pixilang语言研究（反编译器和语言原理）

https://warmplace.ru/soft/pixilang/

//Pixilang 虚拟机操作码:

// 小写 - 数字is in the 操作码 body;

// V - variable (type = PIX_OPCODE);

// N - short number (type = PIX_OPCODE);

// I - PIX_INT (type = one or several PIX_OPCODEs);

// F - PIX_FLOAT (type = one or several PIX_OPCODEs).

 

//Pixilang 程序格式:

// 地址 | 指令

// 0       | HALT

// 1       | start of the main user function

// ...     | ...

// ...     | RET_i - return from the main function

//Pixilang 栈数据结构:

// [ top of the stack ]

// ...

// function parameter X;

// ...

// function parameter 1;

// number of parameters; <============= current FP

// previous FP (frame pointer);

// previous PC (program counter);

// local variables;

// ...                   <============= current SP

// ...

// [ bottom of the stack - offset=0 ]

//Pixilang 变换矩阵:

// | 0  4  8  12 |

// | 1  5  9  13 |

// | 2  6  10 14 |

// | 3  7  11 15 |

 

语法树节点

/*Syntax tree node:*/
struct snode
{
    snode_type type;
    uint8_t flags;
    size_t code_ptr; /*Start of node*/
    size_t code_ptr2; /*End of node (start of the next node)*/
    snode_val val;
    snode** n; /*Children*/
    uint nn; /*Children count*/
};

 

编译器架构

• 前端: Yacc语法分析器 + 词法分析器（yylex函数）

• 中间表示: 抽象语法树（AST，snode结构）

• 后端: AST遍历生成字节码（compile_tree函数）

2. 字节码特征

从代码中可以看到Pixilang的字节码：

• 基于栈的虚拟机

• 操作码存储在PIX_OPCODE中

• 支持立即数编码在操作码中（通过移位PIX_OPCODE_BITS）

• 有跳转指令（JMP_i, JMP_IF_FALSE_i等

需要理解的部分

在编程语言中，本地符号表是什么东西？

什么是yacc，yacc的作用

加载或者编译pixi源码的关键函数

//Load *.pixicode file or compile *.pixi source file
int pix_load( const char* name, pix_vm* vm )
{
    int rv = 0;

    char* src = NULL;
    char* base_path = NULL;

    size_t fsize = sfs_get_file_size( name );
    if( fsize >= 8 )
    {
    sfs_file f = sfs_open( name, "rb" );
    if( f )
    {
        char sign[ 9 ];
        sign[ 8 ] = 0;
        sfs_read( &sign, 1, 8, f );
        sfs_close( f );
        if( smem_strcmp( (const char*)sign, "PIXICODE" ) == 0 )
        {
        //Binary code:
        base_path = pix_get_base_path( name );
        int load_code_err = pix_vm_load_code( name, base_path, vm );
        if( load_code_err )
        {
            rv = 5 + load_code_err * 100;
        }
        goto pix_compile_end;
        }
    }
    }
    if( fsize )
    {
    src = SMEM_ALLOC2( char, fsize );
    if( !src ) 
    {
        rv = 1;
        ERROR( "memory allocation error" );
        goto pix_compile_end;
    }
    sfs_file f = sfs_open( name, "rb" );
    if( f == 0 )
    {
        rv = 2;
        ERROR( "can't open file %s", name );
        goto pix_compile_end;
    }
    int start_offset = 0;
    if( fsize >= 3 )
    {
        sfs_read( src, 1, 3, f );
        if( (uint8_t)src[ 0 ] == 0xEF && (uint8_t)src[ 1 ] == 0xBB && (uint8_t)src[ 2 ] == 0xBF )
        {
        //Byte order mark found. Skip it:
        start_offset += 3;
        }
        else
        {
        sfs_rewind( f );
        }
    }
    if( start_offset )
    {
        fsize -= start_offset;
        sfs_seek( f, start_offset, SFS_SEEK_SET );
    }
    sfs_read( src, 1, fsize, f );
    sfs_close( f );
    base_path = pix_get_base_path( name );
#ifdef PIX_ENCODED_SOURCE
    pix_decode_source( src, fsize );
#endif
    int comp_err = pix_compile( src, fsize, (char*)name, base_path, vm );
    if( comp_err )
    {
        rv = 3 + comp_err * 100;
        goto pix_compile_end;
    }
    }
    else
    {
    ERROR( "%s not found (or it's empty)", name );
    rv = 4;
    }

pix_compile_end:

    smem_free( src );
    smem_free( base_path );

    return rv;
}