pad memory areas to survive MUL w overreaching offset

Consider a program like '[-<<<+>>>]'. Since cells are initialized to 0, the loop will not be entered and the program will exit successfully. However, with awib's mutliplication loop optimization, this program will be compiled into LMUL(3, 1). A naive backend would compile this into an unconditional write to index -3, resulting in undefined behaviour even though the program is correct. To handle this, all backends now have padded memory areas. The max offset for LMUL and RMUL is 127, so twice that many cells have been added and the pointer is now initialized to p=127.
matslina · Oct 21, 2015 · edae31c · edae31c
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diff --git a/386_linux/backend.b b/386_linux/backend.b
@@ -236,25 +236,25 @@
 % 0 0 (bcode) 0 0 *0 0 0 1  ::: 1 0 0 0 (jmplist)
 
 # Machine code for memory allocation etc (hex!):
-#   b8 c0 00 00 00 31 db b9  ff ff 00 00 ba 03 00 00
-#   00 be 22 00 00 00 31 ff  31 ed cd 80 89 c2 97 fc
-#   f3 aa 89 d1 89 c3 43 89  da 89 df 47 47 89 fe 46
-#   45 45
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+#   b8 c0 00 00 00 31 db b9  ff 00 01 00 ba 03 00 00
+#   00 be 22 00 00 00 31 ff  31 ed cd 80 83 c0 7f 89
+#   c2 97 fc f3 aa 89 d1 89  c3 43 89 da 89 df 47 47
+#   89 fe 46 31 c0 45 45
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++++++++++++..>>>[[-]+<]<<[<<]>>
 
 % 0 0 *(bcode) 0 1 ::: 1 0 0 0 (jmplist)
 

diff --git a/386_linux/h.asm b/386_linux/h.asm
@@ -63,12 +63,13 @@ code_start:
 ;;; Allocate memory area by calling mmap2
 	mov	eax,0xc0	; sys_mmap
 	xor	ebx,ebx		; *start=0
-	mov	ecx,0xffff	; length=0xffff
+	mov 	ecx,0x100ff	; length=0x100ff
 	mov	edx,3		; prot=PROT_READ|PROT_WRITE
 	mov	esi,0x22	; flags=MAP_ANONYMOUS|MAP_PRIVATE
 	xor	edi,edi		; fd=0
 	xor	ebp,ebp		; offset=0
 	int	0x80
+	add	eax, byte 127	; 127 bytes of padding
 
 ;;; Initialize cells to zero (0)
 	mov	edx,eax		; save address in edx

diff --git a/lang_c/DEVEL b/lang_c/DEVEL
@@ -23,9 +23,9 @@ the awib bytecode operation. The header is as follows:
  #define eC(x) *p-=x;
  #define eB(x) c=getchar();if(c>=0)*p=c;
  #define eA(x) *p+=x;
- char buf[0xffff];
+ char buf[0x10100];
  int main(){
- char *p=buf;
+ char *p=buf+127;
  int c;
 
 After this, for each bytecode operation P(i), "eP(i)" is output. When all the

diff --git a/lang_c/backend.b b/lang_c/backend.b
@@ -93,10 +93,11 @@
 # output remainder of header
 % 10 60 35 100 110 120 *0 0 0 (code) 0 M m
 <<<-.+++++.-------.>++++.<<---.>+.>+++.<++++.-----------.<<------------.>>>>.<
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 % 9(0) *(code) 0 M m
 

diff --git a/lang_generic/DEVEL b/lang_generic/DEVEL
@@ -186,8 +186,8 @@ python with this backend, since awib has > 25 levels of nested loops.
  | header       | package main                                               |
  |              | import "os"                                                |
  |              | func run(in *os.File, out *os.File){                       |
- |              |   var m[0xffff]byte                                        |
- |              |   var p int                                                |
+ |              |   var m[0x10100]byte                                       |
+ |              |   p:=127                                                   |
  |              |   m[p]=0                                                   |
  +--------------+------------------------------------------------------------+
  | footer       | }                                                          |
@@ -244,7 +244,7 @@ python with this backend, since awib has > 25 levels of nested loops.
  +--------------+------------------------------------------------------------+
  | header       | #!/usr/bin/ruby                                            |
  |              | def run(in_, out)                                          |
- |              |     m=[0]*0xffff;p=0;                                      |
+ |              |     m=[0]*0x10100;p=127;                                   |
  +--------------+------------------------------------------------------------+
  | footer       | end                                                        |
  |              | run(STDIN, STDOUT)                                         |
@@ -301,9 +301,9 @@ python with this backend, since awib has > 25 levels of nested loops.
  |              | fconfigure stdout -encoding binary                         |
  |              | fconfigure stdin -encoding binary                          |
  |              | proc run {in out} {                                        |
- |              |     set p 0                                                |
+ |              |     set p 127                                              |
  |              |     set mem {0}                                            |
- |              |     for {set i 0} {$i<0xffff} {incr i} {lappend mem 0}     |
+ |              |     for {set i 0} {$i<0x10100} {incr i} {lappend mem 0}    |
  +--------------+------------------------------------------------------------+
  | footer       |     return 0                                               |
  |              | }                                                          |

diff --git a/lang_generic/go.b b/lang_generic/go.b
@@ -22,7 +22,7 @@
 
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 # header
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diff --git a/lang_generic/ruby.b b/lang_generic/ruby.b
@@ -23,7 +23,15 @@
 
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 # header
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diff --git a/lang_generic/tcl.b b/lang_generic/tcl.b
@@ -23,7 +23,29 @@
 
 <[-
 # header
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 <[-

diff --git a/lang_java/DEVEL b/lang_java/DEVEL
@@ -29,9 +29,7 @@ Awib will compile that into something like this:
     method_2() { <B> }
     method_3() { <C> }
 
-## Annoying details
-
-Here's the language definition:
+## IR translation
 
  +--------------+------------------------------------------------------------+
  | Bytecode     | Output                                                     |
@@ -83,3 +81,54 @@ integer. Instead each cell is printed separately with an underscore
 When processing CLOSE, awib will output the corresponding code with $d
 replaced by a decimal representation of the top stack element. This
 element is popped from the stack and then discarded.
+
+## Head and foot
+
+The IR translation is wrapped in a header and footer that sets up
+memory area, pointer, IO and a couple of helper methods. Due to Java,
+the header is pretty humongous.
+
+### Header
+import java.io.InputStream;
+import java.io.OutputStream;
+import java.io.IOException;
+
+public class Bf {
+    byte[] m;
+    int p;
+    InputStream i;
+    OutputStream o;
+
+    public Bf(InputStream i, OutputStream o) {
+        m=new byte[0x10100];
+        p=127;
+        this.i=i;
+        this.o=o;
+    }
+
+    public void run () {
+        this._0();
+    }
+
+    public static void main(String[] args) {
+        new Bf(System.in,System.out).run();
+    }
+
+    private void r() {
+        try {
+            i.read(m,p,1);
+        } catch (IOException e) {}
+    }
+
+    private void w() {
+        try {
+            o.write(m[p]);
+            o.flush();
+        } catch (IOException e) {}
+    }
+
+    private void _0() {
+
+### Footer
+    }
+}
diff --git a/lang_java/backend.b b/lang_java/backend.b
@@ -4,47 +4,47 @@
 
 % 23(0) *8 (code) 0 M m
 # print Java header
-++[-<+<++++++<+++<+++++++++++++<++++++++++++<+++++++++<++++++++++<++++++
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