curry gotcha
[cc1516.git] / gen.icl
diff --git a/gen.icl b/gen.icl
index d139804..87e4f8e 100644 (file)
--- a/gen.icl
+++ b/gen.icl
@@ -33,38 +33,68 @@ FALSE :== 0
 :: SSMProgram :== [Instr]
 :: GenError = Error String
 :: Addressbook :== 'Map'.Map String Address
-:: Address = LAB String | ADDR Int
+:: Address = LAB String Int Int | ADDR Int Int
 :: Gen a :== RWST () SSMProgram (Addressbook, [Label]) (Either GenError) a
 
 labelStream :: [Label]
 labelStream = ["lbl_" +++ toString i\\i<-[1..]]
 
-defaultAddressBook :: Addressbook 
-defaultAddressBook = extend "print" (LAB "print")
-                        $ extend "read" (LAB "read")
-                        $ extend "isEmpty" (LAB "isEmpty")
-                        'Map'.newMap
+defaultAddressBook :: [FunDecl] -> Addressbook 
+defaultAddressBook fd = extend "1printint" (LAB "1printint" 1 0)
+       $ extend "1printchar" (LAB "1printchar" 1 1)
+       $ extend "read" (LAB "read" 0 2)
+       $ extend "isEmpty" (LAB "isEmpty" 1 3)
+       $ addFuncs fd 4
+       where
+               addFuncs [] _ = 'Map'.newMap
+               addFuncs [(FunDecl _ k args _ _ _):xs] n =
+                       extend k (LAB k (length args) n) $ addFuncs xs (n+1)
 
 gen :: AST -> Either String String
-gen (AST fds) = case evalRWST prog () (defaultAddressBook, labelStream) of
+gen (AST fds) = case evalRWST prog () (defaultAddressBook fds, labelStream) of
             Left (Error e) = Left e
             Right (_, p) = Right $ toString p
     where
         prog = tell [
                        Instr "bsr" [L "main"] "",
                        Instr "halt" [] ""
-                       ] >>| tell programContext
+                       ] >>| tell (programContext fds)
             >>| mapM_ g fds
 
-programContext :: SSMProgram
-programContext =    [Lab "print" //there is no actual IO in SSM
+programContext :: [FunDecl] -> SSMProgram
+programContext x = [Lab "1func"
+                               :fS ["1printint" ,"1printchar","read"
+                                       ,"isEmpty":map (\(FunDecl _ k _ _ _ _)->k) x] 0] ++ context
+       where
+
+               fS :: [String] Int -> SSMProgram
+               fS [] _ = []
+               fS [k:xs] n = [
+                        Lab $ "1next" +++ toString n
+                       ,Instr "ldr" [Raw "R5"] ""
+                       ,Instr "ldc" [Lit n] $ "branch to: " +++ k
+                       ,Instr "eq" [] ""
+                       ,if (isEmpty xs)
+                               (Instr "nop" [] "")
+                               (Instr "brf" [L $ "1next" +++ (toString $ n + 1)] "")
+                       ,Instr "bra" [L k] ""
+                       :fS xs $ n+1]
+               context :: SSMProgram
+               context =   [Lab "1printint"
                     ,Instr "link" [Lit 0] ""
+                    ,Instr "ldl" [Lit -2] "load first argument"
+                                       ,Instr "trap" [Lit 0] "print int"
                     ,Instr "unlink" [] ""
                     ,Instr "ret" [] ""
-                    ,Lab "read" //there is no actual IO in SSM
+                                       ,Lab "1printchar"
                     ,Instr "link" [Lit 0] ""
-                    ,Instr "ldc" [Lit 0] ""
-                    ,Instr "sth" [] ""
+                    ,Instr "ldl" [Lit -2] "load first argument"
+                                       ,Instr "trap" [Lit 1] "print char"
+                    ,Instr "unlink" [] ""
+                    ,Instr "ret" [] ""
+                    ,Lab "read"
+                    ,Instr "link" [Lit 0] ""
+                                       ,Instr "trap" [Lit 11] "read char"
                     ,Instr "str" [Raw "RR"] ""
                     ,Instr "unlink" [] ""
                     ,Instr "ret" [] ""
@@ -77,9 +107,9 @@ programContext =    [Lab "print" //there is no actual IO in SSM
                     ,Instr "str" [Raw "RR"] ""
                     ,Instr "unlink" [] ""
                     ,Instr "ret" [] ""
+                    ,Lab "read"
                     ]
 
-//helper functions for the gen monad
 getAdressbook :: Gen Addressbook
 getAdressbook = gets fst
 
@@ -119,6 +149,12 @@ instance g Op2 where
                    BiOr = "or"
                    BiCons = abort "Shit, Cons, how to deal with this?"
 
+instance g FieldSelector where
+       g FieldFst = tell [Instr "lda" [Lit -1] "fst"]
+       g FieldSnd = tell [Instr "lda" [Lit 0] "snd"]
+       g FieldHd = tell [Instr "lda" [Lit -1] "hd"]
+       g FieldTl = tell [Instr "lda" [Lit 0] "tl"]
+
 instance g Expr where
     g (IntExpr _ i) = tell [Instr "ldc" [Lit i] ""]
     g (CharExpr _ c) = tell [Instr "ldc" [Lit (toInt c)] ""]
@@ -132,33 +168,154 @@ instance g Expr where
                >>| tell [Instr "sth" [] ""]
     g (Op2Expr _ e1 op e2) = g e1 >>| g e2 >>| g op
     g (TupleExpr _ (e1,e2)) = g e1
-               >>| tell [Instr "sth" [] ""]
                >>| g e2
-               >>| tell [Instr "sth" [] ""]
-               >>| tell [Instr "ajs" [Lit -1] ""]
+               >>| tell [Instr "stmh" [Lit 2] ""]
     g (VarExpr _ (VarDef k fs)) = getAdressbook >>= \ab->case 'Map'.get k ab of
-               Nothing = liftT (Left $ Error "PANIC: undefined variable")
-               Just (ADDR t) = tell [Instr "ldl" [Lit t] ""]
-               Just (LAB t) = liftT (Left $ Error "PANIC: variable and function name clash")
-               //load k >>= \instr-> tell [instr] //note: pure is pure for list, i.e. []
-    g (FunExpr _ k es fs) = 
-               mapM_ g es
-               >>| jump "bsr" k
-        >>| mapM_ (const $ tell [Instr "ajs" [Lit -1] ""]) es //clean up args
-               >>| tell [Instr "ldr" [Raw "RR"] ""]
-
-jump :: String String -> Gen ()
-jump instr k = getAdressbook >>= \ab->case 'Map'.get k ab of
-       Nothing = liftT (Left $ Error $ concat ["PANIC: ", k, " not found as function"])
-       Just (LAB t) = tell [Instr instr [L t] (k +++"()")]
-       Just (ADDR t) = liftT (Left $ Error $ "PANIC: jump should go to label")
+               Just (ADDR t arity) = tell [Instr "ldl" [Lit t] ""] >>| mapM_ g fs >>| pure ()
+               Just (LAB l _ fn) = tell 
+                       [Instr "ldc" [Lit fn] ""
+                       ,Instr "sth" [] ""
+                       ,Instr "ldc" [Lit 0] ""
+                       ,Instr "sth" [] ""
+                       ,Instr "ajs" [Lit -1] ""]
+               Nothing = liftT $ Left $ Error "PANIC: unresolver variable expr"
+    g (LambdaExpr _ _ _) = liftT $ Left $ Error "PANIC: Lambdas should be unfolded"
+    g (FunExpr _ k es fs) = funnyStuff k es fs
+
+funnyStuff :: String [Expr] [FieldSelector] -> Gen ()
+funnyStuff k es fs = getAdressbook >>= \ab->case 'Map'.get k ab of
+       //Identifier points to function
+       Just (LAB l arity fn) = if (arity <> (length es))
+               //Function is not complete
+               (       mapM_ g es
+                       >>| tell
+                               [Instr "ldc" [Lit fn] "Store function number"
+                               ,Instr "sth" [] ""
+                               ,Instr "str" [Raw "R7"] ""
+                               ,Instr "ldc" [Lit $ length es] "Store arity"
+                               ,Instr "sth" [] ""
+                               ,Instr "ajs" [Lit -1] ""
+                               ]
+                       >>| if (isEmpty es) (pure ()) (tell 
+                               [Instr "stmh" [Lit $ length es] "Store arguments"
+                               ,Instr "ajs" [Lit -1] ""
+                               ,Instr "ldr" [Raw "R7"] ""]))
+               //Function is complete
+               (       mapM_ g es
+                       >>| getAdressbook >>= \ab->(case 'Map'.get k ab of
+                               Nothing = liftT (Left $ Error $ concat ["PANIC: ", k, " not found as function"])
+                               Just (LAB t _ _) = tell [Instr "bsr" [L t] (k +++"()")]
+                               Just (ADDR t arity) = liftT (Left $ Error "NO ADDRESS JUMPING FFS")
+                       )
+               >>| tell 
+                               [Instr "ajs" [Lit $ ~(length es)] "Clean arguments"
+                               ,Instr "ldr" [Raw "RR"] ""])
+       //Identifier points to variable, thus higher order function
+       Just (ADDR t arity) = if (arity <> (length es))
+               //Function is still  not complete
+               ( fresh >>= \finish->fresh >>= \start->tell [
+                       //Store function number
+                        Instr "ldl" [Lit t] "STARTING HIGHER ORDER UPDATE"
+                       ,Instr "ldh" [Lit 0] "get function number"
+                       ,Instr "sth" [] "Store"
+                       //Store function arity
+                       ,Instr "ldl" [Lit t] "get pointer again"
+                       ,Instr "ldh" [Lit 1] "get function arity"
+                       ,Instr "ldc" [Lit $ length es] "add argument number"
+                       ,Instr "add" [] "add"
+                       ,Instr "sth" [] "Store"
+                       ,Instr "ajs" [Lit -1] "Adjust pointer"
+                       //load the arguments
+                       ,Instr "ldl" [Lit t] ""
+                       ,Instr "ldh" [Lit 1] "Load available arguments"
+                       ,Instr "str" [Raw "R5"] "Store available args in register"
+                       ,Instr "ldc" [Lit 0] "Store offset"
+                       ,Instr "str" [Raw "R6"] "Store offset in register"
+                       ,Lab start
+                       ,Instr "ldr" [Raw "R5"] ""
+                       ,Instr "ldc" [Lit 0] ""
+                       ,Instr "eq" [] ""
+                       ,Instr "brt" [L finish] "Done pushing arg, bye"
+                       //Load heapadress
+                       ,Instr "ldl" [Lit t] ""
+                       ,Instr "ldr" [Raw "R6"] ""
+                       ,Instr "add" [] "Corrected heapaddress"
+                       ,Instr "ldh" [Lit 2] "Load argument"
+                       ,Instr "sth" [] "And store it immediatly after"
+                       //Decrease available arguments
+                       ,Instr "ldr" [Raw "R5"] ""
+                       ,Instr "ldc" [Lit 1] ""
+                       ,Instr "sub" [] ""
+                       ,Instr "str" [Raw "R5"] ""
+                       //Increase available arguments
+                       ,Instr "ldr" [Raw "R6"] ""
+                       ,Instr "ldc" [Lit 1] ""
+                       ,Instr "add" [] ""
+                       ,Instr "str" [Raw "R6"] ""
+                       ,Instr "bra" [L start] ""
+                       ,Lab finish
+                       ]
+                 >>| mapM_ g es
+                 >>| tell 
+                               [Instr "stmh" [Lit $ length es] "Store extra args"
+                               ,Instr "ajs" [Lit -1] ""]
+               )
+               //Function is complete
+               ( fresh >>= \finish->fresh >>= \start->tell [
+                        Instr "ldl" [Lit t] "STARTING HIGHER ORDER CALL"
+                       ,Instr "ldh" [Lit 1] "Load available arguments"
+                       ,Instr "str" [Raw "R5"] "Store available args in register"
+                       ,Instr "ldc" [Lit 0] "Store offset"
+                       ,Instr "str" [Raw "R6"] "Store offset in register"
+               
+                       ,Lab start
+                       ,Instr "ldr" [Raw "R5"] ""
+                       ,Instr "ldc" [Lit 0] ""
+                       ,Instr "eq" [] ""
+                       ,Instr "brt" [L finish] "Done pushing arg, bye"
+                       //Load heapadress
+                       ,Instr "ldl" [Lit t] ""
+                       ,Instr "ldr" [Raw "R6"] ""
+                       ,Instr "add" [] "Corrected heapaddress"
+                       ,Instr "ldh" [Lit 2] "Load argument"
+                       //Decrease available arguments
+                       ,Instr "ldr" [Raw "R5"] ""
+                       ,Instr "ldc" [Lit 1] ""
+                       ,Instr "sub" [] ""
+                       ,Instr "str" [Raw "R5"] ""
+                       //Increase available arguments
+                       ,Instr "ldr" [Raw "R6"] ""
+                       ,Instr "ldc" [Lit 1] ""
+                       ,Instr "add" [] ""
+                       ,Instr "str" [Raw "R6"] ""
+                       ,Instr "bra" [L start] ""
+                       ,Lab finish
+                       ]
+                 >>| mapM_ g es
+                 >>| tell
+                       [Instr "ldl" [Lit t] ""
+                       ,Instr "ldh" [Lit 0] "Get function number"
+                       ,Instr "str" [Raw "R5"] ""
+                       ,Instr "bsr" [L "1func"] "HIGHER ORDER END"
+                       ,Instr "ldl" [Lit t] ""
+                       ,Instr "ldh" [Lit 1] ""
+                       ,Instr "neg" [] ""
+                       ,Instr "ldr" [Raw "SP"] ""
+                       ,Instr "add" [] ""
+                       ,Instr "ldc" [Lit $ length es + 1] ""
+                       ,Instr "sub" [] ""
+                       ,Instr "str" [Raw "SP"] ""
+                       ,Instr "ldr" [Raw "RR"] ""
+                       ]
+               )
+       Nothing = liftT (Left $ Error $ "PANIC: Undefined function: " +++ k)
 
 instance g Stmt where
     g (IfStmt cond th el) = 
         fresh >>= \elseLabel->
         fresh >>= \endLabel->
         g cond >>|
-        tell [Instr "brf" [L elseLabel] "branch else"] >>|
+       tell [Instr "brf" [L elseLabel] "branch else"] >>|
         mapM_ g th >>|
         tell [Instr "bra" [L endLabel] "branch end if"] >>|
         tell [Lab elseLabel] >>|
@@ -176,44 +333,71 @@ instance g Stmt where
     g (AssStmt (VarDef k fs) e) = 
         g e >>| getAdressbook >>= \ab->case 'Map'.get k ab of
             Nothing = liftT (Left $ Error $ concat ["PANIC: ", k, " not found as var"])
-            Just (LAB t) = liftT (Left $ Error $ "PANIC: cannot assign to function")
-            Just (ADDR t) = tell [Instr "stl" [Lit t] ""]
-    g (FunStmt k es) = mapM_ g es 
-        >>| jump "bsr" k
-        >>| mapM_ (const $ tell [Instr "ajs" [Lit -1] ""]) es //clean up args
-        >>| pure ()
+            Just (LAB t _ _) = liftT (Left $ Error $ "PANIC: cannot assign to function")
+            Just (ADDR t ar) = case fs of 
+                []  = tell [Instr "stl" [Lit t] ""]
+                _   = tell [Instr "ldl" [Lit t] ""]
+                        >>| followFs fs
+                        >>| tell [Instr "sta" [Lit 0] ""]
+    g (FunStmt k es fs) = funnyStuff k es fs
     g (ReturnStmt Nothing) = tell [Instr "unlink" [] ""]
                >>| tell [Instr "ret" [] ""]
     g (ReturnStmt (Just e)) = g e
                >>| tell [Instr "str" [Raw "RR"] ""] 
                >>| g (ReturnStmt Nothing)
 
+//expects the heap address to the var to slect on to be on the stack
+//and leaves the heap adress to write to on the stack
+followFs :: [FieldSelector] -> Gen()
+followFs [] = tell []
+followFs [FieldHd:fs]   = tell [Instr "ldc" [Lit 1] "select hd"
+                             ,Instr "sub" [] "select hd"]
+                            >>| followFs fs
+followFs [FieldTl]      = tell []
+followFs [FieldTl:fs]   = tell [Instr "lda" [Lit 0] ""]
+                            >>| followFs fs
+followFs [FieldFst:fs]  = tell [Instr "ldc" [Lit 1] "select fst"
+                                ,Instr "sub" [] "select fst"]
+                            >>| followFs fs
+followFs [FieldSnd]     = tell []
+followFs [FieldSnd:fs]  = tell [Instr "lda" [Lit 0] ""]
+                            >>| followFs fs
+
 foldVarDecl :: Int VarDecl -> Gen Int
-foldVarDecl x (VarDecl _ _ k e) = g e 
+foldVarDecl x (VarDecl _ mt k e) = g e 
     >>| annote x k
-       >>| updateAdressbook (extend k (ADDR x)) >>| pure (x + 1)
+       >>| updateAdressbook (extend k (ADDR x $ arity $ fromJust mt))
+       >>| pure (x + 1)
+
+arity :: Type -> Int
+arity (_ ->> x) = 1 + arity x
+arity _ = 0
 
-addVars :: [String] -> (Addressbook -> Addressbook)
-addVars [] = id
-addVars [x:xs] = \ab->extend x (ADDR (-2 - (length xs))) (addVars xs ab)
+addVars :: Type [String] -> (Addressbook -> Addressbook)
+addVars _ [] = id
+addVars (t ->> ts) [x:xs] = \ab->
+       extend x (ADDR (-2 - (length xs)) (arity t)) (addVars ts xs ab)
+addVars t [x] = \ab->
+       extend x (ADDR -2 0) ab
 
 instance g FunDecl where
-    g (FunDecl _ k args _ vds stms) = 
+    g (FunDecl _ k args mt vds stms) = 
         //varDecls can call the enclosing function, so first reserve a label for it 
-        updateAdressbook (extend k (LAB k)) >>|
         getAdressbook >>= \oldMap ->
-               updateAdressbook (addVars args) >>|
+               updateAdressbook (addVars (fromJust mt) args) >>|
         tell [Lab k] >>|
                tell [Instr "link" [Lit 0] ""] >>|
         //add the vars
         foldM foldVarDecl 1 vds  >>|
         //and the statements
         mapM_ g stms >>|
+               //Ugly hack to always return
+               g (ReturnStmt Nothing) >>|
         updateAdressbook (const oldMap) >>| pure ()
 
 annote :: Int String -> Gen ()
 annote pos key = 
-    tell [Instr "annote" [Raw "MP", Lit pos, Lit pos, Raw "green", Raw key] ""]
+    tell [Instr "annote" [Raw "MP", Lit pos, Lit pos, Raw "black", Raw key] ""]
 
 class print a :: a -> [String]