C クロスコンパイラを用いたマシン・コード生成

2013/10/17, 第1.2版

実験の概要

本実験では、クロスコンパイルに関する実験を行う。実験 1-1, 1-2, 2-1, 2-2 で使用した MIPS マシン・コード print_B.bin と print_B_while.bin には、実はその元ととなる C 言語ソース print_B.c と print_B_while.c があり、print_B.bin, print_B_while.bin は、それらの C ソースを MIPS 用にクロスコンパイルしたものである。本実験では、MIPS 用にクロスコンパイルすると print_B_while.bin が生成される C ソースを作成し、高級言語とマシン・コードとの関係についての理解を深める。

(1) MIPS 用にクロスコンパイルすると実験 1-1, 1-2 で使用したマシン・コード print_B.bin が生成される C ソースprint_B.cを図 1 に示す。

1: #define EXTIO_PRINT_STROKE (*(volatile unsigned int *) 0x0300)
2: #define EXTIO_PRINT_ASCII  (*(volatile unsigned int *) 0x0304)
3: main()
4: {
5:   EXTIO_PRINT_STROKE = (unsigned int)0x00000000;
6:   EXTIO_PRINT_ASCII = (unsigned int)0x00000002;
7:   EXTIO_PRINT_STROKE = (unsigned int)0x00000001;
8: }

図１：print_B.c

ソースの 1,2 行目は、それぞれ、プロセッサのデータメモリの 0x0300 番地と 0x0304 番地を指す define 文である。
5 行目は、プロセッサのデータメモリの 0x0300} 番地に 0x00000000 を格納するための記述である。
6,7 行目は、それぞれ、プロセッサのデータメモリの 0x0304, 0x0300 番地に 0x00000002, 0x00000001 を格納するための記述である。
図 1 のソースから実験 1-1, 1-2 で使用した MIPS マシン・コードが生成されることをふまえ、実験 2-1, 2-2 で使用したマシン・コード print_B_while.bin が生成される、元となった C 言語のソース my_print_B_while.c を予想し作成しなさい（ヒント： print_B.cに 2 行追加）。
また、作成した my_print_B_while.c を MIPS 用にクロスコンパイルし、MIPS マシン・コード my_print_B_while.bin を生成しなさい。 クロスコンパイルには、「cross_compile.sh」を使用し、「cross_compile.sh my_print_B_while.c」で MIPS マシン・コードを生成する。
cross_compile.sh my_print_B_while.c
cross_compile.sh を使った C ソースのクロスコンパイル
更に、生成された my_print_B_while.bin に対して、「bin2v」を使用し、メモリ・イメージファイル rom8x1024_DE2.mif を生成し、その内容が、実験 2-1 で作成したものと同じであるかどうかを確認しなさい。

参考書

[1] パターソン＆ヘネシー著（成田光彰訳）：「コンピュータの構成と設計（上巻）第３版」, 日経ＢＰ社
[2] パターソン＆ヘネシー著（成田光彰訳）：「コンピュータの構成と設計（下巻）第３版」, 日経ＢＰ社
[3] パターソン＆ヘネシー著（成田光彰訳）：「コンピュータの構成と設計（上巻）第４版」, 日経ＢＰ社

中村一博