171 octets 1
Wooohoooo! Ça a pris la moitié de la journée, mais c'était amusant ...
Alors voilà. Je pense qu'il est conforme aux spécifications (enveloppement du pointeur de cellule, écho des caractères en entrée, lecture char par char, écho des caractères d'entrée, ...), et il semble fonctionner réellement (enfin, je n'ai pas essayé beaucoup de programmes , mais étant donné la simplicité de la langue, la couverture n'est pas si mauvaise, je pense).
Limites
Une chose importante: si votre programme brainfuck contient d'autres caractères que les 8 instructions brainfuck, ou si []elles ne sont pas bien équilibrées, il va planter sur vous, mouhahahaha!
De plus, le programme brainfuck ne peut pas dépasser 512 octets (un secteur). Mais cela semble conforme puisque vous dites que "l'exécutable Brainfuck est situé au deuxième secteur du disque" .
Dernier détail: je n'ai pas explicitement initialisé les cellules à zéro. Qemu semble le faire pour moi, et je compte sur cela, mais je ne sais pas si un vrai BIOS sur un vrai ordinateur le ferait (l'initialisation ne prendrait que quelques octets de plus, de toute façon).
Le code
(basé sur votre modèle, et d'ailleurs, merci pour cela, je n'aurais jamais essayé sans):
[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
Astuces utilisées
Ok, j'ai un peu triché. Puisque vous avez dit "étant un chargeur de démarrage, la taille du programme est comptée en octets non nuls dans le code compilé" , j'ai rendu le code plus petit en permettant des "trous" entre l'implémentation des huit opcodes brainfuck. De cette façon, je n'ai pas besoin d'une grande séquence de tests, d'une table de sauts ou de quoi que ce soit: je saute juste à "id de code d'opération" brainfuck (de 0 à 8) multiplié par 32 pour exécuter l'instruction brainfuck (vaut la peine de noter que cela signifie que la mise en œuvre des instructions ne peut pas prendre plus de 32 octets).
De plus, pour obtenir cet "identifiant d'opcode" à partir du caractère du programme brainfuck récupéré, j'ai remarqué qu'un peu de mélange était nécessaire. En effet, si nous considérons uniquement les bits 0, 1 et 4 du caractère opcode, nous nous retrouvons avec les 8 combinaisons uniques:
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.
Et, heureusement, il y a en fait un opcode qui nécessite plus de 32 octets pour être implémenté, mais c'est le dernier (aller de l'avant [). Comme il y a plus de place après, tout va bien.
Autre astuce: je ne sais pas comment fonctionne un interpréteur de brainfuck typique, mais, pour rendre les choses beaucoup plus petites, je n'ai pas réellement implémenté ]comme "Revenir en arrière après les [données si le pointeur correspondant n'est pas nul" . Au lieu de cela, je reviens toujours à la correspondante [et, à partir d'ici, réappliquons l' [implémentation typique (qui ensuite, éventuellement, se poursuit après la ]si nécessaire). Pour cela, chaque fois que je rencontre un [, je mets le "pointeur d'instruction brainfuck" actuel sur la pile avant d'exécuter les instructions internes, et quand je rencontre un], Je ramène le pointeur d'instruction. Un peu comme si c'était un appel à une fonction. Vous pourriez donc théoriquement déborder la pile en faisant de nombreuses boucles imbriquées, mais pas avec la limitation actuelle de 512 octets du code brainfuck, de toute façon.
1. Y compris les octets zéro qui faisaient partie du code lui-même, mais pas ceux qui faisaient partie d'un remplissage
Input must be redJe suis presque sûr que la plupart des chargeurs de démarrage ne prennent pas en charge la couleur de manière native.