Стековая виртуальная машина, как лучше сделать?

Question

[syxme]

Пишу, компилятор и виртуальную машину. Попробовал написать интерпретатор AST, всё работает, красиво, но медленно.
С преобразованием AST в байт код тоже всё понятно .
Теперь вопрос организации виртуальной машины. Смотрел много разных исходников vm, у всех свой подход.
Выделил 2 варианта.
Как в java:
Есть Frame, внутри отдельно храниться стек, область для локальных переменных (очень удобно)
Этот вариант я описал для себя как простой.

Как в других:
Один стек, с указателями, calling convention.
Этот вариант я описал для себя как сложный.
Для начала думаю сделать самый сложный вариант.

В сложном варианте локальные переменные я кладу в начале стека.
Тут вопрос как мне получать доступ к другой области

int foo = 5;
int bar = 10;
{
int bar = 20;
foo += bar
}
// foo == 25

И какой calling convention лучше всего выбрать чтоб в дальнейшем можно было vm байт-код транслировать в машинный код ?

Comments

[mayton2019]

Тебе на самом деле для этого кода стек не нужен. Если операция области видимости
объявляет новые переменные - то просто создавай новые переменные и все будет работать.

[Inviz Custos]

syxme, могу предложить развить вашу задачу в более интересный таск, так сказать "задача со звездочкой" -
обфускация на основе виртуальной машины, или в простонародье "виртуализация".
Базовое представление о том, что это такое (первая попавшаяся статья) - https://xakep.ru/2019/02/20/virtual-obfuscation/
Сфера невероятно узкоспециализированная, но интересная, а людей с хорошей квалификацией в ней во всем мире, наверное, можно пересчитать по пальцам одной руки.

[syxme]

Inviz Custos, Идея отличная, можно еще каждый релиз путать коды инструкций, даже имея исходник компилятора сложно будет сделать деобфускацию

[Inviz Custos]

syxme, инструменты защиты при каждом создании билда защищенного приложения генерируют уникальную виртуальную машину. То есть можно несколько раз подряд защитить одно и то же приложение и каждый из билдов будет иметь разные коды для одних и тех же инструкций и т.д.
И это лишь одна из фич, которых очень много в таких инструментах

[forthuse]

Inviz Custos, Пробовал задавать вопросы по генерации Forth (Форт) кода на решение каких то алгоритмических задач (подобных представленных на rosettacode.org) на сайте https://phind.com
и получал не очень приемлемые результаты сгенерированного кода (чаще не рабочие и при проверке на Online Forth исполнении их), но в плане разнообразия их очень даже интересные. :)
Интересно, а у chatGPT лучше с этим?

P.S. Кстати Форт (виртуальные машины) реализуют на разных языках программирования.
И стековые языки, зачастую, относятся к языкам конкатенативной группе языков.
Concatenative language wiki!

Answer 1

[Griboks]

Для начала думаю сделать самый сложный вариант.

Делайте сразу регистровую вм, а лучше безрегистровую (раз уж мы говорим про вм).