d82724def744cde53a6daaa16e26bddf523bab38
[mes.git] / module / mescc / compile.scm
1 ;;; GNU Mes --- Maxwell Equations of Software
2 ;;; Copyright © 2016,2017,2018 Jan (janneke) Nieuwenhuizen <janneke@gnu.org>
3 ;;;
4 ;;; This file is part of GNU Mes.
5 ;;;
6 ;;; GNU Mes is free software; you can redistribute it and/or modify it
7 ;;; under the terms of the GNU General Public License as published by
8 ;;; the Free Software Foundation; either version 3 of the License, or (at
9 ;;; your option) any later version.
10 ;;;
11 ;;; GNU Mes is distributed in the hope that it will be useful, but
12 ;;; WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
13 ;;; MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
14 ;;; GNU General Public License for more details.
15 ;;;
16 ;;; You should have received a copy of the GNU General Public License
17 ;;; along with GNU Mes.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
18
19 ;;; Commentary:
20
21 ;;; Code:
22
23 (define-module (mescc compile)
24   #:use-module (srfi srfi-1)
25   #:use-module (srfi srfi-9 gnu)
26   #:use-module (srfi srfi-26)
27   #:use-module (system base pmatch)
28   #:use-module (ice-9 optargs)
29   #:use-module (ice-9 pretty-print)
30   #:use-module (nyacc lang c99 pprint)
31
32   #:use-module (mes guile)
33   #:use-module (mes misc)
34
35   #:use-module (mescc preprocess)
36   #:use-module (mescc info)
37   #:use-module (mescc as)
38   #:use-module (mescc i386 as)
39   #:use-module (mescc M1)
40   #:export (c99-ast->info
41             c99-input->info
42             c99-input->object))
43
44 (define mes? (pair? (current-module)))
45 (define (cc-amd? info) #f)              ; use AMD calling convention?
46 ;; (define %reduced-register-count #f)     ; use all registers?
47 (define %reduced-register-count 2)      ; use reduced instruction set
48 (define (max-registers info)
49   (if %reduced-register-count %reduced-register-count
50    (length (append (.registers info) (.allocated info)))))
51
52 (define* (c99-input->info info #:key (prefix "") (defines '()) (includes '()))
53   (let ((ast (c99-input->ast #:prefix prefix #:defines defines #:includes includes)))
54     (c99-ast->info info ast)))
55
56 (define* (c99-ast->info info o)
57   (stderr "compiling: input\n")
58   (let ((info (ast->info o info)))
59     (clean-info info)))
60
61 (define (clean-info o)
62   (make <info>
63     #:functions (filter (compose pair? function:text cdr) (.functions o))
64     #:globals (.globals o)
65     #:types (.types o)))
66
67 (define (ident->constant name value)
68   (cons name value))
69
70 (define (enum->type-entry name fields)
71   (cons `(tag ,name) (make-type 'enum 4 fields)))
72
73 (define (struct->type-entry info name fields)
74   (let ((size (apply + (map (compose (cut ->size <> info) cdr) fields))))
75     (cons `(tag ,name) (make-type 'struct size fields))))
76
77 (define (union->type-entry info name fields)
78   (let ((size (apply max (map (compose (cut ->size <> info) cdr) fields))))
79     (cons `(tag ,name) (make-type 'union size fields))))
80
81 (define (signed? o)
82   (let ((type (->type o)))
83     (cond ((type? type) (eq? (type:type type) 'signed))
84           (else #f))))
85
86 (define (unsigned? o)
87     (let ((type (->type o)))
88     (cond ((type? type) (eq? (type:type type) 'unsigned))
89           (else #t))))
90
91 (define (->size o info)
92   (cond ((and (type? o) (eq? (type:type o) 'union))
93          (apply max (map (compose (cut ->size <> info) cdr) (struct->fields o))))
94         ((type? o) (type:size o))
95         ((pointer? o) (->size (get-type "*" info) info))
96         ((c-array? o) (* (c-array:count o) ((compose (cut ->size <> info) c-array:type) o)))
97         ((local? o) ((compose (cut ->size <> info) local:type) o))
98         ((global? o) ((compose (cut ->size <> info) global:type) o))
99         ((bit-field? o) ((compose (cut ->size <> info) bit-field:type) o))
100         ((and (pair? o) (pair? (car o)) (bit-field? (cdar o))) ((compose (cut ->size <> info) cdar) o))
101         ((string? o) (->size (get-type o info) info))
102         (else (error "->size>: not a <type>:" o))))
103
104 (define (ast->type o info)
105   (define (type-helper o info)
106     (if (getenv "MESC_DEBUG")
107         (stderr "type-helper: ~s\n" o))
108     (pmatch o
109       (,t (guard (type? t)) t)
110       (,p (guard (pointer? p)) p)
111       (,a (guard (c-array? a)) a)
112       (,b (guard (bit-field? b)) b)
113
114       ((char ,value) (get-type "char" info))
115       ((enum-ref . _) (get-type "default" info))
116       ((fixed ,value) (get-type "default" info))
117       ((float ,float) (get-type "float" info))
118       ((void) (get-type "void" info))
119
120       ((ident ,name) (ident->type info name))
121       ((tag ,name) (or (get-type o info)
122                        o))
123
124       (,name (guard (string? name))
125              (let ((type (get-type name info)))
126                (ast->type type info)))
127
128       ((type-name (decl-spec-list ,type) (abs-declr (pointer . ,pointer)))
129        (let ((rank (pointer->rank `(pointer ,@pointer)))
130              (type (ast->type type info)))
131          (rank+= type rank)))
132
133       ((type-name ,type) (ast->type type info))
134       ((type-spec ,type) (ast->type type info))
135
136       ((sizeof-expr ,expr) (get-type "default" info))
137       ((sizeof-type ,type) (get-type "default" info))
138
139       ((string ,string) (make-c-array (get-type "char" info) (1+ (string-length string))))
140
141       ((decl-spec-list (type-spec ,type)) (ast->type type info))
142
143       ((fctn-call (p-expr (ident ,name)) . _)
144        (or (and=> (assoc-ref (.functions info) name) function:type)
145            (get-type "default" info)))
146
147       ((fctn-call (de-ref (p-expr (ident ,name))) . _)
148        (or (and=> (assoc-ref (.functions info) name) function:type)
149            (get-type "default" info)))
150
151       ((fixed-type ,type) (ast->type type info))
152       ((float-type ,type) (ast->type type info))
153       ((type-spec ,type) (ast->type type info))
154       ((typename ,type) (ast->type type info))
155
156       ((array-ref ,index ,array) (rank-- (ast->type array info)))
157
158       ((de-ref ,expr) (rank-- (ast->type expr info)))
159       ((ref-to ,expr) (rank++ (ast->type expr info)))
160
161       ((p-expr ,expr) (ast->type expr info))
162       ((pre-inc ,expr) (ast->type expr info))
163       ((post-inc ,expr) (ast->type expr info))
164
165       ((struct-ref (ident ,type))
166        (or (get-type type info)
167            (let ((struct (if (pair? type) type `(tag ,type))))
168              (ast->type struct info))))
169       ((union-ref (ident ,type))
170        (or (get-type type info)
171            (let ((struct (if (pair? type) type `(tag ,type))))
172              (ast->type struct info))))
173
174       ((struct-def (ident ,name) . _)
175        (ast->type `(tag ,name) info))
176       ((union-def (ident ,name) . _)
177        (ast->type `(tag ,name) info))
178       ((struct-def (field-list . ,fields))
179        (let ((fields (append-map (struct-field info) fields)))
180          (make-type 'struct (apply + (map (cut field:size <> info) fields)) fields)))
181       ((union-def (field-list . ,fields))
182        (let ((fields (append-map (struct-field info) fields)))
183          (make-type 'union (apply + (map (cut field:size <> info) fields)) fields)))
184       ((enum-def (enum-def-list . ,fields))
185        (get-type "default" info))
186
187       ((d-sel (ident ,field) ,struct)
188        (let ((type0 (ast->type struct info)))
189          (ast->type (field-type info type0 field) info)))
190
191       ((i-sel (ident ,field) ,struct)
192        (let ((type0 (ast->type (rank-- (ast->type struct info)) info)))
193          (ast->type (field-type info type0 field) info)))
194
195       ;; arithmetic
196       ((pre-inc ,a) (ast->type a info))
197       ((pre-dec ,a) (ast->type a info))
198       ((post-inc ,a) (ast->type a info))
199       ((post-dec ,a) (ast->type a info))
200       ((add ,a ,b) (ast->type a info))
201       ((sub ,a ,b) (ast->type a info))
202       ((bitwise-and ,a ,b) (ast->type a info))
203       ((bitwise-not ,a) (ast->type a info))
204       ((bitwise-or ,a ,b) (ast->type a info))
205       ((bitwise-xor ,a ,b) (ast->type a info))
206       ((lshift ,a ,b) (ast->type a info))
207       ((rshift ,a ,b) (ast->type a info))
208       ((div ,a ,b) (ast->type a info))
209       ((mod ,a ,b) (ast->type a info))
210       ((mul ,a ,b) (ast->type a info))
211       ((not ,a) (ast->type a info))
212       ((neg ,a) (ast->type a info))
213       ((eq ,a ,b) (ast->type a info))
214       ((ge ,a ,b) (ast->type a info))
215       ((gt ,a ,b) (ast->type a info))
216       ((ne ,a ,b) (ast->type a info))
217       ((le ,a ,b) (ast->type a info))
218       ((lt ,a ,b) (ast->type a info))
219
220       ;; logical
221       ((or ,a ,b) (ast->type a info))
222       ((and ,a ,b) (ast->type a info))
223
224       ((cast (type-name ,type) ,expr) (ast->type type info))
225
226       ((cast (type-name ,type (abs-declr ,pointer)) ,expr)
227        (let ((rank (pointer->rank pointer)))
228          (rank+= (ast->type type info) rank)))
229
230       ((decl-spec-list (type-spec ,type)) (ast->type type info))
231
232       ;;  ;; `typedef int size; void foo (unsigned size u)
233       ((decl-spec-list (type-spec ,type) (type-spec ,type2))
234        (ast->type type info))
235
236       ((assn-expr ,a ,op ,b) (ast->type a info))
237
238       ((cond-expr _ ,a ,b) (ast->type a info))
239
240       (_ (get-type o info))))
241
242   (let ((type (type-helper o info)))
243     (cond ((or (type? type)
244                (pointer? type) type
245                (c-array? type)) type)
246           ((and (equal? type o) (pair? type) (eq? (car type) 'tag)) o)
247           ((equal? type o)
248            (error "ast->type: not supported: " o))
249           (else (ast->type type info)))))
250
251 (define (ast->basic-type o info)
252   (let ((type (->type (ast->type o info))))
253     (cond ((type? type) type)
254           ((equal? type o) o)
255           (else (ast->type type info)))))
256
257 (define (get-type o info)
258   (let ((t (assoc-ref (.types info) o)))
259     (pmatch t
260       ((typedef ,next) (or (get-type next info) o))
261       (_ t))))
262
263 (define (ast-type->size info o)
264   (let ((type (->type (ast->type o info))))
265     (cond ((type? type) (type:size type))
266           (else (stderr "error: ast-type->size: ~s => ~s\n" o type)
267                 4))))
268
269 (define (field:name o)
270   (pmatch o
271     ((struct (,name ,type ,size ,pointer) . ,rest) name)
272     ((union (,name ,type ,size ,pointer) . ,rest) name)
273     ((,name . ,type) name)
274     (_ (error "field:name not supported:" o))))
275
276 (define (field:pointer o)
277   (pmatch o
278     ((struct (,name ,type ,size ,pointer) . ,rest) pointer)
279     ((union (,name ,type ,size ,pointer) . ,rest) pointer)
280     ((,name . ,type) (->rank type))
281     (_ (error "field:pointer not supported:" o))))
282
283 (define (field:size o info)
284   (pmatch o
285     ((struct . ,type) (apply + (map (cut field:size <> info) (struct->fields type))))
286     ((union . ,type) (apply max (map (cut field:size <> info) (struct->fields type))))
287     ((,name . ,type) (->size type info))
288     (_ (error (format #f "field:size: ~s\n" o)))))
289
290 (define (field-field info struct field)
291   (let ((fields (type:description struct)))
292     (let loop ((fields fields))
293       (if (null? fields) (error (format #f "no such field: ~a in ~s" field struct))
294           (let ((f (car fields)))
295             (cond ((equal? (car f) field) f)
296                   ((and (memq (car f) '(struct union)) (type? (cdr f))
297                         (find (lambda (x) (equal? (car x) field)) (struct->fields (cdr f)))))
298                   ((eq? (car f) 'bits) (assoc field (cdr f)))
299                   (else (loop (cdr fields)))))))))
300
301 (define (field-offset info struct field)
302   (if (eq? (type:type struct) 'union) 0
303       (let ((fields (type:description struct)))
304         (let loop ((fields fields) (offset 0))
305           (if (null? fields) (error (format #f "no such field: ~a in ~s" field struct))
306               (let ((f (car fields)))
307                 (cond ((equal? (car f) field) offset)
308                       ((and (eq? (car f) 'struct) (type? (cdr f)))
309                        (let ((fields (type:description (cdr f))))
310                          (find (lambda (x) (equal? (car x) field)) fields)
311                          (apply + (cons offset
312                                         (map (cut field:size <> info)
313                                              (member field (reverse fields)
314                                                      (lambda (a b)
315                                                        (equal? a (car b) field))))))))
316                       ((and (eq? (car f) 'union) (type? (cdr f))
317                             (let ((fields (struct->fields (cdr f))))
318                               (and (find (lambda (x) (equal? (car x) field)) fields)
319                                    offset))))
320                       ((and (eq? (car f) 'bits) (assoc-ref (cdr f) field)) offset)
321                       (else (loop (cdr fields) (+ offset (field:size f info)))))))))))
322
323 (define (field-pointer info struct field)
324   (let ((field (field-field info struct field)))
325     (field:pointer field)))
326
327 (define (field-size info struct field)
328   (if (eq? (type:type struct) 'union) 0
329       (let ((field (field-field info struct field)))
330         (field:size field info))))
331
332 (define (field-size info struct field)
333   (let ((field (field-field info struct field)))
334     (field:size field info)))
335
336 (define (field-type info struct field)
337   (let ((field (field-field info struct field)))
338     (ast->type (cdr field) info)))
339
340 (define (struct->fields o)
341   (pmatch o
342     (_ (guard (and (type? o) (eq? (type:type o) 'struct)))
343        (append-map struct->fields (type:description o)))
344     (_ (guard (and (type? o) (eq? (type:type o) 'union)))
345        (append-map struct->fields (type:description o)))
346     ((struct . ,type) (list (car (type:description type))))
347     ((union . ,type) (list (car (type:description type))))
348     ((bits . ,bits) bits)
349     (_ (list o))))
350
351 (define (struct->init-fields o)
352   (pmatch o
353     (_ (guard (and (type? o) (eq? (type:type o) 'struct)))
354        (append-map struct->init-fields (type:description o)))
355     (_ (guard (and (type? o) (eq? (type:type o) 'union)))
356        (list (car (type:description o))))
357     ((struct . ,type) (struct->init-fields type))
358     ((union . ,type) (list (car (type:description type))))
359     (_ (list o))))
360
361 (define (byte->hex.m1 o)
362   (string-drop o 2))
363
364 (define (asm->m1 o)
365   (let ((prefix ".byte "))
366     (if (not (string-prefix? prefix o)) (map (cut string-split <> #\space) (string-split o #\newline))
367         (let ((s (string-drop o (string-length prefix))))
368           (list (format #f "'~a'" (string-join (map byte->hex.m1 (cdr (string-split o #\space))) " ")))))))
369
370 (define (ident->variable info o)
371   (or (assoc-ref (.locals info) o)
372       (assoc-ref (.statics info) o)
373       (assoc-ref (filter (negate static-global?) (.globals info)) o)
374       (assoc-ref (.constants info) o)
375       (assoc-ref (.functions info) o)
376       (begin
377         (error "ident->variable: undefined variable:" o))))
378
379 (define (static-global? o)
380   ((compose global:function cdr) o))
381
382 (define (string-global? o)
383   (and (pair? (car o))
384        (eq? (caar o) #:string)))
385
386 (define (ident->type info o)
387   (let ((var (ident->variable info o)))
388     (cond ((global? var) (global:type var))
389           ((local? var) (local:type var))
390           ((function? var) (function:type var))
391           ((assoc-ref (.constants info) o) (assoc-ref (.types info) "default"))
392           ((pair? var) (car var))
393           (else (stderr "error: ident->type ~s => ~s\n" o var)
394                 #f))))
395
396 (define (local:pointer o)
397   (->rank o))
398
399 (define (ident->rank info o)
400   (->rank (ident->variable info o)))
401
402 (define (ident->size info o)
403   ((compose type:size (cut ident->type info <>)) o))
404
405 (define (pointer->rank o)
406   (pmatch o
407     ((pointer) 1)
408     ((pointer ,pointer) (1+ (pointer->rank pointer)))))
409
410 (define (expr->rank info o)
411   (->rank (ast->type o info)))
412
413 (define (ast->size o info)
414   (->size (ast->type o info) info))
415
416 (define (append-text info text)
417   (clone info #:text (append (.text info) text)))
418
419 (define (make-global-entry name type value)
420   (cons name (make-global name type value #f)))
421
422 (define (string->global-entry string)
423   (let ((value (append (string->list string) (list #\nul))))
424    (make-global-entry `(#:string ,string) "char" value)))
425
426 (define (make-local-entry name type id)
427   (cons name (make-local name type id)))
428
429 (define* (mescc:trace name #:optional (type ""))
430   (format (current-error-port) "    :~a~a\n" name type))
431
432 (define (expr->arg o i info)
433   (pmatch o
434     ((p-expr (string ,string))
435      (let* ((globals ((globals:add-string (.globals info)) string))
436             (info (clone info #:globals globals))
437             (info (allocate-register info))
438             (info (append-text info (wrap-as (as info 'label->arg `(#:string ,string) i))))
439             (no-swap? (zero? (.pushed info)))
440             (info (if (cc-amd? info) info (free-register info)))
441             (info (if no-swap? info
442                       (append-text info (wrap-as (as info 'swap-r1-stack))))))
443        info))
444     (_ (let* ((info (expr->register o info))
445               (info (append-text info (wrap-as (as info 'r->arg i))))
446               (no-swap? (zero? (.pushed info)))
447               (info (if (cc-amd? info) info (free-register info)))
448               (info (if no-swap? info
449                         (append-text info (wrap-as (as info 'swap-r1-stack))))))
450          info))))
451
452 (define (globals:add-string globals)
453   (lambda (o)
454     (let ((string `(#:string ,o)))
455       (if (assoc-ref globals string) globals
456           (append globals (list (string->global-entry o)))))))
457
458 (define (ident->r info)
459   (lambda (o)
460     (cond ((assoc-ref (.locals info) o) => (cut local->r <> info))
461           ((assoc-ref (.statics info) o) => (cut global->r <> info))
462           ((assoc-ref (filter (negate static-global?) (.globals info)) o) => (cut global->r <> info))
463           ((assoc-ref (.constants info) o) => (cut value->r <> info))
464           (else (wrap-as (as info 'label->r `(#:address ,o)))))))
465
466 (define (value->r o info)
467   (wrap-as (as info 'value->r o)))
468
469 (define (local->r o info)
470   (let* ((type (local:type o)))
471     (cond ((or (c-array? type)
472                (structured-type? type))
473            (wrap-as (as info 'local-ptr->r (local:id o))))
474           (else (append (wrap-as (as info 'local->r (local:id o)))
475                         (convert-r0 info type))))))
476
477 (define (global->r o info)
478   (let ((type (global:type o)))
479     (cond ((or (c-array? type)
480                (structured-type? type)) (wrap-as (as info 'label->r `(#:address ,o))))
481           (else (append (wrap-as (as info 'label-mem->r `(#:address ,o)))
482                         (convert-r0 info type))))))
483
484 (define (ident-address->r info)
485   (lambda (o)
486     (cond ((assoc-ref (.locals info) o)
487            =>
488            (lambda (local) (wrap-as (as info 'local-ptr->r (local:id local)))))
489           ((assoc-ref (.statics info) o)
490            =>
491            (lambda (global) (wrap-as (as info 'label->r `(#:address ,global)))))
492           ((assoc-ref (filter (negate static-global?) (.globals info)) o)
493            =>
494            (lambda (global) (wrap-as (as info 'label->r `(#:address ,global)))))
495           (else (wrap-as (as info 'label->r `(#:address ,o)))))))
496
497 (define (r->local+n-text info local n)
498   (let* ((id (local:id local))
499          (type (local:type local))
500          (type* (cond
501                  ((pointer? type) type)
502                  ((c-array? type) (c-array:type type))
503                  ((type? type) type)
504                  (else
505                   (stderr "unexpected type: ~s\n" type)
506                   type)))
507          (size (->size type* info))
508          (reg-size (->size "*" info))
509          (size (if (= size reg-size) 0 size)))
510     (case size
511       ((0) (wrap-as (as info 'r->local+n id n)))
512       ((1) (wrap-as (as info 'byte-r->local+n id n)))
513       ((2) (wrap-as (as info 'word-r->local+n id n)))
514       ((4) (wrap-as (as info 'long-r->local+n id n)))
515       (else
516        (stderr "unexpected size:~s\n" size)
517        (wrap-as (as info 'r->local+n id n))))))
518
519 (define (r->ident info)
520   (lambda (o)
521     (cond ((assoc-ref (.locals info) o)
522            =>
523            (lambda (local) (let ((size (->size local info))
524                                  (r-size (->size "*" info)))
525                              (wrap-as (as info 'r->local (local:id local))))))
526           ((assoc-ref (.statics info) o)
527            =>
528            (lambda (global) (let* ((size (->size global info))
529                                    (reg-size (->size "*" info))
530                                    (size (if (= size reg-size) 0 size)))
531                               (case size
532                                 ((0) (wrap-as (as info 'r->label global)))
533                                 ((1) (wrap-as (as info 'r->byte-label global)))
534                                 ((2) (wrap-as (as info 'r->word-label global)))
535                                 ((4) (wrap-as (as info 'r->long-label global)))
536                                 (else (wrap-as (as info 'r->label global)))))))
537           ((assoc-ref (filter (negate static-global?) (.globals info)) o)
538            =>
539            (lambda (global) (let* ((size (->size global info))
540                                    (reg-size (->size "*" info))
541                                    (size (if (= size reg-size) 0 size)))
542                               (case size
543                                 ((0) (wrap-as (as info 'r->label global)))
544                                 ((1) (wrap-as (as info 'r->byte-label global)))
545                                 ((2) (wrap-as (as info 'r->word-label global)))
546                                 ((4) (wrap-as (as info 'r->long-label global)))
547                                 (else (wrap-as (as info 'r->label global))))))))))
548
549 (define (ident-add info)
550   (lambda (o n)
551     (cond ((assoc-ref (.locals info) o)
552            =>
553            (lambda (local) (wrap-as (as info 'local-add (local:id local) n))))
554           ((assoc-ref (.statics info) o)
555            =>
556            (lambda (global)
557              (let* ((size (->size global info))
558                     (reg-size (->size "*" info))
559                     (size (if (= size reg-size) 0 size)))
560                (case size
561                  ((0) (wrap-as (as info 'label-mem-add `(#:address ,o) n)))
562                  ((1) (wrap-as (as info 'byte-label-mem-add `(#:address ,o) n)))
563                  ((2) (wrap-as (as info 'word-label-mem-add `(#:address ,o) n)))
564                  ((4) (wrap-as (as info 'long-mem-add `(#:address ,o) n)))
565                  (else (as info 'label-mem-add `(#:address ,o) n))))))
566           ((assoc-ref (filter (negate static-global?) (.globals info)) o)
567            =>
568            (lambda (global)
569              (let* ((size (->size global info))
570                     (reg-size (->size "*" info))
571                     (size (if (= size reg-size) 0 size)))
572                (case size
573                  ((0) (wrap-as (as info 'label-mem-add `(#:address ,o) n)))
574                  ((1) (wrap-as (as info 'byte-label-mem-add `(#:address ,o) n)))
575                  ((2) (wrap-as (as info 'word-label-mem-add `(#:address ,o) n)))
576                  ((4) (wrap-as (as info 'long-mem-add `(#:address ,o) n)))
577                  (else (as info 'label-mem-add `(#:address ,o) n)))))))))
578
579 (define (make-comment o)
580   (wrap-as `((#:comment ,o))))
581
582 (define (ast->comment o)
583   (if mes? '()
584       (let ((source (with-output-to-string (lambda () (pretty-print-c99 o)))))
585         (make-comment (string-join (string-split source #\newline) " ")))))
586
587 (define (r*n info n)
588   (case n
589     ((1) info)
590     ((2) (append-text info (wrap-as (as info 'r+r))))
591     ((3) (let* ((info (allocate-register info))
592                 (info (append-text info (wrap-as (append (as info 'r0->r1)
593                                                          (as info 'r+r)
594                                                          (as info 'r0+r1)))))
595                 (info (free-register info)))
596            info))
597     ((4) (append-text info (wrap-as (as info 'shl-r 2))))
598     ((5) (let* ((info (allocate-register info))
599                 (info (append-text info (wrap-as (append (as info 'r0->r1)
600                                                          (as info 'r+r)
601                                                          (as info 'r+r)
602                                                          (as info 'r0+r1)))))
603                 (info (free-register info)))
604            info))
605     ((6) (let* ((info (allocate-register info))
606                 (info (append-text info (wrap-as (append (as info 'r0->r1)
607                                                          (as info 'r+r)
608                                                          (as info 'r0+r1)))))
609                 (info (free-register info))
610                 (info (append-text info (wrap-as (append (as info 'shl-r 1))))))
611            info))
612     ((8) (append-text info (wrap-as (append (as info 'shl-r 3)))))
613     ((10) (let* ((info (allocate-register info))
614                  (info (append-text info (wrap-as (append (as info 'r0->r1)
615                                                           (as info 'r+r)
616                                                           (as info 'r+r)
617                                                           (as info 'r0+r1)))))
618                  (info (free-register info))
619                  (info (append-text info (wrap-as (append (as info 'shl-r 1))))))
620             info))
621     ((12) (let* ((info (allocate-register info))
622                  (info (append-text info (wrap-as (append (as info 'r0->r1)
623                                                           (as info 'r+r)
624                                                           (as info 'r0+r1)))))
625                  (info (free-register info))
626                  (info (append-text info (wrap-as (append (as info 'shl-r 2))))))
627             info))
628     ((16) (append-text info (wrap-as (as info 'shl-r 4))))
629     ((20) (let* ((info (allocate-register info))
630                  (info (append-text info (wrap-as (append (as info 'r0->r1)
631                                                           (as info 'r+r)
632                                                           (as info 'r+r)
633                                                           (as info 'r0+r1)))))
634                  (info (free-register info))
635                  (info (append-text info (wrap-as (append (as info 'shl-r 2))))))
636             info))
637     ((24) (let* ((info (allocate-register info))
638                  (info (append-text info (wrap-as (append (as info 'r0->r1)
639                                                           (as info 'r+r)
640                                                           (as info 'r0+r1)))))
641                  (info (free-register info))
642                  (info (append-text info (wrap-as (append (as info 'shl-r 3))))))
643             info))
644
645     (else (let* ((info (allocate-register info))
646                  (info (append-text info (wrap-as (as info 'value->r n))))
647                  (info (append-text info (wrap-as (as info 'r0*r1))))
648                  (info (free-register info)))
649             info))))
650
651 (define (allocate-register info)
652   (let ((registers (.registers info))
653         (allocated (.allocated info)))
654     (if (< (length allocated) (max-registers info))
655         (clone info #:allocated (cons (car registers) (.allocated info)) #:registers (cdr registers))
656         (let* ((info (clone info #:pushed (1+ (.pushed info))))
657                (info (append-text info (wrap-as (append (as info 'push-r0)
658                                                         (as info 'r1->r0))))))
659           info))))
660
661 (define (free-register info)
662   (let ((allocated (.allocated info))
663         (pushed (.pushed info)))
664     (if (zero? pushed)
665         (clone info #:allocated (cdr allocated) #:registers (cons (car allocated) (.registers info)))
666         (let* ((info (clone info #:pushed (1- pushed)))
667                (info (append-text info (wrap-as (append (as info 'r0->r1)
668                                                         (as info 'pop-r0))))))
669           info))))
670
671 (define (push-register r info)
672   (append-text info (wrap-as (as info 'push-register r))))
673
674 (define (pop-register r info)
675   (append-text info (wrap-as (as info 'pop-register r))))
676
677 (define (r0->r1-mem*n- info n size)
678   (let ((reg-size (->size "*" info)))
679     (wrap-as
680      (cond
681       ((= n 1) (as info 'byte-r0->r1-mem))
682       ((= n 2) (cond ((= size 1) (append (as info 'byte-r0->r1-mem)
683                                          (as info 'r+value 1)
684                                          (as info 'value->r0 0)
685                                          (as info 'byte-r0->r1-mem)))
686                      (else (as info 'word-r0->r1-mem))))
687       ((= n 4) (as info 'long-r0->r1-mem))
688       ((and (= n 8) (or (= reg-size 8)
689                         (= size 4)))
690        (cond ((= size 4) (append (as info 'long-r0->r1-mem)
691                                  (as info 'r+value 4)
692                                  (as info 'value->r0 0)
693                                  (as info 'long-r0->r1-mem)))
694              ((and (= size 8) (= reg-size 8)) (as info 'quad-r0->r1-mem))
695              (else (error "r0->r1-mem*n-: not supported"))))
696       (else (let loop ((i 0))
697               (if (>= i n) '()
698                   (case (- n i)
699                     ((1) (as info 'byte-r0-mem->r1-mem))
700                     ((2) (as info 'word-r0-mem->r1-mem))
701                     ((3) (append (as info 'word-r0-mem->r1-mem)
702                                  (as info 'r+value 2)
703                                  (as info 'r0+value 2)
704                                  (loop (+ i 2))))
705                     ((4) (append (as info 'long-r0-mem->r1-mem)))
706                     (else (append (as info 'r0-mem->r1-mem)
707                                   (as info 'r+value reg-size)
708                                   (as info 'r0+value reg-size)
709                                   (loop (+ i reg-size))))))))))))
710
711 (define (r0->r1-mem*n info n size)
712   (append-text info (r0->r1-mem*n- info n size)))
713
714 (define (expr->register* o info)
715   (pmatch o
716     ((p-expr (ident ,name))
717      (let ((info (allocate-register info)))
718        (append-text info ((ident-address->r info) name))))
719
720     ((de-ref ,expr)
721      (expr->register expr info))
722
723     ((d-sel (ident ,field) ,struct)
724      (let* ((type (ast->basic-type struct info))
725             (offset (field-offset info type field))
726             (info (expr->register* struct info)))
727        (append-text info (wrap-as (as info 'r+value offset)))))
728
729     ((i-sel (ident ,field) (fctn-call (p-expr (ident ,function)) . ,rest))
730      (let* ((type (ast->basic-type `(fctn-call (p-expr (ident ,function)) ,@rest) info))
731             (offset (field-offset info type field))
732             (info (expr->register `(fctn-call (p-expr (ident ,function)) ,@rest) info)))
733        (append-text info (wrap-as (as info 'r+value offset)))))
734
735     ((i-sel (ident ,field) ,struct)
736      (let* ((type (ast->basic-type struct info))
737             (offset (field-offset info type field))
738             (info (expr->register* struct info))
739             (type (ast->type struct info)))
740        (append-text info (append (if (c-array? type) '()
741                                      (wrap-as (as info 'mem->r)))
742                                  (wrap-as (as info 'r+value offset))))))
743
744     ((array-ref ,index ,array)
745      (let* ((info (expr->register index info))
746             (size (ast->size o info))
747             (info (r*n info size))
748             (info (expr->register array info))
749             (info (append-text info (wrap-as (as info 'r0+r1))))
750             (info (free-register info)))
751        info))
752
753     ((cast ,type ,expr)
754      (expr->register `(ref-to ,expr) info))
755
756     ((add ,a ,b)
757      (let* ((rank (expr->rank info a))
758             (rank-b (expr->rank info b))
759             (type (ast->basic-type a info))
760             (struct? (structured-type? type))
761             (reg-size (->size "*" info))
762             (size (cond ((= rank 1) (ast-type->size info a))
763                         ((> rank 1) reg-size)
764                         ((and struct? (= rank 2)) reg-size)
765                         (else 1))))
766        (if (or (= size 1)) ((binop->r* info) a b 'r0+r1)
767            (let* ((info (expr->register b info))
768                   (info (allocate-register info))
769                   (info (append-text info (wrap-as (append (as info 'value->r size)
770                                                            (as info 'r0*r1)))))
771                   (info (free-register info))
772                   (info (expr->register* a info))
773                   (info (append-text info (wrap-as (as info 'r0+r1))))
774                   (info (free-register info)))
775              info))))
776
777     ((sub ,a ,b)
778      (let* ((rank (expr->rank info a))
779             (rank-b (expr->rank info b))
780             (type (ast->basic-type a info))
781             (struct? (structured-type? type))
782             (size (->size type info))
783             (reg-size (->size "*" info))
784             (size  (cond ((= rank 1) size)
785                          ((> rank 1) reg-size)
786                          ((and struct? (= rank 2)) reg-size)
787                          (else 1))))
788        (if (or (= size 1) (or (= rank-b 2) (= rank-b 1)))
789            (let ((info ((binop->r* info) a b 'r0-r1)))
790              (if (and (not (= rank-b 2)) (not (= rank-b 1))) info
791                  ;; FIXME: c&p 1158
792                  (let* ((info (allocate-register info))
793                         (info (append-text info (wrap-as (append
794                                                           (as info 'value->r size)
795                                                           (as info 'swap-r0-r1)
796                                                           (as info 'r0/r1 #f)))))
797                         (info (append-text info (wrap-as (append (as info 'swap-r0-r1)))))
798                         (free-register info))
799                    info)))
800            (let* ((info (expr->register* b info))
801                   (info (allocate-register info))
802                   (info (append-text info (wrap-as (append (as info 'value->r size)
803                                                            (as info 'r0*r1)))))
804                   (info (free-register info))
805                   (info (expr->register* a info))
806                   (info (append-text info (wrap-as (append (as info 'swap-r0-r1)))))
807                   (info (append-text info (wrap-as (as info 'r0-r1))))
808                   (info (free-register info)))
809              info))))
810
811     ((post-dec ,expr)
812      (let* ((info (expr->register* expr info))
813             (post (clone info #:text '()))
814             (post (allocate-register post))
815             (post (append-text post (wrap-as (as post 'r0->r1))))
816             (rank (expr->rank post expr))
817             (reg-size (->size "*" info))
818             (size (cond ((= rank 1) (ast-type->size post expr))
819                         ((> rank 1) reg-size)
820                         (else 1)))
821             (post ((expr-add post) expr (- size))))
822        (clone info #:post (.text post))))
823
824     ((post-inc ,expr)
825      (let* ((info (expr->register* expr info))
826             (post (clone info #:text '()))
827             (post (allocate-register post))
828             (post (append-text post (wrap-as (as post 'r0->r1))))
829             (rank (expr->rank post expr))
830             (reg-size (->size "*" info))
831             (size (cond ((= rank 1) (ast-type->size post expr))
832                         ((> rank 1) reg-size)
833                         (else 1)))
834             (post ((expr-add post) expr size)))
835        (clone info #:post (.text post))))
836
837     ((pre-dec ,expr)
838      (let* ((rank (expr->rank info expr))
839             (reg-size (->size "*" info))
840             (size (cond ((= rank 1) (ast-type->size info expr))
841                         ((> rank 1) reg-size)
842                         (else 1)))
843             (info ((expr-add info) expr (- size)))
844             (info (append (expr->register* expr info))))
845        info))
846
847     ((pre-inc ,expr)
848      (let* ((rank (expr->rank info expr))
849             (reg-size (->size "*" info))
850             (size (cond ((= rank 1) (ast-type->size info expr))
851                         ((> rank 1) reg-size)
852                         (else 1)))
853             (info ((expr-add info) expr size))
854             (info (append (expr->register* expr info))))
855        info))
856
857     (_ (error "expr->register*: not supported: " o))))
858
859 (define (expr-add info)
860   (lambda (o n)
861     (let* ((info (expr->register* o info))
862            (size (ast->size o info))
863            (reg-size (->size "*" info))
864            (size (if (= size reg-size) 0 size))
865            (info (append-text info (wrap-as (append (as info
866                                                         (case size
867                                                           ((0) 'r-mem-add)
868                                                           ((1) 'r-byte-mem-add)
869                                                           ((2) 'r-word-mem-add)
870                                                           ((4) 'r-long-mem-add)) n))))))
871       (free-register info))))
872
873 (define (expr->register o info)
874   (let* ((locals (.locals info))
875          (text (.text info))
876          (globals (.globals info))
877          (r-size (->size "*" info)))
878
879     (define (helper)
880       (pmatch o
881         ((expr) info)
882
883         ((comma-expr)
884          (allocate-register info))
885
886         ((comma-expr ,a . ,rest)
887          (let* ((info (expr->register a info))
888                 (info (free-register info)))
889            (expr->register `(comma-expr ,@rest) info)))
890
891         ((p-expr (string ,string))
892          (let* ((globals ((globals:add-string globals) string))
893                 (info (clone info #:globals globals))
894                 (info (allocate-register info)))
895            (append-text info (wrap-as (as info 'label->r `(#:string ,string))))))
896
897         ((p-expr (string . ,strings))
898          (let* ((string (apply string-append strings))
899                 (globals ((globals:add-string globals) string))
900                 (info (clone info #:globals globals))
901                 (info (allocate-register info)))
902            (append-text info (wrap-as (as info 'label->r `(#:string ,string))))))
903
904         ((p-expr (fixed ,value))
905          (let* ((value (cstring->int value))
906                 (info (allocate-register info))
907                 (info (append-text info (append (wrap-as (as info 'value->r value)))))
908                 (reg-size (->size "*" info)))
909            (if (or #t (> value 0) (= reg-size 4)) info
910                (append-text info (wrap-as (as info 'long-signed-r))))))
911
912         ((p-expr (float ,value))
913          (let ((value (cstring->float value))
914                (info (allocate-register info)))
915            (append-text info (wrap-as (as info 'value->r value)))))
916
917         ((neg (p-expr (fixed ,value)))
918          (let* ((value (- (cstring->int value)))
919                 (info (allocate-register info))
920                 (info (append-text info (append (wrap-as (as info 'value->r value)))))
921                 (reg-size (->size "*" info)))
922            (if (or #t (> value 0) (= reg-size 4)) info
923                (append-text info (wrap-as (as info 'long-signed-r))))))
924
925         ((p-expr (char ,char))
926          (let ((char (char->integer (car (string->list char))))
927                (info (allocate-register info)))
928            (append-text info (wrap-as (as info 'value->r char)))))
929
930         (,char (guard (char? char))
931                (let ((info (allocate-register info)))
932                  (append-text info (wrap-as (as info 'value->r char)))))
933
934         ((p-expr (ident ,name))
935          (let ((info (allocate-register info)))
936            (append-text info ((ident->r info) name))))
937
938         ((initzer ,initzer)
939          (expr->register initzer info))
940
941         (((initzer ,initzer))
942          (expr->register initzer info))
943
944         ;; offsetoff
945         ((ref-to (i-sel (ident ,field) (cast (type-name (decl-spec-list ,struct) (abs-declr (pointer))) (p-expr (fixed ,base)))))
946          (let* ((type (ast->basic-type struct info))
947                 (offset (field-offset info type field))
948                 (base (cstring->int base))
949                 (info (allocate-register info)))
950            (append-text info (wrap-as (as info 'value->r (+ base offset))))))
951
952         ;; &foo
953         ((ref-to (p-expr (ident ,name)))
954          (let ((info (allocate-register info)))
955            (append-text info ((ident-address->r info) name))))
956
957         ;; &*foo
958         ((ref-to (de-ref ,expr))
959          (expr->register expr info))
960
961         ((ref-to ,expr)
962          (expr->register* expr info))
963
964         ((sizeof-expr ,expr)
965          (let ((info (allocate-register info)))
966            (append-text info (wrap-as (as info 'value->r (ast->size expr info))))))
967
968         ((sizeof-type ,type)
969          (let ((info (allocate-register info)))
970            (append-text info (wrap-as (as info 'value->r (ast->size type info))))))
971
972         ((array-ref ,index ,array)
973          (let* ((info (expr->register* o info))
974                 (type (ast->type o info)))
975            (append-text info (mem->r type info))))
976
977         ((d-sel ,field ,struct)
978          (let* ((info (expr->register* o info))
979                 (info (append-text info (ast->comment o)))
980                 (type (ast->type o info))
981                 (size (->size type info))
982                 (array? (c-array? type)))
983            (if array? info
984                (append-text info (mem->r type info)))))
985
986         ((i-sel ,field ,struct)
987          (let* ((info (expr->register* o info))
988                 (info (append-text info (ast->comment o)))
989                 (type (ast->type o info))
990                 (size (->size type info))
991                 (array? (c-array? type)))
992            (if array? info
993                (append-text info (mem->r type info)))))
994
995         ((de-ref ,expr)
996          (let* ((info (expr->register expr info))
997                 (type (ast->type o info)))
998            (append-text info (mem->r type info))))
999
1000         ((fctn-call (p-expr (ident ,name)) (expr-list . ,expr-list))
1001          (if (equal? name "asm") (let ((arg0 (cadr (cadar expr-list))))
1002                                    (append-text info (wrap-as (asm->m1 arg0))))
1003              (let* ((info (append-text info (ast->comment o)))
1004                     (info (allocate-register info))
1005                     (allocated (.allocated info))
1006                     (pushed (.pushed info))
1007                     (registers (.registers info))
1008                     (info (fold push-register info (cdr allocated)))
1009                     (reg-size (->size "*" info))
1010                     (info (if (cc-amd? info) (fold expr->arg info expr-list (iota (length expr-list)))
1011                               (fold-right expr->arg info expr-list (reverse (iota (length expr-list))))))
1012                     (info (clone info #:allocated '() #:pushed 0 #:registers (append (reverse allocated) registers)))
1013                     (n (length expr-list))
1014                     (info (if (not (assoc-ref locals name))
1015                               (begin
1016                                 (when (and (not (assoc name (.functions info)))
1017                                            (not (assoc name globals))
1018                                            (not (equal? name (.function info))))
1019                                   (stderr "warning: undeclared function: ~a\n" name))
1020                                 (append-text info (wrap-as (as info 'call-label name n))))
1021                               (let* ((info (expr->register `(p-expr (ident ,name)) info))
1022                                      (info (append-text info (wrap-as (as info 'call-r n)))))
1023                                 info)))
1024                     (info (clone info #:allocated allocated #:pushed pushed #:registers registers))
1025                     (info (if (null? (cdr allocated)) info
1026                               (append-text info (wrap-as (as info 'return->r)))))
1027                     (info (fold-right pop-register info (cdr allocated))))
1028                info)))
1029
1030         ((fctn-call ,function (expr-list . ,expr-list))
1031          (let* ((info (append-text info (ast->comment o)))
1032                 (info (allocate-register info))
1033                 (allocated (.allocated info))
1034                 (pushed (.pushed info))
1035                 (registers (.registers info))
1036                 (info (fold push-register info (cdr allocated)))
1037                 (reg-size (->size "*" info))
1038                 (info (if (cc-amd? info) (fold expr->arg info expr-list (iota (length expr-list)))
1039                           (fold-right expr->arg info expr-list (reverse (iota (length expr-list))))))
1040                 (info (fold (lambda (x info) (free-register info)) info (.allocated info)))
1041                 (n (length expr-list))
1042                 (function (pmatch function
1043                             ((de-ref ,function) function)
1044                             (_ function)))
1045                 (info (expr->register function info))
1046                 (info (append-text info (wrap-as (as info 'call-r n))))
1047                 (info (free-register info))
1048                 (info (clone info #:allocated allocated #:pushed pushed #:registers registers))
1049                 (info (if (null? (cdr allocated)) info
1050                           (append-text info (wrap-as (as info 'return->r)))))
1051                 (info (fold-right pop-register info (cdr allocated))))
1052            info))
1053
1054         ((cond-expr ,test ,then ,else)
1055          (let* ((info (append-text info (ast->comment `(cond-expr ,test (ellipsis) (ellipsis)))))
1056                 (here (number->string (length text)))
1057                 (label (string-append "_" (.function info) "_" here "_"))
1058                 (else-label (string-append label "else"))
1059                 (break-label (string-append label "break"))
1060                 (info ((test-jump-label->info info else-label) test))
1061                 (info (expr->register then info))
1062                 (info (free-register info))
1063                 (info (append-text info (wrap-as (as info 'jump break-label))))
1064                 (info (append-text info (wrap-as `((#:label ,else-label)))))
1065                 (info (expr->register else info))
1066                 (info (free-register info))
1067                 (info (append-text info (wrap-as `((#:label ,break-label)))))
1068                 (info (allocate-register info)))
1069            info))
1070
1071         ((post-inc ,expr)
1072          (let* ((info (append (expr->register expr info)))
1073                 (rank (expr->rank info expr))
1074                 (reg-size (->size "*" info))
1075                 (size (cond ((= rank 1) (ast-type->size info expr))
1076                             ((> rank 1) reg-size)
1077                             (else 1)))
1078                 (info ((expr-add info) expr size)))
1079            info))
1080
1081         ((post-dec ,expr)
1082          (let* ((info (append (expr->register expr info)))
1083                 (rank (expr->rank info expr))
1084                 (reg-size (->size "*" info))
1085                 (size (cond ((= rank 1) (ast-type->size info expr))
1086                             ((> rank 1) reg-size)
1087                             (else 1)))
1088                 (info ((expr-add info) expr (- size))))
1089            info))
1090
1091         ((pre-inc ,expr)
1092          (let* ((rank (expr->rank info expr))
1093                 (reg-size (->size "*" info))
1094                 (size (cond ((= rank 1) (ast-type->size info expr))
1095                             ((> rank 1) reg-size)
1096                             (else 1)))
1097                 (info ((expr-add info) expr size))
1098                 (info (append (expr->register expr info))))
1099            info))
1100
1101         ((pre-dec ,expr)
1102          (let* ((rank (expr->rank info expr))
1103                 (reg-size (->size "*" info))
1104                 (size (cond ((= rank 1) (ast-type->size info expr))
1105                             ((> rank 1) reg-size)
1106                             (else 1)))
1107                 (info ((expr-add info) expr (- size)))
1108                 (info (append (expr->register expr info))))
1109            info))
1110
1111
1112
1113         ((add ,a (p-expr (fixed ,value)))
1114          (let* ((rank (expr->rank info a))
1115                 (type (ast->basic-type a info))
1116                 (struct? (structured-type? type))
1117                 (reg-size (->size "*" info))
1118                 (size (cond ((= rank 1) (ast-type->size info a))
1119                             ((> rank 1) reg-size)
1120                             ((and struct? (= rank 2)) reg-size)
1121                             (else 1)))
1122                 (info (expr->register a info))
1123                 (value (cstring->int value))
1124                 (value (* size value)))
1125            (append-text info (wrap-as (as info 'r+value value)))))
1126
1127         ((add ,a ,b)
1128          (let* ((rank (expr->rank info a))
1129                 (rank-b (expr->rank info b))
1130                 (type (ast->basic-type a info))
1131                 (struct? (structured-type? type))
1132                 (reg-size (->size "*" info))
1133                 (size (cond ((= rank 1) (ast-type->size info a))
1134                             ((> rank 1) reg-size)
1135                             ((and struct? (= rank 2)) reg-size)
1136                             (else 1))))
1137            (if (or (= size 1)) ((binop->r info) a b 'r0+r1)
1138                (let* ((info (expr->register b info))
1139                       (info (allocate-register info))
1140                       (info (append-text info (wrap-as (append (as info 'value->r size)
1141                                                                (as info 'r0*r1)))))
1142                       (info (free-register info))
1143                       (info (expr->register a info))
1144                       (info (append-text info (wrap-as (as info 'r0+r1))))
1145                       (info (free-register info)))
1146                  info))))
1147
1148         ((sub ,a (p-expr (fixed ,value)))
1149          (let* ((rank (expr->rank info a))
1150                 (type (ast->basic-type a info))
1151                 (struct? (structured-type? type))
1152                 (size (->size type info))
1153                 (reg-size (->size "*" info))
1154                 (size (cond ((= rank 1) size)
1155                             ((> rank 1) reg-size)
1156                             ((and struct? (= rank 2)) reg-size)
1157                             (else 1)))
1158                 (info (expr->register a info))
1159                 (value (cstring->int value))
1160                 (value (* size value)))
1161            (append-text info (wrap-as (as info 'r+value (- value))))))
1162
1163         ((sub ,a ,b)
1164          (let* ((rank (expr->rank info a))
1165                 (rank-b (expr->rank info b))
1166                 (type (ast->basic-type a info))
1167                 (struct? (structured-type? type))
1168                 (size (->size type info))
1169                 (reg-size (->size "*" info))
1170                 (size  (cond ((= rank 1) size)
1171                              ((> rank 1) reg-size)
1172                              ((and struct? (= rank 2)) reg-size)
1173                              (else 1))))
1174
1175            (if (or (= size 1) (or (= rank-b 2) (= rank-b 1)))
1176                (let ((info ((binop->r info) a b 'r0-r1)))
1177                  (if (and (not (= rank-b 2)) (not (= rank-b 1))) info
1178                      ;; FIXME: c&p 792
1179                      (let* ((info (allocate-register info))
1180                             (info (append-text info (wrap-as (append (as info 'value->r size)
1181                                                                      (as info 'r0/r1 #f)))))
1182                             (info (free-register info)))
1183                        info)))
1184                (let* ((info (expr->register b info))
1185                       (info (allocate-register info))
1186                       (info (append-text info (wrap-as (append (as info 'value->r size)
1187                                                                (as info 'r0*r1)))))
1188                       (info (free-register info))
1189                       (info (expr->register a info))
1190                       (info (append-text info (wrap-as (append (as info 'swap-r0-r1)))))
1191                       (info (append-text info (wrap-as (as info 'r0-r1))))
1192                       (info (free-register info)))
1193                  info))))
1194
1195         ((bitwise-and ,a ,b) ((binop->r info) a b 'r0-and-r1))
1196         ((bitwise-not ,expr)
1197          (let ((info (expr->register expr info)))
1198            (append-text info (wrap-as (as info 'not-r)))))
1199         ((bitwise-or ,a ,b) ((binop->r info) a b 'r0-or-r1))
1200         ((bitwise-xor ,a ,b) ((binop->r info) a b 'r0-xor-r1))
1201         ((lshift ,a ,b) ((binop->r info) a b 'r0<<r1))
1202         ((rshift ,a ,b) ((binop->r info) a b 'r0>>r1))
1203         ((div ,a ,b)
1204          ((binop->r info) a b 'r0/r1
1205                       (or (signed? (ast->type a info)) (signed? (ast->type b info)))))
1206         ((mod ,a ,b) ((binop->r info) a b 'r0%r1
1207                       (or (signed? (ast->type a info)) (signed? (ast->type b info)))))
1208         ((mul ,a ,b) ((binop->r info) a b 'r0*r1))
1209
1210         ((not ,expr)
1211          (let* ((info (expr->register expr info))
1212                 (info (append-text info (wrap-as (as info 'test-r))))
1213                 (info (append-text info (wrap-as (as info 'r-negate)))))
1214            (append-text info (wrap-as (as info 'test-r))))) ;; hmm, use ast->info?
1215
1216         ((neg ,expr)
1217          (let* ((info (expr->register expr info))
1218                 (info (allocate-register info))
1219                 (info (append-text info (append (wrap-as (as info 'value->r 0))
1220                                                 (wrap-as (as info 'swap-r0-r1))
1221                                                 (wrap-as (as info 'r0-r1)))))
1222                 (info (free-register info)))
1223            info))
1224
1225         ((eq ,a ,b) (let ((info ((binop->r info) a b 'r0-r1)))
1226                       (append-text info (wrap-as (as info 'zf->r)))))
1227
1228         ((ge ,a ,b)
1229          (let* ((type-a (ast->type a info))
1230                 (type-b (ast->type b info))
1231                 (info ((binop->r info) a b 'r0-r1))
1232                 (test->r (if (or (unsigned? type-a) (unsigned? type-b)) 'ae?->r 'ge?->r))
1233                 (info (append-text info (wrap-as (as info test->r))))
1234                 (info (append-text info (wrap-as (as info 'test-r)))))
1235            info))
1236
1237         ((gt ,a ,b)
1238          (let* ((type-a (ast->type a info))
1239                 (type-b (ast->type b info))
1240                 (info ((binop->r info) a b 'r0-r1))
1241                 (test->r (if (or (unsigned? type-a) (unsigned? type-b)) 'a?->r 'g?->r))
1242                 (info (append-text info (wrap-as (as info test->r))))
1243                 (info (append-text info (wrap-as (as info 'test-r)))))
1244            info))
1245
1246         ((ne ,a ,b) (let* ((info ((binop->r info) a b 'r0-r1))
1247                            (info (append-text info (wrap-as (as info 'test-r))))
1248                            (info (append-text info (wrap-as (as info 'xor-zf))))
1249                            (info (append-text info (wrap-as (as info 'zf->r)))))
1250                       info))
1251
1252         ((le ,a ,b)
1253          (let* ((type-a (ast->type a info))
1254                 (type-b (ast->type b info))
1255                 (info ((binop->r info) a b 'r0-r1))
1256                 (test->r (if (or (unsigned? type-a) (unsigned? type-b)) 'be?->r 'le?->r))
1257                 (info (append-text info (wrap-as (as info test->r))))
1258                 (info (append-text info (wrap-as (as info 'test-r)))))
1259            info))
1260
1261         ((lt ,a ,b)
1262          (let* ((type-a (ast->type a info))
1263                 (type-b (ast->type b info))
1264                 (info ((binop->r info) a b 'r0-r1))
1265                 (test->r (if (or (unsigned? type-a) (unsigned? type-b)) 'b?->r 'l?->r))
1266                 (info (append-text info (wrap-as (as info test->r))))
1267                 (info (append-text info (wrap-as (as info 'test-r)))))
1268            info))
1269
1270         ((or ,a ,b)
1271          (let* ((info (expr->register a info))
1272                 (here (number->string (length (.text info))))
1273                 (skip-b-label (string-append "_" (.function info) "_" here "_or_skip_b"))
1274                 (info (append-text info (wrap-as (as info 'test-r))))
1275                 (info (append-text info (wrap-as (as info 'jump-nz skip-b-label))))
1276                 (info (append-text info (wrap-as (as info 'test-r))))
1277                 (info (free-register info))
1278                 (info (expr->register b info))
1279                 (info (append-text info (wrap-as (as info 'test-r))))
1280                 (info (append-text info (wrap-as `((#:label ,skip-b-label))))))
1281            info))
1282
1283         ((and ,a ,b)
1284          (let* ((info (expr->register a info))
1285                 (here (number->string (length (.text info))))
1286                 (skip-b-label (string-append "_" (.function info) "_" here "_and_skip_b"))
1287                 (info (append-text info (wrap-as (as info 'test-r))))
1288                 (info (append-text info (wrap-as (as info 'jump-z skip-b-label))))
1289                 (info (append-text info (wrap-as (as info 'test-r))))
1290                 (info (free-register info))
1291                 (info (expr->register b info))
1292                 (info (append-text info (wrap-as (as info 'test-r))))
1293                 (info (append-text info (wrap-as `((#:label ,skip-b-label))))))
1294            info))
1295
1296         ((cast ,type ,expr)
1297          (let ((info (expr->register expr info))
1298                (type (ast->type o info)))
1299            (append-text info (convert-r0 info type))))
1300
1301         ((assn-expr (de-ref (post-inc (p-expr (ident ,name)))) (op ,op) ,b)
1302          (let* ((info (expr->register `(assn-expr (de-ref (p-expr (ident ,name))) (op ,op) ,b) info))
1303                 (type (ident->type info name))
1304                 (rank (ident->rank info name))
1305                 (reg-size (->size "*" info))
1306                 (size (if (> rank 1) reg-size 1)))
1307            (append-text info ((ident-add info) name size))))
1308
1309         ((assn-expr (de-ref (post-dec (p-expr (ident ,name)))) (op ,op) ,b)
1310          (let* ((info (expr->register `(assn-expr (de-ref (p-expr (ident ,name))) (op ,op) ,b) info))
1311                 (type (ident->type info name))
1312                 (rank (ident->rank info name))
1313                 (reg-size (->size "*" info))
1314                 (size (if (> rank 1) reg-size 1)))
1315            (append-text info ((ident-add info) name (- size)))))
1316
1317         ((assn-expr ,a (op ,op) ,b)
1318          (let* ((info (append-text info (ast->comment o)))
1319                 (type (ast->type a info))
1320                 (rank (->rank type))
1321                 (type-b (ast->type b info))
1322                 (rank-b (->rank type-b))
1323                 (reg-size (->size "*" info))
1324                 (size (if (zero? rank) (->size type info) reg-size))
1325                 (size-b (if (zero? rank-b) (->size type-b info) reg-size))
1326                 (info (expr->register b info))
1327                 (info (if (equal? op "=") info
1328                           (let* ((struct? (structured-type? type))
1329                                  (size (cond ((= rank 1) (ast-type->size info a))
1330                                              ((> rank 1) reg-size)
1331                                              ((and struct? (= rank 2)) reg-size)
1332                                              (else 1)))
1333                                  (info (if (or (= size 1) (= rank-b 1)) info
1334                                            (let* ((info (allocate-register info))
1335                                                   (info (append-text info (wrap-as (as info 'value->r size))))
1336                                                   (info (append-text info (wrap-as (as info 'r0*r1))))
1337                                                   (info (free-register info)))
1338                                              info)))
1339                                  (info (expr->register a info))
1340                                  (info (append-text info (wrap-as (as info 'swap-r0-r1))))
1341                                  (signed? (or (signed? type) (signed? type-b)))
1342                                  (info (append-text info (cond ((equal? op "+=") (wrap-as (as info 'r0+r1)))
1343                                                                ((equal? op "-=") (wrap-as (as info 'r0-r1)))
1344                                                                ((equal? op "*=") (wrap-as (as info 'r0*r1)))
1345                                                                ((equal? op "/=") (wrap-as (as info 'r0/r1 signed?)))
1346                                                                ((equal? op "%=") (wrap-as (as info 'r0%r1 signed?)))
1347                                                                ((equal? op "&=") (wrap-as (as info 'r0-and-r1)))
1348                                                                ((equal? op "|=") (wrap-as (as info 'r0-or-r1)))
1349                                                                ((equal? op "^=") (wrap-as (as info 'r0-xor-r1)))
1350                                                                ((equal? op ">>=") (wrap-as (as info 'r0>>r1)))
1351                                                                ((equal? op "<<=") (wrap-as (as info 'r0<<r1)))
1352                                                                (else (error (format #f "mescc: op ~a not supported: ~a\n" op o))))))
1353                                  (info (free-register info)))
1354                             (cond ((not (and (= rank 1) (= rank-b 1))) info)
1355                                   ((equal? op "-=") (let* ((info (allocate-register info))
1356                                                            (info (append-text info (wrap-as (append (as info 'value->r size)
1357                                                                                                     (as info 'r0/r1 signed?)))))
1358                                                            (info (free-register info)))
1359                                                       info))
1360                                   (else (error (format #f "invalid operands to binary ~s (have ~s* and ~s*)" op type (ast->basic-type b info)))))))))
1361            (when (and (equal? op "=")
1362                       (not (= size size-b))
1363                       (not (and (or (= size 1) (= size 2))
1364                                 (or (= size-b 2) (= size-b 4) (= size-b reg-size))))
1365                       (not (and (= size 2)
1366                                 (= size-b 4)))
1367                       (not (and (= size 2)
1368                                 (= size-b reg-size)))
1369                       (not (and (= size reg-size)
1370                                 (or (= size-b 1) (= size-b 2) (= size-b 4)))))
1371              (stderr "ERROR assign: ~a" (with-output-to-string (lambda () (pretty-print-c99 o))))
1372              (stderr "   size[~a]:~a != size[~a]:~a\n"  rank size rank-b size-b))
1373            (pmatch a
1374              ((p-expr (ident ,name))
1375               (if (or (<= size r-size)
1376                       (<= size-b r-size)) (append-text info ((r->ident info) name))
1377                       (let* ((info (expr->register* a info))
1378                              (info (r0->r1-mem*n info size size-b)))
1379                         (free-register info))))
1380
1381              (_ (let* ((info (expr->register* a info))
1382                        (reg-size (->size "*" info))
1383                        (info (if (not (bit-field? type)) info
1384                                  (let* ((bit (bit-field:bit type))
1385                                         (bits (bit-field:bits type))
1386                                         (set-mask (- (ash bits 1) 1))
1387                                         (shifted-set-mask (ash set-mask bit))
1388                                         (clear-mask (logxor shifted-set-mask
1389                                                             (if (= reg-size 4)
1390                                                                 #b11111111111111111111111111111111
1391                                                                 #b1111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111)))
1392
1393                                         (info (append-text info (wrap-as (as info 'swap-r0-r1))))
1394                                         (info (allocate-register info))
1395                                         (info (append-text info (wrap-as (as info 'r2->r0))))
1396                                         (info (append-text info (wrap-as (as info 'swap-r0-r1))))
1397                                         (info (append-text info (wrap-as (as info 'mem->r))))
1398                                         (info (append-text info (wrap-as (as info 'r-and clear-mask))))
1399                                         (info (append-text info (wrap-as (as info 'swap-r0-r1))))
1400                                         (info (append-text info (wrap-as (as info 'r-and set-mask))))
1401                                         (info (append-text info (wrap-as (as info 'shl-r bit))))
1402                                         (info (append-text info (wrap-as (as info 'r0-or-r1))))
1403                                         (info (free-register info))
1404                                         (info (append-text info (wrap-as (as info 'swap-r0-r1)))))
1405                                    info)))
1406                        (info (r0->r1-mem*n info
1407                                            (min size (max reg-size size-b))
1408                                            (min size (max reg-size size-b))))
1409                        (info (free-register info)))
1410                   info)))))
1411         (_ (error "expr->register: not supported: " o))))
1412
1413     (let ((info (helper)))
1414       (if (null? (.post info)) info
1415           (append-text (clone info #:post '()) (.post info))))))
1416
1417 (define (mem->r type info)
1418   (let* ((size (->size type info))
1419          (reg-size (->size "*" info))
1420          (size (if (= size reg-size) 0 size)))
1421     (case size
1422       ((0) (wrap-as (as info 'mem->r)))
1423       ((1) (append (wrap-as (as info 'byte-mem->r)) (convert-r0 info type)))
1424       ((2) (append (wrap-as (as info 'word-mem->r)) (convert-r0 info type)))
1425       ((4) (append (wrap-as (as info 'long-mem->r)) (convert-r0 info type)))
1426       (else '()))))
1427
1428 (define (convert-r0 info type)
1429   (if (not (type? type)) '()
1430       (let ((sign (signed? type))
1431             (size (->size type info))
1432             (reg-size (->size "*" info)))
1433         (cond ((and (= size 1) sign)
1434                (wrap-as (as info 'byte-signed-r)))
1435               ((= size 1)
1436                (wrap-as (as info 'byte-r))
1437                ;;(wrap-as (as info 'byte-signed-r))
1438                )
1439               ((and (= size 2) sign)
1440                (wrap-as (as info 'word-signed-r)))
1441               ((= size 2)
1442                (wrap-as (as info 'word-r))
1443                ;;(wrap-as (as info 'word-signed-r))
1444                )
1445               ((and (> reg-size 4) (= size 4) sign)
1446                (wrap-as (as info 'long-signed-r)))
1447               ((and (> reg-size 4) (= size 4))
1448                ;; for 17-unsigned-le
1449                (wrap-as (as info 'long-signed-r))  ; huh, why not long-r?
1450                ;; for a0-call-trunc-int
1451                ;;(wrap-as (as info 'long-r))
1452                )
1453               (else '())))))
1454
1455 (define (binop->r info)
1456   (lambda (a b c . rest)
1457     (let* ((info (expr->register a info))
1458            (info (expr->register b info))
1459            (info (append-text info (wrap-as (apply as info (cons c rest))))))
1460       (free-register info))))
1461
1462 (define (binop->r* info)
1463   (lambda (a b c)
1464     (let* ((info (expr->register* a info))
1465            (info (expr->register b info))
1466            (info (append-text info (wrap-as (as info c)))))
1467       (free-register info))))
1468
1469 (define (wrap-as o . annotation)
1470   `(,@annotation ,o))
1471
1472 (define (comment? o)
1473   (and (pair? o) (pair? (car o)) (eq? (caar o) #:comment)))
1474
1475 (define (test-jump-label->info info label)
1476   (define (jump type . test)
1477     (lambda (o)
1478       (let* ((info (expr->register o info))
1479              (info (append-text info (make-comment "jmp test LABEL")))
1480              (jump-text (wrap-as (as info type label)))
1481              (info (append-text info (append (if (null? test) '() ((car test) info))
1482                                              jump-text)))
1483              (info (free-register info)))
1484         info)))
1485   (lambda (o)
1486     (pmatch o
1487       ((expr) info)
1488       ((le ,a ,b) ((jump 'jump-z) o))
1489       ((lt ,a ,b) ((jump 'jump-z) o))
1490       ((ge ,a ,b) ((jump 'jump-z) o))
1491       ((gt ,a ,b) ((jump 'jump-z) o))
1492       ((ne ,a ,b) ((jump 'jump-nz) o))
1493       ((eq ,a ,b) ((jump 'jump-nz) o))
1494       ((not _) ((jump 'jump-z) o))
1495
1496       ((and ,a ,b)
1497        (let* ((info ((test-jump-label->info info label) a))
1498               (info ((test-jump-label->info info label) b)))
1499          info))
1500
1501       ((or ,a ,b)
1502        (let* ((here (number->string (length (if mes? (.text info)
1503                                                 (filter (negate comment?) (.text info))))))
1504               (skip-b-label (string-append label "_skip_b_" here))
1505               (b-label (string-append label "_b_" here))
1506               (info ((test-jump-label->info info b-label) a))
1507               (info (append-text info (wrap-as (as info 'jump skip-b-label))))
1508               (info (append-text info (wrap-as `((#:label ,b-label)))))
1509               (info ((test-jump-label->info info label) b))
1510               (info (append-text info (wrap-as `((#:label ,skip-b-label))))))
1511          info))
1512
1513       ((array-ref ,index ,expr) (let* ((rank (expr->rank info expr))
1514                                        (reg-size (->size "*" info))
1515                                        (size (if (= rank 1) (ast-type->size info expr)
1516                                                  reg-size)))
1517                                   ((jump (if (= size 1) 'jump-byte-z
1518                                              'jump-z)
1519                                          (lambda (info) (wrap-as (as info 'r-zero?)))) o)))
1520
1521       ((de-ref ,expr) (let* ((rank (expr->rank info expr))
1522                              (r-size (->size "*" info))
1523                              (size (if (= rank 1) (ast-type->size info expr)
1524                                        r-size)))
1525                         ((jump (if (= size 1) 'jump-byte-z
1526                                    'jump-z)
1527                                (lambda (info) (wrap-as (as info 'r-zero?)))) o)))
1528
1529       ((assn-expr (p-expr (ident ,name)) ,op ,expr)
1530        ((jump 'jump-z
1531               (lambda (info)
1532                 (append ((ident->r info) name)
1533                         (wrap-as (as info 'r-zero?))))) o))
1534
1535       (_ ((jump 'jump-z (lambda (info) (wrap-as (as info 'r-zero?)))) o)))))
1536
1537 (define (cstring->int o)
1538   (let ((o (cond ((string-suffix? "ULL" o) (string-drop-right o 3))
1539                  ((string-suffix? "UL" o) (string-drop-right o 2))
1540                  ((string-suffix? "LL" o) (string-drop-right o 2))
1541                  ((string-suffix? "L" o) (string-drop-right o 1))
1542                  (else o))))
1543     (or (cond ((string-prefix? "0x" o) (string->number (string-drop o 2) 16))
1544               ((string-prefix? "0b" o) (string->number (string-drop o 2) 2))
1545               ((string-prefix? "0" o) (string->number o 8))
1546               (else (string->number o)))
1547         (error "cstring->int: not supported:" o))))
1548
1549 (define (cstring->float o)
1550   (or (string->number o)
1551       (error "cstring->float: not supported:" o)))
1552
1553 (define (try-expr->number info o)
1554   (pmatch o
1555     ((fixed ,a) (cstring->int a))
1556     ((p-expr ,expr) (expr->number info expr))
1557     ((neg ,a)
1558      (- (expr->number info a)))
1559     ((add ,a ,b)
1560      (+ (expr->number info a) (expr->number info b)))
1561     ((bitwise-and ,a ,b)
1562      (logand (expr->number info a) (expr->number info b)))
1563     ((bitwise-not ,a)
1564      (lognot (expr->number info a)))
1565     ((bitwise-or ,a ,b)
1566      (logior (expr->number info a) (expr->number info b)))
1567     ((div ,a ,b)
1568      (quotient (expr->number info a) (expr->number info b)))
1569     ((mul ,a ,b)
1570      (* (expr->number info a) (expr->number info b)))
1571     ((sub ,a ,b)
1572      (- (expr->number info a) (expr->number info b)))
1573     ((sizeof-type ,type)
1574      (->size (ast->type type info) info))
1575     ((sizeof-expr ,expr)
1576      (->size (ast->type expr info) info))
1577     ((lshift ,x ,y)
1578      (ash (expr->number info x) (expr->number info y)))
1579     ((rshift ,x ,y)
1580      (ash (expr->number info x) (- (expr->number info y))))
1581     ((p-expr (ident ,name))
1582      (let ((value (assoc-ref (.constants info) name)))
1583        (or value
1584            (error (format #f "expr->number: undeclared identifier: ~s\n" o)))))
1585     ((cast ,type ,expr) (expr->number info expr))
1586     ((cond-expr ,test ,then ,else)
1587      (if (p-expr->bool info test) (expr->number info then) (expr->number info else)))
1588     (,string (guard (string? string)) (cstring->int string))
1589     ((ident ,name) (assoc-ref (.constants info) name))
1590     (_  #f)))
1591
1592 (define (expr->number info o)
1593   (or (try-expr->number info o)
1594       (error (format #f "expr->number: not supported: ~s\n" o))))
1595
1596 (define (p-expr->bool info o)
1597   (pmatch o
1598     ((eq ,a ,b) (eq? (expr->number info a) (expr->number info b)))))
1599
1600 (define (struct-field info)
1601   (lambda (o)
1602     (pmatch o
1603       ((comp-decl (decl-spec-list (type-spec (enum-def (ident ,name) (enum-def-list . ,fields)))) (comp-declr-list . ,decls))
1604        (append-map (lambda (o)
1605                      ((struct-field info) `(comp-decl (decl-spec-list (type-spec "int")) (comp-declr-list ,o))))
1606                    decls))
1607       ((comp-decl (decl-spec-list (type-spec ,type)) (comp-declr-list (comp-declr (ident ,name))))
1608        (list (cons name (ast->type type info))))
1609       ((comp-decl (decl-spec-list (type-spec ,type)) (comp-declr-list (comp-declr (ptr-declr ,pointer (ident ,name)))))
1610        (let ((rank (pointer->rank pointer)))
1611          (list (cons name (rank+= (ast->type type info) rank)))))
1612       ((comp-decl (decl-spec-list (type-spec ,type)) (comp-declr-list (comp-declr (ftn-declr (scope (ptr-declr ,pointer (ident ,name))) _))))
1613        (let ((rank (pointer->rank pointer)))
1614          (list (cons name (rank+= (ast->type type info) rank)))))
1615       ((comp-decl (decl-spec-list (type-spec ,type)) (comp-declr-list (comp-declr (ptr-declr ,pointer (array-of (ident ,name) ,count)))))
1616        (let ((rank (pointer->rank pointer))
1617              (count (expr->number info count)))
1618          (list (cons name (make-c-array (rank+= type rank) count)))))
1619       ((comp-decl (decl-spec-list (type-spec ,type)) (comp-declr-list (comp-declr (array-of (ident ,name) ,count))))
1620        (let ((count (expr->number info count)))
1621          (list (cons name (make-c-array (ast->type type info) count)))))
1622       ((comp-decl (decl-spec-list (type-spec (struct-def (field-list . ,fields)))))
1623        (let ((fields (append-map (struct-field info) fields)))
1624          (list (cons 'struct (make-type 'struct (apply + (map (cut field:size <> info) fields)) fields)))))
1625       ((comp-decl (decl-spec-list (type-spec (union-def (field-list . ,fields)))))
1626        (let ((fields (append-map (struct-field info) fields)))
1627          (list (cons 'union (make-type 'union (apply + (map (cut field:size <> info) fields)) fields)))))
1628       ((comp-decl (decl-spec-list (type-spec ,type)) (comp-declr-list (comp-declr (bit-field (ident ,name) (p-expr (fixed ,bits)))) . ,fields))
1629        (let ((type (ast->type type info)))
1630          (list (cons 'bits (let loop ((o `((comp-declr (bit-field (ident ,name) (p-expr (fixed ,bits)))) . ,fields)) (bit 0))
1631                              (if (null? o) '()
1632                                  (let ((field (car o)))
1633                                    (pmatch field
1634                                      ((comp-declr (bit-field (ident ,name) (p-expr (fixed ,bits))))
1635                                       (let ((bits (cstring->int bits)))
1636                                         (cons (cons name (make-bit-field type bit bits))
1637                                               (loop (cdr o) (+ bit bits)))))
1638                                      (_ (error "struct-field: not supported:" field o))))))))))
1639       ((comp-decl (decl-spec-list ,type) (comp-declr-list . ,decls))
1640        (append-map (lambda (o)
1641                      ((struct-field info) `(comp-decl (decl-spec-list ,type) (comp-declr-list ,o))))
1642                    decls))
1643       (_ (error "struct-field: not supported: " o)))))
1644
1645 (define (local-var? o) ;; formals < 0, locals > 0
1646   (positive? (local:id o)))
1647
1648 (define (ptr-declr->rank o)
1649   (pmatch o
1650     ((pointer) 1)
1651     ((pointer (pointer)) 2)
1652     ((pointer (pointer (pointer))) 3)
1653     (_ (error "ptr-declr->rank not supported: " o))))
1654
1655 (define (ast->info o info)
1656   (let ((functions (.functions info))
1657         (globals (.globals info))
1658         (locals (.locals info))
1659         (constants (.constants info))
1660         (types (.types info))
1661         (text (.text info)))
1662     (pmatch o
1663       (((trans-unit . _) . _) (ast-list->info o info))
1664       ((trans-unit . ,_) (ast-list->info _ info))
1665       ((fctn-defn . ,_) (fctn-defn->info _ info))
1666
1667       ((cpp-stmt (define (name ,name) (repl ,value)))
1668        info)
1669
1670       ((cast (type-name (decl-spec-list (type-spec (void)))) _)
1671        info)
1672
1673       ((break)
1674        (let ((label (car (.break info))))
1675          (append-text info (wrap-as (as info 'jump label)))))
1676
1677       ((continue)
1678        (let ((label (car (.continue info))))
1679          (append-text info (wrap-as (as info 'jump label)))))
1680
1681       ;; FIXME: expr-stmt wrapper?
1682       (trans-unit info)
1683       ((expr-stmt) info)
1684
1685       ((compd-stmt (block-item-list . ,_))
1686        (let* ((locals (.locals info))
1687               (info (ast-list->info _ info)))
1688          (clone info #:locals locals)))
1689
1690       ((asm-expr ,gnuc (,null ,arg0 . string))
1691        (append-text info (wrap-as (asm->m1 arg0))))
1692
1693       ((expr-stmt (fctn-call (p-expr (ident ,name)) (expr-list . ,expr-list)))
1694        (if (equal? name "asm") (let ((arg0 (cadr (cadar expr-list))))
1695                                  (append-text info (wrap-as (asm->m1 arg0))))
1696            (let* ((info (expr->register `(fctn-call (p-expr (ident ,name)) (expr-list . ,expr-list)) info))
1697                   (info (free-register info))
1698                   (info (append-text info (wrap-as (as info 'r-zero?)))))
1699              info)))
1700
1701       ((if ,test ,then)
1702        (let* ((info (append-text info (ast->comment `(if ,test (ellipsis)))))
1703               (here (number->string (length text)))
1704               (label (string-append "_" (.function info) "_" here "_"))
1705               (break-label (string-append label "break"))
1706               (else-label (string-append label "else"))
1707               (info ((test-jump-label->info info break-label) test))
1708               (info (ast->info then info))
1709               (info (append-text info (wrap-as (as info 'jump break-label))))
1710               (info (append-text info (wrap-as `((#:label ,break-label))))))
1711          (clone info
1712                 #:locals locals)))
1713
1714       ((if ,test ,then ,else)
1715        (let* ((info (append-text info (ast->comment `(if ,test (ellipsis) (ellipsis)))))
1716               (here (number->string (length text)))
1717               (label (string-append "_" (.function info) "_" here "_"))
1718               (break-label (string-append label "break"))
1719               (else-label (string-append label "else"))
1720               (info ((test-jump-label->info info else-label) test))
1721               (info (ast->info then info))
1722               (info (append-text info (wrap-as (as info 'jump break-label))))
1723               (info (append-text info (wrap-as `((#:label ,else-label)))))
1724               (info (ast->info else info))
1725               (info (append-text info (wrap-as `((#:label ,break-label))))))
1726          (clone info
1727                 #:locals locals)))
1728
1729       ;; Hmm?
1730       ((expr-stmt (cond-expr ,test ,then ,else))
1731        (let ((info (expr->register `(cond-expr ,test ,then ,else) info)))
1732          (free-register info)))
1733
1734       ((switch ,expr (compd-stmt (block-item-list . ,statements)))
1735        (define (clause? o)
1736          (pmatch o
1737            ((case . _) 'case)
1738            ((default . _) 'default)
1739            ((labeled-stmt _ ,statement) (clause? statement))
1740            (_ #f)))
1741        (define clause-number
1742          (let ((i 0))
1743            (lambda (o)
1744              (let ((n i))
1745                (when (clause? (car o))
1746                  (set! i (1+ i)))
1747                n))))
1748        (let* ((info (append-text info (ast->comment `(switch ,expr (compd-stmt (block-item-list (ellipsis)))))))
1749               (here (number->string (length text)))
1750               (label (string-append "_" (.function info) "_" here "_"))
1751               (break-label (string-append label "break"))
1752               (info (expr->register expr info))
1753               (info (clone info #:break (cons break-label (.break info))))
1754               (count (length (filter clause? statements)))
1755               (default? (find (cut eq? <> 'default) (map clause? statements)))
1756               (info (fold (cut switch->info #t label (1- count) <> <> <>) info statements
1757                           (unfold null? clause-number cdr statements)))
1758               (last-clause-label (string-append label "clause" (number->string count)))
1759               (default-label (string-append label "default"))
1760               (info (if (not default?) info
1761                         (append-text info (wrap-as (as info 'jump break-label)))))
1762               (info (append-text info (wrap-as `((#:label ,last-clause-label)))))
1763               (info (if (not default?) info
1764                         (append-text info (wrap-as (as info 'jump default-label)))))
1765               (info (append-text info (wrap-as `((#:label ,break-label))))))
1766          (clone info
1767                 #:locals locals
1768                 #:break (cdr (.break info)))))
1769
1770       ((for ,init ,test ,step ,body)
1771        (let* ((info (append-text info (ast->comment `(for ,init ,test ,step (ellipsis)))))
1772               (here (number->string (length text)))
1773               (label (string-append "_" (.function info) "_" here "_"))
1774               (break-label (string-append label "break"))
1775               (loop-label (string-append label "loop"))
1776               (continue-label (string-append label "continue"))
1777               (initial-skip-label (string-append label "initial_skip"))
1778               (info (ast->info init info))
1779               (info (clone info #:break (cons break-label (.break info))))
1780               (info (clone info #:continue (cons continue-label (.continue info))))
1781               (info (append-text info (wrap-as (as info 'jump initial-skip-label))))
1782               (info (append-text info (wrap-as `((#:label ,loop-label)))))
1783               (info (ast->info body info))
1784               (info (append-text info (wrap-as `((#:label ,continue-label)))))
1785               (info (if (equal? step '(expr)) info
1786                         (let ((info (expr->register step info)))
1787                           (free-register info))))
1788               (info (append-text info (wrap-as `((#:label ,initial-skip-label)))))
1789               (info ((test-jump-label->info info break-label) test))
1790               (info (append-text info (wrap-as (as info 'jump loop-label))))
1791               (info (append-text info (wrap-as `((#:label ,break-label))))))
1792          (clone info
1793                 #:locals locals
1794                 #:break (cdr (.break info))
1795                 #:continue (cdr (.continue info)))))
1796
1797       ((while ,test ,body)
1798        (let* ((info (append-text info (ast->comment `(while ,test (ellipsis)))))
1799               (here (number->string (length text)))
1800               (label (string-append "_" (.function info) "_" here "_"))
1801               (break-label (string-append label "break"))
1802               (loop-label (string-append label "loop"))
1803               (continue-label (string-append label "continue"))
1804               (info (append-text info (wrap-as (as info 'jump continue-label))))
1805               (info (clone info #:break (cons break-label (.break info))))
1806               (info (clone info #:continue (cons continue-label (.continue info))))
1807               (info (append-text info (wrap-as `((#:label ,loop-label)))))
1808               (info (ast->info body info))
1809               (info (append-text info (wrap-as `((#:label ,continue-label)))))
1810               (info ((test-jump-label->info info break-label) test))
1811               (info (append-text info (wrap-as (as info 'jump loop-label))))
1812               (info (append-text info (wrap-as `((#:label ,break-label))))))
1813          (clone info
1814                 #:locals locals
1815                 #:break (cdr (.break info))
1816                 #:continue (cdr (.continue info)))))
1817
1818       ((do-while ,body ,test)
1819        (let* ((info (append-text info (ast->comment `(do-while ,test (ellipsis)))))
1820               (here (number->string (length text)))
1821               (label (string-append "_" (.function info) "_" here "_"))
1822               (break-label (string-append label "break"))
1823               (loop-label (string-append label "loop"))
1824               (continue-label (string-append label "continue"))
1825               (info (clone info #:break (cons break-label (.break info))))
1826               (info (clone info #:continue (cons continue-label (.continue info))))
1827               (info (append-text info (wrap-as `((#:label ,loop-label)))))
1828               (info (ast->info body info))
1829               (info (append-text info (wrap-as `((#:label ,continue-label)))))
1830               (info ((test-jump-label->info info break-label) test))
1831               (info (append-text info (wrap-as (as info 'jump loop-label))))
1832               (info (append-text info (wrap-as `((#:label ,break-label))))))
1833          (clone info
1834                 #:locals locals
1835                 #:break (cdr (.break info))
1836                 #:continue (cdr (.continue info)))))
1837
1838       ((labeled-stmt (ident ,label) ,statement)
1839        (let ((info (append-text info `(((#:label ,(string-append "_" (.function info) "_label_" label)))))))
1840          (ast->info statement info)))
1841
1842       ((goto (ident ,label))
1843        (append-text info (wrap-as (as info 'jump (string-append "_" (.function info) "_label_" label)))))
1844
1845       ((return (expr))
1846        (let ((info (fold (lambda (x info) (free-register info)) info (.allocated info))))
1847          (append-text info (append (wrap-as (as info 'ret))))))
1848
1849       ((return ,expr)
1850        (let* ((info (fold (lambda (x info) (free-register info)) info (.allocated info)))
1851               (info (expr->register expr info))
1852               (info (free-register info)))
1853          (append-text info (append (wrap-as (as info 'ret))))))
1854
1855       ((decl . ,decl)
1856        (let ((info (append-text info (ast->comment o))))
1857          (decl->info info decl)))
1858
1859       ((gt . _) (free-register (expr->register o info)))
1860       ((ge . _) (free-register (expr->register o info)))
1861       ((ne . _) (free-register (expr->register o info)))
1862       ((eq . _) (free-register (expr->register o info)))
1863       ((le . _) (free-register (expr->register o info)))
1864       ((lt . _) (free-register (expr->register o info)))
1865       ((lshift . _) (free-register (expr->register o info)))
1866       ((rshift . _) (free-register (expr->register o info)))
1867
1868       ((expr-stmt ,expression)
1869        (let* ((info (expr->register expression info))
1870               (info (append-text info (wrap-as (as info 'r-zero?)))))
1871          (fold (lambda (x info) (free-register info)) info (.allocated info))))
1872
1873       (_ (let* ((info (expr->register o info))
1874                 (info (append-text info (wrap-as (as info 'r-zero?)))))
1875            (fold (lambda (x info) (free-register info)) info (.allocated info)))))))
1876
1877 (define (ast-list->info o info)
1878   (fold ast->info info o))
1879
1880 (define (switch->info clause? label count o i info)
1881   (let* ((i-string (number->string i))
1882          (i+1-string (number->string (1+ i)))
1883          (body-label (string-append label "body" i-string))
1884          (next-body-label (string-append label "body" i+1-string))
1885          (clause-label (string-append label "clause" i-string))
1886          (last? (= i count))
1887          (break-label (string-append label "break"))
1888          (next-clause-label (string-append label "clause" i+1-string))
1889          (default-label (string-append label "default")))
1890     (define (jump label)
1891       (wrap-as (as info 'jump label)))
1892     (pmatch o
1893       ((case ,test)
1894        (define (jump-nz label)
1895          (wrap-as (as info 'jump-nz label)))
1896        (define (jump-z label)
1897          (wrap-as (as info 'jump-z label)))
1898        (define (test->text test)
1899          (let ((value (pmatch test
1900                         (0 0)
1901                         ((p-expr (char ,value)) (char->integer (car (string->list value))))
1902                         ((p-expr (ident ,constant)) (assoc-ref (.constants info) constant))
1903                         ((p-expr (fixed ,value)) (cstring->int value))
1904                         ((neg (p-expr (fixed ,value))) (- (cstring->int value)))
1905                         (_ (error "case test: not supported: " test)))))
1906            (append (wrap-as (as info 'r-cmp-value value))
1907                    (jump-z body-label))))
1908        (let ((info (if clause? (append-text info (wrap-as `((#:label ,clause-label))))
1909                        info)))
1910          (append-text info (test->text test))))
1911       ((case ,test (case . ,case1))
1912        (let ((info (if clause? (append-text info (wrap-as `((#:label ,clause-label))))
1913                        info)))
1914          (fold (cut switch->info #f label count <> i <>) info (cons `(case ,test) `((case ,@case1))))))
1915       ((case ,test (default . ,rest))
1916        (let ((info (if clause? (append-text info (wrap-as `((#:label ,clause-label))))
1917                        info)))
1918          (fold (cut switch->info #f label count <> i <>) info (cons `(case ,test) `(default ,@rest)))))
1919       ((case ,test ,statement)
1920        (let* ((info (if clause? (append-text info (wrap-as `((#:label ,clause-label))))
1921                         info))
1922               (info (switch->info #f label count `(case ,test) i info))
1923               (info (append-text info (jump next-clause-label)))
1924               (info (append-text info (wrap-as `((#:label ,body-label)))))
1925               (info (ast->info statement info))
1926               ;; 66-local-char-array -- fallthrough FIXME
1927               ;; (info (if last? info
1928               ;;           (append-text info (jump next-body-label))))
1929               )
1930          info))
1931       ((case ,test (case . ,case1) . ,rest)
1932        (let ((info (if clause? (append-text info (wrap-as `((#:label ,clause-label))))
1933                        info)))
1934          (fold (cut switch->info #f label count <> i <>) info (cons `(case ,test) `((case ,@case1) ,@rest)))))
1935       ((default (case . ,case1) . ,rest)
1936        (let* ((info (if clause? (append-text info (wrap-as `((#:label ,clause-label))))
1937                         info))
1938               (info (if last? info
1939                          (append-text info (jump next-clause-label))))
1940               (info (append-text info (wrap-as `((#:label ,default-label)))))
1941               (info (append-text info (jump body-label)))
1942               (info (append-text info (wrap-as `((#:label ,body-label))))))
1943          (fold (cut switch->info #f label count <> i <>) info `((case ,@case1) ,@rest))))
1944       (default
1945         (let* ((info (if clause? (append-text info (wrap-as `((#:label ,clause-label))))
1946                          info))
1947                (info (if last? info
1948                          (append-text info (jump next-clause-label))))
1949                (info (append-text info (wrap-as `((#:label ,default-label)))))
1950                (info (append-text info (jump body-label)))
1951                (info (append-text info (wrap-as `((#:label ,body-label))))))
1952           info))
1953       ((default ,statement)
1954        (let* ((info (if clause? (append-text info (wrap-as `((#:label ,clause-label))))
1955                         info))
1956               (info (if last? info
1957                         (append-text info (jump next-clause-label))))
1958               (info (append-text info (wrap-as `((#:label ,default-label)))))
1959               (info (append-text info (wrap-as `((#:label ,body-label))))))
1960          (ast->info statement info)))
1961       ((default ,statement ,rest)
1962        (let* ((info (if clause? (append-text info (wrap-as `((#:label ,clause-label))))
1963                         info))
1964               (info (if last? info
1965                         (append-text info (jump next-clause-label))))
1966               (info (append-text info (wrap-as `((#:label ,default-label)))))
1967               (info (append-text info (wrap-as `((#:label ,body-label))))))
1968          (fold ast->info (ast->info statement info) rest)))
1969       ((labeled-stmt (ident ,goto-label) ,statement)
1970        (let ((info (append-text info `(((#:label ,(string-append "_" (.function info) "_label_" goto-label)))))))
1971          (switch->info clause? label count statement i info)))
1972       (_ (ast->info o info)))))
1973
1974 (define (global->static function)
1975   (lambda (o)
1976     (cons (car o) (set-field (cdr o) (global:function) function))))
1977
1978 (define (decl->info info o)
1979   (pmatch o
1980     (((decl-spec-list (type-spec ,type)) (init-declr-list . ,inits))
1981      (let* ((info (type->info type #f info))
1982             (type (ast->type type info)))
1983        (fold (cut init-declr->info type <> <>) info (map cdr inits))))
1984     (((decl-spec-list (type-spec ,type)))
1985      (type->info type #f info))
1986     (((decl-spec-list (stor-spec (typedef)) (type-spec ,type)) (init-declr-list (init-declr (ident ,name))))
1987      (let* ((info (type->info type name info))
1988             (type (ast->type type info)))
1989        (clone info #:types (acons name type (.types info)))))
1990     ;; FIXME: recursive types, pointer, array
1991     (((decl-spec-list (stor-spec (typedef)) (type-spec ,type)) (init-declr-list (init-declr (array-of (ident ,name) ,count))))
1992      (let* ((info (type->info type name info))
1993             (type (ast->type type info))
1994             (count (expr->number info count))
1995             (type (make-c-array type count)))
1996        (clone info #:types (acons name type (.types info)))))
1997     (((decl-spec-list (stor-spec (typedef)) (type-spec ,type)) (init-declr-list (init-declr (ptr-declr ,pointer (ident ,name)))))
1998      (let* ((info (type->info type name info))
1999             (type (ast->type type info))
2000             (rank (pointer->rank pointer))
2001             (type (rank+= type rank)))
2002        (clone info #:types (acons name type (.types info)))))
2003     (((decl-spec-list (stor-spec (,store)) (type-spec ,type)) (init-declr-list . ,inits))
2004      (let* ((info (type->info type #f info))
2005             (type (ast->type type info))
2006             (function (.function info)))
2007        (if (not function) (fold (cut init-declr->info type <> <>) info (map cdr inits))
2008            (let* ((tmp (clone info #:function #f #:globals '()))
2009                   (tmp (fold (cut init-declr->info type <> <>) tmp (map cdr inits)))
2010                   (statics (map (global->static function) (.globals tmp)))
2011                   (strings (filter string-global? (.globals tmp))))
2012              (clone info #:globals (append (.globals info) strings)
2013                     #:statics (append statics (.statics info)))))))
2014     (((decl-spec-list (stor-spec (,store)) (type-spec ,type)))
2015      (type->info type #f info))
2016     (((@ . _))
2017      (stderr "decl->info: skip: ~s\n" o)
2018      info)
2019     (_ (error "decl->info: not supported:" o))))
2020
2021 (define (ast->name o)
2022   (pmatch o
2023     ((ident ,name) name)
2024     ((array-of ,array . ,_) (ast->name array))
2025     ((ftn-declr (scope (ptr-declr ,pointer (ident ,name))) . _) name)
2026     ((ptr-declr ,pointer ,decl . ,_) (ast->name decl))
2027     ((ptr-declr ,pointer (ident ,name)) name)
2028     (_ (error "ast->name not supported: " o))))
2029
2030 (define (init-declr->count info o)
2031   (pmatch o
2032     ((array-of (ident ,name) ,count) (expr->number info count))
2033     (_ #f)))
2034
2035 (define (init->r o info)
2036   (pmatch o
2037     ((initzer-list (initzer ,expr))
2038      (expr->register expr info))
2039     (((#:string ,string))
2040      (expr->register `(p-expr (string ,string)) info))
2041     ((,number . _) (guard (number? number))
2042      (expr->register `(p-expr (fixed 0)) info))
2043     ((,c . ,_) (guard (char? c))
2044      info)
2045     (_
2046      (expr->register o info))))
2047
2048 (define (init-struct-field local field n init info)
2049   (let* ((offset (field-offset info (local:type local) (car field)))
2050          (size (field:size field info))
2051          (offset (+ offset (* n size)))
2052          (info (expr->register init info))
2053          (info (allocate-register info))
2054          (info (append-text info (local->r local info)))
2055          (info (append-text info (wrap-as (as info 'r+value offset))))
2056          (reg-size (->size "*" info))
2057          (size (min size reg-size))
2058          (info (r0->r1-mem*n info size size))
2059          (info (free-register info))
2060          (info (free-register info)))
2061     info))
2062
2063 (define (init-struct-struct-field local type offset field init info)
2064   (let* ((offset (+ offset (field-offset info type (car field))))
2065          (size (field:size field info))
2066          (info (expr->register init info))
2067          (info (allocate-register info))
2068          (info (append-text info (local->r local info)))
2069          (info (append-text info (wrap-as (as info 'r+value offset))))
2070          (reg-size (->size "*" info))
2071          (size (min size reg-size))
2072          (info (r0->r1-mem*n info size size))
2073          (info (free-register info))
2074          (info (free-register info)))
2075     info))
2076
2077 (define (init-array-entry local index init info)
2078   (let* ((type (local:type local))
2079          (size (cond ((pointer? type) (->size "*" info))
2080                      ((and (c-array? type) ((compose pointer? c-array:type) type)) (->size "*" info))
2081                      ((c-array? type) ((compose type:size c-array:type) type))
2082                      (else (type:size type))))
2083          (offset (* index size))
2084          (info (expr->register init info))
2085          (info (allocate-register info))
2086          (info (append-text info (local->r local info)))
2087          (info (append-text info (wrap-as (as info 'r+value offset))))
2088          (reg-size (->size "*" info))
2089          (size (min size reg-size))
2090          (info (r0->r1-mem*n info size size))
2091          (info (fold (lambda (x info) (free-register info)) info (.allocated info))))
2092     info))
2093
2094 (define (init-local local o n info)
2095   (pmatch o
2096     (#f info)
2097     ((initzer ,init)
2098      (init-local local init n info))
2099     ((initzer-list . ,inits)
2100      (let ((local-type (local:type local)))
2101        (cond ((structured-type? local)
2102               (let* ((fields (struct->init-fields local-type))
2103                      (field+counts (let loop ((fields fields))
2104                                      (if (null? fields) '()
2105                                          (let* ((field (car fields))
2106                                                 (type (cdr field)))
2107                                            (cond ((c-array? type)
2108                                                   (append (map
2109                                                            (lambda (i)
2110                                                              (let ((field (cons (car field) (c-array:type type))))
2111                                                                (cons field i)))
2112                                                            (iota (c-array:count type)))
2113                                                           (loop (cdr fields))))
2114                                                  (else
2115                                                   (cons (cons field 0) (loop (cdr fields))))))))))
2116                 (let loop ((field+counts field+counts) (inits inits) (info info))
2117                   (if (null? field+counts) info
2118                       (let* ((field (caaar field+counts))
2119                              (type (cdaar field+counts)))
2120                         (if (and (type? type)
2121                                  (eq? (type:type type) 'struct))
2122                             (let* ((field-fields (type:description type))
2123                                    (field-inits (list-head inits (max (length inits) (length field-fields))))
2124                                    (missing (max 0 (- (length field-fields) (length field-inits))))
2125                                    (field-inits+ (append field-inits (map (const '(p-expr (fixed "0"))) (iota missing))))
2126                                    (offset (field-offset info local-type field))
2127                                    ;; (info (init-local local `(initzer-list ,field-inits) n info))
2128                                    ;; crap, howto recurse? -- would need new local for TYPE
2129                                    ;; just do two deep for now
2130                                    (info (fold (cut init-struct-struct-field local type offset <> <> <>) info field-fields field-inits+)))
2131                               (loop (list-tail field+counts (min (length field+counts) (length field-fields)))
2132                                     (list-tail inits (min (length field-inits) (length field-inits))) info))
2133                             (let* ((missing (max 0 (- (length field+counts) (length inits))))
2134                                    (counts (map cdr field+counts))
2135                                    (fields (map car field+counts))
2136                                    (info (fold (cut init-struct-field local <> <> <> <>) info fields counts (append inits (map (const '(p-expr (fixed "22"))) (iota missing))))))
2137                               ;; bah, loopme!
2138                               ;;(loop (list-tail field+counts (length field-fields)) (list-tail inits (length field-inits)) info)
2139                               info)))))))
2140              (else
2141               (let* ((type (local:type local))
2142                      (type (if (c-array? type) (c-array:type type) type))
2143                      (size (->size type info)))
2144                 (fold (cut init-local local <> <> <>) info inits (iota (length inits) 0 size)))))))
2145     (,string (guard (string? string))
2146              (let ((inits (string->list string)))
2147                (fold (cut init-array-entry local <> <> <>) info (iota (length inits)) inits)))
2148
2149     (((initzer (initzer-list . ,inits)))
2150      (init-local local (car o) n info))
2151
2152     (() info)
2153     (_ (let* ((info (init->r o info))
2154               (info (append-text info (r->local+n-text info local n))))
2155          (free-register info)))))
2156
2157 (define (local->info type name o init info)
2158   (let* ((locals (.locals info))
2159          (id (if (or (null? locals) (not (local-var? (cdar locals)))) 1
2160                  (1+ (local:id (cdar locals)))))
2161          (local (make-local-entry name type id))
2162          (pointer (->rank (cdr local)))
2163          (array? (or (and (c-array? type) type)
2164                      (and (pointer? type)
2165                           (c-array? (pointer:type type))
2166                           (pointer:type type))
2167                      (and (pointer? type)
2168                           (pointer? (pointer:type type))
2169                           (c-array? (pointer:type (pointer:type type)))
2170                           (pointer:type (pointer:type type)))))
2171          (struct? (structured-type? type))
2172          (size (->size type info))
2173          (string (and array? (array-init->string init)))
2174          (init (or string init))
2175          (reg-size (->size "*" info))
2176          (local (if (not array?) local
2177                     (let ((size (or (and string (max size (1+ (string-length string))))
2178                                     size)))
2179                       (make-local-entry name type (+ (local:id (cdr local)) -1 (quotient (+ size (1- reg-size)) reg-size))))))
2180          (local (if struct? (make-local-entry name type (+ (local:id (cdr local)) (quotient (+ size (1- reg-size)) reg-size)))
2181                     local))
2182          (locals (cons local locals))
2183          (info (clone info #:locals locals))
2184          (local (cdr local)))
2185     (init-local local init 0 info)))
2186
2187 (define (global->info type name o init info)
2188   (let* ((rank (->rank type))
2189          (size (->size type info))
2190          (data (cond ((not init) (string->list (make-string size #\nul)))
2191                      ((c-array? type)
2192                       (let* ((string (array-init->string init))
2193                              (size (or (and string (max size (1+ (string-length string))))
2194                                        size))
2195                              (data  (or (and=> string string->list)
2196                                         (array-init->data type size init info))))
2197                         (append data (string->list (make-string (max 0 (- size (length data))) #\nul)))))
2198                      ((structured-type? type)
2199                       (let ((data (init->data type init info)))
2200                         (append data (string->list (make-string (max 0 (- size (length data))) #\nul)))))
2201                      (else
2202                       (let ((data (init->data type init info)))
2203                         (append data (string->list (make-string (max 0 (- size (length data))) #\nul)))))))
2204          (global (make-global-entry name type data)))
2205     (clone info #:globals (append (.globals info) (list global)))))
2206
2207 (define (array-init-element->data type o info)
2208   (pmatch o
2209     ((initzer (p-expr (string ,string)))
2210      (let ((reg-size (->size "*" info)))
2211        (if (= reg-size 8) `((#:string ,string) "%0")
2212            `((#:string ,string)))))
2213     ((initzer (p-expr (fixed ,fixed)))
2214      (if (structured-type? type)
2215          (let ((fields (map cdr (struct->init-fields type))))
2216            (int->bv type (expr->number info fixed) info))
2217          (int->bv type (expr->number info fixed) info)))
2218     ((initzer (initzer-list . ,inits))
2219      (if (structured-type? type)
2220          (let* ((fields (map cdr (struct->init-fields type)))
2221                 (missing (max 0 (- (length fields) (length inits))))
2222                 (inits (append inits
2223                                (map (const '(fixed "0")) (iota missing)))))
2224            (map (cut init->data <> <> info) fields inits))
2225          (begin
2226            (stderr "array-init-element->data: oops:~s\n" o)
2227            (stderr "type:~s\n" type)
2228            (error "array-init-element->data: unstructured not supported: " o))))
2229     (_ (init->data type o info))
2230     (_ (error "array-init-element->data: not supported: " o))))
2231
2232 (define (array-init->data type size o info)
2233   (pmatch o
2234     ((initzer (initzer-list . ,inits))
2235      (let ((type (c-array:type type)))
2236        (if (structured-type? type)
2237            (let* ((fields (length (struct->init-fields type))))
2238              (let loop ((inits inits))
2239                (if (null? inits) '()
2240                    (let ((init (car inits)))
2241                      (pmatch init
2242                        ((initzer (initzer-list . ,car-inits))
2243                         (append (array-init-element->data type init info)
2244                                 (loop (cdr inits))))
2245                        (_ (let* ((count (min (length inits) fields))
2246                                  (field-inits (list-head inits count)))
2247                             (append (array-init-element->data type `(initzer-list ,@field-inits) info)
2248                                     (loop (list-tail inits count))))))))))
2249            (map (cut array-init-element->data type <> info) inits))))
2250
2251     (((initzer (initzer-list . ,inits)))
2252      (array-init->data type size (car o) info))
2253
2254     ((initzer (p-expr (string ,string)))
2255      (let ((data (string->list string)))
2256        (if (not size) data
2257            (append data (string->list (make-string (max 0 (- size (length data))) #\nul))))))
2258
2259     (((initzer (p-expr (string ,string))))
2260      (array-init->data type size (car o) info))
2261
2262     ((initzer (p-expr (string . ,strings)))
2263      (let ((data (string->list (apply string-append strings))))
2264        (if (not size) data
2265            (append data (string->list (make-string (max 0 (- size (length data))) #\nul))))))
2266
2267     (((initzer (p-expr (string . ,strings))))
2268      (array-init->data type size (car o) info))
2269
2270     ((initzer (p-expr (fixed ,fixed)))
2271      (int->bv type (expr->number info fixed) info))
2272
2273     (() (string->list (make-string size #\nul)))
2274     (_ (error "array-init->data: not supported: " o))))
2275
2276 (define (array-init->string o)
2277   (pmatch o
2278     ((p-expr (string ,string)) string)
2279     ((p-expr (string . ,strings)) (apply string-append strings))
2280     ((initzer ,init) (array-init->string init))
2281     (((initzer ,init)) (array-init->string init))
2282     ((initzer-list (initzer (p-expr (char ,c))) . ,inits)
2283      (list->string (map (lambda (i) (pmatch i
2284                                       ((initzer (p-expr (char ,c))) ((compose car string->list) c))
2285                                       ((initzer (p-expr (fixed ,fixed)))
2286                                        (let ((value (cstring->int fixed)))
2287                                          (if (and (>= value 0) (<= value 255))
2288                                              (integer->char value)
2289                                              (error "array-init->string: not supported:" i o))))
2290                                       (_ (error "array-init->string: not supported:" i o))))
2291                         (cdr o))))
2292     (_ #f)))
2293
2294 (define (init-declr->info type o info)
2295   (pmatch o
2296     (((ident ,name))
2297      (if (.function info) (local->info type name o #f info)
2298          (global->info type name o #f info)))
2299     (((ident ,name) (initzer ,init))
2300      (let* ((strings (init->strings init info))
2301             (info (if (null? strings) info
2302                       (clone info #:globals (append (.globals info) strings)))))
2303        (if (.function info) (local->info type name o init info)
2304            (global->info type name o init info))))
2305     (((ftn-declr (ident ,name) . ,_))
2306      (let ((functions (.functions info)))
2307        (if (member name functions) info
2308            (let* ((type (ftn-declr:get-type info `(ftn-declr (ident ,name) ,@_)))
2309                   (function (make-function name type  #f)))
2310              (clone info #:functions (cons (cons name function) functions))))))
2311     (((ftn-declr (scope (ptr-declr ,pointer (ident ,name))) ,param-list) ,init)
2312      (let* ((rank (pointer->rank pointer))
2313             (type (rank+= type rank)))
2314        (if (.function info) (local->info type name o init info)
2315            (global->info type name o init info))))
2316     (((ftn-declr (scope (ptr-declr ,pointer (ident ,name))) ,param-list))
2317      (let* ((rank (pointer->rank pointer))
2318             (type (rank+= type rank)))
2319        (if (.function info) (local->info type name o '() info)
2320            (global->info type name o '() info))))
2321     (((ptr-declr ,pointer . ,_) . ,init)
2322      (let* ((rank (pointer->rank pointer))
2323             (type (rank+= type rank)))
2324        (init-declr->info type (append _ init) info)))
2325     (((array-of (ident ,name) ,count) . ,init)
2326      (let* ((strings (init->strings init info))
2327             (info (if (null? strings) info
2328                       (clone info #:globals (append (.globals info) strings))))
2329             (count (expr->number info count))
2330             (type (make-c-array type count)))
2331        (if (.function info) (local->info type name o init info)
2332            (global->info type name o init info))))
2333     (((array-of (ident ,name)) . ,init)
2334      (let* ((strings (init->strings init info))
2335             (info (if (null? strings) info
2336                       (clone info #:globals (append (.globals info) strings))))
2337             (count (length (cadar init)))
2338             (type (make-c-array type count)))
2339        (if (.function info) (local->info type name o init info)
2340            (global->info type name o init info))))
2341     ;; FIXME: recursion
2342     (((array-of (array-of (ident ,name) ,count1) ,count) . ,init)
2343      (let* ((strings (init->strings init info))
2344             (info (if (null? strings) info
2345                       (clone info #:globals (append (.globals info) strings))))
2346             (count (expr->number info count))
2347             (count1 (expr->number info count1))
2348             (type (make-c-array (make-c-array type count1) count)))
2349        (if (.function info) (local->info type name o init info)
2350            (global->info type name o init info))))
2351     (_ (error "init-declr->info: not supported: " o))))
2352
2353 (define (enum-def-list->constants constants fields)
2354   (let loop ((fields fields) (i 0) (constants constants))
2355     (if (pair? fields)
2356         (let ((field (car fields)))
2357           (mescc:trace (cadr (cadr field)) " <e>")))
2358     (if (null? fields) constants
2359         (let* ((field (car fields))
2360                (name (pmatch field
2361                        ((enum-defn (ident ,name) . _) name)))
2362                (i (pmatch field
2363                     ((enum-defn ,name) i)
2364                     ((enum-defn ,name ,exp) (expr->number #f exp))
2365                     (_ (error "not supported enum field=~s\n" field)))))
2366           (loop (cdr fields)
2367                 (1+ i)
2368                 (append constants (list (ident->constant name i))))))))
2369
2370 (define (init->data type o info)
2371   (pmatch o
2372     ((p-expr ,expr) (init->data type expr info))
2373     ((fixed ,fixed) (int->bv type (expr->number info o) info))
2374     ((char ,char) (int->bv type (char->integer (string-ref char 0)) info))
2375     ((string ,string)
2376      (let ((reg-size (->size "*" info)))
2377        (if (= reg-size 8) `((#:string ,string) "%0")
2378            `((#:string ,string)))))
2379     ((string . ,strings)
2380      (let ((reg-size (->size "*" info)))
2381        (if (= reg-size 8) `((#:string ,(string-join strings "")) "%0")
2382            `((#:string ,(string-join strings ""))))))
2383     ((ident ,name) (let ((var (ident->variable info name)))
2384                      `((#:address ,var))))
2385     ((initzer-list . ,inits)
2386      (cond ((structured-type? type)
2387             (map (cut init->data <> <> info) (map cdr (struct->init-fields type)) inits))
2388            ((c-array? type)
2389             (let ((size (->size type info)))
2390               (array-init->data type size `(initzer ,o) info)))
2391            (else
2392             (append-map (cut init->data type <> info) inits))))
2393     (((initzer (initzer-list . ,inits)))
2394      (init->data type `(initzer-list . ,inits) info))
2395     ((ref-to (p-expr (ident ,name)))
2396      (let ((var (ident->variable info name))
2397            (reg-size (->size "*" info)))
2398        `((#:address ,var)
2399          ,@(if (= reg-size 8) '((#:address 0))
2400                '()))))
2401     ((ref-to (i-sel (ident ,field) (cast (type-name (decl-spec-list ,struct) (abs-declr (pointer))) (p-expr (fixed ,base)))))
2402      (let* ((type (ast->type struct info))
2403             (offset (field-offset info type field))
2404             (base (cstring->int base)))
2405        (int->bv type (+ base offset) info)))
2406     ((,char . _) (guard (char? char)) o)
2407     ((,number . _) (guard (number? number))
2408      (append (map (cut int->bv <> <> info) type o)))
2409     ((initzer ,init) (init->data type init info))
2410     (((initzer ,init)) (init->data type init info))
2411     ((cast _ ,expr) (init->data type expr info))
2412     (() '())
2413     (_ (let ((number (try-expr->number info o)))
2414          (cond (number (int->bv type number info))
2415                (else (error "init->data: not supported: " o)))))))
2416
2417 (define (int->bv type o info)
2418   (let ((size (->size type info)))
2419     (case size
2420       ((1) (int->bv8 o))
2421       ((2) (int->bv16 o))
2422       ((4) (int->bv32 o))
2423       ((8) (int->bv64 o))
2424       (else (int->bv64 o)))))
2425
2426 (define (init->strings o info)
2427   (let ((globals (.globals info)))
2428     (pmatch o
2429       ((p-expr (string ,string))
2430        (let ((g `(#:string ,string)))
2431          (if (assoc g globals) '()
2432              (list (string->global-entry string)))))
2433       ((p-expr (string . ,strings))
2434        (let* ((string (string-join strings ""))
2435               (g `(#:string ,string)))
2436          (if (assoc g globals) '()
2437              (list (string->global-entry string)))))
2438       (((initzer (initzer-list . ,init)))
2439        (append-map (cut init->strings <> info) init))
2440       ((initzer ,init)
2441        (init->strings init info))
2442       (((initzer ,init))
2443        (init->strings init info))
2444       ((initzer-list . ,init)
2445        (append-map (cut init->strings <> info) init))
2446       (_ '()))))
2447
2448 (define (type->info o name info)
2449   (pmatch o
2450
2451     ((enum-def (ident ,name) (enum-def-list . ,fields))
2452      (mescc:trace name " <t>")
2453      (let* ((type-entry (enum->type-entry name fields))
2454             (constants (enum-def-list->constants (.constants info) fields)))
2455        (clone info
2456               #:types (cons type-entry (.types info))
2457               #:constants (append constants (.constants info)))))
2458
2459     ((enum-def (enum-def-list . ,fields))
2460      (mescc:trace name " <t>")
2461      (let* ((type-entry (enum->type-entry name fields))
2462             (constants (enum-def-list->constants (.constants info) fields)))
2463        (clone info
2464               #:types (cons type-entry (.types info))
2465               #:constants (append constants (.constants info)))))
2466
2467     ((struct-def (field-list . ,fields))
2468      (mescc:trace name " <t>")
2469      (let* ((info (fold field->info info fields))
2470             (type-entry (struct->type-entry info name (append-map (struct-field info) fields))))
2471        (clone info #:types (cons type-entry (.types info)))))
2472
2473     ((struct-def (ident ,name) (field-list . ,fields))
2474      (mescc:trace name " <t>")
2475      (let* ((info (fold field->info info fields))
2476             (type-entry (struct->type-entry info name (append-map (struct-field info) fields))))
2477        (clone info #:types (cons type-entry (.types info)))))
2478
2479     ((union-def (ident ,name) (field-list . ,fields))
2480      (mescc:trace name " <t>")
2481      (let ((type-entry (union->type-entry info name (append-map (struct-field info) fields))))
2482        (clone info #:types (cons type-entry (.types info)))))
2483
2484     ((union-def (field-list . ,fields))
2485      (mescc:trace name " <t>")
2486      (let ((type-entry (union->type-entry info name (append-map (struct-field info) fields))))
2487        (clone info #:types (cons type-entry (.types info)))))
2488
2489     ((enum-ref . _) info)
2490     ((struct-ref . _) info)
2491     ((typename ,name) info)
2492     ((union-ref . _) info)
2493     ((fixed-type . _) info)
2494     ((float-type . _) info)
2495     ((void) info)
2496
2497     (_ ;;(error "type->info: not supported:" o)
2498      info
2499      )))
2500
2501 (define (field->info o info)
2502   (pmatch o
2503     ((comp-decl (decl-spec-list (type-spec (struct-def (ident ,name) (field-list . ,fields)))) . _)
2504      (let* ((fields (append-map (struct-field info) fields))
2505             (struct (make-type 'struct (apply + (map (cut field:size <> info) fields)) fields)))
2506        (clone info #:types (acons `(tag ,name) struct (.types info)))))
2507     ((comp-decl (decl-spec-list (type-spec (union-def (ident ,name) (field-list . ,fields)))) . _)
2508      (let* ((fields (append-map (struct-field info) fields))
2509             (union (make-type 'union (apply + (map (cut field:size <> info) fields)) fields)))
2510        (clone info #:types (acons `(tag ,name) union (.types info))) ))
2511     ((comp-decl (decl-spec-list (type-spec (enum-def (enum-def-list . ,fields)))) . _)
2512      (let ((constants (enum-def-list->constants (.constants info) fields)))
2513        (clone info
2514               #:constants (append constants (.constants info)))))
2515     ((comp-decl (decl-spec-list (type-spec (enum-def (ident ,name) (enum-def-list . ,fields)))) . _)
2516      (let ((constants (enum-def-list->constants (.constants info) fields))
2517            (type-entry (enum->type-entry name fields)))
2518        (clone info
2519               #:types (cons type-entry (.types info))
2520               #:constants (append constants (.constants info)))))
2521     (_ info)))
2522
2523 ;;;\f fctn-defn
2524 (define (param-decl:get-name o)
2525   (pmatch o
2526     ((ellipsis) #f)
2527     ((param-decl (decl-spec-list (type-spec (void)))) #f)
2528     ((param-decl _ (param-declr ,ast)) (ast->name ast))
2529     (_ (error "param-decl:get-name not supported:" o))))
2530
2531 (define (fctn-defn:get-name o)
2532   (pmatch o
2533     ((_ (ftn-declr (ident ,name) _) _) name)
2534     ((_ (ptr-declr (pointer . _) (ftn-declr (ident ,name) _)) _) name)
2535     (_ (error "fctn-defn:get-name not supported:" o))))
2536
2537 (define (param-decl:get-type o info)
2538   (pmatch o
2539     ((ellipsis) #f)
2540     ((param-decl (decl-spec-list ,type)) (ast->type type info))
2541     ((param-decl (decl-spec-list (type-spec ,type)) (param-declr (ptr-declr ,pointer (ident ,name))))
2542      (let ((rank (pointer->rank pointer)))
2543        (rank+= (ast->type type info) rank)))
2544     ((param-decl (decl-spec-list ,type) (param-declr (ptr-declr ,pointer (array-of _))))
2545      (let ((rank (pointer->rank pointer)))
2546        (rank+= (ast->type type info) (1+ rank))))
2547     ((param-decl ,type _) (ast->type type info))
2548     (_ (error "param-decl:get-type not supported:" o))))
2549
2550 (define (fctn-defn:get-formals o)
2551   (pmatch o
2552     ((_ (ftn-declr _ ,formals) _) formals)
2553     ((_ (ptr-declr (pointer . _) (ftn-declr _ ,formals)) _) formals)
2554     (_ (error "fctn-defn->formals: not supported:" o))))
2555
2556 (define (formal->text n)
2557   (lambda (o i)
2558     ;;(i386:formal i n)
2559     '()
2560     ))
2561
2562 (define (param-list->text o info)
2563   (pmatch o
2564     ((param-list . ,formals)
2565      (let ((n (length formals)))
2566        (wrap-as (append (as info 'function-preamble formals)
2567                         (append-map (formal->text n) formals (iota n))
2568                         (as info 'function-locals)))))
2569     (_ (error "param-list->text: not supported: " o))))
2570
2571 (define (param-list->locals o info)
2572   (pmatch o
2573     ((param-list . ,formals)
2574      (let ((n (length formals)))
2575        (map make-local-entry
2576             (map param-decl:get-name formals)
2577             (map (cut param-decl:get-type <> info) formals)
2578             (iota n -2 -1))))
2579     (_ (error "param-list->locals: not supported:" o))))
2580
2581 (define (fctn-defn:get-type info o)
2582   (pmatch o
2583     (((decl-spec-list (type-spec ,type)) (ptr-declr ,pointer . _) ,statement)
2584      (let* ((type (ast->type type info))
2585             (rank (ptr-declr->rank pointer)))
2586        (if (zero? rank) type
2587            (make-pointer type rank))))
2588     (((decl-spec-list (stor-spec ,store) (type-spec ,type)) (ptr-declr ,pointer . _) ,statement)
2589      (let* ((type (ast->type type info))
2590             (rank (ptr-declr->rank pointer)))
2591        (if (zero? rank) type
2592            (make-pointer type rank))))
2593     (((decl-spec-list (type-spec ,type)) . _)
2594      (ast->type type info))
2595     (((decl-spec-list (stor-spec ,store) (type-spec ,type)) . _)
2596      (ast->type type info))
2597     (_ (error "fctn-defn:get-type: not supported:" o))))
2598
2599 (define (ftn-declr:get-type info o)
2600   (pmatch o
2601     ((ftn-declr (ident _) . _) #f)
2602     (_ (error "fctn-decrl:get-type: not supported:" o))))
2603
2604 (define (fctn-defn:get-statement o)
2605   (pmatch o
2606     ((_ (ftn-declr (ident _) _) ,statement) statement)
2607     ((_ (ptr-declr (pointer . _) (ftn-declr (ident _) . _)) ,statement) statement)
2608     (_ (error "fctn-defn:get-statement: not supported: " o))))
2609
2610 (define (fctn-defn->info o info)
2611   (define (assert-return text)
2612     (let ((return (wrap-as (as info 'ret))))
2613       (if (equal? (list-tail text (- (length text) (length return))) return) text
2614           (append text return))))
2615   (let ((name (fctn-defn:get-name o)))
2616     (mescc:trace name)
2617     (let* ((type (fctn-defn:get-type info o))
2618            (formals (fctn-defn:get-formals o))
2619            (text (param-list->text formals info))
2620            (locals (param-list->locals formals info))
2621            (statement (fctn-defn:get-statement o))
2622            (function (cons name (make-function name type '())))
2623            (functions (cons function (.functions info)))
2624            (info (clone info #:locals locals #:function name #:text text #:functions functions #:statics '()))
2625            (info (ast->info statement info))
2626            (locals (.locals info))
2627            (local (and (pair? locals) (car locals)))
2628            (count (and=> local (compose local:id cdr)))
2629            (reg-size (->size "*" info))
2630            (stack (and count (* count reg-size))))
2631       (if (and stack (getenv "MESC_DEBUG")) (stderr "        stack: ~a\n" stack))
2632       (clone info
2633              #:function #f
2634              #:globals (append (.statics info) (.globals info))
2635              #:statics '()
2636              #:functions (append (.functions info) (list (cons name (make-function name type (assert-return (.text info))))))))))