Почему бы и не компилятор Си для БЭСМ-6

[vak]

Есть вариант, как небольшими усилиями соорудить Си компилятор для БЭСМ-6. Есть такой проект ELVM. Это универсальный компилятор Си на основе LLVM, но не для конкретных процессоров, а вообще. Он выдаёт код для некоторой абстрактной машины. И дальше строятся бекэнды для разнообразных от смешных типа Brainfuck или Conway's Life до реальных типа WebAssembly.

Для прикола народ скомпилировал простой компилятор Си на "машину" - скрипт для редактора VI. И оно работает! Хотя нешустро: компиляция "Hello World" в таком VI занимает двадцать минут: "C Compiler exists purely in VIM".

Идея аналогичная древнему компилятору BCPL, который позже превратился в B (предшественник Си). Выдаём код для абстрактной машины, и строим отдельные кодогенераторы, транслирующие абстрактный код в выполняемый бинарник для нужной архитектуры. Такой подход оказался успешным, и немало способствовал распространению BCPL пятьдесят лет назад.

Не вижу проблем повторить это дело для БЭСМ-6. Размер кодогенератора для архитектуры x86, к примеру - всего 309 строк.

Побробуем запустить классический пример "Hello World" через ELVM для архитектуры x86 под Линуксом.

Собираем компилятор:

git clone https://github.com/shinh/elvm.git
cd elvm
git submodule update --init
make

Результатом будут бинарники out/8cc (компилятор) и out/elc (кодогенератор). Возьмем простой вариант "Hello World":

int main() 
{
    const char* p = "Hello, world!\n";
    for (; *p; p++)
        putchar(*p);
    return 0;
}

Компилируем, получаем ассемблерный код абстрактной машины:

$ cd out

$ ./8cc -S hello.c

$ cat hello.s
	.text
main:
	#{push:main}
	mov D, SP
	add D, -1
	store BP, D
	mov SP, D
	mov BP, SP
	sub SP, 1
	.file 1 "hello.c"
	.loc 1 7 0
	# }
	.loc 1 4 0
	#   for (; *p; p++)
	mov A, 0
	mov B, SP
.data
	.L3:
	.string "Hello, world!\n"
.text
	mov A, .L3
	mov B, BP
	add B, 16777215
	store A, B
	.loc 1 5 0
	#     putchar(*p);
	.L0:
	.loc 1 4 0
	#   for (; *p; p++)
	mov B, BP
	add B, 16777215
	load A, B
	mov B, A
	load A, B
	jeq .L4, A, 0
	jmp .L5
	.L4:
	.loc 1 5 0
	#     putchar(*p);
	jmp .L2
	.L5:
	.loc 1 4 0
	#   for (; *p; p++)
	mov B, BP
	add B, 16777215
	load A, B
	mov B, A
	load A, B
	mov D, SP
	add D, -1
	store A, D
	mov SP, D
	putc A
	add SP, 1
	.loc 1 5 0
	#     putchar(*p);
	.L1:
	.loc 1 4 0
	#   for (; *p; p++)
	mov B, BP
	add B, 16777215
	load A, B
	mov D, SP
	add D, -1
	store A, D
	mov SP, D
	add A, 1
	mov B, BP
	add B, 16777215
	store A, B
	load A, SP
	add SP, 1
	.loc 1 5 0
	#     putchar(*p);
	jmp .L0
	.L2:
	.loc 1 7 0
	# }
	mov A, 0
	mov B, A
	#{pop:main}
	exit
	#{pop:main}
	exit

Превращаем в бинарник для x86:

$ ./elc -x86 hello.s > hello.elf
$ file hello.elf 
hello.elf: ELF 32-bit LSB executable, Intel 80386, version 1 (SYSV), statically linked, no section header

Запускаем:

$ ./hello.elf
Hello, world!