बूटलोडर गोल्फ: ब्रेनफ ***


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एक बूटलोडर बनाएं जो ब्रेनफैक प्रोग्राम को निष्पादित करता है। यह , इसलिए कम से कम बाइट्स वाला कार्यक्रम जीत जाता है। बूटलोडर होने के कारण, प्रोग्राम का आकार संकलित कोड में गैर-शून्य बाइट्स में गिना जाता है।

Brainfuck

30000 8-बिट अतिप्रवाह कोशिकाएं। सूचक ऊपर लपेटता है।

संचालन के बारे में कुछ नोट्स:

  • इनपुट को इस तरह से पढ़ा जाना चाहिए कि सभी मुद्रण योग्य ASCII वर्ण सही ढंग से समर्थित हैं। अन्य कीस्ट्रोक्स या तो एक मनमाना चरित्र डाल सकते हैं या कुछ भी नहीं कर सकते हैं।
  • उपयोगकर्ता इनपुट पढ़ना चरित्र बफ़र्ड होना चाहिए, बफ़र लाइन नहीं।
  • उपयोगकर्ता इनपुट पढ़ने के लिए वर्ण सम्मिलित करना चाहिए।
  • आउटपुट को कोड पेज 437 या आपके अंतर्निहित वीजीए एडेप्टर डिफ़ॉल्ट कोडपेज का पालन करना चाहिए ।

बूटलोडर

यह एक x86 बूटलोडर है। एक बूटलोडर पारंपरिक 55 AAअनुक्रम के साथ समाप्त होता है । आपका कोड या तो VirtualBox, Qemu या अन्य प्रसिद्ध x86 एमुलेटर पर चलना चाहिए।

डिस्क

एक्ज़क्यूटेबल ब्रेनफ़क आपके डिस्क लोडर के ठीक बाद दूसरे डिस्क सेक्टर में स्थित है, जिसे आमतौर पर एमबीआर सेक्शन में रखा जाता है, जो डिस्क पर पहला सेक्टर है। अतिरिक्त कोड (510 बाइट्स पर कोई भी कोड) अन्य डिस्क क्षेत्रों में स्थित हो सकता है। आपके स्टोरेज डिवाइस में हार्ड ड्राइव या फ्लॉपी डिस्क होनी चाहिए।

stdio

बेशक, बूटलोडर में ऑपरेटिंग सिस्टम की IO क्षमताओं तक पहुंच नहीं हो सकती है। इसलिए टेक्स्ट इनपुट को प्रिंट करने और यूजर इनपुट पढ़ने के बजाय BIOS फ़ंक्शन का उपयोग किया जाता है।

खाका

आरंभ करने के लिए, यहाँ Nasm (Intel syntax) असेंबली में लिखा गया एक सरल टेम्पलेट है:

[BITS 16]
[ORG 0x7c00]

; first sector:

boot:
    ; initialize segment registers
    xor ax, ax
    mov ds, ax
    mov es, ax
    mov ss, ax

    ; 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


; fill sector
times (0x200 - 2)-($-$$) db 0

; boot signature
db 0x55, 0xaa

; second sector:

db 'brainfuck code here'

times 0x400-($-$$) db 0

यह संकलन बहुत आसान है:

nasm file.asm -f bin -o boot.raw

और इसे चलाते हैं। उदाहरण के लिए, Qemu के साथ:

qemu-system-i386 -fda boot.raw

अतिरिक्त जानकारी: ओस्देव विकी , विकिपीडिया


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Input must be redमुझे पूरा यकीन है कि अधिकांश बूटलोडर्स मूल रूप से रंग का समर्थन नहीं करते हैं।
निधि मोनिका का मुकदमा

4
एक युवा डेवलपर्स को यह बताना चाहिए कि फ्लॉपी डिस्क क्या है!
बोबेल

1
बूटलोडर के साथ @bobbel आइए शुरू
Bálint

5
ऐसा नहीं है कि मुझे यह शीर्षक अपमानजनक लगता है, लेकिन यह कैसे संभव है? मेटा के अनुसार , शीर्षक में "ब्रेनफक" डालना असंभव है।
DJMcMayhem

क्या हम 30k से अधिक कोशिकाओं का उपयोग कर सकते हैं?
कैलकुलेटरफैनलाइन

जवाबों:


13

171 बाइट्स 1

Wooohoooo! इसमें आधा दिन लगा, लेकिन यह मजेदार था ...

तो, यहाँ यह है। मुझे लगता है कि यह ऐनक के अनुरूप है (सेल पॉइंटर का रैपराउंड, इनपुट पर वर्णों की प्रतिध्वनि, चार द्वारा चार का पाठ, इनपुट चार की गूंज ...), और यह वास्तव में काम करने लगता है (ठीक है, मैंने कई कार्यक्रमों की कोशिश नहीं की। , लेकिन भाषा की सरलता को देखते हुए, कवरेज उतना बुरा नहीं है, मुझे लगता है)।

सीमाएं

एक महत्वपूर्ण बात: यदि आपके ब्रेनफक प्रोग्राम में 8 ब्रेनफक निर्देशों की तुलना में अन्य वर्ण हैं, या यदि []वे अच्छी तरह से संतुलित नहीं हैं, तो यह आप पर दुर्घटना करेगा, मौहहा!

इसके अलावा, ब्रेनफक प्रोग्राम 512 बाइट्स (एक सेक्टर) से अधिक नहीं हो सकता है। लेकिन जब से आप कहते हैं कि "निष्पादन योग्य ब्रेनफैक दूसरे डिस्क क्षेत्र में स्थित है", यह अनुरूप है।

अंतिम विवरण: मैंने स्पष्ट रूप से कोशिकाओं को शून्य से प्रारंभ नहीं किया था। Qemu मेरे लिए ऐसा लगता है, और मैं इस पर भरोसा कर रहा हूं, लेकिन मुझे नहीं पता कि एक वास्तविक कंप्यूटर पर एक वास्तविक BIOS यह करेगा (आरंभीकरण बस कुछ बाइट्स और अधिक ले जाएगा, वैसे भी)।

कोड

(आपके खाके के आधार पर, और वैसे भी, इसके लिए धन्यवाद, मैंने कभी इसके बिना कोशिश नहीं की होगी):

[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

ट्रिक्स का इस्तेमाल किया

ठीक है, मैंने थोड़ा धोखा दिया। चूंकि आपने कहा था "एक बूटलोडर होने के कारण, प्रोग्राम का आकार संकलित कोड में गैर-शून्य बाइट्स में गिना जाता है" , मैंने आठ ब्रेनफॉक ऑपकोड के कार्यान्वयन के बीच "छेद" की अनुमति देकर कोड को छोटा कर दिया। इस तरह, मुझे परीक्षणों के एक बड़े अनुक्रम की आवश्यकता नहीं है, एक जंप टेबल, या कुछ भी: मैं सिर्फ ब्रेनफॉक "ओपोड आईडी" (0 से 8 तक) को 32 से गुणा करता हूं जो ब्रेनफैक निर्देश को निष्पादित करने के लिए गुणा करता है (ध्यान दें) इसका मतलब है कि निर्देशों का कार्यान्वयन 32 से अधिक बाइट्स नहीं ले सकता है)।

इसके अलावा, इस "opcode आईडी" को प्राप्त करने के लिए ब्रेनफक प्रोग्राम वर्ण से प्राप्त किया, मैंने देखा कि बस थोड़ा सा फेरबदल आवश्यक था। वास्तव में, यदि हम केवल बिट्स 0, 1 और 4 के ओपकोड चरित्र पर विचार करते हैं, तो हम 8 अद्वितीय संयोजनों को समाप्त करते हैं:

   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.

और, मेरे लिए भाग्यशाली है, वास्तव में एक ओपकोड है जिसे लागू करने के लिए 32 से अधिक बाइट्स की आवश्यकता होती है, लेकिन यह आखिरी है (आगे कूदो [)। के बाद और अधिक कमरा है, सब कुछ ठीक है।

अन्य चाल: मुझे नहीं पता कि एक विशिष्ट ब्रेनफैक दुभाषिया कैसे काम करता है, लेकिन, चीजों को बहुत छोटा करने के लिए, मैंने वास्तव ]में "इसी के बाद वापस कूदें [यदि सूचक पर डेटा नॉनजेरो है " के रूप में लागू नहीं किया । इसके बजाय, मैं हमेशा संबंधित पर वापस जाता हूं [, और, यहां से, विशिष्ट [कार्यान्वयन को फिर से लागू करता हूं (जो तब, अंततः, ]यदि आवश्यक हो तो फिर से आगे बढ़ता है )। इसके लिए, हर बार [जब मैं एक एनकाउंटर करता हूं, तो मैं आंतरिक निर्देशों को निष्पादित करने से पहले स्टैक पर वर्तमान "ब्रेनफक इंस्ट्रक्शन पॉइंटर" डालता हूं, और जब मैं एक मुठभेड़ करता हूं], मैं निर्देश सूचक वापस पॉप। बहुत सुंदर के रूप में अगर यह एक समारोह के लिए एक कॉल था। इसलिए आप सैद्धांतिक रूप से स्टैक को कई imbricated छोरों को बनाकर ओवरफ्लो कर सकते हैं, लेकिन ब्रेनफक कोड के वर्तमान 512-बाइट्स सीमा के साथ, वैसे भी नहीं।


1. शून्य बाइट्स को शामिल करना जो स्वयं कोड का हिस्सा थे, लेकिन उन नहीं जो कुछ पैडिंग का हिस्सा थे

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