Zen言語で作るIchigoJamプログラム zen4ij、なんとZen言語開発者自ら早速改造!?

実機で動かすため、IchigoJamのはんだづけもしてくれました!無事LEDが光り、PCとのUSBシリアル接続もOK。久利寿とオンラインで話しつつコンパクト版にトライ、動いた! 最終的なサイズは、112byte。C言語より4byte、Arm thumbのマシン語で2命令少ない!


zen4ij に、プルリク送ってもらって、こちらの環境でも確認、マージ完了!
(プルリク=プルリクエスト=改善案置いておくからよかったら引っ張って使ってねという意味、マージ=改善案を採り込むこと、共にGit用語)

Zen言語の使い方や、ビルドのコツを直接聞くことができた。サイズ縮小のポイントとして不要セクションの削減が肝だった。下記が改良版 かわくだりゲーム in Zen言語(switch構文がいい感じ)

const ij = @import("std15.zen"); export fn main() callconv(.C) i32 { ij.cls(); var x: i32 = 15; var score: i32 = 0; while (true) { ij.locate(x, 5); ij.putc(236); ij.locate(ij.rnd(32), 23); ij.putc('*'); ij.putc(10); ij.wait(3); switch (ij.inkey()) { 28 => x -= 1, 29 => x += 1, else => {}, } if (ij.scr(x, 5) != 0) { break; } score += 1; } return score; }

公平を期すため rust4ij も改良、ただ同じく不要セクションを消しても Rust 版では 124byteと、Zenの112byte、C(gcc -Os)の116byteに及びませんでした。 なぜ、サイズが違うのか?それは、それぞれのコンパイラが出力するマシン語に差があるからです。コンパクトなプログラムでいろいろ見比べると個性があっておもしろい!

果たして、どこまで小さくなるのか?
コンパイラを使わず、asm15マシン語でプログラムしてみたところ、96byteで実装できた! (追記、Thanks 100→98byte @fujitanozomu さん!98byte → 96byte @fujitanozomuさん)

PUSH {R4-R7,LR} 'cls R7=#CC R7=[R7]W GOSUB R7 R4=15 ' X R5=0 ' S 'putc R7=#C4 R0=[R7]W R12=R0 'locate R7=[R7+(#CE-#C4)/2]W @LOOP 'locate X,5 R0=R4 R1=5 GOSUB R7 'putc neko R0=#EC GOSUB R12 'rnd(32) R0=32 R6=#C0 R6=[R6]W GOSUB R6 'locate R0,23 R1=23 GOSUB R7 'ptuc *, enter R0=#2A GOSUB R12 R0=10 GOSUB R12 'wait 3 R0=3 R6=#D6 R6=[R6]W GOSUB R6 'inkey() R6=#CA R6=[R6]W GOSUB R6 R0-28 IF !0 GOTO 2 R4-=1 R0-29 IF !0 GOTO 2 R4+=1 'scr(X,5) R0=R4 R1=5 R6=#D0 R6=[R6]W GOSUB R6 R5+=1 R0-0 IF 0 GOTO @LOOP R0=R5-1 POP {R4-R7,PC}

IcihgoJam APIは、アドレスの8bit範囲内に16bit範囲内の関数ポインタを書き込んであり、ファームウェアのバージョンが変わっても使用できるMSXのBIOS的な仕組みを採っています。(例、CLSの呼び出し)

'cls R7=#CC R7=[R7]W GOSUB R7

削減のポイントは、使える命令が限定されるハイレジスタ(R8以降)で、唯一関数内で値を保存せず使用してよいレジスタ、R12を繰り返し使用するAPIのキャッシュとして使用したところです。 だいぶ最適化が進むコンパイラ技術ですが、まだ発展の余地があるってことですね!

ちょうどネコのキャラクターパターンが96byte目からなので、#700からマシン語を書き込んでも動きます!

POKE#700,240,181,204,39,63,136,184,71,15,36,0,37,196,39,56,136,132,70,127,137,32,70,5,33,184,71,236,32,224,71,32,32,192,38,54,136,176,71,23,33,184,71,42,32,224,71,10,32,224,71,3,32,214,38,54,136 POKE#738,176,71,202,38,54,136,176,71,28,40,0,209,1,60,29,40,0,209,1,52,32,70,5,33,208,38,54,136,176,71,1,53,0,40,219,208,104,30,240,189 ?USR(#700)

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この度、情報処理学会の会誌『情報処理』に「プログラミング...

上松 恵理子さんの投稿 2020年7月20日月曜日


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