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本項(xiàng)目只是一個(gè)實(shí)驗(yàn)品，這點(diǎn)不必再?gòu)?qiáng)調(diào)。仁者見(jiàn)仁，智者見(jiàn)智。

本程序的最終目標(biāo)是虛擬出一套GUI（不是現(xiàn)在的黑框框），在這之上要做一些游戲、界面都是可以的（代碼可以跨平臺(tái)，暫時(shí)沒(méi)在linux上試過(guò)）。在這個(gè)過(guò)程中的一切操作都是實(shí)驗(yàn)性的。

命令行管道

【更新】19/01/21

由于在起步階段，讀文件的接口暫時(shí)還沒(méi)做（因此不能命令行直接解釋C文件了），打算先搞多任務(wù)系統(tǒng)以及類似動(dòng)態(tài)鏈接那樣的東西，步驟是將C文件編譯成兩個(gè)段——代碼段和數(shù)據(jù)段，然后加載到內(nèi)存空間中，那么不同的源代碼加載到不同的空間中即可，要鏈接的話，保存下函數(shù)簽名和地址就行。讀取二進(jìn)制文件的步驟——利用虛擬文件系統(tǒng)加載文件內(nèi)容到內(nèi)存空間中然后執(zhí)行。

任務(wù)比較多，因此可能需一段時(shí)間才能顯露雛形。

回答幾個(gè)問(wèn)題——

的控制流——自己水平不高，因此對(duì)call/cc要有研究才可實(shí)現(xiàn)（當(dāng)然靠copy的沒(méi)意思了）。網(wǎng)上都是教你如何用call/cc，很少教你去實(shí)現(xiàn)它。我不是用lisp去做東西，而是做lisp本身。干嘛用的？——可以將其看作qemu，但不完全是。我是想仿個(gè)操作系統(tǒng)帶界面罷了，做語(yǔ)法分析屬于邊角料內(nèi)容。不是會(huì)用工具就可以了，要去了解工具本身是如何運(yùn)作的，也就是俗話說(shuō)的造輪子。純屬toys（實(shí)驗(yàn)性項(xiàng)目），有興趣就去了解，沒(méi)興趣就算了。

【更新】19/01/20

/

由于有項(xiàng)目的代碼，因此直接移植UI代碼，瞬間搞定GUI。

示例代碼（已經(jīng)支持了超多語(yǔ)法！）：

enum INTR_TABLE {
    INTR_PUT_CHAR = 0,
    INTR_PUT_NUMBER = 1,
    INTR_SLEEP_RECORD = 100,
    INTR_SLEEP_REACH = 101,
};
int sleep(int ms) {
    ms;
    interrupt 100;
    interrupt 101;
}
int put_char(char c) {
    c;
    interrupt 0;
}
int put_string(char *text) {
    while (put_char(*text++));
}
int put_int(int number) {
    number;
    interrupt 1;
}
int fib(int i) {
    if (i > 2)
        return fib(i - 1) + fib(i - 2);
    else
        return 1;
}
int fib2(int i) {
    return i > 2 ? fib(i - 1) + fib(i - 2) : 1;
}
int sum(int i) {
    int s = 0;
    while (i > 0) {
        s += i--;
    }

    return s;
}
int sum2(int n) {
    int i, s;
    for (i = 1, s = 0; i <= n ; ++i) {
        s += i;
    }
    return s;
}
int sum3(int i) {
    int s = 0;
    do {
        s += i--;
    } while (i > 0);
    return s;
}
int welcome() {
    put_string(" ________  ________        ___  ________  ________  ________     \n");
    put_string("|\\   __  \\|\\   __  \\      |\\  \\|\\   ___ \\|\\   ____\\|\\   ____\\    \n");
    put_string("\\ \\  \\|\\ /\\ \\  \\|\\  \\     \\ \\  \\ \\  \\_|\\ \\ \\  \\___|\\ \\  \\___|    \n");
    put_string(" \\ \\   __  \\ \\   __  \\  ___\\ \\  \\ \\  \\ \\\\ \\ \\  \\    \\ \\  \\       \n");
    put_string("  \\ \\  \\|\\  \\ \\  \\ \\  \\|\\  \\\\_\\  \\ \\  \\_\\\\ \\ \\  \\____\\ \\  \\_____\n");
    put_string("   \\ \\_______\\ \\__\\ \\__\\ \\________\\ \\_______\\ \\_______\\ \\_______\\\n");
    put_string("    \\|_______|\\|__|\\|__|\\|________|\\|_______|\\|_______|\\|_______|\n");
    put_string("\n\n");
    put_string("Welcome to @clibos system by bajdcc!");
    put_string("\n\n");
}
enum TEST {
    TEST_IF,
    TEST_TRIOP,
    TEST_WHILE,
    TEST_FOR,
    TEST_DO,
};
int test(int i) {
    switch (i) {
        case TEST_IF:
            put_string("fib(10):   "); put_int(fib2(10));
            break;
        case TEST_TRIOP:
            put_string("fib2(10):  "); put_int(fib(10));
            break;
        case TEST_WHILE:
            put_string("sum(100):  "); put_int(sum(100));
            break;
        case TEST_FOR:
            put_string("sum2(100): "); put_int(sum2(100));

            break;
        case TEST_DO:
            put_string("sum3(100): "); put_int(sum3(100));
            break;
        default:
            put_string("undefined task");
            break;
    }
    put_string("\n"); sleep(1000);
}
int main(int argc, char **argv) {
    welcome();
    int i;
    for (i = TEST_IF; i <= TEST_DO; ++i)
        test(i);
    return 0;
}

上述代碼沒(méi)有使用標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)，與UI的交互通過(guò)實(shí)現(xiàn)（看作中斷）。

參數(shù)：FPS=30，每幀虛擬機(jī)指令執(zhí)行1000次。下1秒跑完。（其實(shí)并行也可以，但會(huì)有UI刷新的問(wèn)題。）

效果：

UI抄了/。

效果圖

【本系列原本為系列，因語(yǔ)法分析部分已基本完成，因此后續(xù)的重點(diǎn)會(huì)放在虛擬機(jī)設(shè)計(jì)上。故此更名為虛擬機(jī)系列~】

經(jīng)過(guò)一番番的努力c++判斷是否在虛擬機(jī)中，制作的第一個(gè)C語(yǔ)言虛擬機(jī)誕生了！

目前支持語(yǔ)法如下：

支持的語(yǔ)法

綜觀整個(gè)，那么其中我嚴(yán)重參考并感謝的有：

LR分析核心代碼及思路——輪子哥的vczh-/VlppC語(yǔ)言寄存器式簡(jiǎn)易虛擬機(jī)及前期指令設(shè)計(jì)——/write-a-C-

自己的微小貢獻(xiàn)之處有：

內(nèi)存池：負(fù)責(zé)語(yǔ)法樹(shù)的內(nèi)存管理虛頁(yè)管理：負(fù)責(zé)虛擬機(jī)中的地址轉(zhuǎn)換對(duì)LR分析的優(yōu)化，解決其中的二義性問(wèn)題其余的在詞法分析、語(yǔ)法分析、語(yǔ)義分析、AST生成、指令生成中涉及到的代碼

當(dāng)然，我的目標(biāo)并不是做一個(gè)C語(yǔ)言虛擬機(jī)就好了，這個(gè)虛擬機(jī)可是拿來(lái)用的！

先前的陳安：【Lisp系列】啟用LR文法！中嘗試了用lisp語(yǔ)言去做虛擬機(jī)，但會(huì)有一個(gè)問(wèn)題：lisp中的循環(huán)難以實(shí)現(xiàn)，而循環(huán)作為控制流語(yǔ)句最關(guān)鍵的就是含有跳轉(zhuǎn)指令，而虛擬機(jī)是以函數(shù)指針為參數(shù)，進(jìn)行式回調(diào)的，因此無(wú)法實(shí)現(xiàn)跳轉(zhuǎn)，所以我就棄了。。嘗試失敗。

目前可以編譯并運(yùn)行：

int fib(int i) {
    if (i > 2)
        return fib(i - 1) + fib(i - 2);
    else
        return 1;
}
int sum(int i) {
    int s = 0;
    while (i > 0) {
        s += i--;
    }
    return s;

}
int sum2(int n) {
    int i, s;
    for (i = 1; i <= n; ++i) {
        s += i;
    }
    return s;
}
int sum3(int i) {
    int s = 0;
    do {
        s += i--;
    } while (i > 0);
    return s;
}
int main(int argc, char **argv){
    fib(10);
    sum(100);
    sum2(100);
    sum3(100);
}

遞歸及基本的控制流語(yǔ)句毫無(wú)壓力c++判斷是否在虛擬機(jī)中，雖然指令生成部分代碼比較不美觀，但真的比我之前寫的任何一款指令生成器都好看。

后續(xù)支持指針和結(jié)構(gòu)體之后 ，會(huì)更加強(qiáng)大。

調(diào)用方式

#include 
#include "cexception.h"
#include "cparser.h"
#include "cgen.h"

extern int g_argc;
extern char **g_argv;
int main(int argc, char **argv) {
    g_argc = argc;
    g_argv = argv;
    using namespace clib;
    try {
        cparser p;
        cgen gen;
        auto root = p.parse(R"(
int fib(int i) {
    if (i > 2)
        return fib(i - 1) + fib(i - 2);
    else
        return 1;
}
int sum(int i) {

    int s = 0;
    while (i > 0) {
        s += i--;
    }
    return s;
}
int sum2(int n) {
    int i, s;
    for (i = 1; i <= n; ++i) {
        s += i;
    }
    return s;
}
int sum3(int i) {
    int s = 0;
    do {
        s += i--;
    } while (i > 0);
    return s;
}
int main(int argc, char **argv){
    fib(10);
    sum(100);
    sum2(100);
    sum3(100);
}
)", &gen);
        cast::print(root, 0, std::cout);
        gen.gen(root);
        gen.eval();
    } catch (const cexception &e) {
        std::cout << "RUNTIME ERROR: " << e.msg << std::endl;
    }
    return 0;
}

要支持從文件讀取并運(yùn)行的話很簡(jiǎn)單，修改root的來(lái)源即可。

虛擬機(jī)運(yùn)行實(shí)況

截取一段：

0001> [C000009C] 08 ENT 0000001C(28)
---------------- STACK BEGIN <<<<
AX: 00000000 BP: E0000FF0 SP: E0000FD4 PC: C00000A0
[E0000FD4]> 00000000
[E0000FD8]> 00000000
[E0000FDC]> 00000000
[E0000FE0]> 00000000
[E0000FE4]> 00000000

[E0000FE8]> 00000000
[E0000FEC]> 00000000
[E0000FF0]> 00000000
[E0000FF4]> E0000FF8
[E0000FF8]> 0000000D
[E0000FFC]> 00000028
---------------- STACK END >>>>
0002> [C00000A4] 01 LEA FFFFFFFC(-4)
---------------- STACK BEGIN <<<<
AX: E0000FEC BP: E0000FF0 SP: E0000FD4 PC: C00000A8
[E0000FD4]> 00000000
[E0000FD8]> 00000000
[E0000FDC]> 00000000
[E0000FE0]> 00000000
[E0000FE4]> 00000000
[E0000FE8]> 00000000
[E0000FEC]> 00000000
[E0000FF0]> 00000000
[E0000FF4]> E0000FF8
[E0000FF8]> 0000000D
[E0000FFC]> 00000028
---------------- STACK END >>>>
0003> [C00000AC] 13 PUSH E0000FEC
---------------- STACK BEGIN <<<<
AX: E0000FEC BP: E0000FF0 SP: E0000FD0 PC: C00000AC
[E0000FD0]> E0000FEC
[E0000FD4]> 00000000
[E0000FD8]> 00000000
[E0000FDC]> 00000000
[E0000FE0]> 00000000
[E0000FE4]> 00000000
[E0000FE8]> 00000000
[E0000FEC]> 00000000
[E0000FF0]> 00000000
[E0000FF4]> E0000FF8
[E0000FF8]> 0000000D
[E0000FFC]> 00000028
---------------- STACK END >>>>

這里就要感謝VMM虛頁(yè)機(jī)制了，定義的四個(gè)段為：

定義的段基址

虛頁(yè)機(jī)制支持權(quán)限控制，目前還未使用起來(lái)。

全局?jǐn)?shù)據(jù)、字符串保存在數(shù)據(jù)段中，生成的指令保存在代碼段中，程序運(yùn)行使用棧，堆的話在后面支持語(yǔ)法會(huì)用到（會(huì)以系統(tǒng)調(diào)用實(shí)現(xiàn)）。

后續(xù)計(jì)劃

在題圖上已有涉及：走模擬操作系統(tǒng)的老路，希望這次可以比/做得更好。