Home My Page Projects Code Snippets Project Openings diderot
Summary Activity Tracker Tasks SCM

SCM Repository

[diderot] Annotation of /branches/vis12/src/compiler/codegen/clang.sml
ViewVC logotype

Annotation of /branches/vis12/src/compiler/codegen/clang.sml

Parent Directory Parent Directory | Revision Log Revision Log


Revision 1850 - (view) (download)

1 : jhr 1115 (* clang.sml
2 :     *
3 :     * COPYRIGHT (c) 2011 The Diderot Project (http://diderot-language.cs.uchicago.edu)
4 :     * All rights reserved.
5 :     *
6 :     * An tree representation of programs in a C-like language (e.g., C, CUDA,
7 :     * or OpenCL). The purpose of this code is to commonality between the various
8 :     * backends, which are all generating C-like code.
9 :     *)
10 :    
11 :     structure CLang =
12 :     struct
13 :    
14 :     type var = string
15 : jhr 1368 type attr = string (* e.g., "static", "kernel", etc ... *)
16 : jhr 1115
17 :     datatype ty
18 :     = T_Num of RawTypes.ty
19 :     | T_Ptr of ty
20 :     | T_Array of ty * int option
21 :     | T_Named of string
22 : jhr 1444 | T_Qual of attr * ty (* qualified type *)
23 : jhr 1115
24 : jhr 1368 datatype typed_var = V of ty * var
25 :    
26 : jhr 1115 val voidTy = T_Named "void"
27 : jhr 1301 val charTy = T_Named "char"
28 : jhr 1368 val boolTy = T_Named "bool"
29 : jhr 1301 val charPtr = T_Ptr(charTy)
30 :     val charArrayPtr = T_Ptr(charPtr)
31 : jhr 1232 val intTy = T_Named "int"
32 : jhr 1716 val int8 = T_Num(RawTypes.RT_Int8)
33 :     val uint8 = T_Num(RawTypes.RT_UInt8)
34 : jhr 1115 val int32 = T_Num(RawTypes.RT_Int32)
35 :     val uint32 = T_Num(RawTypes.RT_UInt32)
36 :     val int64 = T_Num(RawTypes.RT_Int64)
37 :     val float = T_Num(RawTypes.RT_Float)
38 :     val double = T_Num(RawTypes.RT_Double)
39 :    
40 :     datatype decl
41 :     = D_Comment of string list
42 :     (* verbatim text (e.g., preprocessor directives) *)
43 :     | D_Verbatim of string list
44 :     (* global variable declaration *)
45 :     | D_Var of attr list * ty * var * initializer option
46 : jhr 1702 (* function prototype *)
47 :     | D_Proto of attr list * ty * string * param list
48 : jhr 1115 (* function definition *)
49 :     | D_Func of attr list * ty * string * param list * stm
50 : jhr 1716 (* struct type declaration; if the second argument is SOME name, then a
51 :     * typedef is generated.
52 :     *)
53 :     | D_StructDef of string option * (ty * string) list * string option
54 : jhr 1115
55 :     and initializer
56 :     = I_Exp of exp
57 :     | I_Struct of (string * initializer) list
58 :     | I_Array of (int * initializer) list
59 :    
60 :     and param = PARAM of attr list * ty * var
61 :    
62 :     and stm
63 : jhr 1368 = S_Block of stm list (* "{" stms "}" *)
64 : jhr 1115 | S_Comment of string list
65 : jhr 1368 | S_Decl of attr list * ty * var * initializer option
66 :     (* ty var [ '=' exp ]';' *)
67 :     | S_Exp of exp (* exp ';' *)
68 :     | S_If of exp * stm * stm (* 'if' exp stm 'else' stm *)
69 :     | S_While of exp * stm (* 'while' exp stm *)
70 : jhr 1444 | S_DoWhile of stm * exp (* 'do' stm 'while' exp *)
71 : jhr 1115 | S_For of (ty * var * exp) list * exp * exp list * stm
72 : jhr 1368 (* 'for' '(' inits ';' exp ';' incrs ')' stm *)
73 :     | S_Call of string * exp list (* func '(' args ')' *)
74 :     | S_Return of exp option (* 'return' [ exp ] ';' *)
75 :     | S_Break (* 'break' ';' *)
76 :     | S_Continue (* 'continue' ';' *)
77 : jhr 1115
78 :     and exp
79 : jhr 1368 = E_Grp of exp (* "(" e ")" *)
80 : jhr 1115 | E_AssignOp of exp * assignop * exp (* lvalue op= e *)
81 : jhr 1640 | E_Cond of exp * exp * exp (* e "?" e ":" e *)
82 : jhr 1368 | E_BinOp of exp * binop * exp (* e op e *)
83 :     | E_UnOp of unop * exp (* op e *)
84 :     | E_PostOp of exp * postfix (* e op *)
85 :     | E_Apply of string * exp list (* f "(" ... ")" *)
86 :     | E_Subscript of exp * exp (* e "[" e "]" *)
87 :     | E_Select of exp * string (* e "." f *)
88 :     | E_Indirect of exp * string (* e "->" f *)
89 :     | E_Cast of ty * exp (* "(" ty ")" e *)
90 : jhr 1115 | E_Var of var
91 :     | E_Int of IntegerLit.integer * ty
92 :     | E_Flt of FloatLit.float * ty
93 :     | E_Bool of bool
94 :     | E_Str of string
95 : jhr 1368 | E_Sizeof of ty (* "sizeof(" ty ")" *)
96 : jhr 1115
97 :     (* assignment operators *)
98 :     and assignop
99 :     = $= | += | *= | /= | %= | <<= | >>= | &= | ^= | |=
100 :    
101 :     (* binary operators in increasing order of precedence *)
102 :     and binop
103 :     = #||
104 :     | #&&
105 : jhr 1444 | #|
106 :     | #^
107 :     | #&
108 : jhr 1115 | #== | #!=
109 :     | #< | #<= | #>= | #>
110 :     | #<< | #>>
111 :     | #+ | #-
112 :     | #* | #/ | #%
113 :    
114 :     and unop = %- | %! | %& | %* | %~ | %++ | %--
115 :    
116 :     and postfix = ^++ | ^--
117 :    
118 :     (* smart constructors that add E_Grp wrappers based on operator precedence *)
119 :     local
120 : jhr 1368 val commaP = 0
121 :     val assignP = 1
122 :     val condP = 2
123 :     val lorP = 3
124 :     val landP = 4
125 :     val borP = 5
126 : jhr 1444 val bxorP = 6
127 :     val bandP = 7
128 :     val eqP = 8
129 :     val relP = 9
130 :     val shiftP = 10
131 :     val addP = 11
132 :     val mulP = 12
133 :     val castP = 13
134 :     val unaryP = 14
135 :     val preP = 15
136 :     val compundP = 16 (* compound literal *)
137 :     val postP = 17
138 :     val callP = 18
139 :     val subP = 19
140 :     val atomP = 20
141 : jhr 1115 fun precOfBinop rator = (case rator
142 : jhr 1368 of #|| => lorP
143 :     | #&& => landP
144 : jhr 1444 | #| => borP
145 :     | #^ => bxorP
146 :     | #& => bandP
147 : jhr 1368 | #== => eqP | #!= => eqP
148 :     | #< => relP | #<= => relP | #>= => relP | #> => relP
149 :     | #<< => shiftP | #>> => shiftP
150 :     | #+ => addP | #- => addP
151 :     | #* => mulP | #/ => mulP | #% => mulP
152 :     (* end case *))
153 : jhr 1115 fun prec (E_Grp _) = atomP
154 : jhr 1368 | prec (E_AssignOp _) = assignP
155 : jhr 1640 | prec (E_Cond _) = condP
156 : jhr 1368 | prec (E_BinOp(_, rator, _)) = precOfBinop rator
157 :     | prec (E_UnOp _) = preP
158 :     | prec (E_PostOp _) = postP
159 :     | prec (E_Apply _) = callP
160 :     | prec (E_Subscript _) = postP
161 :     | prec (E_Select _) = postP
162 :     | prec (E_Indirect _) = postP
163 : jhr 1444 | prec (E_Cast _) = castP
164 : jhr 1368 | prec (E_Var _) = atomP
165 :     | prec (E_Int _) = atomP
166 :     | prec (E_Flt _) = atomP
167 :     | prec (E_Bool _) = atomP
168 :     | prec (E_Str _) = atomP
169 :     | prec (E_Sizeof _) = callP
170 : jhr 1115 in
171 :     fun mkGrp e = if (prec e < atomP) then E_Grp e else e
172 :     fun mkAssignOp (e1, rator, e2) = let
173 : jhr 1368 val e1' = if prec e1 < unaryP then E_Grp e1 else e1
174 :     val e2' = if prec e2 < assignP then E_Grp e2 else e2
175 :     in
176 :     E_AssignOp(e1', rator, e2')
177 :     end
178 : jhr 1640 (* note that we over-parenthesize here, but it makes nested conditionals easeier to read *)
179 :     fun mkCond (e1, e2, e3) = E_Cond(
180 :     if prec e1 <= condP then E_Grp e1 else e1,
181 :     if prec e2 <= condP then E_Grp e2 else e2,
182 :     if prec e3 < condP then E_Grp e3 else e3)
183 : jhr 1115 (* Note that all C binary operators are left associative. *)
184 :     fun mkBinOp (e1, #-, e2 as E_UnOp(%-, _)) = let
185 : jhr 1368 val e1' = if prec e1 < addP then E_Grp e1 else e1
186 :     val e2' = E_Grp e2
187 :     in
188 :     E_BinOp(e1', #-, e2')
189 :     end
190 : jhr 1115 | mkBinOp (e1, rator, e2) = let
191 : jhr 1368 val p = precOfBinop rator
192 :     val e1' = if prec e1 < p then E_Grp e1 else e1
193 :     val e2' = if prec e2 <= p then E_Grp e2 else e2
194 :     in
195 :     E_BinOp(e1', rator, e2')
196 :     end
197 : jhr 1115 fun mkUnOp (%-, e as E_UnOp(%-, _)) = E_UnOp(%-, E_Grp e)
198 :     | mkUnOp (%-, e as E_UnOp(%--, _)) = E_UnOp(%-, E_Grp e)
199 :     | mkUnOp (%--, e as E_UnOp(%-, _)) = E_UnOp(%--, E_Grp e)
200 :     | mkUnOp (%--, e as E_UnOp(%--, _)) = E_UnOp(%--, E_Grp e)
201 :     | mkUnOp (rator, e) = if prec e < unaryP
202 : jhr 1368 then E_UnOp(rator, E_Grp e)
203 :     else E_UnOp(rator, e)
204 : jhr 1115 fun mkPostOp (e, rator) = if prec e < postP
205 : jhr 1368 then E_PostOp(E_Grp e, rator)
206 :     else E_PostOp(e, rator)
207 : jhr 1115 fun mkApply (f, args) = E_Apply(f, args)
208 :     fun mkSubscript(e1, e2) = if prec e1 < postP
209 : jhr 1368 then E_Subscript(E_Grp e1, e2)
210 :     else E_Subscript(e1, e2)
211 : jhr 1115 fun mkSelect (e, f) = if prec e < postP
212 : jhr 1368 then E_Select(E_Grp e, f)
213 :     else E_Select(e, f)
214 : jhr 1115 fun mkIndirect (e, f) = if prec e < postP
215 : jhr 1368 then E_Indirect(E_Grp e, f)
216 :     else E_Indirect(e, f)
217 : jhr 1444 fun mkCast (ty, e) = if prec e < castP
218 :     then E_Cast(ty, E_Grp e)
219 :     else E_Cast(ty, e)
220 : jhr 1115 val mkVar = E_Var
221 : jhr 1368 fun mkIntTy (n, ty) = if n < 0 then E_UnOp(%-, E_Int(~n, ty)) else E_Int(n, ty)
222 :     fun mkInt n = mkIntTy(n, intTy)
223 : jhr 1115 fun mkFlt (f, ty) = if FloatLit.isNeg f
224 : jhr 1368 then E_UnOp(%-, E_Flt(FloatLit.negate f, ty))
225 :     else E_Flt(f, ty)
226 : jhr 1115 val mkBool = E_Bool
227 :     val mkStr = E_Str
228 :     val mkSizeof = E_Sizeof
229 :     end (* local *)
230 :    
231 :     val skip = S_Block[]
232 :    
233 :     local
234 :     fun paren (e as E_Grp _) = e
235 : jhr 1368 | paren e = E_Grp e
236 : jhr 1115 in
237 :     val mkComment = S_Comment
238 :     fun mkBlock [stm] = stm
239 :     | mkBlock stms = S_Block stms
240 : jhr 1806 fun unBlock (S_Block stms) = stms
241 :     | unBlock stm = [stm]
242 : jhr 1368 fun mkDecl (ty, x, init) = S_Decl([], ty, x, init)
243 : jhr 1715 fun mkDeclInit (ty, x, init) = S_Decl([], ty, x, SOME(I_Exp init))
244 : jhr 1368 val mkAttrDecl = S_Decl
245 : jhr 1115 val mkExpStm = S_Exp
246 :     fun mkAssign (e1, e2) = S_Exp(mkAssignOp(e1, $=, e2))
247 :     fun mkIfThenElse (e, b1, b2) = S_If(paren e, b1, b2)
248 :     fun mkIfThen (e, b) = mkIfThenElse (e, b, skip)
249 :     val mkFor = S_For
250 :     fun mkWhile (e, b) = S_While(paren e, b)
251 : jhr 1444 fun mkDoWhile (b, e) = S_DoWhile(b, paren e)
252 : jhr 1115 val mkCall = S_Call
253 :     val mkReturn = S_Return
254 :     val mkBreak = S_Break
255 :     val mkContinue = S_Continue
256 :     end (* local *)
257 :    
258 :     (* utility functions *)
259 :    
260 :     fun varToString x = x
261 :    
262 :     fun assignopToString rator = (case rator
263 : jhr 1368 of $= => "="
264 :     | += => "+="
265 :     | *= => "*="
266 :     | /= => "/="
267 :     | %= => "%="
268 :     | <<= => "<<="
269 :     | >>= => ">>="
270 :     | &= => "&="
271 :     | ^= => "^="
272 :     | |= => "|="
273 :     (* end case *))
274 : jhr 1115
275 :     fun binopToString rator = (case rator
276 : jhr 1368 of #|| => "||"
277 :     | #&& => "&&"
278 :     | #== => "=="
279 : jhr 1444 | #| => "|"
280 :     | #^ => "^"
281 :     | #& => "&"
282 : jhr 1368 | #!= => "!="
283 :     | #< => "<"
284 :     | #<= => "<="
285 :     | #>= => ">="
286 :     | #> => ">"
287 :     | #<< => "<<"
288 :     | #>> => ">>"
289 :     | #+ => "+"
290 :     | #- => "-"
291 :     | #* => "*"
292 :     | #/ => "/"
293 :     | #% => "%"
294 :     (* end case *))
295 : jhr 1115
296 :     fun unopToString rator = (case rator
297 : jhr 1368 of %- => "-"
298 :     | %! => "!"
299 :     | %& => "&"
300 :     | %* => "*"
301 :     | %~ => "~"
302 :     | %++ => "++"
303 :     | %-- => "--"
304 :     (* end case *))
305 : jhr 1115
306 :     fun postopToString rator = (case rator
307 : jhr 1368 of ^++ => "++"
308 :     | ^-- => "--"
309 :     (* end case *))
310 : jhr 1115
311 : jhr 1640 (* generate verbatim text from a template string by substituting for placeholders
312 :     * Placeholders have the syntax @<id>@ and are replaced with the string associated
313 :     * with <id> in the list of substitutions. If <id> is empty, then no substitution
314 :     * is applied, instead the "@@" is replaced by "@".
315 :     *)
316 :     local
317 :     structure SS = Substring
318 :     in
319 :     fun verbatim sl subs = let
320 :     fun scan (start, ss, n, frags) = (case SS.getc ss
321 :     of SOME(#"@", rest) => let
322 :     val frags = SS.slice(start, 0, SOME n) :: frags
323 :     val (expansion, rest) = scanPlaceholder rest
324 :     in
325 :     scan (rest, rest, 0, expansion::frags)
326 :     end
327 :     | SOME(_, rest) => scan (start, rest, n+1, frags)
328 :     | NONE => SS.concat(List.rev(start::frags))
329 :     (* end case *))
330 :     and scanPlaceholder start = let
331 :     fun scan (ss, n) = (case SS.getc ss
332 :     of NONE => raise Fail "incomplete placeholder"
333 :     | SOME(#"@", rest) => (SS.string(SS.slice(start, 0, SOME n)), rest)
334 :     | SOME(_, rest) => scan (rest, n+1)
335 :     (* end case *))
336 :     val (placeholder, rest) = scan (start, 0)
337 :     in
338 :     if (placeholder = "")
339 :     then (SS.full "@", rest)
340 :     else (case List.find (fn (s, _) => (s = placeholder)) subs
341 :     of SOME(_, expansion) => (SS.full expansion, rest)
342 :     | NONE => raise Fail(concat["unknown placeholder @", placeholder, "@"])
343 :     (* end case *))
344 :     end
345 :     fun expand s = let
346 :     val ss = SS.full s
347 :     in
348 :     scan (ss, ss, 0, [])
349 :     end
350 :     in
351 :     D_Verbatim(List.map expand sl)
352 :     end
353 :     end (* local *)
354 :    
355 : jhr 1301 (* for debugging (not syntactically correct!) *)
356 : jhr 1115 fun expToString e = let
357 : jhr 1368 fun e2s (e, l) = (case e
358 :     of E_Grp e => "(" :: e2s(e, ")"::l)
359 :     | E_AssignOp(e1, rator, e2) => e2s(e1, assignopToString rator :: e2s(e2, l))
360 : jhr 1702 | E_Cond(e1, e2, e3) => "(" :: e2s(e1, "?" :: e2s(e2, ":" :: e2s (e3, ")" :: l)))
361 : jhr 1368 | E_BinOp(e1, rator, e2) => e2s(e1, binopToString rator :: e2s(e2, l))
362 :     | E_UnOp(rator, e) => unopToString rator :: e2s(e, l)
363 :     | E_PostOp(e, rator) => e2s(e, postopToString rator :: l)
364 :     | E_Apply(f, es) => let
365 :     fun args2s ([], l) = l
366 :     | args2s ([e], l) = e2s(e, l)
367 :     | args2s (e::es, l) = e2s(e, ","::args2s(es, l))
368 :     in
369 :     f :: "(" :: args2s(es, ")"::l)
370 :     end
371 :     | E_Subscript(e1, e2) => e2s(e1, "[" :: e2s(e2, "]"::l))
372 :     | E_Select(e, f) => e2s(e, "." :: f :: l)
373 :     | E_Indirect(e, f) => e2s(e, "->" :: f :: l)
374 : jhr 1850 | E_Cast(ty, e) => "(ty)" :: e2s(e, l) (* FIXME: need tyToString *)
375 : jhr 1368 | E_Var x => x::l
376 :     | E_Int(n, _) => IntegerLit.toString n :: l
377 :     | E_Flt(f, _) => FloatLit.toString f :: l
378 :     | E_Bool b => Bool.toString b :: l
379 :     | E_Str s => concat["\"", String.toCString s, "\""] :: l
380 :     | E_Sizeof ty => "sizeof(ty)" :: l
381 :     (* end case *))
382 :     in
383 :     String.concat(e2s(e, []))
384 :     end
385 : jhr 1115
386 :     end

root@smlnj-gforge.cs.uchicago.edu
ViewVC Help
Powered by ViewVC 1.0.0