代码1：七段数码管

Intro：

绪论1：操作系统概述。
目的：模拟数字电路系统，这是当今的硬件基础。

代码Github分为两部分：

logisim.c 模拟 verilog 编程，输出 A=1;B=0... 到管道中。
seven_seg.py 将输出结果使用 ANSI 编码进行可视化展示。

这两部分的实施都比较巧妙。下面分别看一下这两段代码（略去了一部分不重要的部分）。

1. logisim.c

// 用 bool 和 struct 组成了 verilog 中最基础的 wire 和 reg 变量！
typedef bool wire; // Wires
typedef struct {
  bool value;
  wire *in, *out;
} reg; // Flip-flops

// Circuit constructs
#define CLOCK       for (; ; END_CYCLE) // 时钟写成了死循环，END_CYCLE 负责写入文件流
#define END_CYCLE ({ end_cycle(); putchar('\n'); fflush(stdout); sleep(1); })
#define PRINT(X) printf(#X " = %d; ", X)
void end_cycle() {
  PRINT(A);
  ...
}

#define NAND(X, Y)  (!((X) && (Y))) // 逻辑操作
...
#define OR(X, Y)    (NAND(NOT(X), NOT(Y)))

// Wire and register specification
wire X, Y, X1, Y1, A, B, C, D, E, F, G;
reg b1 = {.in = &X1, .out = &X}; // 指定输入输出
reg b0 = {.in = &Y1, .out = &Y};

int main() {
  CLOCK {
    // 数电部分
    X1 = AND(NOT(X), Y);
    ...
    *b1.out = b1.value;
  }
}

整个代码需要对七段式数码管的数字电路有所了解。在C语法方面，使用 .in 语法直接对结构体进行初始化，. 语法自己之前没见识过，可以掌握一下。

2. seven_seg.py

# DISPLAY 便是待显示的 ANSI 字符序列
DISPLAY = '''
     AAAAAAAAA
    .....
    DDDDDDDDD
'''

# STFW: ANSI Escape Code
CLEAR = '\033[2J\033[1;1f' # 清屏操作
BLOCK = { # 模拟屏幕显示的亮暗
    0: '\033[37m░\033[0m',
    1: '\033[31m█\033[0m',
}

for line in fileinput.input():
    # Load "A=0; B=1; ..." to current context
    exec(line) # 把每行输入都作为一条命令去执行，比如 A=0 就会定义一个变量 A

    # Render the seven-segment display
    pic = DISPLAY # 不能直接改
    for seg in set(DISPLAY): # set 会去重
        if seg.isalpha(): # 检查是否全部是字母
            val = globals()[seg]  # 0 or 1
            pic = pic.replace(seg, BLOCK[val])

    # Clear screen and display
    print(CLEAR + pic)