ฉันเคยได้ยินเกี่ยวกับความคิดในการบูตภาษานั่นคือการเขียนคอมไพเลอร์ / ล่ามสำหรับภาษาในตัวเอง ฉันสงสัยว่ามันจะสำเร็จได้อย่างไรและมองไปรอบ ๆ และเห็นใครบางคนบอกว่ามันทำได้เพียงอย่างเดียว
สำหรับฉันแล้วสิ่งเหล่านี้ดูเหมือนจะไม่ใช่การบูตภาษาในแง่ที่ว่าทั้งคู่ต้องการการสนับสนุนจากภายนอก มีวิธีเขียนคอมไพเลอร์ในภาษาของตัวเองหรือไม่?
คำตอบ:
มีวิธีเขียนคอมไพเลอร์ในภาษาของตัวเองหรือไม่?
คุณต้องมีภาษาที่มีอยู่ในการเขียนคอมไพเลอร์ใหม่ของคุณหากคุณกำลังเขียนใหม่พูดว่าคอมไพเลอร์ C ++ คุณเพียงแค่เขียนใน C ++ และคอมไพล์ด้วยคอมไพเลอร์ที่มีอยู่ก่อน ในทางกลับกันหากคุณสร้างคอมไพเลอร์สำหรับภาษาใหม่เรียกว่า Yazzleof คุณจะต้องเขียนคอมไพเลอร์ใหม่ในภาษาอื่นก่อน โดยทั่วไปนี่จะเป็นภาษาโปรแกรมอื่น แต่ไม่จำเป็นต้องเป็น สามารถประกอบหรือถ้าจำเป็นรหัสเครื่อง
หากคุณกำลังจะบูตคอมไพเลอร์สำหรับ Yazzleof โดยทั่วไปคุณจะไม่เขียนคอมไพเลอร์สำหรับภาษาเต็มในตอนแรก แทนที่จะเขียนคอมไพเลอร์สำหรับ Yazzle-lite ซึ่งเป็นชุดย่อยที่เล็กที่สุดที่เป็นไปได้ของ Yazzleof ( อย่างน้อยก็เป็นส่วนย่อยที่ค่อนข้างเล็ก ) จากนั้นใน Yazzle-lite คุณจะต้องเขียนคอมไพเลอร์สำหรับภาษาเต็ม (เห็นได้ชัดว่าสิ่งนี้สามารถเกิดขึ้นซ้ำ ๆ แทนที่จะเป็นการกระโดดครั้งเดียว) เนื่องจาก Yazzle-lite เป็นชุดย่อยที่เหมาะสมของ Yazzleof ตอนนี้คุณมีคอมไพเลอร์ที่สามารถรวบรวมตัวเองได้
มีบทความที่ดีมากเกี่ยวกับการบูตคอมไพเลอร์จากระดับต่ำสุดที่เป็นไปได้ (ซึ่งในเครื่องสมัยใหม่นั้นเป็นโปรแกรมแก้ไขเลขฐานสิบหก) ที่มีชื่อว่าBootstrapping คอมไพเลอร์อย่างง่ายจากอะไรเลย มันสามารถพบได้ที่https://web.archive.org/web/20061108010907/http://www.rano.org/bcompiler.html
คำอธิบายที่คุณอ่านถูกต้อง มีการอภิปรายเรื่องนี้ในคอมไพเลอร์: หลักการเทคนิคและเครื่องมือ (Dragon Book):
น่าสนใจสุดอภิปรายนี้อยู่ใน Unix ร่วมสร้างเคน ธ อมป์สัน 's รางวัลทัวริงบรรยาย
เขาเริ่มต้นด้วย:
สิ่งที่ฉันกำลังจะอธิบายคือหนึ่งในปัญหา "ไก่กับไข่" จำนวนมากที่เกิดขึ้นเมื่อคอมไพเลอร์เขียนด้วยภาษาของตนเอง ในความง่ายนี้ฉันจะใช้ตัวอย่างเฉพาะจากคอมไพเลอร์ C
และดำเนินการต่อเพื่อแสดงให้เห็นว่าเขาเขียนเวอร์ชันของคอมไพเลอร์ Unix C ที่จะอนุญาตให้เขาเข้าสู่ระบบโดยไม่ต้องใช้รหัสผ่านเสมอเพราะคอมไพเลอร์ C จะจดจำโปรแกรมล็อกอินและเพิ่มรหัสพิเศษ
รูปแบบที่สองมุ่งเป้าไปที่คอมไพเลอร์ C รหัสแทนที่คือโปรแกรมสร้างขึ้นใหม่ของตัวเอง Stage I ที่แทรกม้าโทรจันทั้งสองตัวลงในคอมไพเลอร์ สิ่งนี้ต้องการขั้นตอนการเรียนรู้ดังในตัวอย่าง Stage II ก่อนอื่นเรารวบรวมซอร์สที่แก้ไขด้วยคอมไพเลอร์ C ปกติเพื่อสร้างไบนารีที่ถูกบั๊ก เราติดตั้งไบนารีนี้เป็น C อย่างเป็นทางการขณะนี้เราสามารถลบจุดบกพร่องออกจากแหล่งที่มาของคอมไพเลอร์และไบนารีใหม่จะใส่ข้อบกพร่องอีกครั้งเมื่อใดก็ตามที่มีการรวบรวม แน่นอนคำสั่งล็อกอินจะยังคงบั๊กโดยไม่มีการติดตามแหล่งที่มาใด ๆ
วิธีที่ฉันเคยได้ยินคือการเขียนคอมไพเลอร์ที่ จำกัด อย่างยิ่งในภาษาอื่นจากนั้นใช้เพื่อรวบรวมเวอร์ชันที่ซับซ้อนมากขึ้นโดยเขียนด้วยภาษาใหม่ จากนั้นเวอร์ชันที่สองนี้สามารถใช้เพื่อคอมไพล์ตัวเองและเวอร์ชันถัดไป ทุกครั้งที่คอมไพล์เวอร์ชันสุดท้ายจะถูกใช้
นี่คือคำจำกัดความของbootstrapping:
กระบวนการของระบบง่ายๆที่เปิดใช้งานระบบที่ซับซ้อนมากขึ้นซึ่งมีจุดประสงค์เดียวกัน
แก้ไข: บทความ Wikipedia เกี่ยวกับการบูตคอมไพเลอร์ครอบคลุมแนวคิดที่ดีกว่าฉัน
ดูวิทยุวิศวกรรมซอฟต์แวร์พอดคาสต์ตอนที่ 61 (2007-07-06) ซึ่งกล่าวถึง GCC คอมไพเลอร์ภายในตลอดจนกระบวนการบูต GCC
โดนัลด์อี. Knuthสร้างเว็บโดยการเขียนคอมไพเลอร์ในนั้นจากนั้นรวบรวมด้วยมือไปยังแอสเซมบลีหรือโค้ดเครื่อง
ตามที่ฉันเข้าใจล่ามLisp ตัวแรกถูกบูตโดยการรวบรวมฟังก์ชันตัวสร้างและตัวอ่านโทเค็นด้วยมือ จากนั้นล่ามที่เหลือจะถูกอ่านจากแหล่งที่มา
คุณสามารถตรวจสอบตัวเองได้โดยอ่านเอกสารต้นฉบับของ McCarthy, ฟังก์ชันวนซ้ำของนิพจน์เชิงสัญลักษณ์และการคำนวณโดยเครื่องจักรตอนที่ 1
อีกทางเลือกหนึ่งคือการสร้างเครื่อง bytecode สำหรับภาษาของคุณ (หรือใช้เครื่องที่มีอยู่หากคุณสมบัติไม่ได้ผิดปกติมากนัก) และเขียนคอมไพเลอร์ไปยัง bytecode ไม่ว่าจะใน bytecode หรือในภาษาที่คุณต้องการโดยใช้ตัวกลางอื่นเช่น a ชุดเครื่องมือ parser ซึ่งแสดงผล AST เป็น XML จากนั้นคอมไพล์ XML เป็น bytecode โดยใช้ XSLT (หรือรูปแบบอื่นที่ตรงกับภาษาและการแทนค่าแบบต้นไม้) ไม่ได้ลบการพึ่งพาภาษาอื่น แต่อาจหมายความว่างาน bootstrapping ส่วนใหญ่จะจบลงในระบบสุดท้าย
มันเป็นเวอร์ชันวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์ของความขัดแย้งระหว่างไก่กับไข่ ฉันไม่สามารถคิดวิธีที่จะไม่เขียนคอมไพเลอร์เริ่มต้นในแอสเซมเบลอร์หรือภาษาอื่น ๆ ถ้าทำได้ฉันควรจะทำ Lisp ได้
จริงๆแล้วฉันคิดว่า Lisp เกือบจะมีคุณสมบัติ ตรวจสอบรายการวิกิพีเดีย อ้างอิงจากบทความ, ฟังก์ชั่น EVAL เสียงกระเพื่อมสามารถดำเนินการบนIBM 704ในรหัสเครื่องกับคอมไพเลอร์ฉบับสมบูรณ์ (เขียนในเสียงกระเพื่อมเอง) เข้ามาเป็นในปี 1962 ที่เอ็มไอที
คอมไพเลอร์หรือระบบบูตบางตัวเก็บทั้งรูปแบบซอร์สและรูปแบบอ็อบเจ็กต์ไว้ในที่เก็บ:
ocamlเป็นภาษาที่มีทั้งตัวแปล bytecode (เช่นคอมไพเลอร์ไปยัง Ocaml bytecode) และคอมไพเลอร์ดั้งเดิม (ถึง x86-64 หรือ ARM ฯลฯ ... แอสเซมเบลอร์) ที่เก็บ svn มีทั้งซอร์สโค้ด (ไฟล์*/*.{ml,mli}) และboot/ocamlcรูปแบบbytecode (ไฟล์) ของคอมไพเลอร์ ดังนั้นเมื่อคุณสร้างมันเป็นครั้งแรกโดยใช้ bytecode (ของคอมไพเลอร์เวอร์ชันก่อนหน้า) เพื่อคอมไพล์ตัวเอง ในภายหลัง bytecode ที่คอมไพล์ใหม่จะสามารถรวบรวมคอมไพเลอร์เนทีฟได้ ดังนั้นที่เก็บ Ocaml svn จึงมีทั้ง*.ml[i]ไฟล์ต้นฉบับและไฟล์boot/ocamlcbytecode
สนิมดาวน์โหลดคอมไพเลอร์ (ใช้wgetดังนั้นคุณต้องเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตที่ทำงาน) รุ่นก่อนหน้าของไบนารีการรวบรวมตัวเอง
MELTเป็นเสียงกระเพื่อมเหมือนภาษาในการปรับแต่งและขยายGCC มันถูกแปลเป็นรหัส C ++ โดยนักแปลที่บูตเครื่อง โค้ด C ++ ที่สร้างขึ้นของตัวแปลจะถูกแจกจ่ายดังนั้นที่เก็บ svn จึงมีทั้ง*.meltไฟล์ต้นฉบับและไฟล์melt/generated/*.cc"อ็อบเจ็กต์" ของตัวแปล
ระบบปัญญาประดิษฐ์CAIAของ J.Pitrat เป็นระบบที่สร้างขึ้นเองทั้งหมด มีให้ใช้งานเป็นชุดของ[A-Z]*.cไฟล์ที่สร้างขึ้นหลายพันไฟล์ (รวมถึงdx.hไฟล์ส่วนหัวที่สร้างขึ้นด้วย) พร้อมด้วยชุด_[0-9]*ไฟล์ข้อมูลหลายพันไฟล์
คอมไพเลอร์ Scheme หลายตัวยังบูตได้ Scheme48, โครงการไก่, ...