从终端输入缓冲区加载到参数堆栈



为什么这段代码不起作用?

TIB 10 ACCEPT
TIB SP@ 1 cells - 10 cmove

在该代码中,我尝试输入一个字符串并将其存储在终端输入缓冲区中,然后将其存储在参数堆栈中。

但是有了.S 我看到这行不通。

参数堆栈向内存不足增长

示例代码的主要问题是参数堆栈向内存不足的方向增长。因此,副本目标的起点应该位于更高的内存地址(在现有/定义的参数堆栈内)。所以而不是

TIB SP@ 1 cells - 10 cmove

它应该是:

TIB SP@ 1 cells + 10 cmove

字符串的内存分配

下一个问题是参数堆栈上的字符串没有足够的存储空间。ACCEPT 留下了一个单元格(32 位系统上的四个字节),即实际字符数。使用示例输入"user10181"(9 个字符),

TIB 10 ACCEPT

结果在:

.S <1> 9  ok

暂时忘记那个额外的元素1,出于此详细说明的目的,我们在参数堆栈上分配了四个单元格(实际值,例如 235,无关紧要),在 32 位系统上分配 16 个字节:

235 DUP DUP DUP

TIB SP@ 1 cells + 10 cmove的结果是:

.S <5> 9 235 8241 541085779 541215060  ok

我们看到四个单元格中的三个(每个单元格有四个字节)已被cmove覆盖(如预期的那样)。

TIB 被终端的后续输入覆盖

不幸的是,我们复制的字节与预期不符。解码三个已更改单元格(十进制)的输出,首先来自

8241 541085779 541215060

到十六进制:

2031 20405053 20424954

然后解码为 ASCII:

20 31 20 40 50 53 20 42 49 54
   1      @  P  S     B  I  T

和反转(我们首先有高内存,测试平台是小端):

 "TIB SP@ 1 "

这是我们第二行的前十个字符,TIB SP@ 1 cells + 10 cmove.因此,很明显,终端输入缓冲器(TIB)太临时,无法在这种情况下使用。

解决方案

第三个问题的解决方案是在我们请求用户输入之前编译所有代码。例如,把它变成一个词,inputOnStack

: inputOnStack TIB 10 ACCEPT 235 DUP DUP DUP TIB SP@ 1 cells + 10 cmove ;

结果是:

inputOnStack user10181  ok
.S <5> 9 235 24881 942747697 1919251317  ok

这对应于"user10181",第十个字符是"a"(很可能来自inputOnStack中的"a")。

测试平台:

  • 树莓派,B型。
  • 操作系统:Raspbian,由 NOOBS 1.3.10 安装,发布于 2014-09-09。
  • Gforth:版本 0.7.0(随 sudo apt-get update; sudo apt-get install gforth 一起安装)

1. 更高级的代码版本可以使用实际的字符数。在任何情况下,如果此代码集成到其他代码中,它应该以一种或另一种方式 DROPped 来平衡堆栈。

非常仔细地考虑每个单词之后堆栈会发生什么。 我在下面复制了您的代码,并在每个点上用堆栈深度对其进行了注释。

( 0 ) TIB ( 1 ) 10 ( 2 ) ACCEPT ( 1 )
( 1 ) TIB ( 2 ) SP@ ( 3 ) 1 ( 4 ) cells ( 4 ) - ( 3 ) 10 ( 4 ) cmove ( 1 )

因此,当执行SP@时,它会返回指向堆栈元素 2 的指针。然后,指针递减一个单元格,从而生成指向堆栈元素 3 的指针(因为堆栈向下增长)。 然后cmove覆盖 10 个字节,即 2 个堆栈元素(猜测您正在运行 64 位元)。因此,堆栈元素 3 和 2 发生了变化。最后,cmove从堆栈中弹出三个元素,只留下一个。这是不变的。

MU!

基本上,您在这里所做的是将 CMOVE 复制到堆栈区域,在定义SP@的 Forth 上(它不是一个标准词)。所以你破坏堆栈。答案是:这样的代码不应该工作。

问题不应该是"为什么这不起作用?"而是"在什么情况下这有预期的效果?"
我们假设:

  • 这个 Forth 有一个可寻址和可写的堆栈(如果您认为这与阅读英特尔段描述符以及 POP 和 MOV 指令的详细信息相同)

  • 此时SP@指向堆栈顶部的点称为。

  • 堆栈长大了。(如果它长大了,情况就完全不同了)

  • 在调用开始时,堆栈是空的。

TIB 和 ACCEPT 是红鲱鱼,将被忽略。

 1 cells -    The pointer to the stack is changed opening up one cell
100 cmove   you overwrite one cell below the stack, 
         then the (32-bit) cell place where the result of SP@ resides *and*
         then TIB and then a couple of more bytes 

假设受保护的 Forth,最后一个字节超出堆栈,并导致分段错误。

所以如果你想使用Forth,你必须将你的思维重新调整到低水平。把记忆想象成一堆信箱,然后从那里开始。

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