情報工学実験1 アセンブリ言語

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実験環境の準備

実験に入る前に，アセンブリ言語のプログラミング環境を用意しよう． ここでは次の３つの方法を紹介する．

• 大学のLinux環境を利用する方法(リモート接続を使う)
• Windowsに環境を構築する方法(Windows10の場合)
• Macに環境を構築する方法(macOS 10.12〜の場合)

1つ目の方法は，大学のLinux環境にリモート接続する方法である． 2つ目と3つ目は，自分のPCに環境を用意する方法である． このうちどれか一つで実験ができるようにしておけば良い．

大学のLinux環境の利用 (リモート接続)

リモート環境を利用するには，東京理科大学のITサービスのご案内にある 次の２つの設定をしておく必要がある．

• VPN接続の利用設定 (URL: https://tus.box.com/s/58s5tis6aoa2tq3379rxgm2dc2zblueg)
• リモートからのLinux環境利用 (URL: https://tus.box.com/s/pfc9xb1jr2nqeq95kf7n1b4pel7yumny) ^(注1)
^(注1) ガイダンスで確認したリモート接続の方法と少し異なります． 必ず上記のページを確認してください． また，学内限定と書かれたページを見るためにはあらかじめVPN接続をしておく必要があります． VPN接続については実験のガイダンス資料を確認してください．

リモートでLinux環境を使うには，常にVPN接続した状態でなければならない． リモート環境にはアセンブラ(nasm)がすでにインストールされているので MS-DOSエミュレータだけをインストールすれば良い． リモートでLinux環境にログインした後に，次の手順でMS-DOSエミュレータをインストールする．

1. 作業用ディレクトリの作成
   実験で作成するプログラムを~/itex1_asmに保存する． 以下の説明では~/itex1_asm/dosboxにMS-DOSエミュレータのソースコードを保存する． また~/itex1_asmにMS-DOS エミュレータをインストールする．

   	       mkdir ~/itex1_asm
    mkdir ~/itex1_asm/dosbox
   	    

2. MS-DOSエミュレータ(dosbox)のダウンロード
   以下のコマンドで，dosboxと呼ばれるソフトウェアをダウンロードする． あらかじめ~/itex1_asm/dosboxにcdしておく．

   	       cd ~/itex1_asm/dosbox
    wget [URL]
   	    

   上記コマンドの[URL]の部分は https://sourceforge.net/projects/dosbox/files/dosbox/0.74-3/dosbox-0.74-3.tar.gz である． ダウンロードしたら，tarコマンドで解凍する．

   	       tar xvf dosbox-0.74-3.tar.gz 
   	    

3. dosboxのインストール先の設定
   解凍してできたディレクトリdosbox-0.74-3にcdする． dosbox-0.74-3の中のconfigureというファイルを 適当なテキストエディタで開き，ac_default_prefix=/usr/localと書かれた部分を次のように書き換える．

   	       ac_default_prefix=/home/462/46xxxxx/itex1_asm
   	    

   xxxxxの部分は各自の学籍番号である． /home/462/46の部分は人によって異なる場合がある． ホームディレクトリでpwdコマンドを実行すると，ホームディレクトリの絶対パスが 出力されるので，/home/462/46xxxxxの部分を出力された絶対パスで置き換えれば良い．
4. dosboxのインストール
   configureを編集して保存したら，以下の手順でプログラムをコンパイルして インストールする．

   	       cd ~/itex1_asm/dosbox/dosbox-0.74-3
    ./configure
    make
    make install
   	    

   configureとmakeには少し時間がかかる． インストールが成功した場合， ~/itex1_asmの中に binとshareという２つのディレクトリが 新たに作られる．~/itex1_asm/binの中に dosboxアプリケーションが入っていることを確認する．
5. dosboxの起動確認
   ~/itex1_asm/binにcdして 次のコマンドを実行すると黒い端末画面が現れる．

   	       ./dosbox 
   	    

6. 作業用ディレクトリのマウント
   dosboxを起動した直後のカレントディレクトリは Z:ドライブにあり，Linux環境のホームディレクトリではない． そこで，プログラミングを始める前に，作業用ディレクトリ(~/itex1_asm/)に 移動しておく必要がある．まず， dosboxの黒い端末画面上で以下のコマンドを実行して ~/itex1_asm/をマウントする．

   	        mount C: /home/462/46xxxxx/itex1_asm	
   	    

   次に，dosboxの端末画面上で C:と入力してエンターキーを押す．

   	       C: 
   	    

   すると，マウントしたC:に移動する． ディレクトリの中身を確認するには，次のコマンドを実行する．

   	       dir 
   	    

Windowsに環境を構築する方法(Windows10の場合^(注2))

アセンブラ(nasm)とMS-DOSエミュレータ(dosbox)の2つをインストールする． インストールを始める前に，実験課題用の作業用ディレクトリを作成しておこう． 今回はデスクトップにitex1_asmという名前の フォルダを作っておく． では，以下の手順にしたがって nasmをインストールする． ^(注2)Windows10で動作することは確認したが Windows 7, 8, 8.1 では動作未確認なので，Windows10の場合と限定した書き方をした． しかし，nasmとdosboxのホームページを見ると Windows 7, 8, 8.1 でも動作するようである． Windows 7, 8, 8.1 環境しかない人も試してみると良い．

1. アセンブラ(nasm)のダウンロード
   NASMのホームページ (https://nasm.us/)を開く．Latest version の下の表の Stable と書かれた行にある"2.15.05" (2021/4/10現在)と書かれたリンクをクリックする． 開いたページの中からwin64というディレクトリへのリンクを探してクリックする． (注：win64以外にもwin32というディレクトリもある．個人の環境に合わせて選択する必要があるので うまくいかない場合は別のVersionのNASMを試してみると良い．)
2. nasmのインストール
   nasm-2.15.05-win64.zipを解凍する． 解凍が終わるとnasm-2.15.05という名前のディレクトリが作成される． nasm-2.15.05の中にあるnasm.exeを デスクトップ上に作成した作業用ディレクトリにコピーすれば，インストールは完了である．

次に，MS-DOSエミュレータをインストールする．

1. dosboxのダウンロード
   https://sourceforge.net/projects/dosbox/を開く． 表示されたページの中央の"Files"というタブをクリックする．一覧から dosboxと書かれたリンクをクリックする． バージョン番号のリストが出てくるので，その中から 0.74-3 と書かれたリンクを探してクリックし，続いて表示されたページの中から，DOSBox0.74-3-win32-installer.exe を選択する．
2. dosboxのインストール
   ダウンロードしたインストーラ(DOSBox0.74-3-win32-installer.exe)を実行して， dosboxをインストールする．デスクトップなどにショートカットを作っておくと良い．
3. dosboxの起動確認
   デスクトップ上に作成したdosboxのショートカットキーなどから dosboxを起動する．黒い端末画面が表示されれば成功．
4. 作業用ディレクトリのマウント
   dosboxを起動した直後のカレントディレクトリは Z:ドライブになっている． そこで，プログラミングを始める前に，デスクトップ上に作成した作業用ディレクトリ (~/itex1_asm/)に移動しておく必要がある．まず， dosboxの黒い端末画面上で以下のコマンドを実行して itex1_asmをマウントする．

   	        mount C: /Users/xxxxxxx/Desktop/itex1_asm 
   	    

   /Users/xxxxxxx/の部分には自分のホームディレクトリへの絶対パスを書けば良い． 個人の環境に合わせて書く必要がある． 次に，dosboxの端末画面上で C:と入力してエンターキーを押す．

   	       C:	      
   	    

   すると，マウントしたC:に移動する． ディレクトリの中身を確認するには，次のコマンドを実行する．

   	       dir	      
   	    

Macに環境を構築する方法(macOS 10.12〜の場合)

まず，以下の手順でnasmをインストールする．

1. nasmの有無の確認
   Terminal.app (ターミナルアプリ）を開き，以下のコマンドを実行する．

   	       which nasm 
   	    

   nasmへの絶対パスが表示された場合は， nasmが既にインストールされているので， MS-DOSエミュレータ(dosbox)のみをインストールする． 何も結果が出力されなかった場合は，次の手順でnasmをインストールする必要がある．
2. nasmのインストール
   nasmのインストール方法については，ここをクリックしてください (pdfが開きます)．

次に，以下の手順でdosboxをインストールする．

dosboxのインストールを始める前に，実験課題用の作業用ディレクトリを作成しておこう． 今回はデスクトップにitex1_asmという名前の ディレクトリを作っておく．次の手順に沿ってdosboxをインストールする．

1. dosboxのダウンロード
   https://sourceforge.net/projects/dosbox/を開く． 表示されたページの中央の"Files"というタブをクリックする．一覧から dosboxと書かれたリンクをクリックする． バージョン番号のリストが出てくるので，その中から 0.74-3 と書かれたリンクを探してクリックし，続いて表示されたページの中から，DOSBox-0.74-3.dmg を選択する．
2. dosboxのインストール
   ダウンロードしたdmgファイル(DOSBox-0.74-3.dmg)をダブルクリックしてマウントする． Finder を開くと，左列の一覧の中に DOSBox-0.74-3 が表示されるので，DOSBox-0.74-3を選択し， DOSBoxと書かれたアプリケーションを探す． このDOSBoxアプリケーションをデスクトップなどにコピーすれば インストールは完了．
3. dosboxの起動確認
   デスクトップ上に作成したdosboxアプリを起動する．黒い端末画面が表示されれば成功．
4. 作業用ディレクトリのマウント
   dosboxを起動した直後のカレントディレクトリは Z:ドライブになっている． そこで，プログラミングを始める前に，デスクトップ上に作成した作業用ディレクトリ (~/itex1_asm/)に移動しておく必要がある．まず， dosboxの黒い端末画面上で以下のコマンドを実行して itex1_asmをマウントする．

   		 mount C: /Users/xxxxxxx/Desktop/itex1_asm 
   	      

   /Users/xxxxxxx/の部分には自分のホームディレクトリへの絶対パスを書けば良い． 個人の環境に合わせて書く必要がある． 次に，dosboxの端末画面上で C:と入力してエンターキーを押す．

   		 C:	      
   	      

   すると，マウントしたC:に移動する． ディレクトリの中身を確認するには，次のコマンドを実行する．

   		 dir	      
   	      

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