1.Lua5.4 源码剖析——虚拟机2 之 闭包与UpValue
2.FPGA 高端项目：基于 SGMII 接口的个G源码 UDP 协议栈，提供2套工程源码和技术支持
3.代码和源码有什么区别？
4.二进制的原码、补码、反码详解

Lua5.4 源码剖析——虚拟机2 之 闭包与UpValue

       故事将由我们拥有了一段 Lua 代码开始，个G源码我们先用 Lua 语言写一段简单的个G源码打印一加一计算结果的 Lua 代码，并把代码保存在 luatest.lua 文件中：

       可执行的个G源码一个 Lua 文件或者一份单独的文本形式 Lua 代码，在 Lua 源码中叫做 "Chunk"。个G源码无论我们通过什么形式去执行，个G源码情报源码分享或者用什么编辑器去执行，个G源码最终为了先载入这段 Lua 的个G源码 Chunk 到内存中，无外乎会归结到以下两种方式：1）Lua 文件的个G源码载入：require 函数 或 loadfile 函数；2）Lua 文本代码块的载入：load 函数；这两种方式最终都会来到下面源码《lparse.c》luaY_parser 函数。该函数是个G源码解析器的入口函数，负责完成代码解析工作，个G源码最终会创建并返回一个 Lua 闭包（LClosure），个G源码见下图的个G源码红框部分：

       另外，上图中间有一行代码最终会调用到 statement 函数，个G源码statement 函数是个G源码 Chunk 解析的核心函数，它会一个一个字符地处理我们编写的 Lua 代码，完成词法分析和语法分析工作，想要了解字符处理整个状态流程的可以自行研读该部分源码，见源码《lparse.c》statement 函数部分代码：

       完成了解析工作之后，luaY_parser 函数会把解析的所有成果放到 Lua 闭包（LClosure）对象之中，这些存储的内容能保证后续执行器能正常执行 Lua 闭包对应的代码。

       Lua 闭包由 Proto（也叫函数原型）与 UpValue（也叫上值）构成，见源码《lobject.h》LClosure 定义，我们下面将进行详细的讲解：

       UpValue 是 Lua 闭包数据相关的，在 Lua 的jdk源码分析结构函数调用中，根据数据的作用范围可以把数据分为两种类型：1）内部数据：函数内部自己定义的数据，或者通过函数参数的形式传入的数据（在 Lua 中通过参数传入的数据本质上也是先赋值给一个局部变量）；2）外部数据：在函数的更外层进行定义，脱离了该函数后仍然有效的数据；外部数据在我们的 Lua 闭包中就是 UpValue，也叫上值。

       既然 Lua 支持函数嵌套，也知道了 UpValue 本质就是上层函数的内部数据。那么 UpValue 有必要存储于 Lua 闭包（LClosure）结构体当中吗？是为了性能考虑而做的一层指针引用缓存吗？回答：并不是基于性能的考虑，因为在实际的 Lua 运用场景中，函数嵌套的层数通常来说不会太多，个别函数多一层的查询访问判断不会带来过多的性能开销。需要在闭包当中存储 UpValue 主要原因是因为内存。Lua 作为一门精致小巧的脚本语言，设计初衷不希望占用过多的系统内存，它会尽量及时地清理内存中用不到的对象。在嵌套函数中，内层函数如果仍然有被引用处于有效状态，而外层函数已经没有被引用了已经无效了，此时 Lua 支持在保留内层函数的情况下，对外层函数进行清除，从而可以清理掉外层函数引用的非当前函数 UpValue 用途以外的大量数据内存。

       尽管外层函数被清除了，Lua 仍然可以保持内层函数用到的 UpValue 值的有效性。UpValue 如何能继续保持有效，我们在之前的怎么查看word源码基础教程《基本数据类型 之 Function》里面学习过，主要是因为 UpValue 有 open 与 close 两种状态，当外层函数被清除的时候，UpValue 会有一个由 open 状态切换到 close 状态的过程，会对数据进行一定的处理，感兴趣的同学可以回到前面复习一下。

       UpValue 有效性例子

       接下来我们举一个代码例子与一个图例，表现一下 UpValue 在退出外层函数后仍然生效的情况，看一下可以做什么样的功能需求，加深一下印象，请看代码与注释：

       上述代码在执行 OutFunc 函数后，外层的 globalFunc 函数变量完成了赋值，每次对它进行调用，都将可以对它引用的 UpValue 值即 outUpValue 变量进行正常加 1。

       函数的内部数据属于函数自身的内容，外部其它函数无法通过直接的方式访问其它函数的内部数据。函数自身的东西会存在于 LClosure 结构体的 Proto*p 字段中。Proto 全称 "Function Prototypes"，通常也可以叫做 "函数原型"，我们来看一下它的定义，见源码《lobject.h》Proto 结构体：

       结构体字段比较多，我们先不细看，后面用到哪个字段会再进行补充说明。函数的内部数据分为常量与变量（即函数局部变量），分别对应上图的完美解码2020源码如下字段：

       1）常量：TValue* k 为指针指向常量数组；int sizek 为函数内部定义的常量个数，也即常量数组 k 的元素个数。

       2）局部变量：LocVar* locvars 为指针指向局部变量数组；int sizelocvars 为函数定义的局部变量个数，也即局部变量数组 locvars 的元素个数。

       UpValue 的描述信息会存储在 Proto 结构体中的 Upvaldesc* upvalues 字段，解析器解析 Lua 代码的时候会生成这个 UpValue 描述信息，并用于生成指令，而执行器运行的时候可以通过该描述信息方便快速地构建出真正的 UpValue 数组。

       至此，我们知道了函数拥有 UpValue，有常量，有局部变量。外部数据 UpValue 也讲完，内部数据也讲完。接下来，我们开始学习函数运行的逻辑指令相关内容。

       函数逻辑指令存储于函数原型 Proto 结构体中，这些函数逻辑是由一行行的 Lua 代码构成的，代码会被解析器翻译成 Lua 虚拟机能识别的指令，我们把这些指令称为 "OpCode"，也叫 "操作码"。Proto 结构体存储 OpCode 使用的是下图中红框部分字段，见源码《lobject.h》Proto 结构体：

       至此，我们可以简单提前说一下 Lua 虚拟机的功能了，本质上来看，c语言管理源码Lua 虚拟机的工作，就是为当前函数（或者当前一段 OpCode 数组）准备好数据，然后有序执行 OpCode 指令。

       对 OpCode 有了一定的认识了，接下来我们要补充一个 OpCode 相关的 Lua 闭包相关的内容，就是 Lua 闭包的运行环境。

       一个 Lua 文件在载入的时候会先创建出一个最顶层（Top level）的 Lua 闭包，该闭包默认带有一个 UpValue，这个 UpValue 的变量名为 "_ENV"，它指向 Lua 虚拟机的全局变量表，即_G 表，可以理解为_G 表即为当前 Lua 文件中代码的运行环境 (env)。事实上，每一个 Lua 闭包它们第一个 UpValue 值都是_ENV。

       ENV 的定义在我们之前提到的解析器相关函数 mainfunc 中，见源码《lparser.c》：

       如果想要设置这个载入后的初始运行环境不使用默认的 _G 表，除了直接在该文件代码中重新赋值_ENV 变量这种粗暴且不推荐的方式以外，通常是通过我们前面提到的加载 Lua 文件函数或加载 Lua 字符串代码函数传入 env 参数（Table 类型），就可以用自定义的 Table 作为当前 Lua 闭包的全局变量环境了，env 参数为上面两个函数的最末尾一个参数，'[' 与 ']' 字符中的内容表示参数可选，函数的定义摘自 Lua5.4 官网文档：

       所以我们可以在 Lua 代码通过 _ENV 访问当前环境：

       在 Lua 的旧版本中，变量的查询最多会分为 3 步：1）先从函数局部变量中进行查找；2）找不到的话就从 UpValue 中查找；3）还找不到就从全局环境默认 _G 表查找。而在 Lua5.4 中，把 UpValue 与全局 _G 表的查询统一为 UpValue 查询，并把一些操作判断提前到了解析器解析阶段进行，例如函数内部使用的某个 UpVaue 变量在代码解析的时候就可以通过 UpValue 描述信息知道存储于 Lua 闭包 upvals 数组的哪个下标位置，在执行器运行的时候只需要直接在数组拿取对应下标的这个 UpValue 数据即可。

       从 OpCode 的层面来看，Lua 除了支持通过一个 UpValue 数组下标访问一个 UpValue 变量，在把 _G 表合并到 UpValue 之后，Lua 为此实现了通过一个字符串 key 值从某个 Table 类型的 UpValue 中查询变量的操作。

       至此，我们了解了 Lua 闭包的结构与运行环境，以及 OpCode 的基本概念。接下来，我们将深入学习 OpCode，掌握 OpCode 就掌握了整个 Lua 虚拟机数据与逻辑的流向。

FPGA 高端项目：基于 SGMII 接口的 UDP 协议栈，提供2套工程源码和技术支持

       FPGA 高端项目：基于 SGMII 接口的 UDP 协议栈，提供2套工程源码和技术支持

       前言：

       在实现 UDP 协议栈的过程中，网上有许多可用的资源，但大多存在一些局限性，如功能不全面、缺乏源码或难以进行问题排查。本设计旨在填补这一空白，提供一个完整的、功能全面的 UDP 协议栈，以及可移植性强、适用于多种 FPGA 器件和开发环境的源码。

       核心内容：

       - **纯 verilog 实现**：本设计完全使用 verilog 语言编写，未依赖任何 IP 核，包括 FIFO 和 RAM 等，确保了协议栈的可移植性和自定义性。

       - **源码和技术支持**：提供针对市面上主流 SGMII 接口的 PHY 芯片的两个 Vivado .2 版本的工程源码。

       - **稳定性与可靠性**：经过大量测试的稳定可靠性能，可直接应用于项目中，适用于学生、研究生和在职工程师的开发需求。

       - **适用范围**：适用于医疗、军工等行业的数字通信领域，支持多种 FPGA 器件和开发工具。

       - **开源与版权**：提供完整的工程源码和技术支持，遵循个人学习和研究使用规定，禁止用于商业用途。

       工程源码与技术支持：

       工程源码分为两套，分别针对不同型号的 FPGA 和 PHY 芯片，适用于 Xilinx 和 Altera 等主要 FPGA 平台。提供详细的安装和移植指南，以及网络调试助手工具的使用说明。

       性能亮点：

       - **移植性**：纯 verilog 实现，无 IP 依赖，易于移植到不同 FPGA 平台。

       - **适应性**：兼容多种 PHY 接口类型，包括 MII、GMII、RGMII、SGMII 等。

       - **高性能**：最高支持 G 速率，适用于不同网络需求。

       - **动态 ARP**：支持动态 ARP 功能，提高了网络通信的可靠性和效率。

       详细设计方案：

       设计采用两块 FPGA 板卡，分别搭载 DPISRGZ 和 E PHY 芯片，实现 SGMII 数据流的高效传输。通过一系列硬件组件（包括网络调试助手、PHY、FPGA 板卡等）的协同工作，实现数据的回环测试，确保协议栈的正确性和稳定性。

       移植与调试：

       提供详细的移植指南，包括不同 FPGA 型号和 Vivado 版本的适应策略。上板调试流程简单明了，包含准备工作、连接步骤和验证方法，确保用户能够顺利进行实际应用。

       获取方式：

       工程源码和相关文档以网盘链接形式提供，用户可自行下载使用。遵循版权规定，仅限个人学习和研究目的。如有任何疑问或需要进一步技术支持，可通过私信或评论方式与博主联系。

       总结：

       本项目旨在提供一个高度可移植、功能全面的 UDP 协议栈，以及丰富的源码和技术支持，旨在满足不同行业和领域对高效网络通信的需求。通过提供稳定可靠的工程源码和详细的移植指南，我们旨在简化开发流程，缩短项目周期，为开发者提供有力的技术支持。

代码和源码有什么区别？

       1、代码：是程序员用开发工具所支持的语言写出来的源文件，是一组由字符、符号或信号码元以离散形式表示信息的明确的规则体系。

       2、源代码：指未编译的按照一定的程序设计语言规范书写的文本文件，是一系列人类可读的计算机语言指令。 

       二、特点不同

       1、代码：原则包括唯一确定性、标准化和通用性、可扩充性与稳定性、便于识别与记忆、力求短小与格式统一以及容易修改等。

       2、源代码：最终目的是将人类可读的文本翻译成为计算机可以执行的二进制指令，这种过程叫做编译，通过编译器完成。

       三、存储方式不同

       1、代码：可以书籍或磁带形式出现，但最为常用格式是文本文件，这种典型格式的目的是为了编译出计算机程序。

       2、源代码：作为软件的特殊部分，可能被包含在一个或多个文件中。一个程序不必用同一种格式的源代码书写。

       百度百科-源码

       百度百科-代码

二进制的原码、补码、反码详解

       è®¡ç®—机中，并没有原码和反码，只是使用补码，代表正负数。

       ä½¿ç”¨è¡¥ç çš„意义：可以把减法或负数，转换为加法运算。从而简化计算机的硬件。

       ï¼ï¼ï¼ï¼ï¼ï¼ï¼ï¼ï¼ï¼ï¼ï¼

       æ¯”如钟表，时针转一圈，周期是 小时。

       å€’拨 3 小时，可以用正拨 9 小时代替。

       9，就称为－3 的补数。

       è®¡ç®—方法：－3 = 9。

       å¯¹äºŽåˆ†é’ˆï¼Œå€’拨 X 分，就可以用正拨 －X 代替。

       ï¼ï¼ï¼ï¼ï¼ï¼ï¼ï¼ï¼ï¼ï¼ï¼

       å¦‚果，限定了两位十进制数 (0~)，周期就是 。

       é‚£ä¹ˆï¼Œå‡ä¸€ï¼Œå°±å¯ä»¥ç”¨ + 代替。

       ã€€ã€€ï¼1 =

       ã€€ã€€ + = (1)

       å¿½ç•¥è¿›ä½ï¼Œåªå–两位数，这两种算法，结果就是相同的。

       äºŽæ˜¯ï¼Œ 就是 －1 的补数。

       å…¶å®ƒè´Ÿæ•°çš„补数，大家可以自己求！

       æ±‚出了负数的补数，就可用加法，代替减法了。

       ï¼ï¼ï¼ï¼ï¼ï¼ï¼ï¼ï¼ï¼ï¼ï¼

       è®¡ç®—机中使用二进制，补数，就改称为【补码】。

       å¸¸ç”¨çš„八位二进制是： ~ 。

       å®ƒä»¬ä»£è¡¨äº†åè¿›åˆ¶ï¼š0~，周期就是 。

       é‚£ä¹ˆï¼Œï¼1，就可以用 = 代替。

       æ‰€ä»¥ï¼šï¼1 的补码，就是 = 。

       åŒç†ï¼šï¼2 的补码，就是 = 。

       ç»§ç»­ï¼šï¼3 的补码，就是 = 。

       ã€‚。。

       æœ€åŽï¼šï¼ï¼Œè¡¥ç æ˜¯ = 。

       è®¡ç®—公式：负数的补码＝＋这个负数。

       æ­£æ•°ï¼Œç›´æŽ¥è¿ç®—即可，不需要求补码。

       ã€€ã€€ã€€ä¹Ÿå¯ä»¥è¯´ï¼Œæ­£æ•°æœ¬èº«å°±æ˜¯è¡¥ç ã€‚

       ï¼ï¼ï¼ï¼ï¼ï¼ï¼ï¼ï¼ï¼ï¼ï¼

       è¡¥ç çš„应用如： 7－3 = 4。

       ç”¨è¡¥ç çš„计算过程如下：

       ã€€ã€€ã€€ã€€7 的补码＝

        　　　－3的补码＝

       ï¼ï¼ç›¸åŠ ï¼ï¼ï¼ï¼ï¼ï¼ï¼ï¼ï¼ï¼ï¼ï¼ï¼

       ã€€ã€€ã€€å¾—：　　(1) = 4 的补码

       èˆå¼ƒè¿›ä½ï¼Œåªä¿ç•™å…«ä½ï¼Œä½œä¸ºç»“果即可。

       è¿™å°±æ˜¯ï¼šä½¿ç”¨è¡¥ç ï¼ŒåŠ æ³•å°±ä»£æ›¿äº†å‡æ³•ã€‚

       æ‰€ä»¥ï¼Œåœ¨è®¡ç®—机中，有一个加法器，就够用了。

       åŽŸç å’Œåç ï¼Œéƒ½æ²¡æœ‰è¿™ç§åŠŸèƒ½ã€‚

       ï¼ï¼ï¼ï¼ï¼ï¼ï¼ï¼ï¼ï¼ï¼ï¼

       åŽŸç å’Œåç ï¼Œæ¯«æ— ç”¨å¤„。计算机中，根本就没有它们。