source: project/chicken/trunk/compiler.scm @ 12937

Last change on this file since 12937 was 12937, checked in by felix winkelmann, 11 years ago

updateed copyright
File size: 94.0 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 can not 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#ifndef C_INSTALL_SHARE_HOME
257# define C_INSTALL_SHARE_HOME NULL
258#endif
259
260#ifndef C_DEFAULT_TARGET_STACK_SIZE
261# define C_DEFAULT_TARGET_STACK_SIZE 0
262#endif
263
264#ifndef C_DEFAULT_TARGET_HEAP_SIZE
265# define C_DEFAULT_TARGET_HEAP_SIZE 0
266#endif
267<#
268
269
270(private compiler
271  compiler-arguments process-command-line explicit-use-flag
272  default-standard-bindings default-extended-bindings
273  foldable-bindings
274  installation-home decompose-lambda-list external-to-pointer defconstant-bindings constant-declarations
275  copy-node! error-is-extended-binding toplevel-scope toplevel-lambda-id
276  unit-name insert-timer-checks used-units external-variables require-imports-flag
277  profile-info-vector-name finish-foreign-result pending-canonicalizations
278  foreign-declarations emit-trace-info block-compilation line-number-database-size
279  make-block-variable-literal block-variable-literal? block-variable-literal-name
280  target-heap-size target-stack-size valid-c-identifier? profiled-procedures standalone-executable
281  target-initial-heap-size internal-bindings source-filename dump-nodes source-info->string
282  default-default-target-heap-size default-default-target-stack-size verbose-mode original-program-size
283  current-program-size line-number-database-2 foreign-lambda-stubs immutable-constants foreign-variables
284  rest-parameters-promoted-to-vector inline-table inline-table-used constant-table constants-used 
285  broken-constant-nodes inline-substitutions-enabled loop-lambda-names expand-profile-lambda
286  profile-lambda-list profile-lambda-index emit-profile expand-profile-lambda
287  direct-call-ids foreign-type-table first-analysis callback-names disabled-warnings
288  initialize-compiler canonicalize-expression expand-foreign-lambda update-line-number-database! scan-toplevel-assignments
289  compiler-warning variable-visible? hide-variable mark-variable inline-locally
290  perform-cps-conversion analyze-expression simplifications perform-high-level-optimizations perform-pre-optimization!
291  reorganize-recursive-bindings substitution-table simplify-named-call inline-max-size
292  perform-closure-conversion prepare-for-code-generation compiler-source-file create-foreign-stub 
293  expand-foreign-lambda* data-declarations emit-control-file-item expand-foreign-primitive
294  process-declaration external-protos-first basic-literal? rewrite
295  transform-direct-lambdas! expand-foreign-callback-lambda* debugging emit-unsafe-marker
296  debugging-chicken bomb check-signature posq stringify symbolify build-lambda-list
297  string->c-identifier c-ify-string words check-and-open-input-file close-checked-input-file fold-inner constant?
298  collapsable-literal? immediate? canonicalize-begin-body extract-mutable-constants string->expr get get-all
299  put! collect! count! get-line get-line-2 find-lambda-container display-analysis-database varnode qnode 
300  build-node-graph build-expression-tree fold-boolean inline-lambda-bindings match-node expression-has-side-effects?
301  simple-lambda-node? compute-database-statistics print-program-statistics output gen gen-list 
302  pprint-expressions-to-file foreign-type-check estimate-foreign-result-size scan-used-variables scan-free-variables
303  topological-sort print-version print-usage initialize-analysis-database csc-control-file
304  estimate-foreign-result-location-size inline-output-file
305  expand-foreign-callback-lambda default-optimization-passes default-optimization-passes-when-trying-harder
306  units-used-by-default words-per-flonum disable-stack-overflow-checking
307  parameter-limit eq-inline-operator optimizable-rest-argument-operators postponed-initforms
308  membership-test-operators membership-unfold-limit valid-compiler-options valid-compiler-options-with-argument
309  make-random-name final-foreign-type real-name-table real-name set-real-name! safe-globals-flag
310  location-pointer-map literal-rewrite-hook inline-globally
311  local-definitions export-variable variable-mark intrinsic?
312  undefine-shadowed-macros process-lambda-documentation emit-syntax-trace-info
313  generate-code make-variable-list make-argument-list generate-foreign-stubs foreign-type-declaration
314  do-lambda-lifting file-requirements emit-closure-info 
315  foreign-argument-conversion foreign-result-conversion foreign-type-convert-argument foreign-type-convert-result
316  big-fixnum? import-libraries unlikely-variables)
317
318
319(include "tweaks")
320
321
322(define-inline (gensym-f-id) (gensym 'f_))
323
324(eval-when (eval)
325  (define installation-home #f)
326  (define default-target-heap-size #f)
327  (define default-target-stack-size #f) )
328
329(eval-when (load)
330  (define-foreign-variable installation-home c-string "C_INSTALL_SHARE_HOME")
331  (define-foreign-variable default-target-heap-size int "C_DEFAULT_TARGET_HEAP_SIZE")
332  (define-foreign-variable default-target-stack-size int "C_DEFAULT_TARGET_STACK_SIZE") )
333
334(define-constant foreign-type-table-size 301)
335(define-constant analysis-database-size 3001)
336(define-constant default-line-number-database-size 997)
337(define-constant inline-table-size 301)
338(define-constant constant-table-size 301)
339(define-constant file-requirements-size 301)
340(define-constant real-name-table-size 997)
341(define-constant default-inline-max-size 20)
342
343
344;;; Global variables containing compilation parameters:
345
346(define unit-name #f)
347(define number-type 'generic)
348(define standard-bindings '())
349(define extended-bindings '())
350(define insert-timer-checks #t)
351(define used-units '())
352(define unsafe #f)
353(define foreign-declarations '())
354(define emit-trace-info #f)
355(define block-compilation #f)
356(define line-number-database-size default-line-number-database-size)
357(define target-heap-size #f)
358(define target-initial-heap-size #f)
359(define target-stack-size #f)
360(define optimize-leaf-routines #f)
361(define emit-profile #f)
362(define no-bound-checks #f)
363(define no-argc-checks #f)
364(define no-procedure-checks #f)
365(define source-filename #f)
366(define safe-globals-flag #f)
367(define explicit-use-flag #f)
368(define disable-stack-overflow-checking #f)
369(define require-imports-flag #f)
370(define emit-unsafe-marker #f)
371(define external-protos-first #f)
372(define do-lambda-lifting #f)
373(define inline-max-size default-inline-max-size)
374(define emit-closure-info #t)
375(define undefine-shadowed-macros #t)
376(define constant-declarations '())
377(define profiled-procedures #f)
378(define import-libraries '())
379(define standalone-executable #t)
380(define local-definitions #f)
381(define inline-globally #f)
382(define inline-locally #f)
383(define inline-output-file #f)
384
385
386;;; These are here so that the backend can access them:
387
388(define default-default-target-heap-size default-target-heap-size)
389(define default-default-target-stack-size default-target-stack-size)
390
391
392;;; Other global variables:
393
394(define verbose-mode #f)
395(define original-program-size #f)
396(define current-program-size 0)
397(define line-number-database-2 #f)
398(define immutable-constants '())
399(define rest-parameters-promoted-to-vector '())
400(define inline-table #f)
401(define inline-table-used #f)
402(define constant-table #f)
403(define constants-used #f)
404(define broken-constant-nodes '())
405(define inline-substitutions-enabled #f)
406(define direct-call-ids '())
407(define first-analysis #t)
408(define foreign-type-table #f)
409(define foreign-variables '())
410(define foreign-lambda-stubs '())
411(define foreign-callback-stubs '())
412(define external-variables '())
413(define loop-lambda-names '())
414(define profile-lambda-list '())
415(define profile-lambda-index 0)
416(define profile-info-vector-name #f)
417(define external-to-pointer '())
418(define error-is-extended-binding #f)
419(define real-name-table #f)
420(define location-pointer-map '())
421(define pending-canonicalizations '())
422(define defconstant-bindings '())
423(define callback-names '())
424(define toplevel-scope #t)
425(define toplevel-lambda-id #f)
426(define csc-control-file #f)
427(define data-declarations '())
428(define file-requirements #f)
429(define postponed-initforms '())
430(define literal-rewrite-hook #f)
431
432
433;;; Initialize globals:
434
435(define (initialize-compiler)
436  (if line-number-database-2
437      (vector-fill! line-number-database-2 '())
438      (set! line-number-database-2 (make-vector line-number-database-size '())) )
439  (if inline-table
440      (vector-fill! inline-table '())
441      (set! inline-table (make-vector inline-table-size '())) )
442  (if constant-table
443      (vector-fill! constant-table '())
444      (set! constant-table (make-vector constant-table-size '())) )
445  (set! profile-info-vector-name (make-random-name 'profile-info))
446  (set! real-name-table (make-vector real-name-table-size '()))
447  (if file-requirements
448      (vector-fill! file-requirements '())
449      (set! file-requirements (make-vector file-requirements-size '())) )
450  (if foreign-type-table
451      (vector-fill! foreign-type-table '())
452      (set! foreign-type-table (make-vector foreign-type-table-size '())) ) )
453
454
455;;; Expand macros and canonicalize expressions:
456
457(define (canonicalize-expression exp)
458
459  (define (find-id id se)               ; ignores macro bindings
460    (cond ((null? se) #f)
461          ((and (eq? id (caar se)) (symbol? (cdar se))) (cdar se))
462          (else (find-id id (cdr se)))))
463
464  (define (lookup id se)
465    (cond ((find-id id se))
466          ((##sys#get id '##core#macro-alias))
467          (else id)))
468
469  (define (macro-alias var se)
470    (let ((alias (gensym var)))
471      (##sys#put! alias '##core#macro-alias (lookup var se))
472      alias) )
473
474  (define (set-real-names! as ns)
475    (for-each (lambda (a n) (set-real-name! a n)) as ns) )
476
477  (define (write-to-string x)
478    (let ([out (open-output-string)])
479      (write x out)
480      (get-output-string out) ) )
481
482  (define (unquotify x se)
483    (if (and (list? x) 
484             (= 2 (length x))
485             (symbol? (car x))
486             (eq? 'quote (lookup (car x) se)))
487        (cadr x)
488        x) )
489
490  (define (resolve-variable x0 se dest)
491    (let ((x (lookup x0 se)))
492      (cond ((not (symbol? x)) x0)      ; syntax?
493            [(and constants-used (##sys#hash-table-ref constant-table x)) 
494             => (lambda (val) (walk (car val) se dest)) ]
495            [(and inline-table-used (##sys#hash-table-ref inline-table x))
496             => (lambda (val) (walk val se dest)) ]
497            [(assq x foreign-variables)
498             => (lambda (fv) 
499                  (let* ([t (second fv)]
500                         [ft (final-foreign-type t)] 
501                         [body `(##core#inline_ref (,(third fv) ,t))] )
502                    (walk
503                     (foreign-type-convert-result
504                      (finish-foreign-result ft body)
505                      t)
506                     se dest)))]
507            [(assq x location-pointer-map)
508             => (lambda (a)
509                  (let* ([t (third a)]
510                         [ft (final-foreign-type t)] 
511                         [body `(##core#inline_loc_ref (,t) ,(second a))] )
512                    (walk
513                     (foreign-type-convert-result
514                      (finish-foreign-result ft body)
515                      t)
516                     se dest))) ]
517            ((not (assq x0 se)) (##sys#alias-global-hook x #f)) ; only if global
518            ((##sys#get x '##core#primitive))
519            (else x))))
520 
521  (define (eval/meta form)
522    (parameterize ((##sys#current-module #f)
523                   (##sys#macro-environment (##sys#meta-macro-environment)))
524      ((##sys#compile-to-closure
525        form
526        '() 
527        (##sys#current-meta-environment))
528       '() ) ))
529
530  (define (walk x se dest)
531    (cond ((symbol? x)
532           (cond ((keyword? x) `(quote ,x))
533                 ((memq x unlikely-variables)
534                  (compiler-warning 
535                   'var
536                   "reference to variable `~s' possibly unintended" x) ))
537           (resolve-variable x se dest))
538          ((not-pair? x)
539           (if (constant? x)
540               `(quote ,x)
541               (syntax-error "illegal atomic form" x)))
542          ((symbol? (car x))
543           (let ([ln (get-line x)])
544             (emit-syntax-trace-info x #f)
545             (unless (proper-list? x)
546               (if ln
547                   (syntax-error (sprintf "(in line ~s) - malformed expression" ln) x)
548                   (syntax-error "malformed expression" x)))
549             (set! ##sys#syntax-error-culprit x)
550             (let* ((name0 (lookup (car x) se))
551                    (name (or (and (symbol? name0) (##sys#get name0 '##core#primitive)) name0))
552                    (xexpanded (##sys#expand x se)))
553               (cond ((not (eq? x xexpanded))
554                      (walk xexpanded se dest))
555                     
556                     [(and inline-table-used (##sys#hash-table-ref inline-table name))
557                      => (lambda (val)
558                           (walk (cons val (cdr x)) se dest)) ]
559                     
560                     [else
561                      (when ln (update-line-number-database! xexpanded ln))
562                      (case name
563                       
564                        ((if)
565                         (##sys#check-syntax 'if x '(if _ _ . #(_)) #f se)
566                         `(if
567                           ,(walk (cadr x) se #f)
568                           ,(walk (caddr x) se #f)
569                           ,(if (null? (cdddr x)) 
570                                '(##core#undefined)
571                                (walk (cadddr x) se #f) ) ) )
572
573                        ((quote syntax)
574                         (##sys#check-syntax name x '(_ _) #f se)
575                         `(quote ,(##sys#strip-syntax (cadr x))))
576
577                        ((##core#check)
578                         (if unsafe
579                             ''#t
580                             (walk (cadr x) se dest) ) )
581
582                        ((##core#immutable)
583                         (let ((c (cadadr x)))
584                           (cond [(assoc c immutable-constants) => cdr]
585                                 [else
586                                  (let ([var (gensym 'c)])
587                                    (set! immutable-constants (alist-cons c var immutable-constants))
588                                    (mark-variable var '##compiler#always-bound)
589                                    (hide-variable var)
590                                    var) ] ) ) )
591
592                        ((##core#undefined ##core#callunit ##core#primitive) x)
593                       
594                        ((##core#inline_ref) 
595                         `(##core#inline_ref 
596                           (,(caadr x) ,(##sys#strip-syntax (cadadr x)))))
597
598                        ((##core#inline_loc_ref)
599                         `(##core#inline_loc_ref 
600                           ,(##sys#strip-syntax (cadr x))
601                           ,(walk (caddr x) se dest)))
602
603                        ((##core#require-for-syntax)
604                         (let ([ids (map eval (cdr x))])
605                           (apply ##sys#require ids)
606                           (##sys#hash-table-update! 
607                            file-requirements 'dynamic/syntax 
608                            (cut lset-union eq? <> ids)
609                            (lambda () ids) )
610                           '(##core#undefined) ) )
611
612                        ((##core#require-extension)
613                         (let ((imp? (caddr x)))
614                           (walk
615                            (let loop ([ids (cadr x)])
616                              (if (null? ids)
617                                  '(##core#undefined)
618                                  (let ([id (car ids)])
619                                    (let-values ([(exp f) (##sys#do-the-right-thing id #t imp?)])
620                                      (unless (or f 
621                                                  (and (symbol? id)
622                                                       (or (feature? id)
623                                                           (##sys#find-extension
624                                                            (##sys#canonicalize-extension-path 
625                                                             id 'require-extension) #f)) ) ) 
626                                        (compiler-warning 
627                                         'ext "extension `~A' is currently not installed" id))
628                                      `(begin ,exp ,(loop (cdr ids))) ) ) ) )
629                            se dest) ) )
630
631                        ((let ##core#let)
632                         (##sys#check-syntax 'let x '(_ #((variable _) 0) . #(_ 1)) #f se)
633                         (let* ((bindings (cadr x))
634                                (vars (unzip1 bindings))
635                                (aliases (map gensym vars))
636                                (se2 (append (map cons vars aliases) se)) )
637                           (set-real-names! aliases vars)
638                           `(let
639                             ,(map (lambda (alias b)
640                                     (list alias (walk (cadr b) se (car b))) )
641                                   aliases bindings)
642                             ,(walk (##sys#canonicalize-body (cddr x) se2)
643                                    se2 dest) ) ) )
644
645                         ((letrec ##core#letrec)
646                          (##sys#check-syntax 'letrec x '(_ #((symbol _) 0) . #(_ 1)))
647                          (let ((bindings (cadr x))
648                                (body (cddr x)) )
649                            (walk
650                             `(##core#let
651                               ,(##sys#map (lambda (b)
652                                             (list (car b) '(##core#undefined))) 
653                                           bindings)
654                               ,@(##sys#map (lambda (b)
655                                              `(##core#set! ,(car b) ,(cadr b))) 
656                                            bindings)
657                               (##core#let () ,@body) )
658                             se dest)))
659
660                        ((lambda ##core#lambda)
661                         (##sys#check-syntax 'lambda x '(_ lambda-list . #(_ 1)) #f se)
662                         (let ((llist (cadr x))
663                               (obody (cddr x)) )
664                           (when (##sys#extended-lambda-list? llist)
665                             (set!-values 
666                              (llist obody) 
667                              (##sys#expand-extended-lambda-list 
668                               llist obody ##sys#error se) ) )
669                           (decompose-lambda-list
670                            llist
671                            (lambda (vars argc rest)
672                              (let* ((aliases (map gensym vars))
673                                     (se2 (append (map cons vars aliases) se))
674                                     (body0 (##sys#canonicalize-body obody se2))
675                                     (body (walk body0 se2 #f))
676                                     (llist2 
677                                      (build-lambda-list
678                                       aliases argc
679                                       (and rest (list-ref aliases (posq rest vars))) ) )
680                                     (l `(lambda ,llist2 ,body)) )
681                                (set-real-names! aliases vars)
682                                (cond ((or (not dest) 
683                                           (assq dest se)) ; not global?
684                                       l)
685                                      ((and (eq? 'lambda (or (lookup name se) name))
686                                            emit-profile
687                                            (or (eq? profiled-procedures 'all)
688                                                (and
689                                                 (eq? profiled-procedures 'some)
690                                                 (variable-mark dest '##compiler#profile))))
691                                       (expand-profile-lambda dest llist2 body) )
692                                      (else
693                                       (if (and (> (length body0) 1)
694                                                (symbol? (car body0))
695                                                (eq? 'begin (or (lookup (car body0) se) (car body0)))
696                                                (let ((x1 (cadr body0)))
697                                                  (or (string? x1)
698                                                      (and (list? x1)
699                                                           (= (length x1) 2)
700                                                           (symbol? (car x1))
701                                                           (eq? 'quote (or (lookup (car x1) se) (car x1)))))))
702                                           (process-lambda-documentation
703                                            dest (cadr body) l) 
704                                           l))))))))
705                       
706                        ((let-syntax)
707                         (##sys#check-syntax 'let-syntax x '(let-syntax #((variable _) 0) . #(_ 1)) #f se)
708                         (let ((se2 (append
709                                     (map (lambda (b)
710                                            (list
711                                             (car b)
712                                             se
713                                             (##sys#er-transformer
714                                              (eval/meta (cadr b)))))
715                                          (cadr x) )
716                                     se) ) )
717                           (walk
718                            (##sys#canonicalize-body (cddr x) se2)
719                            se2
720                            dest) ) )
721                               
722                       ((letrec-syntax)
723                        (##sys#check-syntax 'letrec-syntax x '(letrec-syntax #((variable _) 0) . #(_ 1)) #f se)
724                        (let* ((ms (map (lambda (b)
725                                          (list
726                                           (car b)
727                                           #f
728                                           (##sys#er-transformer
729                                            (eval/meta (cadr b)))))
730                                        (cadr x) ) )
731                               (se2 (append ms se)) )
732                          (for-each
733                           (lambda (sb)
734                             (set-car! (cdr sb) se2) )
735                           ms)
736                          (walk
737                           (##sys#canonicalize-body (cddr x) se2)
738                           se2 dest)))
739                               
740                       ((define-syntax)
741                        (##sys#check-syntax
742                         'define-syntax x
743                         (if (pair? (cadr x))
744                             '(_ (variable . lambda-list) . #(_ 1))
745                             '(_ variable _) )
746                         #f se)
747                        (let* ((var (if (pair? (cadr x)) (caadr x) (cadr x)))
748                               (body (if (pair? (cadr x))
749                                         `(,(macro-alias 'lambda se) ,(cdadr x) ,@(cddr x))
750                                         (caddr x)))
751                               (name (lookup var se)))
752                          (##sys#register-syntax-export name (##sys#current-module) body)
753                          (##sys#extend-macro-environment
754                           name
755                           (##sys#current-environment)
756                           (##sys#er-transformer (eval/meta body)))
757                          (walk
758                           (if ##sys#enable-runtime-macros
759                               `(##sys#extend-macro-environment
760                                 ',var
761                                 (##sys#current-environment)
762                                 (##sys#er-transformer ,body)) ;*** possibly wrong se?
763                               '(##core#undefined) )
764                           se dest)) )
765
766                       ((define-compiled-syntax)
767                        (##sys#check-syntax
768                         'define-compiled-syntax x
769                         (if (pair? (cadr x))
770                             '(_ (variable . lambda-list) . #(_ 1))
771                             '(_ variable _) )
772                         #f se)
773                        (let* ((var (if (pair? (cadr x)) (caadr x) (cadr x)))
774                               (body (if (pair? (cadr x))
775                                         `(,(macro-alias 'lambda se) ,(cdadr x) ,@(cddr x))
776                                         (caddr x)))
777                               (name (lookup var se)))
778                          (##sys#extend-macro-environment
779                           name
780                           (##sys#current-environment)
781                           (##sys#er-transformer (eval/meta body)))
782                          (##sys#register-syntax-export name (##sys#current-module) body)
783                          (walk
784                           `(##sys#extend-macro-environment
785                             ',var
786                             (##sys#current-environment)
787                             (##sys#er-transformer
788                              ,body)) ;*** possibly wrong se?
789                           se dest)))
790
791                       ((##core#define-rewrite-rule)
792                        (let ((name (##sys#strip-syntax (cadr x) se #t))
793                              (re (caddr x)))
794                          (##sys#put! name '##compiler#intrinsic 'rewrite)
795                          (rewrite 
796                           name 8 
797                           (eval/meta re))
798                          '(##core#undefined)))
799
800                       ((##core#module)
801                        (let* ((name (lookup (cadr x) se))
802                               (exports 
803                                (or (eq? #t (caddr x))
804                                    (map (lambda (exp)
805                                           (cond ((symbol? exp) exp)
806                                                 ((and (pair? exp)
807                                                       (let loop ((exp exp))
808                                                         (or (null? exp)
809                                                             (and (symbol? (car exp))
810                                                                  (loop (cdr exp))))))
811                                                  exp)
812                                                 (else
813                                                  (##sys#syntax-error-hook
814                                                   'module
815                                                   "invalid export syntax" exp name))))
816                                         (##sys#strip-syntax (caddr x))))))
817                          (when (##sys#current-module)
818                            (##sys#syntax-error-hook 'module "modules may not be nested" name))
819                          (let-values (((body mreg)
820                                        (parameterize ((##sys#current-module 
821                                                        (##sys#register-module name exports) )
822                                                       (##sys#current-environment '())
823                                                       (##sys#macro-environment ##sys#initial-macro-environment))
824                                            (let loop ((body (cdddr x)) (xs '()))
825                                              (cond
826                                               ((null? body)
827                                                (##sys#finalize-module (##sys#current-module))
828                                                (cond ((assq name import-libraries) =>
829                                                       (lambda (il)
830                                                         (when verbose-mode
831                                                           (print "generating import library " (cdr il) " for module "
832                                                                  name " ..."))
833                                                         (with-output-to-file (cdr il)
834                                                           (lambda ()
835                                                             (for-each
836                                                              pretty-print
837                                                              (##sys#compiled-module-registration
838                                                               (##sys#current-module))))) 
839                                                         (values
840                                                          (reverse xs)
841                                                          '((##core#undefined)))))
842                                                      (else
843                                                       (values
844                                                        (reverse xs)
845                                                        (if standalone-executable
846                                                            '()
847                                                            (##sys#compiled-module-registration (##sys#current-module)))))))
848                                               (else
849                                                (when (and (pair? body)
850                                                           (null? xs)
851                                                           (pair? (car body))
852                                                           (symbol? (caar body))
853                                                           (let ((imp (or (lookup (caar body) se) (caar body))))
854                                                             (and (not (memq imp '(import import-for-syntax)))
855                                                                  ;; can it get any uglier? yes, it can
856                                                                  (not (eq? imp (cdr (assq 'import ##sys#initial-macro-environment))))
857                                                                  (not (eq? imp (cdr (assq 'import-for-syntax ##sys#initial-macro-environment)))))))
858                                                  (compiler-warning 
859                                                   'syntax
860                                                   "module body of `~s' does not begin with `import' form - maybe unintended?"
861                                                   name))
862                                                (loop 
863                                                 (cdr body)
864                                                 (cons (walk 
865                                                        (car body)
866                                                        (##sys#current-environment)
867                                                        #f)
868                                                       xs))))))))
869                            (canonicalize-begin-body
870                             (append
871                              (parameterize ((##sys#current-module #f)
872                                             (##sys#macro-environment (##sys#meta-macro-environment)))
873                                (map
874                                 (lambda (x)
875                                   (walk x (##sys#current-meta-environment) #f) )
876                                 mreg))
877                              body)))))
878
879                       ((##core#named-lambda)
880                        (walk `(,(macro-alias 'lambda se) ,@(cddr x)) se (cadr x)) )
881
882                       ((##core#loop-lambda)
883                        (let* ([vars (cadr x)]
884                               [obody (cddr x)]
885                               [aliases (map gensym vars)]
886                               (se2 (append (map cons vars aliases) se))
887                               [body 
888                                (walk 
889                                 (##sys#canonicalize-body obody se2)
890                                 se2 #f) ] )
891                          (set-real-names! aliases vars)
892                          `(lambda ,aliases ,body) ) )
893
894                        ((set! ##core#set!) 
895                         (##sys#check-syntax 'set! x '(_ variable _) #f se)
896                         (let* ([var0 (cadr x)]
897                                [var (lookup var0 se)]
898                                [ln (get-line x)]
899                                [val (caddr x)] )
900                           (when (memq var unlikely-variables)
901                             (compiler-warning 
902                              'var
903                              "assignment to variable `~s' possibly unintended"
904                              var))
905                           (cond ((assq var foreign-variables)
906                                   => (lambda (fv)
907                                        (let ([type (second fv)]
908                                              [tmp (gensym)] )
909                                          (walk
910                                           `(let ([,tmp ,(foreign-type-convert-argument val type)])
911                                              (##core#inline_update 
912                                               (,(third fv) ,type)
913                                               ,(foreign-type-check tmp type) ) )
914                                           se #f))))
915                                 ((assq var location-pointer-map)
916                                  => (lambda (a)
917                                       (let* ([type (third a)]
918                                              [tmp (gensym)] )
919                                         (walk
920                                          `(let ([,tmp ,(foreign-type-convert-argument val type)])
921                                             (##core#inline_loc_update 
922                                              (,type)
923                                              ,(second a)
924                                              ,(foreign-type-check tmp type) ) )
925                                          se #f))))
926                                 (else
927                                  (when (eq? var var0) ; global?
928                                    (set! var (##sys#alias-global-hook var #t))
929                                    (when safe-globals-flag
930                                      (mark-variable var '##compiler#always-bound-to-procedure)
931                                      (mark-variable var '##compiler#always-bound))
932                                    (when (macro? var)
933                                      (compiler-warning 
934                                       'var "assigned global variable `~S' is a macro ~A"
935                                       var
936                                       (if ln (sprintf "in line ~S" ln) "") )
937                                      (when undefine-shadowed-macros (undefine-macro! var) ) ) )
938                                  (when (keyword? var)
939                                    (compiler-warning 'syntax "assignment to keyword `~S'" var) )
940                                  (when (pair? var) ; macro
941                                    (syntax-error
942                                     'set! "assignment to syntactic identifier" var))
943                                  `(set! ,var ,(walk val se var0))))))
944
945                        ((##core#inline)
946                         `(##core#inline ,(unquotify (cadr x) se) ,@(mapwalk (cddr x) se)))
947
948                        ((##core#inline_allocate)
949                         `(##core#inline_allocate 
950                           ,(map (cut unquotify <> se) (second x))
951                           ,@(mapwalk (cddr x) se)))
952
953                        ((##core#inline_update)
954                         `(##core#inline_update ,(cadr x) ,(walk (caddr x) se #f)) )
955
956                        ((##core#inline_loc_update)
957                         `(##core#inline_loc_update 
958                           ,(cadr x) 
959                           ,(walk (caddr x) se #f)
960                           ,(walk (cadddr x) se #f)) )
961
962                        ((##core#compiletimetoo ##core#elaborationtimetoo)
963                         (let ((exp (cadr x)))
964                           (eval/meta exp)
965                           (walk exp se dest) ) )
966
967                        ((##core#compiletimeonly ##core#elaborationtimeonly)
968                         (eval/meta (cadr x))
969                         '(##core#undefined) )
970
971                        ((begin) 
972                         (##sys#check-syntax 'begin x '(begin . #(_ 0)) #f se)
973                         (if (pair? (cdr x))
974                             (canonicalize-begin-body
975                              (let fold ([xs (cdr x)])
976                                (let ([x (car xs)]
977                                      [r (cdr xs)] )
978                                  (if (null? r)
979                                      (list (walk x se dest))
980                                      (cons (walk x se #f) (fold r)) ) ) ) )
981                             '(##core#undefined) ) )
982
983                        ((foreign-lambda)
984                         (walk (expand-foreign-lambda x) se dest) )
985
986                        ((foreign-safe-lambda)
987                         (walk (expand-foreign-callback-lambda x) se dest) )
988
989                        ((foreign-lambda*)
990                         (walk (expand-foreign-lambda* x) se dest) )
991
992                        ((foreign-safe-lambda*)
993                         (walk (expand-foreign-callback-lambda* x) se dest) )
994
995                        ((foreign-primitive)
996                         (walk (expand-foreign-primitive x) se dest) )
997
998                        ((define-foreign-variable)
999                         (let* ([var (##sys#strip-syntax (second x))]
1000                                [type (third x)]
1001                                [name (if (pair? (cdddr x))
1002                                          (fourth x)
1003                                          (symbol->string var) ) ] )
1004                           (set! foreign-variables
1005                             (cons (list var type
1006                                         (if (string? name)
1007                                             name 
1008                                             (symbol->string name)))
1009                                   foreign-variables))
1010                           '(##core#undefined) ) )
1011
1012                        ((define-foreign-type)
1013                         (let ([name (second x)]
1014                               [type (third x)] 
1015                               [conv (cdddr x)] )
1016                           (cond [(pair? conv)
1017                                  (let ([arg (gensym)]
1018                                        [ret (gensym)] )
1019                                    (##sys#hash-table-set! foreign-type-table name (vector type arg ret))
1020                                    (mark-variable arg '##compiler#always-bound)
1021                                    (mark-variable ret '##compiler#always-bound)
1022                                    (hide-variable arg)
1023                                    (hide-variable ret)
1024                                    (walk
1025                                     `(,(macro-alias 'begin se)
1026                                        (define ,arg ,(first conv))
1027                                        (define
1028                                         ,ret 
1029                                         ,(if (pair? (cdr conv)) (second conv) '##sys#values)) ) 
1030                                     se dest) ) ]
1031                                 [else
1032                                  (##sys#hash-table-set! foreign-type-table name type)
1033                                  '(##core#undefined) ] ) ) )
1034
1035                        ((define-external-variable)
1036                         (let* ([sym (second x)]
1037                                [name (symbol->string sym)]
1038                                [type (third x)] 
1039                                [exported (fourth x)]
1040                                [rname (make-random-name)] )
1041                           (unless exported (set! name (symbol->string (fifth x))))
1042                           (set! external-variables (cons (vector name type exported) external-variables))
1043                           (set! foreign-variables
1044                             (cons (list rname 'c-pointer (string-append "&" name))
1045                                   foreign-variables) )
1046                           (set! external-to-pointer (alist-cons sym rname external-to-pointer))
1047                           '(##core#undefined) ) )
1048
1049                        ((##core#let-location)
1050                         (let* ([var (second x)]
1051                                [type (third x)]
1052                                [alias (gensym)]
1053                                [store (gensym)] 
1054                                [init (and (pair? (cddddr x)) (fourth x))] )
1055                           (set-real-name! alias var)
1056                           (set! location-pointer-map
1057                             (cons (list alias store type) location-pointer-map) )
1058                           (walk
1059                            `(let (,(let ([size (words (estimate-foreign-result-location-size type))])
1060                                      ;; Add 2 words: 1 for the header, 1 for double-alignment:
1061                                      ;; Note: C_a_i_bytevector takes number of words, not bytes
1062                                      (list
1063                                       store
1064                                       `(##core#inline_allocate
1065                                         ("C_a_i_bytevector" ,(+ 2 size))
1066                                         ',size)) ) )
1067                               (,(macro-alias 'begin se)
1068                                ,@(if init
1069                                      `((##core#set! ,alias ,init))
1070                                      '() )
1071                                ,(if init (fifth x) (fourth x)) ) )
1072                            (alist-cons var alias se)
1073                            dest) ) )
1074
1075                        ((##core#define-inline)
1076                         (let* ((name (second x))
1077                                (val `(##core#lambda ,@(cdaddr x))))
1078                             (##sys#hash-table-set! inline-table name val)
1079                             (set! inline-table-used #t)
1080                             '(##core#undefined)))
1081
1082                        ((define-constant)
1083                         (let* ([name (second x)]
1084                                [valexp (third x)]
1085                                [val (handle-exceptions ex
1086                                         ;; could show line number here
1087                                         (quit "error in constant evaluation of ~S for named constant ~S" 
1088                                               valexp name)
1089                                       (if (collapsable-literal? valexp)
1090                                           valexp
1091                                           (eval
1092                                            `(,(macro-alias 'let se)
1093                                              ,defconstant-bindings ,valexp)) ) ) ] )
1094                           (set! constants-used #t)
1095                           (set! defconstant-bindings (cons (list name `',val) defconstant-bindings))
1096                           (cond [(collapsable-literal? val)
1097                                  (##sys#hash-table-set! constant-table name (list val))
1098                                  '(##core#undefined) ]
1099                                 [else
1100                                  (let ([var (gensym "constant")])
1101                                    (##sys#hash-table-set! constant-table name (list var))
1102                                    (hide-variable var)
1103                                    (mark-variable var '##compiler#constant)
1104                                    (mark-variable var '##compiler#always-bound)
1105                                    (walk `(define ,var ',val) se #f) ) ] ) ) )
1106
1107                        ((##core#declare)
1108                         (walk
1109                          `(,(macro-alias 'begin se)
1110                             ,@(map (lambda (d)
1111                                      (process-declaration d se))
1112                                    (cdr x) ) )
1113                          '() #f) )
1114             
1115                        ((##core#foreign-callback-wrapper)
1116                         (let-values ([(args lam) (split-at (cdr x) 4)])
1117                           (let* ([lam (car lam)]
1118                                  [name (cadr (first args))]
1119                                  [rtype (cadr (third args))]
1120                                  [atypes (cadr (fourth args))]
1121                                  [vars (second lam)] )
1122                             (if (valid-c-identifier? name)
1123                                 (set! callback-names (cons name callback-names))
1124                                 (quit "name `~S' of external definition is not a valid C identifier"
1125                                       name) )
1126                             (when (or (not (proper-list? vars)) 
1127                                       (not (proper-list? atypes))
1128                                       (not (= (length vars) (length atypes))) )
1129                               (syntax-error 
1130                                "non-matching or invalid argument list to foreign callback-wrapper"
1131                                vars atypes) )
1132                             `(##core#foreign-callback-wrapper
1133                               ,@(mapwalk args se)
1134                               ,(walk `(##core#lambda
1135                                        ,vars
1136                                        (,(macro-alias 'let se)
1137                                         ,(let loop ([vars vars] [types atypes])
1138                                            (if (null? vars)
1139                                                '()
1140                                                (let ([var (car vars)]
1141                                                      [type (car types)] )
1142                                                  (cons
1143                                                   (list
1144                                                    var
1145                                                    (foreign-type-convert-result
1146                                                     (finish-foreign-result (final-foreign-type type) var)
1147                                                     type) )
1148                                                   (loop (cdr vars) (cdr types)) ) ) ) )
1149                                         ,(foreign-type-convert-argument
1150                                           `(,(macro-alias 'let se)
1151                                             ()
1152                                             ,@(cond
1153                                                ((member
1154                                                  rtype
1155                                                  '((const nonnull-c-string) 
1156                                                    (const nonnull-unsigned-c-string)
1157                                                    nonnull-unsigned-c-string
1158                                                    nonnull-c-string))
1159                                                 `((##sys#make-c-string
1160                                                    (,(macro-alias 'let se)
1161                                                     () ,@(cddr lam)))))
1162                                                ((member
1163                                                  rtype
1164                                                  '((const c-string*)
1165                                                    (const unsigned-c-string*)
1166                                                    unsigned-c-string*
1167                                                    c-string*
1168                                                    c-string-list
1169                                                    c-string-list*))
1170                                                 (syntax-error
1171                                                  "not a valid result type for callback procedures"
1172                                                  rtype
1173                                                  name) )
1174                                                ((member
1175                                                  rtype
1176                                                  '(c-string
1177                                                    (const unsigned-c-string)
1178                                                    unsigned-c-string
1179                                                    (const c-string)) )
1180                                                 `((,(macro-alias 'let se)
1181                                                    ((r (,(macro-alias 'let se)
1182                                                         () ,@(cddr lam))))
1183                                                    (,(macro-alias 'and se)
1184                                                     r 
1185                                                     (##sys#make-c-string r)) ) ) )
1186                                                (else (cddr lam)) ) )
1187                                           rtype) ) )
1188                                      se #f) ) ) ) )
1189
1190                        (else
1191                         (let ([handle-call
1192                                (lambda ()
1193                                  (let* ([x2 (mapwalk x se)]
1194                                         [head2 (car x2)]
1195                                         [old (##sys#hash-table-ref line-number-database-2 head2)] )
1196                                    (when ln
1197                                      (##sys#hash-table-set!
1198                                       line-number-database-2
1199                                       head2
1200                                       (cons name (alist-cons x2 ln (if old (cdr old) '()))) ) )
1201                                    x2) ) ] )
1202
1203                           (cond [(eq? 'location name)
1204                                  (##sys#check-syntax 'location x '(location _) #f se)
1205                                  (let ([sym (cadr x)])
1206                                    (if (symbol? sym)
1207                                        (cond [(assq (lookup sym se) location-pointer-map)
1208                                               => (lambda (a)
1209                                                    (walk
1210                                                     `(##sys#make-locative ,(second a) 0 #f 'location)
1211                                                     se #f) ) ]
1212                                              [(assq sym external-to-pointer) 
1213                                               => (lambda (a) (walk (cdr a) se #f)) ]
1214                                              [(memq sym callback-names)
1215                                               `(##core#inline_ref (,(symbol->string sym) c-pointer)) ]
1216                                              [else
1217                                               (walk `(##sys#make-locative ,sym 0 #f 'location) se #f) ] )
1218                                        (walk `(##sys#make-locative ,sym 0 #f 'location) se #f) ) ) ]
1219                                 
1220                                 [else (handle-call)] ) ) ) ) ] ) ) ) )
1221
1222          ((not (proper-list? x))
1223           (syntax-error "malformed expression" x) )
1224
1225          ((constant? (car x))
1226           (emit-syntax-trace-info x #f)
1227           (compiler-warning 'syntax "literal in operator position: ~S" x) 
1228           (mapwalk x se) )
1229
1230          ((and (pair? (car x))
1231                (symbol? (caar x))
1232                (eq? 'lambda (or (lookup (caar x) se) (caar x))))
1233           (let ([lexp (car x)]
1234                 [args (cdr x)] )
1235             (emit-syntax-trace-info x #f)
1236             (##sys#check-syntax 'lambda lexp '(lambda lambda-list . #(_ 1)) #f se)
1237             (let ([llist (cadr lexp)])
1238               (if (and (proper-list? llist) (= (length llist) (length args)))
1239                   (walk `(,(macro-alias 'let se)
1240                           ,(map list llist args) ,@(cddr lexp)) se dest)
1241                   (let ((var (gensym 't)))
1242                     (walk
1243                      `(,(macro-alias 'let se)
1244                        ((,var ,(car x)))
1245                        (,var ,@(cdr x)) )
1246                      se dest) ) ) ) ) )
1247         
1248          (else
1249           (emit-syntax-trace-info x #f)
1250           (mapwalk x se)) ) )
1251 
1252  (define (mapwalk xs se)
1253    (map (lambda (x) (walk x se #f)) xs) )
1254
1255  (when (memq 'c debugging-chicken) (newline) (pretty-print exp))
1256  (##sys#clear-trace-buffer)
1257  ;; Process visited definitions and main expression:
1258  (walk 
1259   `(,(macro-alias 'begin '())
1260      ,@(let ([p (reverse pending-canonicalizations)])
1261          (set! pending-canonicalizations '())
1262          p)
1263      ,(begin
1264         (set! extended-bindings (append internal-bindings extended-bindings))
1265         exp) )
1266   (##sys#current-environment)
1267   #f) )
1268
1269
1270(define (process-declaration spec se)   ; se unused in the moment
1271  (define (check-decl spec minlen . maxlen)
1272    (let ([n (length (cdr spec))])
1273      (if (or (< n minlen) (> n (optional maxlen 99999)))
1274          (syntax-error "invalid declaration" spec) ) ) ) 
1275  (define (stripa x)                    ; global aliasing
1276    (##sys#strip-syntax x se #t))
1277  (define (strip x)                     ; raw symbol
1278    (##sys#strip-syntax x se))
1279  (call-with-current-continuation
1280   (lambda (return)
1281     (unless (pair? spec)
1282       (syntax-error "invalid declaration specification" spec) )
1283     ;(pp `(DECLARE: ,(strip spec)))
1284     (case (##sys#strip-syntax (car spec)) ; no global aliasing
1285       ((uses)
1286        (let ((us (strip (cdr spec))))
1287          (apply register-feature! us)
1288          (when (pair? us)
1289            (##sys#hash-table-update! 
1290             file-requirements 'static
1291             (cut lset-union eq? us <>) 
1292             (lambda () us))
1293            (let ((units (map (lambda (u) (string->c-identifier (stringify u))) us)))
1294              (set! used-units (append used-units units)) ) ) ) )
1295       ((unit)
1296        (check-decl spec 1 1)
1297        (let* ([u (strip (cadr spec))]
1298               [un (string->c-identifier (stringify u))] )
1299          (when (and unit-name (not (string=? unit-name un)))
1300            (compiler-warning 'usage "unit was already given a name (new name is ignored)") )
1301          (set! unit-name un) ) )
1302       ((standard-bindings)
1303        (if (null? (cdr spec))
1304            (set! standard-bindings default-standard-bindings)
1305            (set! standard-bindings (append (stripa (cdr spec)) standard-bindings)) ) )
1306       ((extended-bindings)
1307        (if (null? (cdr spec))
1308            (set! extended-bindings default-extended-bindings)
1309            (set! extended-bindings (append (stripa (cdr spec)) extended-bindings)) ) )
1310       ((usual-integrations)     
1311        (cond [(null? (cdr spec))
1312               (set! standard-bindings default-standard-bindings)
1313               (set! extended-bindings default-extended-bindings) ]
1314              [else
1315               (let ([syms (stripa (cdr spec))])
1316                 (set! standard-bindings (lset-intersection eq? syms default-standard-bindings))
1317                 (set! extended-bindings (lset-intersection eq? syms default-extended-bindings)) ) ] ) )
1318       ((number-type)
1319        (check-decl spec 1 1)
1320        (set! number-type (strip (cadr spec))))
1321       ((fixnum fixnum-arithmetic) (set! number-type 'fixnum))
1322       ((generic) (set! number-type 'generic))
1323       ((unsafe) (set! unsafe #t))
1324       ((safe) (set! unsafe #f))
1325       ((no-bound-checks) (set! no-bound-checks #t))
1326       ((no-argc-checks) (set! no-argc-checks #t))
1327       ((no-procedure-checks) (set! no-procedure-checks #t))
1328       ((interrupts-enabled) (set! insert-timer-checks #t))
1329       ((disable-interrupts) (set! insert-timer-checks #f))
1330       ((disable-warning)
1331        (set! disabled-warnings
1332          (append (strip (cdr spec)) disabled-warnings)))
1333       ((always-bound) 
1334        (for-each (cut mark-variable <> '##compiler#always-bound) (stripa (cdr spec))))
1335       ((safe-globals) (set! safe-globals-flag #t))
1336       ((no-procedure-checks-for-usual-bindings)
1337        (for-each
1338         (cut mark-variable <> '##compiler#always-bound-to-procedure)
1339         (append default-standard-bindings default-extended-bindings))
1340        (for-each
1341         (cut mark-variable <> '##compiler#always-bound)
1342         (append default-standard-bindings default-extended-bindings)))
1343       ((bound-to-procedure)
1344        (let ((vars (stripa (cdr spec))))
1345          (for-each (cut mark-variable <> '##compiler#always-bound-to-procedure) vars)
1346          (for-each (cut mark-variable <> '##compiler#always-bound) vars)))
1347       ((foreign-declare)
1348        (let ([fds (cdr spec)])
1349          (if (every string? fds)
1350              (set! foreign-declarations (append foreign-declarations fds))
1351              (syntax-error "invalid declaration" spec) ) ) )
1352       ((c-options)
1353        (emit-control-file-item `(c-options ,@(strip (cdr spec)))) )
1354       ((link-options)
1355        (emit-control-file-item `(link-options ,@(strip (cdr spec))) ) )
1356       ((post-process)
1357        (emit-control-file-item
1358         (let ([file (pathname-strip-extension source-filename)])
1359           `(post-process ,@(map (cut string-substitute "\\$@" file <>) (cdr spec))) ) ) )
1360       ((block) (set! block-compilation #t))
1361       ((separate) (set! block-compilation #f))
1362       ((keep-shadowed-macros) (set! undefine-shadowed-macros #f))
1363       ((unused)
1364        (for-each (cut mark-variable <> '##compiler#unused) (stripa (cdr spec))))
1365       ((not)
1366        (check-decl spec 1)
1367        (case (##sys#strip-syntax (second spec)) ; strip all
1368          [(standard-bindings)
1369           (if (null? (cddr spec))
1370               (set! standard-bindings '())
1371               (set! standard-bindings
1372                 (lset-difference eq? default-standard-bindings
1373                                  (stripa (cddr spec))))) ]
1374          [(extended-bindings)
1375           (if (null? (cddr spec))
1376               (set! extended-bindings '())
1377               (set! extended-bindings 
1378                 (lset-difference eq? default-extended-bindings
1379                                  (stripa (cddr spec))) )) ]
1380          [(inline)
1381           (if (null? (cddr spec))
1382               (set! inline-locally #f)
1383               (for-each
1384                (cut mark-variable <> '##compiler#inline 'no)
1385                (stripa (cddr spec)))) ]
1386          [(usual-integrations)     
1387           (cond [(null? (cddr spec))
1388                  (set! standard-bindings '())
1389                  (set! extended-bindings '()) ]
1390                 [else
1391                  (let ([syms (stripa (cddr spec))])
1392                    (set! standard-bindings (lset-difference eq? default-standard-bindings syms))
1393                    (set! extended-bindings (lset-difference eq? default-extended-bindings syms)) ) ] ) ]
1394          ((inline-global)
1395           (if (null? (cddr spec))
1396               (set! inline-globally #f)
1397               (for-each
1398                (cut mark-variable <> '##compiler#inline-global 'no)
1399                (stripa (cddr spec)))))
1400          [else
1401           (check-decl spec 1 1)
1402           (let ((id (strip (cadr spec))))
1403             (case id
1404               [(interrupts-enabled) (set! insert-timer-checks #f)]
1405               [(safe) (set! unsafe #t)]
1406               [else (compiler-warning 'syntax "illegal declaration specifier `~s'" id)]))]))
1407       ((compile-syntax 
1408         run-time-macros)               ; DEPRECATED
1409        (set! ##sys#enable-runtime-macros #t))
1410       ((block-global hide) 
1411        (let ([syms (stripa (cdr spec))])
1412          (if (null? syms)
1413              (set! block-compilation #t)
1414              (for-each hide-variable syms))))
1415       ((export)
1416        (set! block-compilation #t)
1417        (let ((syms (stripa (cdr spec))))
1418          (for-each export-variable syms)))
1419       ((emit-external-prototypes-first)
1420        (set! external-protos-first #t) )
1421       ((lambda-lift) (set! do-lambda-lifting #t))
1422       ((inline)
1423        (if (null? (cdr spec))
1424            (set! inline-locally #t)
1425            (for-each
1426             (cut mark-variable <> '##compiler#inline 'yes)
1427             (stripa (cdr spec)))))
1428       ((inline-limit)
1429        (check-decl spec 1 1)
1430        (let ([n (cadr spec)])
1431          (if (number? n)
1432              (set! inline-max-size n)
1433              (compiler-warning 
1434               'syntax
1435               "invalid argument to `inline-limit' declaration: ~s" spec) ) ) )
1436       ((constant)
1437        (let ((syms (cdr spec)))
1438          (if (every symbol? syms)
1439              (set! constant-declarations (append syms constant-declarations))
1440              (quit "invalid arguments to `constant' declaration: ~S" spec)) ) )
1441       ((emit-import-library)
1442        (set! import-libraries
1443          (append
1444           import-libraries
1445           (map (lambda (il)
1446                  (cond ((symbol? il)
1447                         (cons il (string-append (symbol->string il) ".import.scm")) )
1448                        ((and (list? il) (= 2 (length il))
1449                              (symbol? (car il)) (string (cadr il)))
1450                         (cons (car il) (cadr il))) 
1451                        (else
1452                         (compiler-warning 
1453                          'syntax
1454                          "invalid import-library specification: ~s" il))))
1455                (strip (cdr spec))))))
1456       ((profile)
1457        (set! emit-profile #t)
1458        (cond ((null? (cdr spec))
1459               (set! profiled-procedures 'all) )
1460              (else
1461               (set! profiled-propcedures 'some)
1462               (for-each
1463                (cut mark-variable <> '##compiler#profile)
1464                (stripa (cdr spec))))))
1465       ((local)
1466        (cond ((null? (cdr spec))
1467               (set! local-definitions #t) )
1468              (else
1469               (for-each
1470                (cut mark-variable <> '##compiler#local)
1471                (stripa (cdr spec))))))
1472       ((inline-global)
1473        (if (null? (cdr spec))
1474            (set! inline-globally #t)
1475            (for-each
1476             (cut mark-variable <> '##compiler#inline-global 'yes)
1477             (stripa (cdr spec)))))
1478       (else (compiler-warning 'syntax "illegal declaration specifier `~s'" spec)) )
1479     '(##core#undefined) ) ) )
1480
1481
1482;;; Expand "foreign-lambda"/"foreign-callback-lambda" forms and add item to stub-list:
1483
1484(define-record-type foreign-stub
1485  (make-foreign-stub id return-type name argument-types argument-names body cps callback)
1486  foreign-stub?
1487  (id foreign-stub-id)                  ; symbol
1488  (return-type foreign-stub-return-type)          ; type-specifier
1489  (name foreign-stub-name)                        ; string or #f
1490  (argument-types foreign-stub-argument-types) ; (type-specifier...)
1491  (argument-names foreign-stub-argument-names) ; #f or (symbol ...)
1492  (body foreign-stub-body)                     ; #f or string
1493  (cps foreign-stub-cps)                       ; boolean
1494  (callback foreign-stub-callback))            ; boolean
1495
1496(define (create-foreign-stub rtype sname argtypes argnames body callback cps)
1497  (let* ([params (list-tabulate (length argtypes) (lambda (x) (gensym 'a)))]
1498         [f-id (gensym 'stub)]
1499         [bufvar (gensym)] 
1500         [rsize (estimate-foreign-result-size rtype)] )
1501    (set-real-name! f-id #t)
1502    (set! foreign-lambda-stubs 
1503      (cons (make-foreign-stub f-id rtype sname argtypes argnames body cps callback)
1504            foreign-lambda-stubs) )
1505    (let ([rsize (if callback (+ rsize 24) rsize)] ; 24 -> has to hold cons on 64-bit platforms!
1506          [head (if cps
1507                    `((##core#primitive ,f-id))
1508                    `(##core#inline ,f-id) ) ]
1509          [rest (map (lambda (p t) (foreign-type-check (foreign-type-convert-argument p t) t)) params argtypes)] )
1510      `(lambda ,params
1511         ;; Do minor GC (if callback) to make room on stack:
1512         ,@(if callback '((##sys#gc #f)) '())
1513         ,(if (zero? rsize) 
1514              (foreign-type-convert-result (append head (cons '(##core#undefined) rest)) rtype)
1515              (let ([ft (final-foreign-type rtype)]
1516                    [ws (words rsize)] )
1517                `(let ([,bufvar (##core#inline_allocate ("C_a_i_bytevector" ,(+ 2 ws)) ',ws)])
1518                   ,(foreign-type-convert-result
1519                     (finish-foreign-result ft (append head (cons bufvar rest)))
1520                     rtype) ) ) ) ) ) ) )
1521
1522(define (expand-foreign-lambda exp)
1523  (let* ([name (third exp)]
1524         [sname (cond ((symbol? name) (symbol->string name))
1525                      ((string? name) name)
1526                      (else (quit "name `~s' of foreign procedure has wrong type" name)) ) ]
1527         [rtype (second exp)]
1528         [argtypes (cdddr exp)] )
1529    (create-foreign-stub rtype sname argtypes #f #f #f #f) ) )
1530
1531(define (expand-foreign-callback-lambda exp)
1532  (let* ([name (third exp)]
1533         [sname (cond ((symbol? name) (symbol->string name))
1534                      ((string? name) name)
1535                      (else (quit "name `~s' of foreign procedure has wrong type" name)) ) ]
1536         [rtype (second exp)]
1537         [argtypes (cdddr exp)] )
1538    (create-foreign-stub rtype sname argtypes #f #f #t #t) ) )
1539
1540(define (expand-foreign-lambda* exp)
1541  (let* ([rtype (second exp)]
1542         [args (third exp)]
1543         [body (apply string-append (cdddr exp))]
1544         [argtypes (map car args)]
1545         [argnames (map cadr args)] )
1546    (create-foreign-stub rtype #f argtypes argnames body #f #f) ) )
1547
1548(define (expand-foreign-callback-lambda* exp)
1549  (let* ([rtype (second exp)]
1550         [args (third exp)]
1551         [body (apply string-append (cdddr exp))]
1552         [argtypes (map car args)]
1553         [argnames (map cadr args)] )
1554    (create-foreign-stub rtype #f argtypes argnames body #t #t) ) )
1555
1556(define (expand-foreign-primitive exp)
1557  (let* ([hasrtype (and (pair? (cddr exp)) (not (string? (caddr exp))))]
1558         [rtype (if hasrtype (second exp) 'void)]
1559         [args (if hasrtype (third exp) (second exp))]
1560         [body (apply string-append (if hasrtype (cdddr exp) (cddr exp)))]
1561         [argtypes (map car args)]
1562         [argnames (map cadr args)] )
1563    (create-foreign-stub rtype #f argtypes argnames body #f #t) ) )
1564
1565
1566;;; Traverse expression and update line-number db with all contained calls:
1567
1568(define (update-line-number-database! exp ln)
1569  (define (mapupdate xs)
1570    (let loop ((xs xs))
1571      (if (pair? xs)
1572          (begin
1573            (walk (car xs))
1574            (loop (cdr xs)) ) ) ) )
1575  (define (walk x)
1576    (cond ((not-pair? x))
1577          ((symbol? (car x))
1578           (let* ((name (car x))
1579                  (old (or (##sys#hash-table-ref ##sys#line-number-database name) '())) )
1580             (if (not (assq x old))
1581                 (##sys#hash-table-set! ##sys#line-number-database name (alist-cons x ln old)) )
1582             (mapupdate (cdr x)) ) )
1583          (else (mapupdate x)) ) )
1584  (walk exp) )
1585
1586
1587;;; Convert canonicalized node-graph into continuation-passing-style:
1588
1589(define (perform-cps-conversion node)
1590
1591  (define (cps-lambda id llist subs k)
1592    (let ([t1 (gensym 'k)])
1593      (k (make-node
1594          '##core#lambda (list id #t (cons t1 llist) 0)
1595          (list (walk (car subs)
1596                      (lambda (r) 
1597                        (make-node '##core#call '(#t) (list (varnode t1) r)) ) ) ) ) ) ) )
1598 
1599  (define (walk n k)
1600    (let ((subs (node-subexpressions n))
1601          (params (node-parameters n)) 
1602          (class (node-class n)) )
1603      (case (node-class n)
1604        ((##core#variable quote ##core#undefined ##core#primitive ##core#global-ref) (k n))
1605        ((if) (let* ((t1 (gensym 'k))
1606                     (t2 (gensym 'r))
1607                     (k1 (lambda (r) (make-node '##core#call '(#t) (list (varnode t1) r)))) )
1608                (make-node 'let
1609                           (list t1)
1610                           (list (make-node '##core#lambda (list (gensym-f-id) #f (list t2) 0) 
1611                                            (list (k (varnode t2))) )
1612                                 (walk (car subs)
1613                                       (lambda (v)
1614                                         (make-node 'if '()
1615                                                    (list v
1616                                                          (walk (cadr subs) k1)
1617                                                          (walk (caddr subs) k1) ) ) ) ) ) ) ) )
1618        ((let)
1619         (let loop ((vars params) (vals subs))
1620           (if (null? vars)
1621               (walk (car vals) k)
1622               (walk (car vals)
1623                     (lambda (r) 
1624                       (make-node 'let
1625                                  (list (car vars))
1626                                  (list r (loop (cdr vars) (cdr vals))) ) ) ) ) ) )
1627        ((lambda ##core#lambda) (cps-lambda (gensym-f-id) (first params) subs k))
1628        ((set!) (let ((t1 (gensym 't)))
1629                  (walk (car subs)
1630                        (lambda (r)
1631                          (make-node 'let (list t1)
1632                                     (list (make-node 'set! (list (first params)) (list r))
1633                                           (k (varnode t1)) ) ) ) ) ) )
1634        ((##core#foreign-callback-wrapper)
1635         (let ([id (gensym-f-id)]
1636               [lam (first subs)] )
1637           (set! foreign-callback-stubs
1638             (cons (apply make-foreign-callback-stub id params) foreign-callback-stubs) )
1639           (cps-lambda id (first (node-parameters lam)) (node-subexpressions lam) k) ) )
1640        ((##core#inline ##core#inline_allocate ##core#inline_ref ##core#inline_update ##core#inline_loc_ref 
1641                        ##core#inline_loc_update)
1642         (walk-inline-call class params subs k) )
1643        ((##core#call) (walk-call (car subs) (cdr subs) params k))
1644        ((##core#callunit) (walk-call-unit (first params) k))
1645        (else (bomb "bad node (cps)")) ) ) )
1646 
1647  (define (walk-call fn args params 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             (walk-arguments
1655              args
1656              (lambda (vars)
1657                (walk fn
1658                      (lambda (r) 
1659                        (make-node '##core#call params (cons* r (varnode t0) vars) ) ) ) ) ) ) ) ) )
1660 
1661  (define (walk-call-unit unitname k)
1662    (let ((t0 (gensym 'k))
1663          (t3 (gensym 'r)) )
1664      (make-node
1665       'let (list t0)
1666       (list (make-node '##core#lambda (list (gensym-f-id) #f (list t3) 0) 
1667                        (list (k (varnode t3))) )
1668             (make-node '##core#callunit (list unitname)
1669                        (list (varnode t0)) ) ) ) ) )
1670
1671  (define (walk-inline-call class op args k)
1672    (walk-arguments
1673     args
1674     (lambda (vars)
1675       (k (make-node class op vars)) ) ) )
1676 
1677  (define (walk-arguments args wk)
1678    (let loop ((args args) (vars '()))
1679      (cond ((null? args) (wk (reverse vars)))
1680            ((atomic? (car args))
1681             (loop (cdr args) (cons (car args) vars)) )
1682            (else
1683             (let ((t1 (gensym 'a)))
1684               (walk (car args)
1685                     (lambda (r)
1686                       (make-node 'let (list t1)
1687                                  (list r
1688                                        (loop (cdr args) 
1689                                              (cons (varnode t1) vars) ) ) ) ) ) ) ) ) ) )
1690 
1691  (define (atomic? n)
1692    (let ((class (node-class n)))
1693      (or (memq class '(quote ##core#variable ##core#undefined ##core#global-ref))
1694          (and (memq class '(##core#inline ##core#inline_allocate ##core#inline_ref ##core#inline_update
1695                                           ##core#inline_loc_ref ##core#inline_loc_update))
1696               (every atomic? (node-subexpressions n)) ) ) ) )
1697 
1698  (walk node values) )
1699
1700
1701;;; Foreign callback stub type:
1702
1703(define-record-type foreign-callback-stub
1704  (make-foreign-callback-stub id name qualifiers return-type argument-types)
1705  foreign-callback-stub?
1706  (id foreign-callback-stub-id)         ; symbol
1707  (name foreign-callback-stub-name)     ; string
1708  (qualifiers foreign-callback-stub-qualifiers) ; string
1709  (return-type foreign-callback-stub-return-type) ; type-specifier
1710  (argument-types foreign-callback-stub-argument-types)) ; (type-specifier ...)
1711
1712
1713;;; Perform source-code analysis:
1714
1715(define (analyze-expression node)
1716  (let ([db (make-vector analysis-database-size '())]
1717        [explicitly-consed '()] )
1718
1719    (define (grow n)
1720      (set! current-program-size (+ current-program-size n)) )
1721
1722    (define (walk n env localenv here call)
1723      (let ((subs (node-subexpressions n))
1724            (params (node-parameters n)) 
1725            (class (node-class n)) )
1726        (grow 1)
1727        (case class
1728          ((quote ##core#undefined ##core#proc) #f)
1729
1730          ((##core#variable)
1731           (let ((var (first params)))
1732             (ref var n)
1733             (unless (memq var localenv)
1734               (grow 1)
1735               (cond ((memq var env) (put! db var 'captured #t))
1736                     ((not (get db var 'global)) 
1737                      (put! db var 'global #t) ) ) ) ) )
1738         
1739          ((##core#global-ref)
1740           (let ((var (first params)))
1741             (ref var n)
1742             (grow 1)
1743             (put! db var 'global #t) ) )
1744         
1745          ((##core#callunit ##core#recurse)
1746           (grow 1)
1747           (walkeach subs env localenv here #f) )
1748
1749          ((##core#call)
1750           (grow 1)
1751           (let ([fun (car subs)])
1752             (if (eq? '##core#variable (node-class fun))
1753                 (let ([name (first (node-parameters fun))])
1754                   (collect! db name 'call-sites (cons here n))
1755                   ;; If call to standard-binding & optimizable rest-arg operator: decrease access count:
1756                   (if (and (intrinsic? name)
1757                            (memq name optimizable-rest-argument-operators) )
1758                       (for-each
1759                        (lambda (arg)
1760                          (and-let* ([(eq? '##core#variable (node-class arg))]
1761                                     [var (first (node-parameters arg))] )
1762                            (when (get db var 'rest-parameter) (count! db var 'o-r/access-count)) ) )
1763                        (cdr subs) ) ) ) )
1764             (walk (first subs) env localenv here #t)
1765             (walkeach (cdr subs) env localenv here #f) ) )
1766
1767          ((let ##core#let)
1768           (let ([env2 (append params localenv env)])
1769             (let loop ([vars params] [vals subs])
1770               (if (null? vars)
1771                   (walk (car vals) env (append params localenv) here #f)
1772                   (let ([var (car vars)]
1773                         [val (car vals)] )
1774                     (put! db var 'home here)
1775                     (assign var val env2 here)
1776                     (walk val env localenv here #f) 
1777                     (loop (cdr vars) (cdr vals)) ) ) ) ) )
1778
1779          ((lambda)
1780           (grow 1)
1781           (decompose-lambda-list
1782            (first params)
1783            (lambda (vars argc rest)
1784              (for-each
1785               (lambda (var) (put! db var 'unknown #t))
1786               vars)
1787              (let ([tl toplevel-scope])
1788                (set! toplevel-scope #f)
1789                (walk (car subs) (append localenv env) vars #f #f)
1790                (set! toplevel-scope tl) ) ) ) )
1791
1792          ((##core#lambda ##core#direct_lambda)
1793           (grow 1)
1794           (decompose-lambda-list
1795            (third params)
1796            (lambda (vars argc rest)
1797              (let ([id (first params)]
1798                    [size0 current-program-size] )
1799                (when here
1800                  (collect! db here 'contains id)
1801                  (put! db id 'contained-in here) )
1802                (for-each
1803                 (lambda (var)
1804                   (put! db var 'home here)
1805                   (put! db var 'unknown #t) )
1806                 vars)
1807                (when rest
1808                  (put! db rest 'rest-parameter
1809                        (if (memq rest rest-parameters-promoted-to-vector)
1810                            'vector
1811                            'list) ) )
1812                (when (simple-lambda-node? n) (put! db id 'simple #t))
1813                (let ([tl toplevel-scope])
1814                  (unless toplevel-lambda-id (set! toplevel-lambda-id id))
1815                  (when (and (second params) (not (eq? toplevel-lambda-id id)))
1816                    (set! toplevel-scope #f)) ; only if non-CPS lambda
1817                  (walk (car subs) (append localenv env) vars id #f)
1818                  (set! toplevel-scope tl)
1819                  ;; decorate ##core#call node with size
1820                  (set-car! (cdddr (node-parameters n)) (- current-program-size size0)) ) ) ) ) )
1821         
1822          ((set! ##core#set!) 
1823           (let* ([var (first params)]
1824                  [val (car subs)] )
1825             (when first-analysis 
1826               (case (variable-mark var '##compiler#intrinsic)
1827                 ((standard)
1828                  (compiler-warning 'redef "redefinition of standard binding `~S'" var) )
1829                 ((extended)
1830                  (compiler-warning 'redef "redefinition of extended binding `~S'" var) ) )
1831               (put! db var 'potential-value val) )
1832             (when (and (not (memq var localenv)) 
1833                        (not (memq var env)) )
1834               (grow 1)
1835               (put! db var 'global #t) )
1836             (assign var val (append localenv env) here)
1837             (unless toplevel-scope (put! db var 'assigned-locally #t))
1838             (put! db var 'assigned #t)
1839             (walk (car subs) env localenv here #f) ) )
1840
1841          ((##core#primitive ##core#inline)
1842           (let ([id (first params)])
1843             (when (and first-analysis here (symbol? id) (##sys#hash-table-ref real-name-table id))
1844               (set-real-name! id here) )
1845             (walkeach subs env localenv here #f) ) )
1846
1847          (else (walkeach subs env localenv here #f)) ) ) )
1848
1849    (define (walkeach xs env lenv here call) 
1850      (for-each (lambda (x) (walk x env lenv here call)) xs) )
1851
1852    (define (assign var val env here)
1853      (cond ((eq? '##core#undefined (node-class val))
1854             (put! db var 'undefined #t) )
1855            ((and (eq? '##core#variable (node-class val))
1856                  (eq? var (first (node-parameters val))) ) )
1857            ((or (memq var env)
1858                 (variable-mark var '##compiler#constant)
1859                 (not (variable-visible? var)))
1860             (let ((props (get-all db var 'unknown 'value))
1861                   (home (get db var 'home)) )
1862               (unless (assq 'unknown props)
1863                 (if (assq 'value props)
1864                     (put! db var 'unknown #t)
1865                     (if (or (not home) (eq? here home))
1866                         (put! db var 'value val)
1867                         (put! db var 'unknown #t) ) ) ) ) )
1868            ((and (or local-definitions
1869                      (variable-mark var '##compiler#local))
1870                  (not (get db var 'unknown)))
1871             (let ((home (get db var 'home)))
1872               (if (or (not home) (eq? here home))
1873                   (put! db var 'local-value val)             
1874                   (put! db var 'unknown #t))))
1875            (else (put! db var 'unknown #t)) ) )
1876   
1877    (define (ref var node)
1878      (collect! db var 'references node) )
1879
1880    (define (quick-put! plist prop val)
1881      (set-cdr! plist (alist-cons prop val (cdr plist))) )
1882
1883    ;; Return true if <id> directly or indirectly contains any of <other-ids>:
1884    (define (contains? id other-ids)
1885      (or (memq id other-ids)
1886          (let ((clist (get db id 'contains)))
1887            (and clist
1888                 (any (lambda (id2) (contains? id2 other-ids)) clist) ) ) ) )
1889
1890    ;; Initialize database:
1891    (initialize-analysis-database db)
1892
1893    ;; Walk toplevel expression-node:
1894    (debugging 'p "analysis traversal phase...")
1895    (set! current-program-size 0)
1896    (walk node '() '() #f #f) 
1897
1898    ;; Complete gathered database information:
1899    (debugging 'p "analysis gathering phase...")
1900    (##sys#hash-table-for-each
1901     (lambda (sym plist)
1902       (let ([unknown #f]
1903             [value #f]
1904             [local-value #f]
1905             [pvalue #f]
1906             [references '()]
1907             [captured #f]
1908             [call-sites '()]
1909             [assigned #f]
1910             [assigned-locally #f]
1911             [undefined #f]
1912             [global #f]
1913             [o-r/access-count 0]
1914             [rest-parameter #f] 
1915             [nreferences 0]
1916             [ncall-sites 0] )
1917
1918         (for-each
1919          (lambda (prop)
1920            (case (car prop)
1921              [(unknown) (set! unknown #t)]
1922              [(references) 
1923               (set! references (cdr prop))
1924               (set! nreferences (length references)) ]
1925              [(captured) (set! captured #t)]
1926              [(potential-value) (set! pvalue (cdr prop))]
1927              [(call-sites)
1928               (set! call-sites (cdr prop))
1929               (set! ncall-sites (length call-sites)) ]
1930              [(assigned) (set! assigned #t)]
1931              [(assigned-locally) (set! assigned-locally #t)]
1932              [(undefined) (set! undefined #t)]
1933              [(global) (set! global #t)]
1934              [(value) (set! value (cdr prop))]
1935              [(local-value) (set! local-value (cdr prop))]
1936              [(o-r/access-count) (set! o-r/access-count (cdr prop))]
1937              [(rest-parameter) (set! rest-parameter #t)] ) )
1938          plist)
1939
1940         (set! value (and (not unknown) value))
1941
1942         ;; If this is the first analysis, register known local or potentially known global lambda-value id's
1943         ;;  along with their names:
1944         (when (and first-analysis 
1945                    (eq? '##core#lambda
1946                         (and-let* ([val (or value (and global pvalue))])
1947                           (node-class val) ) ) )
1948           (set-real-name! (first (node-parameters (or value pvalue))) sym) )
1949
1950         ;; If this is the first analysis and the variable is global and has no references and we are
1951         ;;  in block mode, then issue warning:
1952         (when (and first-analysis 
1953                    global
1954                    (null? references)
1955                    (not (variable-mark sym '##compiler#unused)))
1956           (when assigned-locally
1957             (compiler-warning 'var "local assignment to unused variable `~S' may be unintended" sym) )
1958           (when (and (not (variable-visible? sym))
1959                      (not (variable-mark sym '##compiler#constant)) )
1960             (compiler-warning 'var "global variable `~S' is never used" sym) ) )
1961
1962         ;; Make 'boxed, if 'assigned & 'captured:
1963         (when (and assigned captured)
1964           (quick-put! plist 'boxed #t) )
1965
1966         ;; Make 'contractable, if it has a procedure as known value, has only one use and one call-site and
1967         ;;  if the lambda has no free non-global variables or is an internal lambda. Make 'inlinable if
1968         ;;  use/call count is not 1:
1969         (cond (value
1970                (let ((valparams (node-parameters value)))
1971                  (when (and (eq? '##core#lambda (node-class value))
1972                             (or (not (second valparams))
1973                                 (every 
1974                                  (lambda (v) (get db v 'global))
1975                                  (nth-value 0 (scan-free-variables value)) ) ) )
1976                    (if (and (= 1 nreferences) (= 1 ncall-sites))
1977                        (quick-put! plist 'contractable #t)
1978                        (quick-put! plist 'inlinable #t) ) ) ) )
1979               (local-value
1980                ;; Make 'inlinable, if it is declared local and has a value
1981                (let ((valparams (node-parameters local-value)))
1982                  (when (eq? '##core#lambda (node-class local-value))
1983                    (let-values (((vars hvars) (scan-free-variables local-value)))
1984                      (when (and (get db sym 'global)
1985                                 (pair? hvars))
1986                        (quick-put! plist 'hidden-refs #t))
1987                      (when (or (not (second valparams))
1988                                (every 
1989                                 (lambda (v) (get db v 'global)) 
1990                                 vars))
1991                        (quick-put! plist 'inlinable #t) ) ) ) ) )
1992               ((variable-mark sym '##compiler#inline-global) =>
1993                (lambda (n)
1994                  (when (node? n)
1995                    (cond (assigned
1996                           (debugging
1997                            'i "global inline candidate was assigned and will not be inlined"
1998                            sym)
1999                           (mark-variable sym '##compiler#inline-global 'no))
2000                          (else
2001                           (let ((lparams (node-parameters n)))
2002                             (put! db (first lparams) 'simple #t)
2003                             (quick-put! plist 'inlinable #t)
2004                             (quick-put! plist 'local-value n))))))))
2005
2006         ;; Make 'collapsable, if it has a known constant value which is either collapsable or is only
2007         ;;  referenced once and if no assignments are made:
2008         (when (and value
2009                    ;; (not (assq 'assigned plist)) - If it has a known value, it's assigned just once!
2010                    (eq? 'quote (node-class value)) )
2011           (let ((val (first (node-parameters value))))
2012             (when (or (collapsable-literal? val)
2013                       (= 1 nreferences) )
2014               (quick-put! plist 'collapsable #t) ) ) )
2015               
2016         ;; If it has a known value that is a procedure, and if the number of call-sites is equal to the
2017         ;;  number of references (does not escape), then make all formal parameters 'unused which are
2018         ;;  never referenced or assigned (if no rest parameter exist):
2019         ;;  - also marks the procedure as 'has-unused-parameters (if not in `callback-names')
2020         ;;  - if the procedure is internal (a continuation) do NOT mark unused parameters.
2021         ;;  - also: if procedure has rest-parameter and no unused params, mark f-id as 'explicit-rest.
2022         (when value
2023           (let ([has #f])
2024             (when (and (eq? '##core#lambda (node-class value))
2025                        (= nreferences ncall-sites) )
2026               (let ([lparams (node-parameters value)])
2027                 (when (second lparams)
2028                   (decompose-lambda-list
2029                    (third lparams)
2030                    (lambda (vars argc rest)
2031                      (unless rest
2032                        (for-each
2033                         (lambda (var)
2034                           (cond [(and (not (get db var 'references))
2035                                       (not (get db var 'assigned)) )
2036                                  (put! db var 'unused #t)
2037                                  (set! has #t)
2038                                  #t]
2039                                 [else #f] ) )
2040                         vars) )
2041                      (cond [(and has (not (memq sym callback-names)))
2042                             (put! db (first lparams) 'has-unused-parameters #t) ]
2043                            [rest
2044                             (set! explicitly-consed (cons rest explicitly-consed))
2045                             (put! db (first lparams) 'explicit-rest #t) ] ) ) ) ) ) ) ) )
2046
2047         ;;  Make 'removable, if it has no references and is not assigned to, and if it has either a value that
2048         ;;    does not cause any side-effects or if it is 'undefined:
2049         (when (and (not assigned)
2050                    (null? references)
2051                    (or (and value
2052                             (or (not (eq? '##core#variable (node-class value)))
2053                                 (not (get db (first (node-parameters value)) 'global)) )
2054                             (not (expression-has-side-effects? value db)) )
2055                        undefined) )
2056           (quick-put! plist 'removable #t) )
2057
2058         ;; Make 'replacable, if it has a variable as known value and if either that variable has
2059         ;;  a known value itself, or if it is not captured and referenced only once, the target and
2060         ;;  the source are never assigned and the source is non-global or we are in block-mode:
2061         ;;  - The target-variable is not allowed to be global.
2062         ;;  - The variable that can be substituted for the current one is marked as 'replacing.
2063         ;;    This is done to prohibit beta-contraction of the replacing variable (It wouldn't be there, if
2064         ;;    it was contracted).
2065         (when (and value (not global))
2066           (when (eq? '##core#variable (node-class value))
2067             (let* ([name (first (node-parameters value))]
2068                    [nrefs (get db name 'references)] )
2069               (when (or (and (not (get db name 'unknown)) (get db name 'value))
2070                         (and (not (get db name 'captured))
2071                              nrefs
2072                              (= 1 (length nrefs))
2073                              (not assigned)
2074                              (not (get db name 'assigned)) 
2075                              (or (not (variable-visible? name))
2076                                  (not (get db name 'global))) ) )
2077                 (quick-put! plist 'replacable name) 
2078                 (put! db name 'replacing #t) ) ) ) )
2079
2080         ;; Make 'replacable, if it has a known value of the form: '(lambda (<xvar>) (<kvar> <xvar>))' and
2081         ;;  is an internally created procedure: (See above for 'replacing)
2082         (when (and value (eq? '##core#lambda (node-class value)))
2083           (let ([params (node-parameters value)])
2084             (when (not (second params))
2085               (let ([llist (third params)]
2086                     [body (first (node-subexpressions value))] )
2087                 (when (and (pair? llist) 
2088                            (null? (cdr llist))
2089                            (eq? '##core#call (node-class body)) )
2090                   (let ([subs (node-subexpressions body)])
2091                     (when (= 2 (length subs))
2092                       (let ([v1 (first subs)]
2093                             [v2 (second subs)] )
2094                         (when (and (eq? '##core#variable (node-class v1))
2095                                    (eq? '##core#variable (node-class v2))
2096                                    (eq? (first llist) (first (node-parameters v2))) )
2097                           (let ([kvar (first (node-parameters v1))])
2098                             (quick-put! plist 'replacable kvar)
2099                             (put! db kvar 'replacing #t) ) ) ) ) ) ) ) ) ) )
2100
2101         ;; If a rest-argument, convert 'rest-parameter property to 'vector, if the variable is never
2102         ;;  assigned, and the number of references is identical to the number of accesses in optimizable
2103         ;;  rest-argument operators:
2104         ;; - Add variable to "rest-parameters-promoted-to-vector", because subsequent optimization will
2105         ;;   change variables context (operators applied to it).
2106         (when (and rest-parameter
2107                    (not assigned)
2108                    (= nreferences o-r/access-count) )
2109           (set! rest-parameters-promoted-to-vector (lset-adjoin eq? rest-parameters-promoted-to-vector sym))
2110           (put! db sym 'rest-parameter 'vector) ) ) )
2111
2112     db)
2113
2114    ;; Remove explicitly consed rest parameters from promoted ones:
2115    (set! rest-parameters-promoted-to-vector
2116      (lset-difference eq? rest-parameters-promoted-to-vector explicitly-consed) )
2117
2118    ;; Set original program-size, if this is the first analysis-pass:
2119    (unless original-program-size
2120      (set! original-program-size current-program-size) )
2121    db) )
2122
2123
2124;;; Convert closures to explicit data structures (effectively flattens function-binding structure):
2125
2126(define (perform-closure-conversion node db)
2127  (let ([direct-calls 0]
2128        [customizable '()] )
2129
2130    (define (test sym item) (get db sym item))
2131 
2132    (define (register-customizable! var id)
2133      (set! customizable (lset-adjoin eq? customizable var)) 
2134      (put! db id 'customizable #t) )
2135
2136    (define (register-direct-call! id)
2137      (set! direct-calls (add1 direct-calls))
2138      (set! direct-call-ids (lset-adjoin eq? direct-call-ids id)) )
2139
2140    ;; Gather free-variable information:
2141    ;; (and: - register direct calls
2142    ;;       - update (by mutation) call information in "##core#call" nodes)
2143    (define (gather n here env)
2144      (let ((subs (node-subexpressions n))
2145            (params (node-parameters n)) )
2146        (case (node-class n)
2147
2148          ((quote ##core#variable ##core#undefined ##core#proc ##core#primitive ##core#global-ref) #f)
2149
2150          ((let)
2151           (receive (vals body) (split-at subs (length params))
2152             (for-each (lambda (n) (gather n here env)) vals)
2153             (gather (first body) here (append params env)) ) )
2154
2155          ((##core#call)
2156           (let* ([fn (first subs)]
2157                  [mode (first params)]
2158                  [name (and (pair? (cdr params)) (second params))]
2159                  [varfn (eq? '##core#variable (node-class fn))] )
2160             (node-parameters-set!
2161              n
2162              (cons mode
2163                    (if (or name varfn)
2164                        (cons name
2165                              (if varfn
2166                                  (let* ([varname (first (node-parameters fn))]
2167                                         [val (and (not (test varname 'unknown)) (test varname 'value))] )
2168                                    (if (and val (eq? '##core#lambda (node-class val)))
2169                                        (let* ([params (node-parameters val)]
2170                                               [llist (third params)]
2171                                               [id (first params)]
2172                                               [refs (test varname 'references)]
2173                                               [sites (test varname 'call-sites)] 
2174                                               [custom
2175                                                (and refs sites
2176                                                     (= (length refs) (length sites)) 
2177                                                     (proper-list? llist) ) ] )
2178                                          (when (and name custom (not (= (length llist) (length (cdr subs)))))
2179                                            (quit
2180                                             "known procedure called with wrong number of arguments: ~A" 
2181                                             (source-info->string name) ) )
2182                                          (register-direct-call! id)
2183                                          (when custom (register-customizable! varname id)) 
2184                                          (list id custom) )
2185                                        '() ) )
2186                                  '() ) )
2187                        '() ) ) )
2188             (for-each (lambda (n) (gather n here env)) subs) ) )
2189
2190          ((##core#lambda ##core#direct_lambda)
2191           (decompose-lambda-list
2192            (third params)
2193            (lambda (vars argc rest)
2194              (let* ([id (if here (first params) 'toplevel)]
2195                     [capturedvars (captured-variables (car subs) env)]
2196                     [csize (length capturedvars)] )
2197                (put! db id 'closure-size csize)
2198                (put! db id 'captured-variables capturedvars)
2199                (gather (car subs) id (append vars env)) ) ) ) )
2200       
2201          (else (for-each (lambda (n) (gather n here env)) subs)) ) ) )
2202
2203    ;; Create explicit closures:
2204    (define (transform n here closure)
2205      (let ((subs (node-subexpressions n))
2206            (params (node-parameters n)) 
2207            (class (node-class n)) )
2208        (case class
2209
2210          ((quote ##core#undefined ##core#proc ##core#global-ref) n)
2211
2212          ((##core#variable)
2213           (let* ((var (first params))
2214                  (val (ref-var n here closure)) )
2215             (if (test var 'boxed)
2216                 (make-node '##core#unbox '() (list val))
2217                 val) ) )
2218
2219          ((if ##core#call ##core#inline ##core#inline_allocate ##core#callunit ##core#inline_ref ##core#inline_update 
2220               ##core#switch ##core#cond ##core#direct_call ##core#recurse ##core#return ##core#inline_loc_ref
2221               ##core#inline_loc_update)
2222           (make-node (node-class n) params (maptransform subs here closure)) )
2223
2224          ((let)
2225           (let* ([var (first params)]
2226                  [boxedvar (test var 'boxed)]
2227                  [boxedalias (gensym var)] )
2228             (if boxedvar
2229                 (make-node 
2230                  'let (list boxedalias)
2231                  (list (transform (first subs) here closure)
2232                        (make-node
2233                         'let (list var)
2234                         (list (make-node '##core#box '() (list (varnode boxedalias)))
2235                               (transform (second subs) here closure) ) ) ) )
2236                 (make-node
2237                  'let params
2238                  (maptransform subs here closure) ) ) ) )
2239
2240          ((##core#lambda ##core#direct_lambda)
2241           (let ([llist (third params)])
2242             (decompose-lambda-list
2243              llist
2244              (lambda (vars argc rest)
2245                (let* ([boxedvars (filter (lambda (v) (test v 'boxed)) vars)]
2246                       [boxedaliases (map cons boxedvars (map gensym boxedvars))]
2247                       [cvar (gensym 'c)]
2248                       [id (if here (first params) 'toplevel)]
2249                       [capturedvars (or (test id 'captured-variables) '())]
2250                       [csize (or (test id 'closure-size) 0)] 
2251                       [info (and emit-closure-info (second params) (pair? llist))] )
2252                  ;; If rest-parameter is boxed: mark it as 'boxed-rest
2253                  ;;  (if we don't do this than preparation will think the (boxed) alias
2254                  ;;  of the rest-parameter is never used)
2255                  (and-let* ([rest]
2256                             [(test rest 'boxed)]
2257                             [rp (test rest 'rest-parameter)] )
2258                    (put! db (cdr (assq rest boxedaliases)) 'boxed-rest #t) )
2259                  (make-node
2260                   '##core#closure (list (+ csize (if info 2 1)))
2261                   (cons
2262                    (make-node
2263                     class
2264                     (list id
2265                           (second params)
2266                           (cons
2267                            cvar
2268                            (build-lambda-list
2269                             (map (lambda (v)
2270                                    (cond ((assq v boxedaliases) => cdr)
2271                                          (else v) ) )
2272                                  vars)
2273                             argc
2274                             (cond ((and rest (assq rest boxedaliases)) => cdr)
2275                                   (else rest) ) ) )
2276                           (fourth params) )
2277                     (list (let ((body (transform (car subs) cvar capturedvars)))
2278                             (if (pair? boxedvars)
2279                                 (fold-right
2280                                  (lambda (alias val body) (make-node 'let (list alias) (list val body)))
2281                                  body
2282                                  (unzip1 boxedaliases)
2283                                  (map (lambda (a) (make-node '##core#box '() (list (varnode (cdr a)))))
2284                                       boxedaliases) )
2285                                 body) ) ) )
2286                    (let ((cvars (map (lambda (v) (ref-var (varnode v) here closure))
2287                                      capturedvars) ) )
2288                      (if info
2289                          (append
2290                           cvars
2291                           (list
2292                            (qnode 
2293                             (##sys#make-lambda-info
2294                              (->string (cons (or (real-name id) '?)
2295                                              (cdr llist) )))))) ; this is not always correct, due to optimizations
2296                          cvars) ) ) ) ) ) ) ) )
2297
2298          ((set!)
2299           (let* ([var (first params)]
2300                  [val (first subs)]
2301                  [cval (node-class val)]
2302                  [immf (or (and (eq? 'quote cval) (immediate? (first (node-parameters val))))
2303                            (eq? '##core#undefined cval) ) ] )
2304             (cond ((posq var closure)
2305                    => (lambda (i)
2306                         (if (test var 'boxed)
2307                             (make-node
2308                              (if immf '##core#updatebox_i '##core#updatebox)
2309                              '()
2310                              (list (make-node '##core#ref (list (add1 i)) (list (varnode here)))
2311                                    (transform val here closure) ) )
2312                             ;; Is the following actually used???
2313                             (make-node
2314                              (if immf '##core#update_i '##core#update)
2315                              (list (add1 i))
2316                              (list (varnode here)
2317                                    (transform val here closure) ) ) ) ) )
2318                   ((test var 'boxed)
2319                    (make-node
2320                     (if immf '##core#updatebox_i '##core#updatebox)
2321                     '()
2322                     (list (varnode var)
2323                           (transform val here closure) ) ) )
2324                   (else (make-node
2325                          'set! (list var)
2326                          (list (transform val here closure) ) ) ) ) ) )
2327
2328          ((##core#primitive) 
2329           (make-node
2330            '##core#closure (list (if emit-closure-info 2 1))
2331            (cons (make-node '##core#proc (list (car params) #t) '())
2332                  (if emit-closure-info
2333                      (list (qnode (##sys#make-lambda-info (car params))))
2334                      '() ) ) ) )
2335
2336          (else (bomb "bad node (closure2)")) ) ) )
2337
2338    (define (maptransform xs here closure)
2339      (map (lambda (x) (transform x here closure)) xs) )
2340 
2341    (define (ref-var n here closure)
2342      (let ((var (first (node-parameters n))))
2343        (cond ((posq var closure) 
2344               => (lambda (i) 
2345                    (make-node '##core#ref (list (+ i 1)) 
2346                               (list (varnode here)) ) ) )
2347              (else n) ) ) )
2348
2349    (define (captured-variables node env)
2350      (let ([vars '()])
2351        (let walk ([n node])
2352          (let ((subs (node-subexpressions n))
2353                (params (node-parameters n)) )
2354            (case (node-class n)
2355              ((##core#variable)
2356               (let ([var (first params)])
2357                 (when (memq var env)
2358                   (set! vars (lset-adjoin eq? vars var)) ) ) )
2359              ((quote ##core#undefined ##core#primitive ##core#proc ##core#inline_ref ##core#global-ref) #f)
2360              ((set!) 
2361               (let ([var (first params)])
2362                 (when (memq var env) (set! vars (lset-adjoin eq? vars var)))
2363                 (walk (car subs)) ) )
2364              (else (for-each walk subs)) ) ) )
2365        vars) )
2366
2367    (debugging 'p "closure conversion gathering phase...")
2368    (gather node #f '())
2369    (debugging 'o "customizable procedures" customizable)
2370    (debugging 'p "closure conversion transformation phase...")
2371    (let ((node2 (transform node #f #f)))
2372      (unless (zero? direct-calls)
2373        (debugging 'o "calls to known targets" direct-calls (delay (length direct-call-ids))) )
2374      node2) ) )
2375
2376
2377;;; Do some preparations before code-generation can commence:
2378
2379(define-record-type lambda-literal
2380  (make-lambda-literal id external arguments argument-count rest-argument temporaries
2381                       callee-signatures allocated directly-called closure-size
2382                       looping customizable rest-argument-mode body direct)
2383  lambda-literal?
2384  (id lambda-literal-id)                               ; symbol
2385  (external lambda-literal-external)                   ; boolean
2386  (arguments lambda-literal-arguments)                 ; (symbol...)
2387  (argument-count lambda-literal-argument-count)       ; integer
2388  (rest-argument lambda-literal-rest-argument)         ; symbol | #f
2389  (temporaries lambda-literal-temporaries)             ; integer
2390  (callee-signatures lambda-literal-callee-signatures) ; (integer...)
2391  (allocated lambda-literal-allocated)                 ; integer
2392  (directly-called lambda-literal-directly-called)     ; boolean
2393  (closure-size lambda-literal-closure-size)           ; integer
2394  (looping lambda-literal-looping)                     ; boolean
2395  (customizable lambda-literal-customizable)           ; boolean
2396  (rest-argument-mode lambda-literal-rest-argument-mode) ; #f | LIST | VECTOR | UNUSED
2397  (body lambda-literal-body)                             ; expression
2398  (direct lambda-literal-direct))                        ; boolean
2399 
2400(define (prepare-for-code-generation node db)
2401  (let ([literals '()]
2402        [lambda-info-literals '()]
2403        [lambdas '()]
2404        [temporaries 0]
2405        [allocated 0]
2406        [looping 0]
2407        [signatures '()] 
2408        [fastinits 0] 
2409        [fastrefs 0] 
2410        [fastsets 0] )
2411
2412    (define (walk-var var e sf)
2413      (cond [(posq var e) => (lambda (i) (make-node '##core#local (list i) '()))]
2414            [(keyword? var) (make-node '##core#literal (list (literal var)) '())]
2415            [else (walk-global var sf)] ) )
2416
2417    (define (walk-global var sf)
2418      (let* ([safe (or sf 
2419                       no-bound-checks
2420                       unsafe
2421                       (variable-mark var '##compiler#always-bound)
2422                       (intrinsic? var))]
2423             [blockvar (and (get db var 'assigned)
2424                            (not (variable-visible? var)))])
2425        (when blockvar (set! fastrefs (add1 fastrefs)))
2426        (make-node
2427         '##core#global
2428         (list (if blockvar
2429                   (blockvar-literal var)
2430                   (literal var) )
2431               safe
2432               blockvar
2433               var)
2434         '() ) ) )
2435
2436    (define (walk n e here boxes)
2437      (let ((subs (node-subexpressions n))
2438            (params (node-parameters n))
2439            (class (node-class n)) )
2440        (case class
2441
2442          ((##core#undefined ##core#proc) n)
2443
2444          ((##core#variable) 
2445           (walk-var (first params) e #f) )
2446
2447          ((##core#global-ref)
2448           (walk-global (first params) #t) )
2449
2450          ((##core#direct_call)
2451           (set! allocated (+ allocated (fourth params)))
2452           (make-node class params (mapwalk subs e here boxes)) )
2453
2454          ((##core#inline_allocate)
2455           (set! allocated (+ allocated (second params)))
2456           (make-node class params (mapwalk subs e here boxes)) )
2457
2458          ((##core#inline_ref)
2459           (set! allocated (+ allocated (words (estimate-foreign-result-size (second params)))))
2460           (make-node class params '()) )
2461
2462          ((##core#inline_loc_ref)
2463           (set! allocated (+ allocated (words (estimate-foreign-result-size (first params)))))
2464           (make-node class params (mapwalk subs e here boxes)) )
2465
2466          ((##core#closure) 
2467           (set! allocated (+ allocated (first params) 1))
2468           (make-node '##core#closure params (mapwalk subs e here boxes)) )
2469
2470          ((##core#box)
2471           (set! allocated (+ allocated 2))
2472           (make-node '##core#box params (list (walk (first subs) e here boxes))) )
2473
2474          ((##core#updatebox)
2475           (let* ([b (first subs)]
2476                  [subs (mapwalk subs e here boxes)] )
2477             (make-node
2478              (cond [(and (eq? '##core#variable (node-class b))
2479                          (memq (first (node-parameters b)) boxes) )
2480                     (set! fastinits (add1 fastinits))
2481                     '##core#updatebox_i]
2482                    [else class] )
2483              '()
2484              subs) ) )
2485
2486          ((##core#lambda ##core#direct_lambda) 
2487           (let ([temps temporaries]
2488                 [sigs signatures]
2489                 [lping looping]
2490                 [alc allocated] 
2491                 [direct (eq? class '##core#direct_lambda)] )
2492             (set! temporaries 0)
2493             (set! allocated 0)
2494             (set! signatures '())
2495             (set! looping 0)
2496             (decompose-lambda-list
2497              (third params)
2498              (lambda (vars argc rest)
2499                (let* ([id (first params)]
2500                       [rest-mode
2501                        (and rest
2502                             (let ([rrefs (get db rest 'references)])
2503                               (cond [(get db rest 'assigned) 'list]
2504                                     [(and (not (get db rest 'boxed-rest)) (or (not rrefs) (null? rrefs))) 'none] 
2505                                     [else (get db rest 'rest-parameter)] ) ) ) ]
2506                       [body (walk 
2507                              (car subs)
2508                              (if (eq? 'none rest-mode)
2509                                  (butlast vars)
2510                                  vars)
2511                              id
2512                              '()) ] )
2513                  (case rest-mode
2514                    [(none) (debugging 'o "unused rest argument" rest id)]
2515                    [(vector) (debugging 'o "rest argument accessed as vector" rest id)] )
2516                  (when (and direct rest)
2517                    (bomb "bad direct lambda" id allocated rest) )
2518                  (set! lambdas
2519                    (cons (make-lambda-literal
2520                           id
2521                           (second params)
2522                           vars
2523                           argc
2524                           rest
2525                           (add1 temporaries)
2526                           signatures
2527                           allocated
2528                           (or direct (memq id direct-call-ids))
2529                           (or (get db id 'closure-size) 0)
2530                           (and (not rest)
2531                                (> looping 0)
2532                                (begin
2533                                  (debugging 'o "identified direct recursive calls" id looping)
2534                                  #t) )
2535                           (or direct (get db id 'customizable))
2536                           rest-mode
2537                           body
2538                           direct)
2539                          lambdas) )
2540                  (set! looping lping)
2541                  (set! temporaries temps)
2542                  (set! allocated alc)
2543                  (set! signatures sigs)
2544                  (make-node '##core#proc (list (first params)) '()) ) ) ) ) )
2545
2546          ((let)
2547           (let* ([var (first params)]
2548                  [val (first subs)] 
2549                  [boxvars (if (eq? '##core#box (node-class val)) (list var) '())] )
2550             (set! temporaries (add1 temporaries))
2551             (make-node
2552              '##core#bind (list 1)
2553              (list (walk val e here boxes)
2554                    (walk (second subs) (append e params) here (append boxvars boxes)) ) ) ) )
2555
2556          ((set!)
2557           (let ([var (first params)]
2558                 [val (first subs)] )
2559             (cond ((posq var e)
2560                    => (lambda (i) 
2561                         (make-node '##core#setlocal (list i) (list (walk val e here boxes)) ) ) )
2562                   (else
2563                    (let* ([cval (node-class val)]
2564                           [safe (not (or no-bound-checks
2565                                          unsafe
2566                                          (variable-mark var '##compiler#always-bound)
2567                                          (intrinsic? var)))]
2568                           [blockvar (not (variable-visible? var))]
2569                           [immf (or (and (eq? cval 'quote) (immediate? (first (node-parameters val))))
2570                                     (eq? '##core#undefined cval) ) ] )
2571                      (when blockvar (set! fastsets (add1 fastsets)))
2572                      (make-node
2573                       (if immf '##core#setglobal_i '##core#setglobal)
2574                       (list (if blockvar
2575                                 (blockvar-literal var)
2576                                 (literal var) )
2577                             blockvar
2578                             var)
2579                       (list (walk (car subs) e here boxes)) ) ) ) ) ) )
2580
2581          ((##core#call) 
2582           (let ([len (length (cdr subs))])
2583             (set! signatures (lset-adjoin = signatures len)) 
2584             (when (and (>= (length params) 3) (eq? here (third params)))
2585               (set! looping (add1 looping)) )
2586             (make-node class params (mapwalk subs e here boxes)) ) )
2587
2588          ((##core#recurse)
2589           (when (first params) (set! looping (add1 looping)))
2590           (make-node class params (mapwalk subs e here boxes)) )
2591
2592          ((quote)
2593           (let ((c (first params)))
2594             (cond ((and (fixnum? c) (not (big-fixnum? c)))
2595                    (immediate-literal c) )
2596                   ((number? c)
2597                    (cond ((eq? 'fixnum number-type)
2598                           (cond ((and (integer? c) (not (big-fixnum? c)))
2599                                  (compiler-warning 
2600                                   'type 
2601                                   "coerced inexact literal number `~S' to fixnum ~S" c (inexact->exact c))
2602                                  (immediate-literal (inexact->exact c)) )
2603                                 (else (quit "can not coerce inexact literal `~S' to fixnum" c)) ) )
2604                          (else (make-node '##core#literal (list (literal c)) '())) ) )
2605                   ((immediate? c) (immediate-literal c))
2606                   (else (make-node '##core#literal (list (literal c)) '())) ) ) )
2607
2608          ((if ##core#cond)
2609           (let* ((test (walk (first subs) e here boxes))
2610                  (a0 allocated)
2611                  (x1 (walk (second subs) e here boxes))
2612                  (a1 allocated)
2613                  (x2 (walk (third subs) e here boxes)))
2614             (set! allocated (+ a0 (max (- allocated a1) (- a1 a0))))
2615             (make-node class params (list test x1 x2))))
2616
2617          ((##core#switch)
2618           (let* ((exp (walk (first subs) e here boxes))
2619                  (a0 allocated))
2620             (make-node
2621              class
2622              params
2623              (cons
2624               exp
2625               (let loop ((j (first params)) (subs (cdr subs)) (ma 0))
2626                 (set! allocated a0)
2627                 (if (zero? j)
2628                     (let ((def (walk (car subs) e here boxes)))
2629                       (set! allocated (+ a0 (max ma (- allocated a0))))
2630                       (list def))
2631                     (let* ((const (walk (car subs) e here boxes))
2632                            (body (walk (cadr subs) e here boxes)))
2633                       (cons* 
2634                        const body
2635                        (loop (sub1 j) (cddr subs) (max (- allocated a0) ma))))))))))
2636
2637          (else (make-node class params (mapwalk subs e here boxes)) ) ) ) )
2638   
2639    (define (mapwalk xs e here boxes)
2640      (map (lambda (x) (walk x e here boxes)) xs) )
2641
2642    (define (literal x)
2643      (cond [(immediate? x) (immediate-literal x)]
2644            [(number? x)
2645             (or (and (inexact? x) 
2646                      (list-index (lambda (y) (and (number? y) (inexact? y) (= x y)))
2647                                  literals) )
2648                 (new-literal x)) ]
2649            ((##core#inline "C_lambdainfop" x)
2650             (let ((i (length lambda-info-literals)))
2651               (set! lambda-info-literals 
2652                 (append lambda-info-literals (list x))) ;*** see below
2653               (vector i) ) )
2654            [(posq x literals) => identity]
2655            [else (new-literal x)] ) )
2656
2657    (define (new-literal x)
2658      (let ([i (length literals)])
2659        (set! literals (append literals (list x))) ;*** could (should) be optimized
2660        i) )
2661
2662    (define (blockvar-literal var)
2663      (or (list-index
2664           (lambda (lit) 
2665             (and (block-variable-literal? lit)
2666                  (eq? var (block-variable-literal-name lit)) ) )
2667           literals)
2668          (new-literal (make-block-variable-literal var)) ) )
2669   
2670    (define (immediate-literal x)
2671      (if (eq? (void) x)
2672          (make-node '##core#undefined '() '())
2673          (make-node '##core#immediate
2674                     (cond ((fixnum? x) `(fix ,x))
2675                           ((boolean? x) `(bool ,x))
2676                           ((char? x) `(char ,x))
2677                           ((null? x) '(nil))
2678                           ((eof-object? x) '(eof))
2679                           (else (bomb "bad immediate (prepare)")) )
2680                     '() ) ) )
2681   
2682    (debugging 'p "preparation phase...")
2683    (let ((node2 (walk node '() #f '())))
2684      (debugging 'o "fast box initializations" fastinits)
2685      (debugging 'o "fast global references" fastrefs)
2686      (debugging 'o "fast global assignments" fastsets)
2687      (values node2 literals lambda-info-literals lambdas) ) ) )
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.