Sectorforthは512バイトのブートセクタに収まる16ビットx86 Forth (2020)

sectorforth sectorforthは、512バイトのブートセクタに収まる16ビットx86 Forthです。 Sectorforthを記述するインスピレーションは、1996年のUsenetスレッド（特に、そのスレッドのBernd Paysanによる最初の投稿）から得られました。 バッテリーは含まれていません sectorforthには、上記のUsenet投稿で概説されている8つのプリミティブ、内部状態を操作するための5つの変数、および2つのI/Oプリミティブのみが含まれています。 この最小限のビルディングブロックセットで、分岐、コンパイル、リターンスタックの操作などのための単語はすべてForth自体で記述できます（例を参照してください！）。 コロンコンパイラ（:）が利用可能なので、新しい単語を簡単に定義できます（もちろん、;も利用可能です）。 多くのForth実装とは異なり、sectorforthは、利用可能なプリミティブを使用して数値を生成できるため、未知の単語を数値に変換しようとはしません。 含まれている2つのI/Oプリミティブは、より強力なインタプリタを記述するのに十分であり、数値の解析が可能です。 プリミティブ プリミティブ スタック効果 説明 @ ( addr -- x ) addrのメモリ内容を取得します ! ( x addr -- ) xをaddrに格納します sp@ ( -- sp ) データスタックのトップへのポインタを取得します rp@ ( -- rp ) リターンスタックのトップへのポインタを取得します 0= ( x -- flag ) スタックのトップが0の場合-1、そうでなければ0 + ( x y -- z ) スタックのトップにある2つの数値を合計します nand ( x y -- z ) スタックのトップにある2つの数値をNANDします exit ( r:addr -- ) リターンスタックをポップし、addrでの実行を再開します key ( -- x ) キー入力をASCII文字として読み取ります emit ( x -- ) xの下位バイトをASCII文字として出力します 変数 変数 説明 state 0:単語を実行します; 1:ディクショナリに単語アドレスをコンパイルします tib ターミナル入力バッファ、ここで入力が解析されます >in ターミナル入力バッファ内の現在の解析オフセット here ディクショナリ内の次の空き位置へのポインタ latest 最新のディクショナリエントリへのポインタ コンパイル sectorforthはNASM 2.15.01を使用して開発されました。 NASMの以前のバージョンでもコンパイルできる可能性が高いですが、テストされていません。 sectorforthをコンパイルするには、makeを実行するだけです。 $ make これにより、コンパイルされたバイナリ（sectorforth.bin）と、そのブートセクタにバイナリを含むフロッピーディスクイメージ（sectorforth.img）が生成されます。 実行 Makefileには、QEMUでsectorforthを実行するための2つのターゲットが含まれています。 debug は、実行を一時停止した状態でQEMUをデバッグモードで起動します。 これにより、sectorforthの実行前にGDBでリモートターゲット（target remote localhost:1234）を設定し、任意のブレークポイントを設定できます。 run は、QEMUでsectorforthを単純に実行します。 使用法 1行あたり最大4KBの入力を入力できます。 リターンキーを押した後、インタプリタは一度に1つの単語を解析し、それを解釈します（つまり、state変数の現在の値に応じて、単語を実行またはコンパイルします）。 sectorforthは、Forthユーザーにはおなじみのokプロンプトを表示しません。 ただし、単語がディクショナリに見つからない場合、エラーメッセージ!!が赤色で表示され、エラーが発生したことがわかります。 単語がディクショナリに見つからない場合、インタプリタの状態はリセットされます。データスタックとリターンスタック、およびターミナル入力バッファがクリアされ、インタプリタは解釈モードに配置されます。 その他のエラー（例：単語定義で無効なアドレスをコンパイルし、それを実行しようとする）は、正常に処理されず、インタプリタがクラッシュします。 コード構造 コード全体にわたるコメントは、Forthとその一般的な実装方法に精通していることを前提としています。 Forthに慣れていない場合は、Leo BrodieのStarting Forthを読んでください。 x86でのForthの実装方法に慣れていない場合は、Richard W.M. Jonesのjonesforthのアセンブリコードを読んでください。 sectorforthはjonesforthから多くのインスピレーションを得ていますが、jonesforthはコメントで基本事項をより良く説明しています。 スレッドコード技術の優れた入門、およびさまざまなアーキテクチャでForthを実装する方法については、Brad RodriguezのMoving Forthを読んでください。