4f575733bbe5a2b7a87cff56c29725b524d27b33
[mes.git] / module / mescc / mescc.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 (define-module (mescc mescc)
20   #:use-module (srfi srfi-1)
21   #:use-module (srfi srfi-26)
22   #:use-module (ice-9 pretty-print)
23   #:use-module (ice-9 getopt-long)
24   #:use-module (mes guile)
25   #:use-module (mes misc)
26
27   #:use-module (mescc preprocess)
28   #:use-module (mescc compile)
29   #:use-module (mescc M1)
30   #:export (mescc:preprocess
31             mescc:compile
32             mescc:assemble
33             mescc:link))
34
35 (define GUILE-with-output-to-file with-output-to-file)
36 (define (with-output-to-file file-name thunk)
37   (if (equal? file-name "-") (thunk)
38       (GUILE-with-output-to-file file-name thunk)))
39
40 (define (mescc:preprocess options)
41   (let* ((defines (reverse (filter-map (multi-opt 'define) options)))
42          (includes (reverse (filter-map (multi-opt 'include) options)))
43          (pretty-print/write (string->symbol (option-ref options 'write (if guile? "pretty-print" "write"))))
44          (pretty-print/write (if (eq? pretty-print/write 'pretty-print) pretty-print write))
45          (files (option-ref options '() '("a.c")))
46          (input-file-name (car files))
47          (ast-file-name (cond ((and (option-ref options 'preprocess #f)
48                                     (option-ref options 'output #f)))
49                               (else (replace-suffix input-file-name ".E"))))
50          (prefix (option-ref options 'prefix "")))
51     (with-output-to-file ast-file-name
52       (lambda _ (for-each (cut c->ast prefix defines includes write <>) files)))))
53
54 (define (c->ast prefix defines includes write file-name)
55   (with-input-from-file file-name
56     (cut write (c99-input->ast #:prefix prefix #:defines defines #:includes includes))))
57
58 (define (mescc:compile options)
59   (let* ((files (option-ref options '() '("a.c")))
60          (input-file-name (car files))
61          (M1-file-name (cond ((and (option-ref options 'compile #f)
62                                    (option-ref options 'output #f)))
63                              (else (replace-suffix input-file-name ".S"))))
64          (infos (map (cut file->info options <>) files))
65          (verbose? (option-ref options 'verbose #f)))
66     (when verbose?
67       (stderr "dumping: ~a\n" M1-file-name))
68     (with-output-to-file M1-file-name
69       (cut infos->M1 M1-file-name infos))
70     M1-file-name))
71
72 (define (file->info options file-name)
73   (cond ((.c? file-name) (c->info options file-name))
74         ((.E? file-name) (E->info options file-name))))
75
76 (define (c->info options file-name)
77   (let ((defines (reverse (filter-map (multi-opt 'define) options)))
78         (includes (reverse (filter-map (multi-opt 'include) options)))
79         (prefix (option-ref options 'prefix "")))
80     (with-input-from-file file-name
81       (cut c99-input->info #:prefix prefix #:defines defines #:includes includes))))
82
83 (define (E->info options file-name)
84   (let ((ast (with-input-from-file file-name read)))
85     (c99-ast->info ast)))
86
87 (define (mescc:assemble options)
88   (let* ((files (option-ref options '() '("a.c")))
89          (input-file-name (car files))
90          (hex2-file-name (cond ((and (option-ref options 'assemble #f)
91                                      (option-ref options 'output #f)))
92                                (else (replace-suffix input-file-name ".o"))))
93          (S-files (filter .S? files))
94          (hex2-files  M1->hex2 ) ;; FIXME
95          (source-files (filter (disjoin .c? .E?) files))
96          (infos (map (cut file->info options <>) source-files)))
97     (if (and (pair? S-files) (pair? infos))
98         (error "mixing source and object not supported:" source-files S-files))
99     (when (pair? S-files)
100       (M1->hex2 options S-files))
101     (when (pair? infos)
102       (infos->hex2 options hex2-file-name infos))
103     hex2-file-name))
104
105 (define (mescc:link options)
106   (let* ((files (option-ref options '() '("a.c")))
107          (source-files (filter (disjoin .c? .E?) files))
108          (S-files (filter .S? files))
109          (o-files (filter .o? files))
110          (input-file-name (car files))
111          (hex2-file-name (if (or (string-suffix? ".hex2" input-file-name)
112                                  (string-suffix? ".o" input-file-name)) input-file-name
113                                  (replace-suffix input-file-name ".o")))
114          (infos (map (cut file->info options <>) source-files))
115          (S-files (filter .S? files))
116          (hex2-files (filter .o? files))
117          (hex2-files (if (null? S-files) hex2-files
118                          (append hex2-files (list (M1->hex2 options S-files)))))
119          (hex2-files (if (null? infos) hex2-files
120                          (append hex2-files
121                                  (list (infos->hex2 options hex2-file-name infos)))))
122          (libraries (filter-map (multi-opt 'library) options))
123          (libraries (if (pair? libraries) libraries '("c")))
124          (libraries (if (equal? libraries '("none")) '() libraries))
125          (hex2-libraries (map (cut find-library options ".o" <>) libraries))
126          (hex2-files (append hex2-files hex2-libraries))
127          (S-files (append S-files (map (cut find-library options ".S" <>)  libraries)))
128          (debug-info? (option-ref options 'debug-info #f))
129          (S-files (cons (replace-suffix input-file-name ".S") S-files))
130          (elf-footer (and debug-info?
131                           (or (M1->blood-elf options S-files)
132                               (exit 1)))))
133     (or (hex2->elf options hex2-files #:elf-footer elf-footer)
134         (exit 1))))
135
136 (define (infos->hex2 options hex2-file-name infos)
137   (let* ((input-file-name (car (option-ref options '() '("a.c"))))
138          (M1-file-name (replace-suffix hex2-file-name ".S"))
139          (options (acons 'compile #t options)) ; ugh
140          (options (acons 'output hex2-file-name options))
141          (verbose? (option-ref options 'verbose #f)))
142     (when verbose?
143       (stderr "dumping: ~a\n" M1-file-name))
144     (with-output-to-file M1-file-name
145       (cut infos->M1 M1-file-name infos))
146     (or (M1->hex2 options (list M1-file-name))
147         (exit 1))))
148
149 (define (M1->hex2 options M1-files)
150   (let* ((input-file-name (car (option-ref options '() '("a.c"))))
151          (M1-file-name (car M1-files))
152          (hex2-file-name (cond ((and (option-ref options 'assemble #f)
153                                      (option-ref options 'output #f)))
154                                ((option-ref options 'assemble #f)
155                                 (replace-suffix input-file-name ".o"))
156                                (else (replace-suffix M1-file-name ".o"))))
157          (verbose? (option-ref options 'verbose #f))
158          (M1 (or (getenv "M1") "M1"))
159          (command `(,M1
160                     "--LittleEndian"
161                     "--Architecture" "1"
162                     "-f" ,(arch-find options "x86.M1")
163                     ,@(append-map (cut list "-f" <>) M1-files)
164                     "-o" ,hex2-file-name)))
165     (when verbose?
166       (stderr "~a\n" (string-join command)))
167     (and (zero? (apply assert-system* command))
168          hex2-file-name)))
169
170 (define* (hex2->elf options hex2-files #:key elf-footer)
171   (let* ((input-file-name (car (option-ref options '() '("a.c"))))
172          (elf-file-name (cond ((option-ref options 'output #f))
173                               (else (replace-suffix input-file-name ""))))
174          (verbose? (option-ref options 'verbose #f))
175          (elf-footer (or elf-footer (arch-find options "elf32-footer-single-main.hex2")))
176          (hex2 (or (getenv "HEX2") "hex2"))
177          (command `(,hex2
178                     "--LittleEndian"
179                     "--Architecture" "1"
180                     "--BaseAddress" "0x1000000"
181                     "-f" ,(arch-find options "elf32-header.hex2")
182                     "-f" ,(arch-find options "crt1.o")
183                     ,@(append-map (cut list "-f" <>) hex2-files)
184                     "-f" ,elf-footer
185                     "--exec_enable"
186                     "-o" ,elf-file-name)))
187     (when verbose?
188       (stderr "~a\n" (string-join command)))
189     (and (zero? (apply assert-system* command))
190          elf-file-name)))
191
192 (define (M1->blood-elf options M1-files)
193   (let* ((M1-file-name (car M1-files))
194          (M1-blood-elf-footer (string-append M1-file-name ".blood-elf"))
195          (hex2-file-name (replace-suffix M1-file-name ".o"))
196          (blood-elf-footer (string-append hex2-file-name ".blood-elf"))
197          (verbose? (option-ref options 'verbose #f))
198          (blood-elf (or (getenv "BLOOD_ELF") "blood-elf"))
199          (command `(,blood-elf
200                       "-f" ,(arch-find options "x86.M1")
201                       ,@(append-map (cut list "-f" <>) M1-files)
202                       "-o" ,M1-blood-elf-footer)))
203     (when verbose?
204         (format (current-error-port) "~a\n" (string-join command)))
205     (and (zero? (apply assert-system* command))
206          (let* ((options (acons 'compile #t options)) ; ugh
207                 (options (acons 'output blood-elf-footer options)))
208            (M1->hex2 options (list M1-blood-elf-footer))))))
209
210 (define (replace-suffix file-name suffix)
211   (let* ((parts (string-split file-name #\.))
212          (base (if (pair? (cdr parts)) (drop-right parts 1))))
213     (string-append (string-join base ".") suffix)))
214
215 (define (find-library options ext o)
216   (arch-find options (string-append "lib" o ext)))
217
218 (define* (arch-find options file-name)
219   (let* ((srcdest (or (getenv "srcdest") ""))
220          (srcdir-lib (string-append srcdest "lib"))
221          (path (cons* srcdir-lib
222                       (prefix-file options "lib")
223                       (filter-map (multi-opt 'library-dir) options)))
224          (arch-file-name (string-append "x86-mes/" file-name))
225          (verbose? (option-ref options 'verbose #f)))
226     (when verbose?
227       (stderr "arch-find=~s\n" arch-file-name)
228       (stderr "     path=~s\n" path)
229       (stderr "  => ~s\n" (search-path path arch-file-name)))
230     (search-path path arch-file-name)))
231
232 (define (prefix-file options file-name)
233   (let ((prefix (option-ref options 'prefix "")))
234     (define (prefix-file o)
235       (if (string-null? prefix) o (string-append prefix "/" o)))
236     (prefix-file file-name)))
237
238 (define (assert-system* . args)
239   (let ((status (apply system* args)))
240     (when (not (zero? status))
241       (stderr "mescc: failed: ~a\n" (string-join args))
242       (exit status))
243     status))
244
245 (define (multi-opt option-name) (lambda (o) (and (eq? (car o) option-name) (cdr o))))
246
247 (define (.c? o) (or (string-suffix? ".c" o)
248                     (string-suffix? ".M2" o)))
249 (define (.E? o) (string-suffix? ".E" o))
250 (define (.S? o) (or (string-suffix? ".S" o)
251                     (string-suffix? ".mes-S" o)
252                     (string-suffix? "S" o)
253                     (string-suffix? ".M1" o)))
254 (define (.o? o) (or (string-suffix? ".o" o)
255                     (string-suffix? ".mes-o" o)
256                     (string-suffix? "o" o)
257                     (string-suffix? ".hex2" o)))