nop? 為什麼程式裡有nop?

今天心情不太好，就多寫一些。

常寫Firmware(韌體)的人應該很常看到這個指令。不是以組合語言的指令nop，就是以c函數_nop_()的方式存在。nop望文生義，是no operation的縮寫。可是電腦的存在就是要來計算的，什麼時候要用到nop呢?

第一個情況是用來做短暫的delay，尤於這種delay在不同時脈上很難計算，所以通常適用於短期的等候上，這種情形不在今天的討論內。

我想要提的是，尤於firmware經常要存取硬體暫存器(register)，其實通常在先人或前輩的慘痛教訓之後，你會看到如下的程式。

int rega _at_ 0x800;            // 這是fixed address hardware register
rega = 0x55;
_nop_();
rega = 0x80;

這程式是要對某個register下一連串的指令，但是為什麼會中間加一段nop?
先人慘痛教訓千萬不能隨意修改，看不懂的code決對不要去動，你如果覺得這段code毫無義意就輕易拿掉你就會發覺原本會跑的程式不會動了。甚至你拿起LA仔細量起timing都不會發覺為什麼有需要在兩行指令內加上delay，硬體的速度並沒有那麼慢，那這是為什麼呢?

rega = 0x55;
rega = 0x80;

大部份的原因是因為compiler是optimize過的，它認為rega一個記憶體變數，你先寫0x55, 下一行指令又直接設成0x80，夠聰明的編譯器就自動省略第一行指令。變成

rega = 0x80;

那當然不會運作，於是工程師就加上nop指令，讓不是那麼聰明的編譯器不要將這行指令優化省略掉。就是你看到的結果。

故事到這裡還沒有結束。

對於解決這種問題加上nop並不是正解，那怎麼辦呢?你會碰到的問題聰明的工程師早就有人跟你遇到同樣的問題。C/C++ 為語言設計了volatile modifier。這是修飾data storage的保留字，宣告變數為volatile就是宣稱此變數為揮發性的，也就是它的值是有可能隨外在環境改變，相對一般變數，你只要一存入，不去改它它會一直保持住，這種變數是non-volatile，編譯器可以任意優化不用怕出錯。而針對這種可能會隨著時間變動的register，你可以宣告成volatile，強制編譯器每次看到此變數一定要去做動作，這樣才不會出錯。

所以我們的程式最終的結果變成如此

volatile int rega _at_ 0x800;            // 這是fixed address hardware register
rega = 0x55;
rega = 0x80;

volatile modifier不只用在硬體變數，只要有變數在你的thread內執行期間內有可能被改變(或者是被另一個thread)，都適用加上這個volatile關鍵字來確保你程式的正確執行。

C++ programming language constant type

可以宣告一個data type為constant

const int bufSize = 512;

但是不能宣告一個沒有初始值的const data type，這很合理，因為宣告後就不能再改了。

const int bufSize; //compiler error here

那也不能宣告一個pointer指到const data type, 否則就可以經由pointer 修改constant data type.

const int minSalary; // 什麼都漲，只有薪水是固定的
int * pSalary = &minSalary; // error here.
*pSalary+=100000; // 如果可以的話多好

但是可以宣告一個const pointer type指向data, pointer的值本身可變動，也就是可以指向任何data value，但是你無法經由這個pointer去改變指向的data value, 因為pointer本身是constant type的。

const int * pConstInt; // pointer is constant
pConstInt = minSalary; // OK, can point to a constant value
int maxSalary;         // this is not a constant value
pConstInt = &maxSalary; // OK too, can be point to a non-constant value.
*pConstInt += 5000; // 哈哈，不要妄想。你不能從這個pointer去改值。 

利用這個特性，const pointer data type所指向的東西無法經由pointer修改。這在C++這種基本上所有的function call都是call by value的方式很好用。有時想要傳一整個structure, 但是又不想函式更改structure裡的內容，這時就可以將pointer 加以const 宣告。

func(const largestruct * pVeryLargeStructure) {
... do something you want here...
... 10000 lines of code below,
... but the sturcture pointed by VeryLargeStructure will not be changed.
}

你可以宣告一個const pointer，pointer本身值不能改變，但是指向的data type可以被改變，我沒有想到什麼時候會用到這樣的特性來解決問題。

int * const ptrNotChanged = &minSalary;
ptrNotChanged = &maxSalary; // error here.

其實寫程式寫了這幾年，雖然使用const這樣的keyword看起來微不足道，但是確可以減少debug的時間，一但養成良好的習慣，在你一開始定義的函數的同時就知道不可能改變傳進去的參數時，就加上const modifier，不但可以防止自己出錯的機會，對於將來自己或是別人來維護你的程式時，更是有很大的幫助。

好用的網路備份方式 - Mozy (a EMC company service)

參照我的備份方法 ，這裡的備份主要還是備份到外接式硬碟機。再佐以燒錄成光碟的方式，可是用久了(我一年才備份一次光碟)，我光碟還是跑出好多張不曉得怎麼處理的光碟。況且以這樣的方式其實沒有異地備份。萬一出亂子的時候(備份就是要預防出了亂子的時候)還真是麻煩。

EMC是一間非常有名的儲存備份公司，他推出了網路備份的服務，你只要申請一個帳號，它就先給你2GB的網路儲存空間，下載安裝好它的備份程式後，它就默默的在背後幫你備份。不只這樣，這間公司的備份軟體使用介面極佳，很多細節都有考慮到給一般的人使用。


舉例來說，備份不是使用檔案夾的關念來選擇，而是檔案類型。


或是平常資料已經整理的很好了，你覺得類型不好用，想用自行檔案的方式來選擇。


至於什麼時候備份的選項也是很聰明，可以自動選擇在電腦不忙的時候自動備份。


一旦裝好之後，只要電腦有寛頻，基本就可以不用理會，它會自動備份，完全不用操心。至於復原的方法也很方便從手冊上讀來也是很方便，基本上這是一家備份軟體做的非常好的解決方案，加上有EMC加持，我覺得沒有什麼理由不用，更加上如果你只備份2GB，它還不用錢。

如果你覺得不錯，想要申請，也覺得我這篇介紹不錯，申請帳候麻煩點一下我的連結https://mozy.com/?code=3SDB5A或是在建立帳號時，填入referral(介紹人)3SDB5 這個代號。被介紹人以及介紹人都可以增加250MB的儲存空間。

Borland C++ 3.1 link with c startup module and default link library

最近重操舊業，寫起早期的DOS程式，有很多技巧都已經忘光了，所以也吃了不少苦頭。找到原因後，趕緊記錄下來，希望下次再遇到時就不用再摸索一次了。

在IDE的環境，只要將CPP or C 的Source Code加入Prj內，Borland C++會自動將你處理後續的動作。如果要能更有彈性一點，就要自己做了。尤於我要與組合語言撰寫的library連結，所以內建的project management不怎麼適用，所以只好自行撰寫makefile。以command line bcc 先行以 -c 只編譯不 link，最後再一起與assembly object code連結。但是就算只有單純的一個空的main()函式，單純只compiler, link 時仍然需要link C startup module 與run time library。但是怎麼知道startup module 與 run time library 是那一個就有點麻煩了。早期的lanuguage help system 都寫的不太多，總是要猜一下，這樣一猜又猜掉我一天的時間.....

DOS program 有一件事很重要，要注意memory model, 這在32 bit programming 是連聽都沒聽過的事。所以compiler時，就要先指定memory model。以BC++來人說，即是
bcc -c -ml test.cpp // 指定large memory model

接下來要Link指明連結link large starup code and run time library, 分別是c0l.obj 與 cl.lib。

tlink c0l test.obj, test, test, cl.lib emu.lib maths.lib
其中Link 時切記注意有順序關係的，我因為偷懶，一開始沒有將c0l.obj放在Link裡的第一項，Link雖然沒有錯誤訊息，但是執行是會發生異常現像，為此又搞了一段的時間來解決此問題。

如果不是很確定makefile要怎麼寫，borland++的bin folder內有提供prj2mak.exe 提供將project 檔轉換成makefile。雖然是borland C++ 內附的make utility 在使用的，不過大同小異，參考一下總是有幫助的。

北橫摔車，第一次做農夫的經驗

犛田，可是一項特別的技藝，一般的車禍可不算是犛田。

2/28假日早上，不知道為什麼睡不著太早起床，在吃完早餐、看完報紙後老婆小孩都還在床上睡覺。想了一想太久沒有去跑車，跟老婆報備一下，就決定往北橫出發去跑跑山路。尤於是剛結束差不多一個月的雨季，加上天氣冷，摩托車真的很久都沒有騎了，因為天氣冷，於是在盤算要穿什麼衣服，就在這裡加加減減，結果就忘了穿戴護膝，一直到了上了快速道路才想到護膝沒有穿，懶得再掉頭回去穿護具，因為就又造成後來的膝蓋擦傷。

一路上跟著車流跑，沿路碰了幾輛直接超過我的重機，一直到過了角板山之後，進入狹小的山路範圍內，此時就沒有什麼車了。我就這樣一個彎道又一個彎道繼續騎，複習及回味一下重機高扭力的出彎平順感。就這樣一個接一個彎道，我也不斷的進檔退檔，然後就在一個看起來不怎樣的彎道，降檔入彎傾斜，準備順勢出彎，一加油，後輪就突然失去抓地力，只感覺到為什麼我的視野一直往水平方向傾斜，再也拉不直，就突然驚覺，S**T.........我摔車了。

因為車速實在不快，我估計應該只有30出頭，剛摔完沒多久對向這時也來了一輛計程車，乘客很熱心就下來幫我牽車到旁邊放好。因為速度實在是不快，車子從倒地後大約只滑了4公尺左右，所以也沒去撞到什麼東西，純粹就是單純的犛田，快速的檢視了一下自身有沒有受傷，發覺左膝的褲子內外兩層全破了，上半身完全沒異狀，回家後隔了兩天才發現衣服左手外側也有輕微傷痕。手有手套、頭部有安全帽。全身除了忘了戴上護膝受了點小傷外，一切都沒事。再檢查一下車子，左側的防倒球被削掉一塊，引擎外殼有點擦傷，左側的方向燈又鈄了一點，這下子車子前後左右的方向燈幾乎全被被我摔過了，後方因為有裝防摔馬鞍袋，所以也沒什麼外傷了。


摔車之後決定不再往前，直接回家，一直回到家才跟老婆跟小朋友說我摔車。這時昭毅光幃就都很有興趣的問我會不會痛之類的。我把破皮的地方給他們看，跟他們講不怎麼痛，但是補了一句，面子比較痛。昭毅一開始還聽不懂我在說什麼，我就舉例給他聽，你在一群人前面，本來可以很帥的過去，結果不小心跌跤，這時生理上不怎麼樣，心理可是很糗呢。


摔車的地方；小彎道加上速度慢，實在料想不到會在這裡摔。


被削掉的防倒球


捨身護主的馬鞍袋


引擎蓋的擦傷