宿題：特徴と分類 #

Homework 約30分 答え

次のC言語プログラムを等価なRAマシンプログラムにコンパイルせよ．各変数（ansやx等）とRAマシン上のメモリセル番号（1や2等）の対応は自由に決めて良い．

void main() {
    int ans = 0;
    int x = 7;
    if (x > 5)
        ans = 10;
    else
        ans = 20;
    printf("%d", ans);
}

以下の書式をコピーして回答せよ．

  load   #0
  store  2
  ???
labelx:
  load   ???
  ???

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Answer

// c(1): x
// c(2): ans

  load   #0      // int ans = 0;
  store  2
  load   #7      // int x = 7;
  store  1
  load   1       // if (x > 5)    if (x - 5 > 0)
  sub    #5
  jgtz   iftrue
  jump   iffalse
iftrue:
  load   #10     // ans = 10
  store  2
  jump   ifend
iffalse:
  load   #20     // ans = 20
  store  2
  jump   ifend
ifend:
  write  2       // printf("%d", ans);
  halt

Q&A#

誤字#

命令形型が採用するRAマシンなど～
～パラダイムと ~~読んでいる~~ 呼んでいる．

thx

Q. 解答の正しさを確認する方法は？RAマシンへのコンパイル方法は？#

確認方法はありません．RAマシンは理論的なモデルなので実際のコンパイラがありません．load store 等の命令コードも仮想のものです．頭の中でシミュレートしてください．あえて言えば，ブラウザで動くCコンパイラ等で試すと良いです．

Q. RAマシンを聞きながら1年後期のCASL IIを思い出した#

CASL IIの計算モデルはRAマシンです．前回講義の後半で述べていたRAマシンプログラムは，CASL IIのおさらいのような内容でした．

スマホやPCを含め，現代のほぼ全てのコンピュータはノイマン型です．RAマシンはノイマン型コンピュータを抽象化した計算モデルなので，スマホやPCはRAマシンの一種だと言えます．

「RAマシン＝コンピュータの核のみを取り出した概念・モデル」だと考えるとよいです．

Q. RAマシンの説明はもっと簡単でもよいかも#

初回なので復習がてらのゆるい話が良いと考えてます．ただ，「RAマシン ≒ CASL II」という話は伝えるべきかもしれない．

Q. ノイマンの名言は「俺より」ではなく「俺の次に」賢いやつができた，だったと思う#

そのとおりです．ただ，実際にノイマンが言ったという証拠はないらしいです．

Q. 宿題を複数回投稿してよいか？#

よいです．最新の解答を採用します．講義の概要#宿題に追記しておきます．

Q. 昼の後なので眠くなる#

工夫されたし．可能な限り協力するので．

Q. フォントサイズは250%か？300%か？（アンケート）#

回答はほぼ半々くらいでした．250%で進めます．見にくい場合はZoomを使ってください．

Q. 「C言語のポインタは間接アドレス指定にあたる」という説明がよくわからない．直接アドレス指定ではないか？#

以下のC言語プログラムを考えるとよいです．

i =  1; // load #1 → store i (定数指定．load対象の値は単なる定数であり，メモリを参照すらしない)
i =  a; // load  a → store i (直接アドレス指定．load対象のメモリ上の値を「直接的に」指定)
i = *a; // load *a → store i (間接アドレス指定．load対象のメモリ上の値を「間接的に」指定)

Q. 大学院入試はどのくらい勉強すべきなのか？#

研究室の学生に聞いてみました．

勉強期間は1ヶ月程度でした。過去問は15年分解き、やり直しや復習もしています。

僕も院試1ヵ月前からスタートして，1日2,3時間勉強を週4,5日くらい続けてたと思います．

1日3-4時間を週5で1か月程度続けました．

期間は1ヶ月と一週間ほど
過去問をひたすら周回して復習してました

1日4時間、週2日を約1ヶ月。過去問を8年分周回してました。

TOEICはB3の夏休みから毎日30分くらい勉強して，B3の1月にとりました．情報の問題は4月~6月は隙間時間に院試科目の授業資料を見直して，過去問はみんなと同じように1カ月で20年分くらいを2~3周しました．

Q. 言語の抽象度の高さとコンパイル速度に関係はあるのか？#

あります．

抽象度の低い概念「円形」を低レベル言語で説明するのは簡単
抽象度の高い概念「大学」を低レベル言語で説明するのは難しい

もっといえば高機能な言語ほどコンパイルは大変です．例えば型あり言語の場合，コンパイル時に様々な型チェック（int + charはNG等）を行うのでその速度は遅くなりがちです．

Q. 汎用レジスタの数を増やさない理由は何か？#

遅くなるから．互換性を損なうから．

この記事が面白いかも．なぜCPUメーカはレジスタの数を増やさず、最先端の64ビットCPUでも16個しかないのですか？

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