include

Compiler C, Library C dan SDK

Artikel ini bermaksud menjelaskan perbedaan berbagai jenis compiler C, library C, dan juga bagaimana kita bisa memakai SDK (software development kit) untuk suatu platform dengan Compiler C alternatif.

Compiler C

Tugas compiler C adalah menerjemahkan kode dalam bahasa C ke assembly. Kebanyakan compiler bisa membuat file teks .s (source assembly) yang kemudian bisa dicompile dengan assembler menjadi binary. Sebagian compiler langsung menghasilkan kode biner.

Compiler hanya menerjemahkan dari C ke assembly

Ketika memprogram microcontroller atau sistem lain yang tidak memakai sistem operasi, kita cuma perlu mengubah alamat memori tertentu untuk melakukan input/output (jika CPUnya mendukung memory-mapped I/O), atau menggunakan instruksi I/O khusus. Sistem semacam ini sebut dengan sistem “freestanding”. Di sistem semacam ini bahkan tidak wajib ada fungsi bernama “main”, programmer yang mendefinisikan fungsi mana yang harus dimulai. Di sistem freestanding, kita bisa membuat program TANPA library C sama sekali.

Lanjutkan membaca

Mengenal dan memakai instruksi SIMD

Instruksi SIMD (Single Instruction Multiple Data) adalah jenis instruksi pada prosesor modern yang bisa melakukan operasi terhadap banyak data sekaligus (biasanya bentuknya adalah array/vector). Instruksi assembly dalam sebuah ISA biasanya hanya melakukan hal dasar berikut:

Menyalin data dari memori/register ke memori/register
Melakukan operasi terhadap satu atau lebih register dan menyimpan hasilnya di memori atau register (contoh: penjumlahan, perkalian, operasi bit, dsb). Beberapa operasi akan mempengaruhi flag pada CPU.
Memindahkan alur eksekusi ke alamat tertentu dalam kondisi tertentu (biasanya berdasarkan flag)
Melakukan manipulasi hardware spesifik (misalnya mengakses I/O, enable interrupt, enable paging, dsb)

Instruksi SIMD bisa melakukan load/save register dari/ke memori, melakukan manipulasi pada register, tapi satu instruksi bisa memproses banyak data sekaligus. Jika dilakukan dengan benar, ini bisa mempercepat program cukup signifikan. Instruksi SIMD tidak bisa melakukan branching ke banyak alamat sekaligus.

Sejarah SIMD ini cukup panjang: singkatnya tahun 1970an sudah dipikirkan ide ini dan sudah diimplementasikan di berbagai komputer besar, tapi baru masuk ke CPU untuk consumer di akhir abad lalu. Data yang diproses semuanya perlu berurutan (seperti array) dan biasanya disebut sebagai vector (tidak berhubungan dengan istilah vektor di matematika).

Lanjutkan membaca

Calling convention pada AMD64, ARM64, dan RISCV64

Artikel ini merupakan lanjutan dari artikel Hello, World! sebelumnya yang akan memperkenalkan calling convention pada arsitektur AMD64, ARM64 dan RISCV64. Program assembly pada artikel sebelumnya sangat sederhana: tidak ada percabangan, tidak ada pemanggilan fungsi, hanya memakai syscall. Kali ini saya ingin membahas mengenai: pembuatan fungsi, percabangan, dan pemanggilan fungsi.

Calling Convention

Jika kita membuat seluruh program sendiri, tidak memanggil fungsi apapun yang lain, maka kita punya kebebasan memakai register manapun juga untuk kebutuhkan apapun. Misalnya kita ingin memanggil fungsi, parameter pertama bisa di register r0, parameter kedua di r1, dst. Atau terserah kalau mau mulai dari r5 juga boleh.

Tapi ketika kita ingin memakai library atau kode orang lain, maka kita perlu memiliki semacam standard/konvensi agar berbagai program bisa berinteroperasi. Istilah untuk ini adalah calling convention, sebuah calling convention biasanya menyatakan:

Bagaimana passing parameter, register mana yang dipakai (atau apakah langsung dipassing menggunakan stack)
Di register mana hasil kembalian fungsinya
Register-register mana saja yang boleh diubah di dalam subrutin/fungsi (scratch registers), atau disebut juga caller saved registers
Register-register mana saja yang harus disimpan (must be preserved) dalam subrutin/fungsi, atau callee saved registers

Untuk register yang harus disimpan, maksudnya: ketika keluar dari subrutin, maka nilai register tersebut harus sama dengan ketika masuk. Artinya kita boleh saja mengubah register tersebut di dalam fungsi, asalkan kita simpan dulu, entah di stack atau di tempat lain, dan sebelum kembali (return), nilai registernya dikembalikan lagi.

Lanjutkan membaca

Mengenal Bahasa Pemrograman Lua

Di kesempatan kali ini saya akan memperkenalkan bahasa Lua. Bahasa ini sebenarnya sudah ada cukup lama (sejak 1993), tapi kurang terkenal secara umum. Lua lebih sering dijadikan bahasa scripting untuk aplikasi dan sering kali nama Lua tidak disebut sama sekali. Lua artinya “Bulan” (moon) dalam bahasa portugis. Lua diciptakan oleh Roberto Ierusalimschy, Luiz Henrique de Figueiredo, dan Waldemar Celes, anggota dari Computer Graphics Technology Group (Tecgraf) di Pontifical Catholic University of Rio de Janeiro, di Brazil.

Lua bisa dipakai untuk membuat program/aplikasi seperti bahasa lain, tapi kelebihan bahasa ini adalah dari awal dirancang untuk diembed dalam sebuah aplikasi lain (terutama dalam bahasa sejenis C). Di-embed ini artinya bisa bisa dipakai untuk sistem plugin atau bisa dipakai untuk mengontrol bagian business/game/app logic sementara bagian yang butuh performance tinggi memakai C atau bahasa lain. Lua juga bisa jadi file konfigurasi yang sangat fleksibel.

Lanjutkan membaca