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2021年9月23日

耳年齢チェック

何kHzの音まで聞こえるかテストするサイト、聞こえチェック | Panasonic が、以前Twitterでちょっと話題になりました。

私の場合15kHzまでは聞こえますが、それ以上(17kHz, 19kHz)は全く聞こえません。鳴ってんのか?これ??

測ってみよう

まずブラウザの影響を排除するため、上記のサイトから音源をダウンロードします。WavではなくMP3ファイルでした。

直接オーディオプレイヤーで聞いても15kHz以外は聞こえません。ブラウザのせいじゃなかった。私の耳は全くあてにならないので、オシロスコープにご登場願います。


15kHz再生時の波形


17kHz再生時の波形


19kHz再生時の波形(グラフはキャプチャし忘れて17kHzのまま。右下の周波数表示が19kHzを示している)

いやあ、バッチリ綺麗にSin波が鳴ってます。私は全く聞こえませんね、これが老いかぁ……。

編集者:すずき(2021/09/29 00:21)

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2021年9月20日

RISC-Vのcmodel

目次: RISC-V

RISC-Vにはcode modelという概念があり、ざっくり言うとメモリアクセスやジャンプの際に参照するアドレスの作り方を指定します。medlowとmedanyの2つがありmedlowがデフォルトです。

詳しくはGCCのマニュアル RISC-V Options (Using the GNU Compiler Collection (GCC)) やSiFiveのエンジニアによる解説 All Aboard, Part 4: The RISC-V Code Models - SiFive を読んでいただくのが良いかと思いますが、ここではどんなときにエラーになるかに重点を置いて、いくつか例を挙げたいと思います。

medlow

モデルmedlowは32bit絶対値でアドレスを指定します。具体的にはlui命令とロード命令などの12ビットオフセットを使います。lui命令とは20ビットのimmediateを12ビット左シフトして、符号拡張する命令のことです。

medlow指定時に生成されるコードの例
lui a1, 0x12345    # 12ビットシフトされた値0x12345000がa1に格納される
ld a0, 0x678(a1)   # アドレスa1 + 0x678 = 0x12345000 + 0x678からa0に値をロードする

このようなコードが生成されます。絶対値は -2GB〜 +2GBまでしか生成できませんので、全てのシンボルが範囲に収まっている必要があります。32bitアドレスを使っている場合は全てのアドレス範囲をカバーできますが、64bitアドレスを使っている場合は0x00000000_00000000〜0x00000000_7fffffffまたは0xffffffff_80000000〜0xffffffff_ffffffffのアドレス範囲にシンボルを配置しなければなりません。範囲外にシンボルを配置しようとすると、

medlowのアドレス生成範囲外となるケース

// a.c

extern volatile int *hoge;

void _start(void)
{
	*hoge = 1;
}


/* a.ld */

OUTPUT_ARCH("riscv")
ENTRY(_start)

SECTIONS
{
	PROVIDE(hoge = 0x100000000);    /* 0x1_00000000はmedlowの範囲外 */
}
medlowのアドレス生成範囲外となるケース(リンク結果)
$ riscv64-zephyr-elf-gcc -march=rv64gc -Wall -g -mabi=lp64d -mcmodel=medlow -nostdlib -T a.ld a.c --save-temp

a.o: in function `_start':
test-medany/a.c:5:(.text+0x6): relocation truncated to fit: R_RISCV_HI20 against symbol `hoge' defined in *ABS* section in a.out
collect2: error: ld returned 1 exit status

リンカーがエラーを出します。hogeのアドレスを変更し -2GB〜 +2GBの範囲(0xffffffff_80000000や0x00000000_70000000など)にするとリンクが通ります。

medany

もう1つのmedanyは、PC相対でアドレス指定します。具体的にはアドレスの場合はauipc命令とaddi命令、ジャンプの場合はauipc命令とjalr命令の12ビットオフセットを使います。auipc命令とは、20ビットのimmediateを12ビット左シフトして、符号拡張したあとPCに加算する命令のことです。

PCが0x1_40000000付近でhogeが0x1_a89abcd0だとすると、

medany指定時に生成されるコードの例
アドレスの場合

140000006: auipc   a5,0x689ac    # 12ビットシフトされた値0x689ac000 + PC 0x1_40000006 = 0x1_a89ac006がa5に格納される
14000000a: addi    a5,a5,-822    # 0x1_a89ac006 - 822 = 0x1_a89abcd0 = hogeのアドレスがa5に格納される


ジャンプの場合

140000008: auipc   ra,0x689ac    # 12ビットシフトされた値0x689ac000 + PC 0x1_40000008 = 0x1_a89ac008がraに格納される
14000000c: jalr    -824(ra)      # ra 0x1_a89ac006 - 824 = 0x1_a89abcd0 = hogeのアドレスにジャンプする

このようなコードが生成されます。相対アドレスはPCの現在地 -2GB〜 +2GBまでしか生成できません。medlowモデルより対応できる範囲は広がったものの、いかなるアドレスでも対応できるわけではないです。例えばコード領域とデータ領域をあまりにも遠くすると、

medanyのアドレス生成範囲外となるケース

// a.c

extern volatile int *hoge;

void _start(void)
{
	*hoge = 1;
}


/* a.ld */

OUTPUT_ARCH("riscv")
ENTRY(_start)

MEMORY
{
	TEXT(rx)  : ORIGIN = 0x0000000140000000, LENGTH = 0x10000
}

SECTIONS
{
	/* hogeをコード領域から2GB以上離して配置する */
	PROVIDE(hoge = 0x1c89abcd0);

	/* コード領域を0x1_40000000にする */
	.text : {
		*(.text*);
	} > TEXT
}
medanyのアドレス生成範囲外となるケース(リンクの結果)
$ riscv64-zephyr-elf-gcc -march=rv64gc -Wall -g -mabi=lp64d -mcmodel=medany -nostdlib -T a.ld a.c --save-temp

a.o: in function `_start':
test-medany/a.c:5:(.text+0x6): relocation truncated to fit: R_RISCV_PCREL_HI20 against symbol `hoge' defined in *ABS* section in a.out
collect2: error: ld returned 1 exit status

シンボルhogeが位置するアドレスは絶対値 -2GB〜 +2GBの範囲外であり、コード領域からも離れているためPC相対 -2GB〜 +2GBの範囲外でもあります。よってmedlowモデルでもmedanyモデルでもリンクエラーとなります。

編集者:すずき(2021/09/21 23:04)

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2021年9月16日

ワクチン2回目

前回(2021年8月26日の日記参照)同様に自治体の接種会場に行きました。ワクチンは当然同じでファイザー製です。

医療従事者のみなさま

前回同様に看護師を始めとした医療従事者の皆様は非常に親切かつ効率的に働いていました。ありがてぇ。

問診の先生はやっぱりお疲れモードな雰囲気でした。無理はしないでください……。

肩が痛い

前回はワクチンを打ってしばらく経ってから肩が痛くなりましたが、今回は打った直後から肩が痛いです。明日はどうなるんだろうか、これ……。

編集者:すずき(2021/09/17 01:59)

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