cleanup, compilation semantics
authorken <ken@mihrtec.com>
Tue, 6 Mar 2018 02:47:41 +0000 (18:47 -0800)
committerken <ken@mihrtec.com>
Tue, 6 Mar 2018 02:47:41 +0000 (18:47 -0800)
forth.forth
forth.js
forth.wat

index 63da4a7..fb04e4d 100644 (file)
 \
 \ You should have received a copy of the GNU General Public License
 \ along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
+
+\ word EXECUTE 12 define
 16500 execute WORD 16500 29 execute
 word DEFINE 29 29 execute
-\ word EXECUTE 12 define
 word RINIT 3 define
 word NOOP 13 define
 word MODE 14336 define
-word EXECUTE-MODE 16680 define
+word EXECUTE-WORD 16680 define
 word EXECUTE-NUM 16720 define
 word INTERPRET 16400 define
 word KEY 5 define
@@ -37,6 +38,8 @@ word !CHANNEL 35 define
 word !HERE 36 define
 word HERE 28 define
 
+word STACKTRACE 46 define
+
 word ; 1 define
 word JZ: 14 define
 word JNZ: 15 define
@@ -61,42 +64,83 @@ word 2DROP 32 define
 word SWAP 26 define
 word ROT 31 define
 
+\ ' "TICK" returns address of word's execution semantics
 word ' here define
 word word find , word find find , word ; find ,
 
+\ : "COLON" sets execution semantics
 word : here define
+word : here define-does
 ' word , ' here , ' define , ' ; ,
-' : dup define-does
 
-: IWRITE-MODE ' dup , ' JNZ: , here 12 + , ' 2drop , ' ; ,
+\ :> "DOES" sets compilation semantics
+word :> here define-does
+: :> ' word , ' here , ' define-does , ' ; ,
+
+\ ::> "COLON DOES" sets execution and compilation semantics
+word ::> here define-does
+word ::> here define
+' word , ' 2dup , ' here , ' define-does , ' here , ' define , ' ; ,
+
+\ write the execution semantics of a word to memory
+: MEMORIZE-WORD ' dup , ' JNZ: , here 12 + , ' 2drop , ' ; ,
 ' 2dup , ' find , ' dup , ' JZ: , here 16 + , ' , , ' 2drop , ' ; ,
-' drop , ' LIT , ' LIT , ' , , ' EXECUTE-NUM , ' , , ' ; ,
-
-: i ' LIT , ' MODE , ' LIT , ' IWRITE-MODE , ' ! , ' ; ,
-
-\i
-\: e LIT MODE LIT EXECUTE-MODE ! ;
-\: :> word find here define-does ;
-\' :> \dup \define-does
-\: FINISH-" DROP STRING-END ;
-\: " STRING-START \: KLOOP KEY 34 =? JNZ: FINISH-" STRING-PUT JMP: KLOOP
-\:> " " swap lit lit , , lit lit , , ;
-\: IF JZ: \here \8 \+ \, ; word 2drop ;
-\:> IF \: DOIF LIT JZ: , HERE DUP , ;
-\: ELSE ;
-\:> ELSE \: DOELSE LIT JMP: , HERE DUP , SWAP HERE ! ;
-\: THEN ;
-\:> THEN \: DOTHEN HERE ! ;
-\: COMPILE-MODE dup
-\doif 2dup find dup
-  \doif dup find-does dup
-    \doif swap drop rot 2drop execute ;
-    \dothen drop , 2drop ;
+' drop , ' lit , ' lit , ' , , ' execute-num , ' , , ' ; ,
+
+\ change interpreter semantics to "memorize-word"
+: memorizing ' lit , ' mode , ' lit , ' memorize-word , ' ! , ' ; ,
+
+\ memorize the compiler
+\memorizing
+\: executing lit mode lit execute-word ! ;
+\: FINISH-" drop string-end ;
+\: " string-start \: KLOOP key 34 =? JNZ: finish-" string-put JMP: KLOOP
+\: DO"    \:> " " swap lit lit , , lit lit , , ;
+\: DOIF   \:> IF lit JZ: , here dup , ;
+\: DOELSE \:> ELSE lit JMP: , here dup , swap here ! ;
+\: DOTHEN \:> THEN here ! ;
+\: COMPILE-WORD dup
+\doif 2dup find-does dup
+  \doif rot 2drop execute ;
+  \dothen drop 2dup find dup
+  \doif , 2drop ;
   \dothen drop lit lit , execute-num , ;
-\dothen 2drop ;
-\: c LIT MODE LIT COMPILE-MODE ! ;
-\: DO" 
-\e
+\dothen 2drop \do" Compilation Error: null word" .s bye
+\: compiling lit mode lit compile-word ! ;
+
+\ compile the rest of the compiler
+\compiling
+
+\ ; "RET" compilation semantics: ends a function and returns to executing mode
+:> ; lit \' ; \, , lit \' ; \, , executing \' ; \,
+
+\ ;; "SEMIRET" compilation semantics: simply writes a return instruction
+:> ;; lit \' ; \, , ;
+
+\ <: "OVERLOAD COLON" extend previous execution semantics of word
+::> <: \compiling word 2dup find dup if here swap , define else drop here define
+then compiling ;
+
+\ <:> "OVERLOAD COLON DOES" extend previous compilation semantics of word
+::> <:> \compiling word 2dup find-does dup if here swap , define-does else drop
+here define-does then compiling ;
+
+\ execution semantics of COLON, DOES, and COLON DOES now extended to
+\ automatically switch to compilation mode
+<: : compiling ;
+<: :> compiling ;
+<: ::> compiling ;
+
+\ Multi-line comments
+::> ( key 41 =? swap -1 =? swap drop + if ;; then JMP: \' ( \, ;
+
+\ Set the number conversion base
+: BASE 14348 swap ! ;
+
+(
+  End of bootstrap process
+  beyond this point, all hope is lost
+)
 
 " watForth-32 Interactive CLI:
 " .s
index 57aac39..9c0e58d 100644 (file)
--- a/forth.js
+++ b/forth.js
@@ -16,59 +16,74 @@ const initialize = Promise.all([
   fetch('forth.wasm', {credentials: 'include', headers:{'content-type':'application/wasm'}}).then(re => re.arrayBuffer())
 ])
 window.onload = () => {
-  const simstack = []
-  const rstack = []
-
+  /* Initialize Views */
   let forthdiv = document.getElementById("forth")
   if (forthdiv === null) {
     forthdiv = document.createElement("div")
-    forthdiv.setAttribute("style","height:100%;margin:auto;width:100%;overflow-x:hidden;")
+    forthdiv.setAttribute("style","height:100%;margin:auto;width:100%;max-width:640px;overflow-x:hidden;")
     document.body.appendChild(forthdiv)
   }
   const outframe = document.createElement("div")
-  outframe.setAttribute("style", "background-color:black;padding-left:6px;padding-right:6px;color:chartreuse;height:256px;resize:vertical;display:flex;align-items:flex-end;flex-flow:row")
+  outframe.setAttribute("style", "background-color:black;padding-left:6px;padding-right:6px;color:chartreuse;height:268px;resize:vertical;display:flex;align-items:flex-end;flex-flow:row;")
   const stackview = document.createElement("pre")
   stackview.setAttribute("style", "white-space:pre-wrap;flex:0 0 8%;")
   outframe.appendChild(stackview)
   const txtoutput = document.createElement("pre")
-  txtoutput.setAttribute("style", "white-space:pre-wrap;overflow-y:scroll;flex:1 0 342px;")
+  txtoutput.setAttribute("style", "white-space:pre-wrap;max-height:256px;overflow-y:scroll;flex:1 0 342px;")
   outframe.appendChild(txtoutput)
-  const rstackview = document.createElement("pre")
+  /* const rstackview = document.createElement("pre")
   rstackview.setAttribute("style", "white-space:pre-wrap;flex:0 1 8%;")
-  outframe.appendChild(rstackview)
+  outframe.appendChild(rstackview) */
   const memview = document.createElement("pre")
-  memview.setAttribute("style", "white-space:pre-wrap;flex:0 0 8%;")
+  memview.setAttribute("style", "padding-left: 8px; white-space:pre-wrap;flex:0 0 88px;")
   outframe.appendChild(memview)
   const txtinput = document.createElement("textarea")
   txtinput.setAttribute("autofocus", "true")
   txtinput.setAttribute("wrap", "hard")
-  txtinput.setAttribute("style", "resize:none;white-space:pre;margin-left:8%;width:60%;")
-  txtinput.oninput = () => txtinput.rows = (txtinput.value.match(/[\n]/g) || [1]).length + 1;
+  txtinput.setAttribute("style", "resize:none;white-space:pre;margin-left:8%;width:75%;")
+  txtinput.oninput = () => txtinput.setAttribute("rows", ((txtinput.value.match(/[\n]/g) || [1]).length + 1).toString());
   txtinput.oninput()
   forthdiv.appendChild(outframe)
   forthdiv.appendChild(txtinput)
+
+  /* Initialize State */
+  const simstack = []
+  const rstack = []
   let wasmMem
   let forth
+  const dictionary = { EXECUTE: 12 }
+  const doesDictionary = {}
+
+  /* Environment functions */
   const output = {
     print: (string) => txtoutput.textContent += `\\\ => ${string} \n`
   }
+  const wasmString = (addr, u) =>
+        String.fromCharCode.apply(
+          null,
+          new Uint16Array(wasmMem.buffer, addr, u >> 1)
+        )
   const updateViews = () => {
-    stackview.textContent = simstack.join('\n')
-    rstackview.textContent = rstack.join('\n')
+    const base = new DataView(wasmMem.buffer, 14348 /* base */, 4).getUint32(0,true)
+    stackview.textContent = simstack.map((v) => v.toString(base)).join('\n')
+    // rstackview.textContent = rstack.join('\n')
     let cnt = 0;
-    const maxBytes = 12
+    const maxBytes = 64
     let here = new DataView(wasmMem.buffer, 14340 /* here */, 4).getUint32(0,true)
     memview.textContent = Array.from(new Uint8Array(wasmMem.buffer, here - maxBytes, maxBytes), (v) => {
       cnt++;
       v = ('0' + (v & 0xFF).toString(16)).slice(-2)
       if (cnt === maxBytes)
         return v
+      if ((cnt % 16) === 0)
+        return `${v}\n=> ${(here -maxBytes + cnt).toString(base)}\n`
       if ((cnt % 4) === 0)
-        return v + '\n==\n'
-      return v + '\n'
+        return `${v}\n`
+      return `${v} `
     }).join('')
     outframe.scrollTop = outframe.scrollHeight
   }
+
   /* Input capture */
   let stdin = ""
   txtinput.addEventListener('keydown', (event) => {
@@ -93,6 +108,7 @@ window.onload = () => {
         event.stopPropagation()
         forth()
         updateViews()
+        txtoutput.scrollTop = txtoutput.scrollHeight
       }
       break
     case "Backspace":
@@ -117,10 +133,8 @@ window.onload = () => {
         new Uint16Array(wasmMem.buffer, readAddr, maxBytes >> 1)
       ))
   }]
-  const dictionary = {
-    EXECUTE: 12
-  }
-  const doesDictionary = {}
+
+  /* System runtime */
   const wasmImport = {
     env: {
       pop: () => simstack.pop(),
@@ -143,7 +157,7 @@ window.onload = () => {
         //"textEntry" or any third party protocols like activitypub
         console.log(`fetch ${channel} ${reqAddr}`)
       },
-      sys_echo: (val) => output.print(`${val} `),
+      sys_echo: (val, base) => output.print(`${val.toString(base)} `),
       sys_echochar: (val) => output.print(String.fromCharCode(val)),
       sys_reflect: (addr) => {
         console.log(`reflect: ${addr}: ${
@@ -151,34 +165,14 @@ window.onload = () => {
               .getUint32(0,true)
       }`)
       },
-      vocab_get: (addr, u) => {
-        const word = String.fromCharCode.apply(
-         null,
-         new Uint16Array(wasmMem.buffer, addr, u >> 1)
-        )
-        const answer = dictionary[word.toUpperCase()]
-        if (answer === undefined)
-         return 0
-        return answer
-      },
-      vocab_set: (addr, u, num) => {
-        const word = String.fromCharCode.apply(
-         null,
-         new Uint16Array(wasmMem.buffer, addr, u >> 1)
-        )
-        dictionary[word.toUpperCase()] = num
-        return 0
-      },
-      does_get: (u) => doesDictionary[u] || 0,
-      does_set: (u, v) => doesDictionary[u] = v,
+      vocab_get: (addr, u) => dictionary[wasmString(addr, u).toUpperCase()] || 0, 
+      vocab_set: (addr, u, v) => dictionary[wasmString(addr, u).toUpperCase()] = v,
+      does_get: (addr, u) => doesDictionary[wasmString(addr, u).toUpperCase()] || 0,
+      does_set: (addr, u, v) => doesDictionary[wasmString(addr, u).toUpperCase()] = v,
       is_whitespace: (key) => /\s/.test(String.fromCharCode(key)),
-      sys_stack: () => console.log(`[${simstack}]`),
+      sys_stack: () => console.log(`[${simstack}][${rstack}]`),
       sys_parsenum: (addr, u, base) => {
-        const word = String.fromCharCode.apply(
-         null,
-         new Uint16Array(wasmMem.buffer, addr, u >> 1)
-        )
-        const answer = Number.parseInt(word, base)
+        const answer = Number.parseInt(wasmString(addr, u), base)
         if (Number.isNaN(answer))
           return -1
         new DataView(wasmMem.buffer, addr, 4).setUint32(0,answer,true)
index 61cbb22..666cc81 100644 (file)
--- a/forth.wat
+++ b/forth.wat
   (import "env" "sys_fetch" (func $sys_fetch (param i32 i32) (result i32)))
   (import "env" "sys_listen" (func $sys_listen (param i32) (result i32)))  
   (import "env" "sys_write" (func $sys_write (param i32 i32 i32) (result i32)))
-  (import "env" "sys_echo" (func $sys_echo (param i32)))
+  (import "env" "sys_echo" (func $sys_echo (param i32 i32)))
   (import "env" "sys_echochar" (func $sys_echochar (param i32)))  
   (import "env" "sys_reflect" (func $sys_reflect (param i32)))
   (import "env" "vocab_get" (func $vocab_get (param i32 i32) (result i32)))
   (import "env" "vocab_set" (func $vocab_set (param i32 i32 i32)))
-  (import "env" "does_get" (func $does_get (param i32) (result i32)))
-  (import "env" "does_set" (func $does_set (param i32 i32)))
+  (import "env" "does_get" (func $does_get (param i32 i32) (result i32)))
+  (import "env" "does_set" (func $does_set (param i32 i32 i32)))
   (import "env" "is_whitespace" (func $is_whitespace (param i32) (result i32)))
   (import "env" "sys_parsenum" (func $sys_parsenum (param i32 i32 i32) (result i32)))
   (import "env" "sys_stack" (func $sys_stack))
     i32.const 14340
     i32.load
     set_local $here
+    (; Load "start" into esi, then restore "start" to "quit" ;)
     i32.const 14344
     i32.load
     set_local $esi
+    i32.const 14344
+    i32.const 16384
+    i32.store
+    (; "start" will be a normal quit, unless cirumvented in this run ;)
     get_global $inbuf_data
     set_local $inbuf_head
     i32.const 14352
       block $words block $here block $dictset block $dup2 block $rot block $drop2
       block $comma block $subtract block $keychan block $sethere block $eqbool
       block $echostring block $strstart block $strput block $strend block $fetchinc
-      block $setinc block $finddoes block $definedoes
+      block $setinc block $finddoes block $definedoes block $stacktrace
         get_local $eax
         br_table $op0 $ret (;2;)$lit $rinit (;4;)$word $key (;6;)$dup $plus
         (;8;)$jmp $emit (;10;)$fetch $set (;12;)$execute $noop (;14;)$jz $jnz
         (;28;)$here $dictset (;30;)$dup2 $rot (;32;)$drop2 $comma
         (;34;)$subtract $keychan (;36;)$sethere $eqbool (;38;)$echostring $strstart
         (;40;)$strput $strend (;42;)$fetchinc $setinc (;44;)$finddoes $definedoes
-        (;46;)$default
+        (;46;)$stacktrace $default
+      end ;; stacktrace
+        call $sys_stack
+        get_local $esi
+        call $sys_reflect
+        br $next
       end ;; definedoes
+        call $pop
+        call $rpush
         call $pop
         set_local $eax
         call $pop
         get_local $eax
+        call $rpop
         call $does_set
         br $next
       end ;; finddoes
         call $pop
+        set_local $eax
+        call $pop
+        get_local $eax
         call $does_get
         call $push
         br $next
         br $next
       end ;; emit (.)
         call $pop
+        i32.const 14348
+        i32.load
         call $sys_echo
         br $next
       end ;; noop2