パックマンのゲームの「レベル256バグ」は、未処理のセグメンテーション違反と見なすことができますか？

私はセグメンテーションフォールトを誰かに説明しようとしていますが、Pacmanのレベル256キルスクリーン、整数オーバーフローによってトリガーされる方法、およびセグメンテーションで説明されている「不明な状態」と動作がどのように似ているかを考えていました障害。

これは私が「未処理のセグメンテーション違反」と呼ぶものの良い例だと言いたいのですが、誤った情報を広める可能性がある前にセカンドオピニオンを得たいと思います。

調べてみましたが、バグ自体に関するドキュメントと、Hipster WhaleとNamcoの間のコラボレーションだけが手に入ります。

それで、Pacmanのレベル256の動作は、未処理のセグメンテーション違反の例だと考えますか？

絶対にありません。

割り当てなかったメモリアドレスへのアクセスは、常にプログラミングエラーです。そして、あなたがそこから得た情報に基づいて行動することは未定義の振る舞いを生み出します。オリジナルのパックマンがどのプラットフォーム向けに書かれたかはわかりませんが、他のフォンノイマンマシンと同じようにこの動作を示したと確信しています。

ただし、「セグメンテーション障害」は、より具体的な状態の技術用語です。未定義の動作を許可するのではなく、これが発生したことをコンピューターが自動的に検出してプロセスを終了すると発生します。これには、洗練された所有権タグ付けを備えた特定の（セグメント化された）メモリモデルが必要です。1980年のアーケードゲームにはそれがなかったと思います。実際、ゲームの動作は、エラーが検出されず、未定義の動作が発生したことを示唆しています。

「未定義の動作」と「セグメンテーション違反」を混同しているようです。

未処理のセグメンテーション違反などはありません。セグメンテーション違反は、定義によるエラー処理です。

不正なメモリアクセスを検出し、安全のためにプロセスを終了したOSがない場合、セグメンテーションエラーはありません。

どちらかといえば、これはUB が常にセグメンテーション違反を引き起こすとは限らない方法のかなり良い例です。

これらの用語はどちらも、アセンブリ言語でプログラムされたアーケードゲームのバグには適切ではなく、メモリ保護ハードウェアまたはオペレーティングシステムの利点なしで実行されます。

「未定義の動作」は、1989年にC標準委員会によって作成された、Cおよび関連言語の専門用語です。言語仕様が何をするかを定義しない場合、コードの動作は未定義です。Z80アセンブリ言語にはそのようなことはありません。すべての可能な入力でのすべてのオペコードの効果は明確に定義されています。「未定義の動作」の従来の英語の意味は適用するために読むことができます-キル画面はゲームを書いた人によって定義されていない動作です-しかし、私はこの文脈ではそれを使用しません印象。

「セグメンテーションフォールト」はPOSIXの専門用語であり、最終的にPDPシステムプログラミングの専門用語から派生しています。プログラムが何かに「マッピング」されていないメモリアドレスにアクセスしようとすると、セグメンテーションフォールトが発生します。ハードウェアとオペレーティングシステムがこれを検出し、プログラムが回復できるよう慎重に定義された方法で誤動作しているプログラムをシャットダウンします。のようなものこれは、Pac-Manゲームボードのバグの結果として発生した可能性があります。これは、Pac-Manの回路基板が、ROM、RAM、および周辺機器を含むZ80の64kBアドレス空間の半分よりも少しだけ少ないためですソフトウェアがマップされていないメモリにアクセスしようとした場合、実際のハードウェアが何をするかを知ることができました。それはどうしたらどのような（それも程度のパックマンのための「オペレーティングシステム」ので、しかし、「セグメンテーション違反」として記述することが不適切であると考えている 1）がありませんもう一度、Unixのの実装と、それは、間違った印象を与えるでしょう。

一方、レベル256のバグは、マップされていないメモリにアクセスしないため、意味がありません。

ゲームにはレベル256に進むと現れるバグがあると言うのは正確です。バグの根本的な原因は整数オーバーフローであり、その結果はメモリ破損（または同等に違反）であると言うことも正確ですメモリと型の安全性）。これらはすべて、特定の言語やOS環境を参照せずに定義された汎用CS用語です。

また、バグの影響が、セグメンテーションフォールトを引き起こさないメモリ破損バグの現代環境内の影響に類似していることを観察することも正確です。Project Zeroのエクスプロイトの記事を読むと、ドンホッジスのパックマンキル画面の分析と驚くほど類似していることがわかります。

パックマンROMを供給したときにキル画面を忠実に再現しないエミュレーターは、ゲームハードウェアを正しくエミュレートしていないことに注意してください。

プログラムでパックマンの結果では、レベル256のバグ読み取り意図テーブルの終わりを超えていますが、あるデータはまだ読み取り可能な記憶、およびプログラムが書き込もうとするものを超えて、画面の一部に書き込みをされますが、プログラムが書くことが許されている画面の領域の中でまだよく。他のメモリ領域は影響を受けません。

バグがゲームをプレイ不能にする理由は、マシンがプレイヤーが画面の内容を調べることでドットを食べているかどうかを判断し、プレイヤーが244ドットを食べたときにレベルが完了したと判断するためです。画面の一部を上書きすることで、このバグはプレイヤーが244ドットを食べることを不可能にします。その結果、ゲームはプレイヤーにレベルの完了を認めず、画面にドットを再ロードします。

前に言ったように、それはセグの故障ではありません。問題が発生する理由を追加します。オーバーフローです。

レベル番号は1バイトに格納されるため、範囲は0〜255です。レベルを完了するたびに、カウンターが増加します。レベル256では、オーバーフローのため、カウンターは実際には0です。

ただし、ゲームはレベルの下部にいくつかの果物を表示しようとします。果物の数/種類はレベルによって異なります。数式は、レベル8の下の完成したレベルごとに1つの果物を表示します。カウンターによると、レベル0なので、8の下にあります。これは不可能で、このグリッチされた画面を提供します。