この記事でお題にするのはCPUレジスタ上の整数除算です。以下、単に除算とも書きます。 除算は非常に高コストな演算なため、コンパイラは最適化によって、できるだけ整数除算を別の計算に置き換えようとします。 最適化ができる場合の一つとして、割る数が定数である場合があります。頭のいいコンパイラは、除算を乗算とビットシフト等を駆使した演算に置き換えます。この記事では、そういった最適化の背景にある理屈を部分的に解説します。 計算機環境としてはモダンなx86 CPUを仮定します。したがってレジスタは32/64ビットであり、負数は2の補数表現になっています。ある程度は他の命令セットでも通用する話になっているかもしれません。 そもそも整数の除算とは プログラミングにおける整数の除算の定義について確認します。整数$n$を整数$d$で割るとき $$ n = q \times d + r $$ が成り立つように除
この記事はx86-64の機械語を書けるようになるためのガイドとなることを目指します。読者はアセンブリー言語について既にある程度知っていることを想定します。 情報源 x86-64の機械語のオフィシャルなガイドはIntelのSoftware Developer ManualまたはAMDのAMD64 Architecture Programmer's Manualです。 Intel SDM: Intel® 64 and IA-32 Architectures Software Developer Manuals AMD64 Architecture Programmer's Manual, Volumes 1-5 このほか、Cから呼び出される関数を定義したり、Cの関数を呼び出すためには、呼び出し規約の知識も必要です。使用される呼び出し規約はOSに依存し、Unix系では主にSystem V ABI
概要: この記事では 8ビット CPU 6502 を 使ったアセンブラプログラミングを紹介する。 「アセンブラプログラミング」とは、プログラミング言語を使わず、 CPU のネイティブ命令列を直接書くプログラミング方法である。 6502 はいまから約50年前に開発され、 ファミコンや Apple II など多くのハードウェアで利用された。 しかし、その原理は今日のコンピュータとほとんど変わっていない。 ここでは 6502 のプログラミングを通して、コンピュータの本質を学ぶ。 6502 プログラミング入門 コンピュータの原理 レジスタとは 16進数とは 6502エミュレータを使った演習 メモリに値を格納する メモリの値を増加させながらループする アセンブラを使ったプログラミング 最初のプログラム (改良版) アセンブラを使ったジャンプ命令 差分アドレッシング 条件分岐 条件分岐 その2 16ビ
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
ハイクラス求人TOPIT記事一覧WebAssembly入門 ─ Webフロントエンドの現実的なユースケースを知り、Wasm製アプリケーションを体験してみよう！ WebAssembly入門 ─ Webフロントエンドの現実的なユースケースを知り、Wasm製アプリケーションを体験してみよう！ WebAssembly（Wasm）は、ブラウザー上で直接動くプログラミング言語として、JavaScriptを置き換える期待が寄せられますが、実際にWasmが果たすべき役割や適したユースケースとはどういったものでしょうか？ Wasmの動作を体験するチュートリアルとあわせて、山本悠滋（igrep）さんが解説します。 WebAssembly（以下、略称の「Wasm」と呼びます。「キャズム」や「～イズム」などからの類推なのか「ワズム」と発音するようです）とは、ブラウザーをはじめとするさまざまな環境で動作する、仮想マ
本記事は書きかけなので内容(タイトルすらも)は随時書き換わっていきます。ドラフトのうちは内容の正確性や文書全体としての整合性についても荒っぽい部分が多々あります。ご容赦ください。 はじめに 本記事はソフトウェア開発者がハードウェアに近い低レイヤといわれる領域に入門するとき、とくにアセンブリ言語に出会ったときにつまずきがちなことを紹介します。主な対象読者はJavaScriptやPythonなどのスクリプト言語などによるアプリ開発からソフトウェア開発に入った、それより下のレイヤになじみのない人です。 筆者は常々アセンブリ言語は技術的にものすごく難しいわけではないものの、学習につまずく人が非常に多いという印象を持っています。その主な原因の一つは、みなさんが普段慣れ親しんでいる人間に使いやすいように作られた高級プログラミング言語(以下高級言語)と、機械に解釈させやすいように作られているアセンブリ言
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
デモ 以下のリンクから試せます。 https://crash.jp/apps/crash-editor/ 未圧縮版（5MB） https://crash.jp/apps/crash-editor-br/ Brotli圧縮版（2.1MB） 環境によっては表示まで数秒かかります。二回目以降はキャッシュから読み込まれるので、表示に時間はかかりません。 キャッシュはブラウザの開発ツールから削除可能です。以下はChromeの場合。 開発ツール > Applicationタブ > Cache > Cache Storage ※デモを何度か上げなおしているので、エラーになる場合にはキャッシュを削除してみてください 動作環境 WebAssemblyに対応したブラウザが必要ですが、最近のブラウザであればまず問題ないです。 自分で確認した環境 Windows 10 Pro, Chrome/新Edge/Fire
SIMD化の簡単な説明
Goアセンブリの書き方からビルド方法までを一通り調べました。Goアセンブリを書いたことのない人がコードを書いてリンクできるところまでは一通り書いているつもりですが、Goアセンブリの言語仕様を網羅してはいないので、興味があれば最後に書いた参考情報も読んでみてください。 この記事ではGo 1.16.xでAMD64命令セットを扱いますが、具体的な命令や値のサイズ以外は、他のアーキテクチャを使う場合でもだいたい同じだと思います。 アセンブリコードの書き方 GoのアセンブリはPlan 9アセンブリを概ね踏襲していて、AT&T記法です。整数を受け取って、それに2を加算した値を返す関数func add2(i int32) int32を書いてみましょう。アセンブリのコードは.sファイルに書きます。また、アセンブリはアーキテクチャに強く依存するので、Goの習慣にしたがってファイル名にはアーキテクチャ名も入れ
2025/01/28 脆弱性の見つけ方 - 攻撃者の思考で捉える “ペネトレーションテスト”と“内製ASM” - 登壇資料 https://findy.connpass.com/event/341969/ 参考資料 p13 OWASP/Amass https://github.com/ow…
はじめに 以前、VGS-Zeroというラズパイで動作する自作ゲーム機を紹介させていただきました。 今回、上記の記事でも触れているVGS-Zeroのローンチタイトル「Battle Marine」（下記）をゲームギアに移植してみました。 本書はBattle Marineをゲームギアへ移植した経緯や技術的に苦労した点などを纏めたものとなります。 何故ゲームギア？ Battle Marine のゲームジャンルは「弾幕STG」です。 もしかすると、この点については議論の余地があるかもしれませんが、少なくとも私は弾幕STGとして創ったつもりです。 「Z80のゲーム機」としてはチート級のスペックのVDPを搭載しているVGS-Zeroならともなく、テクノロジー的には1985年頃相当のゲームギアで弾幕STGを創るというのは、中々クレイジーな話かもしれません。 狂気の沙汰ほど面白い。 私はBattle Mar
こんにちは、北海道から freee PSIRT（Product Security Incident Response Team）に参加している yu です。 今年は雪が少ないな〜と思っていたら最近ドカドカ降るようになってきて、1日デスクで集中した後に外に出ようとすると玄関のドアが雪で開かない日もありました。雪国エンジニアの各位、除雪も忘れず頑張っていきましょう！ さて、この記事では前回の記事で bucyou が紹介した開発合宿において、私と同僚の tomoya さんで取り組んだ freee の Attack Surface Management（以下、ASM）について紹介します。 ASM とは ASM、Attack Surface Management という用語はさまざまなところで異なる定義がされており、私自身、この言葉を使うときにはまだ少しだけ違和感があります。 国内では昨年の5月に経
第1章 はじめに1.1 ASM（Attack Surface Management）の必要性1.2 本ドキュメントの構成と読み進めるための補足第2章 Attack Surface Management（ASM）とは何か2.1 ASMの位置づけ2.2 ASMとは2.3 ASMのプロセス2.4 ASMや同カテゴリに類されることが多いツールやサービス第3章 ASM導入が必要であるかの判断（ASMの要件定義）3.1 課題の把握3.2 課題解決のための要件定義第4章 ASMツール/サービスの選定4.1 本章でのケース設定4.2 ASMツールに求める機能4.3 ASMツールの注意点第5章 ASMの運用体制の構築5.1 現状のIT資産の特定と評価5.2 主管の決定・運用リソースの確保5.3 発見したIT資産・脆弱性情報への対応プロセスの検討第6章 ASM活用事例6.1 活用事例1コラムASMツールは脆弱
MenuetOS is an operating system in development for PC, written completely in 64bit assembly language. Features include pre-emptive and real-time multitasking with multiprocessor support and Graphical User Interface. Menuet64 is released under License and Menuet32 under GPL. Menuet supports assembly programming for much faster, smaller and less resource hungry applications. Menuet isn't based on ot
私は最近、Haskell処理系であるGHCのx86 NCG (native code generator) にSIMDプリミティブを実装する作業をやっています。LLVMなんかはSIMDに対するいい感じの抽象化を提供しているのですが、それを自前でやろうというわけです。 この記事は、x86のSSE等の命令を使ってSIMDプリミティブを実装する際に使う命令などに関するメモです。「SIMD命令比較」も参考になるかもしれません。 この記事では基本的に128ビット幅のベクトルを想定します。shuffle以外は256ビット幅や512ビット幅に応用するのは難しくないと思います。というか、256ビットとかだとAVXを仮定できるので色々楽だと思います。 基本：GCCやClangの出力を確認する 基本的な方針として、既存のコンパイラーの出力するアセンブリコードを参考にすると良いでしょう。 GCCでは型に __a
お代は、 シート：140,800円 シートレール：29,700円（事前振込） 工賃：16,500円 計；187,000円 となった。 絶対的に安いとはいえないけども、以前シートの取り付けを自分でやったことがある身としては、工賃の16,500円は安いと思う。 私は半日かかったぞwww ●ポジション調整 今回取り寄せてもらったシートレールは、前後の高さを3段階で調整できる。 以前のシートは前後とも中間位置で大丈夫だったので今回もそれでお願いした。 高さ調整は、予約を入れてくれれば無料でやってくれるとのことだった。 レカロを入れたから大丈夫・・・とはならなかった。 合わない。 足を合わせると、太ももの下が浮く。 その状態で運転していると、アクセルを踏む右足とお尻に荷重が集中するので痛くなってくる。 じゃあ少しシートを下げると腕が遠くなるので、背もたれをだいぶ立たせることになって今度は背中が痛くな
2024年11月、日本セキュリティオペレーション事業者協議会（ISOG-J）から、「ASM導入検討を進めるためのガイダンス（基礎編）」が公開されました。多くの企業から注目を集めている「アタックサーフェスマネジメント」を知る上で、最初に目を通すべき資料になり得る、コンパクトにまとまったドキュメントです。 アタックサーフェスマネジメントは、ここ最近キーワードとして認知されるようになった考え方です。売れ筋のセキュリティソリューションにありがちな課題として、プロモーションのために周辺にある機能もいつの間にか同じ名称で呼ばれるようになり、その言葉の意味がブレるということが起きます。 アタックサーフェスマネジメントも、脆弱（ぜいじゃく）性管理や脆弱性診断、IT資産管理、そしてペネトレーションテストなど多岐にわたる内容が、同じ言葉で表現されているように見受けられます。今回は、これらの有用な資料を読み解く
はじめに 前回の記事ではESP32を対象に、C/C++からインライン・アセンブラを使用する手順を説明しました。今回はもう少し踏み込んで、アセンブリ言語の練習にお勧めの方法と、調べてもわかりづらい重要なポイントを説明していきます。 前提条件 XtensaコアのESP32シリーズ (ESP32/ESP32-S2/ESP32-S3) を使用していること。 ArduinoIDEまたはVSCode+PlatformIOでESP32用のプログラムを実行できること。 C/C++をある程度読書きできること。 ※ ESP32-C3などはXtensaコアではないため、本記事の対象から外れます。 アセンブリコードのサンプルを手に入れる アセンブリ言語を書くためには、どんな命令が用意されているかを把握しておく必要があります。それには 前回の記事 の冒頭で入手をお勧めした Instruction Set Archi
経済産業省は、サイバー攻撃から自社のIT資産を守るための手法として注目されている「ASM（Attack Surface Management）」について、自社のセキュリティ戦略に組み込んで適切に活用してもらえるよう、ASMの基本的な考え方や特徴、留意点などの基本情報とともに取組事例などを紹介した、「ASM（Attack Surface Management）導入ガイダンス～外部から把握出来る情報を用いて自組織のIT資産を発見し管理する～」を作成しました。 1．背景、趣旨 デジタルトランスフォーメーション（DX：Digital Transformation）が進展する中、クラウド利用の拡大に加え、民間事業者が所有するIT資産が増加、点在するとともに、コロナ禍によるテレワークの拡大等を通じて、社会全体でリモート化が進められました。これらにより、サイバー攻撃の起点が増加しています。 こうしたサイ
Update The final freedos version is completed, you can watch it here. It includes the Amiga Ball as an extra effect, but lacks the music, since a normal modern PC booted to freedos can not play MIDI that easily. The filesize is still 256 bytes. Introduction Hello! My name is "HellMood" and this is not a usual wiki style article. It will be written from my point of view, in first person. This artic
レジスタと算術演算 好きなエディタを開いて、add.s というテキストファイルを作り、中に以下のように書く x8664_asm_language/add.s .globl main main: add $1, %rax ret 続いて、gcc を使って、これを実行ファイルに変換する。 $ gcc add.s $ ls add.s a.out 間違いがなければ、同じディレクトリに、a.out という実行ファイルができているはずだ。 次に、gdb に a.out を指定して起動する。(デバッガは、CPUやメモリの状態を調べるのに、非常に有用なツールである。必要な使いかたは都度説明するが、可能ならば色々な使いかたを知っておくことをおすすめする) $ gdb a.out GNU gdb (Ubuntu 7.11.1-0ubuntu1~16.5) 7.11.1 Copyright (C) 2016
いろいろ教えてもらったので修正中 昔、基本情報処理試験の教科書や 「プログラムはなぜ動くのか」 で、「プログラムは、CPU がスタックとヒープに書き込み・読み込みながら動く」みたいなことを習った記憶があります。 先週末これが本当なのか気になってCompiler Explorerという面白いサイトを教えてもらったこともありアセンブリの解読をしていたのですが、なぜかうまく stack が使われないケースばかり出会いました。 そこで stack に積ませるための試行錯誤します。 言語は Rust を選択し、アセンブリは Compiler Explorer で確認します。 スタックを使う スタックはなぜプログラムの実行に必要なのか これは関数呼び出しのときに、引数を呼び出し先から取り出せるようにするため、処理を呼び出し元に戻すために必要となります。スタックに積んでおけばスタックから取り出すだけで（
I have 15 years of consulting & hands-on build experience with clients in the UK, USA, Sweden, Ireland & Germany. Past clients include Bank of America Merrill Lynch, Blackberry, Bloomberg, British Telecom, Ford, Google, ITV, LeoVegas, News UK, Pizza Hut, Royal Mail, T-Mobile, Williams Formula 1, Wise & UBS. I hold both a Canadian and a British passport. My CV, Twitter & LinkedIn. The following is
【読売新聞】 政府は、通常の攻撃用に加え、敵の偵察、防空妨害用の計３種の弾頭を交換可能な新型巡航ミサイルを開発する方針を固めた。それぞれを時間差で発射することで敵艦船などへの攻撃精度を高め、抑止力を向上させる狙いがある。新年度から試
How the ARM32 Linux kernel decompressesAugust 12, 2020 ARM traditionally uses compressed kernels. This is done for two major reasons: It saves space on the flash memory or other storage media holding the kernel, and memory is money. For example for the Gemini platform that I work on, the vmlinux uncompressed kernel is 11.8 MB while the compressed zImage is a mere 4.8 MB, we save more than 50% It i
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Welcome to the FFmpeg School of Assembly Language. You have taken the first step on the most interesting, challenging, and rewarding journey in programming. These lessons will give you a grounding in the way assembly language is written in FFmpeg and open your eyes to what's actually going on in your computer. Required Knowledge Knowledge of C, in particular pointers. If you don't know C, work thr
● トップページ ● ゼビウス解析情報 ● X680x0 情報 ● PC-8001 で遊ぶ ● Z80 で円周率を計算 ● Z80 講座 ・はじめに ・基本事項 ・レジスタ 【 命令 】 ・転送命令 ・交換命令 ・算術演算命令 ・論理演算命令 ・退避命令 ・分岐命令 ・ローテート／シフト命令 ・ビット操作命令 ・ブロック転送命令 ・ブロックサーチ命令 ・I/O 操作命令 ・その他の命令 【 各種技 】 ・最適化について ・基本的な技 ・やや危ない技 ・16bit ループの技 【 付録 】 ・命令一覧その 1 ・命令一覧その 2 ● Z80 ライブラリ ● C/C++ 豆知識 ● アルゴリズム集 ● 著作権について ● プロフィール Z80 は 1980 年頃によく使われた 8bit CPU です。 搭載されていたパソコンでは、NEC の PC-8001/PC-8801 シリーズが有名です。
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UPDATE: This article now has an ARM64 port. Why, in 2021, does anyone need to learn about assembly language? First, reading assembly language is the way to know exactly what your program is doing. Why, exactly, is that C++ program 1 MiB (say) instead of 100 KiB? Is it possible to squeeze some more performance out of that function that gets called all the time? For C++ in particular, it is easy to
アタックサーフェス（Attack Surface）とは、ハードウェアやソフトウェアの弱点により、攻撃者に脆弱性を悪用する機会を提供している領域のこと。日本語では「攻撃対象領域」と訳される。インターネットやクラウドの普及により、ランサムウェアなどの被害も増加し、アタックサーフェスの監視と管理は急務となっている。本記事では、アタックサーフェスを効果的に監視・管理するASM（Attack Surface Management）についてまとめた。また、ASMと脆弱性診断との違い、ASMツール導入時の注意点、製品比較や選定のポイントについても解説する。 アタックサーフェス（攻撃対象領域）とは何か ビジネスだけでなくプライベートでも、日々インターネットやデータ通信への依存は高まっている。それに伴い、サイバー攻撃も複雑化してきた。組織や企業においては、わずかな脆弱性を突き、大切な情報が抜き取られ、暗号化
初めに これはx64用JITアセンブラXbyakや静的アセンブラs_xbyakを開発するときに、各種アセンブラの差異についてはまったり調べたりしたことをまとめるにあたり、せっかくなのでクイズ形式にしたものです。 中級以降は主にAVX-512に関するかなりマニアックで瑣末な知識です。何を聞かれてるのか分からなくても殆どの場合、何の問題もありません。 前置き ここで扱うアセンブラは GAS (GNU Assembler) 2.38 Netwide Assembler (NASM) 2.16 Microsoft Macro Assembler 14.35.32217.1 です。MASMはWindows専用、GASは主にLinuxで扱われますが、Windowsでもmingwなどで使えます。NASMはwin64, elf64, macho64 (Intel macOS)用のオブジェクトコードを生成で
#version 450 layout(location = 0) out vec4 out_color; layout(location = 0) in vec3 in_color; // リニア から ガンマ(sRGB) へ変換する vec3 srgb_gamma_from_linear(vec3 rgb) { bvec3 cutoff = lessThan(rgb, vec3(0.0031308)); vec3 lower = rgb * vec3(12.92); vec3 higher = vec3(1.055) * pow(rgb, vec3(1.0 / 2.4)) - vec3(0.055); // 👇 コード生成の違いは? - return mix(higher, lower, vec3(cutoff)); + return mix(higher, lower, cutof
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