと、ジャンプ命令の最適化)がありましたがそれ以外はさくさく楽しく作れました。 作ってみた結果、アセンブリ言語の理解が深まったのはもちろんのこと、E
C言語で作成した拙作のCASL II処理システムYACASL2を紹介します。 CASL IIは、基本情報技術者試験で用いられるアセンブラ（アセンブリ言語）です。アセンブラは通常、特定のコンピューターやCPUに対応しています。しかしCASL IIアセンブラは、試験の公平性の観点から実在しない仮想コンピューター向けに作られたアセンブラです。 CASL IIの処理システムを作るきっかけになったのは、『日経ソフトウェア』2009年2月号に掲載されていた川俣晶さんの執筆記事「C言語で作るCPUエミュレータ」を読んだことでした。この記事を紹介した日経ソフトウェア記者・斉藤国博さんのコンピュータの仕組みを知るのは，いつも楽しいという記事は現在でもオンライン上で読めるようです（2020年8月時点）。なお、この記事で紹介されていたソースコード（C言語）は、現在ではダウンロードできないようでした。 私はいちお
はじめに プログラミング言語を作ったことはありますか？ 私はプログラミング言語の実装なんて難しいことはできないと思っていましたが、コンピュータシステムの理論と実装を読んで理論を学び課題に従って実装していくことで、簡単なものではありますがプログラミング言語を作ることができました。 コンピュータシステムの理論と実装について この本ではコンピュータを理解するためにゼロからコンピュータを作っていきます。 まずはハードウェア記述言語を使って仮想ハードウェアを作り、その仮想ハードウェア上で実行可能なマシン語のためのアセンブラを作り、そのアセンブラで実行可能なコードを生成するバーチャルマシン変換器を作り、そのバーチャルマシンで実行可能なコードを生成するコンパイラを作ります。 マシン語やアセンブリ言語、バーチャルマシン語やプログラミング言語の仕様はそれぞれ決められており、それぞれの理論について説明を受けな
はじめに TECH::CAMP Advent Calendar 12/12担当だった井上です。 クリスマスが近いということもあるので本日は現代人の99.9999%以上は触れる必要がないと思うプログラミング言語界におけるモーゼのような存在であるアセンブリ言語に触れてプログラムが動く仕組みやCPUについてあっさりとした切り口で触れたいと思います。 おことわり この記事は以下のような人でも分かるように記述しようと意図があるため、重要な概念・用語の省略、(意図して書くものではないですが)解釈によっては嘘に近くなる内容が記述されている可能性がありますので、これをご了承の上、用法用量を守ってお読みください。 CPUってパーツがパソコンの中に入ってるのは知ってるけど、実際のところ何をどうしてるのかは知らない パソコンとかOSがどうやってプログラムを動かしてるのか知らない アセンブリ言語？システムコール？
思考実験として、全世界の人が同時に、自分の持っているコンパイラやインタープリタなどの実行ファイルをうっかり全部消してしまったとしよう。そうするとそれ以降、ソースコードが残っていても、コンパイラ自身も含めてどのようなプログラムもコンパイルできなくなってしまう。この状況から人類は元のコンピュータ文明を復旧することができるのだろうか？ 僕は結論としては、かなり簡単に復旧できると思う。ここではその手順についてちょっと考えてみよう。 コンパイラのバイナリファイルが全部消えてしまった後、復旧のために目指すべきマイルストーンは、おそらくCコンパイラを元に戻すことになるだろう。Cで書かれたプログラムはOSやコンパイラ自身を含めてたくさんあるので、そこを起点にすれば、たくさんのプログラムを芋づる式に復旧していけるからだ。 ほとんどのCコンパイラはCかC++で書かれている。最近のGCCやClangは巨大かつC
春になり「これからプログラミングを始めてみよう」と思っている人も多いのではないでしょうか。プログラミングは、とても面白いものです。とりわけ初めて書いたプログラムがコンピュータ上で動いた時の感動といったら何ものにも代えがたいものです。 ところがプログラミングは面白い半面、とても難しいものです。せっかくプログラミングを始めても「いまいち上達した気分にならない」「初心者から抜け出せない」という声をよく聞きます。多くのプログラミング初心者が、このような悩みを抱えているのではないでしょうか。 現に日経ソフトウエア編集部にも、毎年のように、「初心者から中級者へとステップアップするにはどうすればよいのでしょうか？」といった質問が寄せられます。それでは、何を学べばプログラミング初心者から脱出できるのでしょうか。 文法は覚えたけれど「どうしても初心者から抜け出せない」「抜け出した気分にならない」という人は、
構造化プログラミングのパラダイムに対応した高水準の手続き型言語である。ハードウェアの直接的な制御ができる機能を備えつつ、機械語やアセンブリ言語（アセンブラ）のような低水準言語と比較して、ソースコードの再利用性やメンテナンス性に優れており、目的に応じたプログラムの変更や拡張が容易である。 汎用性およびプログラムの自由度が高く、リソースや性能要求の厳しい用途にも耐えうるため、アプリケーションソフトウェアの開発だけでなく、オペレーティングシステム（OS）やデバイスドライバー、ファームウェアの記述、マイコン制御・機械制御など、上位層・下位層を問わず、あらゆる分野で利用されている。 対応する機器の範囲が広い。パーソナルコンピュータやワークステーションはもちろん、自動車や家電の組み込み用マイコンからスーパーコンピュータまで、C言語を使用できるハードウェアは多様である。そのため、C言語のコード資産が蓄積
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