私たちは、この単純な仮想マシンを実現し、コンピュータのCPUやや似ています。より多くの指示命令が操作等を実行し、フェッチよりも何もありません。
共通の仮想マシンは、通常、他の仮想マシンを登録している、一つはスタックの仮想マシンで、2つのカテゴリに分類されます。例えばCPythonのは、JVMはスタックベースの仮想マシンであるが、LUAベースの仮想マシン・レジスタです。
私たちは、この「おもちゃ」の仮想マシンを実現する、それがスタックベースの仮想マシンです。
そこリストの代わりに実行するための3つの重要な属性の仮想マシンの命令コード、一時的な変数を格納するためのスタックがあり、addrが現在の命令のアドレスを表します。
効率的なプログラミングのPython
class Machine:
def __init__(self, code):
self.code = code
self.stack = list()
self.addr = 0
原理は非常に簡単です、我々はそれが数値または文字列の場合、現在の命令アドレスへの連続アクセスを通じて命令リストから命令およびデータを取得する必要があり、その後スタックにプッシュ、それが対応する機能の実装上の命令である場合。
いくつかの少ない文字については、我々はマシンのクラスにいくつかのメソッドを追加します。
def push(self, value):
self.stack.append(value)
def pop(self):
return self.stack.pop()
@property
def top(self):
return self.stack[-1]
我々は、命令から取得した現在のセグメントリストを決定するための方法は、命令またはデータで送出します。
def dispatch(self, opcode):
dispatch_map = {
"%": self.mod,
"*": self.mul,
"+": self.plus,
"-": self.minus,
"/": self.div,
"==": self.eq,
"cast_int": self.cast_int,
"cast_str": self.cast_str,
"drop": self.drop,
"dup": self.dup,
"exit": self.exit,
"if": self.if_stmt,
"jmp": self.jmp,
"over": self.over,
"print": self.print,
"println": self.println,
"read": self.read,
"stack": self.dump_stack,
"swap": self.swap,
}
if opcode in dispatch_map:
dispatch_map[opcode]()
elif isinstance(opcode, int):
self.push(opcode)
elif isinstance(opcode, str)\
and opcode[0] == opcode[-1] == '"':
self.push(opcode[1:-1])
我々はマシンクラスで実装される方法に対応する上dispatch_map。
例えば、JMPプラス方法と方法：
def plus(self):
v2 = self.pop()
v1 = self.pop()
self.push(v1 + v2)
def jmp(self):
addr = self.pop()
if 0 <= addr < len(self.code):
self.addr = addr
else:
raise RuntimeError("addr must be integer")
残りの方法は非常に簡単です、あなたは直接ソースコードを表示することができます。
さて、私たちはコードを解釈することができ、機能に実行を追加しました。限り現在のアドレスが常に命令を実行、フェッチするために、以下の命令の長さよりもよう。
def run(self):
while self.addr < len(self.code):
opcode = self.code[self.addr]
self.addr += 1
self.dispatch(opcode)
私たちは、引用符を使用する文字列を注意し、マシンのクラスを作成し、実行する機能を実行します。
>>> from vm import Machine
>>> Machine([521, 1314,"+", 6, "*","println"]).run()
11010
また、仮想マシンへの対話型インタフェースを追加することができます。
def repl(prompt="VM>> "):
welcome()
while True:
try:
text = read(prompt)
code = list(tokenize(text))
code = constants_fold(code)
Machine(code).run()
except (RuntimeError, IndexError):
stdout.write("1表达式不合法\n")
except KeyboardInterrupt:
stdout.write("请使用exit退出程序\n")
ユーザー入力文字列、文字列処理を読んだ後：
def parse_word(word):
try:
return int(word)
except ValueError:
try:
return float(word)
except ValueError:
return word
def tokenize(text):
for word in text.split():
yield parse_word(word)
