なぜプロトコル記述言語はDSLでなければならないのか

http://shinh.skr.jp/m/?date=20081006#p02

とおもったけど elf.py とか見ると結構コード入ってていまいち DSL ぽくないな…

ですよねー　　という引用は全く関係なく自分の研究の話(我田引水)

そもそもプロトコル記述言語とは何か

世間的に流行しているものでは無い(と思う)ので、いろいろな解釈が渦巻く。

C言語のstructに相当するものが記述できる
- XCB - http://xcb.freedesktop.org/ - XMLでX11のプロトコルを記述。
テンプレートマッチなどによりプロトコルの動作を記述できる
- prolac
- Preccs
プロトコルそのものを記述する
- Sun-RPCのXDR
- ASN.1
pretty-printer
- Wiresharkのdissector

個人的に研究しているのは最初。
XCBはX11 プロトコル専用なので、汎用化して普及させれば世間が幸せになると主張している。
そもそも、ここで述べる『プロトコル』は、

バイナリファイル(PE、JPEG、...)
プロトコル(TCP、SSH、...)

あたりを指す。
世間的に標準の解釈は「新しいプロトコルをプロトコル記述言語で設計する」といったニュアンスだが、ここでのプロトコル記述言語は、あくまで「周辺のコンピュータと仲良くやるための最善の手法を追求する」ことを目的としている。
rob pike - "I estimate that 90-95% of the work in Plan 9 was directly or indirectly to honor externally imposed standards.*1"の90〜95%を簡単にしなければならない。

プロトコル記述言語で何が出来るのか

C言語や他の言語でエンディアンとかに悩む心配が無くなる
紙やテキストファイルの仕様書を読まなくても霊感でバイナリファイルが処理できるようになる
可能な限り高速にそれらを処理することが期待できる

メリットを訴求するために『Webサービスのパワーを、バイナリプロトコルに』という主張をしている。
XMLやJSON記法、URLによるAPIは、見ただけで内容が解る。これが開発効率に及ぼすメリットは軽視されているが、重要。
XMLやJSONを自分のプログラムで作って送信するのと同じくらいの難易度で、バイナリファイルや構造体を作り、パケットとして送信できる。

プロトコル記述言語には何が必要なのか

この手の言語で重要なのは、言語要素を可能な限り切り詰めてDSLとして方々の言語で再利用することにある。一つの記述をC言語、JavaScript、XSLT等々に変換できなければならない。
そのため、プロトコル記述言語はPythonとかRubyとかC言語ベースであってはいけない。なぜならそれらはJavaScript上で動作しない。
個人的には「(プロトコルXを実装した)*2ライブラリが充実しているから」とか「動作環境が多いから」という理由でプログラミング言語が選択されるのは、本当に本当に本当に本当にくだらない理由だと考えている。これを実証するためには、プログラミング言語の機能が動作環境やライブラリの充実に関連が無いことを示さなければならないし、そういう環境を作らなければならない。
幸いなことに、これまでの研究で以下のプリミティブによってTCP/IPで使用されるPDUが記述できることは解っている。要するに多くの人の想像よりもプロトコルはダイナミックではなく、注意深く語彙を選定すれば現実的な規模で多くのプロトコルは記述できる。

エンディアンネス
ビットフィールド
シーケンス(順序のある構造)
フラグとセレクション
TLV構造
BNF(FSM)
辞書(ファイルシステム)

もっとも、これらで記述できるTCPには再送や他のインテリジェントな仕組みは無い。それらはアプリケーションで実装しなければならない。しかし、TCPの再送等をOSが実装すべきなのかアプリケーションが実装すべきなのかは議論の余地がある。
これらの語彙は典型的なバイナリデータを記述するには十分だが、deflate等のアルゴリズムは記述できない。