Как стать автором
Обновить
101.52

Assembler *

Язык программирования низкого уровня

Сначала показывать
Порог рейтинга
Уровень сложности

На что способен инженер, загнанный в угол (или как устроен Display Port у Aspeed AST2600)

Уровень сложностиСредний
Время на прочтение7 мин
Количество просмотров9.5K

Дано:
Серверная плата с самым свежим чипом от Aspeed. На плате распаяны два видео-разъема, идущих напрямую с чипа: VGA и DisplayPort. Видео через древний аналоговый VGA-разъём воспроизводится замечательно, а вот современный быстрый и цифровой DP работать не хочет. Не то чтобы совсем не хочет... так, редкие нестабильные промаргивания картинки.

Задача:
1. Починить выводимое на Display Port изображение.
2. Вчера

Вы спросите, зачем нам понадобился именно DP? Все сервера испокон веков работали через VGA, и никто от этого не страдал.

Ответ простой: Мы просто решили сделать лучше и удобнее. VGA древний и его уже ставят по причине "всегда ставили, куда без него"? Мы же делаем НОВУЮ серверную платформу на годы вперед. Нужно сказать, что мы пока не отказались полностью от VGA и технически он всё ещё остается доступен одновременно с DP (как VGA использовать, расскажем в другой раз). Но монитор без разъема VGA попадается всё чаше, а в будущем все мониторы останутся без VGA. DP поддерживает hot-plug. DP поддерживает высокие разрешения и frame-rate. И в конце концов, DP поддерживается чипом ASPEED. А раз железо позволяет, то "А почему бы и ДА!?". В конце концов, для олдов остаются доступны переходники DP-VGA. Главное, не увлекаться и не получить такое:

Читать далее

Подборка игр с низкоуровневым программированием

Уровень сложностиПростой
Время на прочтение5 мин
Количество просмотров38K

TL;DR

Игры от Zachtronics:

TIS-100, EXAPUNKS, SHENZHEN I/O

Про создание процессора от логических элементов и до написания кода на ассемблере: браузерная бесплатная nandgame.com, более продвинутая Turing complete.

Если Вам нравится какая-то игра из перечисленных - наверно, и остальные тоже подойдут. В каждую из них я наиграл по 30+ часов, получил кучу удовольствия и научился чему-то новому.

Подробности

Щупаем первый 8-битный процессор от Intel — 8008

Уровень сложностиПростой
Время на прочтение8 мин
Количество просмотров16K

После того как я собрал систему на самом первом процессоре от Intel (4004), логичным, в каком-то смысле, шагом было перейти к Intel 8008. Концепция проекта та же - компилируем ассемблерный код на обычном ПК, отправляем скомпилированный бинарник на системную плату через USB, а современный микроконтроллер (stm32) эмулирует ПЗУ и ОЗУ для реального 50-летнего процессора, вставленного в DIP-сокет.

Вполне возможно собрать систему на аутентичных микросхемах, но такое решение проигрывает в удобстве использования - вместо запуска одной команды на ПК нужно будет постоянно перепрограммировать ПЗУ. Да и для меня основной интерес представляет сам процессор, а не его обвязка.

Так же как и в случае с 4004, моя плата эмулирует максимально возможный объем памяти, который нативно адресуется процессором. В данном случае, это 16Кб с некоторыми нюансами (об этом отдельно расскажу ниже).

И, конечно же, было занятно сравнить 4004 и 8008 в небольшой нишевой задачке. Да, сравнение весьма условное и какие-либо выводы по нему сделать сложно, но всё равно результаты вышли интересными.

Читать далее

Побеждаем компилятор в скорости при помощи ассемблера

Уровень сложностиСредний
Время на прочтение13 мин
Количество просмотров8.8K

В наше время все знают, что писать ассемблерный код — занятие для дураков. Компиляторы — это результат буквально человеко-веков разработки, и они понимают процессор гораздо лучше, чем вы.

Тем не менее, иногда до нас доносятся слухи.

Написанные в древних томах, подслушанные в тайных покоях, начертанные на стенах разрушенных храмов, упоминаемые в загадочных текстах, они рисуют чёткую картину:

Компиляторы плохо справляются с генерацией кода для интерпретаторов, и можно превзойти их, написав интерпретатор на языке ассемблера.
Читать дальше →

Два слова о процедурной графике

Время на прочтение5 мин
Количество просмотров7.3K

Среди многочисленных демосценерских конкурсов, которые традиционно входят в программу различных demo party, незаслуженно недооценённым, на мой взгляд, является конкурс процедурной графики (procedural graphics). Смысл этого специфического вида компьютерного творчества — формирование статичного изображения при помощи короткой программы. Стандартные ограничения на размер — 4кб, 1кб, 256 байт.

Связана недооценка, думаю, с тем, что конкурс одновременно не вполне понятен как тем, кто любит демки (поскольку процедурная графика статична), так и тем, кто любит картинки (т.к. процедурная графика не позволяет нарисовать что хочешь). И всё же, его популярность хоть и медленно, но растёт.

Первые работы во многом были вызваны интересом к теме трассировки лучей (raytracing). Сам по себе алгоритм довольно простой, но требует много вычислений, поэтому работы стали возможны, когда распространились компьютеры с, во‑первых, достаточно высокой производительностью и, во‑вторых, с достаточным количеством отображаемых цветов (или, хотя бы, градаций серого). Я порылся на pouet и нашёл одну из первых работ в категории «procedural graphics» — Digital Phantasy by EG:

Читать далее

Как я компьютер в Minecraft построил

Время на прочтение11 мин
Количество просмотров23K

Решил я, значит, изучить, как работают компьютеры на самом низком уровне. Это тот уровень, где работают всякие железяки, транзисторы, логические элементы и так далее. Чтобы полностью закрепить материал, я решил построить простенькую ЭВМ на редстоуне в Minecraft. Эта статья о том, как работают ЭВМ на уровне логических элементов и о том, как я построил прототип такой ЭВМ в Minecraft. В конце я оставил ссылку на GitHub-репозиторий с проектом.

Читать далее

Культурный феномен клипа Bad Apple и мой BAD AON

Уровень сложностиПростой
Время на прочтение20 мин
Количество просмотров22K

Уже десять лет на демосцене существует довольно странная, но интересная традиция. Нет, в баню с друзьями ходят без неё, но очень многие делают конверсии популярного видеоклипа Bad Apple на различные маломощные платформы прошлых лет. Как-то: ZX Spectrum, Game Boy, Sega Genesis, БК-0011М, и чем дальше, тем страньше и страньше. Это одновременно и упражнение в реализации цифрового видео в условиях крайне ограниченных ресурсов, и в адаптации контента под возможности максимально хардкорных ретро-платформ.

Сегодня рассмотрим само явление Bad Apple — откуда оно взялось и какое отношение имеет к компьютерам, а также мою новейшую разработку в этой области, демонстрацию BAD AON. В прошлом я уже делал подход к этому снаряду с версией для 8-битной NES, а в этот раз сделал адаптацию для, смею надеяться, одной из наиболее необычных платформ. Разглядеть клип будет трудновато, но если хорошенько прищуриться (я серьёзно), он всё ещё вполне узнаваем.
Читать дальше →

Разглядывая JTAG: самый быстрый программный JTAG на Arduino

Уровень сложностиСредний
Время на прочтение26 мин
Количество просмотров13K

В предыдущих статьях цикла был приведен пример реализации ведомого модуля JTAG на Verilog. Я предположил, что количество инженеров, знающих Verilog, меньше, чем количество инженеров, которым требуется понимание принципов работы JTAG. Поэтому, помимо реализации на Verilog, модуль JTAG был также реализован на Си.

Так как реализация на Си преследовала исключительно образовательную цель, то скорость её работы была принесена в жертву некоторой унифицированности подходов с реализацией на Verilog. Поэтому я был несколько удивлён, когда в личном сообщении @Sergei2405 спросил, нет ли способа ускорить работу примера для микроконтроллера, чтобы применить этот код в промышленном изделии.

Субъективно, практическое применение программного JTAG мне по‑прежнему видится не вполне оправданным.
Но, во‑первых, это хороший повод рассмотреть предельные возможности микроконтроллеров.
А во‑вторых, есть формальная причина сказать, что в данной статье предлагается Решение Прикладной Задачи :)

Итак, сегодня мы поговорим про прерывания, поллинг и прочее. А протокол JTAG станет фоном для повествования.

jmp start

Compiler Explorer — уникальный проект для исследования компилируемого кода

Уровень сложностиСредний
Время на прочтение7 мин
Количество просмотров14K
Этот пост посвящён замечательному инструменту, полезному для каждого, кто интересуется компиляторами или архитектурой компьютеров. Это Compiler Explorer, который я в дальнейшем будут называть CE.

CE — потрясающий инструмент. Если вы с ним не знакомы, то прервите чтение и перейдите на веб-сайт CE, где вы увидите примерно такой экран:

Предупреждение: вы забираетесь в «кроличью нору», на которую можете потратить несколько часов своего времени.


В основе CE лежит очень простая идея. Достаточно ввести исходный код в левую панель, и сайт мгновенно покажет вам на правой панели скомпилированный результат (обычно на языке ассемблера).

CE поддерживает 69 языков, более двух тысяч компиляторов и широкий спектр архитектур, включая x86, arm, risc-v, avr, mips, vax, tensa, 68k, PowerPC, SPARC и даже древний 6502.

То есть теперь для просмотра результата работы компилятора достаточно открыть godbolt.org и скопировать туда блок кода.

Это само по себе удивительно, но у CE есть гораздо больше возможностей. Это инструмент, который должны знать все интересующиеся компиляторами и архитектурами компьютеров. В статье мы сможем лишь поверхностно рассмотреть функции CE. Вам стоит самим перейти на сайт CE и попробовать всё самостоятельно.
Читать дальше →

Одноплатник на 155-й серии

Время на прочтение5 мин
Количество просмотров32K

Эта история началась с ухода в отпуск зимой. Вы только представьте! Полярная ночь, темно хоть глаз выколи и дикий мороз. И вот сижу я такой страдалец, не зная, чем себя занять горемычного. А тут выскакивает статья, что японцы собрали однобитный компьютер на четырех микросхемах. (Naoto64). И вот то ли от безделья, то ли от тоски, или азарт меня одолел, но решил я попробовать собрать «одноплатник» с минимальным количеством микросхем. Под словом «минимальным» я подразумеваю компромисс между функционалом и лишним корпусом микросхемы. В итоге получилось при минимальной комплектации 26 микросхем. Это конечно гораздо больше, чем у Naoto64, но за то это уже 4-х битный «одноплатник».

Читать далее

Кто реально угрожает C++ (нет, Rust, не ты)

Время на прочтение14 мин
Количество просмотров80K

Привет! Меня зовут Александр Каленюк, и я крепко подсел на C++. Пишу на C++ 18 лет кряду, и все эти годы отчаянно пытаюсь избавиться от этой разрушительной зависимости.

Всё началось в конце 2005 года, когда мне довелось писать движок для симуляции 3D-пространства. В этом движке было буквально всё, чем язык C++ мог похвастаться в 2005 году. Трёхзвёздочные указатели, восьмиуровневые зависимости, C-подобные макросы повсюду. Кое-где – вкрапления ассемблера. Итераторы в стиле Степанова и мета-код в стиле Александреску. В общем, всё. Кроме ответа на самый важный вопрос: зачем?

Читать далее

Рисуем рабочий процессор в Paint и запускаем на нём ОС | Ритуал по призыву демона Тьюринга

Уровень сложностиПростой
Время на прочтение28 мин
Количество просмотров16K


Однажды в тёмном-тёмном городе, в тёмном-тёмном подвале, очередной обезумевший контентмейкер за паяльной станцией подключал программатор к умному термосу.

Термос этот он нашёл на улице и хотел перепрошить его маленький и беззащитный Cortex-M0+.
Человек бредил. Раз в пару минут его глаза загорались и он издавал душераздирающий крик: «Если что-то существует, то на этом можно запустить Doom!».

Но действительно ли это так? И что вообще значит «запустить»?

Почему нельзя просто вывести изображение логотипа или распиновать VGA для вывода изображения на дисплей абсолютно любого устройства?
Ведь все так и делают)


Сегодня мы узнаем, как может выглядеть самый примитивный девайс, обладающий свойствами компьютера и способный полноценно запустить любой алгоритм.

С этой целью мы обратимся к немного странным, но всё же незаслуженно забытым языкам программирования. Когнитивная сложность дальнейшего текста обещает быть минимальной, даже непосредственно ассемблерного программирования в статье не будет.

Ну а если вы всё ещё здесь — добро пожаловать под кат.
Читать дальше →

Анатомия Hello World на языке C

Уровень сложностиСредний
Время на прочтение15 мин
Количество просмотров34K

Эта статья посвящена программе Hello World, написанной на C. Это максимальный уровень, на который можно добраться с языком высокого уровня, не беспокоясь при этом о том, что конкретно язык делает в интерпретаторе/компиляторе/JIT перед выполнением программы.

Изначально я хотел написать статью так, чтобы она была понятна любому, умеющему кодить, но теперь думаю, что читателю полезно иметь хотя бы некоторые знания по C или ассемблеру.
Читать дальше →

Ближайшие события

16-битная операционная система на коленках

Уровень сложностиСредний
Время на прочтение15 мин
Количество просмотров20K

В мире компьютерных наук мало что может сравниться с созданием собственной операционной системы. В этой статье мы погрузимся в увлекательный мир разработки операционных систем, создав 16-битную ОС с помощью языка ассемблера NASM под архитектуру процессоров Intel x86-64. Мы рассмотрим каждый этап разработки, начиная с основ и заканчивая реализацией ключевых компонентов.

Заменит Windows?

Взлом аппаратного ключа методом veni, vidi, vici

Уровень сложностиСредний
Время на прочтение19 мин
Количество просмотров19K

К одному очень дорогому оборудованию для работы управляющей программы нужен аппаратный ключ с зашитой датой, указывающей, когда право использования оборудования кончается. За ключи исправно платили заграничному вендору, но после санкций это стало невозможным и оборудование стало простаивать. Важно, что интернет не использовался для активации ключа. Значит всё необходимое в ключ зашито. Если корпус ключа открыть, то видна одна микросхема FT232R с небольшой обвязкой.

Задача: Сделать так, чтобы можно было пользоваться оборудованием. Дистрибутив софта, требующего ключ, есть. Работает он под Windows. Просроченный ключ есть. Оборудованию около 10 лет.

Ниже описан путь решения со всеми ошибками.

Прочитать историю

«Отучаем» WinFXNet от жадности (часть 1)

Уровень сложностиПростой
Время на прочтение18 мин
Количество просмотров13K

Предыстория

В сфере АСУ ТП инженерам по работе приходится не только писать ПО, но и использовать готовое ПО от производителей оборудования. В связи с санкциями, многие поставщики покинули РФ, а оборудование и ПО необходимо продолжать эксплуатировать дальше.

В данной статье будет расмотрена WinFXNet - программа производителя Schneider Electric (ESMI) для конфигурирования станций пожарной сигнализации серии Esmi FX. К сожалению, из-за санкций, ключ USB Esmi FX FFS00393016 приобрести нельзя, а он, в свою очередь, имеет встроенный таймер, который настроен на 4-летний период. У многих данный ключ по времени уже закончился, плюс скоро закончится и лицензия на само ПО (файл формата lic). Поэтому достаем дизассемблеры и посмотрим, можно ли обойти данную защиту.

Disclaimer: Данная заметка написана в ознакомительных целях и не является руководством к действиям. Хотя, понимая всю безвыходность данной ситуации, как временное решение имеет право на жизнь, но решать только вам. Статья написана как туториал, поэтому постараюсь детально описать все шаги поиска нужных мест в программе.

Приступить к анализу

«Пиратский» Google Chrome в Microsoft Windows 7 год спустя. И примкнувший к ним MS EDGE, Opera, Brave. Полная версия

Уровень сложностиСредний
Время на прочтение22 мин
Количество просмотров46K

Пиратство растёт, милорд!

Google Chrome для Windows 7 - детальный технический отчёт, каким образом актуальная версия популярнейшего браузера всё равно работает в «семёрке» даже спустя год после официального прекращения её поддержки корпорацией. Реакция Google LLC или почему пиратство только набирает обороты?

Читать далее

Мой вам подарок к Новому году или как наконец запустил то, что надо было давно запустить…

Уровень сложностиСредний
Время на прочтение6 мин
Количество просмотров40K

КДПВ


Немножко истории


Начну с истории вопроса.


Очень давно я написал Fresh IDE – навороченнoe IDE для программирования на ассемблере, а точнее на FlatAssembler.


Fresh IDE долгие годы меня полностью устраивал, поэтому я с перерывами выпустил 2 главные версии и начал просто его использовать, время от времени внося какие-то исправления и изредка новые функции.


Когда перешел полностью на Linux, оказалось, что Fresh IDE прекрасно работает под WINE, и я продолжил им пользоваться без угрызений совести. В процессе даже удалось исправить несколько багов WINE (вот, вот и вот).


Как бы то ни было, но я начал писать библиотеку для переносимости ассемблерных программ между Linux и Windows (и KolibriOS). Одновременно с этим задумался и над тем, чтобы сделать Fresh IDE переносимым. Из-за архитектуры библиотеки, огромная часть кода уже и так была переносимой. А точнее все, что не касалось GUI. К сожалению, GUI был полностью написан на Win32 API и его нельзя просто так перенести на другие платформы.


Поэтому и пришлось начинать все сначала. И третья версия Fresh IDE писалась почти с нуля.

Читать дальше →

Мягкое знакомство с дополнительным кодом

Уровень сложностиСредний
Время на прочтение9 мин
Количество просмотров26K

Недавно, общаясь по видеосвязи с другом, я рассказывал ему о своих идеях по реализации нового продукта. В разговоре я упомянул добавление больших знаковых чисел в ассемблере с использованием дополнительного кода, на что получил от собеседника вопрос: «Что такое дополнительный код?» Меня немного удивила его неосведомлённость. Он уже больше 30 лет программирует на Java. Java и Python программисты (а также другие, работающие с языками *с придыханием* вроде Commodore / MicroSoft BASIC) не сталкиваются с нативным типом беззнакового целого числа. В этих языках подобные тонкости реализуются за них.

Всё это круто, но компьютер, за которым вы сидите, внутренне обрабатывает такие числа довольно простым способом, и хорошо бы знать, как именно это происходит.

Плюс это всё же наука. Так что давайте разбираться.
Читать дальше →

Ускоряем программу для 50-летнего процессора на 180000%

Уровень сложностиСложный
Время на прочтение36 мин
Количество просмотров47K

В прошлом году я написал программу, вычисляющую 255 цифр числа π на самом первом микропроцессоре от Intel - 4004. В той статье я упоминал рекорд ENIAC'a - 2035 цифр [^1], но побить его не смог. Настало время закрыть гештальт. В этот раз возьмём одного из преемников от Intel - 4040.

Читать далее