シリコンバレー２４時: 2007年2月25日 - 2007年3月 3日アーカイブ

2007年3月 3日

わざと暴走させる１バイトのマシン語プログラム

前々回のブログまでのマシン語プログラム実験の続編として、実際にプログラムを暴走させたらどうなるかを試してみよう。

暴走させる最も簡単な方法は、CPUにHOLTをかけること。そうすると、基本的にCPUの動作を停止してしまうのでプログラムとしては反応しなくなり、リセット以外の道はなくなるはずである。

では、実際に実験してみる。 80x86系CPUにおける「HLT」命令の 16進コードは「F4」である。前回のように Windows用バイナリエディタ「Stirling(スターリング)」を起動して、そこに「F4」と入力する。これを適当なディレクトリに「HLT.com」というファイル名でセーブする。このファイルをDOS窓のプロンプトからタイプして実行してみる。案の定、DOS窓は何も反応しなくなった。

この実験は Windows 2000 上で行ったのだが、当たり前のことではあるが最近のOSはさすがで、当の DOS窓はハングしてしまったが、ウィンドウズ自身は全く問題なく動作していた。これを実際のMS-DOSの上で実行したら、PC自身をリセットするしかない。自分が PC-9801上で8086アセンブラのソフト開発していた頃には、果たして何度リセットボタンを押したことか、と昔を思い出してしまった。

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2007年3月 2日

JTPAニュースレター編集会議 (20070302)

この日のニュースレター編集会議では、来週3月8日から始まる第５回JTPAシリコンバレーツアー直前ということもあり、最終打ち合わせとなった。ツアーのスケジュールを見直し、微妙な時間の変更、情報漏れのチェック、スタッフ間の連絡方法の確認などを行った。

今回のツアーで昨年との違いのひとつはセミナールームでの椅子の配置。これについては以前のブログ「Banquet, Classroom, Theater」で解説しているが、昨年まではいわゆる「クラスルーム(Classroom)」という学校の教室のように四角い長机に椅子をつけていた。これだとセミナー参加者がメモをとったりしやすい反面、後ろの方だと、講演者からの距離が遠くなってしまう、というデメリットがあった。そのため今回は、参加者とパネラーとの距離感をもっとなくそうということで、机をなくしたいわゆる「シアター(Theater)」形式とすることにした。

また今回のツアー中の土曜日（3月10日）には、ツアー参加者のレセプションを兼ねて、渡辺千賀さんの「ヒューマン2.0」出版記念パーティーが予定されている。皆さん、そちらにも是非お越しください。

【参考リンク】

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2007年3月 1日

8086マシン語、ハンド・アセンブル実験（４）

最近、せっかくアセンブラをやってきているので、もう少しだけ、変更してみる。

前回のブログの最後に示したアセンブラのソースでは単に「mov」命令を使っているだけで、それでは能がないので、４行目の「mov dl, 73h」を「or dl, 20h」と変更してみる。

「ASCII文字コード」を見てみると判るが、アルファベットの大文字と小文字は、コードで 20h の差があることがわかる。大文字を小文字に変換するためにはコードで 20h を足す、つまり、00100000B を or してやればよいことになる。これで、１行目に設定した文字を小文字に変更することがきる。するとアセンブラのソースは

mov  dl, 53h   ; 「S」の字の ASCII文字コード を DLレジスタにセット
mov  ah, 02h   ; 出力に1文字出力するファンクションコールを指定
int  21h       ; MS-DOSファンクションコール
or   dl, 20h   ; dlの文字を小文字に変換
int  21h       ; MS-DOSファンクションコール
int  20h       ; プログラムの終了

となる。

「or dl, 20h」はコードにすると「80, CA, 20」となるので、コード全体としては、「B2, 53, B4, 02, CD, 21, 80, CA, 20, CD, 21, CD, 20」となる。これを実行してみるとうまくゆくが、結局、実行結果は前回と全く変わらないことになる。

試しに、２バイト目の値を「J」を表す「4A」に変更してから実行してみると、結果は

Jj

となる。

ただし、この方法だと、最初に設定した文字が小文字なら、そのまま小文字が２回続けて表示されることになる。それではつまらないので、もし小文字を設定した場合には小文字と大文字が表示されるようにしてみる。これは、４行目の「or dl, 20h」を「xor dl, 20h」に変更するとよい。コードとしては、「80, F2, 20」となるので、コード全体としては、「B2, 53, B4, 02, CD, 21, 80, F2, 20, CD, 21, CD, 20」となる。これを実行すると、大文字の場合はその小文字が、小文字の場合は大文字が続けて表示されるようになる。

ここ何回かのブログでウィンドウズ・ユーザーがマシン語を体験できる方法を紹介してみたが、これ以上複雑なことをマシン語でプログラムしようと思ったらハンド・アセンブルではなく、素直にアセンブラ・ソフトウェアに任せた方がよいであろう。

【参考リンク】

カテゴリー: プログラミング 22:47 | コメント (0) | トラックバック (0)

2007年2月28日

8086マシン語、ハンド・アセンブル実験（３）

前回のブログでマシン語プログラムを実行するところまできたので、今回はこのプログラムを少し改造してみよう。

まず、前回のブログで実行したプログラムのソースは

mov  dl, 53h   ; 「S」の字の ASCII文字コード を DLレジスタにセット
mov  ah, 02h   ; 出力に1文字出力するファンクションコールを指定
int  21h       ; MS-DOSファンクションコール
int  20h       ; プログラムの終了

で、これをハンド・アセンブルして１６進数のコードしたのが「B2, 53, B4, 02, CD, 21, CD, 20」であった。

このコードの２バイト目の「53」が表示される文字のコードなのでここを他のコードに変更すると表示される文字を変えられる。「ASCII文字コード」から適当な文字のコードを探してみるとよい。例えば、「53」から「73」に変更して「B2, 73, B4, 02, CD, 21, CD, 20」としてから、実行してみると表示される文字が小文字の「s」になる。

では、もう少し改良を加えて、文字を２文字表示するようにしてみる。

mov  dl, 53h   ; 「S」の字の ASCII文字コード を DLレジスタにセット
mov  ah, 02h   ; 出力に1文字出力するファンクションコールを指定
int  21h       ; MS-DOSファンクションコール
mov  dl, 73h   ; 「s」の字の ASCII文字コード を DLレジスタにセット
int  21h       ; MS-DOSファンクションコール
int  20h       ; プログラムの終了

上の例では１文字目が「S」、２文字目が小文字の「s」を表示している。これをコードにしてみると、「B2, 53, B4, 02, CD, 21, B2, 73, CD, 21, CD, 20」となる。これを例のごとくバイナリ・エディターで入力してから「disp2.com」という名前を付けて保存後、実行してみると、

C:\TEST>disp2
Ss
C:\TEST>

となる。

【参考リンク】

カテゴリー: プログラミング 22:14 | コメント (0) | トラックバック (0)

2007年2月27日

8086マシン語、ハンド・アセンブル実験（２）

前々回のブログで、実験用のアセンブラをハンド・アセンブルしてマシン語コードにするところまで来ていたので、今回はその続きとして、そのコードをファイルにして、実際に実行してみることにする。

まず、コードをファイル化するために、以前のブログ『バイナリ・エディター「Stirling(スターリング)」』で紹介した Windows用バイナリエディタ「Stirling(スターリング)」を使う。そこで、新規ファイルを開いて、マシン語コード「B2, 53, B4, 02, CD, 21, CD, 20」を順番に打ち込んで行く。

入力が終了したら、適当なディレクトリにファイルをセーブする。ここでは、ファイル名を「disp1.com」としておこう。ウィンドウズ上で、この手のプログラムを実行するためには拡張子を「.com」とする必要がある。

さて、準備が完了したので、実際に実行してみよう。ウィンドウズからコマンド・プロンプトを起動して、それから先ほどのファイル「disp1.com」を保存したディレクトリへ「CD」コマンドで移動する。例えば、デイレクトリ「C:\TEST」に移動するのであれば

cd C:\TEST

とする。

そこで、単に、「disp1」とタイプしてからリターンキーを打てば

C:\TEST>disp1
S
C:\TEST>

のように、今回作成したマシン語プログラムが実行され、アルファベット大文字の「S」が表示されてから無事にプロンプトが戻ってくるハズだ。

たかが文字を１文字表示するだけのプログラムではあるが、自分でマシン語を直接打ち込んだプログラムがきちんと動作してくれるとなんとも言えず嬉しいものだ。

【参考リンク】

カテゴリー: プログラミング 22:52 | コメント (0) | トラックバック (0)

2007年2月26日

第５回JTPAシリコンバレーツアー参加者とのSkype

来月３月に第５回JTPAシリコンバレーツアーが開催される。既に、日本全国からの20名の参加者が選考され Mixi やその他のメディアを駆使して参加者間のコミュニケーションを図っている。

しかし、いくらインターネットが普及した時代となっても究極のコミュニケーションは実際に会ってみることだ。 mixiの掲示板をみてみると、関東地区とか関西地区とかでそれぞれツアー参加者どうしのミーティングを何度か計画している。ツアーをより実り多きものにするためには大切なことだと思う。

そこで、関東地区の第２回ミーティングが行われる際に Skypeでの参加をお願いした。簡単な挨拶を終えた後、私はずっと発言をしない（ミュートしていた）で現場のお話を聞かせていただいた。集まられた方々の日ごろの活動について語り合っておられた。わたしとしては日本の優秀な若い方々の貴重な生の声が聞けて大変に楽しかった。

しばらく後、参加者の方々からの質問をお受けすることにした。質問の内容としては、ツアー開催までに何を予習しておいたらよいか、とか、シリコンバレーの気候について、とか、事前にこちらに来られる方からサンフランシスコ近辺の交通網について、等であった。私の経験上、過去の JTPAツアーとか、鹿児島大学ツアーとかのエピソードを交えて、それぞれの質問にお答えさせていただいた。

以前のブログ「スカイプ(Skype)でツアー参加学生との会議」とか「第３回鹿児島大学シリコンバレー研修ツアーの顔合わせの会」でも書いたとおり、こうやって、シリコンバレーツアー参加者の方々と事前に、電話代も気にせずにお話が出来るというのは本当にいい時代になったものだ。

カテゴリー: JTPA 22:37 | コメント (0) | トラックバック (0)

2007年2月25日

8086マシン語、ハンド・アセンブル実験（１）

知り合いの方からマシン語についてのご質問を頂いたので、一種のデモンストレーションとして 8086のマシン語をハンド・アセンブルしてみることにする。但し、複雑なプログラムは大変なので、最低限マシン語が動作していることがわかるレベル、ということで事前に指定した一文字を画面に表示させるプログラムを作ってみる。

たった一文字の表示であっても、 OSやBIOSに頼らず、全てをマシン語で組むのは非常に大変なので、ここでは、安直にMS-DOSファンクションコールを呼ぶこととしよう。これであればWindowsのコマンド・プロンプト画面、いわゆる「DOS窓」の中で実行できるハズだし、もし、暴走してしまっても、その「DOS窓」を強制終了させれば、 Windows自体をリセットする必要もない。

ここでは、「MS-DOS MASM プログラミング入門」のページに MS-DOSファンクションコールについての解説があるのでそれを参考にしてみる。これによると、出力に1文字出力するファンクションコールは、「AH = 02H : DL = 出力する文字コード」となっている。この情報をもとにアセンブラで記述してみると以下の４行になる。

mov  dl, 53h   ; 「S」の字の ASCII文字コード を DLレジスタにセット
mov  ah, 02h   ; 出力に1文字出力するファンクションコールを指定
int  21h       ; MS-DOSファンクションコール
int  20h       ; プログラムの終了

これをIntel の 80x86系CPUのオペコード・テーブルを使って 16進数に変換してみる。

まず、１行目の「mov dl, 53h」について。 DL レジスタに１バイトの値をセットするオペコードは「B2」で、それに引き続き、セットしたい１バイトの値が来る。この例では、大文字の「S」の字を表示することとして、そのASCIIコードである 53h が来ることになる。よって、「mov dl, 53h」の行は１６進コードの「B2, 53」となる。

同様に、２行目の「mov ah, 02h」のオペコードは「B4」で、このコードに引き続き、出力に1文字出力する MS-DOSファンクションコールを表す「02h」をセットする。よって、「mov ah, 02h」の行は１６進コード「B4, 02」となる。

それからファンクションコールを実行するソフトウェア割り込みである「int」命令のコードは「CD」であり、直後に割り込み番号を１バイトで指定する。 MS-DOSファンクションリクエストの割り込み番号は「21」なので「int 21h」はコード「CD, 21」となり、その直後の、プログラムの終了を意味する「int 20h 」がコード「CD, 20」となる。

これらを全てつなげてみると「B2, 53, B4, 02, CD, 21, CD, 20」となる。

では、実際の実行方法については次回のブログへの続きとしよう。

【参考リンク】

カテゴリー: プログラミング 22:50 | コメント (0) | トラックバック (0)

シリコンバレー２４時

シリコンバレー在住の四元輝博によるIT情報・ベンチャー起業に関するブログ

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