Качественное образование — это не просто формальный диплом именитого вуза или парочка сертификатов о пройденных курсах. Это прежде всего новые навыки и уверенное желание применять их на практике. Такое возможно, если человек на самом деле хорошо учился и если его хорошо учили. Ведь даже самую интересную дисциплину можно преподавать так, что студентам будет откровенно скучно.
Выпуск ARM-процессора Apple M1 вдохновил меня на то, чтобы написать в Твиттер про опасности программирования без блокировок (lock-free). Этот твит вызвал бурную дискуссию. Обсуждение прошло довольно неплохо, учитывая то, что попытки втиснуть в рамки Твиттера обсуждениие такой сложной темы, как модели памяти центрального процессора, — в принципе бессмысленны. Но у меня осталось желание немного раскрыть тему.
Этот пост задуман не только как обычная вводная статья про опасности программирования без блокировок (о которых я в последний раз писал около 15 лет назад), но и как объяснение, почему слабая модель памяти ARM ломает некоторый код, и почему этот код, вероятно, не работал изначально. Я также хочу объяснить, почему стандарт C++11 значительно улучшил ситуацию в программировании без блокировок (несмотря на возражения против противоположной точки зрения).
Читать полностью »
В первой и второй статьях я лишь коротко представил процесс написания загрузчика на ассемблере и C. Для меня это было хоть и непросто, но в то же время интересно, так что я остался доволен. Однако создания загрузчика мне показалось мало, и я увлекся идеей его расширения дополнительной функциональностью. Но так как в итоге размер готовой программы превысил 512 байт, то при попытке запуска системы с несущего ее загрузочного диска я столкнулся с проблемой “This is not a bootable disk”.Читать полностью »
В прошлый раз мы остановились на том, что создали интерпретатор CHIP-8 и оснастили его системой для формирования кадров. Видеть то, что должно попасть на экран, можно в консоли. Теперь же мы собираемся взять то, что формирует интерпретатор, вынести это за пределы консоли и показать на экране.
Решать вышеозначенные задачи мы будем с помощью библиотеки SDL, которая умеет выводить графические данные на экран, принимать то, что вводит пользователь, и проигрывать звуки. Настройка SDL-проекта может вызвать некоторые сложности. Поэтому я рекомендую перед началом работы с библиотекой почитать мой материал о ней.
Есть много способов вывести что-либо на экран с использованием SDL. В играх, в основном, изображения не формируются, как в нашем случае, средствами CPU. Но при эмуляции и (что встречается чаще) при воспроизведении видео изображение (вполне возможно — сжатое) готовится к выводу средствами CPU. Такое изображение, для вывода его на экране, нужно загрузить в GPU. После того, как изображение попадёт в GPU, мы называем его «текстурой», а весь этот процесс называют «стримингом текстур».
Читать полностью »
Си по-прежнему остаётся любимым языком программирования среди разработчиков встраиваемых систем, однако и среди них есть достаточное число тех, кто использует в своей практике С++.
Используя соответствующие возможности С++ можно написать код, который не будет уступать по своей эффективности коду аналогичного приложения, написанного на Си, а в ряде случаев он будет даже более эффективным, поскольку рядовому программисту может быть достаточно утомительно реализовывать некоторый функционал на Си, который гораздо проще реализуется с помощью дополнительных возможностей С++.
В данной статье я постараюсь изложить суть моего проекта и показать процесс, который из наброска робота-собаки перетёк в заказ печатных плат для перчатки
Перчатка вытекла прямиком из моего проекта Mark, кроме того она является его значимой частью, так что начать следует с него.
Мы уже создали вполне рабочий эмулятор CHIP-8, но он, к сожалению, получился очень медленным. Почему? Если заглянуть в его главный цикл — можно увидеть, что данные на экран выводятся после выполнения каждого шага цикла. При включённом vsync SDL пытается привязать скорость рендеринга к частоте обновления кадров дисплея (возможно это — 60 Гц). Для нас это означает то, что метод SDLViewer::Update, почти при каждом его вызове, долго будет находиться в заблокированном состоянии, ожидая сигнала vsync от монитора.
Насколько быстро должен работать наш эмулятор? Точный ответ на этот вопрос дать не так уж и просто. На реальном компьютере на выполнение операций с разными кодами нужно разное время, но известны ориентировочные временные показатели выполнения различных операций. Можно выполнить инструкцию, выяснить то, сколько времени её выполнение должно занимать на реальном аппаратном обеспечении, а после этого «усыпить» программу до того момента, когда можно будет продолжать работу. Но тут есть одна проблема, которая заключается в том, что у нас, при таком подходе, нет доступа к временным параметрам работы CPU. На выполнение большинства этих инструкций должна уходить пара микросекунд, но на современных системах «усыплять» программы можно, как минимум, на одну миллисекунду.
Читать полностью »
Недавно мы опубликовали перевод первого материала из серии статей, посвящённой эмуляции компьютера. Автор этих статей подробно рассказывает о написании интерпретатора CHIP-8 на C++. В той публикации мы устроили опрос о целесообразности перевода продолжения цикла. Почти 94% тех, кто принял участие в опросе, продолжение перевода поддержали. Поэтому сегодня мы представляем вашему вниманию второй материал о CHIP-8.
Меня, по ряду причин, всегда завораживала эмуляция. Программа, которая выполняет другую программу… Мне эта идея кажется невероятно привлекательной. И у меня такое ощущение, что тот, кто напишет подобную программу, не пожалеет ни об одной минуте потраченного на это времени. Кроме того, написание эмулятора — это очень похоже на создание настоящего компьютера программными средствами. Мне было очень интересно разбираться в устройстве компьютерной архитектуры, писать простой HDL-код, но эмуляция — это гораздо более простой способ ощутить себя тем, кто своими руками создаёт компьютер. А ещё, в детстве, когда я впервые увидел игру Super Mario World, я поставил себе цель, которая до сих пор не потеряла для меня ценности. Она заключается в том, чтобы полностью понять то, как именно работает эта игра. Именно поэтому я уже некоторое время подумываю о написании эмулятора SNES/SNS. Недавно я решил, что пришло время сделать первый шаг к этой цели.
Предлагаю поговорить о разработке эмулятора и обсудить простой, но полноценный пример эмуляции CHIP-8.
Читать полностью »
На современных 64-битных PC-архитектурах использование C++-исключений означает всего лишь добавление к функциям недостижимого кода с вызовами деструктора и ухудшение производительность менее чем на 1%. Такие небольшие ухудшения производительности сложно даже измерить. Обработка редких ошибок с использованием возвращаемых значений требует дополнительных операций ветвления, которые, в реалистичных сценариях, замедляют программы примерно на 5%. Такой подход, кроме того, менее удобен, чем использование исключений. Если выбрасывается исключение, то на «раскрутку» каждого кадра стека тратится примерно 2 мкс.
C считается самым быстрым языком программирования. В C++ есть возможности, которые лишь повышают удобство работы, не влияя на производительность, в сравнении с C, и возможности, которые на производительность влияют. Эти возможности очень помогают в деле улучшения качества кода. В результате ими, несмотря ни на что, достаточно часто пользуются. Полиморфизм времени выполнения — это буквально вездесущая возможность, а вот исключения распространены меньше.
Читать полностью »
