Ответ Javе и Flash'у [тема для программеров]

Any topics and questions
User avatar
NightRadio
Site Admin
Posts: 3151
Joined: Fri Jan 23, 2004 12:28 am
Location: Ekaterinburg. Russia
Contact:

Re: Ответ Javе и Flash'у [тема для программеров]

Post by NightRadio » Fri Sep 19, 2008 8:06 pm

библиотеки писать либо на чистом Пикси, либо натравить какой-нибудь Си-компилятор на пикси байт-код :) Хотя тут конечно скорость очень критичным фактором становится, особенно если аудио/видео библиотечки.. так что этот вопрос открыт.
OpenGL сначала самый основной прикрутить, а потом постепенно расширять. Тут вопрос в том, что OpenGL не очень вяжется с текущей идеологией графики в Пикси. Я бы сказал, графическая часть Pixilang более гибкая по некоторым показателям и сделать тоже самое с использованием GL довольно затруднительно... В pixi полная свобода: создал картинку, тут же записал в неё что-то, тут же нарисовал её в саму себя (!). А в GL картинку сначала рисуем, а потом уже отдаем в руки граф. ускорителя..

User avatar
NightRadio
Site Admin
Posts: 3151
Joined: Fri Jan 23, 2004 12:28 am
Location: Ekaterinburg. Russia
Contact:

Re: Ответ Javе и Flash'у [тема для программеров]

Post by NightRadio » Tue Sep 30, 2008 2:41 pm

Итак. Готов поделиться первыми результатами :)

Рабочее название проекта - warmcode.
В основе - компактная виртуальная машина, нацеленная на мультимедийные приложения и несложные языки программирования (Pixilang, Си и другие).
План такой:
1) Доведение до ума байт-кода;
2) Реализация виртуальной машины;
3) Написание первых тестовых приложений на warmcode-ассемблере; в том числе - загрузчик или загрузочная микроОС;
4) Портирование компиляторов Pixilang и Си для компиляции в формат warmcode. Си понадобится для компиляции в наш байт-код некоторых мультимедийных библиотек, типа Jpeg и GIF.

Спецификация виртуальной машины warmcode. Версия 0.001.
Машина содержит 256 32-битных (а в будущем, возможно, 64-битных) регистров r0...r255
Память состоит из динамически-выделяемых блоков. Блок выделяется командой alloc, удаляется - командой free. Адресация линейная.
Два блока памяти выделяются автоматически при запуске машины. Это BOOT (блок с загрузочным кодом) и STACK (блок со стеком).
Описание инструкций байт-кода:

Code: Select all

nop
mov r,r
mov8 r,const8
mov16 r,const16
mov32 r,const32
mov r,BOOT
mov r,STACK
#####################
## CONVERT         ##
#####################
si8toi r,r //signed int 8 -> 32
si16toi r,r //signed int 16 -> 32
#####################
## MEMORY          ##
#####################
//alloc - create new memory block. ret value - memory pointer.
alloc r,r
realloc r,r
getsize r,r
free r
store8 r,r //aligned
store16 r,r //aligned
store32 r,r //aligned
load8 r,r //aligned
load16 r,r //aligned
load32 r,r //aligned
#####################
## MATH            ##
#####################
add r,r,r
sub r,r,r
mul r,r,r
div r,r,r
rem r,r,r
smul r,r,r
sdiv r,r,r
srem r,r,r
inc r
dec r
#####################
## BITS            ##
#####################
and r,r,r
xor r,r,r
or r,r,r
sr r,r,r //Shift right
ssr r,r,r //Signed shift right
sl r,r,r //Shift left
ssl r,r,r //Signed shift left
#####################
## JMP             ##
#####################
rjmp8 const8 //relative jump
rjmp16 const16 //relative jump
rjmp32 const32 //relative jump
jmp r //absolute jump
rjmpXX r,r,const8 //relative jump if condition XX is true.
  conditions XX: <, <=, >, >=, ==, !=
call r 
syscall const16 //system function call
getsys r,"null terminated string" //get number of system function by name
#####################
## STACK           ##
#####################
push r
pop r
ret
#####################
## FLOATING POINT  ##
#####################
ftoi r,r
ftosi r,r
itof r,r
sitof r,r
fadd r,r,r
fsub r,r,r
fmul r,r,r
fdiv r,r,r
frem r,r,r
Список системных функций еще определяется. В него должны войти команды для работы со следующими компонентами:
1) текстовая консоль;
2) графический ускоритель;
3) звук;
4) клавиатура;
5) мышь;
6) файлы;
7) сеть.

Zuf
Posts: 110
Joined: Fri Dec 21, 2007 7:30 pm
Location: Msc
Contact:

Re: Ответ Javе и Flash'у [тема для программеров]

Post by Zuf » Tue Sep 30, 2008 5:25 pm

А как же всякие "мультимедийные" команды? Куда их потом пихать?
Нет циклического сдвига (хотя обычно можно обойтись).
Еесть какойто регистр флагов, я подозреваю?
Зачем по три регистра в математических командах?

Вот еще, не слишком ли специфичные команды получились:
mov r,BOOT
mov r,STACK
Мможет просто положить адреса BOOT и STACK в фиксированные ячейки памяти (скажем в 0-й и 4-й байты)?

PS еще, почемуто меня терзают смутные сомнения, что на таком ограниченном наборе команд не получить большой скорости на современных процессорах. Т.е. не удатся полностью раскрыть потенциал современных процессоров.

User avatar
NightRadio
Site Admin
Posts: 3151
Joined: Fri Jan 23, 2004 12:28 am
Location: Ekaterinburg. Russia
Contact:

Re: Ответ Javе и Flash'у [тема для программеров]

Post by NightRadio » Tue Sep 30, 2008 7:21 pm

Мультимедийные команды я пока вижу, как системные вызовы при помощи команд syscall и getsys.
На счет циклического сдвига думал, но не увидел в нем особой необходимости. Как правило полезными являются обычные арифметические сдвиги.
Регистр флагов я решил не делать, а вместо них ввести одну команду "rjmpXX r1,r2,const8". XX - какая-то условная операция. Типа если r1 XX r2, то переход на const8.
Три регистра в мат. командах - это правило RISC архитектуры, которую я взял за базу. Хотя x86 оперирует в основном 2мя операндами, а вот ARM, PowerPC - там уже с тремя можно.
На счет boot и stack возможно ты прав. Подумаю над этим.

Впринципе, я не ставил цели байт-кодом раскрыть потенциал железного проца по производительности. Думаю, для этого нужно увеличить количество команд. Я постарался составить не слишком навороченный набор, но в то же время такой, который можно потом легко на лету соптимизировать и преобразовать в более плотный машинный код с учетом всех его возможностей.
Если сделать набор команд еще меньше, то есть опасность, что никакие оптимизаторы потом уже не помогут. Даже с представленным мною набором уже кое-какая полезная информация (для оптимизации) из языков высокого уровня потеряется.
Но опять же, вопрос открытый :)

Zuf
Posts: 110
Joined: Fri Dec 21, 2007 7:30 pm
Location: Msc
Contact:

Re: Ответ Javе и Flash'у [тема для программеров]

Post by Zuf » Thu Oct 02, 2008 1:53 am

Мультимедийные команды я имел в виду процессорные: MMX, SSE и т.п.. Разве эффективно для этого использовать syscall и getsys?
NightRadio wrote:Я постарался составить не слишком навороченный набор, но в то же время такой, который можно потом легко на лету соптимизировать и преобразовать в более плотный машинный код с учетом всех его возможностей.
А по какому принципу будет производится "уплотнение" кода?

Вообще говоря, все мои опасения связаны с желанием получить максимальную производительность, чтобы можно было в виртуальной машине делать достаточно ресурсоемкие вещи, типа текстурирования с перспективной коррекцией и т.п.
Одно из первых, что бы я хотел сделать на warmcode это просмотрщик панорам (в идеале чтобы можно было смотреть прямо в браузере). Я попытался использовать Java с OpenGL, но видимо не очень удачно. Мой апплет не захотел работать на маке, а в винде вообще увел машину в синий экран (хотя под Linux мне удалось достигнуть желаемого). Возлагаю большие надежды на warmcode =)

User avatar
NightRadio
Site Admin
Posts: 3151
Joined: Fri Jan 23, 2004 12:28 am
Location: Ekaterinburg. Russia
Contact:

Re: Ответ Javе и Flash'у [тема для программеров]

Post by NightRadio » Thu Oct 02, 2008 7:47 am

На счет MMX и SSE еще точно не решил. Я хорошенько изучу эти расширения и попробую составить список соответсвующих команд для WC.

Под уплотнением я имел в виду некоторую оптимизацию по размеру кода. Например. Даны две инструкции:
1) r1 = 66
2) r2 = r2 + r1
После компиляции в коды процессора ARM скорее всего все так и останется :) В зависимости от битности константы.
А вот после компиляции к коды x86 можно упаковать эти две инструкции в одну:
1) r2 = r2 + 66

Далее про производительность...
Если нам нужен 100% быстрый код с максимальной оптимизацией, сравнимой и превосходящей обычные компиляторы, то я вижу только один вариант - библиотека LLVM. Она позволит нам это сделать. Но в этом случае виртуальная машина будет занимать мегабайт эдак 6 как минимум, т.к. в LLVM все очень серьезно и очень наворочено. Естественно, маломощные девайсы и КПК тут сразу отпадают. Я не отвергаю такой вариант - при желании можно обсудить детали. Меня в LLVM смущает лишь то, что машина будет тяжелой и ни о каком минимализме и простоте речи уже идти не может.
Реально простая машина типа warmcode - это другое дело. Она по определению не сможет дать дикой производительности :) Но тут я вижу свои пути оптимизации:
1) поддержка MMX-подобных инструкций. Каких именно, еще не решил. Возможно, тут нужен упор на операции с векторами и матрицами. +инструкции интерполяции;
2) графические команды: рисование текстурированных полигонов с Z-буфером;
3) несложный JIT компилятор, типа как в Pixilang2.

Еще по ходу возник вопрос. Как видно из предложенного мною списка инструкций байт-кода, виртуальная машина изначально небезопасная, т.к. использует простое обращение к памяти по 32-битному указателю - так же, как, например, в Си. Таким образом опять же получаем приличный выигрыш в производительности. Но правильно ли это? Может, указатель описывать двумя значениями дескриптор+смещение и контролировать выход за пределы выделенного блока? Это понизит скорость, но сделает машину более безопасной.

p.s. Java - это да... она такая.. :) Cдает свои позиции...

Zuf
Posts: 110
Joined: Fri Dec 21, 2007 7:30 pm
Location: Msc
Contact:

Re: Ответ Javе и Flash'у [тема для программеров]

Post by Zuf » Thu Oct 02, 2008 11:46 pm

Думаю на все эти сомнения можно ответить одним вопросом (такой вот каламбур):
Мы делаем виртуальную машину с уклоном в мультимедийную область использования?
Если да, то тогда многие ограничения и недочеты можно оправдать максимально возможной скоростью работы.

Т.е. другими словами скорость и удобство работы должны быть на первом месте, а безопасность несколько вторична (для мультимедийного применения). Хотя, конечно, если мы планируем интеграцию в браузер - вопрос безопасности встает в полный рост... Как частное решение можно предложить запускать апплеты в браузере в некотором "безопасном режиме", как это делает Java. Хотя, такое решение нельзя назвать элегантным...

User avatar
NightRadio
Site Admin
Posts: 3151
Joined: Fri Jan 23, 2004 12:28 am
Location: Ekaterinburg. Russia
Contact:

Re: Ответ Javе и Flash'у [тема для программеров]

Post by NightRadio » Fri Oct 03, 2008 7:09 am

Возможно и так :) Простейший способ обеспечения безопасности в режиме веб-плагина - это эмуляция доступа к памяти. То есть, создается "резиновый" участок памяти - так называемый HEAP, а все инструкции чтения и записи работают в рамках этого участка.

User avatar
NightRadio
Site Admin
Posts: 3151
Joined: Fri Jan 23, 2004 12:28 am
Location: Ekaterinburg. Russia
Contact:

Re: Ответ Javе и Flash'у [тема для программеров]

Post by NightRadio » Mon Oct 13, 2008 3:31 pm

Пообщавшись с народом на форуме osrc.info я пришел к выводу, что в случае с мультимедийной виртуальной машиной и нацеленностью на высокую производительность лучше вообще отказаться от байт-кода. За основу стоит взять некий простой и универсальный язык - например, тот, который используется в LLVM, только немного урезанный. А для того, чтобы не производить каждый раз тяжелый лексический анализ выражений, поиск выражений и т.д., код стоит распространять в бинарном формате, который хранит древовидную структуру исходной программы. Такие файлы тяжелее интерпретировать, но зато они хранят в себе абсолютно всю необходимую информацию о исходнике, что позволит при генерации окончательного кода производить качественную оптимизацию. На интерпретацию можно вообще не нацеливаться. Просто грузится бинарный модуль и на лету компилится в код процессора. А если нужна моментальная компиляция - оптимизация просто отключается. Идеальный вариант. Осталось определиться поточнее с языком и бинарным форматом.

Vlad

Re: Ответ Javе и Flash'у [тема для программеров]

Post by Vlad » Tue Oct 14, 2008 1:35 pm

Про PixiLang и человеческую математику.
Если все, что может понадобиться переписывать в коде Пиксилэнга, встает вопрос о скорости обработки кода, так как библиотек будет, думаю, немало. Код в PixiLang и так достаточно вольный и свободный (взять хотя бы быстрое создание функции).
Идея в следущем - если задать более жесткие условия написания кода, то можно избавиться от кучи строковых проверок и прочего (огромный плюс к скорости парсинга файлов). Всякие призы и бонусы в виде упрощенных конструкций кода должны иметь возможность использования только при подключенной библиотеке (на кодах пиксиленга) в которой оно все описано.
Не знаю, насколько оно будет лучше, но при написании скриптового языка этот шаг мне очень помог.

User avatar
NightRadio
Site Admin
Posts: 3151
Joined: Fri Jan 23, 2004 12:28 am
Location: Ekaterinburg. Russia
Contact:

Re: Ответ Javе и Flash'у [тема для программеров]

Post by NightRadio » Wed Oct 15, 2008 12:55 pm

Ну скорее всего будет два уровня. Нижний - некий LLVM-подобный язык. Верхний - Pixilang (или другой язык высокого уровня). То есть, к примеру, Pixilang преобразует пользовательскую прогу в инструкции нижнего уровня, а нижний уровень уже генерирует окончательный код для процессора и выполняет его.
Не знаю, стоит ли сильно менять синтаксис Pixilang.. Сейчас нужно придумать язык нижнего уровня.

User avatar
NightRadio
Site Admin
Posts: 3151
Joined: Fri Jan 23, 2004 12:28 am
Location: Ekaterinburg. Russia
Contact:

Re: Ответ Javе и Flash'у [тема для программеров]

Post by NightRadio » Sun Dec 21, 2008 10:06 am

Вчера пришло вот такое письмо от 49@nm.ru.

Здравствуйте Alexandr!
Показалось очень запоздавшим это желание - думаю, что поезд ушел. Да и призывы использовать уникс тоже приведут к тупику = ведь главное , что вы хотите это не потерять для медийности те огромные возможности в железе , которые съедает винда и упомянутые виртуальные машины . Вы же не для себя только это хотите сделать, а раз для народа-так и идите в народ - делайте нечто, что позволит конвертировать любые медиа в код, например, выполняемый с загрузочного CD (с той целью, чтобы писать хоть во флеш хоть в яве, а потом , если появились задержки (до того на них просто не обращать внимания) , то перетранслировать все в загрузочный CD и проблема будет решена = вставил CD перезагрузился и открылся проигрыватель (которые уже есть под Линуксом-как же иначе запустить файлы из локалки?) с возможностью запускать любые файлы). упомянутая Запись на CD как раз и позволит старое железо использовать просто как отдельно стоящий проигрыватель. Появится красивая музыка, хлынет народ, появятся возможности доработать идею до создания своей "не повернувшейся задом" к мультимедиа операционки и всяких там к ней виртуальных машин тоже, не повернувшихся задом. Может повторюсь , но я вам предлагаю не замахиваться на большое, а просто стараться привлеч больше людей! Создавая то, что под виндой явой и флашем не прет. Наверно только тут сразу надо взять на вооружение 6-ти, а лучше ещё больше сколько только возможно на массовых сценических площадках и кинотеатрах, канальные системы звука. Вот это ваша ниша! А про реанимацию старого железа это я так - подвернулось. Упор может быть только на эффекты, потому что я понял , что вы по своему восприятию музыки не эксперт - поэтому можете только предоставлять тем, кто знает, что народ будет Хавать, эксклюзивные инструменты и (может и ничего не надо кроме них) библиотеки звуков (с возможностью до непрекращения узнаваемости менять их параметры).
С наступающим Новым Годом и успехов. S /c уважением Ё!
Буду благодарен за код Который можно ввести в отладчик при винде Debug и получить, коротенький файлик с демонстрацией возможности графики. Т.е. хочу в ассемблере рисовать или звук делать. А самому уж слишко тяжко пройти эти все пробы и ошибки-хочется просто подглядеть.

User avatar
NightRadio
Site Admin
Posts: 3151
Joined: Fri Jan 23, 2004 12:28 am
Location: Ekaterinburg. Russia
Contact:

Re: Ответ Javе и Flash'у [тема для программеров]

Post by NightRadio » Mon Dec 22, 2008 5:06 pm

По поводу предыдущего поста. Фразы типа "поезд ушел", "все что можно было придумать, уже придумано" - не для нас :)
Загрузочные CD - довольно интересно, но это уже отдельная тема, не очень пересекающаяся с языками.
Сейчас у меня уже почти готов план WarmCode, в начале 2009 года планирую приступить к реализации.
WarmCode будет состоять из нескольких уровней:
4. Языки высокого уровня. Си, Pixilang3 и т.п.
3. Исходный код проги в виде "деревьев" (деревья генерируются на уровне 4).
2. Промежуточный уровень. Оптимизация деревьев, преобразование в формат, близкий к машинному коду и опять оптимизация.
1. Генерация машинного кода для выбранного процессора в выбранном формате (EXE-шник, библиотека, бинарник).
Все вместе напоминает чем-то GCC и LLVM, но будет более модульным и легко-портируемым.
Остальные подробности скоро... =)

Zuf
Posts: 110
Joined: Fri Dec 21, 2007 7:30 pm
Location: Msc
Contact:

Re: Ответ Javе и Flash'у [тема для программеров]

Post by Zuf » Mon Dec 22, 2008 11:40 pm

Ждем с нетерпением )

intre
Posts: 43
Joined: Sat Nov 08, 2008 6:28 pm
Location: Moscow
Contact:

Re: Ответ Javе и Flash'у [тема для программеров]

Post by intre » Tue Dec 23, 2008 12:16 am

Круто =))) То есть Pixi 3 будет встроен в эту штуковину?

Post Reply