libc: FILE* v2 — буферизация потоков (вариант B+)

- единый ленивый буфер BUFSIZ=512 на чтение и запись с
  автопереключением направления (_F_DIROUT, _file_sync: запись
  сбрасывается write()-ом, readahead откатывается lseek-ом)
- статическая таблица OPEN_MAX=8 слотов вместо malloc для FILE;
  _fclosall через atexit — exit() сбрасывает несброшенную запись
- fread/fwrite: мелкое через буфер (memcpy), блоки >= BUFSIZ — мимо
  буфера одним syscall; горячие пути fgetc/fputc и сканер строк
  fgets (LDI до '\n') — на asm, SDCC на эти цепочки генерит ~90
  инструкций с IX-фреймом
- новое: ungetc (1 байт через hold, работает и на stdin),
  fprintf/vfprintf (vsprintf+fwrite), fflush(NULL) = все потоки
- фиксы stdio-review: fwrite ставит _F_ERROR при короткой записи
  (issue 3), fgets(n=1) возвращает пустую строку (issue 4)
- замер (MAME, HDD, 100 КБ): небуферизованная оценка ~144 с →
  fgetc 5 с (×29), fgets ~1 с; дизайн и отвергнутые варианты —
  docs/file-buffering-design.md

Co-Authored-By: Claude Fable 5 <noreply@anthropic.com>
This commit is contained in:
2026-07-06 16:09:13 +03:00
parent 4a081501d8
commit 48d552bf3a
27 changed files with 1093 additions and 302 deletions
+27
View File
@@ -0,0 +1,27 @@
/*
* std_streams — три предопределённых консольных псевдопотока.
*
* stdin/stdout/stderr — СТАТИЧЕСКИЕ FILE-заглушки с флагами
* _F_CONIN/_F_CONOUT; fputc/fgetc распознают флаги и зовут putchar()/
* getchar(), которые уже делают трансляцию CR/LF и вызовы ESTEX.
*
* Поля fd: 0 / -1 / -2. Отрицательные значения выбраны потому, что
* ESTEX OPEN возвращает маленькие положительные fd (1, 2, …) для
* обычных файлов — с fd=1/2 у stdout/stderr реальный файл мог бы
* совпасть с ними. fd=0 у stdin оставлен (POSIX-стиль), т.к. ESTEX
* не возвращает 0. В syscall эти fd всё равно не попадают —
* диспетчеризацию ведут флаги _F_CONIN/_F_CONOUT (и по ним же fclose()
* узнаёт псевдопотоки, не ссылаясь на адреса из этого модуля).
*/
#include <stdio.h>
/* Консольные потоки не буферизуются: buf/curp/level не используются.
* hold = EOF (пусто) — ungetc на stdin работает через это поле. */
static FILE _stdin = { 0, _F_READ | _F_CONIN, 0, 0, 0, EOF };
static FILE _stdout = { -1, _F_WRITE | _F_CONOUT, 0, 0, 0, EOF };
static FILE _stderr = { -2, _F_WRITE | _F_CONOUT, 0, 0, 0, EOF };
FILE *const stdin = &_stdin;
FILE *const stdout = &_stdout;
FILE *const stderr = &_stderr;