source: project/chicken/branches/inlining/compiler.scm @ 15323

Last change on this file since 15323 was 15323, checked in by felix winkelmann, 11 years ago

more intelligent inlining; standard-extension procedure in setup-api

File size: 91.4 KB
Line 
1;;;; compiler.scm - The CHICKEN Scheme compiler
2;
3;
4; "This is insane. What we clearly want to do is not exactly clear, and is rooted in NCOMPLR."
5;
6;
7;-----------------------------------------------------------------------------------------------------------
8; Copyright (c) 2000-2007, Felix L. Winkelmann
9; Copyright (c) 2008-2009, The Chicken Team
10; All rights reserved.
11;
12; Redistribution and use in source and binary forms, with or without modification, are permitted provided that the following
13; conditions are met:
14;
15;   Redistributions of source code must retain the above copyright notice, this list of conditions and the following
16;     disclaimer.
17;   Redistributions in binary form must reproduce the above copyright notice, this list of conditions and the following
18;     disclaimer in the documentation and/or other materials provided with the distribution.
19;   Neither the name of the author nor the names of its contributors may be used to endorse or promote
20;     products derived from this software without specific prior written permission.
21;
22; THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS "AS IS" AND ANY EXPRESS
23; OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY
24; AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT HOLDERS OR
25; CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR
26; CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR
27; SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
28; THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR
29; OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE
30; POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
31;
32;
33; Supported syntax:
34;
35; - Declaration specifiers:
36;
37; ([not] extended-bindings {<name>})
38; ([not] inline {<var>})
39; ([not] interrupts-enabled)
40; ([not] safe)
41; ([not] standard-bindings {<name>})
42; ([not] usual-integrations {<name>})
43; (local {<name> ...})
44; ([not] inline-global {<name>})
45; ([number-type] <type>)
46; (always-bound {<name>})
47; (block)
48; (block-global {<name>})
49; (bound-to-procedure {<var>})
50; (c-options {<opt>})
51; (compile-syntax)
52; (disable-interrupts)
53; (disable-warning <class> ...)
54; (emit-import-library {<module> | (<module> <filename>)})
55; (export {<name>})
56; (fixnum-arithmetic)
57; (foreign-declare {<string>})
58; (hide {<name>})
59; (inline-limit <limit>)
60; (keep-shadowed-macros)
61; (lambda-lift)
62; (link-options {<opt>})
63; (no-argc-checks)
64; (no-bound-checks)
65; (no-procedure-checks)
66; (no-procedure-checks-for-usual-bindings)
67; (post-process <string> ...)
68; (profile <symbol> ...)
69; (safe-globals)
70; (separate)
71; (type (<symbol> <typespec>) ...)
72; (unit <unitname>)
73; (unsafe)
74; (unused <symbol> ...)
75; (uses {<unitname>})
76; (scrutinize)
77;
78;   <type> = fixnum | generic
79
80; - Global symbol properties:
81;
82;   ##compiler#always-bound -> BOOL
83;   ##compiler#always-bound-to-procedure -> BOOL
84;   ##compiler#local -> BOOL
85;   ##compiler#visibility -> #f | 'hidden | 'exported
86;   ##compiler#constant -> BOOL
87;   ##compiler#intrinsic -> #f | 'standard | 'extended
88;   ##compiler#inline -> 'no | 'yes
89;   ##compiler#inline-global -> 'yes | 'no | <node>
90;   ##compiler#profile -> BOOL
91;   ##compiler#unused -> BOOL
92;   ##compiler#foldable -> BOOL
93
94; - Source language:
95;
96; <variable>
97; <constant>
98; (##core#declare {<spec>})
99; (##core#immutable <exp>)
100; (##core#global-ref <variable>)
101; (quote <exp>)
102; (if <exp> <exp> [<exp>])
103; ([##core#]syntax <exp>)
104; ([##core#]let <variable> ({(<variable> <exp>)}) <body>)
105; ([##core#]let ({(<variable> <exp>)}) <body>)
106; ([##core#]letrec ({(<variable> <exp>)}) <body>)
107; (##core#let-location <symbol> <type> [<init>] <exp>)
108; ([##core#]lambda <variable> <body>)
109; ([##core#]lambda ({<variable>}+ [. <variable>]) <body>)
110; ([##core#]set! <variable> <exp>)
111; ([##core#]begin <exp> ...)
112; (##core#named-lambda <name> <llist> <body>)
113; (##core#loop-lambda <llist> <body>)
114; (##core#undefined)
115; (##core#primitive <name>)
116; (##core#inline <op> {<exp>})
117; (##core#inline_allocate (<op> <words>) {<exp>})
118; (##core#inline_ref (<name> <type>))
119; (##core#inline_update (<name> <type>) <exp>)
120; (##core#inline_loc_ref (<type>) <exp>)
121; (##core#inline_loc_update (<type>) <exp> <exp>)
122; (##core#compiletimetoo <exp>)
123; (##core#compiletimeonly <exp>)
124; (##core#elaborationtimetoo <exp>)
125; (##core#elaborationtimeonly <exp>)
126; (define-foreign-variable <symbol> <type> [<string>])
127; (define-foreign-type <symbol> <type> [<proc1> [<proc2>]])
128; (foreign-lambda <type> <string> {<type>})
129; (foreign-lambda* <type> ({(<type> <var>)})) {<string>})
130; (foreign-safe-lambda <type> <string> {<type>})
131; (foreign-safe-lambda* <type> ({(<type> <var>)})) {<string>})
132; (foreign-primitive <type> ({(<type> <var>)}) {<string>})
133; (##core#define-inline <name> <exp>)
134; (define-constant <name> <exp>)
135; (##core#foreign-callback-wrapper '<name> <qualifiers> '<type> '({<type>}) <exp>)
136; (##core#define-external-variable (quote <name>) (quote <type>) (quote <bool>))
137; (##core#check <exp>)
138; (##core#require-for-syntax <exp> ...)
139; (##core#require-extension (<id> ...) <bool>)
140; (##core#app <exp> {<exp>})
141; ([##core#]syntax <exp>)
142; (<exp> {<exp>})
143; (define-syntax <symbol> <expr>)
144; (define-syntax (<symbol> . <llist>) <expr> ...)
145; (define-compiled-syntax <symbol> <expr>)
146; (define-compiled-syntax (<symbol> . <llist>) <expr> ...)
147; (##core#define-compiler-syntax <symbol> <expr>)
148; (##core#let-compiler-syntax ((<symbol> <expr>) ...) <expr> ...)
149; (##core#module <symbol> #t | (<name> | (<name> ...) ...) <body>)
150
151; - Core language:
152;
153; [##core#variable {<variable>}]
154; [if {} <exp> <exp> <exp>)]
155; [quote {<exp>}]
156; [let {<variable>} <exp-v> <exp>]
157; [##core#lambda {<id> <mode> (<variable>... [. <variable>]) <size>} <exp>]
158; [set! {<variable>} <exp>]
159; [##core#undefined {}]
160; [##core#global-ref {<variable>}]
161; [##core#primitive {<name>}]
162; [##core#inline {<op>} <exp>...]
163; [##core#inline_allocate {<op> <words>} <exp>...]
164; [##core#inline_ref {<name> <type>}]
165; [##core#inline_update {<name> <type>} <exp>]
166; [##core#inline_loc_ref {<type>} <exp>]
167; [##core#inline_loc_update {<type>} <exp> <exp>]
168; [##core#call {<safe-flag> [<debug-info>]} <exp-f> <exp>...]
169; [##core#callunit {<unitname>} <exp>...]
170; [##core#switch {<count>} <exp> <const1> <body1> ... <defaultbody>]
171; [##core#cond <exp> <exp> <exp>]
172; [##core#recurse {<tail-flag>} <exp1> ...]
173; [##core#return <exp>]
174; [##core#direct_call {<safe-flag> <debug-info> <call-id> <words>} <exp-f> <exp>...]
175; [##core#direct_lambda {<id> <mode> (<variable>... [. <variable>]) <size>} <exp>]
176
177; - Closure converted/prepared language:
178;
179; [if {} <exp> <exp> <exp>]
180; [quote {<exp>}]
181; [##core#bind {<count>} <exp-v>... <exp>]
182; [##core#undefined {}]
183; [##core#inline {<op>} <exp>...]
184; [##core#inline_allocate {<op <words>} <exp>...]
185; [##core#inline_ref {<name> <type>}]
186; [##core#inline_update {<name> <type>} <exp>]
187; [##core#inline_loc_ref {<type>} <exp>]
188; [##core#inline_loc_update {<type>} <exp> <exp>]
189; [##core#closure {<count>} <exp>...]
190; [##core#box {} <exp>]
191; [##core#unbox {} <exp>]
192; [##core#ref {<index>} <exp>]
193; [##core#update {<index>} <exp> <exp>]
194; [##core#updatebox {} <exp> <exp>]
195; [##core#update_i {<index>} <exp> <exp>]
196; [##core#updatebox_i {} <exp> <exp>]
197; [##core#call {<safe-flag> [<debug-info> [<call-id> <customizable-flag>]]} <exp-f> <exp>...]
198; [##core#callunit {<unitname>} <exp>...]
199; [##core#cond <exp> <exp> <exp>]
200; [##core#local {<index>}]
201; [##core#setlocal {<index>} <exp>]
202; [##core#global {<literal> <safe-flag> <block-mode> [<name>]}]
203; [##core#setglobal {<literal> <block-mode> <name>} <exp>]
204; [##core#setglobal_i {<literal> <block-mode> <name>} <exp>]
205; [##core#literal {<literal>}]
206; [##core#immediate {<type> [<immediate>]}]     - type: bool/fix/nil/char
207; [##core#proc {<name> [<non-internal>]}]
208; [##core#recurse {<tail-flag> <call-id>} <exp1> ...]
209; [##core#return <exp>]
210; [##core#direct_call {<safe-flag> <debug-info> <call-id> <words>} <exp-f> <exp>...]
211
212; Analysis database entries:
213;
214; <variable>:
215;
216;   captured -> <boolean>                    If true: variable is used outside it's home-scope
217;   global -> <boolean>                      If true: variable does not occur in any lambda-list
218;   call-sites -> ((<lambda-id> <node>) ...) Known call-nodes of a named procedure
219;   home -> <lambda-id>                      Procedure which introduces this variable
220;   unknown -> <boolean>                     If true: variable cannot have a known value
221;   assigned -> <boolean>                    If true: variable is assigned somewhere
222;   assigned-locally -> <boolean>            If true: variable has been assigned inside user lambda
223;   undefined -> <boolean>                   If true: variable is unknown yet but can be known later
224;   value -> <node>                          Variable has a known value
225;   local-value -> <node>                    Variable is declared local and has value
226;   potential-value -> <node>                Global variable was assigned this value
227;   references -> (<node> ...)               Nodes that are accesses of this variable (##core#variable nodes)
228;   boxed -> <boolean>                       If true: variable has to be boxed after closure-conversion
229;   contractable -> <boolean>                If true: variable names contractable procedure
230;   inlinable -> <boolean>                   If true: variable names potentially inlinable procedure
231;   collapsable -> <boolean>                 If true: variable refers to collapsable constant
232;   removable -> <boolean>                   If true: variable is not used
233;   replacable -> <variable>                 Variable can be replaced by another variable
234;   replacing -> <boolean>                   If true: variable can replace another variable (don't remove)
235;   standard-binding -> <boolean>            If true: variable names a standard binding
236;   extended-binding -> <boolean>            If true: variable names an extended binding
237;   unused -> <boolean>                      If true: variable is a formal parameter that is never used
238;   rest-parameter -> #f | 'vector | 'list   If true: variable holds rest-argument list mode
239;   o-r/access-count -> <n>                  Contains number of references as arguments of optimizable rest operators
240;   constant -> <boolean>                    If true: variable has fixed value
241;   hidden-refs -> <boolean>                 If true: procedure that refers to hidden global variables
242;   inline-transient -> <boolean>            If true: was introduced during inlining
243;
244; <lambda-id>:
245;
246;   contains -> (<lambda-id> ...)            Procedures contained in this lambda
247;   contained-in -> <lambda-id>              Procedure containing this lambda
248;   has-unused-parameters -> <boolean>       If true: procedure has unused formal parameters
249;   use-expr -> (<lambda-id> ...)            Marks non-direct use-sites of common subexpression
250;   closure-size -> <integer>                Number of free variables stored in a closure
251;   customizable -> <boolean>                If true: all call sites are known, procedure does not escape
252;   simple -> <boolean>                      If true: procedure only calls its continuation
253;   explicit-rest -> <boolean>               If true: procedure is called with consed rest list
254;   captured-variables -> (<var> ...)        List of closed over variables
255;   inline-target -> <boolean>               If true: was target of an inlining operation
256
257
258(declare
259 (unit compiler)
260 (disable-warning var) )
261
262
263(include "compiler-namespace")
264
265(define (d arg1 . more)
266  (if (null? more)
267      (pp arg1)
268      (apply print arg1 more)))
269
270(define-syntax d (syntax-rules () ((_ . _) (void))))
271
272(include "tweaks")
273
274
275(define-inline (gensym-f-id) (gensym 'f_))
276
277(eval-when (eval)
278  (define installation-home #f)
279  (define default-target-heap-size #f)
280  (define default-target-stack-size #f) )
281
282(eval-when (load)
283  (define-foreign-variable installation-home c-string "C_INSTALL_SHARE_HOME")
284  (define-foreign-variable default-target-heap-size int "C_DEFAULT_TARGET_HEAP_SIZE")
285  (define-foreign-variable default-target-stack-size int "C_DEFAULT_TARGET_STACK_SIZE") )
286
287(define-constant foreign-type-table-size 301)
288(define-constant analysis-database-size 3001)
289(define-constant default-line-number-database-size 997)
290(define-constant inline-table-size 301)
291(define-constant constant-table-size 301)
292(define-constant file-requirements-size 301)
293(define-constant real-name-table-size 997)
294(define-constant default-inline-max-size 20)
295
296
297;;; Global variables containing compilation parameters:
298
299(define unit-name #f)
300(define number-type 'generic)
301(define standard-bindings '())
302(define extended-bindings '())
303(define insert-timer-checks #t)
304(define used-units '())
305(define unsafe #f)
306(define foreign-declarations '())
307(define emit-trace-info #f)
308(define block-compilation #f)
309(define line-number-database-size default-line-number-database-size)
310(define target-heap-size #f)
311(define target-initial-heap-size #f)
312(define target-stack-size #f)
313(define optimize-leaf-routines #f)
314(define emit-profile #f)
315(define no-bound-checks #f)
316(define no-argc-checks #f)
317(define no-procedure-checks #f)
318(define source-filename #f)
319(define safe-globals-flag #f)
320(define explicit-use-flag #f)
321(define disable-stack-overflow-checking #f)
322(define require-imports-flag #f)
323(define emit-unsafe-marker #f)
324(define external-protos-first #f)
325(define do-lambda-lifting #f)
326(define inline-max-size default-inline-max-size)
327(define emit-closure-info #t)
328(define undefine-shadowed-macros #t)
329(define constant-declarations '())
330(define profiled-procedures #f)
331(define import-libraries '())
332(define standalone-executable #t)
333(define local-definitions #f)
334(define inline-globally #f)
335(define inline-locally #f)
336(define inline-output-file #f)
337(define do-scrutinize #f)
338(define enable-inline-files #f)
339(define compiler-syntax-enabled #t)
340
341
342;;; These are here so that the backend can access them:
343
344(define default-default-target-heap-size default-target-heap-size)
345(define default-default-target-stack-size default-target-stack-size)
346
347
348;;; Other global variables:
349
350(define verbose-mode #f)
351(define original-program-size #f)
352(define current-program-size 0)
353(define line-number-database-2 #f)
354(define immutable-constants '())
355(define rest-parameters-promoted-to-vector '())
356(define inline-table #f)
357(define inline-table-used #f)
358(define constant-table #f)
359(define constants-used #f)
360(define broken-constant-nodes '())
361(define inline-substitutions-enabled #f)
362(define direct-call-ids '())
363(define first-analysis #t)
364(define foreign-type-table #f)
365(define foreign-variables '())
366(define foreign-lambda-stubs '())
367(define foreign-callback-stubs '())
368(define external-variables '())
369(define loop-lambda-names '())
370(define profile-lambda-list '())
371(define profile-lambda-index 0)
372(define profile-info-vector-name #f)
373(define external-to-pointer '())
374(define error-is-extended-binding #f)
375(define real-name-table #f)
376(define location-pointer-map '())
377(define pending-canonicalizations '())
378(define defconstant-bindings '())
379(define callback-names '())
380(define toplevel-scope #t)
381(define toplevel-lambda-id #f)
382(define csc-control-file #f)
383(define data-declarations '())
384(define file-requirements #f)
385(define postponed-initforms '())
386
387
388;;; Initialize globals:
389
390(define (initialize-compiler)
391  (if line-number-database-2
392      (vector-fill! line-number-database-2 '())
393      (set! line-number-database-2 (make-vector line-number-database-size '())) )
394  (if inline-table
395      (vector-fill! inline-table '())
396      (set! inline-table (make-vector inline-table-size '())) )
397  (if constant-table
398      (vector-fill! constant-table '())
399      (set! constant-table (make-vector constant-table-size '())) )
400  (set! profile-info-vector-name (make-random-name 'profile-info))
401  (set! real-name-table (make-vector real-name-table-size '()))
402  (if file-requirements
403      (vector-fill! file-requirements '())
404      (set! file-requirements (make-vector file-requirements-size '())) )
405  (if foreign-type-table
406      (vector-fill! foreign-type-table '())
407      (set! foreign-type-table (make-vector foreign-type-table-size '())) ) )
408
409
410;;; Expand macros and canonicalize expressions:
411
412(define (canonicalize-expression exp)
413
414  (define (find-id id se)               ; ignores macro bindings
415    (cond ((null? se) #f)
416          ((and (eq? id (caar se)) (symbol? (cdar se))) (cdar se))
417          (else (find-id id (cdr se)))))
418
419  (define (lookup id se)
420    (cond ((find-id id se))
421          ((##sys#get id '##core#macro-alias))
422          (else id)))
423
424  (define (macro-alias var se)
425    (let ((alias (gensym var)))
426      (##sys#put! alias '##core#macro-alias (lookup var se))
427      alias) )
428
429  (define (set-real-names! as ns)
430    (for-each (lambda (a n) (set-real-name! a n)) as ns) )
431
432  (define (write-to-string x)
433    (let ([out (open-output-string)])
434      (write x out)
435      (get-output-string out) ) )
436
437  (define (unquotify x se)
438    (if (and (list? x) 
439             (= 2 (length x))
440             (symbol? (car x))
441             (eq? 'quote (lookup (car x) se)))
442        (cadr x)
443        x) )
444
445  (define (resolve-variable x0 e se dest)
446    (let ((x (lookup x0 se)))
447      (d `(RESOLVE-VARIABLE: ,x0 ,x ,(map car se)))
448      (cond ((not (symbol? x)) x0)      ; syntax?
449            [(and constants-used (##sys#hash-table-ref constant-table x)) 
450             => (lambda (val) (walk (car val) e se dest)) ]
451            [(and inline-table-used (##sys#hash-table-ref inline-table x))
452             => (lambda (val) (walk val e se dest)) ]
453            [(assq x foreign-variables)
454             => (lambda (fv) 
455                  (let* ([t (second fv)]
456                         [ft (final-foreign-type t)] 
457                         [body `(##core#inline_ref (,(third fv) ,t))] )
458                    (walk
459                     (foreign-type-convert-result
460                      (finish-foreign-result ft body)
461                      t)
462                     e se dest)))]
463            [(assq x location-pointer-map)
464             => (lambda (a)
465                  (let* ([t (third a)]
466                         [ft (final-foreign-type t)] 
467                         [body `(##core#inline_loc_ref (,t) ,(second a))] )
468                    (walk
469                     (foreign-type-convert-result
470                      (finish-foreign-result ft body)
471                      t)
472                     e se dest))) ]
473            ((##sys#get x '##core#primitive))
474            ((not (memq x e)) (##sys#alias-global-hook x #f)) ; only if global
475            (else x))))
476 
477  (define (eval/meta form)
478    (parameterize ((##sys#current-module #f)
479                   (##sys#macro-environment (##sys#meta-macro-environment)))
480      ((##sys#compile-to-closure
481        form
482        '() 
483        (##sys#current-meta-environment))
484       '() ) ))
485
486  (define (walk x e se dest)
487    (cond ((symbol? x)
488           (cond ((keyword? x) `(quote ,x))
489                 ((memq x unlikely-variables)
490                  (compiler-warning 
491                   'var
492                   "reference to variable `~s' possibly unintended" x) ))
493           (resolve-variable x e se dest))
494          ((not-pair? x)
495           (if (constant? x)
496               `(quote ,x)
497               (syntax-error "illegal atomic form" x)))
498          ((symbol? (car x))
499           (let ([ln (get-line x)])
500             (emit-syntax-trace-info x #f)
501             (unless (proper-list? x)
502               (if ln
503                   (syntax-error (sprintf "(in line ~s) - malformed expression" ln) x)
504                   (syntax-error "malformed expression" x)))
505             (set! ##sys#syntax-error-culprit x)
506             (let* ((name0 (lookup (car x) se))
507                    (name (or (and (symbol? name0) (##sys#get name0 '##core#primitive)) name0))
508                    (xexpanded (##sys#expand x se compiler-syntax-enabled)))
509               (cond ((not (eq? x xexpanded))
510                      (walk xexpanded e se dest))
511                     
512                     [(and inline-table-used (##sys#hash-table-ref inline-table name))
513                      => (lambda (val)
514                           (walk (cons val (cdr x)) e se dest)) ]
515                     
516                     [else
517                      (when ln (update-line-number-database! xexpanded ln))
518                      (case name
519                       
520                        ((if)
521                         (##sys#check-syntax 'if x '(if _ _ . #(_)) #f se)
522                         `(if
523                           ,(walk (cadr x) e se #f)
524                           ,(walk (caddr x) e se #f)
525                           ,(if (null? (cdddr x)) 
526                                '(##core#undefined)
527                                (walk (cadddr x) e se #f) ) ) )
528
529                        ((quote syntax ##core#syntax)
530                         (##sys#check-syntax name x '(_ _) #f se)
531                         `(quote ,(##sys#strip-syntax (cadr x))))
532
533                        ((##core#check)
534                         (if unsafe
535                             ''#t
536                             (walk (cadr x) e se dest) ) )
537
538                        ((##core#immutable)
539                         (let ((c (cadadr x)))
540                           (cond [(assoc c immutable-constants) => cdr]
541                                 [else
542                                  (let ([var (gensym 'c)])
543                                    (set! immutable-constants (alist-cons c var immutable-constants))
544                                    (mark-variable var '##compiler#always-bound)
545                                    (hide-variable var)
546                                    var) ] ) ) )
547
548                        ((##core#undefined ##core#callunit ##core#primitive) x)
549                       
550                        ((##core#inline_ref) 
551                         `(##core#inline_ref 
552                           (,(caadr x) ,(##sys#strip-syntax (cadadr x)))))
553
554                        ((##core#inline_loc_ref)
555                         `(##core#inline_loc_ref 
556                           ,(##sys#strip-syntax (cadr x))
557                           ,(walk (caddr x) e se dest)))
558
559                        ((##core#require-for-syntax)
560                         (let ([ids (map eval (cdr x))])
561                           (apply ##sys#require ids)
562                           (##sys#hash-table-update! 
563                            file-requirements 'dynamic/syntax 
564                            (cut lset-union eq? <> ids)
565                            (lambda () ids) )
566                           '(##core#undefined) ) )
567
568                        ((##core#require-extension)
569                         (let ((imp? (caddr x)))
570                           (walk
571                            (let loop ([ids (cadr x)])
572                              (if (null? ids)
573                                  '(##core#undefined)
574                                  (let ([id (car ids)])
575                                    (let-values ([(exp f) (##sys#do-the-right-thing id #t imp?)])
576                                      (unless (or f 
577                                                  (and (symbol? id)
578                                                       (or (feature? id)
579                                                           (##sys#find-extension
580                                                            (##sys#canonicalize-extension-path 
581                                                             id 'require-extension)
582                                                            #f)) ) ) 
583                                        (compiler-warning 
584                                         'ext "extension `~A' is currently not installed" id))
585                                      `(##core#begin ,exp ,(loop (cdr ids))) ) ) ) )
586                            e se dest) ) )
587
588                        ((let ##core#let)
589                         (##sys#check-syntax 'let x '(_ #((variable _) 0) . #(_ 1)) #f se)
590                         (let* ((bindings (cadr x))
591                                (vars (unzip1 bindings))
592                                (aliases (map gensym vars))
593                                (se2 (append (map cons vars aliases) se)) )
594                           (set-real-names! aliases vars)
595                           `(let
596                             ,(map (lambda (alias b)
597                                     (list alias (walk (cadr b) e se (car b))) )
598                                   aliases bindings)
599                             ,(walk (##sys#canonicalize-body (cddr x) se2 compiler-syntax-enabled)
600                                    (append aliases e)
601                                    se2 dest) ) ) )
602
603                        ((letrec ##core#letrec)
604                         (##sys#check-syntax 'letrec x '(_ #((symbol _) 0) . #(_ 1)))
605                         (let ((bindings (cadr x))
606                               (body (cddr x)) )
607                           (walk
608                            `(##core#let
609                              ,(map (lambda (b)
610                                      (list (car b) '(##core#undefined))) 
611                                    bindings)
612                              ,@(map (lambda (b)
613                                       `(##core#set! ,(car b) ,(cadr b))) 
614                                     bindings)
615                              (##core#let () ,@body) )
616                            e se dest)))
617
618                        ((lambda ##core#lambda)
619                         (##sys#check-syntax 'lambda x '(_ lambda-list . #(_ 1)) #f se)
620                         (let ((llist (cadr x))
621                               (obody (cddr x)) )
622                           (when (##sys#extended-lambda-list? llist)
623                             (set!-values 
624                              (llist obody) 
625                              (##sys#expand-extended-lambda-list 
626                               llist obody ##sys#error se) ) )
627                           (decompose-lambda-list
628                            llist
629                            (lambda (vars argc rest)
630                              (let* ((aliases (map gensym vars))
631                                     (se2 (append (map cons vars aliases) se))
632                                     (body0 (##sys#canonicalize-body obody se2 compiler-syntax-enabled))
633                                     (body (walk body0 (append aliases e) se2 #f))
634                                     (llist2 
635                                      (build-lambda-list
636                                       aliases argc
637                                       (and rest (list-ref aliases (posq rest vars))) ) )
638                                     (l `(lambda ,llist2 ,body)) )
639                                (set-real-names! aliases vars)
640                                (cond ((or (not dest) 
641                                           (assq dest se)) ; not global?
642                                       l)
643                                      ((and (eq? 'lambda (or (lookup name se) name))
644                                            emit-profile
645                                            (or (eq? profiled-procedures 'all)
646                                                (and
647                                                 (eq? profiled-procedures 'some)
648                                                 (variable-mark dest '##compiler#profile))))
649                                       (expand-profile-lambda dest llist2 body) )
650                                      (else
651                                       (if (and (> (length body0) 1)
652                                                (symbol? (car body0))
653                                                (eq? 'begin (or (lookup (car body0) se) (car body0)))
654                                                (let ((x1 (cadr body0)))
655                                                  (or (string? x1)
656                                                      (and (list? x1)
657                                                           (= (length x1) 2)
658                                                           (symbol? (car x1))
659                                                           (eq? 'quote (or (lookup (car x1) se) (car x1)))))))
660                                           (process-lambda-documentation
661                                            dest (cadr body) l) 
662                                           l))))))))
663                       
664                        ((let-syntax)
665                         (##sys#check-syntax 'let-syntax x '(let-syntax #((variable _) 0) . #(_ 1)) #f se)
666                         (let ((se2 (append
667                                     (map (lambda (b)
668                                            (list
669                                             (car b)
670                                             se
671                                             (##sys#er-transformer
672                                              (eval/meta (cadr b)))))
673                                          (cadr x) )
674                                     se) ) )
675                           (walk
676                            (##sys#canonicalize-body (cddr x) se2 compiler-syntax-enabled)
677                            e se2
678                            dest) ) )
679                               
680                       ((letrec-syntax)
681                        (##sys#check-syntax 'letrec-syntax x '(letrec-syntax #((variable _) 0) . #(_ 1)) #f se)
682                        (let* ((ms (map (lambda (b)
683                                          (list
684                                           (car b)
685                                           #f
686                                           (##sys#er-transformer
687                                            (eval/meta (cadr b)))))
688                                        (cadr x) ) )
689                               (se2 (append ms se)) )
690                          (for-each
691                           (lambda (sb)
692                             (set-car! (cdr sb) se2) )
693                           ms)
694                          (walk
695                           (##sys#canonicalize-body (cddr x) se2 compiler-syntax-enabled)
696                           e se2 dest)))
697                               
698                       ((define-syntax define-compiled-syntax)
699                        (##sys#check-syntax
700                         (car x) x
701                         (if (pair? (cadr x))
702                             '(_ (variable . lambda-list) . #(_ 1))
703                             '(_ variable _) )
704                         #f se)
705                        (let* ((var (if (pair? (cadr x)) (caadr x) (cadr x)))
706                               (body (if (pair? (cadr x))
707                                         `(##core#lambda ,(cdadr x) ,@(cddr x))
708                                         (caddr x)))
709                               (name (lookup var se)))
710                          (##sys#register-syntax-export name (##sys#current-module) body)
711                          (##sys#extend-macro-environment
712                           name
713                           (##sys#current-environment)
714                           (##sys#er-transformer (eval/meta body)))
715                          (walk
716                           (if (or ##sys#enable-runtime-macros
717                                   (eq? 'define-compiled-syntax (car x)))
718                               `(##sys#extend-macro-environment
719                                 ',var
720                                 (##sys#current-environment)
721                                 (##sys#er-transformer ,body)) ;*** possibly wrong se?
722                               '(##core#undefined) )
723                           e se dest)) )
724
725                       ((##core#define-compiler-syntax)
726                        (let* ((var (cadr x))
727                               (body (caddr x))
728                               (name (##sys#strip-syntax var se #t)))
729                          (##sys#put! 
730                           name '##compiler#compiler-syntax
731                           (##sys#cons
732                            (##sys#er-transformer (eval/meta body))
733                            (##sys#current-environment)))
734                          (walk 
735                           (if ##sys#enable-runtime-macros
736                               `(##sys#put! 
737                                (##core#syntax ,name)
738                                '##compiler#compiler-syntax
739                                (##sys#cons
740                                 (##sys#er-transformer ,body)
741                                 (##sys#current-environment)))
742                               '(##core#undefined) )
743                           e se dest)))
744
745                       ((##core#let-compiler-syntax)
746                        (let ((bs (map (lambda (b)
747                                         (##sys#check-syntax 'let-compiler-syntax b '(symbol _))
748                                         (let ((name (##sys#strip-syntax (car b) se #t)))
749                                           (list
750                                            name 
751                                            (cons (##sys#er-transformer (eval/meta (cadr b))) se)
752                                            (##sys#get name '##compiler#compiler-syntax) ) ) )
753                                       (cadr x))))
754                          (dynamic-wind ; this ain't thread safe
755                              (lambda ()
756                                (for-each
757                                 (lambda (b) (##sys#put! (car b) '##compiler#compiler-syntax (cadr b)))
758                                 bs) )
759                              (lambda ()
760                                (walk 
761                                 (##sys#canonicalize-body (cddr x) se compiler-syntax-enabled)
762                                 e se dest) )
763                              (lambda ()
764                                (for-each
765                                 (lambda (b) (##sys#put! (car b) '##compiler#compiler-syntax (caddr b)))
766                                 bs) ) ) ) )
767
768                       ((##core#module)
769                        (let* ((name (lookup (cadr x) se))
770                               (exports 
771                                (or (eq? #t (caddr x))
772                                    (map (lambda (exp)
773                                           (cond ((symbol? exp) exp)
774                                                 ((and (pair? exp)
775                                                       (let loop ((exp exp))
776                                                         (or (null? exp)
777                                                             (and (symbol? (car exp))
778                                                                  (loop (cdr exp))))))
779                                                  exp)
780                                                 (else
781                                                  (##sys#syntax-error-hook
782                                                   'module
783                                                   "invalid export syntax" exp name))))
784                                         (##sys#strip-syntax (caddr x))))))
785                          (when (##sys#current-module)
786                            (##sys#syntax-error-hook 'module "modules may not be nested" name))
787                          (let-values (((body mreg)
788                                        (parameterize ((##sys#current-module 
789                                                        (##sys#register-module name exports) )
790                                                       (##sys#current-environment '())
791                                                       (##sys#macro-environment ##sys#initial-macro-environment))
792                                            (let loop ((body (cdddr x)) (xs '()))
793                                              (cond
794                                               ((null? body)
795                                                (handle-exceptions ex
796                                                    (begin
797                                                      ;; avoid backtrace
798                                                      (print-error-message ex (current-error-port))
799                                                      (exit 1))
800                                                  (##sys#finalize-module (##sys#current-module)))
801                                                (cond ((assq name import-libraries) =>
802                                                       (lambda (il)
803                                                         (when verbose-mode
804                                                           (print "generating import library " (cdr il) " for module "
805                                                                  name " ..."))
806                                                         (with-output-to-file (cdr il)
807                                                           (lambda ()
808                                                             (for-each
809                                                              pretty-print
810                                                              (##sys#compiled-module-registration
811                                                               (##sys#current-module))))) 
812                                                         (values
813                                                          (reverse xs)
814                                                          '((##core#undefined)))))
815                                                      (else
816                                                       (values
817                                                        (reverse xs)
818                                                        (if standalone-executable
819                                                            '()
820                                                            (##sys#compiled-module-registration (##sys#current-module)))))))
821                                               (else
822                                                (when (and (pair? body)
823                                                           (null? xs)
824                                                           (pair? (car body))
825                                                           (symbol? (caar body))
826                                                           (let ((imp (or (lookup (caar body) se) (caar body))))
827                                                             (and (not (memq imp '(import import-for-syntax)))
828                                                                  ;; can it get any uglier? yes, it can
829                                                                  (not (eq? imp (cdr (assq 'import ##sys#initial-macro-environment))))
830                                                                  (not (eq? imp (cdr (assq 'import-for-syntax ##sys#initial-macro-environment)))))))
831                                                  (compiler-warning 
832                                                   'syntax
833                                                   "module body of `~s' does not begin with `import' form - maybe unintended?"
834                                                   name))
835                                                (loop 
836                                                 (cdr body)
837                                                 (cons (walk 
838                                                        (car body)
839                                                        e ;?
840                                                        (##sys#current-environment)
841                                                        #f)
842                                                       xs))))))))
843                            (canonicalize-begin-body
844                             (append
845                              (parameterize ((##sys#current-module #f)
846                                             (##sys#macro-environment (##sys#meta-macro-environment)))
847                                (map
848                                 (lambda (x)
849                                   (walk 
850                                    x 
851                                    e   ;?
852                                    (##sys#current-meta-environment) #f) )
853                                 mreg))
854                              body)))))
855
856                       ((##core#named-lambda)
857                        (walk `(##core#lambda ,@(cddr x)) e se (cadr x)) )
858
859                       ((##core#loop-lambda)
860                        (let* ([vars (cadr x)]
861                               [obody (cddr x)]
862                               [aliases (map gensym vars)]
863                               (se2 (append (map cons vars aliases) se))
864                               [body 
865                                (walk 
866                                 (##sys#canonicalize-body obody se2 compiler-syntax-enabled)
867                                 (append aliases e) 
868                                 se2 #f) ] )
869                          (set-real-names! aliases vars)
870                          `(##core#lambda ,aliases ,body) ) )
871
872                        ((set! ##core#set!) 
873                         (##sys#check-syntax 'set! x '(_ variable _) #f se)
874                         (let* ([var0 (cadr x)]
875                                [var (lookup var0 se)]
876                                [ln (get-line x)]
877                                [val (caddr x)] )
878                           (when (memq var unlikely-variables)
879                             (compiler-warning 
880                              'var
881                              "assignment to variable `~s' possibly unintended"
882                              var))
883                           (cond ((assq var foreign-variables)
884                                   => (lambda (fv)
885                                        (let ([type (second fv)]
886                                              [tmp (gensym)] )
887                                          (walk
888                                           `(let ([,tmp ,(foreign-type-convert-argument val type)])
889                                              (##core#inline_update 
890                                               (,(third fv) ,type)
891                                               ,(foreign-type-check tmp type) ) )
892                                           e se #f))))
893                                 ((assq var location-pointer-map)
894                                  => (lambda (a)
895                                       (let* ([type (third a)]
896                                              [tmp (gensym)] )
897                                         (walk
898                                          `(let ([,tmp ,(foreign-type-convert-argument val type)])
899                                             (##core#inline_loc_update 
900                                              (,type)
901                                              ,(second a)
902                                              ,(foreign-type-check tmp type) ) )
903                                          e se #f))))
904                                 (else
905                                  (unless (memq var e) ; global?
906                                    (set! var (or (##sys#get var '##core#primitive)
907                                                  (##sys#alias-global-hook var #t)))
908                                    (when safe-globals-flag
909                                      (mark-variable var '##compiler#always-bound-to-procedure)
910                                      (mark-variable var '##compiler#always-bound)))
911                                  (when (##sys#macro? var)
912                                    (compiler-warning 
913                                     'var "assigned global variable `~S' is a macro ~A"
914                                     var
915                                     (if ln (sprintf "in line ~S" ln) "") )
916                                    (when undefine-shadowed-macros (##sys#undefine-macro! var) ) )
917                                  (when (keyword? var)
918                                    (compiler-warning 'syntax "assignment to keyword `~S'" var) )
919                                  (when (pair? var) ; macro
920                                    (syntax-error
921                                     'set! "assignment to syntactic identifier" var))
922                                  `(set! ,var ,(walk val e se var0))))))
923
924                        ((##core#inline)
925                         `(##core#inline ,(unquotify (cadr x) se) ,@(mapwalk (cddr x) e se)))
926
927                        ((##core#inline_allocate)
928                         `(##core#inline_allocate 
929                           ,(map (cut unquotify <> se) (second x))
930                           ,@(mapwalk (cddr x) e se)))
931
932                        ((##core#inline_update)
933                         `(##core#inline_update ,(cadr x) ,(walk (caddr x) e se #f)) )
934
935                        ((##core#inline_loc_update)
936                         `(##core#inline_loc_update 
937                           ,(cadr x) 
938                           ,(walk (caddr x) e se #f)
939                           ,(walk (cadddr x) e se #f)) )
940
941                        ((##core#compiletimetoo ##core#elaborationtimetoo)
942                         (let ((exp (cadr x)))
943                           (eval/meta exp)
944                           (walk exp e se dest) ) )
945
946                        ((##core#compiletimeonly ##core#elaborationtimeonly)
947                         (eval/meta (cadr x))
948                         '(##core#undefined) )
949
950                        ((begin ##core#begin) 
951                         (##sys#check-syntax 'begin x '(_ . #(_ 0)) #f se)
952                         (if (pair? (cdr x))
953                             (canonicalize-begin-body
954                              (let fold ([xs (cdr x)])
955                                (let ([x (car xs)]
956                                      [r (cdr xs)] )
957                                  (if (null? r)
958                                      (list (walk x e se dest))
959                                      (cons (walk x e se #f) (fold r)) ) ) ) )
960                             '(##core#undefined) ) )
961
962                        ((foreign-lambda)
963                         (walk (expand-foreign-lambda x #f) e se dest) )
964
965                        ((foreign-safe-lambda)
966                         (walk (expand-foreign-lambda x #t) e se dest) )
967
968                        ((foreign-lambda*)
969                         (walk (expand-foreign-lambda* x #f) e se dest) )
970
971                        ((foreign-safe-lambda*)
972                         (walk (expand-foreign-lambda* x #t) e se dest) )
973
974                        ((foreign-primitive)
975                         (walk (expand-foreign-primitive x) e se dest) )
976
977                        ((define-foreign-variable)
978                         (let* ([var (##sys#strip-syntax (second x))]
979                                [type (##sys#strip-syntax (third x))]
980                                [name (if (pair? (cdddr x))
981                                          (fourth x)
982                                          (symbol->string var) ) ] )
983                           (set! foreign-variables
984                             (cons (list var type
985                                         (if (string? name)
986                                             name 
987                                             (symbol->string name)))
988                                   foreign-variables))
989                           '(##core#undefined) ) )
990
991                        ((define-foreign-type)
992                         (let ([name (second x)]
993                               [type (##sys#strip-syntax (third x))] 
994                               [conv (cdddr x)] )
995                           (cond [(pair? conv)
996                                  (let ([arg (gensym)]
997                                        [ret (gensym)] )
998                                    (##sys#hash-table-set! foreign-type-table name (vector type arg ret))
999                                    (mark-variable arg '##compiler#always-bound)
1000                                    (mark-variable ret '##compiler#always-bound)
1001                                    (hide-variable arg)
1002                                    (hide-variable ret)
1003                                    (walk
1004                                     `(##core#begin
1005                                        (define ,arg ,(first conv))
1006                                        (define
1007                                         ,ret 
1008                                         ,(if (pair? (cdr conv)) (second conv) '##sys#values)) ) 
1009                                     e se dest) ) ]
1010                                 [else
1011                                  (##sys#hash-table-set! foreign-type-table name type)
1012                                  '(##core#undefined) ] ) ) )
1013
1014                        ((define-external-variable)
1015                         (let* ([sym (second x)]
1016                                [name (symbol->string sym)]
1017                                [type (third x)] 
1018                                [exported (fourth x)]
1019                                [rname (make-random-name)] )
1020                           (unless exported (set! name (symbol->string (fifth x))))
1021                           (set! external-variables (cons (vector name type exported) external-variables))
1022                           (set! foreign-variables
1023                             (cons (list rname 'c-pointer (string-append "&" name))
1024                                   foreign-variables) )
1025                           (set! external-to-pointer (alist-cons sym rname external-to-pointer))
1026                           '(##core#undefined) ) )
1027
1028                        ((##core#let-location)
1029                         (let* ([var (second x)]
1030                                [type (##sys#strip-syntax (third x))]
1031                                [alias (gensym)]
1032                                [store (gensym)] 
1033                                [init (and (pair? (cddddr x)) (fourth x))] )
1034                           (set-real-name! alias var)
1035                           (set! location-pointer-map
1036                             (cons (list alias store type) location-pointer-map) )
1037                           (walk
1038                            `(let (,(let ([size (words (estimate-foreign-result-location-size type))])
1039                                      ;; Add 2 words: 1 for the header, 1 for double-alignment:
1040                                      ;; Note: C_a_i_bytevector takes number of words, not bytes
1041                                      (list
1042                                       store
1043                                       `(##core#inline_allocate
1044                                         ("C_a_i_bytevector" ,(+ 2 size))
1045                                         ',size)) ) )
1046                               (##core#begin
1047                                ,@(if init
1048                                      `((##core#set! ,alias ,init))
1049                                      '() )
1050                                ,(if init (fifth x) (fourth x)) ) )
1051                            e (alist-cons var alias se)
1052                            dest) ) )
1053
1054                        ((##core#define-inline)
1055                         (let* ((name (second x))
1056                                (val `(##core#lambda ,@(cdaddr x))))
1057                             (##sys#hash-table-set! inline-table name val)
1058                             (set! inline-table-used #t)
1059                             '(##core#undefined)))
1060
1061                        ((define-constant)
1062                         (let* ([name (second x)]
1063                                [valexp (third x)]
1064                                [val (handle-exceptions ex
1065                                         ;; could show line number here
1066                                         (quit "error in constant evaluation of ~S for named constant ~S" 
1067                                               valexp name)
1068                                       (if (collapsable-literal? valexp)
1069                                           valexp
1070                                           (eval
1071                                            `(##core#let
1072                                              ,defconstant-bindings ,valexp)) ) ) ] )
1073                           (set! constants-used #t)
1074                           (set! defconstant-bindings (cons (list name `',val) defconstant-bindings))
1075                           (cond [(collapsable-literal? val)
1076                                  (##sys#hash-table-set! constant-table name (list val))
1077                                  '(##core#undefined) ]
1078                                 [else
1079                                  (let ([var (gensym "constant")])
1080                                    (##sys#hash-table-set! constant-table name (list var))
1081                                    (hide-variable var)
1082                                    (mark-variable var '##compiler#constant)
1083                                    (mark-variable var '##compiler#always-bound)
1084                                    (walk `(define ,var ',val) e se #f) ) ] ) ) )
1085
1086                        ((##core#declare)
1087                         (walk
1088                          `(##core#begin
1089                             ,@(map (lambda (d)
1090                                      (process-declaration d se))
1091                                    (cdr x) ) )
1092                          e '() #f) )
1093             
1094                        ((##core#foreign-callback-wrapper)
1095                         (let-values ([(args lam) (split-at (cdr x) 4)])
1096                           (let* ([lam (car lam)]
1097                                  [name (cadr (first args))]
1098                                  [rtype (cadr (third args))]
1099                                  [atypes (cadr (fourth args))]
1100                                  [vars (second lam)] )
1101                             (if (valid-c-identifier? name)
1102                                 (set! callback-names (cons name callback-names))
1103                                 (quit "name `~S' of external definition is not a valid C identifier"
1104                                       name) )
1105                             (when (or (not (proper-list? vars)) 
1106                                       (not (proper-list? atypes))
1107                                       (not (= (length vars) (length atypes))) )
1108                               (syntax-error 
1109                                "non-matching or invalid argument list to foreign callback-wrapper"
1110                                vars atypes) )
1111                             `(##core#foreign-callback-wrapper
1112                               ,@(mapwalk args e se)
1113                               ,(walk `(##core#lambda
1114                                        ,vars
1115                                        (##core#let
1116                                         ,(let loop ([vars vars] [types atypes])
1117                                            (if (null? vars)
1118                                                '()
1119                                                (let ([var (car vars)]
1120                                                      [type (car types)] )
1121                                                  (cons
1122                                                   (list
1123                                                    var
1124                                                    (foreign-type-convert-result
1125                                                     (finish-foreign-result (final-foreign-type type) var)
1126                                                     type) )
1127                                                   (loop (cdr vars) (cdr types)) ) ) ) )
1128                                         ,(foreign-type-convert-argument
1129                                           `(##core#let
1130                                             ()
1131                                             ,@(cond
1132                                                ((member
1133                                                  rtype
1134                                                  '((const nonnull-c-string) 
1135                                                    (const nonnull-unsigned-c-string)
1136                                                    nonnull-unsigned-c-string
1137                                                    nonnull-c-string))
1138                                                 `((##sys#make-c-string
1139                                                    (##core#let
1140                                                     () ,@(cddr lam)))))
1141                                                ((member
1142                                                  rtype
1143                                                  '((const c-string*)
1144                                                    (const unsigned-c-string*)
1145                                                    unsigned-c-string*
1146                                                    c-string*
1147                                                    c-string-list
1148                                                    c-string-list*))
1149                                                 (syntax-error
1150                                                  "not a valid result type for callback procedures"
1151                                                  rtype
1152                                                  name) )
1153                                                ((member
1154                                                  rtype
1155                                                  '(c-string
1156                                                    (const unsigned-c-string)
1157                                                    unsigned-c-string
1158                                                    (const c-string)) )
1159                                                 `((##core#let
1160                                                    ((r (##core#let () ,@(cddr lam))))
1161                                                    (,(macro-alias 'and se)
1162                                                     r 
1163                                                     (##sys#make-c-string r)) ) ) )
1164                                                (else (cddr lam)) ) )
1165                                           rtype) ) )
1166                                      e se #f) ) ) ) )
1167
1168                        (else
1169                         (let ([handle-call
1170                                (lambda ()
1171                                  (let* ([x2 (mapwalk x e se)]
1172                                         [head2 (car x2)]
1173                                         [old (##sys#hash-table-ref line-number-database-2 head2)] )
1174                                    (when ln
1175                                      (##sys#hash-table-set!
1176                                       line-number-database-2
1177                                       head2
1178                                       (cons name (alist-cons x2 ln (if old (cdr old) '()))) ) )
1179                                    x2) ) ] )
1180
1181                           (cond [(eq? 'location name)
1182                                  (##sys#check-syntax 'location x '(location _) #f se)
1183                                  (let ([sym (cadr x)])
1184                                    (if (symbol? sym)
1185                                        (cond [(assq (lookup sym se) location-pointer-map)
1186                                               => (lambda (a)
1187                                                    (walk
1188                                                     `(##sys#make-locative ,(second a) 0 #f 'location)
1189                                                     e se #f) ) ]
1190                                              [(assq sym external-to-pointer) 
1191                                               => (lambda (a) (walk (cdr a) e se #f)) ]
1192                                              [(memq sym callback-names)
1193                                               `(##core#inline_ref (,(symbol->string sym) c-pointer)) ]
1194                                              [else
1195                                               (walk `(##sys#make-locative ,sym 0 #f 'location) e se #f) ] )
1196                                        (walk `(##sys#make-locative ,sym 0 #f 'location) e se #f) ) ) ]
1197                                 
1198                                 [else (handle-call)] ) ) ) ) ] ) ) ) )
1199
1200          ((not (proper-list? x))
1201           (syntax-error "malformed expression" x) )
1202
1203          ((constant? (car x))
1204           (emit-syntax-trace-info x #f)
1205           (compiler-warning 'syntax "literal in operator position: ~S" x) 
1206           (mapwalk x e se) )
1207
1208          (else
1209           (emit-syntax-trace-info x #f)
1210           (let ((x (mapwalk x e se)))
1211             (if (and (pair? (car x))
1212                      (symbol? (caar x))
1213                      (memq (or (lookup (caar x) se) (caar x)) '(lambda ##core#lambda)))
1214                 (let ((lexp (car x))
1215                       (args (cdr x)) )
1216                   (##sys#check-syntax 'lambda lexp '(_ lambda-list . #(_ 1)) #f se)
1217                   (let ((llist (cadr lexp)))
1218                     (if (and (proper-list? llist) (= (llist-length llist) (length args)))
1219                         `(let ,(map list llist args) ,@(cddr lexp)) 
1220                         (let ((var (gensym 't)))
1221                           `(let ((,var ,(car x)))
1222                             (,var ,@(cdr x)) ) ) ) ) ) 
1223                 x))) ) )
1224 
1225  (define (mapwalk xs e se)
1226    (map (lambda (x) (walk x e se #f)) xs) )
1227
1228  (when (memq 'c debugging-chicken) (newline) (pretty-print exp))
1229  (##sys#clear-trace-buffer)
1230  ;; Process visited definitions and main expression:
1231  (walk 
1232   `(##core#begin
1233     ,@(let ([p (reverse pending-canonicalizations)])
1234         (set! pending-canonicalizations '())
1235         p)
1236     ,(begin
1237        (set! extended-bindings (append internal-bindings extended-bindings))
1238        exp) )
1239   '() (##sys#current-environment)
1240   #f) )
1241
1242
1243(define (process-declaration spec se)   ; se unused in the moment
1244  (define (check-decl spec minlen . maxlen)
1245    (let ([n (length (cdr spec))])
1246      (if (or (< n minlen) (> n (optional maxlen 99999)))
1247          (syntax-error "invalid declaration" spec) ) ) ) 
1248  (define (stripa x)                    ; global aliasing
1249    (##sys#strip-syntax x se #t))
1250  (define (strip x)                     ; raw symbol
1251    (##sys#strip-syntax x se))
1252  (define stripu ##sys#strip-syntax)
1253  (call-with-current-continuation
1254   (lambda (return)
1255     (unless (pair? spec)
1256       (syntax-error "invalid declaration specification" spec) )
1257     ;(pp `(DECLARE: ,(strip spec)))
1258     (case (##sys#strip-syntax (car spec)) ; no global aliasing
1259       ((uses)
1260        (let ((us (stripu (cdr spec))))
1261          (apply register-feature! us)
1262          (when (pair? us)
1263            (##sys#hash-table-update! 
1264             file-requirements 'static
1265             (cut lset-union eq? us <>) 
1266             (lambda () us))
1267            (let ((units (map (lambda (u) (string->c-identifier (stringify u))) us)))
1268              (set! used-units (append used-units units)) ) ) ) )
1269       ((unit)
1270        (check-decl spec 1 1)
1271        (let* ([u (stripu (cadr spec))]
1272               [un (string->c-identifier (stringify u))] )
1273          (when (and unit-name (not (string=? unit-name un)))
1274            (compiler-warning 'usage "unit was already given a name (new name is ignored)") )
1275          (set! unit-name un) ) )
1276       ((standard-bindings)
1277        (if (null? (cdr spec))
1278            (set! standard-bindings default-standard-bindings)
1279            (set! standard-bindings (append (stripa (cdr spec)) standard-bindings)) ) )
1280       ((extended-bindings)
1281        (if (null? (cdr spec))
1282            (set! extended-bindings default-extended-bindings)
1283            (set! extended-bindings (append (stripa (cdr spec)) extended-bindings)) ) )
1284       ((usual-integrations)     
1285        (cond [(null? (cdr spec))
1286               (set! standard-bindings default-standard-bindings)
1287               (set! extended-bindings default-extended-bindings) ]
1288              [else
1289               (let ([syms (stripa (cdr spec))])
1290                 (set! standard-bindings (lset-intersection eq? syms default-standard-bindings))
1291                 (set! extended-bindings (lset-intersection eq? syms default-extended-bindings)) ) ] ) )
1292       ((number-type)
1293        (check-decl spec 1 1)
1294        (set! number-type (strip (cadr spec))))
1295       ((fixnum fixnum-arithmetic) (set! number-type 'fixnum))
1296       ((generic) (set! number-type 'generic))
1297       ((unsafe) (set! unsafe #t))
1298       ((safe) (set! unsafe #f))
1299       ((no-bound-checks) (set! no-bound-checks #t))
1300       ((no-argc-checks) (set! no-argc-checks #t))
1301       ((no-procedure-checks) (set! no-procedure-checks #t))
1302       ((interrupts-enabled) (set! insert-timer-checks #t))
1303       ((disable-interrupts) (set! insert-timer-checks #f))
1304       ((disable-warning)
1305        (set! disabled-warnings
1306          (append (strip (cdr spec)) disabled-warnings)))
1307       ((always-bound) 
1308        (for-each (cut mark-variable <> '##compiler#always-bound) (stripa (cdr spec))))
1309       ((safe-globals) (set! safe-globals-flag #t))
1310       ((no-procedure-checks-for-usual-bindings)
1311        (for-each
1312         (cut mark-variable <> '##compiler#always-bound-to-procedure)
1313         (append default-standard-bindings default-extended-bindings))
1314        (for-each
1315         (cut mark-variable <> '##compiler#always-bound)
1316         (append default-standard-bindings default-extended-bindings)))
1317       ((bound-to-procedure)
1318        (let ((vars (stripa (cdr spec))))
1319          (for-each (cut mark-variable <> '##compiler#always-bound-to-procedure) vars)
1320          (for-each (cut mark-variable <> '##compiler#always-bound) vars)))
1321       ((foreign-declare)
1322        (let ([fds (cdr spec)])
1323          (if (every string? fds)
1324              (set! foreign-declarations (append foreign-declarations fds))
1325              (syntax-error "invalid declaration" spec) ) ) )
1326       ((c-options)
1327        (emit-control-file-item `(c-options ,@(strip (cdr spec)))) )
1328       ((link-options)
1329        (emit-control-file-item `(link-options ,@(strip (cdr spec))) ) )
1330       ((post-process)
1331        (emit-control-file-item
1332         (let ([file (pathname-strip-extension source-filename)])
1333           `(post-process ,@(map (cut string-substitute "\\$@" file <>) (cdr spec))) ) ) )
1334       ((block) (set! block-compilation #t))
1335       ((separate) (set! block-compilation #f))
1336       ((keep-shadowed-macros) (set! undefine-shadowed-macros #f))
1337       ((unused)
1338        (for-each (cut mark-variable <> '##compiler#unused) (stripa (cdr spec))))
1339       ((not)
1340        (check-decl spec 1)
1341        (case (##sys#strip-syntax (second spec)) ; strip all
1342          [(standard-bindings)
1343           (if (null? (cddr spec))
1344               (set! standard-bindings '())
1345               (set! standard-bindings
1346                 (lset-difference eq? default-standard-bindings
1347                                  (stripa (cddr spec))))) ]
1348          [(extended-bindings)
1349           (if (null? (cddr spec))
1350               (set! extended-bindings '())
1351               (set! extended-bindings 
1352                 (lset-difference eq? default-extended-bindings
1353                                  (stripa (cddr spec))) )) ]
1354          [(inline)
1355           (if (null? (cddr spec))
1356               (set! inline-locally #f)
1357               (for-each
1358                (cut mark-variable <> '##compiler#inline 'no)
1359                (stripa (cddr spec)))) ]
1360          [(usual-integrations)     
1361           (cond [(null? (cddr spec))
1362                  (set! standard-bindings '())
1363                  (set! extended-bindings '()) ]
1364                 [else
1365                  (let ([syms (stripa (cddr spec))])
1366                    (set! standard-bindings (lset-difference eq? default-standard-bindings syms))
1367                    (set! extended-bindings (lset-difference eq? default-extended-bindings syms)) ) ] ) ]
1368          ((inline-global)
1369           (set! enable-inline-files #t)
1370           (if (null? (cddr spec))
1371               (set! inline-globally #f)
1372               (for-each
1373                (cut mark-variable <> '##compiler#inline-global 'no)
1374                (stripa (cddr spec)))))
1375          [else
1376           (check-decl spec 1 1)
1377           (let ((id (strip (cadr spec))))
1378             (case id
1379               [(interrupts-enabled) (set! insert-timer-checks #f)]
1380               [(safe) (set! unsafe #t)]
1381               [else (compiler-warning 'syntax "illegal declaration specifier `~s'" id)]))]))
1382       ((compile-syntax 
1383         run-time-macros)               ; DEPRECATED
1384        (set! ##sys#enable-runtime-macros #t))
1385       ((block-global hide) 
1386        (let ([syms (stripa (cdr spec))])
1387          (if (null? syms)
1388              (set! block-compilation #t)
1389              (for-each hide-variable syms))))
1390       ((export)
1391        (set! block-compilation #t)
1392        (let ((syms (stripa (cdr spec))))
1393          (for-each export-variable syms)))
1394       ((emit-external-prototypes-first)
1395        (set! external-protos-first #t) )
1396       ((lambda-lift) (set! do-lambda-lifting #t))
1397       ((inline)
1398        (if (null? (cdr spec))
1399            (set! inline-locally #t)
1400            (for-each
1401             (cut mark-variable <> '##compiler#inline 'yes)
1402             (stripa (cdr spec)))))
1403       ((inline-limit)
1404        (check-decl spec 1 1)
1405        (let ([n (cadr spec)])
1406          (if (number? n)
1407              (set! inline-max-size n)
1408              (compiler-warning 
1409               'syntax
1410               "invalid argument to `inline-limit' declaration: ~s" spec) ) ) )
1411       ((constant)
1412        (let ((syms (cdr spec)))
1413          (if (every symbol? syms)
1414              (set! constant-declarations (append syms constant-declarations))
1415              (quit "invalid arguments to `constant' declaration: ~S" spec)) ) )
1416       ((emit-import-library)
1417        (set! import-libraries
1418          (append
1419           import-libraries
1420           (map (lambda (il)
1421                  (cond ((symbol? il)
1422                         (cons il (string-append (symbol->string il) ".import.scm")) )
1423                        ((and (list? il) (= 2 (length il))
1424                              (symbol? (car il)) (string (cadr il)))
1425                         (cons (car il) (cadr il))) 
1426                        (else
1427                         (compiler-warning 
1428                          'syntax
1429                          "invalid import-library specification: ~s" il))))
1430                (strip (cdr spec))))))
1431       ((profile)
1432        (set! emit-profile #t)
1433        (cond ((null? (cdr spec))
1434               (set! profiled-procedures 'all) )
1435              (else
1436               (set! profiled-propcedures 'some)
1437               (for-each
1438                (cut mark-variable <> '##compiler#profile)
1439                (stripa (cdr spec))))))
1440       ((local)
1441        (cond ((null? (cdr spec))
1442               (set! local-definitions #t) )
1443              (else
1444               (for-each
1445                (cut mark-variable <> '##compiler#local)
1446                (stripa (cdr spec))))))
1447       ((inline-global)
1448        (set! enable-inline-files #t)
1449        (set! inline-locally #t)
1450        (if (null? (cdr spec))
1451            (set! inline-globally #t)
1452            (for-each
1453             (cut mark-variable <> '##compiler#inline-global 'yes)
1454             (stripa (cdr spec)))))
1455       ((type)
1456        (for-each
1457         (lambda (spec)
1458           (cond ((and (list? spec) (symbol? (car spec)) (= 2 (length spec)))
1459                  (##sys#put! (car spec) '##core#type (cadr spec))
1460                  (##sys#put! (car spec) '##core#declared-type #t))
1461                 (else
1462                  (compiler-warning 'syntax "illegal `type' declaration item `~s'" spec))))
1463         (cdr spec)))
1464       ((scrutinize)
1465        (set! do-scrutinize #t))
1466       (else (compiler-warning 'syntax "illegal declaration specifier `~s'" spec)) )
1467     '(##core#undefined) ) ) )
1468
1469
1470;;; Expand "foreign-lambda"/"foreign-callback-lambda" forms and add item to stub-list:
1471
1472(define-record-type foreign-stub
1473  (make-foreign-stub id return-type name argument-types argument-names body cps callback)
1474  foreign-stub?
1475  (id foreign-stub-id)                  ; symbol
1476  (return-type foreign-stub-return-type)          ; type-specifier
1477  (name foreign-stub-name)                        ; string or #f
1478  (argument-types foreign-stub-argument-types) ; (type-specifier...)
1479  (argument-names foreign-stub-argument-names) ; #f or (symbol ...)
1480  (body foreign-stub-body)                     ; #f or string
1481  (cps foreign-stub-cps)                       ; boolean
1482  (callback foreign-stub-callback))            ; boolean
1483
1484(define (create-foreign-stub rtype sname argtypes argnames body callback cps)
1485  (let* ((rtype (##sys#strip-syntax rtype))
1486         (argtypes (##sys#strip-syntax argtypes))
1487         [params (list-tabulate (length argtypes) (lambda (x) (gensym 'a)))]
1488         [f-id (gensym 'stub)]
1489         [bufvar (gensym)] 
1490         [rsize (estimate-foreign-result-size rtype)] )
1491    (set-real-name! f-id #t)
1492    (set! foreign-lambda-stubs 
1493      (cons (make-foreign-stub f-id rtype sname argtypes argnames body cps callback)
1494            foreign-lambda-stubs) )
1495    (let ([rsize (if callback (+ rsize 24) rsize)] ; 24 -> has to hold cons on 64-bit platforms!
1496          [head (if cps
1497                    `((##core#primitive ,f-id))
1498                    `(##core#inline ,f-id) ) ]
1499          [rest (map (lambda (p t) (foreign-type-check (foreign-type-convert-argument p t) t)) params argtypes)] )
1500      `(lambda ,params
1501         ;; Do minor GC (if callback) to make room on stack:
1502         ,@(if callback '((##sys#gc #f)) '())
1503         ,(if (zero? rsize) 
1504              (foreign-type-convert-result (append head (cons '(##core#undefined) rest)) rtype)
1505              (let ([ft (final-foreign-type rtype)]
1506                    [ws (words rsize)] )
1507                `(let ([,bufvar (##core#inline_allocate ("C_a_i_bytevector" ,(+ 2 ws)) ',ws)])
1508                   ,(foreign-type-convert-result
1509                     (finish-foreign-result ft (append head (cons bufvar rest)))
1510                     rtype) ) ) ) ) ) ) )
1511
1512(define (expand-foreign-lambda exp callback?)
1513  (let* ([name (third exp)]
1514         [sname (cond ((symbol? name) (symbol->string (##sys#strip-syntax name)))
1515                      ((string? name) name)
1516                      (else (quit "name `~s' of foreign procedure has wrong type" name)) ) ]
1517         [rtype (second exp)]
1518         [argtypes (cdddr exp)] )
1519    (create-foreign-stub rtype sname argtypes #f #f callback? callback?) ) )
1520
1521(define (expand-foreign-lambda* exp callback?)
1522  (let* ([rtype (second exp)]
1523         [args (third exp)]
1524         [body (apply string-append (cdddr exp))]
1525         [argtypes (map car args)]
1526         ;; C identifiers aren't hygienically renamed inside body strings
1527         [argnames (map cadr (##sys#strip-syntax args))] )
1528    (create-foreign-stub rtype #f argtypes argnames body callback? callback?) ) )
1529
1530;; TODO: Try to fold this procedure into expand-foreign-lambda*
1531(define (expand-foreign-primitive exp)
1532  (let* ([hasrtype (and (pair? (cddr exp)) (not (string? (caddr exp))))]
1533         [rtype (if hasrtype (second exp) 'void)]
1534         [args (##sys#strip-syntax (if hasrtype (third exp) (second exp)))]
1535         [body (apply string-append (if hasrtype (cdddr exp) (cddr exp)))]
1536         [argtypes (map car args)]
1537         ;; C identifiers aren't hygienically renamed inside body strings
1538         [argnames (map cadr (##sys#strip-syntax args))] )
1539    (create-foreign-stub rtype #f argtypes argnames body #f #t) ) )
1540
1541
1542;;; Traverse expression and update line-number db with all contained calls:
1543
1544(define (update-line-number-database! exp ln)
1545  (define (mapupdate xs)
1546    (let loop ((xs xs))
1547      (if (pair? xs)
1548          (begin
1549            (walk (car xs))
1550            (loop (cdr xs)) ) ) ) )
1551  (define (walk x)
1552    (cond ((not-pair? x))
1553          ((symbol? (car x))
1554           (let* ((name (car x))
1555                  (old (or (##sys#hash-table-ref ##sys#line-number-database name) '())) )
1556             (if (not (assq x old))
1557                 (##sys#hash-table-set! ##sys#line-number-database name (alist-cons x ln old)) )
1558             (mapupdate (cdr x)) ) )
1559          (else (mapupdate x)) ) )
1560  (walk exp) )
1561
1562
1563;;; Convert canonicalized node-graph into continuation-passing-style:
1564
1565(define (perform-cps-conversion node)
1566
1567  (define (cps-lambda id llist subs k)
1568    (let ([t1 (gensym 'k)])
1569      (k (make-node
1570          '##core#lambda (list id #t (cons t1 llist) 0)
1571          (list (walk (car subs)
1572                      (lambda (r) 
1573                        (make-node '##core#call '(#t) (list (varnode t1) r)) ) ) ) ) ) ) )
1574 
1575  (define (walk n k)
1576    (let ((subs (node-subexpressions n))
1577          (params (node-parameters n)) 
1578          (class (node-class n)) )
1579      (case (node-class n)
1580        ((##core#variable quote ##core#undefined ##core#primitive ##core#global-ref) (k n))
1581        ((if) (let* ((t1 (gensym 'k))
1582                     (t2 (gensym 'r))
1583                     (k1 (lambda (r) (make-node '##core#call '(#t) (list (varnode t1) r)))) )
1584                (make-node 'let
1585                           (list t1)
1586                           (list (make-node '##core#lambda (list (gensym-f-id) #f (list t2) 0) 
1587                                            (list (k (varnode t2))) )
1588                                 (walk (car subs)
1589                                       (lambda (v)
1590                                         (make-node 'if '()
1591                                                    (list v
1592                                                          (walk (cadr subs) k1)
1593                                                          (walk (caddr subs) k1) ) ) ) ) ) ) ) )
1594        ((let)
1595         (let loop ((vars params) (vals subs))
1596           (if (null? vars)
1597               (walk (car vals) k)
1598               (walk (car vals)
1599                     (lambda (r) 
1600                       (make-node 'let
1601                                  (list (car vars))
1602                                  (list r (loop (cdr vars) (cdr vals))) ) ) ) ) ) )
1603        ((lambda ##core#lambda) (cps-lambda (gensym-f-id) (first params) subs k))
1604        ((set!) (let ((t1 (gensym 't)))
1605                  (walk (car subs)
1606                        (lambda (r)
1607                          (make-node 'let (list t1)
1608                                     (list (make-node 'set! (list (first params)) (list r))
1609                                           (k (varnode t1)) ) ) ) ) ) )
1610        ((##core#foreign-callback-wrapper)
1611         (let ([id (gensym-f-id)]
1612               [lam (first subs)] )
1613           (set! foreign-callback-stubs
1614             (cons (apply make-foreign-callback-stub id params) foreign-callback-stubs) )
1615           (cps-lambda id (first (node-parameters lam)) (node-subexpressions lam) k) ) )
1616        ((##core#inline ##core#inline_allocate ##core#inline_ref ##core#inline_update ##core#inline_loc_ref 
1617                        ##core#inline_loc_update)
1618         (walk-inline-call class params subs k) )
1619        ((##core#call) (walk-call (car subs) (cdr subs) params k))
1620        ((##core#callunit) (walk-call-unit (first params) k))
1621        (else (bomb "bad node (cps)")) ) ) )
1622 
1623  (define (walk-call fn args params k)
1624    (let ((t0 (gensym 'k))
1625          (t3 (gensym 'r)) )
1626      (make-node
1627       'let (list t0)
1628       (list (make-node '##core#lambda (list (gensym-f-id) #f (list t3) 0) 
1629                        (list (k (varnode t3))) )
1630             (walk-arguments
1631              args
1632              (lambda (vars)
1633                (walk fn
1634                      (lambda (r) 
1635                        (make-node '##core#call params (cons* r (varnode t0) vars) ) ) ) ) ) ) ) ) )
1636 
1637  (define (walk-call-unit unitname k)
1638    (let ((t0 (gensym 'k))
1639          (t3 (gensym 'r)) )
1640      (make-node
1641       'let (list t0)
1642       (list (make-node '##core#lambda (list (gensym-f-id) #f (list t3) 0) 
1643                        (list (k (varnode t3))) )
1644             (make-node '##core#callunit (list unitname)
1645                        (list (varnode t0)) ) ) ) ) )
1646
1647  (define (walk-inline-call class op args k)
1648    (walk-arguments
1649     args
1650     (lambda (vars)
1651       (k (make-node class op vars)) ) ) )
1652 
1653  (define (walk-arguments args wk)
1654    (let loop ((args args) (vars '()))
1655      (cond ((null? args) (wk (reverse vars)))
1656            ((atomic? (car args))
1657             (loop (cdr args) (cons (car args) vars)) )
1658            (else
1659             (let ((t1 (gensym 'a)))
1660               (walk (car args)
1661                     (lambda (r)
1662                       (make-node 'let (list t1)
1663                                  (list r
1664                                        (loop (cdr args) 
1665                                              (cons (varnode t1) vars) ) ) ) ) ) ) ) ) ) )
1666 
1667  (define (atomic? n)
1668    (let ((class (node-class n)))
1669      (or (memq class '(quote ##core#variable ##core#undefined ##core#global-ref))
1670          (and (memq class '(##core#inline ##core#inline_allocate ##core#inline_ref ##core#inline_update
1671                                           ##core#inline_loc_ref ##core#inline_loc_update))
1672               (every atomic? (node-subexpressions n)) ) ) ) )
1673 
1674  (walk node values) )
1675
1676
1677;;; Foreign callback stub type:
1678
1679(define-record-type foreign-callback-stub
1680  (make-foreign-callback-stub id name qualifiers return-type argument-types)
1681  foreign-callback-stub?
1682  (id foreign-callback-stub-id)         ; symbol
1683  (name foreign-callback-stub-name)     ; string
1684  (qualifiers foreign-callback-stub-qualifiers) ; string
1685  (return-type foreign-callback-stub-return-type) ; type-specifier
1686  (argument-types foreign-callback-stub-argument-types)) ; (type-specifier ...)
1687
1688
1689;;; Perform source-code analysis:
1690
1691(define (analyze-expression node)
1692  (let ([db (make-vector analysis-database-size '())]
1693        [explicitly-consed '()] )
1694
1695    (define (grow n)
1696      (set! current-program-size (+ current-program-size n)) )
1697
1698    (define (walk n env localenv here call)
1699      (let ((subs (node-subexpressions n))
1700            (params (node-parameters n)) 
1701            (class (node-class n)) )
1702        (grow 1)
1703        (case class
1704          ((quote ##core#undefined ##core#proc) #f)
1705
1706          ((##core#variable)
1707           (let ((var (first params)))
1708             (ref var n)
1709             (unless (memq var localenv)
1710               (grow 1)
1711               (cond ((memq var env) (put! db var 'captured #t))
1712                     ((not (get db var 'global)) 
1713                      (put! db var 'global #t) ) ) ) ) )
1714         
1715          ((##core#global-ref)
1716           (let ((var (first params)))
1717             (ref var n)
1718             (grow 1)
1719             (put! db var 'global #t) ) )
1720         
1721          ((##core#callunit ##core#recurse)
1722           (grow 1)
1723           (walkeach subs env localenv here #f) )
1724
1725          ((##core#call)
1726           (grow 1)
1727           (let ([fun (car subs)])
1728             (if (eq? '##core#variable (node-class fun))
1729                 (let ([name (first (node-parameters fun))])
1730                   (collect! db name 'call-sites (cons here n))
1731                   ;; If call to standard-binding & optimizable rest-arg operator: decrease access count:
1732                   (if (and (intrinsic? name)
1733                            (memq name optimizable-rest-argument-operators) )
1734                       (for-each
1735                        (lambda (arg)
1736                          (and-let* ([(eq? '##core#variable (node-class arg))]
1737                                     [var (first (node-parameters arg))] )
1738                            (when (get db var 'rest-parameter) (count! db var 'o-r/access-count)) ) )
1739                        (cdr subs) ) ) ) )
1740             (walk (first subs) env localenv here #t)
1741             (walkeach (cdr subs) env localenv here #f) ) )
1742
1743          ((let ##core#let)
1744           (let ([env2 (append params localenv env)])
1745             (let loop ([vars params] [vals subs])
1746               (if (null? vars)
1747                   (walk (car vals) env (append params localenv) here #f)
1748                   (let ([var (car vars)]
1749                         [val (car vals)] )
1750                     (put! db var 'home here)
1751                     (assign var val env2 here)
1752                     (walk val env localenv here #f) 
1753                     (loop (cdr vars) (cdr vals)) ) ) ) ) )
1754
1755          ((lambda)
1756           (grow 1)
1757           (decompose-lambda-list
1758            (first params)
1759            (lambda (vars argc rest)
1760              (for-each
1761               (lambda (var) (put! db var 'unknown #t))
1762               vars)
1763              (let ([tl toplevel-scope])
1764                (set! toplevel-scope #f)
1765                (walk (car subs) (append localenv env) vars #f #f)
1766                (set! toplevel-scope tl) ) ) ) )
1767
1768          ((##core#lambda ##core#direct_lambda)
1769           (grow 1)
1770           (decompose-lambda-list
1771            (third params)
1772            (lambda (vars argc rest)
1773              (let ([id (first params)]
1774                    [size0 current-program-size] )
1775                (when here
1776                  (collect! db here 'contains id)
1777                  (put! db id 'contained-in here) )
1778                (for-each
1779                 (lambda (var)
1780                   (put! db var 'home here)
1781                   (put! db var 'unknown #t) )
1782                 vars)
1783                (when rest
1784                  (put! db rest 'rest-parameter
1785                        (if (memq rest rest-parameters-promoted-to-vector)
1786                            'vector
1787                            'list) ) )
1788                (when (simple-lambda-node? n) (put! db id 'simple #t))
1789                (let ([tl toplevel-scope])
1790                  (unless toplevel-lambda-id (set! toplevel-lambda-id id))
1791                  (when (and (second params) (not (eq? toplevel-lambda-id id)))
1792                    (set! toplevel-scope #f)) ; only if non-CPS lambda
1793                  (walk (car subs) (append localenv env) vars id #f)
1794                  (set! toplevel-scope tl)
1795                  ;; decorate ##core#call node with size
1796                  (set-car! (cdddr (node-parameters n)) (- current-program-size size0)) ) ) ) ) )
1797         
1798          ((set! ##core#set!) 
1799           (let* ([var (first params)]
1800                  [val (car subs)] )
1801             (when first-analysis 
1802               (case (variable-mark var '##compiler#intrinsic)
1803                 ((standard)
1804                  (compiler-warning 'redef "redefinition of standard binding `~S'" var) )
1805                 ((extended)
1806                  (compiler-warning 'redef "redefinition of extended binding `~S'" var) ) )
1807               (put! db var 'potential-value val) )
1808             (when (and (not (memq var localenv)) 
1809                        (not (memq var env)) )
1810               (grow 1)
1811               (put! db var 'global #t) )
1812             (assign var val (append localenv env) here)
1813             (unless toplevel-scope (put! db var 'assigned-locally #t))
1814             (put! db var 'assigned #t)
1815             (walk (car subs) env localenv here #f) ) )
1816
1817          ((##core#primitive ##core#inline)
1818           (let ([id (first params)])
1819             (when (and first-analysis here (symbol? id) (##sys#hash-table-ref real-name-table id))
1820               (set-real-name! id here) )
1821             (walkeach subs env localenv here #f) ) )
1822
1823          (else (walkeach subs env localenv here #f)) ) ) )
1824
1825    (define (walkeach xs env lenv here call) 
1826      (for-each (lambda (x) (walk x env lenv here call)) xs) )
1827
1828    (define (assign var val env here)
1829      (cond ((eq? '##core#undefined (node-class val))
1830             (put! db var 'undefined #t) )
1831            ((and (eq? '##core#variable (node-class val))
1832                  (eq? var (first (node-parameters val))) ) )
1833            ((or (memq var env)
1834                 (variable-mark var '##compiler#constant)
1835                 (not (variable-visible? var)))
1836             (let ((props (get-all db var 'unknown 'value))
1837                   (home (get db var 'home)) )
1838               (unless (assq 'unknown props)
1839                 (if (assq 'value props)
1840                     (put! db var 'unknown #t)
1841                     (if (or (not home) (eq? here home))
1842                         (put! db var 'value val)
1843                         (put! db var 'unknown #t) ) ) ) ) )
1844            ((and (or local-definitions
1845                      (variable-mark var '##compiler#local))
1846                  (not (get db var 'unknown)))
1847             (let ((home (get db var 'home)))
1848               (if (or (not home) (eq? here home))
1849                   (put! db var 'local-value val)             
1850                   (put! db var 'unknown #t))))
1851            (else (put! db var 'unknown #t)) ) )
1852   
1853    (define (ref var node)
1854      (collect! db var 'references node) )
1855
1856    (define (quick-put! plist prop val)
1857      (set-cdr! plist (alist-cons prop val (cdr plist))) )
1858
1859    ;; Return true if <id> directly or indirectly contains any of <other-ids>:
1860    (define (contains? id other-ids)
1861      (or (memq id other-ids)
1862          (let ((clist (get db id 'contains)))
1863            (and clist
1864                 (any (lambda (id2) (contains? id2 other-ids)) clist) ) ) ) )
1865
1866    ;; Walk toplevel expression-node:
1867    (debugging 'p "analysis traversal phase...")
1868    (set! current-program-size 0)
1869    (walk node '() '() #f #f) 
1870
1871    ;; Complete gathered database information:
1872    (debugging 'p "analysis gathering phase...")
1873    (##sys#hash-table-for-each
1874     (lambda (sym plist)
1875       (let ([unknown #f]
1876             [value #f]
1877             [local-value #f]
1878             [pvalue #f]
1879             [references '()]
1880             [captured #f]
1881             [call-sites '()]
1882             [assigned #f]
1883             [assigned-locally #f]
1884             [undefined #f]
1885             [global #f]
1886             [o-r/access-count 0]
1887             [rest-parameter #f] 
1888             [nreferences 0]
1889             [ncall-sites 0] )
1890
1891         (for-each
1892          (lambda (prop)
1893            (case (car prop)
1894              [(unknown) (set! unknown #t)]
1895              [(references) 
1896               (set! references (cdr prop))
1897               (set! nreferences (length references)) ]
1898              [(captured) (set! captured #t)]
1899              [(potential-value) (set! pvalue (cdr prop))]
1900              [(call-sites)
1901               (set! call-sites (cdr prop))
1902               (set! ncall-sites (length call-sites)) ]
1903              [(assigned) (set! assigned #t)]
1904              [(assigned-locally) (set! assigned-locally #t)]
1905              [(undefined) (set! undefined #t)]
1906              [(global) (set! global #t)]
1907              [(value) (set! value (cdr prop))]
1908              [(local-value) (set! local-value (cdr prop))]
1909              [(o-r/access-count) (set! o-r/access-count (cdr prop))]
1910              [(rest-parameter) (set! rest-parameter #t)] ) )
1911          plist)
1912
1913         (set! value (and (not unknown) value))
1914
1915         ;; If this is the first analysis, register known local or potentially known global lambda-value id's
1916         ;;  along with their names:
1917         (when (and first-analysis 
1918                    (eq? '##core#lambda
1919                         (and-let* ([val (or value (and global pvalue))])
1920                           (node-class val) ) ) )
1921           (set-real-name! (first (node-parameters (or value pvalue))) sym) )
1922
1923         ;; If this is the first analysis and the variable is global and has no references and we are
1924         ;;  in block mode, then issue warning:
1925         (when (and first-analysis 
1926                    global
1927                    (null? references)
1928                    (not (variable-mark sym '##compiler#unused)))
1929           (when assigned-locally
1930             (compiler-warning 'var "local assignment to unused variable `~S' may be unintended" sym) )
1931           (when (and (not (variable-visible? sym))
1932                      (not (variable-mark sym '##compiler#constant)) )
1933             (compiler-warning 'var "global variable `~S' is never used" sym) ) )
1934
1935         ;; Make 'boxed, if 'assigned & 'captured:
1936         (when (and assigned captured)
1937           (quick-put! plist 'boxed #t) )
1938
1939         ;; Make 'contractable, if it has a procedure as known value, has only one use and one call-site and
1940         ;;  if the lambda has no free non-global variables or is an internal lambda. Make 'inlinable if
1941         ;;  use/call count is not 1:
1942         (cond (value
1943                (let ((valparams (node-parameters value)))
1944                  (when (and (eq? '##core#lambda (node-class value))
1945                             (or (not (second valparams))
1946                                 (every 
1947                                  (lambda (v) (get db v 'global))
1948                                  (nth-value 0 (scan-free-variables value)) ) ) )
1949                    (if (and (= 1 nreferences) (= 1 ncall-sites))
1950                        (quick-put! plist 'contractable #t)
1951                        (quick-put! plist 'inlinable #t) ) ) ) )
1952               (local-value
1953                ;; Make 'inlinable, if it is declared local and has a value
1954                (let ((valparams (node-parameters local-value)))
1955                  (when (eq? '##core#lambda (node-class local-value))
1956                    (let-values (((vars hvars) (scan-free-variables local-value)))
1957                      (when (and (get db sym 'global)
1958                                 (pair? hvars))
1959                        (quick-put! plist 'hidden-refs #t))
1960                      (when (or (not (second valparams))
1961                                (every 
1962                                 (lambda (v) (get db v 'global)) 
1963                                 vars))
1964                        (quick-put! plist 'inlinable #t) ) ) ) ) )
1965               ((variable-mark sym '##compiler#inline-global) =>
1966                (lambda (n)
1967                  (when (node? n)
1968                    (cond (assigned
1969                           (debugging
1970                            'i "global inlining candidate was assigned and will not be inlined"
1971                            sym)
1972                           (mark-variable sym '##compiler#inline-global 'no))
1973                          (else
1974                           (let ((lparams (node-parameters n)))
1975                             (quick-put! plist 'inlinable #t)
1976                             (quick-put! plist 'local-value n))))))))
1977
1978         ;; Make 'collapsable, if it has a known constant value which is either collapsable or is only
1979         ;;  referenced once and if no assignments are made:
1980         (when (and value
1981                    ;; (not (assq 'assigned plist)) - If it has a known value, it's assigned just once!
1982                    (eq? 'quote (node-class value)) )
1983           (let ((val (first (node-parameters value))))
1984             (when (or (collapsable-literal? val)
1985                       (= 1 nreferences) )
1986               (quick-put! plist 'collapsable #t) ) ) )
1987               
1988         ;; If it has a known value that is a procedure, and if the number of call-sites is equal to the
1989         ;;  number of references (does not escape), then make all formal parameters 'unused which are
1990         ;;  never referenced or assigned (if no rest parameter exist):
1991         ;;  - also marks the procedure as 'has-unused-parameters (if not in `callback-names')
1992         ;;  - if the procedure is internal (a continuation) do NOT mark unused parameters.
1993         ;;  - also: if procedure has rest-parameter and no unused params, mark f-id as 'explicit-rest.
1994         (when value
1995           (let ([has #f])
1996             (when (and (eq? '##core#lambda (node-class value))
1997                        (= nreferences ncall-sites) )
1998               (let ([lparams (node-parameters value)])
1999                 (when (second lparams)
2000                   (decompose-lambda-list
2001                    (third lparams)
2002                    (lambda (vars argc rest)
2003                      (unless rest
2004                        (for-each
2005                         (lambda (var)
2006                           (cond [(and (not (get db var 'references))
2007                                       (not (get db var 'assigned)) )
2008                                  (put! db var 'unused #t)
2009                                  (set! has #t)
2010                                  #t]
2011                                 [else #f] ) )
2012                         vars) )
2013                      (cond [(and has (not (memq sym callback-names)))
2014                             (put! db (first lparams) 'has-unused-parameters #t) ]
2015                            [rest
2016                             (set! explicitly-consed (cons rest explicitly-consed))
2017                             (put! db (first lparams) 'explicit-rest #t) ] ) ) ) ) ) ) ) )
2018
2019         ;;  Make 'removable, if it has no references and is not assigned to, and if it has either a value that
2020         ;;    does not cause any side-effects or if it is 'undefined:
2021         (when (and (not assigned)
2022                    (null? references)
2023                    (or (and value
2024                             (or (not (eq? '##core#variable (node-class value)))
2025                                 (not (get db (first (node-parameters value)) 'global)) )
2026                             (not (expression-has-side-effects? value db)) )
2027                        undefined) )
2028           (quick-put! plist 'removable #t) )
2029
2030         ;; Make 'replacable, if it has a variable as known value and if either that variable has
2031         ;;  a known value itself, or if it is not captured and referenced only once, the target and
2032         ;;  the source are never assigned and the source is non-global or we are in block-mode:
2033         ;;  - The target-variable is not allowed to be global.
2034         ;;  - The variable that can be substituted for the current one is marked as 'replacing.
2035         ;;    This is done to prohibit beta-contraction of the replacing variable (It wouldn't be there, if
2036         ;;    it was contracted).
2037         (when (and value (not global))
2038           (when (eq? '##core#variable (node-class value))
2039             (let* ([name (first (node-parameters value))]
2040                    [nrefs (get db name 'references)] )
2041               (when (or (and (not (get db name 'unknown)) (get db name 'value))
2042                         (and (not (get db name 'captured))
2043                              nrefs
2044                              (= 1 (length nrefs))
2045                              (not assigned)
2046                              (not (get db name 'assigned)) 
2047                              (or (not (variable-visible? name))
2048                                  (not (get db name 'global))) ) )
2049                 (quick-put! plist 'replacable name) 
2050                 (put! db name 'replacing #t) ) ) ) )
2051
2052         ;; Make 'replacable, if it has a known value of the form: '(lambda (<xvar>) (<kvar> <xvar>))' and
2053         ;;  is an internally created procedure: (See above for 'replacing)
2054         (when (and value (eq? '##core#lambda (node-class value)))
2055           (let ([params (node-parameters value)])
2056             (when (not (second params))
2057               (let ([llist (third params)]
2058                     [body (first (node-subexpressions value))] )
2059                 (when (and (pair? llist) 
2060                            (null? (cdr llist))
2061                            (eq? '##core#call (node-class body)) )
2062                   (let ([subs (node-subexpressions body)])
2063                     (when (= 2 (length subs))
2064                       (let ([v1 (first subs)]
2065                             [v2 (second subs)] )
2066                         (when (and (eq? '##core#variable (node-class v1))
2067                                    (eq? '##core#variable (node-class v2))
2068                                    (eq? (first llist) (first (node-parameters v2))) )
2069                           (let ([kvar (first (node-parameters v1))])
2070                             (quick-put! plist 'replacable kvar)
2071                             (put! db kvar 'replacing #t) ) ) ) ) ) ) ) ) ) )
2072
2073         ;; If a rest-argument, convert 'rest-parameter property to 'vector, if the variable is never
2074         ;;  assigned, and the number of references is identical to the number of accesses in optimizable
2075         ;;  rest-argument operators:
2076         ;; - Add variable to "rest-parameters-promoted-to-vector", because subsequent optimization will
2077         ;;   change variables context (operators applied to it).
2078         (when (and rest-parameter
2079                    (not assigned)
2080                    (= nreferences o-r/access-count) )
2081           (set! rest-parameters-promoted-to-vector (lset-adjoin eq? rest-parameters-promoted-to-vector sym))
2082           (put! db sym 'rest-parameter 'vector) ) ) )
2083
2084     db)
2085
2086    ;; Remove explicitly consed rest parameters from promoted ones:
2087    (set! rest-parameters-promoted-to-vector
2088      (lset-difference eq? rest-parameters-promoted-to-vector explicitly-consed) )
2089
2090    ;; Set original program-size, if this is the first analysis-pass:
2091    (unless original-program-size
2092      (set! original-program-size current-program-size) )
2093    db) )
2094
2095
2096;;; Convert closures to explicit data structures (effectively flattens function-binding structure):
2097
2098(define (perform-closure-conversion node db)
2099  (let ([direct-calls 0]
2100        [customizable '()] )
2101
2102    (define (test sym item) (get db sym item))
2103 
2104    (define (register-customizable! var id)
2105      (set! customizable (lset-adjoin eq? customizable var)) 
2106      (put! db id 'customizable #t) )
2107
2108    (define (register-direct-call! id)
2109      (set! direct-calls (add1 direct-calls))
2110      (set! direct-call-ids (lset-adjoin eq? direct-call-ids id)) )
2111
2112    ;; Gather free-variable information:
2113    ;; (and: - register direct calls
2114    ;;       - update (by mutation) call information in "##core#call" nodes)
2115    (define (gather n here env)
2116      (let ((subs (node-subexpressions n))
2117            (params (node-parameters n)) )
2118        (case (node-class n)
2119
2120          ((quote ##core#variable ##core#undefined ##core#proc ##core#primitive ##core#global-ref) #f)
2121
2122          ((let)
2123           (receive (vals body) (split-at subs (length params))
2124             (for-each (lambda (n) (gather n here env)) vals)
2125             (gather (first body) here (append params env)) ) )
2126
2127          ((##core#call)
2128           (let* ([fn (first subs)]
2129                  [mode (first params)]
2130                  [name (and (pair? (cdr params)) (second params))]
2131                  [varfn (eq? '##core#variable (node-class fn))] )
2132             (node-parameters-set!
2133              n
2134              (cons mode
2135                    (if (or name varfn)
2136                        (cons name
2137                              (if varfn
2138                                  (let* ([varname (first (node-parameters fn))]
2139                                         [val (and (not (test varname 'unknown)) (test varname 'value))] )
2140                                    (if (and val (eq? '##core#lambda (node-class val)))
2141                                        (let* ([params (node-parameters val)]
2142                                               [llist (third params)]
2143                                               [id (first params)]
2144                                               [refs (test varname 'references)]
2145                                               [sites (test varname 'call-sites)] 
2146                                               [custom
2147                                                (and refs sites
2148                                                     (= (length refs) (length sites)) 
2149                                                     (proper-list? llist) ) ] )
2150                                          (when (and name 
2151                                                     custom
2152                                                     (not (= (llist-length llist) (length (cdr subs)))))
2153                                            (quit
2154                                             "known procedure called with wrong number of arguments: ~A" 
2155                                             (source-info->string name) ) )
2156                                          (register-direct-call! id)
2157                                          (when custom (register-customizable! varname id)) 
2158                                          (list id custom) )
2159                                        '() ) )
2160                                  '() ) )
2161                        '() ) ) )
2162             (for-each (lambda (n) (gather n here env)) subs) ) )
2163
2164          ((##core#lambda ##core#direct_lambda)
2165           (decompose-lambda-list
2166            (third params)
2167            (lambda (vars argc rest)
2168              (let* ([id (if here (first params) 'toplevel)]
2169                     [capturedvars (captured-variables (car subs) env)]
2170                     [csize (length capturedvars)] )
2171                (put! db id 'closure-size csize)
2172                (put! db id 'captured-variables capturedvars)
2173                (gather (car subs) id (append vars env)) ) ) ) )
2174       
2175          (else (for-each (lambda (n) (gather n here env)) subs)) ) ) )
2176
2177    ;; Create explicit closures:
2178    (define (transform n here closure)
2179      (let ((subs (node-subexpressions n))
2180            (params (node-parameters n)) 
2181            (class (node-class n)) )
2182        (case class
2183
2184          ((quote ##core#undefined ##core#proc ##core#global-ref) n)
2185
2186          ((##core#variable)
2187           (let* ((var (first params))
2188                  (val (ref-var n here closure)) )
2189             (if (test var 'boxed)
2190                 (make-node '##core#unbox '() (list val))
2191                 val) ) )
2192
2193          ((if ##core#call ##core#inline ##core#inline_allocate ##core#callunit ##core#inline_ref ##core#inline_update 
2194               ##core#switch ##core#cond ##core#direct_call ##core#recurse ##core#return ##core#inline_loc_ref
2195               ##core#inline_loc_update)
2196           (make-node (node-class n) params (maptransform subs here closure)) )
2197
2198          ((let)
2199           (let* ([var (first params)]
2200                  [boxedvar (test var 'boxed)]
2201                  [boxedalias (gensym var)] )
2202             (if boxedvar
2203                 (make-node 
2204                  'let (list boxedalias)
2205                  (list (transform (first subs) here closure)
2206                        (make-node
2207                         'let (list var)
2208                         (list (make-node '##core#box '() (list (varnode boxedalias)))
2209                               (transform (second subs) here closure) ) ) ) )
2210                 (make-node
2211                  'let params
2212                  (maptransform subs here closure) ) ) ) )
2213
2214          ((##core#lambda ##core#direct_lambda)
2215           (let ([llist (third params)])
2216             (decompose-lambda-list
2217              llist
2218              (lambda (vars argc rest)
2219                (let* ([boxedvars (filter (lambda (v) (test v 'boxed)) vars)]
2220                       [boxedaliases (map cons boxedvars (map gensym boxedvars))]
2221                       [cvar (gensym 'c)]
2222                       [id (if here (first params) 'toplevel)]
2223                       [capturedvars (or (test id 'captured-variables) '())]
2224                       [csize (or (test id 'closure-size) 0)] 
2225                       [info (and emit-closure-info (second params) (pair? llist))] )
2226                  ;; If rest-parameter is boxed: mark it as 'boxed-rest
2227                  ;;  (if we don't do this than preparation will think the (boxed) alias
2228                  ;;  of the rest-parameter is never used)
2229                  (and-let* ([rest]
2230                             [(test rest 'boxed)]
2231                             [rp (test rest 'rest-parameter)] )
2232                    (put! db (cdr (assq rest boxedaliases)) 'boxed-rest #t) )
2233                  (make-node
2234                   '##core#closure (list (+ csize (if info 2 1)))
2235                   (cons
2236                    (make-node
2237                     class
2238                     (list id
2239                           (second params)
2240                           (cons
2241                            cvar
2242                            (build-lambda-list
2243                             (map (lambda (v)
2244                                    (cond ((assq v boxedaliases) => cdr)
2245                                          (else v) ) )
2246                                  vars)
2247                             argc
2248                             (cond ((and rest (assq rest boxedaliases)) => cdr)
2249                                   (else rest) ) ) )
2250                           (fourth params) )
2251                     (list (let ((body (transform (car subs) cvar capturedvars)))
2252                             (if (pair? boxedvars)
2253                                 (fold-right
2254                                  (lambda (alias val body) (make-node 'let (list alias) (list val body)))
2255                                  body
2256                                  (unzip1 boxedaliases)
2257                                  (map (lambda (a) (make-node '##core#box '() (list (varnode (cdr a)))))
2258                                       boxedaliases) )
2259                                 body) ) ) )
2260                    (let ((cvars (map (lambda (v) (ref-var (varnode v) here closure))
2261                                      capturedvars) ) )
2262                      (if info
2263                          (append
2264                           cvars
2265                           (list
2266                            (qnode 
2267                             (##sys#make-lambda-info
2268                              (->string (cons (or (real-name id) '?)
2269                                              (cdr llist) )))))) ; this is not always correct, due to optimizations
2270                          cvars) ) ) ) ) ) ) ) )
2271
2272          ((set!)
2273           (let* ([var (first params)]
2274                  [val (first subs)]
2275                  [cval (node-class val)]
2276                  [immf (or (and (eq? 'quote cval) (immediate? (first (node-parameters val))))
2277                            (eq? '##core#undefined cval) ) ] )
2278             (cond ((posq var closure)
2279                    => (lambda (i)
2280                         (if (test var 'boxed)
2281                             (make-node
2282                              (if immf '##core#updatebox_i '##core#updatebox)
2283                              '()
2284                              (list (make-node '##core#ref (list (add1 i)) (list (varnode here)))
2285                                    (transform val here closure) ) )
2286                             ;; Is the following actually used???
2287                             (make-node
2288                              (if immf '##core#update_i '##core#update)
2289                              (list (add1 i))
2290                              (list (varnode here)
2291                                    (transform val here closure) ) ) ) ) )
2292                   ((test var 'boxed)
2293                    (make-node
2294                     (if immf '##core#updatebox_i '##core#updatebox)
2295                     '()
2296                     (list (varnode var)
2297                           (transform val here closure) ) ) )
2298                   (else (make-node
2299                          'set! (list var)
2300                          (list (transform val here closure) ) ) ) ) ) )
2301
2302          ((##core#primitive) 
2303           (make-node
2304            '##core#closure (list (if emit-closure-info 2 1))
2305            (cons (make-node '##core#proc (list (car params) #t) '())
2306                  (if emit-closure-info
2307                      (list (qnode (##sys#make-lambda-info (car params))))
2308                      '() ) ) ) )
2309
2310          (else (bomb "bad node (closure2)")) ) ) )
2311
2312    (define (maptransform xs here closure)
2313      (map (lambda (x) (transform x here closure)) xs) )
2314 
2315    (define (ref-var n here closure)
2316      (let ((var (first (node-parameters n))))
2317        (cond ((posq var closure) 
2318               => (lambda (i) 
2319                    (make-node '##core#ref (list (+ i 1)) 
2320                               (list (varnode here)) ) ) )
2321              (else n) ) ) )
2322
2323    (define (captured-variables node env)
2324      (let ([vars '()])
2325        (let walk ([n node])
2326          (let ((subs (node-subexpressions n))
2327                (params (node-parameters n)) )
2328            (case (node-class n)
2329              ((##core#variable)
2330               (let ([var (first params)])
2331                 (when (memq var env)
2332                   (set! vars (lset-adjoin eq? vars var)) ) ) )
2333              ((quote ##core#undefined ##core#primitive ##core#proc ##core#inline_ref ##core#global-ref) #f)
2334              ((set!) 
2335               (let ([var (first params)])
2336                 (when (memq var env) (set! vars (lset-adjoin eq? vars var)))
2337                 (walk (car subs)) ) )
2338              (else (for-each walk subs)) ) ) )
2339        vars) )
2340
2341    (debugging 'p "closure conversion gathering phase...")
2342    (gather node #f '())
2343    (debugging 'o "customizable procedures" customizable)
2344    (debugging 'p "closure conversion transformation phase...")
2345    (let ((node2 (transform node #f #f)))
2346      (unless (zero? direct-calls)
2347        (debugging 'o "calls to known targets" direct-calls (delay (length direct-call-ids))) )
2348      node2) ) )
2349
2350
2351;;; Do some preparations before code-generation can commence:
2352
2353(define-record-type lambda-literal
2354  (make-lambda-literal id external arguments argument-count rest-argument temporaries
2355                       callee-signatures allocated directly-called closure-size
2356                       looping customizable rest-argument-mode body direct)
2357  lambda-literal?
2358  (id lambda-literal-id)                               ; symbol
2359  (external lambda-literal-external)                   ; boolean
2360  (arguments lambda-literal-arguments)                 ; (symbol...)
2361  (argument-count lambda-literal-argument-count)       ; integer
2362  (rest-argument lambda-literal-rest-argument)         ; symbol | #f
2363  (temporaries lambda-literal-temporaries)             ; integer
2364  (callee-signatures lambda-literal-callee-signatures) ; (integer...)
2365  (allocated lambda-literal-allocated)                 ; integer
2366  (directly-called lambda-literal-directly-called)     ; boolean
2367  (closure-size lambda-literal-closure-size)           ; integer
2368  (looping lambda-literal-looping)                     ; boolean
2369  (customizable lambda-literal-customizable)           ; boolean
2370  (rest-argument-mode lambda-literal-rest-argument-mode) ; #f | LIST | VECTOR | UNUSED
2371  (body lambda-literal-body)                             ; expression
2372  (direct lambda-literal-direct))                        ; boolean
2373 
2374(define (prepare-for-code-generation node db)
2375  (let ([literals '()]
2376        [lambda-info-literals '()]
2377        [lambdas '()]
2378        [temporaries 0]
2379        [allocated 0]
2380        [looping 0]
2381        [signatures '()] 
2382        [fastinits 0] 
2383        [fastrefs 0] 
2384        [fastsets 0] )
2385
2386    (define (walk-var var e sf)
2387      (cond [(posq var e) => (lambda (i) (make-node '##core#local (list i) '()))]
2388            [(keyword? var) (make-node '##core#literal (list (literal var)) '())]
2389            [else (walk-global var sf)] ) )
2390
2391    (define (walk-global var sf)
2392      (let* ([safe (or sf 
2393                       no-bound-checks
2394                       unsafe
2395                       (variable-mark var '##compiler#always-bound)
2396                       (intrinsic? var))]
2397             [blockvar (and (get db var 'assigned)
2398                            (not (variable-visible? var)))])
2399        (when blockvar (set! fastrefs (add1 fastrefs)))
2400        (make-node
2401         '##core#global
2402         (list (if blockvar
2403                   (blockvar-literal var)
2404                   (literal var) )
2405               safe
2406               blockvar
2407               var)
2408         '() ) ) )
2409
2410    (define (walk n e here boxes)
2411      (let ((subs (node-subexpressions n))
2412            (params (node-parameters n))
2413            (class (node-class n)) )
2414        (case class
2415
2416          ((##core#undefined ##core#proc) n)
2417
2418          ((##core#variable) 
2419           (walk-var (first params) e #f) )
2420
2421          ((##core#global-ref)
2422           (walk-global (first params) #t) )
2423
2424          ((##core#direct_call)
2425           (set! allocated (+ allocated (fourth params)))
2426           (make-node class params (mapwalk subs e here boxes)) )
2427
2428          ((##core#inline_allocate)
2429           (set! allocated (+ allocated (second params)))
2430           (make-node class params (mapwalk subs e here boxes)) )
2431
2432          ((##core#inline_ref)
2433           (set! allocated (+ allocated (words (estimate-foreign-result-size (second params)))))
2434           (make-node class params '()) )
2435
2436          ((##core#inline_loc_ref)
2437           (set! allocated (+ allocated (words (estimate-foreign-result-size (first params)))))
2438           (make-node class params (mapwalk subs e here boxes)) )
2439
2440          ((##core#closure) 
2441           (set! allocated (+ allocated (first params) 1))
2442           (make-node '##core#closure params (mapwalk subs e here boxes)) )
2443
2444          ((##core#box)
2445           (set! allocated (+ allocated 2))
2446           (make-node '##core#box params (list (walk (first subs) e here boxes))) )
2447
2448          ((##core#updatebox)
2449           (let* ([b (first subs)]
2450                  [subs (mapwalk subs e here boxes)] )
2451             (make-node
2452              (cond [(and (eq? '##core#variable (node-class b))
2453                          (memq (first (node-parameters b)) boxes) )
2454                     (set! fastinits (add1 fastinits))
2455                     '##core#updatebox_i]
2456                    [else class] )
2457              '()
2458              subs) ) )
2459
2460          ((##core#lambda ##core#direct_lambda) 
2461           (let ([temps temporaries]
2462                 [sigs signatures]
2463                 [lping looping]
2464                 [alc allocated] 
2465                 [direct (eq? class '##core#direct_lambda)] )
2466             (set! temporaries 0)
2467             (set! allocated 0)
2468             (set! signatures '())
2469             (set! looping 0)
2470             (decompose-lambda-list
2471              (third params)
2472              (lambda (vars argc rest)
2473                (let* ([id (first params)]
2474                       [rest-mode
2475                        (and rest
2476                             (let ([rrefs (get db rest 'references)])
2477                               (cond [(get db rest 'assigned) 'list]
2478                                     [(and (not (get db rest 'boxed-rest)) (or (not rrefs) (null? rrefs))) 'none] 
2479                                     [else (get db rest 'rest-parameter)] ) ) ) ]
2480                       [body (walk 
2481                              (car subs)
2482                              (if (eq? 'none rest-mode)
2483                                  (butlast vars)
2484                                  vars)
2485                              id
2486                              '()) ] )
2487                  (case rest-mode
2488                    [(none) (debugging 'o "unused rest argument" rest id)]
2489                    [(vector) (debugging 'o "rest argument accessed as vector" rest id)] )
2490                  (when (and direct rest)
2491                    (bomb "bad direct lambda" id allocated rest) )
2492                  (set! lambdas
2493                    (cons (make-lambda-literal
2494                           id
2495                           (second params)
2496                           vars
2497                           argc
2498                           rest
2499                           (add1 temporaries)
2500                           signatures
2501                           allocated
2502                           (or direct (memq id direct-call-ids))
2503                           (or (get db id 'closure-size) 0)
2504                           (and (not rest)
2505                                (> looping 0)
2506                                (begin
2507                                  (debugging 'o "identified direct recursive calls" id looping)
2508                                  #t) )
2509                           (or direct (get db id 'customizable))
2510                           rest-mode
2511                           body
2512                           direct)
2513                          lambdas) )
2514                  (set! looping lping)
2515                  (set! temporaries temps)
2516                  (set! allocated alc)
2517                  (set! signatures sigs)
2518                  (make-node '##core#proc (list (first params)) '()) ) ) ) ) )
2519
2520          ((let)
2521           (let* ([var (first params)]
2522                  [val (first subs)] 
2523                  [boxvars (if (eq? '##core#box (node-class val)) (list var) '())] )
2524             (set! temporaries (add1 temporaries))
2525             (make-node
2526              '##core#bind (list 1)
2527              (list (walk val e here boxes)
2528                    (walk (second subs) (append e params) here (append boxvars boxes)) ) ) ) )
2529
2530          ((set!)
2531           (let ([var (first params)]
2532                 [val (first subs)] )
2533             (cond ((posq var e)
2534                    => (lambda (i) 
2535                         (make-node '##core#setlocal (list i) (list (walk val e here boxes)) ) ) )
2536                   (else
2537                    (let* ([cval (node-class val)]
2538                           [safe (not (or no-bound-checks
2539                                          unsafe
2540                                          (variable-mark var '##compiler#always-bound)
2541                                          (intrinsic? var)))]
2542                           [blockvar (not (variable-visible? var))]
2543                           [immf (or (and (eq? cval 'quote) (immediate? (first (node-parameters val))))
2544                                     (eq? '##core#undefined cval) ) ] )
2545                      (when blockvar (set! fastsets (add1 fastsets)))
2546                      (make-node
2547                       (if immf '##core#setglobal_i '##core#setglobal)
2548                       (list (if blockvar
2549                                 (blockvar-literal var)
2550                                 (literal var) )
2551                             blockvar
2552                             var)
2553                       (list (walk (car subs) e here boxes)) ) ) ) ) ) )
2554
2555          ((##core#call) 
2556           (let ([len (length (cdr subs))])
2557             (set! signatures (lset-adjoin = signatures len)) 
2558             (when (and (>= (length params) 3) (eq? here (third params)))
2559               (set! looping (add1 looping)) )
2560             (make-node class params (mapwalk subs e here boxes)) ) )
2561
2562          ((##core#recurse)
2563           (when (first params) (set! looping (add1 looping)))
2564           (make-node class params (mapwalk subs e here boxes)) )
2565
2566          ((quote)
2567           (let ((c (first params)))
2568             (cond ((and (fixnum? c) (not (big-fixnum? c)))
2569                    (immediate-literal c) )
2570                   ((number? c)
2571                    (cond ((eq? 'fixnum number-type)
2572                           (cond ((and (integer? c) (not (big-fixnum? c)))
2573                                  (compiler-warning 
2574                                   'type 
2575                                   "coerced inexact literal number `~S' to fixnum ~S" c (inexact->exact c))
2576                                  (immediate-literal (inexact->exact c)) )
2577                                 (else (quit "cannot coerce inexact literal `~S' to fixnum" c)) ) )
2578                          (else (make-node '##core#literal (list (literal c)) '())) ) )
2579                   ((immediate? c) (immediate-literal c))
2580                   (else (make-node '##core#literal (list (literal c)) '())) ) ) )
2581
2582          ((if ##core#cond)
2583           (let* ((test (walk (first subs) e here boxes))
2584                  (a0 allocated)
2585                  (x1 (walk (second subs) e here boxes))
2586                  (a1 allocated)
2587                  (x2 (walk (third subs) e here boxes)))
2588             (set! allocated (+ a0 (max (- allocated a1) (- a1 a0))))
2589             (make-node class params (list test x1 x2))))
2590
2591          ((##core#switch)
2592           (let* ((exp (walk (first subs) e here boxes))
2593                  (a0 allocated))
2594             (make-node
2595              class
2596              params
2597              (cons
2598               exp
2599               (let loop ((j (first params)) (subs (cdr subs)) (ma 0))
2600                 (set! allocated a0)
2601                 (if (zero? j)
2602                     (let ((def (walk (car subs) e here boxes)))
2603                       (set! allocated (+ a0 (max ma (- allocated a0))))
2604                       (list def))
2605                     (let* ((const (walk (car subs) e here boxes))
2606                            (body (walk (cadr subs) e here boxes)))
2607                       (cons* 
2608                        const body
2609                        (loop (sub1 j) (cddr subs) (max (- allocated a0) ma))))))))))
2610
2611          (else (make-node class params (mapwalk subs e here boxes)) ) ) ) )
2612   
2613    (define (mapwalk xs e here boxes)
2614      (map (lambda (x) (walk x e here boxes)) xs) )
2615
2616    (define (literal x)
2617      (cond [(immediate? x) (immediate-literal x)]
2618            [(number? x)
2619             (or (and (inexact? x) 
2620                      (list-index (lambda (y) (and (number? y) (inexact? y) (= x y)))
2621                                  literals) )
2622                 (new-literal x)) ]
2623            ((##core#inline "C_lambdainfop" x)
2624             (let ((i (length lambda-info-literals)))
2625               (set! lambda-info-literals 
2626                 (append lambda-info-literals (list x))) ;*** see below
2627               (vector i) ) )
2628            [(posq x literals) => identity]
2629            [else (new-literal x)] ) )
2630
2631    (define (new-literal x)
2632      (let ([i (length literals)])
2633        (set! literals (append literals (list x))) ;*** could (should) be optimized
2634        i) )
2635
2636    (define (blockvar-literal var)
2637      (or (list-index
2638           (lambda (lit) 
2639             (and (block-variable-literal? lit)
2640                  (eq? var (block-variable-literal-name lit)) ) )
2641           literals)
2642          (new-literal (make-block-variable-literal var)) ) )
2643   
2644    (define (immediate-literal x)
2645      (if (eq? (void) x)
2646          (make-node '##core#undefined '() '())
2647          (make-node '##core#immediate
2648                     (cond ((fixnum? x) `(fix ,x))
2649                           ((boolean? x) `(bool ,x))
2650                           ((char? x) `(char ,x))
2651                           ((null? x) '(nil))
2652                           ((eof-object? x) '(eof))
2653                           (else (bomb "bad immediate (prepare)")) )
2654                     '() ) ) )
2655   
2656    (debugging 'p "preparation phase...")
2657    (let ((node2 (walk node '() #f '())))
2658      (debugging 'o "fast box initializations" fastinits)
2659      (debugging 'o "fast global references" fastrefs)
2660      (debugging 'o "fast global assignments" fastsets)
2661      (values node2 literals lambda-info-literals lambdas) ) ) )
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.