Низкоуровневый бутстрап языков программирования

Конечно, вы слышали про понятие бутстрапа в разрезе разработки языков программирования. Кто-то создает новый язык, а компилятор для него разрабатывает на уже существующем языке программирования. После чего становится возможным переписать компилятор на новом языке, и собрать его первым компилятором. Теперь мы можем разрабатывать компилятор для нового языка на нем же самом. Простая и богатая идея.

Но как быть с доверием к компилятору? Кен Томпсон в статье "Reflections on Trusting Trust" упоминал, что компилятор, которому мы доверяем, может быть "зараженным" и продуцировать зараженный код. Есть ли способ получить доверенный компилятор сразу?

Ну, например, можно постараться создать цепочку доверенных компиляторов, которые собирают друг друга. Причем первый из них сделать настолько простым, чтобы его можно было закодировать в машинных кодах.

Примерно так устроен проект Картика Агарама (Kartik Agaram) Mu. В рамках этого проекта автор разработал несколько языков программирования, каждый из которых может исполняться на платформе x86 и собирать компилятор языка более высокого уровня, пока не получится компилятор ЯВУ наподобие C.

Картик начинает с примитивного языка, лишь немного расширяющего весьма ограниченный набор машинных кодов процессора.

Не менее интересны и проекты, пытающиеся создать минимальный интерпретатор языка Forth.

StoneKnifeForth представляет собой примитивный Forth, все слова которого записываются одним ASCII символом. Компилятор для такого языка написать несложно даже без ассемблера под рукой. Для упрощения бутстрапа автор использует примитивный интерпретатор, разработанный на языке Python. Первая рабочая копия компилятора, полученная благодаря бутстрапу, уже является исполняемым файлом ELF и позволяет расширять набор конструкций языка привычными словами Forth.

Не менее интересен проект PlanckForth, реализацию которого скрупулезно написали в машинных кодах (уж точно никто кроме авторов не оставит закладки). Файл с HEX-дампом достаточно пропустить через утилиту xxd и на выходе получится исполняемый файл компилятора минималистичного Forth. Этот примитивный язык может быть расширен уже своими внутренними средствами до приемлемого уровня, позволяющего написать что-то более сложное.

#digest