Язык программирования Аргентум

(Argentum programming language: aglang.org)

Пару месяцев назад я начал новый проект - это язык программирования Argentum.

А как же Фламберг, спросите вы и будете совершенно правы. Фламберг был хорошим оценочным проектом, на котором обкатались идеи, многие из которых стали основой Аргентума - это объектная модель, интерполяция строк, легковесные лямбды. Вместе с тем было выброшено и переделано все, что мешает в больших структурированных проектах - синтаксис основанный на отступах, модульность через текстовые инклуды, тяжелый interop с Си.

Итак новый язык:

• Работает без сборщика мусора, поэтому не запинается в лучайные моменты времени, не жрет двух- трехкратный объем памяти, и не тратит лишнего процессорного времени.
• Гарантированно удаляет объекты в предсказуемые моменты времени.
• Гарантирует отсутствие утечек памяти (в отличие от Java, Rust, Swift и т.д.)
• Язык безопасен:
• Проверки типов -только динамические (но очень быстрые).
• Синтаксически невозможно обратиться по null-указателю или optional none.
• Нет висящих ссылок, и двойного удаления объектов.
• Нет race между потоками.
• Изменяемые объекты не могут шарится между иерархиями объектов, а разделяемые объекты не могут изменяться.
• Неизменяемость объектов - гарантирована. Нет const_cast, нет взлома финальности через рефлексию.
• Язык очень быстр:
• Прямая компиляция в машинный код.
• Динамическая проверка типов - пара машинных инструкций.
• Вызов методов интерфейса и приведение к интерфейсу имеет такой же порядок сложности, что и вызов обычного метода класса.
• Работа с делегатами и лямбдами не требует аллокаций.
• Счетчики в шареных объектах не используют атомарные инструкции (вообще примитивы синхронизации используются только при передаче объектов между пртоками).
• Язык компактен (hello_world.exe может быть собран в 12Kb без дополнительных DLL).
• Программа на Аргентуме может напрямую вызывать код на Си.

Flamberg: лексика

Исходный текст фламберга - это текстовый файл в utf-8 с расширением ~ или flam.

Комментарии

Комментарии начинаются с символа ";" и следуют до конца строки.

Пример:

a = 42 ; от символа ';' до конца строки - всё это - комментарий

Поскольку в Фламберге операторы не заканчиваются на точку с запятой и не бывает нескольких операторов в одной строке, я счел возможным вернуть символу ";" древнеассемблерный смысл.

Многострочные комментарии вводятся как строковые литералы. Часто в виде параметров для функций, отвечающих за генерацию документации.

Flamberg: tutorial

Первое знакомство

Hello world.

"Hello world"

Корневой уровень файла (код вне всех функций) является телом основной функции программы.
Результат этой функции выводится в консоль.
Поэтому не требуется никакого подготовительного кода (бойлерплейта) - ни объявления классов, ни объявления функции main. Не требуется даже вызывать какую-либо функцию. Достаточно просто вернуть из программы строку, и она будет напечатана.

Можно использовать Flamberg в качестве калькуллятора

2*2

Все, что возвращено из программы будет напечатано в консоль, если это конвертируется в текст.

То же, но с форматированием строки

"result={2*2}"

В строку, заключенную в кавычки можно вставлять выражения в фигурных скобках. Они вычислятся, сконвертируются в строку и вклеются в нужные места строки.

В поисках идеальной клавиатуры - 32xe

Вот!
После четырех лет опытов, и двенадцати промежуточных и просто неудачных вариантов я таки-сделал свою идеальную клавиатуру.

Так она выглядит в программе 3d моделирования

В поисках идеальной клавиатуры - 2. Вверх ногами.

Отличия от предыдущей модели:

• Клавиатура плоская и горизонтальная, пальцам удобнее нажимать сверху вниз.
• Для переключения регистров будет двигаться не корпус клавиатуры, а ладонь, лежащая на рычажке. Тогда единственным элементом, имеющим инерцию будет сама рука, что мало отличается от обычных клавиатур.

В поисках идеальной клавиатуры - 1

Зачем?

Несколько месяцев назад мне в руки попалась хорошая эргономичная мышь. В руке лежала как влитая, и была удобна настолько, что убирать руку с нее не хотелось.
Однако программисты работают пальцами по клавиатуре (и еще немного головой - в нее они пьют пиво).
Перенося руку с мыши на клаву и обратно, я стал задавать себе вопросы:

• wat$^&*ck
• и how^#%& it

И в конце концов сформировал несколько требований к своему будущему устройству ввода:

• оно должно совмещать мышь и клавиатуру,
• все действия должны выполняться не глядя на устройство и на собственные руки,
• пальцы должны лежать естественно в максимально удобной позиции,
• движения должны быть минимальными и удобными.

CPU: Виртуальная память не обязана быть сложной

Это третья статья на тему процессора. Все статьи по теме - тут: label-CPU

Современный процессор должен иметь встроенный MMU, иначе это будет микроконтроллер какой-то.
C MMU можно делать много всяких полезных штук - виртуализацию, защиту, можно запускать Linux и ворочать огромными объемами памяти имея небольшое количество RAM.

Регистры: Как это сделаю я.

Это вторая статья про самодельный процессор, который я задумал.
Все статьи собраны тут: label-CPU

Каким мог бы быть регистровый файл моего garage-made процессора?

1. Небольшим. Т. к. у нас FPGA, и к тому же надо как-то менее заратно переключать потоки.
2. Дружественным к компилятору. Внутри процедуры хочется иметь много взаимозаменяемых прямо адресуемых регистров. При входе в процедуру хочется иметь автоматическое резервирование пространства в регистровом файле.
3. Автоматическим. Операции резервирования/освобождения должен делать процессор, а не приложение.
4. Универсальным. Все типы данных - integer ALU, FPU, SIMD processing unit - должны обрабатываться в одном универсальном регистровом файле.

В качестве первого приближения:

В режиме пользователя доступны 32 32-разрядных регистра r0..r31 (позже мы сделаем их 64-разрядными).

4  из них - глобальные и не вращаются:

• r31 - Program Counter - указатель текущей исполняемой инструкции.
• r30 - Stack Pointer - Вершина стека.
• r29 - TLS Pointer - Указатель на статический блок, уникальный для каждого потока. 
• r28 - Data Segment - Указатель на статические данные, разделяемые между потоками.

r0..r27 - вращающийся регистровый стек на 28 регистров.

CPU of my dream (ru)

Я собираюсь поиграть в FPGA, и сделать простой и удобный процессор.
Некоторые решения будут оригинальными, но большинство - будут нещадно заимствоваться из разных интересных архитектур.

Начну пожалуй со сбора требований и пожеланий.

Регистры, регистры, регистры, регистры!

Прикладная архитектура процессора с точки зрения программиста крутится вокруг регистров и операций над ними.

Рассмотрим регистры общего назначения.
Если их много, человеку, компилятору и планировщику есть где разгуляться:

• Не надо бесконечно перебрасывать обрабатываемые данные между памятью и регистрами.
• Можно выполнять одновременно несколько независимых операций.
• Можно анроллить циклы.
• Можно уменьшить потребление стека при вызовах процедур.

Словом, много регистров - это хорошо.