Reorganisation of the source tree
[ghc-hetmet.git] / ghc / compiler / ghci / ByteCodeAsm.lhs
diff --git a/ghc/compiler/ghci/ByteCodeAsm.lhs b/ghc/compiler/ghci/ByteCodeAsm.lhs
deleted file mode 100644 (file)
index e332413..0000000
+++ /dev/null
@@ -1,497 +0,0 @@
-%
-% (c) The University of Glasgow 2002
-%
-\section[ByteCodeLink]{Bytecode assembler and linker}
-
-\begin{code}
-{-# OPTIONS -optc-DNON_POSIX_SOURCE #-}
-
-module ByteCodeAsm (  
-       assembleBCOs, assembleBCO,
-
-       CompiledByteCode(..), 
-       UnlinkedBCO(..), BCOPtr(..), bcoFreeNames,
-       SizedSeq, sizeSS, ssElts,
-       iNTERP_STACK_CHECK_THRESH
-  ) where
-
-#include "HsVersions.h"
-
-import ByteCodeInstr
-import ByteCodeItbls   ( ItblEnv, mkITbls )
-
-import Name            ( Name, getName )
-import NameSet
-import FiniteMap       ( addToFM, lookupFM, emptyFM )
-import Literal         ( Literal(..) )
-import TyCon           ( TyCon )
-import PrimOp          ( PrimOp )
-import Constants       ( wORD_SIZE )
-import FastString      ( FastString(..) )
-import SMRep           ( CgRep(..), StgWord )
-import FiniteMap
-import Outputable
-
-import Control.Monad   ( foldM )
-import Control.Monad.ST        ( runST )
-
-import GHC.Word                ( Word(..) )
-import Data.Array.MArray
-import Data.Array.Unboxed ( listArray )
-import Data.Array.Base ( UArray(..) )
-import Data.Array.ST   ( castSTUArray )
-import Foreign         ( Word16, free )
-import Data.Int                ( Int64 )
-import Data.Char       ( ord )
-
-import GHC.Base                ( ByteArray# )
-import GHC.IOBase      ( IO(..) )
-import GHC.Ptr         ( Ptr(..) )
-
--- -----------------------------------------------------------------------------
--- Unlinked BCOs
-
--- CompiledByteCode represents the result of byte-code 
--- compiling a bunch of functions and data types
-
-data CompiledByteCode 
-  = ByteCode [UnlinkedBCO] -- Bunch of interpretable bindings
-            ItblEnv       -- A mapping from DataCons to their itbls
-
-instance Outputable CompiledByteCode where
-  ppr (ByteCode bcos _) = ppr bcos
-
-
-data UnlinkedBCO
-   = UnlinkedBCO {
-       unlinkedBCOName   :: Name,
-       unlinkedBCOArity  :: Int,
-       unlinkedBCOInstrs :: ByteArray#,                         -- insns
-       unlinkedBCOBitmap :: ByteArray#,                         -- bitmap
-        unlinkedBCOLits   :: (SizedSeq (Either Word FastString)), -- literals
-                       -- Either literal words or a pointer to a asciiz
-                       -- string, denoting a label whose *address* should
-                       -- be determined at link time
-        unlinkedBCOPtrs   :: (SizedSeq BCOPtr),        -- ptrs
-       unlinkedBCOItbls  :: (SizedSeq Name)            -- itbl refs
-   }
-
-data BCOPtr
-  = BCOPtrName   Name
-  | BCOPtrPrimOp PrimOp
-  | BCOPtrBCO    UnlinkedBCO
-
--- | Finds external references.  Remember to remove the names
--- defined by this group of BCOs themselves
-bcoFreeNames :: UnlinkedBCO -> NameSet
-bcoFreeNames bco
-  = bco_refs bco `minusNameSet` mkNameSet [unlinkedBCOName bco]
-  where
-    bco_refs (UnlinkedBCO _ _ _ _ _ ptrs itbls)
-       = unionManyNameSets (
-            mkNameSet [ n | BCOPtrName n <- ssElts ptrs ] :
-            mkNameSet (ssElts itbls) :
-            map bco_refs [ bco | BCOPtrBCO bco <- ssElts ptrs ]
-         )
-
-instance Outputable UnlinkedBCO where
-   ppr (UnlinkedBCO nm arity insns bitmap lits ptrs itbls)
-      = sep [text "BCO", ppr nm, text "with", 
-             int (sizeSS lits), text "lits",
-             int (sizeSS ptrs), text "ptrs",
-             int (sizeSS itbls), text "itbls"]
-
--- -----------------------------------------------------------------------------
--- The bytecode assembler
-
--- The object format for bytecodes is: 16 bits for the opcode, and 16
--- for each field -- so the code can be considered a sequence of
--- 16-bit ints.  Each field denotes either a stack offset or number of
--- items on the stack (eg SLIDE), and index into the pointer table (eg
--- PUSH_G), an index into the literal table (eg PUSH_I/D/L), or a
--- bytecode address in this BCO.
-
--- Top level assembler fn.
-assembleBCOs :: [ProtoBCO Name] -> [TyCon] -> IO CompiledByteCode
-assembleBCOs proto_bcos tycons
-  = do itblenv <- mkITbls tycons
-       bcos    <- mapM assembleBCO proto_bcos
-        return (ByteCode bcos itblenv)
-
-assembleBCO :: ProtoBCO Name -> IO UnlinkedBCO
-assembleBCO (ProtoBCO nm instrs bitmap bsize arity origin malloced)
-   = let
-         -- pass 1: collect up the offsets of the local labels.
-         -- Remember that the first insn starts at offset 1 since offset 0
-         -- (eventually) will hold the total # of insns.
-         label_env = mkLabelEnv emptyFM 1 instrs
-
-         mkLabelEnv env i_offset [] = env
-         mkLabelEnv env i_offset (i:is)
-            = let new_env 
-                     = case i of LABEL n -> addToFM env n i_offset ; _ -> env
-              in  mkLabelEnv new_env (i_offset + instrSize16s i) is
-
-         findLabel lab
-            = case lookupFM label_env lab of
-                 Just bco_offset -> bco_offset
-                 Nothing -> pprPanic "assembleBCO.findLabel" (int lab)
-     in
-     do  -- pass 2: generate the instruction, ptr and nonptr bits
-         insns <- return emptySS :: IO (SizedSeq Word16)
-         lits  <- return emptySS :: IO (SizedSeq (Either Word FastString))
-         ptrs  <- return emptySS :: IO (SizedSeq BCOPtr)
-         itbls <- return emptySS :: IO (SizedSeq Name)
-         let init_asm_state = (insns,lits,ptrs,itbls)
-         (final_insns, final_lits, final_ptrs, final_itbls) 
-            <- mkBits findLabel init_asm_state instrs
-
-        let asm_insns = ssElts final_insns
-            n_insns   = sizeSS final_insns
-
-             insns_arr
-                | n_insns > 65535 = panic "linkBCO: >= 64k insns in BCO"
-                 | otherwise = mkInstrArray n_insns asm_insns
-             insns_barr = case insns_arr of UArray _lo _hi barr -> barr
-
-            bitmap_arr = mkBitmapArray bsize bitmap
-             bitmap_barr = case bitmap_arr of UArray _lo _hi barr -> barr
-
-         let ul_bco = UnlinkedBCO nm arity insns_barr bitmap_barr final_lits 
-                                       final_ptrs final_itbls
-
-         -- 8 Aug 01: Finalisers aren't safe when attached to non-primitive
-         -- objects, since they might get run too early.  Disable this until
-         -- we figure out what to do.
-         -- when (notNull malloced) (addFinalizer ul_bco (mapM_ zonk malloced))
-
-         return ul_bco
-     where
-         zonk ptr = do -- putStrLn ("freeing malloc'd block at " ++ show (A# a#))
-                           free ptr
-
-mkBitmapArray :: Int -> [StgWord] -> UArray Int StgWord
-mkBitmapArray bsize bitmap
-  = listArray (0, length bitmap) (fromIntegral bsize : bitmap)
-
-mkInstrArray :: Int -> [Word16]        -> UArray Int Word16
-mkInstrArray n_insns asm_insns
-  = listArray (0, n_insns) (fromIntegral n_insns : asm_insns)
-
--- instrs nonptrs ptrs itbls
-type AsmState = (SizedSeq Word16, 
-                 SizedSeq (Either Word FastString),
-                 SizedSeq BCOPtr, 
-                 SizedSeq Name)
-
-data SizedSeq a = SizedSeq !Int [a]
-emptySS = SizedSeq 0 []
-
--- Why are these two monadic???
-addToSS (SizedSeq n r_xs) x = return (SizedSeq (n+1) (x:r_xs))
-addListToSS (SizedSeq n r_xs) xs 
-   = return (SizedSeq (n + length xs) (reverse xs ++ r_xs))
-
-ssElts :: SizedSeq a -> [a]
-ssElts (SizedSeq n r_xs) = reverse r_xs
-
-sizeSS :: SizedSeq a -> Int
-sizeSS (SizedSeq n r_xs) = n
-
--- Bring in all the bci_ bytecode constants.
-#include "Bytecodes.h"
-
--- This is where all the action is (pass 2 of the assembler)
-mkBits :: (Int -> Int)                         -- label finder
-       -> AsmState
-       -> [BCInstr]                    -- instructions (in)
-       -> IO AsmState
-
-mkBits findLabel st proto_insns
-  = foldM doInstr st proto_insns
-    where
-       doInstr :: AsmState -> BCInstr -> IO AsmState
-       doInstr st i
-          = case i of
-               STKCHECK  n        -> instr2 st bci_STKCHECK n
-               PUSH_L    o1       -> instr2 st bci_PUSH_L o1
-               PUSH_LL   o1 o2    -> instr3 st bci_PUSH_LL o1 o2
-               PUSH_LLL  o1 o2 o3 -> instr4 st bci_PUSH_LLL o1 o2 o3
-               PUSH_G    nm       -> do (p, st2) <- ptr st (BCOPtrName nm)
-                                        instr2 st2 bci_PUSH_G p
-               PUSH_PRIMOP op     -> do (p, st2) <- ptr st (BCOPtrPrimOp op)
-                                        instr2 st2 bci_PUSH_G p
-               PUSH_BCO proto     -> do ul_bco <- assembleBCO proto
-                                       (p, st2) <- ptr st (BCOPtrBCO ul_bco)
-                                        instr2 st2 bci_PUSH_G p
-               PUSH_ALTS proto    -> do ul_bco <- assembleBCO proto
-                                       (p, st2) <- ptr st (BCOPtrBCO ul_bco)
-                                        instr2 st2 bci_PUSH_ALTS p
-               PUSH_ALTS_UNLIFTED proto pk -> do 
-                                       ul_bco <- assembleBCO proto
-                                       (p, st2) <- ptr st (BCOPtrBCO ul_bco)
-                                        instr2 st2 (push_alts pk) p
-               PUSH_UBX  (Left lit) nws  
-                                  -> do (np, st2) <- literal st lit
-                                        instr3 st2 bci_PUSH_UBX np nws
-               PUSH_UBX  (Right aa) nws  
-                                  -> do (np, st2) <- addr st aa
-                                        instr3 st2 bci_PUSH_UBX np nws
-
-              PUSH_APPLY_N         -> do instr1 st bci_PUSH_APPLY_N
-              PUSH_APPLY_V         -> do instr1 st bci_PUSH_APPLY_V
-              PUSH_APPLY_F         -> do instr1 st bci_PUSH_APPLY_F
-              PUSH_APPLY_D         -> do instr1 st bci_PUSH_APPLY_D
-              PUSH_APPLY_L         -> do instr1 st bci_PUSH_APPLY_L
-              PUSH_APPLY_P         -> do instr1 st bci_PUSH_APPLY_P
-              PUSH_APPLY_PP        -> do instr1 st bci_PUSH_APPLY_PP
-              PUSH_APPLY_PPP       -> do instr1 st bci_PUSH_APPLY_PPP
-              PUSH_APPLY_PPPP      -> do instr1 st bci_PUSH_APPLY_PPPP
-              PUSH_APPLY_PPPPP     -> do instr1 st bci_PUSH_APPLY_PPPPP
-              PUSH_APPLY_PPPPPP    -> do instr1 st bci_PUSH_APPLY_PPPPPP
-
-               SLIDE     n by     -> instr3 st bci_SLIDE n by
-               ALLOC_AP  n        -> instr2 st bci_ALLOC_AP n
-               ALLOC_PAP arity n  -> instr3 st bci_ALLOC_PAP arity n
-               MKAP      off sz   -> instr3 st bci_MKAP off sz
-               MKPAP     off sz   -> instr3 st bci_MKPAP off sz
-               UNPACK    n        -> instr2 st bci_UNPACK n
-               PACK      dcon sz  -> do (itbl_no,st2) <- itbl st dcon
-                                        instr3 st2 bci_PACK itbl_no sz
-               LABEL     lab      -> return st
-               TESTLT_I  i l      -> do (np, st2) <- int st i
-                                        instr3 st2 bci_TESTLT_I np (findLabel l)
-               TESTEQ_I  i l      -> do (np, st2) <- int st i
-                                        instr3 st2 bci_TESTEQ_I np (findLabel l)
-               TESTLT_F  f l      -> do (np, st2) <- float st f
-                                        instr3 st2 bci_TESTLT_F np (findLabel l)
-               TESTEQ_F  f l      -> do (np, st2) <- float st f
-                                        instr3 st2 bci_TESTEQ_F np (findLabel l)
-               TESTLT_D  d l      -> do (np, st2) <- double st d
-                                        instr3 st2 bci_TESTLT_D np (findLabel l)
-               TESTEQ_D  d l      -> do (np, st2) <- double st d
-                                        instr3 st2 bci_TESTEQ_D np (findLabel l)
-               TESTLT_P  i l      -> instr3 st bci_TESTLT_P i (findLabel l)
-               TESTEQ_P  i l      -> instr3 st bci_TESTEQ_P i (findLabel l)
-               CASEFAIL           -> instr1 st bci_CASEFAIL
-               SWIZZLE   stkoff n -> instr3 st bci_SWIZZLE stkoff n
-               JMP       l        -> instr2 st bci_JMP (findLabel l)
-               ENTER              -> instr1 st bci_ENTER
-               RETURN             -> instr1 st bci_RETURN
-               RETURN_UBX rep     -> instr1 st (return_ubx rep)
-               CCALL off m_addr   -> do (np, st2) <- addr st m_addr
-                                        instr3 st2 bci_CCALL off np
-
-       i2s :: Int -> Word16
-       i2s = fromIntegral
-
-       instr1 (st_i0,st_l0,st_p0,st_I0) i1
-          = do st_i1 <- addToSS st_i0 i1
-               return (st_i1,st_l0,st_p0,st_I0)
-
-       instr2 (st_i0,st_l0,st_p0,st_I0) i1 i2
-          = do st_i1 <- addToSS st_i0 (i2s i1)
-               st_i2 <- addToSS st_i1 (i2s i2)
-               return (st_i2,st_l0,st_p0,st_I0)
-
-       instr3 (st_i0,st_l0,st_p0,st_I0) i1 i2 i3
-          = do st_i1 <- addToSS st_i0 (i2s i1)
-               st_i2 <- addToSS st_i1 (i2s i2)
-               st_i3 <- addToSS st_i2 (i2s i3)
-               return (st_i3,st_l0,st_p0,st_I0)
-
-       instr4 (st_i0,st_l0,st_p0,st_I0) i1 i2 i3 i4
-          = do st_i1 <- addToSS st_i0 (i2s i1)
-               st_i2 <- addToSS st_i1 (i2s i2)
-               st_i3 <- addToSS st_i2 (i2s i3)
-               st_i4 <- addToSS st_i3 (i2s i4)
-               return (st_i4,st_l0,st_p0,st_I0)
-
-       float (st_i0,st_l0,st_p0,st_I0) f
-          = do let ws = mkLitF f
-               st_l1 <- addListToSS st_l0 (map Left ws)
-               return (sizeSS st_l0, (st_i0,st_l1,st_p0,st_I0))
-
-       double (st_i0,st_l0,st_p0,st_I0) d
-          = do let ws = mkLitD d
-               st_l1 <- addListToSS st_l0 (map Left ws)
-               return (sizeSS st_l0, (st_i0,st_l1,st_p0,st_I0))
-
-       int (st_i0,st_l0,st_p0,st_I0) i
-          = do let ws = mkLitI i
-               st_l1 <- addListToSS st_l0 (map Left ws)
-               return (sizeSS st_l0, (st_i0,st_l1,st_p0,st_I0))
-
-       int64 (st_i0,st_l0,st_p0,st_I0) i
-          = do let ws = mkLitI64 i
-               st_l1 <- addListToSS st_l0 (map Left ws)
-               return (sizeSS st_l0, (st_i0,st_l1,st_p0,st_I0))
-
-       addr (st_i0,st_l0,st_p0,st_I0) a
-          = do let ws = mkLitPtr a
-               st_l1 <- addListToSS st_l0 (map Left ws)
-               return (sizeSS st_l0, (st_i0,st_l1,st_p0,st_I0))
-
-       litlabel (st_i0,st_l0,st_p0,st_I0) fs
-          = do st_l1 <- addListToSS st_l0 [Right fs]
-               return (sizeSS st_l0, (st_i0,st_l1,st_p0,st_I0))
-
-       ptr (st_i0,st_l0,st_p0,st_I0) p
-          = do st_p1 <- addToSS st_p0 p
-               return (sizeSS st_p0, (st_i0,st_l0,st_p1,st_I0))
-
-       itbl (st_i0,st_l0,st_p0,st_I0) dcon
-          = do st_I1 <- addToSS st_I0 (getName dcon)
-               return (sizeSS st_I0, (st_i0,st_l0,st_p0,st_I1))
-
-       literal st (MachLabel fs _) = litlabel st fs
-       literal st (MachWord w)     = int st (fromIntegral w)
-       literal st (MachInt j)      = int st (fromIntegral j)
-       literal st (MachFloat r)    = float st (fromRational r)
-       literal st (MachDouble r)   = double st (fromRational r)
-       literal st (MachChar c)     = int st (ord c)
-       literal st (MachInt64 ii)   = int64 st (fromIntegral ii)
-       literal st (MachWord64 ii)  = int64 st (fromIntegral ii)
-       literal st other            = pprPanic "ByteCodeLink.literal" (ppr other)
-
-
-push_alts NonPtrArg = bci_PUSH_ALTS_N
-push_alts FloatArg  = bci_PUSH_ALTS_F
-push_alts DoubleArg = bci_PUSH_ALTS_D
-push_alts VoidArg   = bci_PUSH_ALTS_V
-push_alts LongArg   = bci_PUSH_ALTS_L
-push_alts PtrArg    = bci_PUSH_ALTS_P
-
-return_ubx NonPtrArg = bci_RETURN_N
-return_ubx FloatArg  = bci_RETURN_F
-return_ubx DoubleArg = bci_RETURN_D
-return_ubx VoidArg   = bci_RETURN_V
-return_ubx LongArg   = bci_RETURN_L
-return_ubx PtrArg    = bci_RETURN_P
-
-
--- The size in 16-bit entities of an instruction.
-instrSize16s :: BCInstr -> Int
-instrSize16s instr
-   = case instr of
-        STKCHECK{}             -> 2
-        PUSH_L{}               -> 2
-        PUSH_LL{}              -> 3
-        PUSH_LLL{}             -> 4
-        PUSH_G{}               -> 2
-        PUSH_PRIMOP{}          -> 2
-        PUSH_BCO{}             -> 2
-        PUSH_ALTS{}            -> 2
-        PUSH_ALTS_UNLIFTED{}   -> 2
-       PUSH_UBX{}              -> 3
-       PUSH_APPLY_N{}          -> 1
-       PUSH_APPLY_V{}          -> 1
-       PUSH_APPLY_F{}          -> 1
-       PUSH_APPLY_D{}          -> 1
-       PUSH_APPLY_L{}          -> 1
-       PUSH_APPLY_P{}          -> 1
-       PUSH_APPLY_PP{}         -> 1
-       PUSH_APPLY_PPP{}        -> 1
-       PUSH_APPLY_PPPP{}       -> 1
-       PUSH_APPLY_PPPPP{}      -> 1
-       PUSH_APPLY_PPPPPP{}     -> 1
-        SLIDE{}                        -> 3
-        ALLOC_AP{}             -> 2
-        ALLOC_PAP{}            -> 3
-        MKAP{}                 -> 3
-        MKPAP{}                        -> 3
-        UNPACK{}               -> 2
-        PACK{}                 -> 3
-        LABEL{}                        -> 0    -- !!
-        TESTLT_I{}             -> 3
-        TESTEQ_I{}             -> 3
-        TESTLT_F{}             -> 3
-        TESTEQ_F{}             -> 3
-        TESTLT_D{}             -> 3
-        TESTEQ_D{}             -> 3
-        TESTLT_P{}             -> 3
-        TESTEQ_P{}             -> 3
-        JMP{}                  -> 2
-        CASEFAIL{}             -> 1
-        ENTER{}                        -> 1
-        RETURN{}               -> 1
-        RETURN_UBX{}           -> 1
-       CCALL{}                 -> 3
-        SWIZZLE{}              -> 3
-
--- Make lists of host-sized words for literals, so that when the
--- words are placed in memory at increasing addresses, the
--- bit pattern is correct for the host's word size and endianness.
-mkLitI   :: Int    -> [Word]
-mkLitF   :: Float  -> [Word]
-mkLitD   :: Double -> [Word]
-mkLitPtr :: Ptr () -> [Word]
-mkLitI64 :: Int64  -> [Word]
-
-mkLitF f
-   = runST (do
-        arr <- newArray_ ((0::Int),0)
-        writeArray arr 0 f
-        f_arr <- castSTUArray arr
-        w0 <- readArray f_arr 0
-        return [w0 :: Word]
-     )
-
-mkLitD d
-   | wORD_SIZE == 4
-   = runST (do
-        arr <- newArray_ ((0::Int),1)
-        writeArray arr 0 d
-        d_arr <- castSTUArray arr
-        w0 <- readArray d_arr 0
-        w1 <- readArray d_arr 1
-        return [w0 :: Word, w1]
-     )
-   | wORD_SIZE == 8
-   = runST (do
-        arr <- newArray_ ((0::Int),0)
-        writeArray arr 0 d
-        d_arr <- castSTUArray arr
-        w0 <- readArray d_arr 0
-        return [w0 :: Word]
-     )
-
-mkLitI64 ii
-   | wORD_SIZE == 4
-   = runST (do
-        arr <- newArray_ ((0::Int),1)
-        writeArray arr 0 ii
-        d_arr <- castSTUArray arr
-        w0 <- readArray d_arr 0
-        w1 <- readArray d_arr 1
-        return [w0 :: Word,w1]
-     )
-   | wORD_SIZE == 8
-   = runST (do
-        arr <- newArray_ ((0::Int),0)
-        writeArray arr 0 ii
-        d_arr <- castSTUArray arr
-        w0 <- readArray d_arr 0
-        return [w0 :: Word]
-     )
-
-mkLitI i
-   = runST (do
-        arr <- newArray_ ((0::Int),0)
-        writeArray arr 0 i
-        i_arr <- castSTUArray arr
-        w0 <- readArray i_arr 0
-        return [w0 :: Word]
-     )
-
-mkLitPtr a
-   = runST (do
-        arr <- newArray_ ((0::Int),0)
-        writeArray arr 0 a
-        a_arr <- castSTUArray arr
-        w0 <- readArray a_arr 0
-        return [w0 :: Word]
-     )
-
-iNTERP_STACK_CHECK_THRESH = (INTERP_STACK_CHECK_THRESH :: Int)
-\end{code}