我正在查看Wikipedia page在调用堆栈上,并尝试理解此图像:
据我所知,哈哈:
const memory = []
memory[0] = 3 // top of stack pointer
memory[1] = 4 // stackframe pointer
memory[2] = 1000 // max call stack size
memory[3] = 5 // first frame
memory[4] = 0 // first frame return address (exit let's say)
但假设我们有 2 个操作:add == 1
和 load == 2
,以及执行堆栈操作所需的任何操作。我如何向它提供数据流来执行一些示例代码?我对参数顺序或调用约定并不严格,主要是因为我还没有做到这一点。但这证明了我正在努力追求的目标。
function add_twice(a, b, c) {
add(a, add(b, c))
}
function start() {
add_twice(1, 2, 3)
}
这就是我们想要实现的目标。这就是我想象的(某种程度上)它在内存中的布局:
// this is as far as I can get,
// just trying to simulate the `add` function
memory[5] = 2 // load
memory[6] = 100 // some address?
memory[7] = 1 // the first number to add
memory[8] = 2 // load
memory[9] = 101 // some address?
memory[10] = 2 // the second number to add
memory[11] = 1 // call `add`
memory[12] = 102 // where to store result
现在执行。我们甚至还没有嵌套子例程,我还远远没有弄清楚这一点,但我想有人很容易知道它,并且可以用一些演示 JavaScript 代码来展示它。因此,这是我尝试进行代码评估,例如构建处理器或虚拟机之类的东西,以评估代码。
function evaluate() {
while (true) {
let frame_address = memory[3]
let operation = memory[frame_address]
switch (operation) {
case 2: // load
let a = memory[operation + 1]
let b = memory[operation + 2]
memory[a] = b
memory[frame_address] = operation + 3
break
case 1: // add
let a = memory[operation + 1]
let input_a = ??
let input_b = ??
break
}
}
}
这基本上是我所能得到的。但除了这个简单的指令列表之外,我还想了解如何仅使用这个数组来进行嵌套调用和维护堆栈。另外,为了便于阅读,我只有这些 JavaScript 局部变量,例如 frame_address
和 operation
。实际上我会这样做:
function evaluate() {
while (true) {
switch (memory[memory[3]]) {
case 2: // load
memory[something_a] = memory[memory[memory[3]] + 1]
memory[something_b] = memory[memory[memory[3]] + 2]
memory[memory[3]] = memory[memory[3]] + 3
break
case 1: // add
memory[something_a_2] = memory[memory[memory[3]] + 1]
memory[something_input_a_2] = ??
memory[something_input_b_2] = ??
break
}
}
}
这样我就不会成为利用 JavaScript 在机器代码之上提供的抽象功能的受害者,并且我可以模拟一个更真实的虚拟机,就好像它是在汇编中实现的一样。有什么想法可以做到这一点吗?
我在执行此操作时遇到的一些关键问题包括:
- 帧指针和其他关键内容是否已硬编码到内存中的已知位置,就像我有
内存[3]
?之类的东西? - 如何仅使用此内存系统而不是 JavaScript 对象或任何可以使其变得更容易的东西将参数推送到堆栈(即作弊㋡)
最佳答案
Are the frame pointer and other key things hardcoded into a known place in memory?
是的。或者实际上它们是真实机器中的寄存器。您可以使用memory[3]
,但我建议改为:
- 至少有
function getFp() { return memory[3] }
和function setFp(v) { memory[3] = v }
使使用帧指针的代码更具可读性 - 只需将其存储在
var fp
中即可旁边var memory
. - 或者如果您坚持使用单个
memory
对象,通过使用memory.fp
作弊:)
How to push parameters onto the stack using only this memory system?
你对“参数”的理解是什么?给出它的定义实际上意味着定义一个调用约定。
您可能有一些想法,您的 add
和store
操作似乎遵循堆栈机模型而不是寄存器机模型,并且在堆栈机中,每个指令的使用类似于过程/函数调用。
接下来,您将需要两条指令 call
和return
。我会把弄清楚他们到底做了什么的乐趣留给你:-)
let operation = memory[frame_address]
呃,不。当前指令由程序计数器确定。 帧地址与解释器循环无关。在开始使用堆栈进行函数调用之前,我建议首先获得一个可用的解释器。这是一个粗略的草图:
const program = [
{op: "push", val: 1},
{op: "push", val: 2},
{op: "add"},
{op: "push", val: 3},
{op: "add"},
{op: "print"},
];
const stack = [];
let tos = 0; // top of stack: alias for `stack.length`
let pc = 0; // program counter: index into `program`
while (pc >= 0 && pc < program.length) {
const instruction = program[pc++];
switch (instruction.op) {
case "push": {
stack[tos++] = instruction.val;
break;
}
case "add": {
const b = stack[tos--];
const a = stack[tos--];
const res = a+b;
stack[tos++] = res;
break;
}
case "print": {
const x = stack[tos--];
console.log("Printing", x);
break;
}
}
}
而不是操纵tos
,您可以引用stack.length
甚至使用stack.pop()
和stack.push()
。到目前为止最简单的堆栈机。但我猜你还在考虑作弊行为。因此,让我们进入较低级别,将程序、堆栈和静态变量放在同一内存中(从哈佛架构切换到冯诺依曼架构):
const memory = [
8, // initial program counter
0,
0,
0,
0,
0,
0,
0,
"push",
1,
"push",
2,
"add",
"push",
3,
"add",
"print",
"exit",
0,
0,
]
尝试为此编写一个解释器。需要注意的一些细节:可变长度指令( add
与 push 1
)、定位要执行的程序、堆栈的放置位置(提示:有一些可用空间可以使用)、堆栈有限空间(注意堆栈溢出!),如何/何时停止解释程序。
请注意,在进行递归函数调用之前,您需要研究分支,即条件跳转。
关于javascript - 如何仅使用单个数组在 JavaScript 中模拟调用堆栈,我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题: https://stackoverflow.com/questions/59094750/