PostgreSQL 的 Commodore 64 BASIC

# LOAD "PL/CBMBASIC",8,1：用于 PostgreSQL 的 Commodore 64 BASIC 来源：https://thombrown.blogspot.com/2026/07/load-plcbmbasic81-commodore-64-basic.html 如果你到了某个年纪，`38911 BASIC BYTES FREE` 这几个字会对你造成任何心理治疗都无法抹去的印记。你会记得那片蓝屏。你会记得从杂志上抄了三页代码列表，然后遇到 `?SYNTAX ERROR IN 2340`，却不知道三页里哪一页有拼写错误。你会记得磁盘驱动器是设备 8，而且它比大陆漂移还慢。我有一些消息要告诉你：现在这一切都能在 PostgreSQL 内部运行了。 PL/CBMBASIC 是一种过程语言扩展，它在 Commodore 64 BASIC V2 上执行函数体。不是仿制品，不是致敬表演——而是真正的 Microsoft/Commodore 1982 年解释器，通过 Michael Steil 的 `cbmbasic`（https://github.com/mist64/cbmbasic）项目实现，该项目将 6502 ROM 静态重编译为 C 语言。这个 C 代码被直接编译进扩展的共享库中，因此解释器就活在你的后端进程里。每次函数调用都是一次内存中的电源循环：清零 64KB RAM 数组，重置 CPU 寄存器，然后在 $E394 处重新进入 ROM。整个过程大约花费 15 到 20 微秒，这比硬件当年快大约一千倍，而且快到可以在大表上逐行调用而不必感到愧疚。 ```sql CREATE EXTENSION plcbmbasic; CREATE FUNCTION hello(who text) RETURNS text AS $$ 10 PRINT "HELLO, ";WHO$;"!" $$ LANGUAGE plcbmbasic; SELECT hello('WORLD'); -- HELLO, WORLD! ``` 是的，那些是行号。是的，它们是强制的。用户代码从第 10 行开始，就像大自然规定的那样，因为 0 到 9 行被保留：扩展会在你的代码运行前，将函数参数以普通 BASIC 赋值语句的形式注入进去。一个名为 `who` 的 `text` 参数会变成 `WHO$`，一个名为 `lives` 的 `smallint` 会变成真正的 16 位 `LIVES%`，而其他所有数值类型都会落入一个 40 位的 CBM 浮点数中，包括它那九个完整的有意义数字。 ## 验证器有自己的意见，因为 BASIC V2 就有意见 任何一个在 C64 上编程超过一小时的人都会发现，你不能使用名为 `TOTAL` 的变量。词法分析器会在任何位置压缩关键字，包括在标识符内部，所以 `TOTAL` 包含了 `TO` 而变成了垃圾。`SCORE` 包含了 `OR`。`BUDGET` 包含了 `GET`。名字的前两个字符才有效，所以 `USERNAME` 和 `USERID`……实际上它们没问题，`US$` 和 `US` 是不同的变量，但 `ALPHA` 和 `ALPS` 会静默地变成同一个字符串。而且 `TI` 和 `ST` 被系统占用了。 该扩展附带了一个验证器，因此 PostgreSQL 现在会在 `CREATE FUNCTION` 时给出这些意见，而不是让你在运行时重新发现它们： ``` ERROR: parameter name "total" contains the BASIC keyword TO HINT: This is why nobody could ever have a variable called TOTAL on the Commodore 64. ``` 有些创伤值得比我们第一次遇到时更好的错误信息。 ## OUT 参数，通过遍历变量表 当 BASIC 程序结束时，它的变量仍然停留在模拟的 64KB RAM 中。因此对于 OUT 和 INOUT 参数，处理程序做了唯一合理的事情：遍历 BASIC 自己的简单变量表——位于 $2D/$2E 的 VARTAB 和 $2F/$30 的 ARYTAB 之间的 7 字节条目，解码类型编码的名称字节，然后将 5 字节浮点数、16 位整数和字符串描述符转换回 SQL 值。 ```sql CREATE FUNCTION divmod(num int, den int, OUT quot int, OUT rmd int) AS $$ 10 QUOT=INT(NUM/DEN) 20 RMD=NUM-QUOT*DEN $$ LANGUAGE plcbmbasic; SELECT * FROM divmod(47, 5); -- quot | rmd -- ------+----- -- 9 | 2 ``` PEEK 另一个进程的内存来获取结果并不是我预期很快能在 PostgreSQL 文档中看到的模式，但在这里感觉非常合适。 ## 数据库就是设备 8 这是我最满意的部分。在 Commodore 64 上，你的数据存放在磁盘驱动器（设备 8）上，你用 `OPEN`、`INPUT#`、`GET#`、`PRINT#`、`CLOSE` 和 `ST` 状态变量与它通信。所以，在 PL/CBM-BASIC 中，设备 8 就是数据库。你 OPEN 的“文件名”是一个 SQL 语句，通过你的事务内部的 SPI 执行： ```sql CREATE FUNCTION top_scores() RETURNS text AS $$ 10 OPEN 1,8,0,"SELECT NAME, SCORE FROM HISCORES ORDER BY SCORE DESC" 20 INPUT#1,N$,S 30 IF ST<>0 AND N$="" THEN 60 40 PRINT N$;" ";S 50 IF ST=0 THEN 20 60 CLOSE 1 $$ LANGUAGE plcbmbasic; ``` 列值以每行 CR 结尾的形式流回，而 `ST` 会在最后一个字节时捕获 EOF 位（64），就像它从 1541 驱动器读取时一样。你在 1985 年编写的读-直到-完成的循环可以直接运行，包括需要小心空文件的那一部分——这就是第 30 行在做的事。 更棒的是，辅助地址 15 是驱动器的命令通道——你之前会用 `PRINT#` 向它发送 DOS 命令，并从它那里读回 `00, OK,00,00`。现在这个也管用： ```basic 10 OPEN 15,8,15 20 PRINT#15,"DELETE FROM HISCORES WHERE SCORE < 1000" 30 INPUT#15,EN,EM$,RC,ES ``` 状态记录是 `0,OK,,0`，以向原始版本致敬。每个 `PRINT#` 会追加内容，而终止的 CR 会执行，因此你可以分段发送超过 BASIC 255 字符字符串限制的语句。INSERT、UPDATE、DDL，随你便。这是一个仅限超级用户使用的不安全语言，所以你本来就能做可怕的事情；现在你可以用 `FOR` 循环和没有小写字母的方式来实现它们。 运行时错误会通过解释器自己的错误向量（$0300）捕获——与 Simons' BASIC 使用的相同插件机制——因此错误会以正确的 PostgreSQL 错误形式呈现，并携带真正的 ROM 错误代码： ``` ERROR: BASIC error: ?DIVISION BY ZERO ERROR IN 20 ``` 而且因为 KERNAL 的 STOP 例程（RUN/STOP 键扫描，在每条语句前轮询）被修补为调用 `CHECK_FOR_INTERRUPTS()`，所以那个不朽的 `10 GOTO 10` 会在 `statement_timeout` 时干净地终止。RUN/STOP 键终于可靠地工作了。只花了 44 年。 ## 它快吗？定义“快” 我针对相同的函数对 PL/Python 进行了基准测试。PL/Python 胜出，正如你对一个保持温暖解释器而不是每次函数调用都重启 Commodore 64 的语言所期望的那样：在简单调用上快大约 14 到 19 倍，对于从函数内部查询 100 行的负载，差距缩小到大约 6 倍，因为双方都需要支付相同的 SPI 成本。但是 C64 的底线是那 15 微秒的电源循环，这与非内联 SQL 函数的成本相当，而解释器每秒处理约一百万条 BASIC 语句。这个 ROM 最初所在的机器每秒只能处理大约一千条。一个 1982 年的 8 位解释器，在每次调用都执行完全上电复位的情况下，能接近 CPython 的 1.5 个数量级之内，这已经比任何人有权期望的要好得多了。 ## 细节说明 里面是 1982 年的世界，扩展也没有假装不是。所有内容都是大写的，包括你的字符串字面量，因为 C64 的默认字符集几乎不包含小写字母。字符串最多 255 个字符。浮点数有九位有效数字。没有 NULL，因为 NULL 那时还没被发明出来；它表现为空字符串，如果你在意的话可以在查询中使用 COALESCE。`INPUT` 会引发错误，因为你的数据库没有连接键盘。`POKE` 和 `SYS` 可以针对模拟的 64KB 生效（如果你喜欢冒险的话），而野生 POKE 能做的最坏情况就是让机器混乱直到下一次调用的电源循环。 代码位于 `github.com/darkixion/pl-cbmbasic`（https://github.com/darkixion/pl-cbmbasic），附带回归测试套件和包含其余细节说明的 README。需要超级用户权限，生产部署……会是个选择，怀旧是必须的。 ``` READY. █ ```