アセンブラをゼロから作って自作コンパイラをアセンブルするまで(日記)
GNU Assembler互換(サブセット)のアセンブラをGo言語でフルスクラッチで作ってみました。 開発22日目で自作Goコンパイラ(をセルフホストしたときに出力される20万行のアセンブリ)をアセンブルすることに成功しました。 どうやって作ったかというと、小さいコードを GNU Assembler (以下 as) に食わせて出力されたバイナリを観察する、を繰り返して中のロジックを推定し再現しました。as の実装は見ていません。(一瞬見たけど巨大すぎて何もわからなかった) アセンブラ自作は、やってみるとコンパイラ自作よりだいぶ簡単でハマりポイントも少ないので、学習テーマとしてはおすすめです。2箇所ほど難所(命令エンコーディングのルールを理解するのと、ジャンプ命令の最適化)がありましたがそれ以外はさくさく楽しく作れました。 作ってみた結果、アセンブリ言語の理解が深まったのはもちろんのこと、E
Rustで自作プログラミング言語を自作x86_64アセンブラでセルフホスティングした記録
この記事は言語実装 Advent Calendar 2022の23日目の記事です。 導入 2021年、私は llrl という自作プログラミング言語のセルフホスティングに取り組みました。 セルフホスティングには成功し、生成された処理系の実行ファイルのバイナリが完全一致するところまで辿り着きましたが、この言語処理系のバックエンドは「LLVMを使う」で終わっていたので、バックエンドの実装にもっと目を向けたいと思いました。そこで2022年は、この言語処理系に 新たにx86_64を直接ターゲットとするバックエンドを追加し、LLVMを用いずにセルフホスティングできるようにしました。 本記事はこの取り組みの振り返りとなります。 自作プログラミング言語の特徴とバックエンドの要件 llrlには大きな特徴が2つあります。 Hindley-Milnerベースの型推論による静的型付け (+型クラス) Lisp-l
Goコンパイラをゼロから作ってセルフホスト達成するまで / How I wrote a self hosted Go compiler from scratch
Go Conference Tokyo 2019 Autumnでの発表資料です。
Cコンパイラを作ろう！
こんにちは、21Bのseasonです。この記事はtraP夏のブログリレー3日目の記事です。 自作Cコンパイラでセルフホスト達成しました。 リポジトリ: https://github.com/season1618/c-compiler/tree/main 自作Cコンパイラでセルフホスト達成しました！！！！！！🎉🎉🎉https://t.co/8fLIAJWksQ pic.twitter.com/2fgH5sKoZ0 — season (@season1618) July 27, 2022 実際にどうやって作るかを書くと長くなるので、ここでは経緯とか完成までの流れとかを書こうと思います。一応開発メモは以下に上げておきました。 開発メモ: https://github.com/season1618/note/blob/main/cs/c-compiler/index.md 経緯 大学の講義で
GitHub - yubrot/llrl: An experimental Lisp-like programming language
llrl mainly borrows its design from OCaml, Rust, Haskell, and Scheme. Statically-typed Hindley-Milner based type system Supports type classes Lisp-like syntax + macros Uses S-expressions to write programs Macros are compiled and executed at compile-time (JIT) Self-hosting AOT compiler implementation There are Rust implementation (llrl0) and llrl implementation (llrl1) Multiple backends llvm backen
Rust + LLVMでプログラミング言語を自作してセルフホスティングした話
llrlは自作のプログラミング言語です。大きな特徴が2つあります。 Hindley-Milnerベースの型推論による静的型付け (+型クラス) Lisp-likeなS式によるシンタックスとLLVM JITによるマクロ この言語の処理系をRustとLLVMを用いて実装し、それをllrl上に移植してセルフホスティングを試みました。無事セルフホスティングを達成したので、取り組んだことやモチベーションなどを順に振り返りたいと思います。 LLVMについては、フロントエンド側・バックエンド側ともに既にいくらかの解説記事が見られるため、概要は省略します。今回は新たなプログラミング言語のバックエンドとしてLLVMを用いるので、LLVMのフロントエンド側の実装がメインとなります。 事の発端: LLVM Kaleidoscopeチュートリアル Kaleidoscopeは、LLVMのチュートリアルにおいて実装す
自作Cコンパイラでセルフホスティングを達成した
低レイヤを知りたい人のためのCコンパイラ作成入門（以降「低レイヤ」）を参考にして作り始めたCコンパイラがようやくセルフホスティングできるようになったので、 今までの経験をメモしておく。 リポジトリはこちら：https://github.com/tyfkda/xcc 動機XV6という学習用OSをひとまず使えるものにしたいなぁと思っていて、Cコンパイラが動けばXV6上で開発できるようになるのでぜひとも動かしたいと思っていた。 しかし既存のソースだとCからアセンブリを出力するだけで、アセンブラやリンカはgccを使うとかしていることが多くて、そのままだと動かすのが難しいのではないかと思っていた。 「低レイヤ」もその方式なんだけど、それを直接バイナリを出力する方法で実装したらできるのではないかと、始めてみた。 進め方「低レイヤ」では最初に整数１個をコンパイルできるだけというミニマルな状態から始めて、
Cコンパイラを作るときのlibcとの付き合い方 - Qiita
Cコンパイラを作っていると、セルフホストを目指した瞬間、今まで味方だったlibcとの対決を迫られる熱い展開になります 前提 低レイヤを知りたい人のためのCコンパイラ作成入門 C言語でCコンパイラを書いてセルフホストを目指す場合の話 x86_64のLinuxとgcc 上記の環境に限った話かどうかについては明記しない予定 libcを使わない つまり自分でlibc（の一部）を書きます ファイルIO（標準出力も含む）とメモリ操作（例えばalloc/cpy/cmpな各種）など、いくつか必須っぽいものがある libcにはシステムコールラッパーとしての役割がある 自分でlibcを実装する場合にはシステムコールをアセンブリで出力する システムコールのABIは、C言語の関数呼び出しABIとは異なる 引数と返り値の扱いについてはABIが同じOSもあるが、x86_64 Linuxでは異なるはず（未確認） いずれ
数日前からCコンパイラを書き始めた。 - memo.yammer.jp
数日前からCコンパイラを書き始めた。(GitHub) 植山類さんのオンラインブック、低レイヤを知りたい人のためのCコンパイラ作成入門を読みながら、概ね本の内容に沿って進めている。 自分の書いたコンパイラで自身をコンパイルするセルフホストを目指している。 コンパイラというのはある言語で書かれたプログラムを別の言語に変換するプログラムだ。 ここではC言語をアセンブリに変換するものを指している。 いきなりC言語をコンパイルするのは無理なので、徐々に複雑な入力を受け付けるように改良し、最終的にC言語を受け付けるようにする(したい)。 最初は入力をそのまま出力することから始まり、四則演算ができるようになり、いまは関数呼び出しができるようになった。 本はとても丁寧に書かれていて、参考として実装も2種類ほど存在する。 さらにSlackやYoutube Liveで質問ができるというとても恵まれた環境が揃っ
自作Cコンパイラで（x64 ABIと戦って）セルフホストに成功した話 - Qiita
1.はじめに これは Mobility Technologies Advent Calendar 2020 の 15日目の記事です。 Mobility Technologies (MoT) は今年の4月に旧JapanTaxi社と旧DeNA Automotive が事業統合してできた会社です。GOという配車アプリを提供しています。タクシー起点の交通リアルテック×AI大活用でサービス開発していますので、よろしければぜひMoT技術ブログを御覧ください! 明日は @tstomoki の 「リモートワークで自転車に乗り始めてインスタグラマーになった話」 です。 これは何 この記事は、C言語のコンパイラ開発の概要と、その中でもそれなりに手ごわかった x64 の ABI (呼び出し規約: Application Binary Interface) について一部を説明したものです。 少々ポエムも含まれてお
自作OCamlコンパイラでセルフホストした - molecular coordinates
概要 ここ最近作っていたOCaml*1コンパイラmlml*2でセルフホストを達成しました。ﾔｯﾀｰ github.com mlmlには以下に代表されるような、OCamlの基本的な機能が実装されています。 再帰関数 ヴァリアント、レコード パターンマッチ カリー化 モジュール また、多少の標準ライブラリも実装されています。 mlmlの特徴 ほぼフルスクラッチ 今回LLVMやパーサジェネレータに頼らないコンパイラづくりを体験するのが目的の一部だったので、結果的にフルスクラッチらしきこと*3になりました。OCamlの標準ライブラリ以外の外部ライブラリを使用しておらず、字句解析器・構文解析器は手書きです。 OCamlで書かれている セルフホストしたのでそれはそうなんですが、OCamlで書かれています。 また、言語処理系を書く場合ランタイムライブラリはC言語で用意してリンクする場合が多いと思いますが
Go 1.3+ Compiler Overhaul
Go 1.3+ Compiler Overhaul 共有ログインお使いのブラウザのバージョンはサポートが終了しました。 サポートされているブラウザにアップグレードしてください。閉じる ファイル編集表示ツールヘルプユーザー補助機能デバッグ
自作言語でセルフホストしてみた - Qiita
はじめに 自作言語でセルフホストできたので，やったこと，考えたこと，得たこと，思ったことなどをまとめました． きっかけなど 「低レイヤを知りたい人のためのCコンパイラ作成入門」がまとまっててうれしい x86_64などのプロセッサで直接動作するアセンブリを生成してみたかった セルフホストできる程度の言語のコンパイラを実装したことがなかった 自作言語を一通り設計・実装したことがなかった 気軽に遊べる言語がほしかった 関数呼び出しで括弧を使わない世界線のRustの雰囲気を感じたかった GitLabの操作に慣れておきたかった 現実逃避 ...などなど コンパイラの名前はnecoです．HaxeのNekoと被るのでnecoにしています．言語の名前は決まってないけど拡張子は.necoにしています．necoは なんちゃら compiler の略ですと言いたいけれども略称はまだ決まってないです． コメントを
セルフホスティングCコンパイラを書いた - 茅の下
セルフホスト(自分自身をビルド)できるCコンパイラnoccを書きました。 github.com はじめに 去年の夏あたりからCコンパイラを書くのが流行っていたのでやってみました。 例によって@rui314さんの8cc、9ccと低レイヤを知りたい人のためのCコンパイラ作成入門を参考にしていますが、バックエンドにはLLVMを使用しています。 工夫した点 以下、作る上で工夫した点です。 言語仕様に制限をつける C言語の全仕様を網羅しようとすると到底完成は不可能なのでサポートする言語仕様に制限をつけまくりました。 制限には例えば以下のようなものがあります。 変数宣言が初期値を取れない。 複数の変数をコンマ区切りで宣言できない。 typedef宣言や型のconst修飾などはその語順を固定している。 型解析時は型のconst修飾を無視する。 関数のプロトタイプ宣言はトップレベルでのみ行える。 関数ポイ
Cコンパイラ制作の夏期集中コースが思っていた以上にうまくいった話｜Rui Ueyama
2018年の夏に僕はセキュリティキャンプ（以下「セキュキャン」）というイベントでCコンパイラ作成コースの授業を行いました。授業はとてもうまくいったといってよいと思います。参加者は6人だったのですが、6人全員プログラミング技術がかなり飛躍的に向上したようですし、そのうち3人は期間中にセルフホスト（自分の書いているコンパイラで自分のコンパイラ自身をコンパイルできること）まで漕ぎ着けることができました。 この文章では、その授業をどのように僕が教えたのかということと、生徒にできるだけ多くのことを学んでもらって自信をつけてもらうために僕が何を気をつけていたのかという2つの点について説明します。 セキュキャンとはセキュキャンは5日間の合宿イベントで、学生を対象としてコンピュータセキュリティやプログラミングについて教えるというものです。いくつものコースが用意されているのですが、僕が受け持ったのは「集中コ
Goコンパイラを自作して93日でセルフホストを達成した(2回目) · DQNEO日記
Goコンパイラをゼロから書いてセルフホストを達成しました。(1年ぶり2回目) https://github.com/DQNEO/babygo (ちなみに 前回の話はこちら 「Goコンパイラをゼロから作って147日でセルフホストを達成した」 ) 主な特徴 全部手書き。標準ライブラリも自作。system call 呼び出しも自作。libc非依存。 コンパイルするとアセンブリを吐きます。これをビルドすると単一静的バイナリになります。 設計は、go/parser + chibicicc + α かかった期間 2020/3/29に開始、2020/7/28にセルフホスト達成。 コミットした日 (Author date)を数えたら93日でした。 平均1日2-3時間としてざっくり240 時間 ほど。 前回は500時間かかってるので、今回は半分の期間で達成できたことになります。 なんでまたやろうと思ったの？
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C言語の構造体メンバのアライメント (x86_64, Linux (System V ABI)) - memo.yammer.jp
GitHub - DQNEO/8cc.go: C compiler written in Go
GitHub - DQNEO/babygo: babygo👶 is a small Go compiler made from scratch, which can compile itself. It's going to be the smallest and simplest go compiler in the world.
GitHub - DQNEO/minigo: minigo🐥is a small Go compiler made from scratch. It can compile itself.
