VML 上游项目：22 语言前端 × 17 目标后端

你手上这份都来码里随包附带的 VML，是上游工程 VML Toolchain 的精简发行版。这一页讲的是上游那一份的完整样子 —— 它本身是一套「多前端 → 统一 IR → 多后端」的编译器工具链，可以脱离都来码，在桌面上独立使用。

这一页讲什么

它和都来码里那份是什么关系
它是什么
22 门语言前端
17 个目标后端
运行时与模拟器
CLI 工具集
FFI 外部函数接口
OS 模式与 MCU 模式
从哪开始

它和都来码里那份是什么关系

一句话：同一个项目，两个发行范围。上游是完整工程（含桌面 IDE 与硬件模拟器），都来码里那份是按「在手机与桌面进程内跑得起来」这个目标裁过的子集。

	都来码随包内置的那份	上游 VML Toolchain
引入方式	源码复制（vendoring）进本仓库，进程内调用	独立仓库，自己构建、自己发行
汇编器 / 虚拟机 / 22 语言前端	有	有
17 个后端翻译器	有（编译依赖，不是可选装饰）	有
标准库与示例	有（标准库完整；示例留精选子集）	有（示例是完整目录）
桌面 IDE	没有	有（VMLIde）
硬件模拟器	没有	有（ConsoleEmulator / FullDevicesEmulator）
文档站与网页 Demo	没有	有（本页内容即整理自它）

裁掉的都不影响「写一段代码、编出来、在手机上跑起来」这条主线 —— 它们是桌面上的调试与演示设施。反过来说，上游能做的事比随包那份多：想跑老机器模拟器、想烧到单片机上、想用桌面 IDE，就去上游。

口径说明：上游首页写的是「22 种语言 × 18 种架构」，但枚举出来是 17 个后端（本仓库里 third_party/vml 下也是 17 个：8 位 5 个、16 位 2 个、32 位 7 个、虚拟机 3 个）。本页按枚举列，写 17 个。

它是什么

一套编译器的总线：前端把各种语言编到同一个中间表示，后端再把中间表示翻到各种架构。写 C / Python / Rust / Go / Java … 任意一门，编译成 VML 汇编，再翻译到 6502 / ARM / RISC-V / x86 … 任意一个目标。

源代码  .c .bas .pas .py .lua .fth .rs .go .ld .java .js .cs
        .swift .cpp .kt .scm .rb .dart .m .r .d .f90

   ↓  22 个前端编译器

统一 IR   VML 汇编 (.vml) → VMB 二进制 (.vmb)

   ↓  17 个后端翻译器

目标平台  6502 / Z80 / 8051 / AVR / PIC / MSP430 / PIC24 / ARM-CM
          x86 / MIPS / RISC-V / 68000 / PowerPC / SPARC / JVM / .NET / Wasm

一个贯穿全项目的约定：所有语言的编译命令是同一条，编译器按文件扩展名自动选择。学一次命令行，22 门语言通用。

vmltool hello.c  -o hello.vml
vmltool -r hello.vml

22 门语言前端

每门语言一个独立的前端编译器，都走同一条四阶段流水线： 词法分析 → 语法分析 → 代码生成 → VML 汇编输出。其中 16 个达到生产可用（完成度 90% 以上），6 个为新增的教学可用级别。

语言	扩展名	完成度	调用约定
C	`.c`	~96%	cdecl
Forth	`.fth`	~94%	栈式
JavaScript	`.js`	~94%	stdcall
C++	`.cpp`	~93%	cdecl
Rust	`.rs`	~93%	stdcall
Kotlin	`.kt`	~93%	stdcall
Scheme	`.scm`	~93%	stdcall
Ladder	`.ld`	~93%	—
BASIC	`.bas`	~92%	CCv2
Pascal	`.pas`	~92%	pascal
Lua	`.lua`	~91%	stdcall
Go	`.go`	~90%	stdcall
Python	`.py`	~90%	stdcall
C#	`.cs`	~90%	stdcall
Java	`.java`	~90%	stdcall
Swift	`.swift`	~90%	stdcall
Ruby	`.rb`	~85%	stdcall
Dart	`.dart`	~80%	stdcall
Objective-C	`.m`	~80%	cdecl
R	`.r`	~80%	stdcall
D	`.d`	~80%	stdcall
Fortran	`.f90`	~80%	stdcall

前端之间共享代码：所有语言共用词法分析基类与代码生成基类；C 系语言（C / Go / Rust / JavaScript）共用表达式与类型系统那一层；面向对象语言（C++ / Java / C# / Swift / Kotlin）再共用一个类、继承与虚函数那一层。

四种调用约定（cdecl / CCv2 / pascal / stdcall）决定了参数怎么传、栈由谁清 —— 22 门语言彼此可以互相调用，靠的就是这一层约定对齐。

17 个目标后端

翻译是四段：解析 VML 指令 → 指令与寄存器映射 → 生成目标汇编 → 格式化产物（HEX / BIN / ELF / S19）。 8 位架构用零页内存模拟寄存器，ARM Cortex-M 与 RISC-V 可以做到 1:1 直接映射。

字长	架构	典型去处
8 位	6502	Apple II / C64 / NES
8 位	Z80	CP/M / ZX Spectrum / MSX
8 位	8051	嵌入式 MCU 经典
8 位	AVR	Arduino / ATmega328P
8 位	PIC	Microchip PIC16F84A
16 位	MSP430	TI 超低功耗
16 位	PIC24	Microchip 16 位
32 位	ARM Cortex-M	STM32 / Cortex-M
32 位	x86	IBM PC / 通用计算
32 位	MIPS	PIC32 / 网络设备
32 位	RISC-V	SiFive / 开源 ISA
32 位	68000	Amiga / Atari ST
32 位	PowerPC	Xilinx PPC405 / 游戏机
32 位	SPARC	LEON3 / 航天级
虚拟机	JVM	Java 字节码
虚拟机	.NET	CLR / CIL
虚拟机	Wasm	浏览器 / WebAssembly

烧录用的是一个一站式命令，从源码一路到固件：

vml2hex blink.c -arch arm-cm -f hex -o blink.hex

三个优化档：-O0 不优化（调试）、-O1 死代码消除 + 常量折叠（默认）、 -O2 再加复制传播与循环优化（发布）。六种输出格式：Intel HEX（默认）、Binary、Motorola S19、ELF、DOS EXE、Text Dump。

运行时与模拟器

同一份 VMB 字节码，有多个运行时可以执行它 —— 从「跑得快」到「跑在老机器上」都覆盖：

运行时	语言	特点
VMLRuntime	C# (.NET)	核心执行引擎：92 条指令、16 个通用寄存器 R0–R15、8 个浮点 F0–F7、4 个双精度 D0–D3、30 多个系统调用、中断与异常（CLI / STI / IRET、TRY / CATCH）、MMIO 设备模拟、VMB 加载与保存
VMLRuntimeC	C99	跨平台原生运行时，零依赖、约 100 KB：92 / 92 个操作码与 C# 运行时逐号对齐，VGA 80×25 文本渲染、PC 扬声器模拟与 WAV 录音，可静态链接成单文件
ConsoleEmulator	C# (.NET)	终端模拟器：VGA 文本模式、按键脚本自动化，可模拟六种老机器（Apple II / Commodore 64 / ZX Spectrum / MSX / Amstrad CPC / Commodore PET）
FullDevicesEmulator	C# (Avalonia)	图形界面的全设备模拟器：设备可视化、实时状态面板
VMLIde	C# (Avalonia)	跨平台桌面 IDE（约 70% 完成）：代码编辑、断点单步与寄存器查看、设备可视化、AI 辅助面板

内存布局是固定的一段 32 位地址空间：代码段从 0x000000 起、数据段从 0x000400 起、堆从 0x008000 向上增长、栈从顶部向下增长；0xE000 是 FFI 函数指针表、 0xF000 是 MMIO 设备寄存器。

CLI 工具集

工具	做什么
VMLTool	主工具，GCC 风格命令行，按扩展名自动选编译器；一条命令完成「编译 → 运行」，也能只生成汇编、只做预处理
VMLAssembler	汇编器与反汇编器：VML 汇编文本 ↔ VMB 二进制，两个方向都通；标签解析、伪指令、表达式求值、库链接都由它做
VMLToHex	编译 + 链接 + 翻译 + 产物格式化：17 个目标架构、6 种输出格式，`-O0/-O1/-O2` 三档优化
VMLPacker	打包成独立可执行文件，可跨平台交叉打包；也有 C 语言版本，静态编译后体积更小
GenLib	从 C 源码自动编译 VML 静态共享库，并为 22 种语言生成模块包装与绑定代码
GenDyn	扫描 `.dylib` / `.so` / `.dll` 的导出符号，生成 FFI 包装器与 22 种语言调用绑定
GenDev	从 XML 设备描述文件自动生成 22 种语言的设备驱动代码（寄存器地址、外设初始化函数）

生成器这一组有个共同的设计：一次生成，22 种语言同时到手。写一个 C 库，GenLib 会替你把别的 21 种语言的调用方式也生成出来。

FFI 外部函数接口

VML 程序能调原生动态库 —— 而且22 门语言都用自己那门语言的原生语法写，不用手写汇编。调用链是四个系统调用接起来的：

系统调用	编号	做什么
`dl_open`	#370	加载动态库，返回句柄
`dl_sym`	#371	按名字查找函数，返回函数指针编号
`dl_close`	#372	卸载动态库
`native_call`	#373	调用原生函数（整数 / 指针参数，最多 8 个）
`native_call_0`	#374	调用无参原生函数
`native_call_f`	#375	调用原生函数（浮点参数，为 OpenGL 那一类接口准备）

上游的完整示例是同一个 OpenGL 旋转立方体，用 22 种语言各写一遍，全部调用同一个 VML 封装库、同一个原生动态库。每种语言的主循环都长这样：

fn main() {
    gl_setup();
    while gl_should_close() == 0 {
        gl_frame();
    }
    gl_teardown();
}

跨语言调用有一个细节值得一提：不同语言的符号命名习惯不一样（Lua 加前缀、Forth 加前缀、 Pascal 与 C# 需要先声明），封装库把各种别名一并导出，所以每种语言都能用最自然的那种写法调用。

OS 模式与 MCU 模式

同一个编译器有两副面孔，由模式开关决定生成什么：

	OS 模式	MCU 模式
产物	桌面应用	零依赖裸机固件，一路到 HEX 烧录
动态库加载	有（FFI）	没有
图形	OpenGL 那一套	没有
C 标准库	完整	BIOS 保留 `malloc` 与文件 I/O
跳过的部分	—	异步、线程、垃圾回收

这不是"两个项目共用一套代码"，而是同一套前端、同一份标准库，只换后端与运行时 —— 程序写得对，两个模式都能编过。

从哪开始

📘 本站内置的 VML

都来码里那份是精简发行版：装完就能编译运行 22 门语言，示例与游戏随包附带，全部离线。

读 VML 介绍

🧭 想写第一个程序

从「写第一个程序」到「画图 / 写游戏」，一步步来，代码可以直接粘贴运行。

读 VML 教学

🔗 上游仓库

完整源码、更新日志、路线图与文档站都在上游。22 种语言 × 多架构的完整说明也在那里。

打开上游仓库

📥 把程序跑到手机上

手机端点开「文件」页就有示例目录，装完即可编译运行。

去下载都来码

上游构建与第一个程序（在上游仓库里执行）：

git clone https://gitee.com/aleckstygit/vml.git
dotnet build VMLToolchain.sln
vmltool hello.c -o hello.vml
vmltool -r hello.vml

本页内容整理自上游项目自己的介绍页（web/ 目录），数字与表格均照其原文；「17 个后端」是按枚举口径的更正，未经上游确认。上游许可：MIT License。都来码随包内置的那份以源码复制方式并入本仓库的 third_party/vml/，本地适配说明见该目录下的 README。