171 Bytes 1
Wooohoooo! Es hat den halben Tag gedauert, aber es hat Spaß gemacht ...
Hier ist es also. Ich denke, es entspricht den Spezifikationen (Umlauf des Zellenzeigers, Echo der Zeichen bei der Eingabe, Lesen von Zeichen für Zeichen, Echo der Eingabezeichen, ...), und es scheint tatsächlich zu funktionieren (naja, ich habe nicht viele Programme ausprobiert Aber angesichts der Einfachheit der Sprache ist die Berichterstattung meiner Meinung nach nicht so schlecht.
Einschränkungen
Eine wichtige Sache: Wenn Ihr Brainfuck-Programm andere Zeichen als die 8 Brainfuck-Anweisungen enthält oder wenn die []nicht ausgewogen sind, stürzt es auf Sie ab, mouhahahaha!
Außerdem darf das Brainfuck-Programm 512 Byte (einen Sektor) nicht überschreiten. Dies scheint jedoch konform zu sein, da Sie sagen, "ausführbares Brainfuck befindet sich im zweiten Plattensektor" .
Letztes Detail: Ich habe die Zellen nicht explizit auf Null initialisiert. Qemu scheint es für mich zu tun, und ich verlasse mich darauf, aber ich weiß nicht, ob es ein echtes BIOS auf einem echten Computer tun würde (die Initialisierung würde sowieso nur ein paar Bytes länger dauern).
Der Code
(basierend auf Ihrer Vorlage und übrigens, danke dafür, ich hätte es nie ohne versucht):
[BITS 16]
[ORG 0x7C00]
%define cellcount 30000 ; you can't actually increase this value much beyond this point...
; first sector:
boot:
; initialize segment registers
xor ax, ax
mov ss, ax
mov ds, ax
mov es, ax
jmp 0x0000:$+5
; initialize stack
mov sp, 0x7bfe
; load brainfuck code into 0x8000
; no error checking is used
mov ah, 2 ; read
mov al, 1 ; one sector
mov ch, 0 ; cylinder & 0xff
mov cl, 2 ; sector | ((cylinder >> 2) & 0xc0)
mov dh, 0 ; head
; dl is already the drive number
mov bx, 0x8000 ; read buffer (es:bx)
int 0x13 ; read sectors
; initialize SI (instruction pointer)
mov si, bx ; 0x8000
; initialize DI (data pointer)
mov bh, 0x82
mov di, bx ; 0x8200
decode:
lodsb ; fetch brainfuck instruction character
.theend:
test al, al ; endless loop on 0x00
jz .theend
and ax, 0x0013 ; otherwise, bit shuffling to get opcode id
shl ax, 4
shl al, 2
shr ax, 1
add ax, getchar ; and compute instruction implementation address
jmp ax
align 32, db 0
getchar:
xor ah, ah
int 0x16
cmp al, 13
jne .normal
mov al, 10 ; "enter" key translated to newline
.normal:
mov byte [di], al
push di
jmp echochar
align 32, db 0
decrementdata:
dec byte [di]
jmp decode
align 32, db 0
putchar:
push di
mov al, byte [di]
echochar:
mov ah, 0x0E
xor bx, bx
cmp al, 10 ; newline needs additional carriage return
jne .normal
mov al, 13
int 0x10
mov al, 10
.normal:
int 0x10
pop di
jmp decode
align 32, db 0
incrementdata:
inc byte [di]
jmp decode
align 32, db 0
decrementptr:
dec di
cmp di, 0x8200 ; pointer wraparound check (really, was that necessary?)
jge decode
add di, cellcount
jmp decode
align 32, db 0
jumpback:
pop si
jmp jumpforward
align 32, db 0
incrementptr:
inc di
cmp di, 0x8200+cellcount ; pointer wraparound check
jl decode
sub di, cellcount
jmp decode
align 32, db 0
jumpforward:
cmp byte [di], 0
jz .skip
push si
jmp decode
.skip:
xor bx, bx ; bx contains the count of [ ] imbrication
.loop:
lodsb
cmp al, '['
je .inc
cmp al, ']'
jne .loop
test bx, bx
jz decode
dec bx
jmp .loop
.inc:
inc bx
jmp .loop
; fill sector
times (0x1FE)-($-$$) db 0
; boot signature
db 0x55, 0xAA
; second sector contains the actual brainfuck program
; currently: "Hello world" followed by a stdin->stdout cat loop
db '++++++++[>++++[>++>+++>+++>+<<<<-]>+>+>->>+[<]<-]>>.>---.+++++++..+++.>>.<-.<.+++.------.--------.>>+.>++.,[.,]'
times 0x400-($-$$) db 0
Tricks verwendet
Ok, ich habe ein bisschen geschummelt. Da Sie sagten, "ein Bootloader zu sein, wird die Größe des Programms im kompilierten Code in Bytes ungleich Null gezählt" , habe ich den Code verkleinert, indem ich "Löcher" zwischen der Implementierung der acht Brainfuck-Opcodes zugelassen habe. Auf diese Weise brauche ich keine große Sequenz von Tests, keine Sprungtabelle oder irgendetwas anderes: Ich springe einfach zu der Brainfuck-Opcode-ID (von 0 bis 8) multipliziert mit 32, um den Brainfuck-Befehl auszuführen (das ist es wert, darauf hingewiesen zu werden Dies bedeutet, dass die Implementierung der Anweisungen nicht mehr als 32 Byte dauern kann.
Um diese "Opcode-ID" aus dem Brainfuck-Programm-Zeichen zu erhalten, bemerkte ich außerdem, dass nur ein bisschen Mischen notwendig war. Betrachten wir nur die Bits 0, 1 und 4 des Opcode-Zeichens, ergeben sich die 8 eindeutigen Kombinationen:
X XX
00101100 0x2C , Accept one byte of input, storing its value in the byte at the pointer.
00101101 0x2D - Decrement (decrease by one) the byte at the pointer.
00101110 0x2E . Output the value of the byte at the pointer.
00101011 0x2B + Increment (increase by one) the byte at the pointer.
00111100 0x3C < Decrement the pointer (to point to the next cell to the left).
01011101 0x5D ] Jump back after the corresp [ if data at pointer is nonzero.
00111110 0x3E > Increment the pointer (to point to the next cell to the right).
01011011 0x5B [ Jump forward after the corresp ] if data at pointer is zero.
Und zum Glück gibt es tatsächlich einen Opcode, für dessen Implementierung mehr als 32 Bytes erforderlich sind, aber es ist der letzte (Sprung nach vorne [). Da nachher mehr Platz ist, ist alles in Ordnung.
Anderer Trick: Ich weiß nicht , wie ein typischer Gehirnfick Interpreter funktioniert, aber, um die Dinge viel kleiner, habe ich nicht tatsächlich umsetzen ]als „nach dem entsprechenden Sprung zurück , [wenn Daten auf Zeiger nicht Null sind“ . Stattdessen gehe ich immer auf die entsprechende zurück [und wende von hier aus die typische [Implementierung erneut an (die dann ]gegebenenfalls nach der erneuten erneuten Implementierung fortgesetzt wird). Aus diesem Grund [setze ich jedes Mal , wenn ich auf a stoße , den aktuellen "Brainfuck-Anweisungszeiger" auf den Stapel, bevor ich die inneren Anweisungen ausführe, und wenn ich auf a stoße]Ich stelle den Befehlszeiger zurück. Ziemlich so, als wäre es ein Aufruf einer Funktion. Sie könnten daher theoretisch den Stapel überlaufen lassen, indem Sie viele unregelmäßige Schleifen bilden, aber nicht mit der aktuellen 512-Byte-Beschränkung des Brainfuck-Codes.
1. Einschließlich der Null-Bytes, die Teil des Codes selbst waren, aber nicht derjenigen, die Teil einer Auffüllung waren
Input must be redIch bin mir ziemlich sicher, dass die meisten Bootloader von Haus aus keine Farben unterstützen.