Каллисто

Каллисто — компактный диалект языка Форт с элементами colorFORTH, написанный для «Электроники МК-161» на РЯМК и предназначенный для программирования «на борту». Пока существует в альфа-версии, но уже позволяет определять новые слова, редактировать и компилировать экраны, успешно переносить на МК-161 старые программы, написанные на языке Форт. Актуальная версия — 0.3.5a.

Вместо фортовского цикла DO…LOOP Каллисто использует более простой и быстрый цикл FOR…NEXT из colorFORTH, а «бесконечный» стек содержит 12-разрядные десятичные числа ЭКВМ с плавающей запятой. Помимо обычной (для Форта) целочисленной операций деления, Каллисто использует традиционное для ПМК деление с плавающей запятой. Сохранены традиционные для ПМК обозначения операций умножения, подъёма стека, а также русскоязычные операции ПМК — ЗН , СЧ и т.д. Предусмотрены команды РЕГ! и РЕГ@ для обращение к функциональным и другим регистрам ЭКВМ по их привычным номерам.

В Каллисто используется единое адресное пространство, при этом размер ячейки памяти зависит от адреса и может колебаться от 1 байта до 12-разрядного десятичного числа с плавающей запятой. Беззнаковые 16-битные целые считываются в стек с помощью слова U@. Первые 10000 ячеек памяти представляют из себя память программ, в которой находится исполняемый код Каллисто. Каждая из этих 10 тысячи ячеек содержит 1 байт, доступный только для чтения. Из-за невозможности исполнять код МК-161 из области данных при написании определяющих слов вместо конструкции CREATE…DOES> используется более древний, но не менее мощный механизм <BUILDS … DOES>

Вводимые слова компилируются в словарь (dictionary), находящийся в области двоичных данных. В этой же области располагается стек возвратов. «Бесконечный» стек данных располагается в области десятичных регистров. Там же располагается «десятичный словарь», где хранятся десятичные переменные типа VALUE

В отличии от ранних диалектов Форта экран Каллисто содержит 48 строк, занимает 3 Кб и при интерпретации считывается из области текста. Из-за того, что строка экрана занимает традиционные 64 символа, использование встроенного в ЭКВМ редактора является затруднительным. Программистам Каллисто предлагает строковый редактор EDIT, а также возможность написать собственный редактор экранов. Каллисто использует накладную алфавитно-цифровую клавиатуру для быстрого посимвольного ввода команд и данных.

При разработке Каллисто учитывались черновики готовящегося стандарта Forth 200x — например, с помощью стандартных префиксов Форта для каждого числа можно индивидуально задавать систему счисления. Также в Каллисто можно обнаружить наследие Форта ИТЭФ, от реализации которого отталкивались первые версии Каллисто. Несмотря на явное влияние стандартов языка Форт, при разработке Каллисто приоритет отдавался удобству и скорости работы на ЭКВМ — вообще говоря, не предназначенной разработчиками для алгоритмических языков высокого уровня.

Словарь Каллисто

• COLD — Первая словарная статья
• WARM
• BYE — Выход из системы может использоваться как временный, отладочный останов.
• VERSION — Кладёт в стек номер версии Каллисто.
• EXECUTE — Исполняет слово, CFA которого хранится в стеке.
• ?BREAK — Проверяем клавиатуру на паузу и аварийную остановку.
• (LITERAL) — Код периода выполнения для литерала.
• TYPE — Передаёт u символов начиная с адреса a на выходное устройство.
• TYPE1 — Вывести строку из памяти данных, заменяя управляющие коды и строго в одну строчку, до конца индикатора.
• ?BRANCH — Условный переход в шитом коде.
• BRANCH — Безусловный переход в шитом коде.
• (FOR)
• (NEXT)
• (FIND) — Искать слово a1 в списке a2. При успехе дать NFA его статьи и c - байт длины с флагами.
• DIGIT — ASCII-DIGIT BASE => DIGIT-VALUE TRUE / FALSE
• РЕГ! — Запись в регистр ЭКВМ Rn при стеке ЭКВМ, заполненном на основе стека Форта.
• РЕГ@ — Чтение из регистра ЭКВМ Rn с сохранением стека ЭКВМ в переменных RX RY RZ RT
• 0=
• 0>
• 0<
• =
• <
• >
• ENCL
• EMI
• EMIT — Отображает на индикаторе символ, код которого находится в стеке.
• C. — Выводит символ как в дампе, управляющие символы заменяются на "."
• ↵
• BELL
• BEEP
• (PLAY)
• PLOT — Отображение точки на индикаторе
• DRAW — Рисует прямые линии, X и Y - координаты конца линии; L - код цвета/яркости, как и в случае PLOT
• ГРФ — Вывод графической информации.
• ↖ — Очищаем индикатор, оба курсора в левый верхний угол
• AT-XY — Позиционирование курсора: COL ROW AT-XY
• DISKOFF
• KEY — Ожидает ввод символа с клавиатуры, при вводе посылает его код в стек.
• ACCEPT
• 1+ — Прибавление 1.
• 2+ — Прибавление 2.
• 1- — Вычитание 1.
• 2× — Умножение на 2 (двоичный сдвиг влево).
• 2/ — Целочисленное деление на 2 (двоичный сдвиг вправо).
• 2÷ — Деление на 2 чисел с десятичной плавающей запятой.
• + — Сложение.
• - — Вычитание b из a.
• × — Умножение.
• ÷ — Деление с десятичной плавающей запятой.
• / — Целочисленное деление a на b, помещение частного в стек.
• MOD — Получение остатка от деления a на b.
• /MOD — Деление с остатком a на b.
• ×/ — Операция масштабирования -- умножение n1 на n2 с последующим делением на n3.
• ×/MOD — Остаток и частное от деления произведения n1*n2 на n3.
• NEGATE — Смена знака числа в стеке.
• ><
• S>D
• |X| — Получение абсолютного значения.
• AND — 32-битное побитовое логическое умножение (И).
• OR — 32-битное побитовое логическое сложение (ИЛИ).
• XOR — 32-битное побитовое логическое исключающее ИЛИ (XOR).
• INVERT — 32-битное побитовое логическое отрицание (НЕ).
• MIN — Выделение минимума.
• MAX — Выделение максимума.
• 10^x — Десятичный антилогарифм.
• E^x — Экспонента.
• LG — Десятичный логарифм.
• LN — Натуральный логарифм.
• X² — Возведение в квадрат.
• √ — Квадратный корень.
• 1/X — Обратная величина.
• Y^x — Степенная функция.
• СЧ — Случайное число.
• ЗН — Знак числа.
• [X] — Целая часть числа.
• {X} — Дробная часть числа.
• DEGREES — Даёт указание Форту (и ЭКВМ) принимать углы в градусах
• RADIANS — Даёт указание Форту (и ЭКВМ) принимать углы в радианах
• ARCSIN
• ARCCOS
• ARCTG
• SIN
• COS
• TG
• SP@ — Записывает в стек адрес вершины стека, до исполнения команды SP@
• !SP — Устанавливает указатель стека в исходное состояние из переменной S0.
• RP@
• !RP — Присваивает указателю стека возвратов исходное (базовое) значение из переменной R0.
• EXIT
• LEAVE — Досрочно прерывает цикл FOR .. NEXT (только для области данных)
• UNLOOP
• >R — Переносит 16-битное число из стека данных в стек возвратов.
• R> — Переносит 16-битное число из стека возвратов в стек данных.
• I — Копирует верхнее 16-битное число из стека возвратов в стек данных.
• LEV
• PICK — Копирует элемент стека с номером u и записывает его наверх стека.
• OVER — Копирует 2-й элемент стека и заносит его наверх.
• ↔ — Меняет местами два верхних элемента стека.
• 2SWAP — Меняет местами верхние две пары чисел в стеке.
• ↑ — Дублирует верхний элемент стека.
• ?DUP — Осуществляет операцию ↑ если x<>0
• 2DUP — Дублирует верхнюю пару чисел в стеке.
• ROT — Переносит 3-й элемент стека наверх.
• 2DROP — Удаляет из стека число двойной длины.
• DROP — Удаляет верхний элемент стека.
• CMOVE — Копирует побайтно область памяти размером u байт начиная с a1 и записывает её начиная с a2.
• CMOVE>
• FILL — Записывает u байт c в память начиная с адреса a
• ERASE — Записывает u нулевых байтов в память начиная с адреса a.
• BLANK — Записывает n кодов пробела (32) в память, начиная с адреса a.
• HOLD — Вводит в текущую ячейку выходного буфера PAD символ, код которого в стеке
• TIB — Занесение в стек начального адреса входного буфера терминала (Terminal Input Buffer).
• +! — Добавляет к содержимому ячейки с адресом a число n
• TOGGLE
• @ — Замещает адрес в стеке его содержимым, двухбайтовая ячейка содержит число со знаком.
• U@ — Считываем в стек 2-х байтовое целое без знака.
• C@ — Извлекает байт информации из ячейки, адрес которой находится в стеке.
• ! — Записывает число x в ячейку с адресом a.
• C! — Записывает байт c по адресу a.
• BODY> — PFA ---> CFA
• !CSP — Запомнить адрес вершины стека в CSP.
• HERE — Выдаёт адрес первой свободной ячейки в словаре.
• ALLOT — Добавляет n байт к полю параметров слова, описанного последним.
• ДHERE — Выдаёт адрес первого свободного десятичного регистра в десятичном словаре.
• ДALLOT — Резервирует n десятичных регистров в десятичном словаре.
• [ — Переключить текстовый интерпретатор в режим исполнения
• ] — Переключить текстовый интерпретатор в режим компиляции.
• HEX — Устанавливает шестнадцатеричную систему счисления для ввода-вывода.
• DECIMAL — Устанавливает десятичную систему счисления для ввода-вывода.
• -TRAILING
• UPPER
• DEFINITIONS — Контекстный словарь VOCABULARY становится текущим, все последующие описания связаны с этим словарём.
• UPDATE — Устанавливает в буфере флаг "спасения".
• X — Даёт номер загруженного блока.
• :
• ;
• CONSTANT
• VARIABLE
• VALUE
• DOES>
• F#> — Размещает преобразованную строку сразу после словаря, возвращает адрес и число символов.
• F#S — Преобразовывает число с плавающей запятой в строку символов.
• <F# — Начинает преобразования чисел с плавающей запятой.
• 0
• 1
• 2
• 3
• $\pi$ — Число пи.
• BL
• C/L — Количество символов в одной строке экрана Форта.
• B/BUF
• RT
• RZ
• RY
• RX
• S0 — Переменная, содержит адрес дна стека данных.
• R0
• ДDP — Указатель десятичного словаря.
• WIDTH
• WARNING
• FENCE — Служит для защиты базового словаря от стирания с помощью оператора FORGET
• DP
• VOCL
• AUTOEXEC — Слово, xt которого хранится в переменной AUTOEXEC, будет выполнено после загрузки сохранения по LOAD"
• GRXY — Графический курсор
• BLK
• >IN
• SCR — Служит для хранения текущего значения номера редактируемого экрана.
• OFFSET — Переменная, содержащая смещение, добавляемое к номеру блоку на стеке словом BLOCK для получения физического номера блока.
• CONTEXT — Переменная указывает на словарь VOCABULARY, в котором происходит поиск слов во время интерпретации входного потока.
• CURRENT — Переменная указывает словарь VOCABULARY, в который вводятся определения новых слов.
• STATE
• BASE
• DPL
• CSP — Переменная для контрольного хранения значения указателя стека.
• R# — Позиция курсора при редактировании экрана.
• HLD
• $EX — Десятичное значение порядка вводимого числа
• ERB
• SAVIN — Сохраняем >IN в INTERPRET для NUMBER
• , — Компилирует число n в первую свободную ячейку словаря.
• C, — Компилирует байт c в очередной свободный байт словаря.
• Д, — Компилирует число x в первую свободную ячейку десятичного словаря.
• LATEST
• SPACE — Вывод одного пробела.
• N>LINK — NFA ---> LFA
• NAME> — NFA ---> CFA
• N>BODY — NFA ---> PFA
• ?ERROR — диагностика ошибок Форт ИТЭФ
• ?COMP
• ?EXEC
• ?PAIR
• ?CSP — Выдать ошибку "сбился указатель стека" если он не равен значению в CSP
• ?LOAD
• COMPILE — Компиляция 16-битного слова, следующего за оператором.
• SMUDGE — Изменить флаг "SMUDGE" в последней созданной статье.
• (;CODE) — Записать в поле кода последней статьи следующий адрес и закончить определение.
• <BUILDS
• COUNT
• (.") — Слово, компилируемое ."
• ." — При исполнении напечатать на терминале следующие литеры до кавычки исключительно.
• .( — Напечатать следующие литеры до закрывающей скобки исключительно.
• QUERY — Осуществляет ввод строки символов с клавиатуры.
• \0 — (Пустое слово) - закончить интерпретацию.
• PAD — Выдаёт адрес буфера для промежуточного хранения последовательностей символов
• WORD — Считывает одно слово из входного или экранного буфера и размещает его, начиная с адреса HERE
• CONVERT
• FINDN — Поиск слова в активных словарях
• NUMBER — Преобразует в число последовательность символов, начиная с a+1 с учётом BASE,
• FL
• ERROR — Диагностика ошибок Форт ИТЭФ
• ID. — Печатает имя слова, записанное в соответствии с требованиями словаря Форта
• CREATE — Формирует слово с именем XXX (заголовок и CFA), оставляя его поле параметров пустым.
• [COMPILE] — Скомпилировать следующее слово, независимо от его признака IMMEDIATE.
• TO
• LITERAL
• FLITERAL — Тоже, что и LITERAL, но для плавучки.
• ?STACK
• INTERPRET — Интерпретирует последовательность слов, пока там что-то есть.
• IMMEDIATE — Преобразует слово, за описанием которого следует, в оператор, исполняемый при компиляции.
• VOCABULARY — Слово-описатель, которое создаёт новый словарь.
• ( — Комментарий -- пропустить следующий текст до закрывающей круглой скобки.
• QUIT — Очищает стек возвратов, устанавливает режим исполнения и возвращает управление терминалу.
• ABORT — Прерывает исполнение, делает словарь FORTH контекстным, исполняет QUIT
• EMPTY-BUFFERS — Буфер отмечается как пустой, независимо от содержания. Обновлённый блок на диск не записывается.
• SAVE-BUFFERS — Если находящийся в буфере экран был изменён, скидывает его на диск.
• FLUSH — Если экран изменён, скидывает его на диск и выкидывает его из памяти.
• BUFFER — Резервирует блок в памяти и приписывает ему номер u (как и BLOCK ), но сам блок с диска не считывается.
• BLOCK — Записывает в стек адрес первого байта в буфере с блоком, номером которого u.
• (LINE) — Выдаёт адрес a и длину u строки L с экрана S.
• MESSAGE
• LOAD — Загружает экран с номером u (компилирует или исполняет)
• \ — Закончить интерпретацию строки.
• \S — Закончить интерпретацию экрана.
• --> — Даёт команду немедленно приступить к интерпретации следующего по порядку экрана.
• 'N — Ищет слово с именем XXX (из входного или экранного буфера) в словаре Форта.
• ['] — Скомпилировать CFA следующего слова как числовой литерал.
• >MARK — Отметить текущий адрес для ссылки вперёд.
• >RESOLVE — Разрешить ссылку вперёд в адресе a.
• <MARK — Отметить текущий адрес для ссылки назад.
• <RESOLVE — Разрешить ссылку назад в адрес a.
• UNTIL — Конец цикла "BEGIN UNTIL".
• AGAIN — Конец бесконечного цикла "BEGIN AGAIN".
• BEGIN — Начало циклов "BEGIN".
• THEN — Конец ветвления "IF".
• ELSE — Начало 2-ой ветви ветвления "IF".
• IF — Начало ветвления "IF".
• WHILE — Ветвление "WHILE" в цикле "BEGIN WHILE REPEAT".
• REPEAT — Конец цикла "BEGIN WHILE REPEAT".
• FOR — Начало цикла со счётчиком. Цикл исполнится ровно n раз.
• NEXT — Конец цикла со счётчиком.
• SPACES — Вывод заданного числа "цифровых" (шириной в цифру) пробелов на индикатор.
• I#> — Завершает преобразование целого числа
• SIGN — Вводит знак "минус" в выходной буфер PAD, если n<0
• I# — Преобразует одну цифру целого числа и записывает её в выходной буфер PAD
• I#S — Преобразует целое число до тех пор, пока не будет получен 0
• <I# — Начинает процесс преобразования целого числа в последовательность кодов символов.
• (.) — Как I. -- только не выводит число на индикатор, а возвращает нам адрес и длину строки.
• I. — Вывод целого числа, за которым следует один пробел.
• . — Вывод числа, за которым следует один пробел.
• I.R — Напечатать n на терминале в поле длиной p справа.
• LIST — Распечатывает экран с номером u и записывает его номер в переменную SCR
• INDEX — Выводит на экран верхние строчки экранов, номера блоков которых входят в диапазон от нач до кон.
• WORDS — Просмотр полного списка операторов, хранящихся в данный момент в словаре
• COPY — Копирует экран n на экран m
• DEPTH — Выдаёт в стек полное количество чисел, хранившихся в стеке до исполнения этой команды.
• DUMP — Отображает u байт памяти начиная с адреса a
• .S — Распечатка всего содержимого стека, оставляющая стек без изменений.
• КАТ — Поиск каталога Форта и переход в него. Если каталога нет, он создаётся.
• SAVE-TEXT — Сохранить область текста в энергонезависимую память.
• RGRW — Чтение/запись файла регистров (словаря) в загруженном каталоге.
• LORW — Чтение/запись блока из файла в загруженном каталоге.
• R/W
• SAVE" — Сохранить в файлы словарь Форта и десятичный словарь.
• LOAD" — Считать из файла словарь Форта и десятичный словарь.
• ;CODE
• FORTH — Делает словарь FORTH контекстным.
• TASK

Ссылки

• Обсуждение Каллисто в Контакте и на сайте Арбинады
• Каллисто v0.3.5a, последняя актуальная версия Каллисто
• Языки Форт и colorFORTH в Википедии
• Каллисто в Википедии — спутник Юпитера, в честь которого назван язык Каллисто