自作CPU向けCコンパイラをつくってOS動かした話 (CPU実験まとめ) - kw-udonの日記
僕の学科では伝統的に3年の後期に半年かけてCPU実験というものをおこなう。 班で自作のアーキテクチャを設計・実装し、FPGA基板上でMinCaml(OCamlのサブセット)でかかれた課題用レイトレーシングプログラムが動けば単位がもらえるというものである。 レイトレ完動後には、その高速化にはげむもよし、余興としてゲームをつくるもよしで、自作CPU上で色々あそんだりする。 今年は有志で班を結成し、自作CPU上でxv6というOSを動かした。 僕はその班にCコンパイラ係として参加したので、そのことについてかく。 あと、OS移植班全体の成果についても触れる。 わりと長くなってしまったので、結局なにができたんだっていう人は、とりあえず先にこっちに飛んでほしい。 動機 期間は4ヶ月程度、配布されたFPGA基板のうえで動かしたいという制約のもとで移植するOSはxv6を選択した。 このOSはシンプルであるが
コンピュータシステムの理論と実装
コンピュータを理解するための最善の方法はゼロからコンピュータを作ることです。コンピュータの構成要素は、ハードウェア、ソフトウェア、コンパイラ、OSに大別できます。本書では、これらコンピュータの構成要素をひとつずつ組み立てます。具体的には、NANDという電子素子からスタートし、論理ゲート、加算器、CPUを設計します。そして、オペレーティングシステム、コンパイラ、バーチャルマシンなどを実装しコンピュータを完成させて、最後にその上でアプリケーション（テトリスなど）を動作させます。実行環境はJava（Mac、Windows、Linuxで動作）。 ● 本書のサポートサイト ● 本書で使用するツール「Nand2tetris Software Suite」 ● 「Nand2tetris Software Suite」のチュートリアル 目次 賞賛の声 訳者まえがき：NANDからテトリスへ まえがき イント
スーパーコンピューターの系譜 研究者が憧れたコネクションマシンCM-1 (1/3)
前回まではCRAYシリーズ、正確にはCRI(Cray Research Inc.)とCCI(Cray Computer Inc.)の系譜を説明してきたが、こちらは基本的にベクトル型マシンであった。 命令フォーマットはSIMD(Single Instruction Multi Data)で、1つの命令で複数のデータに同じ処理を行なわせるというものである。 SIMDの場合、命令の解釈は最初の1回だけで、その後はひたすらデータの読み込み→実行→書き出しを行なうため、メモリーのロード・ストアさえ間に合えばピーク性能が出しやすい。 逆に言えば、このメモリーのロード・ストアが間に合わないと全然性能が出ないわけで、CRAY-3がお化けのようなメモリーシステムを実装したのも無理ないところだが、これは当然ながらコストアップにつながり、消費電力も凄まじいものになる。 こうしたトレンドとはまた別の方向の研究も行
プロセスとスレッドの違い - IMOKURI Blog
linux上のアプリケーションはプロセスとして起動されます。 プロセスを管理することはOS（ここではlinux）の重要な役割であり、プロセスのスケジューリング、割り込み、シグナル制御、優先度の制御、プロセスの切り替え、状態管理、メモリ管理などを行っています。 プロセスとは何でしょう？ プロセスはCPU上で実行されるもので、タスクを完了するために、Linuxのカーネルが制御するあらゆるリソースを使うことができます。 スレッドとは何でしょう？ スレッドは1つのプロセスから生成される実行単位です。同じプロセスから並行でスレッドを起動させることができます。 スレッドはメモリや、オープン中のファイルなどのリソースを共有することができます。同じアプリケーションのデータにアクセスすることができるのです。 プロセスはリソースを共有することができないので、これは大きな違いです。 言い換えると、スレッドは同じ
なんと、最新のMac proはHyper-Vを用いたクラウドサーバーが作れないことが判明しました | hamuchixi.com
前回の続きです。 Mac proにHyper-Vがインストール出来ない件ですが、 Appleから本件について、” 一切 提供する情報は 無い ”と調査を打ち切られてしまいました。 よって、総額150万を費やした私のMac proが、 使い道のない ただのゴミ箱以下のものとなってしまったのです。 ↓ちなみに、元ネタの実際に使えるゴミ箱はこれです。 XeonのCPUとECCのメモリを搭載しているにも関わらず、 サーバ用途としてクラウド化（仮想化）出来ないというAppleの対応に非常に頭にきています。 また、一切相手にしないというAppleの姿勢もやるせません。 以下にそのやりとりと、結果を記します。 ■やりたい事 私の購入したMac proは、Xeonと呼ばれるサーバ専用に設計された スペシャルなCPUという装置が論理上12基入っています。 しかし出荷時は、この人間の脳みそに
仙石浩明の日記: Z80 コンピュータを作ってみた (27年前のお話)
往年の 8ビット・マイクロプロセッサー Z80。 最近の若い IT エンジニアだと知らない人も多い？ 現在でも組み込み用途で使われているのに、 プログラマの高齢化が進んでいるらしい。 私がコンピュータを学んだ思い出深い CPU なので、 このまま忘れ去ってしまうのもモッタイナイ。 思い出せる限り記録に残しておこうと思う。 コンピュータを原理から学ぼうとする人の参考になれば幸い。 以下は、私が大学一回生のとき (1986年, 昭和61年) 独学で作った CP/M (Control Program for Microcomputer, パソコン用シングルタスク OS) マシンの記録。 私は高校生のとき (1983年)、 シャープ製パソコン MZ-80K2E を改造しながら独力でデジタル回路を学んだ。 当時のコンピュータ雑誌 (工学社 「I/O」 誌) に掲載された MZ-80K の回路図が大い
AMD，CPUとGPUの深い連携を可能にする新要素「hQ」発表。HSAの姿が見えてきた？
AMD，CPUとGPUの深い連携を可能にする新要素「hQ」発表。HSAの姿が見えてきた？ ライター：米田 聡 日本時間2013年10月22日13：01，AMDは，同社が推進する「HSA」（Heterogeneous System Architecture）の新要素「hQ」を発表した。AMDは4月30日に，HSAで対応する新技術として「hUMA」（Heterogeneous Unified Memory Architecture）の概要を発表しているが（関連記事），今回のhQはそれに続くものとなる。 今回4Gamerでは，アジア太平洋地域の報道関係者を対象とした事前電話会議に参加できたので，その内容を踏まえつつ，「hQとは何か」を紹介してみたい。 「異種混合」を真の意味で実現するためのhQは ユーザーモードからGPUスレッドをディスパッチする hQは「Heterogeneous Queuei
プロセス・パイプ・リダイレクション・ファイルディスクリプタの実体を見に行く - ザリガニが見ていた...。
プロセス置き換えとか、名前付きパイプとか、とても便利な機能なのだけど、その仕組みはどうなっているのだろう？断片的な知識ばかりでは、その核心にはなかなか辿り着けない。サンプルコードの真似はできるけど、それ以上の発想はできない...。もっと根本的なところからちゃんと理解しておかないと、いつまでたってもコマンドの使い方の本質が理解できないと感じた。プロセスとは何か？パイプとは何か？リダイレクションとは何か？ファイルディスクリプタとは何か？可能な限りその本質を探ってみようと思う。 UNIXのプロセス UNIXでは、複数のユーザーがログインした状態で、同時に複数の処理を依頼される状況が多々ある。 ところが、どんなに高性能なCPUであっても、ある瞬間に処理できるのはたった1つの処理だけである。 そんな時OSは、それぞれの処理に必要なメモリ領域を割り当てて、CPUをタイミングよく切り替えながら同時並行的
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ゼロから始める自作 CPU 入門
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