今から始める8bits CPU アセンブラ言語

by sapi_kawahara

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今から始める8bits CPU アセンブラ言語さっぴー川原 @sapi_kawahara

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自己紹介 ● さっぴー川原 @sapi_kawahara ● アラ還 ● 埼玉県川越市在中 ● 経験した代表的な開発言語：Python,PHP,Ruby,C言語,C++,Perl,Go,Java,JavaScript,Kotlin（1月から始めました）,Bash,AWK,SQL,HTML,BASIC,アセンブラ言語 ● 経験したアセンブラ言語：6502,65816,GB80,HuC62,68000,SuperH,R3000 元ゲームエンジニアです！

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今から始めると言っても

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LTの時間では

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無理っす！！

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だからアセンブラ言語って何だ？って

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今回は基本中の基本 2つの基本について簡単に説明します

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1つ目命令数

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アセンブラ言語は「CPUが動くための命令を人間が判りやすい言葉に置き換えた言語」

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だから Classもない InstanceもないそれこそMethodもない

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あるのは以下の6つ ● メモリーからの読み込み ● メモリーへの書き込み ● 計算（一部のCPUは加算減算のみ） ● 判定（フラグ評価） ● フラグによるジャンプ ● 何もしない

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これだけでゲームソフトを開発してました🤩

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逆にやることが少ないし命令によっては実行速度が異なるので

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これを人間オプティマイズと呼びます！

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人が高速になるようにプログラミングしておりました

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そんなソースコードとてもじゃないけど読めたもんじゃない！

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私も 3ヶ月前のソースコードが読めませんでした！

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これが「職人のタレ」です！

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2つ目Endian

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職人と呼ばれた人たちは強い思想を持っています

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アセンブラ言語においては 80系と68系の論争が絶え間なく続いていました

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なお、川原は68系を信仰してます

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80系と68系で大きく異なる点それはEndianです

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Endianはデータ格納順序のことです

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コンピューターは 1Byteごとメモリーに格納します

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最大値は256です

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じゃあ 256以上の数値を表すには？

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2Bytes使えばいいんです！

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ではどのように格納します？

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80系下位アドレスに下位バイト上位アドレスに上位バイトこれがLittle Endian 下位バイト上位バイト下位アドレス上位アドレス

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68系下位アドレスに上位バイト上位アドレスに下位バイトこれがBig Endian 上位バイト上位バイト下位アドレス上位アドレス

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Endianの影響は Little EndianとBig Endianの解釈を間違えて上位と下位を入れ替えてしまうと別の値になることです

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ぶっちゃけ言うとそんなに影響は無かった

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理由は単純で弊害が起こるのは CPU以外とのやり取りになりますが

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ゲーム機は CPUに合わせた周辺デバイスを作るので 80系デバイスはLittle Endian 68系デバイスはBig Endian このように設計されています

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ただし！ FM音源や PCM音源は Little Endianで設計されてます

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スーパーファミコンのCPUは Little Endianなので PCM音源もLittle Endian

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しかし！メガドライブのCPUは68000でBig Endian FM音源はLittle Endian だからサブCPUにLittle EndianであるZ80が搭載されていた！

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まとめ ● この2つを把握したら、あなたもアセンブラ言語通です！！ ● アセンブラ言語の命令の種類は6つ ○ それだけでゲームを動かしていた ○ 少ない命令においては、職人と呼ばれる人が居た ○ それがいつしか「職人のタレ」と呼ばれるようになった ● 80系と68系は戦っていた ○ 戦いの理由はEndian ○ 大した差は無いけど、強い思想なので相容れない ○ FM音源やPCM音源はLittle Endianなので、Big EndianのCPUではひと工夫が必要

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尺オーバーなので以降は削除

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CPUの説明

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R3000 ● プレイステーションなどに使用されていたCPU ● ミップス社が開発した32bits CPU ● なぜ、プレイステーションで使用されたか？たぶん、ソニーのワークステーションNEWSで使用されていたからだと推測されます https://ja.wikipedia.org/wiki/NEWS_(%E3%82%BD%E3%8 3%8B%E3%83%BC)より画像を引用

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SuperH ● セガサターンなどで使用されたCPU ● 日立製作所が開発した32bits CPU ● もともと日立製作所は68000系のCPUを、モトローラ社からセカンドライセンスとして作っていたが関係悪化したので、 68000に似たCPUを作ろうとした、それがSuperHだった ● ゲームセンターで稼働しているゲームにもSuperHを使用していることが多く、セガサターンに搭載されるのは自然の成り行きだったのかも？

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65816 ● スーパーファミコンで使用されたCPU ● ウェスタンデザインセンターが開発した16bits CPU ● 6502と互換性を持っていたため、ファミリーコンピューターの後釜として採用された？

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HuC62 ● PCエンジンで使用されたCPU ● セイコーエプソンが開発した8bits CPU ● 6502のパクリと互換性を持たせるためにハドソンが設計した

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GB80 ● ゲームボーイで使用されたCPU ● 正式名称は「LR35902」で、シャープが開発した8bits CPU ● Z80のパクリと互換性を持たせるためシャープが作ったが、液晶デバイスと組み込みとして任天堂に売り込んだという噂がある ● そのためファミコン開発者には不評だった80系CPU

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6502 ● ファミリーコンピューターで使用されたCPU ● モステクノロジーが開発した8bits CPU ● 世界的大ヒットしたパソコン、Apple 2で使用してたCPUなので、その辺りの開発者を取り込もうとしたのか？と言われている ● 6502は6800というCPUに似ていて、俗にいう68系CPUと呼ばれていて、ゲーム開発者には人気のCPUでした https://ja.wikipedia.org/wiki/Apple_II より画像を引用

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Endian小ネタ ● アーケードゲームでは、音源チップが変わることが多く、そのたびに設計し直すのが面倒だから、汎用的なZ80を挟んだと、先輩から聞いたことがあります ○ FPGA(Field Programmable Gate Array)の代替だったのかな？と思っています ● 通信系はBig Endianです ● スーファミのサテラビューもBig Endianでした ○ 通信衛星から色々な情報が取得できました ● ゲームボーイの通信は1Byteなので、どっちのEndianでもありません ○ むしろゲームボーイの通信の難しさは半二重通信であることに尽きる