ワンセグチューナーでソフトウェアラジオをやるのが流行ってるらしくて、やってみたかったので、DS-DT305BK というのを買ってやってみた。Realtek RTL2832U というチップを使っているやつならなんでもいいっぽいけど、日本で買えるのはあまりないっぽい。Mac でも簡単にいけるかな〜と思ったけど超簡単だった……
でもって以下のように rtl-sdr というのを入れる。OSS のデバイスドライバ
git clone git://git.osmocom.org/rtl-sdr.git cd rtl-sdr/ mkdir build cd build cmake ../ make make install
で /usr/local に入る。
rtl_test -s 3.2e6
とかやるとなんか動いてるふう。何の問題もなく動いてる感じ……
しかしこれだと音聞いたりがめんどうなので GUI も入れてみる。
http://gqrx.dk/ を入れると GUI でウォーターフォール画面とかが見れるようになる。これもビルド済みのがあるので入れるだけで良い。
去年歯医者で一通りの治療が終わったあと、フロスの必要性をかなりしつこく言われたので、最初は糸ようじを使い、途中から普通の糸フロスを使ってみたりしていた。
しかし普通の糸フロスはめちゃくちゃむずかしくて挫折、フロスホルダーという糸ようじみたいにフロスを固定するものを使いはじめたけど、これも糸をうまくピンと張れなかったり、なんか微妙に使いにくかったりして、だんだんフロスをするのがおろそかになっていった。
結果、半年後には虫歯が2つ発見される (1つは神経ギリギリ・もう1つは軽め) というハメになった。まさにこのザマである。
結局結論としては糸ようじが最強ということがわかった。糸1本1本が細いので歯並びが悪くてもだいたいの歯間に入れることができ、なおかつ複数本の糸の塊になっているので汚れがじゃんじゃかとれる感じがキモチいい。
糸ようじ 60本 cho45
さすがにもう歯を削ったりしたくないので、毎日やっていきたい。今のところ毎日できている。
http://strawberry-linux.com/catalog/items?code=50029
FT2232H か FT4232H を使って JTAG インターフェイスにするのが高コストパフォーマンスっぽいので、FT4232H を買ってみた。FTDI の一部のシリアルポート変換チップは、MPSSE という方法で JTAG や I2C, SPI を喋ることができる。
なので、UART 接続しつつ JTAG しつつ、みたいなのが1個あればできて便利そう！って感じです。ただ、他プロトコル喋らせるのは、やはりちょっとハマりどころがあった……
JTAG 専用の USB インターフェイスの中には普通にこれを使っているのも多いみたい。専用のものだとここに書いてあるようなハマり所はあまりなさそう。
JTAG をハンドリングして使えるようにしてくれる OSS として Open OCD (オンチップデバッガー) というのがある。これは gdb のプロトコルを喋るサーバーになったりしてくれる。
FT4232H を生で使った場合、2つの方法がある。
FTDI が提供しているドライバを使う場合。ドライバ自体のソースは非公開のビルド済みのものを使う。
http://www.ftdichip.com/Drivers/D2XX.htm で libftd2xx をいれる
sudo cp /Volumes/release/D2XX/bin/10.5-10.7/libftd2xx.1.2.2.dylib /usr/local/lib/ sudo ln -sf /usr/local/lib/libftd2xx.1.2.2.dylib /usr/local/lib/libftd2xx.dylib sudo cp /Volumes/release/D2XX/Samples/ftd2xx.h /usr/local/include/ sudo cp /Volumes/release/D2XX/Samples/WinTypes.h /usr/local/include/ # Win とかついてるが必要
で、入れたら、homebrew で以下の通りインストールする
sudo brew install openocd ----enable-ft2232_ftd2xx
このようなファイルを generic-ft4232h.cfg でつくる。
# Adapter Configuration: # http://openocd.sourceforge.net/doc/html/Debug-Adapter-Configuration.html interface ft2232 ft2232_device_desc "Quad RS232-HS" ft2232_layout usbjtag ft2232_vid_pid 0x0403 0x6011 # vendor id, product id from usb
vid_pid は system_profiler SPUSBDataType を実行して出てくるやつを入れたらよい。
ft2232_layout は、この FT4232H を使う場合 usbjtag を指定すればよい。usbjtag を指定した場合
になる。
入れるのはより簡単
sudo brew install openocd --enable-ft2232_libftdi
とするだけで依存まで入る。ちなみに OpenOCD が最新の libftdi には対応していないので、自分でビルドしようとするとだいぶハマる。homebrew 使いましょう。
設定ファイルは以下のようになる。コメント頑張って書いた。AN_135_MPSSE_Basics.pdf で出てくるドキュメントと FT4232H のデータシートを読むとだいたい必要な情報は理解できる……
# Adapter Configuration: # http://openocd.sourceforge.net/doc/html/Debug-Adapter-Configuration.html # Use MPSSE adapter interface ftdi # USB driver name (must be matched with your device) ftdi_device_desc "Quad RS232-HS" # USB vendor ID, product ID pairs ftdi_vid_pid 0x0403 0x6011 # Channel for using JTAG ftdi_channel 0 # Initial state and direction setting (ref. AN_135_MPSSE_Basics.pdf) # ftdi_layout_init [data] [direction] # name signal state direction JTAG name # *DBUS0 TCK/SK (low =0) (out=1) TDI # *DBUS1 TDI/DO (low =0) (out=1) TDO # *DBUS2 TDO/DI (low =0) (in =0) TCK # *DBUS3 TMS/CS (high=1) (out=1) TMS # *DBUS4 GPIOL0 (low =0) (in =0) (nTRST) # *DBUS5 GPIOL1 (low =0) (in =0) WAIT | STOPCLK # *DBUS6 GPIOL2 (low =0) (in =0) (nRST) # *DBUS7 GPIOL3 (low =0) (in =0) RTCK ftdi_layout_init 0x08 0x0b # Use GPIOL0 as nTRST ftdi_layout_signal nTRST -data 0x10 # Use GPIOL2 as nRST ftdi_layout_signal nRST -oe 0x40
libftdi を使う場合エラーメッセージがろくに表示されないので罠い。例えば、ftdi_device_desc が間違っていると error code -100 みたいなエラーしかでないのでさっぱりわからない。
この設定ファイルの場合、ftd2xx の usbjtag と同じピン配置になる (はず…)。すなわち以下
Raspberry Pi 側の配置 (リビジョンによって違うが、最近のバージョン = rev2 で)
Raspi <-> JTAG
とする。あとは同じ名前のピン同士を接続する。
JTAG は GPIO ピンの ALT 機能なので (JTAG を使ってる場合これらのピンはGPIOとしては使えない)、JTAG を使うようにブートする必要がある。以下のイメージを kernel.img にして SD カードにコピー
https://github.com/dwelch67/raspberrypi/blob/master/armjtag/armjtag.bin
これは単に JTAG を利用するように設定したあと、LED をチカチカさせて接続を待つプログラムになっている。
raspi.cfg を以下の内容でつくる。
# Broadcom 2835 on Raspberry Pi
telnet_port 4444
gdb_port 3333
#jtag_khz 1000
adapter_khz 1000
#jtag_nsrst_delay 400
#jtag_ntrst_delay 400
if { [info exists CHIPNAME] } {
set _CHIPNAME $CHIPNAME
} else {
set _CHIPNAME raspi
}
reset_config none
if { [info exists CPU_TAPID ] } {
set _CPU_TAPID $CPU_TAPID
} else {
set _CPU_TAPID 0x07b7617F
}
jtag newtap $_CHIPNAME arm -irlen 5 -expected-id $_CPU_TAPID
set _TARGETNAME $_CHIPNAME.arm
target create $_TARGETNAME arm11 -chain-position $_TARGETNAME でもって、
openocd -d -f generic-ft4232h.cfg -f raspi.cfg
とする。-d はデバッグオプションなので、ちゃんと動けばつけなくていい。
ちゃんとデバイス名とか設定してるのに！ 動かない！ ってときは
kextstat | grep FTDI
してみると、シリアルポートドライバが (入れたなら) 入ってるので、それが動いている。そのポートに対して JTAG をしかけようとしても衝突するのでうまくいかない。
とりあえずアンロードして動くことを試す
sudo kextunload /System/Library/Extensions/FTDIUSBSerialDriver.kext # ドライバを無効にしている状態で抜き挿しするとロードされてしまう？ アップルがデフォルトで入れてるドライバも無効にする kextstat | grep FTDI ででてくる sudo kextunload -b com.apple.driver.AppleUSBFTDI
ftd2xx の場合 FT_OpenEx あたりで、うまくいくはずなのに失敗している場合これが疑われる。libftdi の場合エラーがよくわからないので気付きにくい。
これで動くなら動くでいいんだけど、このままだと他のチャンネルをシリアルポートとして使えない。なので、一部のポートだけシリアルポート機能をやめたい。検索したところドライバの設定ファイルを変えればいいっぽい。以下の場所にある。
/System/Library/Extensions/FTDIUSBSerialDriver.kext/Contents/Info.plist
これに対して以下のように A ポートだけ無効にする。
--- Info.plist.orig 2014-03-02 14:58:05.000000000 +0900 +++ Info.plist 2014-03-02 14:58:35.000000000 +0900 @@ -2033,25 +2033,6 @@ <key>idVendor</key> <integer>1027</integer> </dict> - <key>FT4232H_A</key> - <dict> - <key>CFBundleIdentifier</key> - <string>com.FTDI.driver.FTDIUSBSerialDriver</string> - <key>IOClass</key> - <string>FTDIUSBSerialDriver</string> - <key>IOProviderClass</key> - <string>IOUSBInterface</string> - <key>bConfigurationValue</key> - <integer>1</integer> - <key>bInterfaceNumber</key> - <integer>0</integer> - <key>bcdDevice</key> - <integer>2048</integer> - <key>idProduct</key> - <integer>24593</integer> - <key>idVendor</key> - <integer>1027</integer> - </dict> <key>FT4232H_B</key> <dict> <key>CFBundleIdentifier</key>
一応バックアップをとってから編集して、
sudo kextunload /System/Library/Extensions/FTDIUSBSerialDriver.kext sudo kextload /System/Library/Extensions/FTDIUSBSerialDriver.kext
すると ls -l /dev/tty.usbserial-* の結果に A が出てこなくなり、JTAG もうまく動くようになる。
$openocd -f generic-ft4232h.cfg -f raspi.cfg
Open On-Chip Debugger 0.7.0 (2014-03-02-16:47)
Licensed under GNU GPL v2
For bug reports, read
http://openocd.sourceforge.net/doc/doxygen/bugs.html
Info : only one transport option; autoselect 'jtag'
adapter speed: 1000 kHz
none separate
raspi.arm
Info : clock speed 1000 kHz
Info : JTAG tap: raspi.arm tap/device found: 0x07b7617f (mfg: 0x0bf, part: 0x7b76, ver: 0x0)
Info : found ARM1176
Info : raspi.arm: hardware has 6 breakpoints, 2 watchpoints 上記通りの設定をすると、コマンドでポート 4444 を listen するようになっている。この状態でイメージをアップロードしてみる。
$ telnet localhost 4444 Trying 127.0.0.1... Connected to localhost. Escape character is '^]'. Open On-Chip Debugger > halt target state: halted target halted in ARM state due to debug-request, current mode: Supervisor cpsr: 0x600001d3 pc: 0x000210d0 > load_image main.elf 330812 bytes written at address 0x00008000 downloaded 330812 bytes in 3.823093s (84.502 KiB/s) > resume 0 >
でうまくいけばとりあえず JTAG 経由で何かしらする準備ができた感じ。
上記通りの設定をしていると、gdb プロトコル用のポートとして 3333 も listen している。これを使って gdb でデバッグをする。
まず先に telnet するなりなんなりして halt してないとだめっぽい？
$ arm-none-eabi-gdb main.elf GNU gdb (32-bit ARM EABI Toolchain JBS-FLOAT_IO-SGXXLITE_ML-2013.05-23-v2013.05-20-g7e710b6) 7.4.50.20120716-cvs Copyright (C) 2012 Free Software Foundation, Inc. License GPLv3+: GNU GPL version 3 or later <http://gnu.org/licenses/gpl.html> This is free software: you are free to change and redistribute it. There is NO WARRANTY, to the extent permitted by law. Type "show copying" and "show warranty" for details. This GDB was configured as "--host=x86_64-apple-darwin13.0.2 --target=arm-none-eabi". For bug reporting instructions, please see: <https://github.com/jsnyder/arm-eabi-toolchain>... Reading symbols from /Users/cho45/project/raspberrypi-mruby-bare-metal/main.elf...done. (gdb) target remote localhost:4445 Remote debugging using localhost:4445 0x00000000 in ?? () (gdb) load Loading section .text, size 0x52c00 lma 0x8000 Load failed
しかし load がうまくいかず……
Error: 33 words out of 4060 not transferred
みたいなエラーがでる。データラインにノイズが乗ってる？
ちょっとすぐ解決できなそうなので今日はここまで……
印刷してピンヘッダにハメれば、どれがどのピンだかわかりやすくなるというツールを作った。PDF (A4) を出力するので、あとは印刷してカッターで切りとれば 100mil のピンヘッダにぴったりあう。
一行目の # からはじまる行がタイトルになり、あとは適当にそれっぽくピン番号と名前のペアを書いていく。名前の語尾に # をつけると反転する。
ほんとはフォントも変えれるようにしたかったんだけど、ブラウザ上で任意のフォントを確実に指定する方法がなくてあきらめた。
いろいろな方法があるが、結局 PDF を JS で生成している。jsPDF というライブラリをつかっているので比較的楽に書けた。
他に検討した方法は以下の通り
できるならこれが一番良い方法だと思ったが、いまいちクロスブラウザでうまくいくか微妙なのでやめた。table を印刷しようとするとプリントするときだけ width/height が効かなくなったり、つらい。
実寸で印刷しようと思うと結局めんどうなのでやめた。
ハマりそうなのでやめた。
ピンヘッダのレイアウトツールに 幅狭の DIP IC のラベルを作る機能を足した。印刷して貼るだけで配線ミスが減らせるので便利
特に DIP IC の場合、文字を入れるスペースが殆どないので、自分に必要な要素だけ厳選して作る必要があって、簡単に別バージョンを作れたほうがいいと思う。ブラウザ上でやって実寸 PDF すぐ印刷できるのはかなり便利だと思う。
Path::Class と Path::Tiny はほぼ同じことができるモジュールで、どっちを使っても特に変わりはないんですが「やっぱこっち〜」って感じで変えるとハマるような差異があり、今回ハマりましたのでご紹介します。
いずれのモジュールにも、tempdir というメソッドがあり、これはいずれも全く同じ引数をとり、File::Temp を使ってテンポラリディレクトリを掘ってパスオブジェクトを返すだけのメソッドです。
しかし内部で使っている File::Temp のメソッドが少々違うため、CLEANUP まわりの挙動が以下のように異ります。
普通ハマらないんですが、アホなことしてるとハマります。
ZeroPlus LAP-C 16064 をというロジックアナライザを買ってみた。Windows にしか対応してないけど、一応 Mac でも動かせそうな感じなのでやってみた。ただ、ロジックアナライザの値段はソフトウェアの値段感があって、できれば Windows で使いたくなる。
という方法を試した。結論からすると sigrok を使うほうが楽だけど、機能的にはちゃんと Windows 使ったほうがよさそう。
OSS で対応しているソフトがあるので使ってみる
$ brew tap rene-dev/sigrok $ brew install --HEAD libserialport $ brew install --HEAD --with-libserialport libsigrok $ brew install --HEAD libsigrokdecode $ brew install --HEAD --with-libserialport sigrok-cli $ brew install --HEAD pulseview
で頑張ると入る。libsigrokdecode がうまく入らなかったので いろいろ頑張った。
pulseview コマンドで Qt で作られた GUI が起動する。あんまり機能はないので難しくはない感じ…
Decoder の追加はそのまんまなので難しくない Threshold 設定するのが忘れがちでハマりそう。
左のラベルをクリックするとトリガーの条件をかけられる。なぜか状態トリガーしかない。ハード的にはエッジトリガもあるはずなんだけどよくわからない。
captureratio ってのがなんなのかわかりにくいが、トリガーがかかるまでのサンプリングレートを決定する割合みたい。たぶん設定したサンプリングレートに captureratio をかけた値でトリガーがかかるまでサンプルされ、その後設定したサンプリングレートでサンプリングされる、のかな。
よくわからないけど、基本、トリガかけたい信号の周波数の2倍になるように captureratio を設定して、あとは細かいタイミングを見るために高速にサンプリングする、という使いかたなのかな。
sigrok-cli --show --driver zeroplus-logic-cube
zeroplus-logic-cube - ZEROPLUS LAP-C(16064) with 16 probes: A0 A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 B0 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7
Supported configuration options:
samplerate - supported samplerates:
100 Hz
500 Hz
1 kHz
5 kHz
25 kHz
50 kHz
100 kHz
200 kHz
400 kHz
800 kHz
1 MHz
10 MHz
25 MHz
50 MHz
80 MHz
100 MHz
captureratio
voltage_threshold
Maximum number of samples: 65536 ここに出てくるサンプリングレート以外を設定するとセグフォして死ぬので注意
sigrok-cli --driver zeroplus-logic-cube --probes A0=SCL,A1=SDA --output-format bits --samples 1k --config samplerate=25K
で適当に表示されるはずなんだけど、なぜか手元のだと 4bit ごとにビットが立つみたいな挙動になってしまう…
あと sigrok-cli だとvoltage_threshold は設定できない (パースできない)。エラーもでないので罠。たぶん sigrok-cli あんまり使ってる人いない。
Mac、VirtualBox 上の Win XP で動かす
VirtualBox は USB extension を入れる必要がある。
ゲスト Windows が起動したら、VirtualBox のメニューの Devices -> USB Devices -> LAP-C〜 を選ぶ (つまり Windows 側へ接続する)
Windows 側では特に何も起きていないように見えるが、デバイスマネージャを見ると不明なデバイスが1つ見える。
そのデバイスのプロパティを開き、ドライバの再インストールボタンを押す。
これで起動はするようになる。
A0 を SCL, A1 を SDA にする場合 (当然これらと GND を結線しておく)
[Tool] -> [Bus Property...] をクリックするとアナイラザを選択できるはずだが、エラって死ぬ……… ので終了。うまくいく方法はわからず。
ZeroPlus に問いあわせてみたら、これは V3.12.02 のバグらしい。Channels Setup から BUS を作ってはダメみたい。
V3.12.02 でうまくいく方法は以下
あらかじめ対応する DLL を入れる必要がある。http://www.zeroplus.com.tw/logic-analyzer_en/products.php?pdn=10&pdnex=list で、とりあえず Generic Free Protocols を入れたらいい
で、適当にセットしたらいける。
hdiutil でできる。
hdiutil segment -o dest -segmentSize 500m src.dmg
これで複数に分割される。分割されても、全部パートが揃っていれば、最初の一個を開けばそのままマウントできる。
2G以上あるファイルを FAT32 なフラッシュメモリに入れたいときとかで便利。
あるいは sparsebundle にしても入れれると思うけど、 sparsebundle は1つのディレクトリにだいぶたくさんエントリを作るので、しょぼいファイルシステムだとかなり重くなる。
を作った。Togetter とかで「ああ、こういう話題に言及する人とは関わりあいたくないな」っていうことが時々あると思いますが、そういうときに使える便利なツールです。
僕はホワイトリスト的な、つまり Twitter の場合プライベートアカウントだったりあるいは、そもそもフェイスブックだったり、というやりかたが好きではない。当然ホワイトリスト的なソーシャルネットワークのほうが安全ではあるが、新しい思いのよらなさ、というのがないのは詰らない。
しかし一方で、完全にオープンというのも全くよくない。表現をないがしろにするモヒカン的なゴミクズというのはそこらじゅうにいるし、一瞬でも隙を見せれば攻撃してくる人というのもいる。いろいろ面倒なことになるリスクだったり、思いもよらず傷つくリスクのほうが、思いもよらず良いことがある、というメリットを明かにうわまわる。
何らかの画期的な解決策、というのをいつも考えてはいるが、未だに完全にこれはというものは思いつかない。
そこで、ある程度現状で思いつく中で、なおかつ簡単に実行可能な方法として、関わりあいたくない人を先読みでブラックリストへ登録していく、というのがある。既存のサービスだと「ブロック」という言葉遣いなので、少し抵抗があるが、本来もっと活用すべき機能であると思っている。
asm だけで getenv をしてみようとしたらかなり大変で、本当はもっと先の目標があったけど、遥か遠いので、とりあえず getenv しただけで一旦まとめる。
そもそも、Linux のプロセスイメージをちゃんと知っていないといけない。環境変数ってどこからくるんだ？ というところからして、全く知らなかった。getenv とかシステムコールになってて呼んだら出てくるのかと思っていた。
このページがわかりやすかった。
結局以下のようにすれば r0, r1, r2 それぞれに argc argv environ が入るようになる。sp にスタック位置が起動時から入っているので、そこを基準にオフセットを計算するみたい。スタックはアドレスが小さくなるほうに伸びるけど、それの逆方向に argc やら何やらが入っている。
_start:
mov lr, #0
/* r0 = argc */
ldr r0, [sp]
/* r1 = argv */
add r1, sp, $0x04
/* r2 = argc * 4 (skip argv) */
mov r3, $0x04
mul r2, r0, r3
/* r2 += 4 (skip null word) */
add r2, r2, $0x04
/* r2 += offset (ok this is environ) */
add r2, r1 gcc で普通にコンパイルすると libc がこのへんうまいことやってくれているんだなあと思って libc の大事さを感じる。
そして getenv を実装するために最低でも strncmp 的なものが必要だし、strlen もないと出力するとき困る。
environ は文字列の配列なので、レジスタに今何がロードされているのか意識するのがこんがらがってつらい。LL とか触っていると、文字列の配列は文字列のリストにしか見えないので、しばしば実際は文字列のアドレスの配列になっていることを忘れてしまう。
ARM の場合さらに、遠いアドレスにあるメモリを直接参照できないので、さらに1段参照が増えていたりしてややこしい。オペランドの = を使うとそのへんあまり意識せずにすむようになって便利 (遠い場合は自動的に近くに値プールをつくってくれるらしい)
ちょっと複雑になってくるともはやデバッガのステップ実行なしではつらい。gdb が使えるのでつかう。as に --gstabs+ オプションをつけてコンパイルしたバイナリを gdb sketch とかで普通に起動してやればよい。レジスタの値は info registers で見ることができる。
$ as --gstabs+ -o sketch.o sketch.s && ld -o sketch -e _start sketch.o $ gdb sketch (gdb) b main Breakpoint 1 at 0x80ac: file sketch.s, line 46. (gdb) r Starting program: /home/pi/sketch/sketch Breakpoint 1, main () at sketch.s:46 46 bl getenv (gdb) info registers r0 0x80c8 32968 r1 0xbefff734 3204446004 r2 0xbefff73c 3204446012 r3 0x101cc 65996 r4 0x0 0 r5 0x0 0 r6 0x0 0 r7 0x0 0 r8 0x0 0 r9 0x0 0 r10 0x0 0 r11 0x0 0 r12 0x0 0 sp 0xbefff730 0xbefff730 lr 0x809c 32924 pc 0x80ac 0x80ac <main+4> cpsr 0x10 16
/*#!as --gstabs+ -o sketch.o sketch.s && ld -o sketch -e _start sketch.o && objdump -d -j .text -j .data sketch && ./sketch
*/
.global _start
.macro sys_exit
mov r7, $0x01 /* set system call number to 1 (exit) */
svc $0x00 /* supervisor call */
.endm
.macro sys_write
mov r7, $0x04
svc $0x00 /* supervisor call */
.endm
_start:
mov lr, #0
/* r0 = argc */
ldr r0, [sp]
/* r1 = argv */
add r1, sp, $0x04
/* r2 = argc * 4 (skip argv) */
mov r3, $0x04
mul r2, r0, r3
/* r2 += 4 (skip null word) */
add r2, r2, $0x04
/* r2 += offset (ok this is environ) */
add r2, r1
/* save char** environ to global variable */
ldr r3, =environ
str r2, [r3]
/* r0 = argc, r1 = argv, r2 = environ */
bl main
/* not reached */
mov r0, $0xff
sys_exit
main:
/* getenv("USER") */
adr r0, USER
bl getenv
/* if "USER" is not in ENV */
cmp r0, $0x00
bleq error
bl puts
mov r0, $0x00 /* set exit status to 0 */
sys_exit
USER:
.asciz "USER"
.align 2
error:
mov r0, $0x01
sys_exit
strncmp: /* char* s1, char* s2, size_t len -> 1|0 */
stmfd sp!, {v1-v5, lr} /* save variable resistors and returning address */
mov r3, $0x00 /* result */
1: cmp r2, $0x00
beq 2f /* if (r2 == 0) goto 2 */
sub r2, r2, $0x01 /* len-- */
ldrb r4, [r0], $0x01 /* r4 = *s1++ */
ldrb r5, [r1], $0x01 /* r5 = *s2++ */
cmp r4, r5
beq 1b /* if (r4 == r5) goto 1 */
add r3, $0x01 /* r3++ (this function always returns 1 when the comparing fails) */
2:
mov r0, r3
ldmfd sp!, {v1-v5, pc} /* restore variable resistors and set pc to returning address */
strlen: /* char* str* -> uint */
mov r1, $0x00 /* r1 = result */
/* r2 = *str++ (ldrb = load byte, and r0 increment after) */
1: ldrb r2, [r0], $0x01
cmp r2, $0x00
addne r1, r1, $0x01 /* if (r2 != 0) r1++ */
bne 1b /* if (r2 != 0) goto 1; */
mov r0, r1
mov pc, lr
getenv: /* char* name -> char* */
stmfd sp!, {v1-v5, lr}
/* v1 = name */
mov v1, r0
/* v2 = strlen(r0) */
bl strlen
mov v2, r0
/* v3 = environ char** */
ldr v3, =environ
ldr v3, [v3]
1: /* if (strncmp(name, *environ, len) == 0) { */
mov r0, v1
ldr r1, [v3]
/* *environ != NULL */
cmp r1, $0x00
beq 2f
mov r2, v2
bl strncmp
cmp r0, $0x00
/* if (*environ)[len] == '=') { */
ldreq r0, [v3]
ldreqb r0, [r0, v2]
cmpeq r0, #'=
beq 3f
/* } */
/* environ++ */
add v3, $0x04
b 1b
2:
/* not found return NULL */
mov r0, $0x00
ldmfd sp!, {v1-v5, pc}
3: /* found and return address */
ldreq r0, [v3]
add r0, r0, v2
add r0, r0, $0x01 /* skip '=' */
ldmfd sp!, {v1-v5, pc}
puts:
stmfd sp!, {v1-v5, lr}
mov v1, r0
bl strlen
mov r2, r0
mov r1, v1
mov r0, $0x01
sys_write
mov r0, $0x01
adr r1, linefeed
mov r2, $0x01
sys_write
ldmfd sp!, {v1-v5, pc}
linefeed:
.byte '\n
.align 2
.section .bss
.align 2
environ: .word 0
いい時代なので、実機がなくても qemu で環境をつくることができる。
brew install qemu
で入る
ここにある debian のイメージを例にすると、適当に必要なファイルをダウンロードするだけ
qemu-system-arm -M versatilepb -kernel vmlinuz-3.2.0-4-versatile -initrd initrd.img-3.2.0-4-versatile -hda debian_wheezy_armel_standard.qcow2 -append "root=/dev/sda1" -m 256 -redir tcp:2200::22
で起動させる。中から外のネットワークには出られるが中に繋ぐ方法がないっぽい？ので -redir tcp:2200::22 でポートフォワード的なことをしている。
ssh -p2200 root@localhost password: root
Debian だと開発ツールがデフォルトで入っていないのがうざいけど、しかたない
ref.
ngResource は単にAPIのラッパーという感じではなくて、JS でサーバ側のモデルとうまく同期するように作られている。
最も簡単な例だと以下のように使うが、Entry.get は XHR が完了する前に、とりあえず空のオブジェクトが返るようになっており、XHR の完了とともに破壊的に書きかえられる。これにより、entry の変更がすぐ全体に伝わるようになっている。
var Entry = $resource('/entry/:id');
$scope.entry = Entry.get({ id : 0 }); デフォルトで定義されている query/get/save/delete だけを見ると単に REST API のラッパーのように見えるが、独自のメソッドを追加するとより理解しやすいコードを書ける。
以下のコードは、デフォルトで下書き状態で生成される Entry オブジェクトを、後から publish 状態に変えるような挙動を想定している。単に $save() とかを使ってもいいが、専用のメソッドを生やすことでやりたいことを明確にできる。
var Entry = $resource('/entry/:id', {}, {
'publish': { method: 'PUT', params : { publish : 1 } }
});
$scope.entry = Entry.get({ id : 0 });
....
$scope.doPublish = function () {
$scope.entry.$publish(function () {
alert('entry published!');
});
} この独自に定義したメソッドの場合も XHR が完了すると、API のレスポンスで元の entry インスタンスは破壊的に変更がかかる。すなわち $scope.entry を改めて自分で更新する必要はない。Angular の場合、オブジェクトの変更がうまいことビューに反映されるようになっているので、これだけでビューの更新までかかるコードになっている。
ngResource とサーバ側 API とうまく協調させることで、自動的にビューの更新までできるようになる。
ngResource の挙動とサーバサイドのAPIのインターフェイスをあわせる方法は前に書いた。ngResource は定義方法がいまいちわかりにくいし、挙動も若干マジカルだが、うまく使えば余計なことを気にせずにかっこよくビューまで一体したコードが書ける。
単に実行したディレクトリのファイル名を表示するだけのプログラムを asm で書いてみる。
普段全くディレクトリエントリの構造を意識しないけど、システムコールを直接呼ぼうと思うと意識せざるを得ない。
使うシステムコールは以下の通り
libc レベルだと opendir/closedir というふうにディレクトリ対象の open 操作は分かれているので、システムコールもそうなのかと思っていたけど、そうではなく普通の open/close で統一されている。ディレクトリ内容を読むには readdir というシステムコールもあるが、getdents が現代版らしいので、最初からこちらを使う。
open/close はともかく、getdents の挙動を理解するのに苦労した。
struct linux_dirent {
unsigned long d_ino; /* Inode number */
unsigned long d_off; /* Offset to next linux_dirent */
unsigned short d_reclen; /* Length of this linux_dirent */
char d_name[]; /* Filename (null-terminated) */
/* length is actually (d_reclen - 2 -
offsetof(struct linux_dirent, d_name)) */
/*
char pad; // Zero padding byte
char d_type; // File type (only since Linux
// 2.6.4); offset is (d_reclen - 1)
*/
} 以上のような構造体を渡したバッファに書きこんでくれるのだけれど、なんで構造体の後ろのほうコメントアウトになってるの？って感じ。よく定義を読んだら d_name[] は文字列へのポインタではなく文字列そのものなので、ここは可変長になっていて、コメントアウトされている分は d_reclen から実際の位置を計算する必要があることがわかる。また、このシステムコールはバッファが許す限りこのエントリを連続で書いてくるので、d_reclen をポインタに足しながら全部読み出す必要がある。
挙動さえ理解できれば難しくないので、とりあえず C レベルで1回書いたほうが早かったかもしれない。
ソートとかしていないので、表示される順番は ls -1f したときと同じになる。
libc レベルだと errno というグローバル変数にエラー番号が入るが、システムコールを直で呼ぶ場合、r0 にエラー番号の符号を反転させた値が返ってくる。
つまり、libc はシステムコールから負の値が返ってくると、符号を反転して errno にセットして、C レベルの関数では -1 を返すという挙動をするみたい。
/*#!as --gstabs+ -o ls.o ls.s && ld -o ls -e _start ls.o && objdump -d -j .text -j .data ls && ./ls
*/
.global _start
.macro sys_exit
mov r7, $0x01 /* set system call number to 1 (exit) */
svc $0x00 /* supervisor call */
.endm
O_RDONLY = 0x0000
.macro sys_open
mov r7, $0x05
svc $0x00 /* supervisor call */
.endm
.macro sys_write
mov r7, $0x04
svc $0x00 /* supervisor call */
.endm
.macro sys_close
mov r7, $0x06
svc $0x00 /* supervisor call */
.endm
.macro sys_getdents
mov r7, $0x8d
svc $0x00 /* supervisor call */
.endm
.section .text
_start:
bl main
/* not reached */
mov r0, $0xff
sys_exit
main:
/* open */
ldr r0, =current_dir
mov r1, #O_RDONLY
sys_open
cmp r0, $0x00
rsble r0, r0, #0
blle error
mov v1, r0
1:
/* getdents */
mov r0, v1
ldr r1, =dentry_buffer
mov r2, #dentry_buffer_len
sys_getdents
cmp r0, $0x00
beq 2f
mov v2, r0 /* read bytes */
rsblt r0, r0, #0
bllt error
ldr v3, =dentry_buffer
3:
ldrh v5, [v3, #8] /* linux_dirent d_reclen */
mov r0, $0x01
add r1, v3, #10
sub r2, v5, #12
sys_write
mov r0, $0x0a
push {r0}
mov r0, $0x01
mov r1, sp
mov r2, #1
sys_write
pop {r0}
sub v2, v2, v5 /* len -= d_reclen */
add v3, v3, v5 /* buffer += d_reclen */
cmp v2, $0x00
bne 3b
b 1b
2:
/* close */
mov r0, v1
sys_close
mov r0, $0x00 /* set exit status to 0 */
sys_exit
current_dir:
.asciz "."
.align 2
error:
cmp r0, $0x00
moveq r0, $0x01
sys_exit
.section .bss
.align 2
buffer: .skip 4096
dentry_buffer:
.skip 4096
dentry_buffer_len = . - dentry_buffer
asm で動的にメモリ取得をしたいと思っても、malloc は libc の関数であるので、libc 依存しないなら自分で書かねばらない。
ということで、動的なメモリ確保を書いてみる。malloc を書く、というと荷が重すぎるので、単にプロセスが確保するメモリを動的に増やしていく、という大変基礎的な部分だけをやってみる。
まず brk システムコールを試す。brk は program break の意味らしい。program break とはプログラムの data セクションの最後のことで、brk システムコールはこの data セクションの最後の位置を変更するというシステムコールになっている。これにより、プロセスにメモリを割りあてたり、OS に返したりできる。いわゆるヒープ領域というやつ。
brk システムコールの引数は変更後の program break のアドレスになっている。つまり、初期値をどこかから持ってきて、自分で必要なサイズ分インクリメントして渡さなければならない。
libc レベルでは sbrk という関数も提供されていて、こちらの引数は単に increment (または decrement) する数だけを指定する。要は sbrk 内でアドレス計算をやってくれている。malloc では内部的には直接 brk を使わず sbrk を使ってメモリの取得開放を行っている。
最初この初期値は ld script で定義されている _end (bss セクションの最後を示す) でいいのかなと思い、
brk: .word _end
としてリンク時解決にしてみたけど、gdb でステップ実行しながら brk の返り値を確かめてみると、実際の program break と _end は違うことがわかった。
どこからもってくればいいのかと思ったけど、brk システムコールを 0 で呼んで、現在の brk アドレスを取得すればいいようだ (引数が不正だったり、メモリがない場合 brk は単に現在の break アドレスを返す)。ほんとかと思ったので libc のコードを読んでみたが、libc の sbrk 実装もそのようになっていたので由緒正しい。
機能的には sbrk 相当のものなので sbrk という名前にしてある。r0 に欲しいサイズを入れて bl sbrk すると、要求したバイト数確保して、先頭アドレスを返す。
.macro sys_brk
mov r7, $0x2d
svc $0x00 /* supervisor call */
.endm
sbrk: /* uint size -> void* */
push {lr}
ldr r3, =brk /* r3 = prev_brk */
ldr r1, [r3]
cmp r1, $0x00 /* if prev_brk == 0 */
bleq sbrk_init
add r0, r0, r1
sys_brk
cmp r0, r1
blt sbrk_nomem /* curr_brk == prev_brk */
str r0, [r3] /* update heap_start */
mov r0, r1
pop {pc}
sbrk_init:
push {r0}
mov r0, $0x00
sys_brk
mov r1, r0
pop {r0}
mov pc, lr
sbrk_nomem:
mov r0, $0x00
pop {pc}
.section .data
brk: .word 0 プロセスに動的にメモリを割り当てる方法としては mmap を使う方法もある。mmap の匿名マッピングは単に指定したサイズの連続した領域を確保する。ある程度大きいメモリを確保する場合はこちらのほうが管理が楽みたい。glibc の malloc は 128KB 以上一気に確保しようとすると mmap を使うらしい。
mmap のデメリットはページサイズ単位でしか割当られないことで、1KB だけ欲しい場合でも4KB 程度は割当される。以下の例では 8byte だけリクエストしているが 4096バイトまでは書きこめ、4097バイト目に書こうとすると Segmentation fault になる。
mmap の返り値もエラーの場合は負の数が返るのだけれど、最上位ビットが立っていても有効なメモリアドレスという場合もあるので、単に負かどうかでは判定できない。なんかよくわからないけど、-4096よりも大きい場合だけエラーとして扱いのがセオリーっぽい？
PROT_NONE = 0x00
PROT_READ = 0x01
PROT_WRITE = 0x02
PROT_EXEC = 0x04
MAP_ANONYMOUS = 0x20
MAP_PRIVATE = 0x02
.macro sys_mmap
mov r7, $0xc0 /* sys_mmap_pgoff */
svc $0x00 /* supervisor call */
.endm
.macro sys_munmap
mov r7, $0x5b
svc $0x00 /* supervisor call */
.endm
main:
/* mmap */
mov r0, #0 /* start */
mov r1, #8 /* length */
mov r2, #PROT_READ /* prot */
orr r2, r2, #PROT_WRITE
mov r3, #MAP_ANONYMOUS
orr r3, r3, #MAP_PRIVATE /* flags */
mov r4, #-1 /* fd */
mov r5, #0 /* page offset */
sys_mmap
cmn r0, #4096 /* if (r0 > -4096) */
rsbhs r0, r0, #0
blhs error
mov v1, r0
/* write 4096 bytes (SEGV on 4097) */
mov r2, r0
ldr r3, =4096
1:
mov r0, $0x2e
strb r0, [r2], $0x01
sub r3, r3, #1
cmp r3, #0
bne 1b
mov r0, $0x01
mov r1, v1
mov r2, #4096
sys_write
mov r0, v1 /* start */
mov r1, #8 /* length */
sys_munmap
mov r0, $0x00 /* set exit status to 0 */
sys_exit
error:
cmp r0, $0x00
moveq r0, $0x01
sys_exit malloc はどっちも使っているようだけど、いまいち brk を使うメリットがわからない。
よくわからなかった。
glibc 以外の malloc 実装を軽く調べた感じだと、OpenBSD は mmap しか使わず、jemalloc もオプションで指定しない限り mmap だけを使うようだった。
たとえ全く使ったことがない言語であっても、それがスクリプト言語であれば1日もかからない内容をアセンブリ言語で実装するということは、時間リソースを大変富豪的に使うプログラミングである。
あまり仕様が多いとつらいので絞りに絞り以下だけ実装することにした
制限事項など
せっかくなので覚えたことを使おうと以下のようにしてある。大変メモリとシステムコールを富豪的に使う
/*#!as --gstabs+ -o blosxasm.o blosxasm.s && ld -o blosxasm -e _start blosxasm.o && objdump -d -j .text -j .data blosxasm && ./blosxasm
*/
.global _start
.macro sys_exit
mov r7, $0x01 /* set system call number to 1 (exit) */
svc $0x00 /* supervisor call */
.endm
.macro sys_read
mov r7, $0x03
svc $0x00 /* supervisor call */
.endm
.macro sys_write
mov r7, $0x04
svc $0x00 /* supervisor call */
.endm
O_RDONLY = 0x0000
.macro sys_open
mov r7, $0x05
svc $0x00 /* supervisor call */
.endm
.macro sys_close
mov r7, $0x06
svc $0x00 /* supervisor call */
.endm
.macro sys_getdents
mov r7, $0x8d
svc $0x00 /* supervisor call */
.endm
.macro sys_stat
mov r7, $0x6a
svc $0x00 /* supervisor call */
.endm
.macro sys_brk
mov r7, $0x2d
svc $0x00 /* supervisor call */
.endm
PROT_NONE = 0x00
PROT_READ = 0x01
PROT_WRITE = 0x02
PROT_EXEC = 0x04
MAP_ANONYMOUS = 0x20
MAP_PRIVATE = 0x02
.macro sys_mmap
mov r7, $0xc0 /* sys_mmap_pgoff */
svc $0x00 /* supervisor call */
.endm
.macro sys_munmap
mov r7, $0x5b
svc $0x00 /* supervisor call */
.endm
.macro sys_mremap
mov r7, $0xa3
svc $0x00 /* supervisor call */
.endm
.section .data
brk: .word 0
config:
var_title:
.ascii "blosxasm-arm-linux-eabi"
var_title_len = . - var_title
.align 2
var_home:
.ascii "/blosxasm.cgi/"
var_home_len = . - var_home
.align 2
var_data_dir:
.asciz "data/"
.align 2
var_head_path:
.asciz "head.html"
.align 2
var_story_path:
.asciz "story.html"
.align 2
var_foot_path:
.asciz "foot.html"
.align 2
.section .text
_start:
mov lr, #0
/* r0 = argc (not used) */
ldr r0, [sp]
/* r1 = argv (not used) */
add r1, sp, $0x04
/* r2 = argc * 4 (skip argv) */
mov r3, $0x04
mul r2, r0, r3
/* skip null word */
add r2, r2, $0x04
add r2, r1
/* save char** environ */
ldr r0, =environ
str r2, [r0]
bl main
mov r0, $0xff
sys_exit
main:
adr r0, PATH_INFO
bl getenv
cmp r0, $0x00 /* if env is not set */
adreq r0, PATH_INFO_default
mov v5, r0 /* v5 = PATH_INFO */
bl strlen
cmp r0, $0x00 /* if env is set but empty */
adreq v5, PATH_INFO_default
ldr r0, =var_head_path
bl template
/**
* append entry to brk (like dynamic array)
*/
mov r0, $0x00
bl sbrk
mov v1, r0 /* v1 = first brk */
ldr r0, =var_data_dir
ldr r1, =file_callback
bl dentries
/**
* loop each entry
*/
ldr v2, =entries_count
ldr v2, [v2] /* v2 = entry count */
ldr v3, =current_entry /* v3 = pointer to current entry address */
main_entry_loop:
str v1, [v3]
/* findstr(entry.name, path_info+1, strlen(path_info)-1) */
mov r0, v5
bl strlen
sub r2, r0, #1
add r0, v1, #entry_path
add r1, v5, #1
bl findstr
cmp r0, $0x00
ldreq r0, =var_story_path
bleq template
sub v2, v2, $0x01
cmp v2, $0x00
add v1, v1, #entry_buffer_len
bne main_entry_loop
ldr r0, =var_foot_path
bl template
mov r0, $0x00 /* set exit status to 0 */
ldr r1, =buffer
sys_exit
file_callback:
stmfd sp!, {r1-r3, v1-v5, lr}
mov v1, r0 /* v1 = name */
mov v2, r1 /* v2 = name_len */
/* skip . files */
ldrb r0, [v1]
cmp r0, #'.
bleq 1f
mov r0, v1
bl read_entry
1:
ldmfd sp!, {r1-r3, v1-v5, pc}
USER:
.asciz "USER"
.align 2
PATH_INFO:
.asciz "PATH_INFO"
.align 2
PATH_INFO_default:
.asciz "/"
.align 2
error:
cmp r0, $0x00
moveq r0, $0x01
sys_exit
divmod: /* uint numerator, uint devider -> quo, rem */
stmfd sp!, {v1-v5, lr}
mov v1, r0 /* num */
mov v2, r1 /* div */
mov r0, $0x00 /* quo */
mov r1, $0x00 /* rem */
mov r2, #32 /* i */
1:
sub r2, r2, $0x01
/* rem = rem << 1*/
mov r1, r1, LSL #1
/* num >> i */
mov r3, v1, LSR r2
/* num & 1 */
and r3, r3, #1
/* rem[0] = num[i] */
orr r1, r1, r3
/* rem >= div */
cmp r1, v2
subge r1, r1, v2
movge r3, #1
orrge r0, r0, r3, LSL r2
cmp r2, $0x00
bne 1b
ldmfd sp!, {v1-v5, pc}
base10: /* int numerator, char* buffer -> int length */
stmfd sp!, {v1-v5, lr}
mov v1, r1
mov v2, $0x00 /* length */
1:
mov r1, #10
bl divmod
push {r1} /* for getting digit from top */
add v2, v2, $0x01
cmp r0, $0x00
bne 1b
mov r2, v2
2:
sub r2, r2, $0x01
pop {r0}
add r0, r0, $0x30
strb r0, [v1], $0x01
cmp r2, $0x00
bne 2b
mov r0, $0x00
strb r0, [v1]
mov r0, v2
ldmfd sp!, {v1-v5, pc}
base16: /* int numerator, char* buffer -> int length */
stmfd sp!, {v1-v5, lr}
mov v1, r1
mov v2, $0x00 /* length */
1:
and r1, r0, $0x0f
cmp r1, $0x09
addle r1, r1, $0x30
addgt r1, r1, $0x57
push {r1}
add v2, v2, $0x01
mov r0, r0, LSR #4
cmp r0, $0x00
bne 1b
mov r2, v2
2:
sub r2, r2, $0x01
pop {r0}
strb r0, [v1], $0x01
cmp r2, $0x00
bne 2b
mov r0, $0x00
strb r0, [v1]
mov r0, v2
ldmfd sp!, {v1-v5, pc}
strncmp: /* char* s1, char* s2, size_t len -> 1|0 */
stmfd sp!, {v1-v5, lr}
mov r3, $0x00 /* result */
1: cmp r2, $0x00
beq 2f /* if (r2 == 0) goto 2 */
sub r2, r2, $0x01 /* len-- */
ldrb r4, [r0], $0x01
ldrb r5, [r1], $0x01
cmp r4, r5
addne r3, $0x01
beq 1b
2:
mov r0, r3
ldmfd sp!, {v1-v5, pc}
strlen: /* char* str -> uint */
stmfd sp!, {r1-r2, lr}
mov r1, $0x00
/* r2 = *str++ (ldrb = load byte, and r0 increment after) */
1: ldrb r2, [r0], $0x01
cmp r2, $0x00
addne r1, r1, $0x01 /* if (r2 != 0) r1++ */
bne 1b /* if (r2 != 0) goto 1; */
mov r0, r1
ldmfd sp!, {r1-r2, pc}
strcpy: /* char* dest, char* src -> dest */
stmfd sp!, {r0-r2, lr}
1:
ldrb r2, [r1], $0x01
strb r2, [r0], $0x01
cmp r2, $0x00
bne 1b
ldmfd sp!, {r0-r2, pc}
strcat: /* char* dest, char* src -> dest */
stmfd sp!, {r0-r2, v1-v5, lr}
1:
ldrb r2, [r0], $0x01
cmp r2, $0x00
bne 1b
sub r0, r0, $0x01
2:
ldrb r2, [r1], $0x01
strb r2, [r0], $0x01
cmp r2, $0x00
bne 2b
ldmfd sp!, {r0-r2, v1-v5, pc}
findstr: /* char* str, char* search, int len_of_search -> uint */
stmfd sp!, {v1-v5, lr}
mov v1, r0
mov v2, r1
mov v3, r2
mov v4, v1 /* save original address */
cmp v3, $0x00
moveq r0, $0x00
ldmeqfd sp!, {v1-v5, pc}
1:
ldrb r0, [v1]
cmp r0, $0x00
beq 2f
mov r0, v1
mov r1, v2
mov r2, v3
bl strncmp
cmp r0, $0x00
addne v1, $0x01
bne 1b
sub r0, v1, v4
ldmfd sp!, {v1-v5, pc}
2:
mov r0, #-1
ldmfd sp!, {v1-v5, pc}
sbrk: /* uint size -> void* */
push {lr}
ldr r3, =brk /* r3 = prev_brk */
ldr r1, [r3]
cmp r1, $0x00 /* if prev_brk == 0 */
bleq sbrk_init
add r0, r0, r1
sys_brk
cmp r0, r1
blt sbrk_nomem /* curr_brk == prev_brk */
str r0, [r3] /* update heap_start */
mov r0, r1
pop {pc}
sbrk_init:
push {r0}
mov r0, $0x00
sys_brk
mov r1, r0
pop {r0}
mov pc, lr
sbrk_nomem:
mov r0, $0x00
pop {pc}
getenv: /* char* name -> char* */
stmfd sp!, {v1-v5, lr}
/* v1 = name */
mov v1, r0
/* v2 = strlen(r0) */
bl strlen
mov v2, r0
/* v3 = environ char** */
ldr v3, =environ
ldr v3, [v3]
1: /* if (strncmp(name, *environ, len) == 0) { */
mov r0, v1
ldr r1, [v3]
mov r2, v2
bl strncmp
cmp r0, $0x00
/* if (*environ)[len] == '=') { */
ldreq r0, [v3]
ldreqb r0, [r0, v2]
cmpeq r0, #'=
beq 2f
/* } */
/* environ++ */
add v3, $0x04
/* *environ != NULL */
ldr r1, [v3]
cmp r1, $0x00
bne 1b
/* not found return NULL */
mov r0, $0x00
ldmfd sp!, {v1-v5, pc}
2: /* found and return address */
ldreq r0, [v3]
add r0, r0, v2
add r0, r0, $0x01 /* skip '=' */
ldmfd sp!, {v1-v5, pc}
dentries: /* char* path, (void)(callback(name, name_len)) */
stmfd sp!, {r1-r3, v1-v5, lr}
mov ip, r1
/* open */
mov r1, #O_RDONLY
sys_open
cmp r0, $0x00
rsble r0, r0, #0
blle error
mov v1, r0
1:
/* getdents */
mov r0, v1
ldr r1, =dentry_buffer
mov r2, #dentry_buffer_len
sys_getdents
cmp r0, $0x00
beq 2f
mov v2, r0 /* read bytes */
rsblt r0, r0, #0
bllt error
ldr v3, =dentry_buffer
3:
ldrh v5, [v3, #8] /* linux_dirent d_reclen */
add r0, v3, #10
mov r1, v5
sub r1, r1, #12
blx ip /* callback */
sub v2, v2, v5 /* len -= d_reclen */
add v3, v3, v5 /* buffer += d_reclen */
cmp v2, $0x00
bne 3b
b 1b
2:
/* close */
mov r0, v1
sys_close
ldmfd sp!, {r1-r3, v1-v5, pc}
read_stat: /* char* name */
stmfd sp!, {r0-r3, v1-v5, lr}
ldr r1, =stat_buffer
sys_stat
cmp r0, $0x00
rsblt r0, r0, #0
bllt error
ldmfd sp!, {r0-r3, v1-v5, pc}
read_entry: /* char* name, int name_len */
stmfd sp!, {r1-r3, v1-v5, lr}
mov v1, r0
/* expand heap */
mov r0, #entry_buffer_len
bl sbrk
mov v3, r0 /* v3 = entry_address */
/* copy path */
add r0, v3, #entry_path
mov r1, v1
bl strcpy
/* r0 = ["data/" + name] */
ldr r0, =buffer
ldr r1, =var_data_dir
bl strcpy
mov r1, v1
bl strcat
mov v1, r0 /* v1 = path adr */
mov r0, v1
bl read_stat
/* copy mtime */
ldr r0, =st_mtime
ldr r0, [r0]
str r0, [v3, #entry_mtime]
ldr v2, =st_size
ldr v2, [v2] /* v2 = file size */
push {r4, r5}
/* mmap for file contents */
mov r0, #0
mov r1, v2
mov r2, #PROT_READ
orr r2, r2, #PROT_WRITE
mov r3, #MAP_ANONYMOUS
orr r3, r3, #MAP_PRIVATE
mov r4, #-1
mov r5, #0
sys_mmap
cmn r0, #4096
rsbhs r0, r0, #0
blhs error
mov r3, r0 /* r3 = mmapped address */
pop {r4, r5}
str r3, [v3, #entry_title]
/* open */
mov r0, v1
mov r1, #O_RDONLY
sys_open
cmp r0, $0x00
rsble r0, r0, #0
blle error
mov v5, r0 /* v5 = fd */
/* read */
1:
mov r0, v5
mov r1, r3
mov r2, #4096
sys_read
cmp r0, $0x00
rsblt r0, r0, #0
bllt error
add r1, r0
bne 1b
/* close */
mov r0, v5
sys_close
/* find first \n */
mov r0, r3
2:
ldrb r1, [r0], $0x01
cmp r1, $0x0a
cmpne r1, $0x00
bne 2b
/* replace first \n to \0 to splitting title and body */
mov r1, $0x00
strb r1, [r0, #-1]
str r0, [v3, #entry_body]
ldr r0, =entries_count
ldr r1, [r0]
add r1, r1, $0x01
str r1, [r0]
ldmfd sp!, {r1-r3, v1-v5, pc}
template: /* char* name */
stmfd sp!, {r0-r3, v1-v5, lr}
/* open() */
mov r1, #O_RDONLY
sys_open
cmp r0, $0x00
beq error
mov v1, r0 /* v1 = fd */
ldr v2, =buffer /* v2 = buffer */
mov r1, v2
mov r2, #4096
sys_read
mov v3, r0 /* v3 = length */
mov r0, $0x00
strb r0, [v2, v3] /* null terminate */
1:
mov r0, v2
adr r1, open_variable
mov r2, #open_variable_len
bl findstr
/* check found */
cmp r0, #-1
beq 2f
/* output prev chars */
mov r2, r0 /* set output length */
mov r0, $0x01
mov r1, v2
sys_write
/* increment buffer */
add v2, v2, r2
add v2, v2, #open_variable_len
/* find close */
mov r0, v2
adr r1, close_variable
mov r2, #close_variable_len
bl findstr
/* check found */
cmp r0, #-1
beq 2f
mov v5, r0 /* variable name length */
/* replaces */
/* replace title */
mov r0, v2
adr r1, variable_name_blogtitle
mov r2, v5
bl strncmp
cmp r0, $0x00
bleq variable_blogtitle
beq 3f
/* replace home */
mov r0, v2
adr r1, variable_name_home
mov r2, v5
bl strncmp
cmp r0, $0x00
bleq variable_home
beq 3f
/* replace path */
mov r0, v2
adr r1, variable_name_path
mov r2, v5
bl strncmp
cmp r0, $0x00
bleq variable_path
beq 3f
/* replace title */
mov r0, v2
adr r1, variable_name_title
mov r2, v5
bl strncmp
cmp r0, $0x00
bleq variable_title
beq 3f
/* replace body */
mov r0, v2
adr r1, variable_name_body
mov r2, v5
bl strncmp
cmp r0, $0x00
bleq variable_body
beq 3f
/* replace time */
mov r0, v2
adr r1, variable_name_time
mov r2, v5
bl strncmp
cmp r0, $0x00
bleq variable_time
beq 3f
/* replace environ */
mov r0, v2
adr r1, variable_name_environ
mov r2, v5
bl strncmp
cmp r0, $0x00
bleq variable_environ
beq 3f
3:
/* increment buffer */
add v2, v2, v5
add v2, v2, #close_variable_len
ldrb r0, [v2]
cmp r0, $0x00
bne 1b
2:
/* output rest */
ldr r2, =buffer
sub r2, v2, r2
sub r2, v3, r2
mov r0, $0x01
mov r1, v2
sys_write
/* close() */
mov r0, v1
sys_close
ldmfd sp!, {r0-r3, v1-v5, pc}
open_variable:
.ascii "#{"
open_variable_len = . - open_variable
.align 2
close_variable:
.ascii "}"
close_variable_len = . - close_variable
.align 2
variable_name_blogtitle:
.asciz "blogtitle"
.align 2
variable_name_home:
.asciz "home"
.align 2
variable_name_title:
.asciz "title"
.align 2
variable_name_body:
.asciz "body"
.align 2
variable_name_path:
.asciz "path"
.align 2
variable_name_time:
.asciz "time"
.align 2
variable_name_environ:
.asciz "environ"
.align 2
variable_blogtitle:
stmfd sp!, {r0-r3, lr}
mov r0, $0x01
ldr r1, =var_title
mov r2, #var_title_len
sys_write
ldmfd sp!, {r0-r3, pc}
variable_home:
stmfd sp!, {r0-r3, lr}
mov r0, $0x01
ldr r1, =var_home
mov r2, #var_home_len
sys_write
ldmfd sp!, {r0-r3, pc}
variable_path:
stmfd sp!, {r0-r3, v1-v5, lr}
ldr r0, =current_entry
ldr r0, [r0]
add r1, r0, #entry_path
bl strlen
mov r2, r0
mov r0, $0x01
sys_write
ldmfd sp!, {r0-r3, v1-v5, pc}
variable_title:
stmfd sp!, {r0-r3, v1-v5, lr}
ldr r0, =current_entry
ldr r0, [r0]
add r0, r0, #entry_title
ldr r0, [r0]
mov r1, r0
bl strlen
mov r2, r0
mov r0, $0x01
sys_write
ldmfd sp!, {r0-r3, v1-v5, pc}
variable_body:
stmfd sp!, {r0-r3, v1-v5, lr}
ldr r0, =current_entry
ldr r0, [r0]
add r0, r0, #entry_body
ldr r0, [r0]
mov r1, r0
bl strlen
mov r2, r0
mov r0, $0x01
sys_write
ldmfd sp!, {r0-r3, v1-v5, pc}
variable_time:
stmfd sp!, {r0-r3, v1-v5, lr}
ldr r0, =current_entry
ldr r0, [r0]
add r0, r0, #entry_mtime
ldr r0, [r0]
ldr r1, =buffer
bl base10
mov r2, r0
mov r0, $0x01
ldr r1, =buffer
sys_write
ldmfd sp!, {r0-r3, v1-v5, pc}
variable_environ:
stmfd sp!, {r0-r3, v1-v5, lr}
ldr r0, =environ
ldr r0, [r0]
ldr r1, =buffer
bl base16
mov r2, r0
mov r0, $0x01
ldr r1, =buffer
sys_write
ldmfd sp!, {r0-r3, v1-v5, pc}
.section .bss
.align 2
environ: .word 0
buffer: .skip 4096
dentry_buffer:
.skip 4096
dentry_buffer_len = . - dentry_buffer
stat_buffer: /* /usr/include/arm-linux-gnueabihf/asm/stat.h */
st_dev: .skip 4
st_ino: .skip 4
st_mode: .skip 2
st_nlink: .skip 2
st_uid: .skip 2
st_gid: .skip 2
st_rdev: .skip 4
st_size: .skip 4
st_blksize: .skip 4
st_blocks: .skip 4
st_atime: .skip 4
st_atime_nsec: .skip 4
st_mtime: .skip 4
st_mtime_nsec: .skip 4
st_ctime: .skip 4
st_ctime_nsec: .skip 4
.skip 4
.skip 4
.align 2
stat_buffer_len = . - stat_buffer
entry_buffer: /* not used: just calculate offsets */
entry_buffer_path: .skip 256
entry_buffer_mtime: .skip 4
entry_buffer_title: .skip 4
entry_buffer_body: .skip 4
.align 2
entry_buffer_len = . - entry_buffer
entry_path = entry_buffer_path - entry_buffer
entry_mtime = entry_buffer_mtime - entry_buffer
entry_title = entry_buffer_title - entry_buffer
entry_body = entry_buffer_body - entry_buffer
entries_count: .word 0
current_entry: .word 0 エントリポイント、スタックポインタから環境変数のアドレスを計算して初期化する処理だけして main を呼ぶ
全体の流れが書いてあるサブルーチン
設定したディレクトリ以下のファイルを列挙してコールバックを呼ぶサブルーチンになっている。getdents してるだけ
dentries から呼ばれる。ファイル名をうけとって、. から始まるファイルを無視しつつ read_entry サブルーチンを呼ぶ。
構造体を構築してもろもろ書きこむ。
更新日時は stat した結果をとって書きこんでいるだけ
タイトル文字列・本文文字列はちょっとめんどうくさい。stat した結果でファイルサイズはわかっているので、必要な分 mmap して確保して、sys_read で全部読みこんでいる。
blosxom は1行目をタイトルとして扱うという仕様になっているけど、最初の \n を \0 に変えるだけで null ターミネートの文字列にわけられ、あとはコピーする必要がないので、そのままアドレスを計算して構造体に入れている。元のファイルは書き換えたくないので直接マッピングはしてない。
単に #{varname} みたいな形式を置換している。
依存なしで書いているので、基本的なサブルーチンも自分で書く必要があり、かなり面倒だった。
ほかに書いたもの
arm で動いてて外部公開できるサーバがないのでない。VPS で qemu で立ちあげればできるけどどこまでやることでもない。
単に1つになるだけ
低レベルのコードを書く意義は、低レベルのデバッグ方法に慣れることができる点だと思う。コードリーディングするだけではデバッグ能力はつかない。
http://git.kernel.org/cgit/linux/kernel/git/torvalds/linux.git/tree/include/linux/syscalls.h?id=HEAD
http://strace.git.sourceforge.net/git/gitweb.cgi?p=strace/strace;a=blob;f=linux/arm/syscallent.h;h=132b22ad8aea66c434983e99426c8f6eaed5d114;hb=HEAD
http://linuxjm.sourceforge.jp/html/LDP_man-pages/man2/readdir.2.html
我々は、ブラウザの WebAudio サポートによって、空気をメディアに使う方法を手に入れた。これにより、またひとつクロスドメイン通信の方法が増えたといえよう。
知っている人は少ないと思うが、古代人は空気によって伝送できる程度の周波数を用いてデータ伝送を行っていたという記録が残っている。これは失われた暗黒の技術であって、現在ではもはや ITU という国連の機関によってその存在の記録が残されているのみである。
小さな画像を音声帯域を使って送受信する
実際にマイク入力を使う場合、
マイク入力はやはり難しくて、周囲の環境によって波形が乱れるとうまくいかなかったりする。
ITU-T 勧告 V.21 は全二重 300bps の通信プロトコルで、変調方式は単純な FSK (周波数変移変調) になってる。
FSK (周波数変移変調) は、2つの周波数をそれぞれ 1 と 0 とに割当てて、切替えながら送信することでデータを送信する変調方法。単純でノイズに強いのが特徴。
かなり面倒くさがって WebAudio だけに依存するように書いたので、いちいち全サンプルに対して処理をしていてとても重い。アルゴリズム自体にも、もっと根本的にいい方法がありそうだけれど、知らないので直交信号をそれぞれヘテロダインする方法にしてある。
このへん、ノウハウがなさすぎて精度良く検出するのが僕にはかなり難しかった。
FSK 部分は以下
既設の電話回線をデータ通信に応用する技術なので、可聴帯域の周波数を搬送波に使っており、全二重なのでチャンネルが2つある。つまり使う周波数は4つ。
WebAudio + 空気の場合、別にこの帯域に拘る必要はなくて、可聴域限界ぎりぎりまで周波数をあげてもいいと思う。実際そのようにしても動くし、速度もあがるしモスキート音なのであまり煩くなくなる。今回はそれだとモデムっぽさがなくなってカッコよくないのでやめた。
プロトコルは以下のようにした
でバイト単位のやりとりをする。1バイトにつき10.5bit使うので、最大で 28.6bytes/sec ぐらい。
さらにまとまったデータ送信のプロトコルとして以下のような xmodem ライクな実装を書いた
データ部は「SOH, データブロック番号, ビット反転したデータブロック番号」をヘッダにして、最後に CRC8 を付与している。これらが意図した値でなかった場合 NAK を返し、該当ブロックの再送要求をする。また、途中でバイト単位のやりとり自体が失敗した場合にそなえてタイムアウトによる再送もやってある。
ポエティックでフィクションな前文を書くのを広めたい。
