Creați propriul limbaj de programare (I)

După ce am scris primul articol pe cum să vă creați propriul sistem de operareCineva mi-a spus dacă pot face un articol despre cum se creează un limbaj de programare. La început nu am acordat prea multă atenție, dar acum și în alte moduri am învățat mult mai multe despre crearea limbajelor de programare. Deci, să facem un limbaj de programare de bază, ușor de încorporat în alte programe și care funcționează cu o mașină virtuală pe care o vom proiecta și noi. Astăzi trebuie să facem cea mai simplă mașină virtuală.

Probabil vă întrebați: O mașină virtuală? Dar nu este foarte dificil și încetinește și programele? " În schimb, o mașină virtuală simplă este foarte simplă și relativ rapidă. am ales Rugină ca limbaj pentru mașina virtuală. Dar ce este Rugină?

Rugină se instalează în Linux Într-un mod simplu. Cu toate acestea, nu există colet oficial. Utilizatorii de Ubuntu le puteți adăuga pe aceste două PPA: ppa: hansjorg / rugină  y ppa: cmrx64 / cargo, utilizatorii de Arc poate utiliza AUR (cargo-git este pachetul care instalează totul). Restul pot folosi:

curl -s https://static.rust-lang.org/rustup.sh | sudo sh

Cum funcționează o mașină virtuală?

Dacă știți cum funcționează lumea ansamblorului, este exact același lucru, cu stiva sau stiva. Dacă nu, vă voi explica. Să ne imaginăm următorul cod:

tipăriți 2 + 3

Computerul nu înțelege ce înseamnă 2 + 3 și nici nu știe ce ordine să urmeze. Calculatoarele funcționează cu baterii sau stive în care datele sunt acumulate și extrase continuu. Codul din mașina noastră virtuală ar trebui să arate cam așa:

PUSH 2 PUSH 3 ADAUGĂ IMPRIMĂ

Practic am pune 2 pe stiva deasupra, și 3. ADD ar extrage (adică l-ar scoate din stivă și a obține valoarea ei) ultimele 2 articole din stivă și ar adăuga rezultatul în partea de sus a stivei. PRINT ar lua ultimul element din stivă și l-ar folosi pentru a ni-l afișa. Acum să facem asta în Rugină.

Mai întâi trebuie să definim un limbaj pentru Cod octet, am putea folosi unul existent ca cel din Java ieșire CRJ din .NET / Mono, dar vom crea unul mai de bază.

https://gist.github.com/a01de8904fd39a442c20

Folosim notația hexazecimală pentru fiecare instrucțiune. Pe mare am pus # [derivare (DinPrimitiv)], este o particularitate a Rugină și ne va ajuta mai târziu să putem compara enumerarea cu octeți direct.

Acum trebuie să realizăm o funcție care execută fiecare dintre aceste instrucțiuni. Pentru aceasta trebuie să citim un octet și să-l comparăm cu instrucțiunile pe care le avem în enumerare. Dacă găsiți ceva care există, trebuie să vă executați acțiunea.

https://gist.github.com/8950ce212a2de2f397f9

Facem asta pentru a citi fiecare octet individual și pentru a le executa:

https://gist.github.com/12e24a1f0dd65e4cd65d

După cum puteți vedea, diferențiem dacă ni s-a dat comanda PUSH (comanda noastră INTEGER) înainte, următorul octet va fi dus complet la stivă. Acolo folosim două funcții pe care nu v-am învățat-o, self.pop () y self.push (), care sunt în mod evident însărcinate cu manipularea stivei.

https://gist.github.com/54147f853a8a2b8c01d9

Nu sunt foarte complexe, dar funcția pop are mecanisme de detectare a erorilor. De fapt, în Rugină, dacă eliminăm aceste mecanisme, ne-ar da o eroare de compilare. Acum trebuie pur și simplu să apelăm la un program perin (mașina noastră virtuală) și executați un bytecode.

https://gist.github.com/99b1ab461318b3a644d0

Acest cod de octet poate fi citit dintr-un fișier, dar aici, pentru simplitate, l-am stocat într-o variabilă. Dacă îl executăm, acesta ne va da rezultatul așteptat:

Perin v0.1 Perin VM execută codul de bytec FlopFlip Pornind instanța PerinVM PerinVM v0.1.0 Valoarea întregului 5

Toate codurile sunt disponibile la adresa GitHub sub Licență Apache 2.0: https://github.com/AdrianArroyoCalle/perin. Pentru a compila trebuie să aibă încărcătură instalat și pus:

charge build && ./target/main

În capitolul următor vom vedea mai multe despre limbajul nostru de programare.