8086アセンブラでライフゲーム -...

8086アセンブラでライフゲーム usk B3 Arch 親 macchanさん

https://gist.github.com/usk83/960eae9113a533019ec6�

モチベーション

ブラックボックスは好きじゃないより基盤技術から理解、修得したい

コンピュータアーキテクチャを一から学びたい

アセンブラを書きながら、コンピュータアーキテクチャの理解を深めるとともに、今後の基盤とする

0�

1970年にイギリスの数学者ジョン・コンウェイが考案した生命シミュレーションゲーム

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9� 9� 9� 9� 9� 9� 9� 9� 9� 9� 9� 9� 9� 9� 9� 9� 9� 9� 9� 9� 9� 9� 9� 9� 9� 9�

過密過疎維持誕生

ライフゲームとは

1�

https://ja.wikipedia.org/wiki/ライフゲーム

実装環境

OS ‒  FreeDOS 1.1 (VirtualBox on OS X) アセンブラ&リンカ ‒  Arrowsoft Assembler ‒  VAL 8086 linker

3�

FreeDOS とは

MS-DOSの代替を目指して開発されたOS オープンソースほぼ100%の互換性

4�

なぜ FreeDOS

メモリ保護機能がないよりアーキテクチャの理解に繋がる

x86アーキテクチャフリー

5�

VRAMの構成 (IBM PC)

6�

12345・・・・・・8012345・・・

・・・25

B800:0� B800:9E�

B800:f00�

文字コード・属性 (IBM PC)

7�ＯＡＤＧテクニカル・リファレンスハードウェア編より

生 ( f002 )

死 ( f000 )

開発手順

EDIT（標準搭載のエディタ）どぎつい背景色、1画面に20×76文字ハイライト、補完、他便利機能なし

fdosとHostの両方にFloppyをマウント Host側でプログラムの作成 fdos側でコピー、アセンブル、リンク、実行（batファイル化）

8�

実装概要

全命令数 170命令

純粋なプログラムサイズ 418byte

画面端の処理上下左右反対側に接続

0/�

近傍の状態確認の実装 CHECK: mov bx, 7e0h ;U]XZ[K-�K�.� mov WORD PTR es:[bx], -162 mov WORD PTR es:[bx+2], -160 mov WORD PTR es:[bx+4], -158 mov WORD PTR es:[bx+6], -2 mov WORD PTR es:[bx+8], 2 mov WORD PTR es:[bx+10], 158 mov WORD PTR es:[bx+12], 160 mov WORD PTR es:[bx+14], 162 mov cx, 0 ;)�K�%VT_YK��

00�

近傍の状態確認の実装 CKTOP: cmp di, 79 ;diJL�(K��

ja CKBTM mov WORD PTR es:[bx], 3838 mov WORD PTR es:[bx+2], 3840 mov WORD PTR es:[bx+4], 3842 jmp CKLFT

CKBTM: cmp di, 1920 ;�"K!& jb CKLFT sub WORD PTR es:[bx+10], 4000 sub WORD PTR es:[bx+12], 4000 sub WORD PTR es:[bx+14], 4000

CKLFT: push bx mov ax, di mov dx, 0 mov bx, 80 ;�"G=P@K!& div bx pop bx

01�

cmp dx, 0 ; OQF>QM�" jnz CKRGT add WORD PTR es:[bx], 160 add WORD PTR es:[bx+6], 160 add WORD PTR es:[bx+10], 160 jmp COUNT

CKRGT: push bx mov ax, di mov dx, 0 mov bx, 80 ;�"G=P@!& div bx pop bx cmp dx, 79 ;�O79G�" jne COUNT sub WORD PTR es:[bx+4], 160 sub WORD PTR es:[bx+8], 160 sub WORD PTR es:[bx+14], 160

近傍の状態確認の実装 COUNT: push si ;�(KU]XZ[S\^WR*, add si, es:[bx] ;)�KU]XZ[S\^WR�# add cl, [si] ;VRAMR��CF��R�# inc bx ;U]XZ[S\^WK-�L inc bx ;16bitBH pop si ;�(KU]XZ[S\^WR�OD cmp bx, 7efh jb COUNT jmp CALC

02�

近傍の状態確認の実装 CALC: cmp cl, 4 ;)�A2�;�<K�� jb DEAD ;2��L+ jz CALCEND ;2�L$� cmp cl, 6 ;)�A3�;�<K�� jz ALIVE ;3�EN?IL'�:;�<$� jmp DEAD ;3��L+�ALIVE: mov BYTE PTR es:[di], 2 jmp CALCENDDEAD: mov BYTE PTR es:[di], 0 jmp CALCEND

03�

苦労した点

VRAMを参照して処理する部分 DEBUGコマンドが使えない

画面端の処理 Webページのリンク切れが多い自分で書いたコードも後で読むと何をしているのか分かりにくい

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工夫した点

文字コードのみの2000byteを操作した死の状態のセルをNULLにした計算しやすい

fdosとHostの両方にfloppyをマウントして開発画面端の処理

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DEMO

今後の展望より深くコンピュータアーキテクチャの理解を深めていきたい –  CPU周りの構造理解 –  OS作る

来期TERMなので、研究らしいことを考える

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参考・引用元ＯＡＤＧテクニカル・リファレンス ‒  ベクターPCショップ :モバイル・その他のＯ

Ｓ : 商品詳細 : ＯＡＤＧテクニカル・リファレンス http://n.shop.vector.co.jp/service/servlet/Catalogue.Detail.Top?ITEM_NO=SR236180

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