source: project/chicken/branches/prerelease/compiler.scm @ 13240

Last change on this file since 13240 was 13240, checked in by felix winkelmann, 11 years ago

merged trunk svn rev. 13239 into prerelease

File size: 93.8 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; (unit <unitname>)
72; (unsafe)
73; (unused <symbol> ...)
74; (uses {<unitname>})
75;
76;   <type> = fixnum | generic
77
78; - Global symbol properties:
79;
80;   ##compiler#always-bound -> BOOL
81;   ##compiler#always-bound-to-procedure -> BOOL
82;   ##compiler#local -> BOOL
83;   ##compiler#visibility -> #f | 'hidden | 'exported
84;   ##compiler#constant -> BOOL
85;   ##compiler#intrinsic -> #f | 'standard | 'extended
86;   ##compiler#inline -> 'no | 'yes
87;   ##compiler#inline-global -> 'yes | 'no | <node>
88;   ##compiler#profile -> BOOL
89;   ##compiler#unused -> BOOL
90;   ##compiler#foldable -> BOOL
91
92; - Source language:
93;
94; <variable>
95; <constant>
96; (##core#declare {<spec>})
97; (##core#immutable <exp>)
98; (##core#global-ref <variable>)
99; (quote <exp>)
100; (if <exp> <exp> [<exp>])
101; ([##core#]let <variable> ({(<variable> <exp>)}) <body>)
102; ([##core#]let ({(<variable> <exp>)}) <body>)
103; ([##core#]letrec ({(<variable> <exp>)}) <body>)
104; (##core#let-location <symbol> <type> [<init>] <exp>)
105; ([##core#]lambda <variable> <body>)
106; ([##core#]lambda ({<variable>}+ [. <variable>]) <body>)
107; ([##core#]set! <variable> <exp>)
108; (##core#named-lambda <name> <llist> <body>)
109; (##core#loop-lambda <llist> <body>)
110; (##core#undefined)
111; (##core#primitive <name>)
112; (##core#inline <op> {<exp>})
113; (##core#inline_allocate (<op> <words>) {<exp>})
114; (##core#inline_ref (<name> <type>))
115; (##core#inline_update (<name> <type>) <exp>)
116; (##core#inline_loc_ref (<type>) <exp>)
117; (##core#inline_loc_update (<type>) <exp> <exp>)
118; (##core#compiletimetoo <exp>)
119; (##core#compiletimeonly <exp>)
120; (##core#elaborationtimetoo <exp>)
121; (##core#elaborationtimeonly <exp>)
122; (define-foreign-variable <symbol> <type> [<string>])
123; (define-foreign-type <symbol> <type> [<proc1> [<proc2>]])
124; (foreign-lambda <type> <string> {<type>})
125; (foreign-lambda* <type> ({(<type> <var>)})) {<string>})
126; (foreign-safe-lambda <type> <string> {<type>})
127; (foreign-safe-lambda* <type> ({(<type> <var>)})) {<string>})
128; (foreign-primitive <type> ({(<type> <var>)}) {<string>})
129; (##core#define-inline <name> <exp>)
130; (define-constant <name> <exp>)
131; (##core#foreign-callback-wrapper '<name> <qualifiers> '<type> '({<type>}) <exp>)
132; (##core#define-external-variable (quote <name>) (quote <type>) (quote <bool>))
133; (##core#check <exp>)
134; (##core#require-for-syntax <exp> ...)
135; (##core#require-extension (<id> ...) <bool>)
136; (##core#app <exp> {<exp>})
137; (##coresyntax <exp>)
138; (<exp> {<exp>})
139; (define-syntax <symbol> <expr>)
140; (define-syntax (<symbol> . <llist>) <expr> ...)
141; (define-compiled-syntax <symbol> <expr>)
142; (define-compiled-syntax (<symbol> . <llist>) <expr> ...)
143; (##core#module <symbol> #t | (<name> | (<name> ...) ...) <body>)
144; (##core#define-rewrite-rule <symbol> <expr>)
145
146; - Core language:
147;
148; [##core#variable {<variable>}]
149; [if {} <exp> <exp> <exp>)]
150; [quote {<exp>}]
151; [let {<variable>} <exp-v> <exp>]
152; [##core#lambda {<id> <mode> (<variable>... [. <variable>]) <size>} <exp>]
153; [set! {<variable>} <exp>]
154; [##core#undefined {}]
155; [##core#global-ref {<variable>}]
156; [##core#primitive {<name>}]
157; [##core#inline {<op>} <exp>...]
158; [##core#inline_allocate {<op> <words>} <exp>...]
159; [##core#inline_ref {<name> <type>}]
160; [##core#inline_update {<name> <type>} <exp>]
161; [##core#inline_loc_ref {<type>} <exp>]
162; [##core#inline_loc_update {<type>} <exp> <exp>]
163; [##core#call {<safe-flag> [<debug-info>]} <exp-f> <exp>...]
164; [##core#callunit {<unitname>} <exp>...]
165; [##core#switch {<count>} <exp> <const1> <body1> ... <defaultbody>]
166; [##core#cond <exp> <exp> <exp>]
167; [##core#recurse {<tail-flag>} <exp1> ...]
168; [##core#return <exp>]
169; [##core#direct_call {<safe-flag> <debug-info> <call-id> <words>} <exp-f> <exp>...]
170; [##core#direct_lambda {<id> <mode> (<variable>... [. <variable>]) <size>} <exp>]
171
172; - Closure converted/prepared language:
173;
174; [if {} <exp> <exp> <exp>]
175; [quote {<exp>}]
176; [##core#bind {<count>} <exp-v>... <exp>]
177; [##core#undefined {}]
178; [##core#inline {<op>} <exp>...]
179; [##core#inline_allocate {<op <words>} <exp>...]
180; [##core#inline_ref {<name> <type>}]
181; [##core#inline_update {<name> <type>} <exp>]
182; [##core#inline_loc_ref {<type>} <exp>]
183; [##core#inline_loc_update {<type>} <exp> <exp>]
184; [##core#closure {<count>} <exp>...]
185; [##core#box {} <exp>]
186; [##core#unbox {} <exp>]
187; [##core#ref {<index>} <exp>]
188; [##core#update {<index>} <exp> <exp>]
189; [##core#updatebox {} <exp> <exp>]
190; [##core#update_i {<index>} <exp> <exp>]
191; [##core#updatebox_i {} <exp> <exp>]
192; [##core#call {<safe-flag> [<debug-info> [<call-id> <customizable-flag>]]} <exp-f> <exp>...]
193; [##core#callunit {<unitname>} <exp>...]
194; [##core#cond <exp> <exp> <exp>]
195; [##core#local {<index>}]
196; [##core#setlocal {<index>} <exp>]
197; [##core#global {<literal> <safe-flag> <block-mode> [<name>]}]
198; [##core#setglobal {<literal> <block-mode> <name>} <exp>]
199; [##core#setglobal_i {<literal> <block-mode> <name>} <exp>]
200; [##core#literal {<literal>}]
201; [##core#immediate {<type> [<immediate>]}]     - type: bool/fix/nil/char
202; [##core#proc {<name> [<non-internal>]}]
203; [##core#recurse {<tail-flag> <call-id>} <exp1> ...]
204; [##core#return <exp>]
205; [##core#direct_call {<safe-flag> <debug-info> <call-id> <words>} <exp-f> <exp>...]
206
207; Analysis database entries:
208;
209; <variable>:
210;
211;   captured -> <boolean>                    If true: variable is used outside it's home-scope
212;   global -> <boolean>                      If true: variable does not occur in any lambda-list
213;   call-sites -> ((<lambda-id> <node>) ...) Known call-nodes of a named procedure
214;   home -> <lambda-id>                      Procedure which introduces this variable
215;   unknown -> <boolean>                     If true: variable cannot have a known value
216;   assigned -> <boolean>                    If true: variable is assigned somewhere
217;   assigned-locally -> <boolean>            If true: variable has been assigned inside user lambda
218;   undefined -> <boolean>                   If true: variable is unknown yet but can be known later
219;   value -> <node>                          Variable has a known value
220;   local-value -> <node>                    Variable is declared local and has value
221;   potential-value -> <node>                Global variable was assigned this value
222;   references -> (<node> ...)               Nodes that are accesses of this variable (##core#variable nodes)
223;   boxed -> <boolean>                       If true: variable has to be boxed after closure-conversion
224;   contractable -> <boolean>                If true: variable names contractable procedure
225;   inlinable -> <boolean>                   If true: variable names potentially inlinable procedure
226;   collapsable -> <boolean>                 If true: variable refers to collapsable constant
227;   removable -> <boolean>                   If true: variable is not used
228;   replacable -> <variable>                 Variable can be replaced by another variable
229;   replacing -> <boolean>                   If true: variable can replace another variable (don't remove)
230;   standard-binding -> <boolean>            If true: variable names a standard binding
231;   extended-binding -> <boolean>            If true: variable names an extended binding
232;   unused -> <boolean>                      If true: variable is a formal parameter that is never used
233;   rest-parameter -> #f | 'vector | 'list   If true: variable holds rest-argument list mode
234;   o-r/access-count -> <n>                  Contains number of references as arguments of optimizable rest operators
235;   constant -> <boolean>                    If true: variable has fixed value
236;   hidden-refs -> <boolean>                 If true: procedure that refers to hidden global variables
237;
238; <lambda-id>:
239;
240;   contains -> (<lambda-id> ...)            Procedures contained in this lambda
241;   contained-in -> <lambda-id>              Procedure containing this lambda
242;   has-unused-parameters -> <boolean>       If true: procedure has unused formal parameters
243;   use-expr -> (<lambda-id> ...)            Marks non-direct use-sites of common subexpression
244;   closure-size -> <integer>                Number of free variables stored in a closure
245;   customizable -> <boolean>                If true: all call sites are known, procedure does not escape
246;   simple -> <boolean>                      If true: procedure only calls its continuation
247;   explicit-rest -> <boolean>               If true: procedure is called with consed rest list
248;   captured-variables -> (<var> ...)        List of closed over variables
249
250
251(declare
252 (unit compiler)
253 (disable-warning var) )
254
255
256(private compiler
257  compiler-arguments process-command-line explicit-use-flag
258  default-standard-bindings default-extended-bindings
259  foldable-bindings llist-length
260  installation-home decompose-lambda-list external-to-pointer defconstant-bindings constant-declarations
261  copy-node! error-is-extended-binding toplevel-scope toplevel-lambda-id
262  unit-name insert-timer-checks used-units external-variables require-imports-flag
263  profile-info-vector-name finish-foreign-result pending-canonicalizations
264  foreign-declarations emit-trace-info block-compilation line-number-database-size
265  make-block-variable-literal block-variable-literal? block-variable-literal-name
266  target-heap-size target-stack-size valid-c-identifier? profiled-procedures standalone-executable
267  target-initial-heap-size internal-bindings source-filename dump-nodes source-info->string
268  default-default-target-heap-size default-default-target-stack-size verbose-mode original-program-size
269  current-program-size line-number-database-2 foreign-lambda-stubs immutable-constants foreign-variables
270  rest-parameters-promoted-to-vector inline-table inline-table-used constant-table constants-used 
271  broken-constant-nodes inline-substitutions-enabled loop-lambda-names expand-profile-lambda
272  profile-lambda-list profile-lambda-index emit-profile expand-profile-lambda
273  direct-call-ids foreign-type-table first-analysis callback-names disabled-warnings
274  initialize-compiler canonicalize-expression expand-foreign-lambda update-line-number-database! scan-toplevel-assignments
275  compiler-warning variable-visible? hide-variable mark-variable inline-locally
276  perform-cps-conversion analyze-expression simplifications perform-high-level-optimizations perform-pre-optimization!
277  reorganize-recursive-bindings substitution-table simplify-named-call inline-max-size
278  perform-closure-conversion prepare-for-code-generation compiler-source-file create-foreign-stub 
279  expand-foreign-lambda* data-declarations emit-control-file-item expand-foreign-primitive
280  process-declaration external-protos-first basic-literal? rewrite
281  transform-direct-lambdas! expand-foreign-callback-lambda* debugging emit-unsafe-marker
282  debugging-chicken bomb check-signature posq stringify symbolify build-lambda-list
283  string->c-identifier c-ify-string words check-and-open-input-file close-checked-input-file fold-inner constant?
284  collapsable-literal? immediate? canonicalize-begin-body extract-mutable-constants string->expr get get-all
285  put! collect! count! get-line get-line-2 find-lambda-container display-analysis-database varnode qnode 
286  build-node-graph build-expression-tree fold-boolean inline-lambda-bindings match-node expression-has-side-effects?
287  simple-lambda-node? compute-database-statistics print-program-statistics output gen gen-list 
288  pprint-expressions-to-file foreign-type-check estimate-foreign-result-size scan-used-variables scan-free-variables
289  topological-sort print-version print-usage initialize-analysis-database csc-control-file
290  estimate-foreign-result-location-size inline-output-file
291  expand-foreign-callback-lambda default-optimization-passes default-optimization-passes-when-trying-harder
292  units-used-by-default words-per-flonum disable-stack-overflow-checking
293  parameter-limit eq-inline-operator optimizable-rest-argument-operators postponed-initforms
294  membership-test-operators membership-unfold-limit valid-compiler-options valid-compiler-options-with-argument
295  make-random-name final-foreign-type real-name-table real-name set-real-name! safe-globals-flag
296  location-pointer-map literal-rewrite-hook inline-globally
297  local-definitions export-variable variable-mark intrinsic?
298  undefine-shadowed-macros process-lambda-documentation emit-syntax-trace-info
299  generate-code make-variable-list make-argument-list generate-foreign-stubs foreign-type-declaration
300  do-lambda-lifting file-requirements emit-closure-info 
301  foreign-argument-conversion foreign-result-conversion foreign-type-convert-argument foreign-type-convert-result
302  big-fixnum? import-libraries unlikely-variables)
303
304
305(include "tweaks")
306
307
308(define-inline (gensym-f-id) (gensym 'f_))
309
310(eval-when (eval)
311  (define installation-home #f)
312  (define default-target-heap-size #f)
313  (define default-target-stack-size #f) )
314
315(eval-when (load)
316  (define-foreign-variable installation-home c-string "C_INSTALL_SHARE_HOME")
317  (define-foreign-variable default-target-heap-size int "C_DEFAULT_TARGET_HEAP_SIZE")
318  (define-foreign-variable default-target-stack-size int "C_DEFAULT_TARGET_STACK_SIZE") )
319
320(define-constant foreign-type-table-size 301)
321(define-constant analysis-database-size 3001)
322(define-constant default-line-number-database-size 997)
323(define-constant inline-table-size 301)
324(define-constant constant-table-size 301)
325(define-constant file-requirements-size 301)
326(define-constant real-name-table-size 997)
327(define-constant default-inline-max-size 20)
328
329
330;;; Global variables containing compilation parameters:
331
332(define unit-name #f)
333(define number-type 'generic)
334(define standard-bindings '())
335(define extended-bindings '())
336(define insert-timer-checks #t)
337(define used-units '())
338(define unsafe #f)
339(define foreign-declarations '())
340(define emit-trace-info #f)
341(define block-compilation #f)
342(define line-number-database-size default-line-number-database-size)
343(define target-heap-size #f)
344(define target-initial-heap-size #f)
345(define target-stack-size #f)
346(define optimize-leaf-routines #f)
347(define emit-profile #f)
348(define no-bound-checks #f)
349(define no-argc-checks #f)
350(define no-procedure-checks #f)
351(define source-filename #f)
352(define safe-globals-flag #f)
353(define explicit-use-flag #f)
354(define disable-stack-overflow-checking #f)
355(define require-imports-flag #f)
356(define emit-unsafe-marker #f)
357(define external-protos-first #f)
358(define do-lambda-lifting #f)
359(define inline-max-size default-inline-max-size)
360(define emit-closure-info #t)
361(define undefine-shadowed-macros #t)
362(define constant-declarations '())
363(define profiled-procedures #f)
364(define import-libraries '())
365(define standalone-executable #t)
366(define local-definitions #f)
367(define inline-globally #f)
368(define inline-locally #f)
369(define inline-output-file #f)
370
371
372;;; These are here so that the backend can access them:
373
374(define default-default-target-heap-size default-target-heap-size)
375(define default-default-target-stack-size default-target-stack-size)
376
377
378;;; Other global variables:
379
380(define verbose-mode #f)
381(define original-program-size #f)
382(define current-program-size 0)
383(define line-number-database-2 #f)
384(define immutable-constants '())
385(define rest-parameters-promoted-to-vector '())
386(define inline-table #f)
387(define inline-table-used #f)
388(define constant-table #f)
389(define constants-used #f)
390(define broken-constant-nodes '())
391(define inline-substitutions-enabled #f)
392(define direct-call-ids '())
393(define first-analysis #t)
394(define foreign-type-table #f)
395(define foreign-variables '())
396(define foreign-lambda-stubs '())
397(define foreign-callback-stubs '())
398(define external-variables '())
399(define loop-lambda-names '())
400(define profile-lambda-list '())
401(define profile-lambda-index 0)
402(define profile-info-vector-name #f)
403(define external-to-pointer '())
404(define error-is-extended-binding #f)
405(define real-name-table #f)
406(define location-pointer-map '())
407(define pending-canonicalizations '())
408(define defconstant-bindings '())
409(define callback-names '())
410(define toplevel-scope #t)
411(define toplevel-lambda-id #f)
412(define csc-control-file #f)
413(define data-declarations '())
414(define file-requirements #f)
415(define postponed-initforms '())
416(define literal-rewrite-hook #f)
417
418
419;;; Initialize globals:
420
421(define (initialize-compiler)
422  (if line-number-database-2
423      (vector-fill! line-number-database-2 '())
424      (set! line-number-database-2 (make-vector line-number-database-size '())) )
425  (if inline-table
426      (vector-fill! inline-table '())
427      (set! inline-table (make-vector inline-table-size '())) )
428  (if constant-table
429      (vector-fill! constant-table '())
430      (set! constant-table (make-vector constant-table-size '())) )
431  (set! profile-info-vector-name (make-random-name 'profile-info))
432  (set! real-name-table (make-vector real-name-table-size '()))
433  (if file-requirements
434      (vector-fill! file-requirements '())
435      (set! file-requirements (make-vector file-requirements-size '())) )
436  (if foreign-type-table
437      (vector-fill! foreign-type-table '())
438      (set! foreign-type-table (make-vector foreign-type-table-size '())) ) )
439
440
441;;; Expand macros and canonicalize expressions:
442
443(define (canonicalize-expression exp)
444
445  (define (find-id id se)               ; ignores macro bindings
446    (cond ((null? se) #f)
447          ((and (eq? id (caar se)) (symbol? (cdar se))) (cdar se))
448          (else (find-id id (cdr se)))))
449
450  (define (lookup id se)
451    (cond ((find-id id se))
452          ((##sys#get id '##core#macro-alias))
453          (else id)))
454
455  (define (macro-alias var se)
456    (let ((alias (gensym var)))
457      (##sys#put! alias '##core#macro-alias (lookup var se))
458      alias) )
459
460  (define (set-real-names! as ns)
461    (for-each (lambda (a n) (set-real-name! a n)) as ns) )
462
463  (define (write-to-string x)
464    (let ([out (open-output-string)])
465      (write x out)
466      (get-output-string out) ) )
467
468  (define (unquotify x se)
469    (if (and (list? x) 
470             (= 2 (length x))
471             (symbol? (car x))
472             (eq? 'quote (lookup (car x) se)))
473        (cadr x)
474        x) )
475
476  (define (resolve-variable x0 se dest)
477    (let ((x (lookup x0 se)))
478      (cond ((not (symbol? x)) x0)      ; syntax?
479            [(and constants-used (##sys#hash-table-ref constant-table x)) 
480             => (lambda (val) (walk (car val) se dest)) ]
481            [(and inline-table-used (##sys#hash-table-ref inline-table x))
482             => (lambda (val) (walk val se dest)) ]
483            [(assq x foreign-variables)
484             => (lambda (fv) 
485                  (let* ([t (second fv)]
486                         [ft (final-foreign-type t)] 
487                         [body `(##core#inline_ref (,(third fv) ,t))] )
488                    (walk
489                     (foreign-type-convert-result
490                      (finish-foreign-result ft body)
491                      t)
492                     se dest)))]
493            [(assq x location-pointer-map)
494             => (lambda (a)
495                  (let* ([t (third a)]
496                         [ft (final-foreign-type t)] 
497                         [body `(##core#inline_loc_ref (,t) ,(second a))] )
498                    (walk
499                     (foreign-type-convert-result
500                      (finish-foreign-result ft body)
501                      t)
502                     se dest))) ]
503            ((not (assq x0 se)) (##sys#alias-global-hook x #f)) ; only if global
504            ((##sys#get x '##core#primitive))
505            (else x))))
506 
507  (define (eval/meta form)
508    (parameterize ((##sys#current-module #f)
509                   (##sys#macro-environment (##sys#meta-macro-environment)))
510      ((##sys#compile-to-closure
511        form
512        '() 
513        (##sys#current-meta-environment))
514       '() ) ))
515
516  (define (walk x se dest)
517    (cond ((symbol? x)
518           (cond ((keyword? x) `(quote ,x))
519                 ((memq x unlikely-variables)
520                  (compiler-warning 
521                   'var
522                   "reference to variable `~s' possibly unintended" x) ))
523           (resolve-variable x se dest))
524          ((not-pair? x)
525           (if (constant? x)
526               `(quote ,x)
527               (syntax-error "illegal atomic form" x)))
528          ((symbol? (car x))
529           (let ([ln (get-line x)])
530             (emit-syntax-trace-info x #f)
531             (unless (proper-list? x)
532               (if ln
533                   (syntax-error (sprintf "(in line ~s) - malformed expression" ln) x)
534                   (syntax-error "malformed expression" x)))
535             (set! ##sys#syntax-error-culprit x)
536             (let* ((name0 (lookup (car x) se))
537                    (name (or (and (symbol? name0) (##sys#get name0 '##core#primitive)) name0))
538                    (xexpanded (##sys#expand x se)))
539               (cond ((not (eq? x xexpanded))
540                      (walk xexpanded se dest))
541                     
542                     [(and inline-table-used (##sys#hash-table-ref inline-table name))
543                      => (lambda (val)
544                           (walk (cons val (cdr x)) se dest)) ]
545                     
546                     [else
547                      (when ln (update-line-number-database! xexpanded ln))
548                      (case name
549                       
550                        ((if)
551                         (##sys#check-syntax 'if x '(if _ _ . #(_)) #f se)
552                         `(if
553                           ,(walk (cadr x) se #f)
554                           ,(walk (caddr x) se #f)
555                           ,(if (null? (cdddr x)) 
556                                '(##core#undefined)
557                                (walk (cadddr x) se #f) ) ) )
558
559                        ((quote syntax)
560                         (##sys#check-syntax name x '(_ _) #f se)
561                         `(quote ,(##sys#strip-syntax (cadr x))))
562
563                        ((##core#check)
564                         (if unsafe
565                             ''#t
566                             (walk (cadr x) se dest) ) )
567
568                        ((##core#immutable)
569                         (let ((c (cadadr x)))
570                           (cond [(assoc c immutable-constants) => cdr]
571                                 [else
572                                  (let ([var (gensym 'c)])
573                                    (set! immutable-constants (alist-cons c var immutable-constants))
574                                    (mark-variable var '##compiler#always-bound)
575                                    (hide-variable var)
576                                    var) ] ) ) )
577
578                        ((##core#undefined ##core#callunit ##core#primitive) x)
579                       
580                        ((##core#inline_ref) 
581                         `(##core#inline_ref 
582                           (,(caadr x) ,(##sys#strip-syntax (cadadr x)))))
583
584                        ((##core#inline_loc_ref)
585                         `(##core#inline_loc_ref 
586                           ,(##sys#strip-syntax (cadr x))
587                           ,(walk (caddr x) se dest)))
588
589                        ((##core#require-for-syntax)
590                         (let ([ids (map eval (cdr x))])
591                           (apply ##sys#require ids)
592                           (##sys#hash-table-update! 
593                            file-requirements 'dynamic/syntax 
594                            (cut lset-union eq? <> ids)
595                            (lambda () ids) )
596                           '(##core#undefined) ) )
597
598                        ((##core#require-extension)
599                         (let ((imp? (caddr x)))
600                           (walk
601                            (let loop ([ids (cadr x)])
602                              (if (null? ids)
603                                  '(##core#undefined)
604                                  (let ([id (car ids)])
605                                    (let-values ([(exp f) (##sys#do-the-right-thing id #t imp?)])
606                                      (unless (or f 
607                                                  (and (symbol? id)
608                                                       (or (feature? id)
609                                                           (##sys#find-extension
610                                                            (##sys#canonicalize-extension-path 
611                                                             id 'require-extension) #f)) ) ) 
612                                        (compiler-warning 
613                                         'ext "extension `~A' is currently not installed" id))
614                                      `(begin ,exp ,(loop (cdr ids))) ) ) ) )
615                            se dest) ) )
616
617                        ((let ##core#let)
618                         (##sys#check-syntax 'let x '(_ #((variable _) 0) . #(_ 1)) #f se)
619                         (let* ((bindings (cadr x))
620                                (vars (unzip1 bindings))
621                                (aliases (map gensym vars))
622                                (se2 (append (map cons vars aliases) se)) )
623                           (set-real-names! aliases vars)
624                           `(let
625                             ,(map (lambda (alias b)
626                                     (list alias (walk (cadr b) se (car b))) )
627                                   aliases bindings)
628                             ,(walk (##sys#canonicalize-body (cddr x) se2)
629                                    se2 dest) ) ) )
630
631                         ((letrec ##core#letrec)
632                          (##sys#check-syntax 'letrec x '(_ #((symbol _) 0) . #(_ 1)))
633                          (let ((bindings (cadr x))
634                                (body (cddr x)) )
635                            (walk
636                             `(##core#let
637                               ,(##sys#map (lambda (b)
638                                             (list (car b) '(##core#undefined))) 
639                                           bindings)
640                               ,@(##sys#map (lambda (b)
641                                              `(##core#set! ,(car b) ,(cadr b))) 
642                                            bindings)
643                               (##core#let () ,@body) )
644                             se dest)))
645
646                        ((lambda ##core#lambda)
647                         (##sys#check-syntax 'lambda x '(_ lambda-list . #(_ 1)) #f se)
648                         (let ((llist (cadr x))
649                               (obody (cddr x)) )
650                           (when (##sys#extended-lambda-list? llist)
651                             (set!-values 
652                              (llist obody) 
653                              (##sys#expand-extended-lambda-list 
654                               llist obody ##sys#error se) ) )
655                           (decompose-lambda-list
656                            llist
657                            (lambda (vars argc rest)
658                              (let* ((aliases (map gensym vars))
659                                     (se2 (append (map cons vars aliases) se))
660                                     (body0 (##sys#canonicalize-body obody se2))
661                                     (body (walk body0 se2 #f))
662                                     (llist2 
663                                      (build-lambda-list
664                                       aliases argc
665                                       (and rest (list-ref aliases (posq rest vars))) ) )
666                                     (l `(lambda ,llist2 ,body)) )
667                                (set-real-names! aliases vars)
668                                (cond ((or (not dest) 
669                                           (assq dest se)) ; not global?
670                                       l)
671                                      ((and (eq? 'lambda (or (lookup name se) name))
672                                            emit-profile
673                                            (or (eq? profiled-procedures 'all)
674                                                (and
675                                                 (eq? profiled-procedures 'some)
676                                                 (variable-mark dest '##compiler#profile))))
677                                       (expand-profile-lambda dest llist2 body) )
678                                      (else
679                                       (if (and (> (length body0) 1)
680                                                (symbol? (car body0))
681                                                (eq? 'begin (or (lookup (car body0) se) (car body0)))
682                                                (let ((x1 (cadr body0)))
683                                                  (or (string? x1)
684                                                      (and (list? x1)
685                                                           (= (length x1) 2)
686                                                           (symbol? (car x1))
687                                                           (eq? 'quote (or (lookup (car x1) se) (car x1)))))))
688                                           (process-lambda-documentation
689                                            dest (cadr body) l) 
690                                           l))))))))
691                       
692                        ((let-syntax)
693                         (##sys#check-syntax 'let-syntax x '(let-syntax #((variable _) 0) . #(_ 1)) #f se)
694                         (let ((se2 (append
695                                     (map (lambda (b)
696                                            (list
697                                             (car b)
698                                             se
699                                             (##sys#er-transformer
700                                              (eval/meta (cadr b)))))
701                                          (cadr x) )
702                                     se) ) )
703                           (walk
704                            (##sys#canonicalize-body (cddr x) se2)
705                            se2
706                            dest) ) )
707                               
708                       ((letrec-syntax)
709                        (##sys#check-syntax 'letrec-syntax x '(letrec-syntax #((variable _) 0) . #(_ 1)) #f se)
710                        (let* ((ms (map (lambda (b)
711                                          (list
712                                           (car b)
713                                           #f
714                                           (##sys#er-transformer
715                                            (eval/meta (cadr b)))))
716                                        (cadr x) ) )
717                               (se2 (append ms se)) )
718                          (for-each
719                           (lambda (sb)
720                             (set-car! (cdr sb) se2) )
721                           ms)
722                          (walk
723                           (##sys#canonicalize-body (cddr x) se2)
724                           se2 dest)))
725                               
726                       ((define-syntax)
727                        (##sys#check-syntax
728                         'define-syntax x
729                         (if (pair? (cadr x))
730                             '(_ (variable . lambda-list) . #(_ 1))
731                             '(_ variable _) )
732                         #f se)
733                        (let* ((var (if (pair? (cadr x)) (caadr x) (cadr x)))
734                               (body (if (pair? (cadr x))
735                                         `(,(macro-alias 'lambda se) ,(cdadr x) ,@(cddr x))
736                                         (caddr x)))
737                               (name (lookup var se)))
738                          (##sys#register-syntax-export name (##sys#current-module) body)
739                          (##sys#extend-macro-environment
740                           name
741                           (##sys#current-environment)
742                           (##sys#er-transformer (eval/meta body)))
743                          (walk
744                           (if ##sys#enable-runtime-macros
745                               `(##sys#extend-macro-environment
746                                 ',var
747                                 (##sys#current-environment)
748                                 (##sys#er-transformer ,body)) ;*** possibly wrong se?
749                               '(##core#undefined) )
750                           se dest)) )
751
752                       ((define-compiled-syntax)
753                        (##sys#check-syntax
754                         'define-compiled-syntax x
755                         (if (pair? (cadr x))
756                             '(_ (variable . lambda-list) . #(_ 1))
757                             '(_ variable _) )
758                         #f se)
759                        (let* ((var (if (pair? (cadr x)) (caadr x) (cadr x)))
760                               (body (if (pair? (cadr x))
761                                         `(,(macro-alias 'lambda se) ,(cdadr x) ,@(cddr x))
762                                         (caddr x)))
763                               (name (lookup var se)))
764                          (##sys#extend-macro-environment
765                           name
766                           (##sys#current-environment)
767                           (##sys#er-transformer (eval/meta body)))
768                          (##sys#register-syntax-export name (##sys#current-module) body)
769                          (walk
770                           `(##sys#extend-macro-environment
771                             ',var
772                             (##sys#current-environment)
773                             (##sys#er-transformer
774                              ,body)) ;*** possibly wrong se?
775                           se dest)))
776
777                       ((##core#define-rewrite-rule)
778                        (let ((name (##sys#strip-syntax (cadr x) se #t))
779                              (re (caddr x)))
780                          (##sys#put! name '##compiler#intrinsic 'rewrite)
781                          (rewrite 
782                           name 8 
783                           (eval/meta re))
784                          '(##core#undefined)))
785
786                       ((##core#module)
787                        (let* ((name (lookup (cadr x) se))
788                               (exports 
789                                (or (eq? #t (caddr x))
790                                    (map (lambda (exp)
791                                           (cond ((symbol? exp) exp)
792                                                 ((and (pair? exp)
793                                                       (let loop ((exp exp))
794                                                         (or (null? exp)
795                                                             (and (symbol? (car exp))
796                                                                  (loop (cdr exp))))))
797                                                  exp)
798                                                 (else
799                                                  (##sys#syntax-error-hook
800                                                   'module
801                                                   "invalid export syntax" exp name))))
802                                         (##sys#strip-syntax (caddr x))))))
803                          (when (##sys#current-module)
804                            (##sys#syntax-error-hook 'module "modules may not be nested" name))
805                          (let-values (((body mreg)
806                                        (parameterize ((##sys#current-module 
807                                                        (##sys#register-module name exports) )
808                                                       (##sys#current-environment '())
809                                                       (##sys#macro-environment ##sys#initial-macro-environment))
810                                            (let loop ((body (cdddr x)) (xs '()))
811                                              (cond
812                                               ((null? body)
813                                                (##sys#finalize-module (##sys#current-module))
814                                                (cond ((assq name import-libraries) =>
815                                                       (lambda (il)
816                                                         (when verbose-mode
817                                                           (print "generating import library " (cdr il) " for module "
818                                                                  name " ..."))
819                                                         (with-output-to-file (cdr il)
820                                                           (lambda ()
821                                                             (for-each
822                                                              pretty-print
823                                                              (##sys#compiled-module-registration
824                                                               (##sys#current-module))))) 
825                                                         (values
826                                                          (reverse xs)
827                                                          '((##core#undefined)))))
828                                                      (else
829                                                       (values
830                                                        (reverse xs)
831                                                        (if standalone-executable
832                                                            '()
833                                                            (##sys#compiled-module-registration (##sys#current-module)))))))
834                                               (else
835                                                (when (and (pair? body)
836                                                           (null? xs)
837                                                           (pair? (car body))
838                                                           (symbol? (caar body))
839                                                           (let ((imp (or (lookup (caar body) se) (caar body))))
840                                                             (and (not (memq imp '(import import-for-syntax)))
841                                                                  ;; can it get any uglier? yes, it can
842                                                                  (not (eq? imp (cdr (assq 'import ##sys#initial-macro-environment))))
843                                                                  (not (eq? imp (cdr (assq 'import-for-syntax ##sys#initial-macro-environment)))))))
844                                                  (compiler-warning 
845                                                   'syntax
846                                                   "module body of `~s' does not begin with `import' form - maybe unintended?"
847                                                   name))
848                                                (loop 
849                                                 (cdr body)
850                                                 (cons (walk 
851                                                        (car body)
852                                                        (##sys#current-environment)
853                                                        #f)
854                                                       xs))))))))
855                            (canonicalize-begin-body
856                             (append
857                              (parameterize ((##sys#current-module #f)
858                                             (##sys#macro-environment (##sys#meta-macro-environment)))
859                                (map
860                                 (lambda (x)
861                                   (walk x (##sys#current-meta-environment) #f) )
862                                 mreg))
863                              body)))))
864
865                       ((##core#named-lambda)
866                        (walk `(,(macro-alias 'lambda se) ,@(cddr x)) se (cadr x)) )
867
868                       ((##core#loop-lambda)
869                        (let* ([vars (cadr x)]
870                               [obody (cddr x)]
871                               [aliases (map gensym vars)]
872                               (se2 (append (map cons vars aliases) se))
873                               [body 
874                                (walk 
875                                 (##sys#canonicalize-body obody se2)
876                                 se2 #f) ] )
877                          (set-real-names! aliases vars)
878                          `(lambda ,aliases ,body) ) )
879
880                        ((set! ##core#set!) 
881                         (##sys#check-syntax 'set! x '(_ variable _) #f se)
882                         (let* ([var0 (cadr x)]
883                                [var (lookup var0 se)]
884                                [ln (get-line x)]
885                                [val (caddr x)] )
886                           (when (memq var unlikely-variables)
887                             (compiler-warning 
888                              'var
889                              "assignment to variable `~s' possibly unintended"
890                              var))
891                           (cond ((assq var foreign-variables)
892                                   => (lambda (fv)
893                                        (let ([type (second fv)]
894                                              [tmp (gensym)] )
895                                          (walk
896                                           `(let ([,tmp ,(foreign-type-convert-argument val type)])
897                                              (##core#inline_update 
898                                               (,(third fv) ,type)
899                                               ,(foreign-type-check tmp type) ) )
900                                           se #f))))
901                                 ((assq var location-pointer-map)
902                                  => (lambda (a)
903                                       (let* ([type (third a)]
904                                              [tmp (gensym)] )
905                                         (walk
906                                          `(let ([,tmp ,(foreign-type-convert-argument val type)])
907                                             (##core#inline_loc_update 
908                                              (,type)
909                                              ,(second a)
910                                              ,(foreign-type-check tmp type) ) )
911                                          se #f))))
912                                 (else
913                                  (when (eq? var var0) ; global?
914                                    (set! var (##sys#alias-global-hook var #t))
915                                    (when safe-globals-flag
916                                      (mark-variable var '##compiler#always-bound-to-procedure)
917                                      (mark-variable var '##compiler#always-bound))
918                                    (when (macro? var)
919                                      (compiler-warning 
920                                       'var "assigned global variable `~S' is a macro ~A"
921                                       var
922                                       (if ln (sprintf "in line ~S" ln) "") )
923                                      (when undefine-shadowed-macros (undefine-macro! var) ) ) )
924                                  (when (keyword? var)
925                                    (compiler-warning 'syntax "assignment to keyword `~S'" var) )
926                                  (when (pair? var) ; macro
927                                    (syntax-error
928                                     'set! "assignment to syntactic identifier" var))
929                                  `(set! ,var ,(walk val se var0))))))
930
931                        ((##core#inline)
932                         `(##core#inline ,(unquotify (cadr x) se) ,@(mapwalk (cddr x) se)))
933
934                        ((##core#inline_allocate)
935                         `(##core#inline_allocate 
936                           ,(map (cut unquotify <> se) (second x))
937                           ,@(mapwalk (cddr x) se)))
938
939                        ((##core#inline_update)
940                         `(##core#inline_update ,(cadr x) ,(walk (caddr x) se #f)) )
941
942                        ((##core#inline_loc_update)
943                         `(##core#inline_loc_update 
944                           ,(cadr x) 
945                           ,(walk (caddr x) se #f)
946                           ,(walk (cadddr x) se #f)) )
947
948                        ((##core#compiletimetoo ##core#elaborationtimetoo)
949                         (let ((exp (cadr x)))
950                           (eval/meta exp)
951                           (walk exp se dest) ) )
952
953                        ((##core#compiletimeonly ##core#elaborationtimeonly)
954                         (eval/meta (cadr x))
955                         '(##core#undefined) )
956
957                        ((begin) 
958                         (##sys#check-syntax 'begin x '(begin . #(_ 0)) #f se)
959                         (if (pair? (cdr x))
960                             (canonicalize-begin-body
961                              (let fold ([xs (cdr x)])
962                                (let ([x (car xs)]
963                                      [r (cdr xs)] )
964                                  (if (null? r)
965                                      (list (walk x se dest))
966                                      (cons (walk x se #f) (fold r)) ) ) ) )
967                             '(##core#undefined) ) )
968
969                        ((foreign-lambda)
970                         (walk (expand-foreign-lambda x) se dest) )
971
972                        ((foreign-safe-lambda)
973                         (walk (expand-foreign-callback-lambda x) se dest) )
974
975                        ((foreign-lambda*)
976                         (walk (expand-foreign-lambda* x) se dest) )
977
978                        ((foreign-safe-lambda*)
979                         (walk (expand-foreign-callback-lambda* x) se dest) )
980
981                        ((foreign-primitive)
982                         (walk (expand-foreign-primitive x) se dest) )
983
984                        ((define-foreign-variable)
985                         (let* ([var (##sys#strip-syntax (second x))]
986                                [type (third x)]
987                                [name (if (pair? (cdddr x))
988                                          (fourth x)
989                                          (symbol->string var) ) ] )
990                           (set! foreign-variables
991                             (cons (list var type
992                                         (if (string? name)
993                                             name 
994                                             (symbol->string name)))
995                                   foreign-variables))
996                           '(##core#undefined) ) )
997
998                        ((define-foreign-type)
999                         (let ([name (second x)]
1000                               [type (third x)] 
1001                               [conv (cdddr x)] )
1002                           (cond [(pair? conv)
1003                                  (let ([arg (gensym)]
1004                                        [ret (gensym)] )
1005                                    (##sys#hash-table-set! foreign-type-table name (vector type arg ret))
1006                                    (mark-variable arg '##compiler#always-bound)
1007                                    (mark-variable ret '##compiler#always-bound)
1008                                    (hide-variable arg)
1009                                    (hide-variable ret)
1010                                    (walk
1011                                     `(,(macro-alias 'begin se)
1012                                        (define ,arg ,(first conv))
1013                                        (define
1014                                         ,ret 
1015                                         ,(if (pair? (cdr conv)) (second conv) '##sys#values)) ) 
1016                                     se dest) ) ]
1017                                 [else
1018                                  (##sys#hash-table-set! foreign-type-table name type)
1019                                  '(##core#undefined) ] ) ) )
1020
1021                        ((define-external-variable)
1022                         (let* ([sym (second x)]
1023                                [name (symbol->string sym)]
1024                                [type (third x)] 
1025                                [exported (fourth x)]
1026                                [rname (make-random-name)] )
1027                           (unless exported (set! name (symbol->string (fifth x))))
1028                           (set! external-variables (cons (vector name type exported) external-variables))
1029                           (set! foreign-variables
1030                             (cons (list rname 'c-pointer (string-append "&" name))
1031                                   foreign-variables) )
1032                           (set! external-to-pointer (alist-cons sym rname external-to-pointer))
1033                           '(##core#undefined) ) )
1034
1035                        ((##core#let-location)
1036                         (let* ([var (second x)]
1037                                [type (third x)]
1038                                [alias (gensym)]
1039                                [store (gensym)] 
1040                                [init (and (pair? (cddddr x)) (fourth x))] )
1041                           (set-real-name! alias var)
1042                           (set! location-pointer-map
1043                             (cons (list alias store type) location-pointer-map) )
1044                           (walk
1045                            `(let (,(let ([size (words (estimate-foreign-result-location-size type))])
1046                                      ;; Add 2 words: 1 for the header, 1 for double-alignment:
1047                                      ;; Note: C_a_i_bytevector takes number of words, not bytes
1048                                      (list
1049                                       store
1050                                       `(##core#inline_allocate
1051                                         ("C_a_i_bytevector" ,(+ 2 size))
1052                                         ',size)) ) )
1053                               (,(macro-alias 'begin se)
1054                                ,@(if init
1055                                      `((##core#set! ,alias ,init))
1056                                      '() )
1057                                ,(if init (fifth x) (fourth x)) ) )
1058                            (alist-cons var alias se)
1059                            dest) ) )
1060
1061                        ((##core#define-inline)
1062                         (let* ((name (second x))
1063                                (val `(##core#lambda ,@(cdaddr x))))
1064                             (##sys#hash-table-set! inline-table name val)
1065                             (set! inline-table-used #t)
1066                             '(##core#undefined)))
1067
1068                        ((define-constant)
1069                         (let* ([name (second x)]
1070                                [valexp (third x)]
1071                                [val (handle-exceptions ex
1072                                         ;; could show line number here
1073                                         (quit "error in constant evaluation of ~S for named constant ~S" 
1074                                               valexp name)
1075                                       (if (collapsable-literal? valexp)
1076                                           valexp
1077                                           (eval
1078                                            `(,(macro-alias 'let se)
1079                                              ,defconstant-bindings ,valexp)) ) ) ] )
1080                           (set! constants-used #t)
1081                           (set! defconstant-bindings (cons (list name `',val) defconstant-bindings))
1082                           (cond [(collapsable-literal? val)
1083                                  (##sys#hash-table-set! constant-table name (list val))
1084                                  '(##core#undefined) ]
1085                                 [else
1086                                  (let ([var (gensym "constant")])
1087                                    (##sys#hash-table-set! constant-table name (list var))
1088                                    (hide-variable var)
1089                                    (mark-variable var '##compiler#constant)
1090                                    (mark-variable var '##compiler#always-bound)
1091                                    (walk `(define ,var ',val) se #f) ) ] ) ) )
1092
1093                        ((##core#declare)
1094                         (walk
1095                          `(,(macro-alias 'begin se)
1096                             ,@(map (lambda (d)
1097                                      (process-declaration d se))
1098                                    (cdr x) ) )
1099                          '() #f) )
1100             
1101                        ((##core#foreign-callback-wrapper)
1102                         (let-values ([(args lam) (split-at (cdr x) 4)])
1103                           (let* ([lam (car lam)]
1104                                  [name (cadr (first args))]
1105                                  [rtype (cadr (third args))]
1106                                  [atypes (cadr (fourth args))]
1107                                  [vars (second lam)] )
1108                             (if (valid-c-identifier? name)
1109                                 (set! callback-names (cons name callback-names))
1110                                 (quit "name `~S' of external definition is not a valid C identifier"
1111                                       name) )
1112                             (when (or (not (proper-list? vars)) 
1113                                       (not (proper-list? atypes))
1114                                       (not (= (length vars) (length atypes))) )
1115                               (syntax-error 
1116                                "non-matching or invalid argument list to foreign callback-wrapper"
1117                                vars atypes) )
1118                             `(##core#foreign-callback-wrapper
1119                               ,@(mapwalk args se)
1120                               ,(walk `(##core#lambda
1121                                        ,vars
1122                                        (,(macro-alias 'let se)
1123                                         ,(let loop ([vars vars] [types atypes])
1124                                            (if (null? vars)
1125                                                '()
1126                                                (let ([var (car vars)]
1127                                                      [type (car types)] )
1128                                                  (cons
1129                                                   (list
1130                                                    var
1131                                                    (foreign-type-convert-result
1132                                                     (finish-foreign-result (final-foreign-type type) var)
1133                                                     type) )
1134                                                   (loop (cdr vars) (cdr types)) ) ) ) )
1135                                         ,(foreign-type-convert-argument
1136                                           `(,(macro-alias 'let se)
1137                                             ()
1138                                             ,@(cond
1139                                                ((member
1140                                                  rtype
1141                                                  '((const nonnull-c-string) 
1142                                                    (const nonnull-unsigned-c-string)
1143                                                    nonnull-unsigned-c-string
1144                                                    nonnull-c-string))
1145                                                 `((##sys#make-c-string
1146                                                    (,(macro-alias 'let se)
1147                                                     () ,@(cddr lam)))))
1148                                                ((member
1149                                                  rtype
1150                                                  '((const c-string*)
1151                                                    (const unsigned-c-string*)
1152                                                    unsigned-c-string*
1153                                                    c-string*
1154                                                    c-string-list
1155                                                    c-string-list*))
1156                                                 (syntax-error
1157                                                  "not a valid result type for callback procedures"
1158                                                  rtype
1159                                                  name) )
1160                                                ((member
1161                                                  rtype
1162                                                  '(c-string
1163                                                    (const unsigned-c-string)
1164                                                    unsigned-c-string
1165                                                    (const c-string)) )
1166                                                 `((,(macro-alias 'let se)
1167                                                    ((r (,(macro-alias 'let se)
1168                                                         () ,@(cddr lam))))
1169                                                    (,(macro-alias 'and se)
1170                                                     r 
1171                                                     (##sys#make-c-string r)) ) ) )
1172                                                (else (cddr lam)) ) )
1173                                           rtype) ) )
1174                                      se #f) ) ) ) )
1175
1176                        (else
1177                         (let ([handle-call
1178                                (lambda ()
1179                                  (let* ([x2 (mapwalk x se)]
1180                                         [head2 (car x2)]
1181                                         [old (##sys#hash-table-ref line-number-database-2 head2)] )
1182                                    (when ln
1183                                      (##sys#hash-table-set!
1184                                       line-number-database-2
1185                                       head2
1186                                       (cons name (alist-cons x2 ln (if old (cdr old) '()))) ) )
1187                                    x2) ) ] )
1188
1189                           (cond [(eq? 'location name)
1190                                  (##sys#check-syntax 'location x '(location _) #f se)
1191                                  (let ([sym (cadr x)])
1192                                    (if (symbol? sym)
1193                                        (cond [(assq (lookup sym se) location-pointer-map)
1194                                               => (lambda (a)
1195                                                    (walk
1196                                                     `(##sys#make-locative ,(second a) 0 #f 'location)
1197                                                     se #f) ) ]
1198                                              [(assq sym external-to-pointer) 
1199                                               => (lambda (a) (walk (cdr a) se #f)) ]
1200                                              [(memq sym callback-names)
1201                                               `(##core#inline_ref (,(symbol->string sym) c-pointer)) ]
1202                                              [else
1203                                               (walk `(##sys#make-locative ,sym 0 #f 'location) se #f) ] )
1204                                        (walk `(##sys#make-locative ,sym 0 #f 'location) se #f) ) ) ]
1205                                 
1206                                 [else (handle-call)] ) ) ) ) ] ) ) ) )
1207
1208          ((not (proper-list? x))
1209           (syntax-error "malformed expression" x) )
1210
1211          ((constant? (car x))
1212           (emit-syntax-trace-info x #f)
1213           (compiler-warning 'syntax "literal in operator position: ~S" x) 
1214           (mapwalk x se) )
1215
1216          ((and (pair? (car x))
1217                (symbol? (caar x))
1218                (eq? 'lambda (or (lookup (caar x) se) (caar x))))
1219           (let ([lexp (car x)]
1220                 [args (cdr x)] )
1221             (emit-syntax-trace-info x #f)
1222             (##sys#check-syntax 'lambda lexp '(lambda lambda-list . #(_ 1)) #f se)
1223             (let ([llist (cadr lexp)])
1224               (if (and (proper-list? llist) (= (llist-length llist) (length args)))
1225                   (walk `(,(macro-alias 'let se)
1226                           ,(map list llist args) ,@(cddr lexp)) se dest)
1227                   (let ((var (gensym 't)))
1228                     (walk
1229                      `(,(macro-alias 'let se)
1230                        ((,var ,(car x)))
1231                        (,var ,@(cdr x)) )
1232                      se dest) ) ) ) ) )
1233         
1234          (else
1235           (emit-syntax-trace-info x #f)
1236           (mapwalk x se)) ) )
1237 
1238  (define (mapwalk xs se)
1239    (map (lambda (x) (walk x se #f)) xs) )
1240
1241  (when (memq 'c debugging-chicken) (newline) (pretty-print exp))
1242  (##sys#clear-trace-buffer)
1243  ;; Process visited definitions and main expression:
1244  (walk 
1245   `(,(macro-alias 'begin '())
1246      ,@(let ([p (reverse pending-canonicalizations)])
1247          (set! pending-canonicalizations '())
1248          p)
1249      ,(begin
1250         (set! extended-bindings (append internal-bindings extended-bindings))
1251         exp) )
1252   (##sys#current-environment)
1253   #f) )
1254
1255
1256(define (process-declaration spec se)   ; se unused in the moment
1257  (define (check-decl spec minlen . maxlen)
1258    (let ([n (length (cdr spec))])
1259      (if (or (< n minlen) (> n (optional maxlen 99999)))
1260          (syntax-error "invalid declaration" spec) ) ) ) 
1261  (define (stripa x)                    ; global aliasing
1262    (##sys#strip-syntax x se #t))
1263  (define (strip x)                     ; raw symbol
1264    (##sys#strip-syntax x se))
1265  (call-with-current-continuation
1266   (lambda (return)
1267     (unless (pair? spec)
1268       (syntax-error "invalid declaration specification" spec) )
1269     ;(pp `(DECLARE: ,(strip spec)))
1270     (case (##sys#strip-syntax (car spec)) ; no global aliasing
1271       ((uses)
1272        (let ((us (strip (cdr spec))))
1273          (apply register-feature! us)
1274          (when (pair? us)
1275            (##sys#hash-table-update! 
1276             file-requirements 'static
1277             (cut lset-union eq? us <>) 
1278             (lambda () us))
1279            (let ((units (map (lambda (u) (string->c-identifier (stringify u))) us)))
1280              (set! used-units (append used-units units)) ) ) ) )
1281       ((unit)
1282        (check-decl spec 1 1)
1283        (let* ([u (strip (cadr spec))]
1284               [un (string->c-identifier (stringify u))] )
1285          (when (and unit-name (not (string=? unit-name un)))
1286            (compiler-warning 'usage "unit was already given a name (new name is ignored)") )
1287          (set! unit-name un) ) )
1288       ((standard-bindings)
1289        (if (null? (cdr spec))
1290            (set! standard-bindings default-standard-bindings)
1291            (set! standard-bindings (append (stripa (cdr spec)) standard-bindings)) ) )
1292       ((extended-bindings)
1293        (if (null? (cdr spec))
1294            (set! extended-bindings default-extended-bindings)
1295            (set! extended-bindings (append (stripa (cdr spec)) extended-bindings)) ) )
1296       ((usual-integrations)     
1297        (cond [(null? (cdr spec))
1298               (set! standard-bindings default-standard-bindings)
1299               (set! extended-bindings default-extended-bindings) ]
1300              [else
1301               (let ([syms (stripa (cdr spec))])
1302                 (set! standard-bindings (lset-intersection eq? syms default-standard-bindings))
1303                 (set! extended-bindings (lset-intersection eq? syms default-extended-bindings)) ) ] ) )
1304       ((number-type)
1305        (check-decl spec 1 1)
1306        (set! number-type (strip (cadr spec))))
1307       ((fixnum fixnum-arithmetic) (set! number-type 'fixnum))
1308       ((generic) (set! number-type 'generic))
1309       ((unsafe) (set! unsafe #t))
1310       ((safe) (set! unsafe #f))
1311       ((no-bound-checks) (set! no-bound-checks #t))
1312       ((no-argc-checks) (set! no-argc-checks #t))
1313       ((no-procedure-checks) (set! no-procedure-checks #t))
1314       ((interrupts-enabled) (set! insert-timer-checks #t))
1315       ((disable-interrupts) (set! insert-timer-checks #f))
1316       ((disable-warning)
1317        (set! disabled-warnings
1318          (append (strip (cdr spec)) disabled-warnings)))
1319       ((always-bound) 
1320        (for-each (cut mark-variable <> '##compiler#always-bound) (stripa (cdr spec))))
1321       ((safe-globals) (set! safe-globals-flag #t))
1322       ((no-procedure-checks-for-usual-bindings)
1323        (for-each
1324         (cut mark-variable <> '##compiler#always-bound-to-procedure)
1325         (append default-standard-bindings default-extended-bindings))
1326        (for-each
1327         (cut mark-variable <> '##compiler#always-bound)
1328         (append default-standard-bindings default-extended-bindings)))
1329       ((bound-to-procedure)
1330        (let ((vars (stripa (cdr spec))))
1331          (for-each (cut mark-variable <> '##compiler#always-bound-to-procedure) vars)
1332          (for-each (cut mark-variable <> '##compiler#always-bound) vars)))
1333       ((foreign-declare)
1334        (let ([fds (cdr spec)])
1335          (if (every string? fds)
1336              (set! foreign-declarations (append foreign-declarations fds))
1337              (syntax-error "invalid declaration" spec) ) ) )
1338       ((c-options)
1339        (emit-control-file-item `(c-options ,@(strip (cdr spec)))) )
1340       ((link-options)
1341        (emit-control-file-item `(link-options ,@(strip (cdr spec))) ) )
1342       ((post-process)
1343        (emit-control-file-item
1344         (let ([file (pathname-strip-extension source-filename)])
1345           `(post-process ,@(map (cut string-substitute "\\$@" file <>) (cdr spec))) ) ) )
1346       ((block) (set! block-compilation #t))
1347       ((separate) (set! block-compilation #f))
1348       ((keep-shadowed-macros) (set! undefine-shadowed-macros #f))
1349       ((unused)
1350        (for-each (cut mark-variable <> '##compiler#unused) (stripa (cdr spec))))
1351       ((not)
1352        (check-decl spec 1)
1353        (case (##sys#strip-syntax (second spec)) ; strip all
1354          [(standard-bindings)
1355           (if (null? (cddr spec))
1356               (set! standard-bindings '())
1357               (set! standard-bindings
1358                 (lset-difference eq? default-standard-bindings
1359                                  (stripa (cddr spec))))) ]
1360          [(extended-bindings)
1361           (if (null? (cddr spec))
1362               (set! extended-bindings '())
1363               (set! extended-bindings 
1364                 (lset-difference eq? default-extended-bindings
1365                                  (stripa (cddr spec))) )) ]
1366          [(inline)
1367           (if (null? (cddr spec))
1368               (set! inline-locally #f)
1369               (for-each
1370                (cut mark-variable <> '##compiler#inline 'no)
1371                (stripa (cddr spec)))) ]
1372          [(usual-integrations)     
1373           (cond [(null? (cddr spec))
1374                  (set! standard-bindings '())
1375                  (set! extended-bindings '()) ]
1376                 [else
1377                  (let ([syms (stripa (cddr spec))])
1378                    (set! standard-bindings (lset-difference eq? default-standard-bindings syms))
1379                    (set! extended-bindings (lset-difference eq? default-extended-bindings syms)) ) ] ) ]
1380          ((inline-global)
1381           (if (null? (cddr spec))
1382               (set! inline-globally #f)
1383               (for-each
1384                (cut mark-variable <> '##compiler#inline-global 'no)
1385                (stripa (cddr spec)))))
1386          [else
1387           (check-decl spec 1 1)
1388           (let ((id (strip (cadr spec))))
1389             (case id
1390               [(interrupts-enabled) (set! insert-timer-checks #f)]
1391               [(safe) (set! unsafe #t)]
1392               [else (compiler-warning 'syntax "illegal declaration specifier `~s'" id)]))]))
1393       ((compile-syntax 
1394         run-time-macros)               ; DEPRECATED
1395        (set! ##sys#enable-runtime-macros #t))
1396       ((block-global hide) 
1397        (let ([syms (stripa (cdr spec))])
1398          (if (null? syms)
1399              (set! block-compilation #t)
1400              (for-each hide-variable syms))))
1401       ((export)
1402        (set! block-compilation #t)
1403        (let ((syms (stripa (cdr spec))))
1404          (for-each export-variable syms)))
1405       ((emit-external-prototypes-first)
1406        (set! external-protos-first #t) )
1407       ((lambda-lift) (set! do-lambda-lifting #t))
1408       ((inline)
1409        (if (null? (cdr spec))
1410            (set! inline-locally #t)
1411            (for-each
1412             (cut mark-variable <> '##compiler#inline 'yes)
1413             (stripa (cdr spec)))))
1414       ((inline-limit)
1415        (check-decl spec 1 1)
1416        (let ([n (cadr spec)])
1417          (if (number? n)
1418              (set! inline-max-size n)
1419              (compiler-warning 
1420               'syntax
1421               "invalid argument to `inline-limit' declaration: ~s" spec) ) ) )
1422       ((constant)
1423        (let ((syms (cdr spec)))
1424          (if (every symbol? syms)
1425              (set! constant-declarations (append syms constant-declarations))
1426              (quit "invalid arguments to `constant' declaration: ~S" spec)) ) )
1427       ((emit-import-library)
1428        (set! import-libraries
1429          (append
1430           import-libraries
1431           (map (lambda (il)
1432                  (cond ((symbol? il)
1433                         (cons il (string-append (symbol->string il) ".import.scm")) )
1434                        ((and (list? il) (= 2 (length il))
1435                              (symbol? (car il)) (string (cadr il)))
1436                         (cons (car il) (cadr il))) 
1437                        (else
1438                         (compiler-warning 
1439                          'syntax
1440                          "invalid import-library specification: ~s" il))))
1441                (strip (cdr spec))))))
1442       ((profile)
1443        (set! emit-profile #t)
1444        (cond ((null? (cdr spec))
1445               (set! profiled-procedures 'all) )
1446              (else
1447               (set! profiled-propcedures 'some)
1448               (for-each
1449                (cut mark-variable <> '##compiler#profile)
1450                (stripa (cdr spec))))))
1451       ((local)
1452        (cond ((null? (cdr spec))
1453               (set! local-definitions #t) )
1454              (else
1455               (for-each
1456                (cut mark-variable <> '##compiler#local)
1457                (stripa (cdr spec))))))
1458       ((inline-global)
1459        (if (null? (cdr spec))
1460            (set! inline-globally #t)
1461            (for-each
1462             (cut mark-variable <> '##compiler#inline-global 'yes)
1463             (stripa (cdr spec)))))
1464       (else (compiler-warning 'syntax "illegal declaration specifier `~s'" spec)) )
1465     '(##core#undefined) ) ) )
1466
1467
1468;;; Expand "foreign-lambda"/"foreign-callback-lambda" forms and add item to stub-list:
1469
1470(define-record-type foreign-stub
1471  (make-foreign-stub id return-type name argument-types argument-names body cps callback)
1472  foreign-stub?
1473  (id foreign-stub-id)                  ; symbol
1474  (return-type foreign-stub-return-type)          ; type-specifier
1475  (name foreign-stub-name)                        ; string or #f
1476  (argument-types foreign-stub-argument-types) ; (type-specifier...)
1477  (argument-names foreign-stub-argument-names) ; #f or (symbol ...)
1478  (body foreign-stub-body)                     ; #f or string
1479  (cps foreign-stub-cps)                       ; boolean
1480  (callback foreign-stub-callback))            ; boolean
1481
1482(define (create-foreign-stub rtype sname argtypes argnames body callback cps)
1483  (let* ([params (list-tabulate (length argtypes) (lambda (x) (gensym 'a)))]
1484         [f-id (gensym 'stub)]
1485         [bufvar (gensym)] 
1486         [rsize (estimate-foreign-result-size rtype)] )
1487    (set-real-name! f-id #t)
1488    (set! foreign-lambda-stubs 
1489      (cons (make-foreign-stub f-id rtype sname argtypes argnames body cps callback)
1490            foreign-lambda-stubs) )
1491    (let ([rsize (if callback (+ rsize 24) rsize)] ; 24 -> has to hold cons on 64-bit platforms!
1492          [head (if cps
1493                    `((##core#primitive ,f-id))
1494                    `(##core#inline ,f-id) ) ]
1495          [rest (map (lambda (p t) (foreign-type-check (foreign-type-convert-argument p t) t)) params argtypes)] )
1496      `(lambda ,params
1497         ;; Do minor GC (if callback) to make room on stack:
1498         ,@(if callback '((##sys#gc #f)) '())
1499         ,(if (zero? rsize) 
1500              (foreign-type-convert-result (append head (cons '(##core#undefined) rest)) rtype)
1501              (let ([ft (final-foreign-type rtype)]
1502                    [ws (words rsize)] )
1503                `(let ([,bufvar (##core#inline_allocate ("C_a_i_bytevector" ,(+ 2 ws)) ',ws)])
1504                   ,(foreign-type-convert-result
1505                     (finish-foreign-result ft (append head (cons bufvar rest)))
1506                     rtype) ) ) ) ) ) ) )
1507
1508(define (expand-foreign-lambda exp)
1509  (let* ([name (third exp)]
1510         [sname (cond ((symbol? name) (symbol->string name))
1511                      ((string? name) name)
1512                      (else (quit "name `~s' of foreign procedure has wrong type" name)) ) ]
1513         [rtype (second exp)]
1514         [argtypes (cdddr exp)] )
1515    (create-foreign-stub rtype sname argtypes #f #f #f #f) ) )
1516
1517(define (expand-foreign-callback-lambda exp)
1518  (let* ([name (third exp)]
1519         [sname (cond ((symbol? name) (symbol->string name))
1520                      ((string? name) name)
1521                      (else (quit "name `~s' of foreign procedure has wrong type" name)) ) ]
1522         [rtype (second exp)]
1523         [argtypes (cdddr exp)] )
1524    (create-foreign-stub rtype sname argtypes #f #f #t #t) ) )
1525
1526(define (expand-foreign-lambda* exp)
1527  (let* ([rtype (second exp)]
1528         [args (third exp)]
1529         [body (apply string-append (cdddr exp))]
1530         [argtypes (map car args)]
1531         [argnames (map cadr args)] )
1532    (create-foreign-stub rtype #f argtypes argnames body #f #f) ) )
1533
1534(define (expand-foreign-callback-lambda* exp)
1535  (let* ([rtype (second exp)]
1536         [args (third exp)]
1537         [body (apply string-append (cdddr exp))]
1538         [argtypes (map car args)]
1539         [argnames (map cadr args)] )
1540    (create-foreign-stub rtype #f argtypes argnames body #t #t) ) )
1541
1542(define (expand-foreign-primitive exp)
1543  (let* ([hasrtype (and (pair? (cddr exp)) (not (string? (caddr exp))))]
1544         [rtype (if hasrtype (second exp) 'void)]
1545         [args (if hasrtype (third exp) (second exp))]
1546         [body (apply string-append (if hasrtype (cdddr exp) (cddr exp)))]
1547         [argtypes (map car args)]
1548         [argnames (map cadr args)] )
1549    (create-foreign-stub rtype #f argtypes argnames body #f #t) ) )
1550
1551
1552;;; Traverse expression and update line-number db with all contained calls:
1553
1554(define (update-line-number-database! exp ln)
1555  (define (mapupdate xs)
1556    (let loop ((xs xs))
1557      (if (pair? xs)
1558          (begin
1559            (walk (car xs))
1560            (loop (cdr xs)) ) ) ) )
1561  (define (walk x)
1562    (cond ((not-pair? x))
1563          ((symbol? (car x))
1564           (let* ((name (car x))
1565                  (old (or (##sys#hash-table-ref ##sys#line-number-database name) '())) )
1566             (if (not (assq x old))
1567                 (##sys#hash-table-set! ##sys#line-number-database name (alist-cons x ln old)) )
1568             (mapupdate (cdr x)) ) )
1569          (else (mapupdate x)) ) )
1570  (walk exp) )
1571
1572
1573;;; Convert canonicalized node-graph into continuation-passing-style:
1574
1575(define (perform-cps-conversion node)
1576
1577  (define (cps-lambda id llist subs k)
1578    (let ([t1 (gensym 'k)])
1579      (k (make-node
1580          '##core#lambda (list id #t (cons t1 llist) 0)
1581          (list (walk (car subs)
1582                      (lambda (r) 
1583                        (make-node '##core#call '(#t) (list (varnode t1) r)) ) ) ) ) ) ) )
1584 
1585  (define (walk n k)
1586    (let ((subs (node-subexpressions n))
1587          (params (node-parameters n)) 
1588          (class (node-class n)) )
1589      (case (node-class n)
1590        ((##core#variable quote ##core#undefined ##core#primitive ##core#global-ref) (k n))
1591        ((if) (let* ((t1 (gensym 'k))
1592                     (t2 (gensym 'r))
1593                     (k1 (lambda (r) (make-node '##core#call '(#t) (list (varnode t1) r)))) )
1594                (make-node 'let
1595                           (list t1)
1596                           (list (make-node '##core#lambda (list (gensym-f-id) #f (list t2) 0) 
1597                                            (list (k (varnode t2))) )
1598                                 (walk (car subs)
1599                                       (lambda (v)
1600                                         (make-node 'if '()
1601                                                    (list v
1602                                                          (walk (cadr subs) k1)
1603                                                          (walk (caddr subs) k1) ) ) ) ) ) ) ) )
1604        ((let)
1605         (let loop ((vars params) (vals subs))
1606           (if (null? vars)
1607               (walk (car vals) k)
1608               (walk (car vals)
1609                     (lambda (r) 
1610                       (make-node 'let
1611                                  (list (car vars))
1612                                  (list r (loop (cdr vars) (cdr vals))) ) ) ) ) ) )
1613        ((lambda ##core#lambda) (cps-lambda (gensym-f-id) (first params) subs k))
1614        ((set!) (let ((t1 (gensym 't)))
1615                  (walk (car subs)
1616                        (lambda (r)
1617                          (make-node 'let (list t1)
1618                                     (list (make-node 'set! (list (first params)) (list r))
1619                                           (k (varnode t1)) ) ) ) ) ) )
1620        ((##core#foreign-callback-wrapper)
1621         (let ([id (gensym-f-id)]
1622               [lam (first subs)] )
1623           (set! foreign-callback-stubs
1624             (cons (apply make-foreign-callback-stub id params) foreign-callback-stubs) )
1625           (cps-lambda id (first (node-parameters lam)) (node-subexpressions lam) k) ) )
1626        ((##core#inline ##core#inline_allocate ##core#inline_ref ##core#inline_update ##core#inline_loc_ref 
1627                        ##core#inline_loc_update)
1628         (walk-inline-call class params subs k) )
1629        ((##core#call) (walk-call (car subs) (cdr subs) params k))
1630        ((##core#callunit) (walk-call-unit (first params) k))
1631        (else (bomb "bad node (cps)")) ) ) )
1632 
1633  (define (walk-call fn args params k)
1634    (let ((t0 (gensym 'k))
1635          (t3 (gensym 'r)) )
1636      (make-node
1637       'let (list t0)
1638       (list (make-node '##core#lambda (list (gensym-f-id) #f (list t3) 0) 
1639                        (list (k (varnode t3))) )
1640             (walk-arguments
1641              args
1642              (lambda (vars)
1643                (walk fn
1644                      (lambda (r) 
1645                        (make-node '##core#call params (cons* r (varnode t0) vars) ) ) ) ) ) ) ) ) )
1646 
1647  (define (walk-call-unit unitname k)
1648    (let ((t0 (gensym 'k))
1649          (t3 (gensym 'r)) )
1650      (make-node
1651       'let (list t0)
1652       (list (make-node '##core#lambda (list (gensym-f-id) #f (list t3) 0) 
1653                        (list (k (varnode t3))) )
1654             (make-node '##core#callunit (list unitname)
1655                        (list (varnode t0)) ) ) ) ) )
1656
1657  (define (walk-inline-call class op args k)
1658    (walk-arguments
1659     args
1660     (lambda (vars)
1661       (k (make-node class op vars)) ) ) )
1662 
1663  (define (walk-arguments args wk)
1664    (let loop ((args args) (vars '()))
1665      (cond ((null? args) (wk (reverse vars)))
1666            ((atomic? (car args))
1667             (loop (cdr args) (cons (car args) vars)) )
1668            (else
1669             (let ((t1 (gensym 'a)))
1670               (walk (car args)
1671                     (lambda (r)
1672                       (make-node 'let (list t1)
1673                                  (list r
1674                                        (loop (cdr args) 
1675                                              (cons (varnode t1) vars) ) ) ) ) ) ) ) ) ) )
1676 
1677  (define (atomic? n)
1678    (let ((class (node-class n)))
1679      (or (memq class '(quote ##core#variable ##core#undefined ##core#global-ref))
1680          (and (memq class '(##core#inline ##core#inline_allocate ##core#inline_ref ##core#inline_update
1681                                           ##core#inline_loc_ref ##core#inline_loc_update))
1682               (every atomic? (node-subexpressions n)) ) ) ) )
1683 
1684  (walk node values) )
1685
1686
1687;;; Foreign callback stub type:
1688
1689(define-record-type foreign-callback-stub
1690  (make-foreign-callback-stub id name qualifiers return-type argument-types)
1691  foreign-callback-stub?
1692  (id foreign-callback-stub-id)         ; symbol
1693  (name foreign-callback-stub-name)     ; string
1694  (qualifiers foreign-callback-stub-qualifiers) ; string
1695  (return-type foreign-callback-stub-return-type) ; type-specifier
1696  (argument-types foreign-callback-stub-argument-types)) ; (type-specifier ...)
1697
1698
1699;;; Perform source-code analysis:
1700
1701(define (analyze-expression node)
1702  (let ([db (make-vector analysis-database-size '())]
1703        [explicitly-consed '()] )
1704
1705    (define (grow n)
1706      (set! current-program-size (+ current-program-size n)) )
1707
1708    (define (walk n env localenv here call)
1709      (let ((subs (node-subexpressions n))
1710            (params (node-parameters n)) 
1711            (class (node-class n)) )
1712        (grow 1)
1713        (case class
1714          ((quote ##core#undefined ##core#proc) #f)
1715
1716          ((##core#variable)
1717           (let ((var (first params)))
1718             (ref var n)
1719             (unless (memq var localenv)
1720               (grow 1)
1721               (cond ((memq var env) (put! db var 'captured #t))
1722                     ((not (get db var 'global)) 
1723                      (put! db var 'global #t) ) ) ) ) )
1724         
1725          ((##core#global-ref)
1726           (let ((var (first params)))
1727             (ref var n)
1728             (grow 1)
1729             (put! db var 'global #t) ) )
1730         
1731          ((##core#callunit ##core#recurse)
1732           (grow 1)
1733           (walkeach subs env localenv here #f) )
1734
1735          ((##core#call)
1736           (grow 1)
1737           (let ([fun (car subs)])
1738             (if (eq? '##core#variable (node-class fun))
1739                 (let ([name (first (node-parameters fun))])
1740                   (collect! db name 'call-sites (cons here n))
1741                   ;; If call to standard-binding & optimizable rest-arg operator: decrease access count:
1742                   (if (and (intrinsic? name)
1743                            (memq name optimizable-rest-argument-operators) )
1744                       (for-each
1745                        (lambda (arg)
1746                          (and-let* ([(eq? '##core#variable (node-class arg))]
1747                                     [var (first (node-parameters arg))] )
1748                            (when (get db var 'rest-parameter) (count! db var 'o-r/access-count)) ) )
1749                        (cdr subs) ) ) ) )
1750             (walk (first subs) env localenv here #t)
1751             (walkeach (cdr subs) env localenv here #f) ) )
1752
1753          ((let ##core#let)
1754           (let ([env2 (append params localenv env)])
1755             (let loop ([vars params] [vals subs])
1756               (if (null? vars)
1757                   (walk (car vals) env (append params localenv) here #f)
1758                   (let ([var (car vars)]
1759                         [val (car vals)] )
1760                     (put! db var 'home here)
1761                     (assign var val env2 here)
1762                     (walk val env localenv here #f) 
1763                     (loop (cdr vars) (cdr vals)) ) ) ) ) )
1764
1765          ((lambda)
1766           (grow 1)
1767           (decompose-lambda-list
1768            (first params)
1769            (lambda (vars argc rest)
1770              (for-each
1771               (lambda (var) (put! db var 'unknown #t))
1772               vars)
1773              (let ([tl toplevel-scope])
1774                (set! toplevel-scope #f)
1775                (walk (car subs) (append localenv env) vars #f #f)
1776                (set! toplevel-scope tl) ) ) ) )
1777
1778          ((##core#lambda ##core#direct_lambda)
1779           (grow 1)
1780           (decompose-lambda-list
1781            (third params)
1782            (lambda (vars argc rest)
1783              (let ([id (first params)]
1784                    [size0 current-program-size] )
1785                (when here
1786                  (collect! db here 'contains id)
1787                  (put! db id 'contained-in here) )
1788                (for-each
1789                 (lambda (var)
1790                   (put! db var 'home here)
1791                   (put! db var 'unknown #t) )
1792                 vars)
1793                (when rest
1794                  (put! db rest 'rest-parameter
1795                        (if (memq rest rest-parameters-promoted-to-vector)
1796                            'vector
1797                            'list) ) )
1798                (when (simple-lambda-node? n) (put! db id 'simple #t))
1799                (let ([tl toplevel-scope])
1800                  (unless toplevel-lambda-id (set! toplevel-lambda-id id))
1801                  (when (and (second params) (not (eq? toplevel-lambda-id id)))
1802                    (set! toplevel-scope #f)) ; only if non-CPS lambda
1803                  (walk (car subs) (append localenv env) vars id #f)
1804                  (set! toplevel-scope tl)
1805                  ;; decorate ##core#call node with size
1806                  (set-car! (cdddr (node-parameters n)) (- current-program-size size0)) ) ) ) ) )
1807         
1808          ((set! ##core#set!) 
1809           (let* ([var (first params)]
1810                  [val (car subs)] )
1811             (when first-analysis 
1812               (case (variable-mark var '##compiler#intrinsic)
1813                 ((standard)
1814                  (compiler-warning 'redef "redefinition of standard binding `~S'" var) )
1815                 ((extended)
1816                  (compiler-warning 'redef "redefinition of extended binding `~S'" var) ) )
1817               (put! db var 'potential-value val) )
1818             (when (and (not (memq var localenv)) 
1819                        (not (memq var env)) )
1820               (grow 1)
1821               (put! db var 'global #t) )
1822             (assign var val (append localenv env) here)
1823             (unless toplevel-scope (put! db var 'assigned-locally #t))
1824             (put! db var 'assigned #t)
1825             (walk (car subs) env localenv here #f) ) )
1826
1827          ((##core#primitive ##core#inline)
1828           (let ([id (first params)])
1829             (when (and first-analysis here (symbol? id) (##sys#hash-table-ref real-name-table id))
1830               (set-real-name! id here) )
1831             (walkeach subs env localenv here #f) ) )
1832
1833          (else (walkeach subs env localenv here #f)) ) ) )
1834
1835    (define (walkeach xs env lenv here call) 
1836      (for-each (lambda (x) (walk x env lenv here call)) xs) )
1837
1838    (define (assign var val env here)
1839      (cond ((eq? '##core#undefined (node-class val))
1840             (put! db var 'undefined #t) )
1841            ((and (eq? '##core#variable (node-class val))
1842                  (eq? var (first (node-parameters val))) ) )
1843            ((or (memq var env)
1844                 (variable-mark var '##compiler#constant)
1845                 (not (variable-visible? var)))
1846             (let ((props (get-all db var 'unknown 'value))
1847                   (home (get db var 'home)) )
1848               (unless (assq 'unknown props)
1849                 (if (assq 'value props)
1850                     (put! db var 'unknown #t)
1851                     (if (or (not home) (eq? here home))
1852                         (put! db var 'value val)
1853                         (put! db var 'unknown #t) ) ) ) ) )
1854            ((and (or local-definitions
1855                      (variable-mark var '##compiler#local))
1856                  (not (get db var 'unknown)))
1857             (let ((home (get db var 'home)))
1858               (if (or (not home) (eq? here home))
1859                   (put! db var 'local-value val)             
1860                   (put! db var 'unknown #t))))
1861            (else (put! db var 'unknown #t)) ) )
1862   
1863    (define (ref var node)
1864      (collect! db var 'references node) )
1865
1866    (define (quick-put! plist prop val)
1867      (set-cdr! plist (alist-cons prop val (cdr plist))) )
1868
1869    ;; Return true if <id> directly or indirectly contains any of <other-ids>:
1870    (define (contains? id other-ids)
1871      (or (memq id other-ids)
1872          (let ((clist (get db id 'contains)))
1873            (and clist
1874                 (any (lambda (id2) (contains? id2 other-ids)) clist) ) ) ) )
1875
1876    ;; Initialize database:
1877    (initialize-analysis-database db)
1878
1879    ;; Walk toplevel expression-node:
1880    (debugging 'p "analysis traversal phase...")
1881    (set! current-program-size 0)
1882    (walk node '() '() #f #f) 
1883
1884    ;; Complete gathered database information:
1885    (debugging 'p "analysis gathering phase...")
1886    (##sys#hash-table-for-each
1887     (lambda (sym plist)
1888       (let ([unknown #f]
1889             [value #f]
1890             [local-value #f]
1891             [pvalue #f]
1892             [references '()]
1893             [captured #f]
1894             [call-sites '()]
1895             [assigned #f]
1896             [assigned-locally #f]
1897             [undefined #f]
1898             [global #f]
1899             [o-r/access-count 0]
1900             [rest-parameter #f] 
1901             [nreferences 0]
1902             [ncall-sites 0] )
1903
1904         (for-each
1905          (lambda (prop)
1906            (case (car prop)
1907              [(unknown) (set! unknown #t)]
1908              [(references) 
1909               (set! references (cdr prop))
1910               (set! nreferences (length references)) ]
1911              [(captured) (set! captured #t)]
1912              [(potential-value) (set! pvalue (cdr prop))]
1913              [(call-sites)
1914               (set! call-sites (cdr prop))
1915               (set! ncall-sites (length call-sites)) ]
1916              [(assigned) (set! assigned #t)]
1917              [(assigned-locally) (set! assigned-locally #t)]
1918              [(undefined) (set! undefined #t)]
1919              [(global) (set! global #t)]
1920              [(value) (set! value (cdr prop))]
1921              [(local-value) (set! local-value (cdr prop))]
1922              [(o-r/access-count) (set! o-r/access-count (cdr prop))]
1923              [(rest-parameter) (set! rest-parameter #t)] ) )
1924          plist)
1925
1926         (set! value (and (not unknown) value))
1927
1928         ;; If this is the first analysis, register known local or potentially known global lambda-value id's
1929         ;;  along with their names:
1930         (when (and first-analysis 
1931                    (eq? '##core#lambda
1932                         (and-let* ([val (or value (and global pvalue))])
1933                           (node-class val) ) ) )
1934           (set-real-name! (first (node-parameters (or value pvalue))) sym) )
1935
1936         ;; If this is the first analysis and the variable is global and has no references and we are
1937         ;;  in block mode, then issue warning:
1938         (when (and first-analysis 
1939                    global
1940                    (null? references)
1941                    (not (variable-mark sym '##compiler#unused)))
1942           (when assigned-locally
1943             (compiler-warning 'var "local assignment to unused variable `~S' may be unintended" sym) )
1944           (when (and (not (variable-visible? sym))
1945                      (not (variable-mark sym '##compiler#constant)) )
1946             (compiler-warning 'var "global variable `~S' is never used" sym) ) )
1947
1948         ;; Make 'boxed, if 'assigned & 'captured:
1949         (when (and assigned captured)
1950           (quick-put! plist 'boxed #t) )
1951
1952         ;; Make 'contractable, if it has a procedure as known value, has only one use and one call-site and
1953         ;;  if the lambda has no free non-global variables or is an internal lambda. Make 'inlinable if
1954         ;;  use/call count is not 1:
1955         (cond (value
1956                (let ((valparams (node-parameters value)))
1957                  (when (and (eq? '##core#lambda (node-class value))
1958                             (or (not (second valparams))
1959                                 (every 
1960                                  (lambda (v) (get db v 'global))
1961                                  (nth-value 0 (scan-free-variables value)) ) ) )
1962                    (if (and (= 1 nreferences) (= 1 ncall-sites))
1963                        (quick-put! plist 'contractable #t)
1964                        (quick-put! plist 'inlinable #t) ) ) ) )
1965               (local-value
1966                ;; Make 'inlinable, if it is declared local and has a value
1967                (let ((valparams (node-parameters local-value)))
1968                  (when (eq? '##core#lambda (node-class local-value))
1969                    (let-values (((vars hvars) (scan-free-variables local-value)))
1970                      (when (and (get db sym 'global)
1971                                 (pair? hvars))
1972                        (quick-put! plist 'hidden-refs #t))
1973                      (when (or (not (second valparams))
1974                                (every 
1975                                 (lambda (v) (get db v 'global)) 
1976                                 vars))
1977                        (quick-put! plist 'inlinable #t) ) ) ) ) )
1978               ((variable-mark sym '##compiler#inline-global) =>
1979                (lambda (n)
1980                  (when (node? n)
1981                    (cond (assigned
1982                           (debugging
1983                            'i "global inline candidate was assigned and will not be inlined"
1984                            sym)
1985                           (mark-variable sym '##compiler#inline-global 'no))
1986                          (else
1987                           (let ((lparams (node-parameters n)))
1988                             (put! db (first lparams) 'simple #t)
1989                             (quick-put! plist 'inlinable #t)
1990                             (quick-put! plist 'local-value n))))))))
1991
1992         ;; Make 'collapsable, if it has a known constant value which is either collapsable or is only
1993         ;;  referenced once and if no assignments are made:
1994         (when (and value
1995                    ;; (not (assq 'assigned plist)) - If it has a known value, it's assigned just once!
1996                    (eq? 'quote (node-class value)) )
1997           (let ((val (first (node-parameters value))))
1998             (when (or (collapsable-literal? val)
1999                       (= 1 nreferences) )
2000               (quick-put! plist 'collapsable #t) ) ) )
2001               
2002         ;; If it has a known value that is a procedure, and if the number of call-sites is equal to the
2003         ;;  number of references (does not escape), then make all formal parameters 'unused which are
2004         ;;  never referenced or assigned (if no rest parameter exist):
2005         ;;  - also marks the procedure as 'has-unused-parameters (if not in `callback-names')
2006         ;;  - if the procedure is internal (a continuation) do NOT mark unused parameters.
2007         ;;  - also: if procedure has rest-parameter and no unused params, mark f-id as 'explicit-rest.
2008         (when value
2009           (let ([has #f])
2010             (when (and (eq? '##core#lambda (node-class value))
2011                        (= nreferences ncall-sites) )
2012               (let ([lparams (node-parameters value)])
2013                 (when (second lparams)
2014                   (decompose-lambda-list
2015                    (third lparams)
2016                    (lambda (vars argc rest)
2017                      (unless rest
2018                        (for-each
2019                         (lambda (var)
2020                           (cond [(and (not (get db var 'references))
2021                                       (not (get db var 'assigned)) )
2022                                  (put! db var 'unused #t)
2023                                  (set! has #t)
2024                                  #t]
2025                                 [else #f] ) )
2026                         vars) )
2027                      (cond [(and has (not (memq sym callback-names)))
2028                             (put! db (first lparams) 'has-unused-parameters #t) ]
2029                            [rest
2030                             (set! explicitly-consed (cons rest explicitly-consed))
2031                             (put! db (first lparams) 'explicit-rest #t) ] ) ) ) ) ) ) ) )
2032
2033         ;;  Make 'removable, if it has no references and is not assigned to, and if it has either a value that
2034         ;;    does not cause any side-effects or if it is 'undefined:
2035         (when (and (not assigned)
2036                    (null? references)
2037                    (or (and value
2038                             (or (not (eq? '##core#variable (node-class value)))
2039                                 (not (get db (first (node-parameters value)) 'global)) )
2040                             (not (expression-has-side-effects? value db)) )
2041                        undefined) )
2042           (quick-put! plist 'removable #t) )
2043
2044         ;; Make 'replacable, if it has a variable as known value and if either that variable has
2045         ;;  a known value itself, or if it is not captured and referenced only once, the target and
2046         ;;  the source are never assigned and the source is non-global or we are in block-mode:
2047         ;;  - The target-variable is not allowed to be global.
2048         ;;  - The variable that can be substituted for the current one is marked as 'replacing.
2049         ;;    This is done to prohibit beta-contraction of the replacing variable (It wouldn't be there, if
2050         ;;    it was contracted).
2051         (when (and value (not global))
2052           (when (eq? '##core#variable (node-class value))
2053             (let* ([name (first (node-parameters value))]
2054                    [nrefs (get db name 'references)] )
2055               (when (or (and (not (get db name 'unknown)) (get db name 'value))
2056                         (and (not (get db name 'captured))
2057                              nrefs
2058                              (= 1 (length nrefs))
2059                              (not assigned)
2060                              (not (get db name 'assigned)) 
2061                              (or (not (variable-visible? name))
2062                                  (not (get db name 'global))) ) )
2063                 (quick-put! plist 'replacable name) 
2064                 (put! db name 'replacing #t) ) ) ) )
2065
2066         ;; Make 'replacable, if it has a known value of the form: '(lambda (<xvar>) (<kvar> <xvar>))' and
2067         ;;  is an internally created procedure: (See above for 'replacing)
2068         (when (and value (eq? '##core#lambda (node-class value)))
2069           (let ([params (node-parameters value)])
2070             (when (not (second params))
2071               (let ([llist (third params)]
2072                     [body (first (node-subexpressions value))] )
2073                 (when (and (pair? llist) 
2074                            (null? (cdr llist))
2075                            (eq? '##core#call (node-class body)) )
2076                   (let ([subs (node-subexpressions body)])
2077                     (when (= 2 (length subs))
2078                       (let ([v1 (first subs)]
2079                             [v2 (second subs)] )
2080                         (when (and (eq? '##core#variable (node-class v1))
2081                                    (eq? '##core#variable (node-class v2))
2082                                    (eq? (first llist) (first (node-parameters v2))) )
2083                           (let ([kvar (first (node-parameters v1))])
2084                             (quick-put! plist 'replacable kvar)
2085                             (put! db kvar 'replacing #t) ) ) ) ) ) ) ) ) ) )
2086
2087         ;; If a rest-argument, convert 'rest-parameter property to 'vector, if the variable is never
2088         ;;  assigned, and the number of references is identical to the number of accesses in optimizable
2089         ;;  rest-argument operators:
2090         ;; - Add variable to "rest-parameters-promoted-to-vector", because subsequent optimization will
2091         ;;   change variables context (operators applied to it).
2092         (when (and rest-parameter
2093                    (not assigned)
2094                    (= nreferences o-r/access-count) )
2095           (set! rest-parameters-promoted-to-vector (lset-adjoin eq? rest-parameters-promoted-to-vector sym))
2096           (put! db sym 'rest-parameter 'vector) ) ) )
2097
2098     db)
2099
2100    ;; Remove explicitly consed rest parameters from promoted ones:
2101    (set! rest-parameters-promoted-to-vector
2102      (lset-difference eq? rest-parameters-promoted-to-vector explicitly-consed) )
2103
2104    ;; Set original program-size, if this is the first analysis-pass:
2105    (unless original-program-size
2106      (set! original-program-size current-program-size) )
2107    db) )
2108
2109
2110;;; Convert closures to explicit data structures (effectively flattens function-binding structure):
2111
2112(define (perform-closure-conversion node db)
2113  (let ([direct-calls 0]
2114        [customizable '()] )
2115
2116    (define (test sym item) (get db sym item))
2117 
2118    (define (register-customizable! var id)
2119      (set! customizable (lset-adjoin eq? customizable var)) 
2120      (put! db id 'customizable #t) )
2121
2122    (define (register-direct-call! id)
2123      (set! direct-calls (add1 direct-calls))
2124      (set! direct-call-ids (lset-adjoin eq? direct-call-ids id)) )
2125
2126    ;; Gather free-variable information:
2127    ;; (and: - register direct calls
2128    ;;       - update (by mutation) call information in "##core#call" nodes)
2129    (define (gather n here env)
2130      (let ((subs (node-subexpressions n))
2131            (params (node-parameters n)) )
2132        (case (node-class n)
2133
2134          ((quote ##core#variable ##core#undefined ##core#proc ##core#primitive ##core#global-ref) #f)
2135
2136          ((let)
2137           (receive (vals body) (split-at subs (length params))
2138             (for-each (lambda (n) (gather n here env)) vals)
2139             (gather (first body) here (append params env)) ) )
2140
2141          ((##core#call)
2142           (let* ([fn (first subs)]
2143                  [mode (first params)]
2144                  [name (and (pair? (cdr params)) (second params))]
2145                  [varfn (eq? '##core#variable (node-class fn))] )
2146             (node-parameters-set!
2147              n
2148              (cons mode
2149                    (if (or name varfn)
2150                        (cons name
2151                              (if varfn
2152                                  (let* ([varname (first (node-parameters fn))]
2153                                         [val (and (not (test varname 'unknown)) (test varname 'value))] )
2154                                    (if (and val (eq? '##core#lambda (node-class val)))
2155                                        (let* ([params (node-parameters val)]
2156                                               [llist (third params)]
2157                                               [id (first params)]
2158                                               [refs (test varname 'references)]
2159                                               [sites (test varname 'call-sites)] 
2160                                               [custom
2161                                                (and refs sites
2162                                                     (= (length refs) (length sites)) 
2163                                                     (proper-list? llist) ) ] )
2164                                          (when (and name 
2165                                                     custom
2166                                                     (not (= (llist-length llist) (length (cdr subs)))))
2167                                            (quit
2168                                             "known procedure called with wrong number of arguments: ~A" 
2169                                             (source-info->string name) ) )
2170                                          (register-direct-call! id)
2171                                          (when custom (register-customizable! varname id)) 
2172                                          (list id custom) )
2173                                        '() ) )
2174                                  '() ) )
2175                        '() ) ) )
2176             (for-each (lambda (n) (gather n here env)) subs) ) )
2177
2178          ((##core#lambda ##core#direct_lambda)
2179           (decompose-lambda-list
2180            (third params)
2181            (lambda (vars argc rest)
2182              (let* ([id (if here (first params) 'toplevel)]
2183                     [capturedvars (captured-variables (car subs) env)]
2184                     [csize (length capturedvars)] )
2185                (put! db id 'closure-size csize)
2186                (put! db id 'captured-variables capturedvars)
2187                (gather (car subs) id (append vars env)) ) ) ) )
2188       
2189          (else (for-each (lambda (n) (gather n here env)) subs)) ) ) )
2190
2191    ;; Create explicit closures:
2192    (define (transform n here closure)
2193      (let ((subs (node-subexpressions n))
2194            (params (node-parameters n)) 
2195            (class (node-class n)) )
2196        (case class
2197
2198          ((quote ##core#undefined ##core#proc ##core#global-ref) n)
2199
2200          ((##core#variable)
2201           (let* ((var (first params))
2202                  (val (ref-var n here closure)) )
2203             (if (test var 'boxed)
2204                 (make-node '##core#unbox '() (list val))
2205                 val) ) )
2206
2207          ((if ##core#call ##core#inline ##core#inline_allocate ##core#callunit ##core#inline_ref ##core#inline_update 
2208               ##core#switch ##core#cond ##core#direct_call ##core#recurse ##core#return ##core#inline_loc_ref
2209               ##core#inline_loc_update)
2210           (make-node (node-class n) params (maptransform subs here closure)) )
2211
2212          ((let)
2213           (let* ([var (first params)]
2214                  [boxedvar (test var 'boxed)]
2215                  [boxedalias (gensym var)] )
2216             (if boxedvar
2217                 (make-node 
2218                  'let (list boxedalias)
2219                  (list (transform (first subs) here closure)
2220                        (make-node
2221                         'let (list var)
2222                         (list (make-node '##core#box '() (list (varnode boxedalias)))
2223                               (transform (second subs) here closure) ) ) ) )
2224                 (make-node
2225                  'let params
2226                  (maptransform subs here closure) ) ) ) )
2227
2228          ((##core#lambda ##core#direct_lambda)
2229           (let ([llist (third params)])
2230             (decompose-lambda-list
2231              llist
2232              (lambda (vars argc rest)
2233                (let* ([boxedvars (filter (lambda (v) (test v 'boxed)) vars)]
2234                       [boxedaliases (map cons boxedvars (map gensym boxedvars))]
2235                       [cvar (gensym 'c)]
2236                       [id (if here (first params) 'toplevel)]
2237                       [capturedvars (or (test id 'captured-variables) '())]
2238                       [csize (or (test id 'closure-size) 0)] 
2239                       [info (and emit-closure-info (second params) (pair? llist))] )
2240                  ;; If rest-parameter is boxed: mark it as 'boxed-rest
2241                  ;;  (if we don't do this than preparation will think the (boxed) alias
2242                  ;;  of the rest-parameter is never used)
2243                  (and-let* ([rest]
2244                             [(test rest 'boxed)]
2245                             [rp (test rest 'rest-parameter)] )
2246                    (put! db (cdr (assq rest boxedaliases)) 'boxed-rest #t) )
2247                  (make-node
2248                   '##core#closure (list (+ csize (if info 2 1)))
2249                   (cons
2250                    (make-node
2251                     class
2252                     (list id
2253                           (second params)
2254                           (cons
2255                            cvar
2256                            (build-lambda-list
2257                             (map (lambda (v)
2258                                    (cond ((assq v boxedaliases) => cdr)
2259                                          (else v) ) )
2260                                  vars)
2261                             argc
2262                             (cond ((and rest (assq rest boxedaliases)) => cdr)
2263                                   (else rest) ) ) )
2264                           (fourth params) )
2265                     (list (let ((body (transform (car subs) cvar capturedvars)))
2266                             (if (pair? boxedvars)
2267                                 (fold-right
2268                                  (lambda (alias val body) (make-node 'let (list alias) (list val body)))
2269                                  body
2270                                  (unzip1 boxedaliases)
2271                                  (map (lambda (a) (make-node '##core#box '() (list (varnode (cdr a)))))
2272                                       boxedaliases) )
2273                                 body) ) ) )
2274                    (let ((cvars (map (lambda (v) (ref-var (varnode v) here closure))
2275                                      capturedvars) ) )
2276                      (if info
2277                          (append
2278                           cvars
2279                           (list
2280                            (qnode 
2281                             (##sys#make-lambda-info
2282                              (->string (cons (or (real-name id) '?)
2283                                              (cdr llist) )))))) ; this is not always correct, due to optimizations
2284                          cvars) ) ) ) ) ) ) ) )
2285
2286          ((set!)
2287           (let* ([var (first params)]
2288                  [val (first subs)]
2289                  [cval (node-class val)]
2290                  [immf (or (and (eq? 'quote cval) (immediate? (first (node-parameters val))))
2291                            (eq? '##core#undefined cval) ) ] )
2292             (cond ((posq var closure)
2293                    => (lambda (i)
2294                         (if (test var 'boxed)
2295                             (make-node
2296                              (if immf '##core#updatebox_i '##core#updatebox)
2297                              '()
2298                              (list (make-node '##core#ref (list (add1 i)) (list (varnode here)))
2299                                    (transform val here closure) ) )
2300                             ;; Is the following actually used???
2301                             (make-node
2302                              (if immf '##core#update_i '##core#update)
2303                              (list (add1 i))
2304                              (list (varnode here)
2305                                    (transform val here closure) ) ) ) ) )
2306                   ((test var 'boxed)
2307                    (make-node
2308                     (if immf '##core#updatebox_i '##core#updatebox)
2309                     '()
2310                     (list (varnode var)
2311                           (transform val here closure) ) ) )
2312                   (else (make-node
2313                          'set! (list var)
2314                          (list (transform val here closure) ) ) ) ) ) )
2315
2316          ((##core#primitive) 
2317           (make-node
2318            '##core#closure (list (if emit-closure-info 2 1))
2319            (cons (make-node '##core#proc (list (car params) #t) '())
2320                  (if emit-closure-info
2321                      (list (qnode (##sys#make-lambda-info (car params))))
2322                      '() ) ) ) )
2323
2324          (else (bomb "bad node (closure2)")) ) ) )
2325
2326    (define (maptransform xs here closure)
2327      (map (lambda (x) (transform x here closure)) xs) )
2328 
2329    (define (ref-var n here closure)
2330      (let ((var (first (node-parameters n))))
2331        (cond ((posq var closure) 
2332               => (lambda (i) 
2333                    (make-node '##core#ref (list (+ i 1)) 
2334                               (list (varnode here)) ) ) )
2335              (else n) ) ) )
2336
2337    (define (captured-variables node env)
2338      (let ([vars '()])
2339        (let walk ([n node])
2340          (let ((subs (node-subexpressions n))
2341                (params (node-parameters n)) )
2342            (case (node-class n)
2343              ((##core#variable)
2344               (let ([var (first params)])
2345                 (when (memq var env)
2346                   (set! vars (lset-adjoin eq? vars var)) ) ) )
2347              ((quote ##core#undefined ##core#primitive ##core#proc ##core#inline_ref ##core#global-ref) #f)
2348              ((set!) 
2349               (let ([var (first params)])
2350                 (when (memq var env) (set! vars (lset-adjoin eq? vars var)))
2351                 (walk (car subs)) ) )
2352              (else (for-each walk subs)) ) ) )
2353        vars) )
2354
2355    (debugging 'p "closure conversion gathering phase...")
2356    (gather node #f '())
2357    (debugging 'o "customizable procedures" customizable)
2358    (debugging 'p "closure conversion transformation phase...")
2359    (let ((node2 (transform node #f #f)))
2360      (unless (zero? direct-calls)
2361        (debugging 'o "calls to known targets" direct-calls (delay (length direct-call-ids))) )
2362      node2) ) )
2363
2364
2365;;; Do some preparations before code-generation can commence:
2366
2367(define-record-type lambda-literal
2368  (make-lambda-literal id external arguments argument-count rest-argument temporaries
2369                       callee-signatures allocated directly-called closure-size
2370                       looping customizable rest-argument-mode body direct)
2371  lambda-literal?
2372  (id lambda-literal-id)                               ; symbol
2373  (external lambda-literal-external)                   ; boolean
2374  (arguments lambda-literal-arguments)                 ; (symbol...)
2375  (argument-count lambda-literal-argument-count)       ; integer
2376  (rest-argument lambda-literal-rest-argument)         ; symbol | #f
2377  (temporaries lambda-literal-temporaries)             ; integer
2378  (callee-signatures lambda-literal-callee-signatures) ; (integer...)
2379  (allocated lambda-literal-allocated)                 ; integer
2380  (directly-called lambda-literal-directly-called)     ; boolean
2381  (closure-size lambda-literal-closure-size)           ; integer
2382  (looping lambda-literal-looping)                     ; boolean
2383  (customizable lambda-literal-customizable)           ; boolean
2384  (rest-argument-mode lambda-literal-rest-argument-mode) ; #f | LIST | VECTOR | UNUSED
2385  (body lambda-literal-body)                             ; expression
2386  (direct lambda-literal-direct))                        ; boolean
2387 
2388(define (prepare-for-code-generation node db)
2389  (let ([literals '()]
2390        [lambda-info-literals '()]
2391        [lambdas '()]
2392        [temporaries 0]
2393        [allocated 0]
2394        [looping 0]
2395        [signatures '()] 
2396        [fastinits 0] 
2397        [fastrefs 0] 
2398        [fastsets 0] )
2399
2400    (define (walk-var var e sf)
2401      (cond [(posq var e) => (lambda (i) (make-node '##core#local (list i) '()))]
2402            [(keyword? var) (make-node '##core#literal (list (literal var)) '())]
2403            [else (walk-global var sf)] ) )
2404
2405    (define (walk-global var sf)
2406      (let* ([safe (or sf 
2407                       no-bound-checks
2408                       unsafe
2409                       (variable-mark var '##compiler#always-bound)
2410                       (intrinsic? var))]
2411             [blockvar (and (get db var 'assigned)
2412                            (not (variable-visible? var)))])
2413        (when blockvar (set! fastrefs (add1 fastrefs)))
2414        (make-node
2415         '##core#global
2416         (list (if blockvar
2417                   (blockvar-literal var)
2418                   (literal var) )
2419               safe
2420               blockvar
2421               var)
2422         '() ) ) )
2423
2424    (define (walk n e here boxes)
2425      (let ((subs (node-subexpressions n))
2426            (params (node-parameters n))
2427            (class (node-class n)) )
2428        (case class
2429
2430          ((##core#undefined ##core#proc) n)
2431
2432          ((##core#variable) 
2433           (walk-var (first params) e #f) )
2434
2435          ((##core#global-ref)
2436           (walk-global (first params) #t) )
2437
2438          ((##core#direct_call)
2439           (set! allocated (+ allocated (fourth params)))
2440           (make-node class params (mapwalk subs e here boxes)) )
2441
2442          ((##core#inline_allocate)
2443           (set! allocated (+ allocated (second params)))
2444           (make-node class params (mapwalk subs e here boxes)) )
2445
2446          ((##core#inline_ref)
2447           (set! allocated (+ allocated (words (estimate-foreign-result-size (second params)))))
2448           (make-node class params '()) )
2449
2450          ((##core#inline_loc_ref)
2451           (set! allocated (+ allocated (words (estimate-foreign-result-size (first params)))))
2452           (make-node class params (mapwalk subs e here boxes)) )
2453
2454          ((##core#closure) 
2455           (set! allocated (+ allocated (first params) 1))
2456           (make-node '##core#closure params (mapwalk subs e here boxes)) )
2457
2458          ((##core#box)
2459           (set! allocated (+ allocated 2))
2460           (make-node '##core#box params (list (walk (first subs) e here boxes))) )
2461
2462          ((##core#updatebox)
2463           (let* ([b (first subs)]
2464                  [subs (mapwalk subs e here boxes)] )
2465             (make-node
2466              (cond [(and (eq? '##core#variable (node-class b))
2467                          (memq (first (node-parameters b)) boxes) )
2468                     (set! fastinits (add1 fastinits))
2469                     '##core#updatebox_i]
2470                    [else class] )
2471              '()
2472              subs) ) )
2473
2474          ((##core#lambda ##core#direct_lambda) 
2475           (let ([temps temporaries]
2476                 [sigs signatures]
2477                 [lping looping]
2478                 [alc allocated] 
2479                 [direct (eq? class '##core#direct_lambda)] )
2480             (set! temporaries 0)
2481             (set! allocated 0)
2482             (set! signatures '())
2483             (set! looping 0)
2484             (decompose-lambda-list
2485              (third params)
2486              (lambda (vars argc rest)
2487                (let* ([id (first params)]
2488                       [rest-mode
2489                        (and rest
2490                             (let ([rrefs (get db rest 'references)])
2491                               (cond [(get db rest 'assigned) 'list]
2492                                     [(and (not (get db rest 'boxed-rest)) (or (not rrefs) (null? rrefs))) 'none] 
2493                                     [else (get db rest 'rest-parameter)] ) ) ) ]
2494                       [body (walk 
2495                              (car subs)
2496                              (if (eq? 'none rest-mode)
2497                                  (butlast vars)
2498                                  vars)
2499                              id
2500                              '()) ] )
2501                  (case rest-mode
2502                    [(none) (debugging 'o "unused rest argument" rest id)]
2503                    [(vector) (debugging 'o "rest argument accessed as vector" rest id)] )
2504                  (when (and direct rest)
2505                    (bomb "bad direct lambda" id allocated rest) )
2506                  (set! lambdas
2507                    (cons (make-lambda-literal
2508                           id
2509                           (second params)
2510                           vars
2511                           argc
2512                           rest
2513                           (add1 temporaries)
2514                           signatures
2515                           allocated
2516                           (or direct (memq id direct-call-ids))
2517                           (or (get db id 'closure-size) 0)
2518                           (and (not rest)
2519                                (> looping 0)
2520                                (begin
2521                                  (debugging 'o "identified direct recursive calls" id looping)
2522                                  #t) )
2523                           (or direct (get db id 'customizable))
2524                           rest-mode
2525                           body
2526                           direct)
2527                          lambdas) )
2528                  (set! looping lping)
2529                  (set! temporaries temps)
2530                  (set! allocated alc)
2531                  (set! signatures sigs)
2532                  (make-node '##core#proc (list (first params)) '()) ) ) ) ) )
2533
2534          ((let)
2535           (let* ([var (first params)]
2536                  [val (first subs)] 
2537                  [boxvars (if (eq? '##core#box (node-class val)) (list var) '())] )
2538             (set! temporaries (add1 temporaries))
2539             (make-node
2540              '##core#bind (list 1)
2541              (list (walk val e here boxes)
2542                    (walk (second subs) (append e params) here (append boxvars boxes)) ) ) ) )
2543
2544          ((set!)
2545           (let ([var (first params)]
2546                 [val (first subs)] )
2547             (cond ((posq var e)
2548                    => (lambda (i) 
2549                         (make-node '##core#setlocal (list i) (list (walk val e here boxes)) ) ) )
2550                   (else
2551                    (let* ([cval (node-class val)]
2552                           [safe (not (or no-bound-checks
2553                                          unsafe
2554                                          (variable-mark var '##compiler#always-bound)
2555                                          (intrinsic? var)))]
2556                           [blockvar (not (variable-visible? var))]
2557                           [immf (or (and (eq? cval 'quote) (immediate? (first (node-parameters val))))
2558                                     (eq? '##core#undefined cval) ) ] )
2559                      (when blockvar (set! fastsets (add1 fastsets)))
2560                      (make-node
2561                       (if immf '##core#setglobal_i '##core#setglobal)
2562                       (list (if blockvar
2563                                 (blockvar-literal var)
2564                                 (literal var) )
2565                             blockvar
2566                             var)
2567                       (list (walk (car subs) e here boxes)) ) ) ) ) ) )
2568
2569          ((##core#call) 
2570           (let ([len (length (cdr subs))])
2571             (set! signatures (lset-adjoin = signatures len)) 
2572             (when (and (>= (length params) 3) (eq? here (third params)))
2573               (set! looping (add1 looping)) )
2574             (make-node class params (mapwalk subs e here boxes)) ) )
2575
2576          ((##core#recurse)
2577           (when (first params) (set! looping (add1 looping)))
2578           (make-node class params (mapwalk subs e here boxes)) )
2579
2580          ((quote)
2581           (let ((c (first params)))
2582             (cond ((and (fixnum? c) (not (big-fixnum? c)))
2583                    (immediate-literal c) )
2584                   ((number? c)
2585                    (cond ((eq? 'fixnum number-type)
2586                           (cond ((and (integer? c) (not (big-fixnum? c)))
2587                                  (compiler-warning 
2588                                   'type 
2589                                   "coerced inexact literal number `~S' to fixnum ~S" c (inexact->exact c))
2590                                  (immediate-literal (inexact->exact c)) )
2591                                 (else (quit "cannot coerce inexact literal `~S' to fixnum" c)) ) )
2592                          (else (make-node '##core#literal (list (literal c)) '())) ) )
2593                   ((immediate? c) (immediate-literal c))
2594                   (else (make-node '##core#literal (list (literal c)) '())) ) ) )
2595
2596          ((if ##core#cond)
2597           (let* ((test (walk (first subs) e here boxes))
2598                  (a0 allocated)
2599                  (x1 (walk (second subs) e here boxes))
2600                  (a1 allocated)
2601                  (x2 (walk (third subs) e here boxes)))
2602             (set! allocated (+ a0 (max (- allocated a1) (- a1 a0))))
2603             (make-node class params (list test x1 x2))))
2604
2605          ((##core#switch)
2606           (let* ((exp (walk (first subs) e here boxes))
2607                  (a0 allocated))
2608             (make-node
2609              class
2610              params
2611              (cons
2612               exp
2613               (let loop ((j (first params)) (subs (cdr subs)) (ma 0))
2614                 (set! allocated a0)
2615                 (if (zero? j)
2616                     (let ((def (walk (car subs) e here boxes)))
2617                       (set! allocated (+ a0 (max ma (- allocated a0))))
2618                       (list def))
2619                     (let* ((const (walk (car subs) e here boxes))
2620                            (body (walk (cadr subs) e here boxes)))
2621                       (cons* 
2622                        const body
2623                        (loop (sub1 j) (cddr subs) (max (- allocated a0) ma))))))))))
2624
2625          (else (make-node class params (mapwalk subs e here boxes)) ) ) ) )
2626   
2627    (define (mapwalk xs e here boxes)
2628      (map (lambda (x) (walk x e here boxes)) xs) )
2629
2630    (define (literal x)
2631      (cond [(immediate? x) (immediate-literal x)]
2632            [(number? x)
2633             (or (and (inexact? x) 
2634                      (list-index (lambda (y) (and (number? y) (inexact? y) (= x y)))
2635                                  literals) )
2636                 (new-literal x)) ]
2637            ((##core#inline "C_lambdainfop" x)
2638             (let ((i (length lambda-info-literals)))
2639               (set! lambda-info-literals 
2640                 (append lambda-info-literals (list x))) ;*** see below
2641               (vector i) ) )
2642            [(posq x literals) => identity]
2643            [else (new-literal x)] ) )
2644
2645    (define (new-literal x)
2646      (let ([i (length literals)])
2647        (set! literals (append literals (list x))) ;*** could (should) be optimized
2648        i) )
2649
2650    (define (blockvar-literal var)
2651      (or (list-index
2652           (lambda (lit) 
2653             (and (block-variable-literal? lit)
2654                  (eq? var (block-variable-literal-name lit)) ) )
2655           literals)
2656          (new-literal (make-block-variable-literal var)) ) )
2657   
2658    (define (immediate-literal x)
2659      (if (eq? (void) x)
2660          (make-node '##core#undefined '() '())
2661          (make-node '##core#immediate
2662                     (cond ((fixnum? x) `(fix ,x))
2663                           ((boolean? x) `(bool ,x))
2664                           ((char? x) `(char ,x))
2665                           ((null? x) '(nil))
2666                           ((eof-object? x) '(eof))
2667                           (else (bomb "bad immediate (prepare)")) )
2668                     '() ) ) )
2669   
2670    (debugging 'p "preparation phase...")
2671    (let ((node2 (walk node '() #f '())))
2672      (debugging 'o "fast box initializations" fastinits)
2673      (debugging 'o "fast global references" fastrefs)
2674      (debugging 'o "fast global assignments" fastsets)
2675      (values node2 literals lambda-info-literals lambdas) ) ) )
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.