src/compiler/globaldb.lisp

   1 ;;;; This file provides a functional interface to global information
   2 ;;;; about named things in the system. Information is considered to be
   3 ;;;; global if it must persist between invocations of the compiler. The
   4 ;;;; use of a functional interface eliminates the need for the compiler
   5 ;;;; to worry about the actual representation. This is important, since
   6 ;;;; the information may well have several representations.
   7 ;;;;
   8 ;;;; The database contains arbitrary Lisp values, addressed by a
   9 ;;;; combination of Name, Class and Type. The Name is a EQUAL-thing
  10 ;;;; which is the name of the thing we are recording information
  11 ;;;; about. Class is the kind of object involved. Typical classes are
  12 ;;;; :FUNCTION, :VARIABLE, :TYPE, ... A Type names a particular piece
  13 ;;;; of information within a given class. Class and Type are keywords,
  14 ;;;; and are compared with EQ.
  15
  16 ;;;; This software is part of the SBCL system. See the README file for
  17 ;;;; more information.
  18 ;;;;
  19 ;;;; This software is derived from the CMU CL system, which was
  20 ;;;; written at Carnegie Mellon University and released into the
  21 ;;;; public domain. The software is in the public domain and is
  22 ;;;; provided with absolutely no warranty. See the COPYING and CREDITS
  23 ;;;; files for more information.
  24
  25 (in-package "SB!C")
  26
  27 (!begin-collecting-cold-init-forms)
  28 #!+sb-show (!cold-init-forms (/show0 "early in globaldb.lisp cold init"))
  29
  30 ;;; The DEFVAR for this appears later.
  31 ;;; FIXME: centralize
  32 (declaim (special *universal-type*))
  33
  34 ;;; This is sorta semantically equivalent to SXHASH, but optimized for
  35 ;;; legal function names. Note: semantically equivalent does *not*
  36 ;;; mean that it always returns the same value as SXHASH, just that it
  37 ;;; satisfies the formal definition of SXHASH. The ``sorta'' is
  38 ;;; because SYMBOL-HASH will not necessarily return the same value in
  39 ;;; different lisp images.
  40 ;;;
  41 ;;; Why optimize? We want to avoid the fully-general TYPECASE in ordinary
  42 ;;; SXHASH, because
  43 ;;;   1. This hash function has to run when we're initializing the globaldb,
  44 ;;;      so it has to run before the type system is initialized, and it's
  45 ;;;      easier to make it do this if we don't try to do a general TYPECASE.
  46 ;;;   2. This function is in a potential bottleneck for the compiler,
  47 ;;;      and avoiding the general TYPECASE lets us improve performance
  48 ;;;      because
  49 ;;;     2a. the general TYPECASE is intrinsically slow, and
  50 ;;;     2b. the general TYPECASE is too big for us to easily afford
  51 ;;;         to inline it, so it brings with it a full function call.
  52 ;;;
  53 ;;; Why not specialize instead of optimize? (I.e. why fall through to
  54 ;;; general SXHASH as a last resort?) Because the INFO database is used
  55 ;;; to hold all manner of things, e.g. (INFO :TYPE :BUILTIN ..)
  56 ;;; which is called on values like (UNSIGNED-BYTE 29). Falling through
  57 ;;; to SXHASH lets us support all manner of things (as long as they
  58 ;;; aren't used too early in cold boot for SXHASH to run).
  59 #!-sb-fluid (declaim (inline globaldb-sxhashoid))
  60 (defun globaldb-sxhashoid (x)
  61   (cond #-sb-xc-host ; (SYMBOL-HASH doesn't exist on cross-compilation host.)
  62         ((symbolp x)
  63          (symbol-hash x))
  64         #-sb-xc-host ; (SYMBOL-HASH doesn't exist on cross-compilation host.)
  65         ((and (listp x)
  66               (eq (first x) 'setf)
  67               (let ((rest (rest x)))
  68                 (and (symbolp (car rest))
  69                      (null (cdr rest)))))
  70          (logxor (symbol-hash (second x))
  71                  110680597))
  72         (t (sxhash x))))
  73
  74 ;;; Given any non-negative integer, return a prime number >= to it.
  75 ;;;
  76 ;;; FIXME: This logic should be shared with ALMOST-PRIMIFY in
  77 ;;; hash-table.lisp. Perhaps the merged logic should be
  78 ;;; PRIMIFY-HASH-TABLE-SIZE, implemented as a lookup table of primes
  79 ;;; after integral powers of two:
  80 ;;;    #(17 37 67 131 ..)
  81 ;;; (Or, if that's too coarse, after half-integral powers of two.) By
  82 ;;; thus getting rid of any need for primality testing at runtime, we
  83 ;;; could punt POSITIVE-PRIMEP, too.
  84 (defun primify (x)
  85   (declare (type unsigned-byte x))
  86   (do ((n (logior x 1) (+ n 2)))
  87       ((positive-primep n) n)))
  88 \f
  89 ;;;; info classes, info types, and type numbers, part I: what's needed
  90 ;;;; not only at compile time but also at run time
  91
  92 ;;;; Note: This section is a blast from the past, a little trip down
  93 ;;;; memory lane to revisit the weird host/target interactions of the
  94 ;;;; CMU CL build process. Because of the way that the cross-compiler
  95 ;;;; and target compiler share stuff here, if you change anything in
  96 ;;;; here, you'd be well-advised to nuke all your fasl files and
  97 ;;;; restart compilation from the very beginning of the bootstrap
  98 ;;;; process.
  99
 100 ;;; At run time, we represent the type of info that we want by a small
 101 ;;; non-negative integer.
 102 (eval-when (:compile-toplevel :load-toplevel :execute)
 103   (def!constant type-number-bits 6))
 104 (deftype type-number () `(unsigned-byte ,type-number-bits))
 105
 106 ;;; Why do we suppress the :COMPILE-TOPLEVEL situation here when we're
 107 ;;; running the cross-compiler? The cross-compiler (which was built
 108 ;;; from these sources) has its version of these data and functions
 109 ;;; defined in the same places we'd be defining into. We're happy with
 110 ;;; its version, since it was compiled from the same sources, so
 111 ;;; there's no point in overwriting its nice compiled version of this
 112 ;;; stuff with our interpreted version. (And any time we're *not*
 113 ;;; happy with its version, perhaps because we've been editing the
 114 ;;; sources partway through bootstrapping, tch tch, overwriting its
 115 ;;; version with our version would be unlikely to help, because that
 116 ;;; would make the cross-compiler very confused.)
 117 (eval-when (#-sb-xc :compile-toplevel :load-toplevel :execute)
 118
 119 (defstruct (class-info
 120             (:constructor make-class-info (name))
 121             #-no-ansi-print-object
 122             (:print-object (lambda (x s)
 123                              (print-unreadable-object (x s :type t)
 124                                (prin1 (class-info-name x)))))
 125             (:copier nil))
 126   ;; name of this class
 127   (name nil :type keyword :read-only t)
 128   ;; list of Type-Info structures for each type in this class
 129   (types () :type list))
 130
 131 ;;; a map from type numbers to TYPE-INFO objects. There is one type
 132 ;;; number for each defined CLASS/TYPE pair.
 133 ;;;
 134 ;;; We build its value at build-the-cross-compiler time (with calls to
 135 ;;; DEFINE-INFO-TYPE), then generate code to recreate the compile time
 136 ;;; value, and arrange for that code to be called in cold load.
 137 ;;; KLUDGE: We don't try to reset its value when cross-compiling the
 138 ;;; compiler, since that creates too many bootstrapping problems,
 139 ;;; instead just reusing the built-in-the-cross-compiler version,
 140 ;;; which is theoretically a little bit ugly but pretty safe in
 141 ;;; practice because the cross-compiler is as close to the target
 142 ;;; compiler as we can make it, i.e. identical in most ways, including
 143 ;;; this one. -- WHN 2001-08-19
 144 (defvar *info-types*)
 145 (declaim (type simple-vector *info-types*))
 146 #-sb-xc ; as per KLUDGE note above
 147 (eval-when (:compile-toplevel :execute)
 148   (setf *info-types*
 149         (make-array (ash 1 type-number-bits) :initial-element nil)))
 150
 151 (defstruct (type-info
 152             #-no-ansi-print-object
 153             (:print-object (lambda (x s)
 154                              (print-unreadable-object (x s)
 155                                (format s
 156                                        "~S ~S, Number = ~W"
 157                                        (class-info-name (type-info-class x))
 158                                        (type-info-name x)
 159                                        (type-info-number x)))))
 160             (:copier nil))
 161   ;; the name of this type
 162   (name (missing-arg) :type keyword)
 163   ;; this type's class
 164   (class (missing-arg) :type class-info)
 165   ;; a number that uniquely identifies this type (and implicitly its class)
 166   (number (missing-arg) :type type-number)
 167   ;; a type specifier which info of this type must satisfy
 168   (type nil :type t)
 169   ;; a function called when there is no information of this type
 170   (default (lambda () (error "type not defined yet")) :type function))
 171
 172 ;;; a map from class names to CLASS-INFO structures
 173 ;;;
 174 ;;; We build the value for this at compile time (with calls to
 175 ;;; DEFINE-INFO-CLASS), then generate code to recreate the compile time
 176 ;;; value, and arrange for that code to be called in cold load.
 177 ;;; KLUDGE: Just as for *INFO-TYPES*, we don't try to rebuild this
 178 ;;; when cross-compiling, but instead just reuse the cross-compiler's
 179 ;;; version for the target compiler. -- WHN 2001-08-19
 180 (defvar *info-classes*)
 181 (declaim (hash-table *info-classes*))
 182 #-sb-xc ; as per KLUDGE note above
 183 (eval-when (:compile-toplevel :execute)
 184   (setf *info-classes* (make-hash-table)))
 185
 186 ;;; If NAME is the name of a type in CLASS, then return the TYPE-INFO,
 187 ;;; otherwise NIL.
 188 (defun find-type-info (name class)
 189   (declare (type keyword name) (type class-info class))
 190   (dolist (type (class-info-types class) nil)
 191     (when (eq (type-info-name type) name)
 192       (return type))))
 193
 194 ;;; Return the info structure for an info class or type, or die trying.
 195 (declaim (ftype (function (keyword) class-info) class-info-or-lose))
 196 (defun class-info-or-lose (class)
 197   (declare (type keyword class))
 198   #+sb-xc (/noshow0 "entering CLASS-INFO-OR-LOSE, CLASS=..")
 199   #+sb-xc (/nohexstr class)
 200   (prog1
 201       (or (gethash class *info-classes*)
 202           (error "~S is not a defined info class." class))
 203     #+sb-xc (/noshow0 "returning from CLASS-INFO-OR-LOSE")))
 204 (declaim (ftype (function (keyword keyword) type-info) type-info-or-lose))
 205 (defun type-info-or-lose (class type)
 206   #+sb-xc (/noshow0 "entering TYPE-INFO-OR-LOSE, CLASS,TYPE=..")
 207   #+sb-xc (/nohexstr class)
 208   #+sb-xc (/nohexstr type)
 209   (prog1
 210       (or (find-type-info type (class-info-or-lose class))
 211           (error "~S is not a defined info type." type))
 212     #+sb-xc (/noshow0 "returning from TYPE-INFO-OR-LOSE")))
 213
 214 ) ; EVAL-WHEN
 215 \f
 216 ;;;; info classes, info types, and type numbers, part II: what's
 217 ;;;; needed only at compile time, not at run time
 218
 219 ;;; FIXME: Perhaps this stuff (the definition of DEFINE-INFO-CLASS
 220 ;;; and the calls to it) could/should go in a separate file,
 221 ;;; perhaps info-classes.lisp?
 222
 223 (eval-when (:compile-toplevel :execute)
 224
 225 ;;; Set up the data structures to support an info class.
 226 ;;;
 227 ;;; comment from CMU CL:
 228 ;;;   We make sure that the class exists at compile time so that
 229 ;;;   macros can use it, but we don't actually store the init function
 230 ;;;   until load time so that we don't break the running compiler.
 231 ;;; KLUDGE: I don't think that's the way it is any more, but I haven't
 232 ;;; looked into it enough to write a better comment. -- WHN 2001-03-06
 233 (#+sb-xc-host defmacro
 234  #-sb-xc-host sb!xc:defmacro
 235      define-info-class (class)
 236   (declare (type keyword class))
 237   `(progn
 238      ;; (We don't need to evaluate this at load time, compile time is
 239      ;; enough. There's special logic elsewhere which deals with cold
 240      ;; load initialization by inspecting the info class data
 241      ;; structures at compile time and generating code to recreate
 242      ;; those data structures.)
 243      (eval-when (:compile-toplevel :execute)
 244        (unless (gethash ,class *info-classes*)
 245          (setf (gethash ,class *info-classes*) (make-class-info ,class))))
 246      ,class))
 247
 248 ;;; Find a type number not already in use by looking for a null entry
 249 ;;; in *INFO-TYPES*.
 250 (defun find-unused-type-number ()
 251   (or (position nil *info-types*)
 252       (error "no more INFO type numbers available")))
 253
 254 ;;; a list of forms for initializing the DEFAULT slots of TYPE-INFO
 255 ;;; objects, accumulated during compilation and eventually converted
 256 ;;; into a function to be called at cold load time after the
 257 ;;; appropriate TYPE-INFO objects have been created
 258 ;;;
 259 ;;; Note: This is quite similar to the !COLD-INIT-FORMS machinery, but
 260 ;;; we can't conveniently use the ordinary !COLD-INIT-FORMS machinery
 261 ;;; here. The problem is that the natural order in which the
 262 ;;; default-slot-initialization forms are generated relative to the
 263 ;;; order in which the TYPE-INFO-creation forms are generated doesn't
 264 ;;; match the relative order in which the forms need to be executed at
 265 ;;; cold load time.
 266 (defparameter *!reversed-type-info-init-forms* nil)
 267
 268 ;;; Define a new type of global information for CLASS. TYPE is the
 269 ;;; name of the type, DEFAULT is the value for that type when it
 270 ;;; hasn't been set, and TYPE-SPEC is a type specifier which values of
 271 ;;; the type must satisfy. The default expression is evaluated each
 272 ;;; time the information is needed, with NAME bound to the name for
 273 ;;; which the information is being looked up.
 274 ;;;
 275 ;;; The main thing we do is determine the type's number. We need to do
 276 ;;; this at macroexpansion time, since both the COMPILE and LOAD time
 277 ;;; calls to %DEFINE-INFO-TYPE must use the same type number.
 278 (#+sb-xc-host defmacro
 279  #-sb-xc-host sb!xc:defmacro
 280     define-info-type (&key (class (missing-arg))
 281                            (type (missing-arg))
 282                            (type-spec (missing-arg))
 283                            default)
 284   (declare (type keyword class type))
 285   `(progn
 286      (eval-when (:compile-toplevel :execute)
 287        ;; At compile time, ensure that the type number exists. It will
 288        ;; need to be forced to exist at cold load time, too, but
 289        ;; that's not handled here; it's handled by later code which
 290        ;; looks at the compile time state and generates code to
 291        ;; replicate it at cold load time.
 292        (let* ((class-info (class-info-or-lose ',class))
 293               (old-type-info (find-type-info ',type class-info)))
 294          (unless old-type-info
 295            (let* ((new-type-number (find-unused-type-number))
 296                   (new-type-info
 297                    (make-type-info :name ',type
 298                                    :class class-info
 299                                    :number new-type-number)))
 300              (setf (aref *info-types* new-type-number) new-type-info)
 301              (push new-type-info (class-info-types class-info)))))
 302        ;; Arrange for TYPE-INFO-DEFAULT and TYPE-INFO-TYPE to be set
 303        ;; at cold load time. (They can't very well be set at
 304        ;; cross-compile time, since they differ between the
 305        ;; cross-compiler and the target. The DEFAULT slot values
 306        ;; differ because they're compiled closures, and the TYPE slot
 307        ;; values differ in the use of SB!XC symbols instead of CL
 308        ;; symbols.)
 309        (push `(let ((type-info (type-info-or-lose ,',class ,',type)))
 310                 (setf (type-info-default type-info)
 311                        ;; FIXME: This code is sort of nasty. It would
 312                        ;; be cleaner if DEFAULT accepted a real
 313                        ;; function, instead of accepting a statement
 314                        ;; which will be turned into a lambda assuming
 315                        ;; that the argument name is NAME. It might
 316                        ;; even be more microefficient, too, since many
 317                        ;; DEFAULTs could be implemented as (CONSTANTLY
 318                        ;; NIL) instead of full-blown (LAMBDA (X) NIL).
 319                        (lambda (name)
 320                          (declare (ignorable name))
 321                          ,',default))
 322                 (setf (type-info-type type-info) ',',type-spec))
 323              *!reversed-type-info-init-forms*))
 324      ',type))
 325
 326 ) ; EVAL-WHEN
 327 \f
 328 ;;;; generic info environments
 329
 330 ;;; Note: the CACHE-NAME slot is deliberately not shared for
 331 ;;; bootstrapping reasons. If we access with accessors for the exact
 332 ;;; type, then the inline type check will win. If the inline check
 333 ;;; didn't win, we would try to use the type system before it was
 334 ;;; properly initialized.
 335 (defstruct (info-env (:constructor nil)
 336                      (:copier nil))
 337   ;; some string describing what is in this environment, for
 338   ;; printing/debugging purposes only
 339   (name (missing-arg) :type string))
 340 (def!method print-object ((x info-env) stream)
 341   (print-unreadable-object (x stream :type t)
 342     (prin1 (info-env-name x) stream)))
 343 \f
 344 ;;;; generic interfaces
 345
 346 ;;; FIXME: used only in this file, needn't be in runtime
 347 (defmacro do-info ((env &key (name (gensym)) (class (gensym)) (type (gensym))
 348                         (type-number (gensym)) (value (gensym)) known-volatile)
 349                    &body body)
 350   #!+sb-doc
 351   "DO-INFO (Env &Key Name Class Type Value) Form*
 352   Iterate over all the values stored in the Info-Env Env. Name is bound to
 353   the entry's name, Class and Type are bound to the class and type
 354   (represented as keywords), and Value is bound to the entry's value."
 355   (once-only ((n-env env))
 356     (if known-volatile
 357         (do-volatile-info name class type type-number value n-env body)
 358         `(if (typep ,n-env 'volatile-info-env)
 359              ,(do-volatile-info name class type type-number value n-env body)
 360              ,(do-compact-info name class type type-number value
 361                                n-env body)))))
 362
 363 (eval-when (#-sb-xc :compile-toplevel :load-toplevel :execute)
 364
 365 ;;; Return code to iterate over a compact info environment.
 366 (defun do-compact-info (name-var class-var type-var type-number-var value-var
 367                                  n-env body)
 368   (let ((n-index (gensym))
 369         (n-type (gensym))
 370         (punt (gensym)))
 371     (once-only ((n-table `(compact-info-env-table ,n-env))
 372                 (n-entries-index `(compact-info-env-index ,n-env))
 373                 (n-entries `(compact-info-env-entries ,n-env))
 374                 (n-entries-info `(compact-info-env-entries-info ,n-env))
 375                 (n-info-types '*info-types*))
 376       `(dotimes (,n-index (length ,n-table))
 377          (declare (type index ,n-index))
 378          (block ,PUNT
 379            (let ((,name-var (svref ,n-table ,n-index)))
 380              (unless (eql ,name-var 0)
 381                (do-anonymous ((,n-type (aref ,n-entries-index ,n-index)
 382                                        (1+ ,n-type)))
 383                              (nil)
 384                  (declare (type index ,n-type))
 385                  ,(once-only ((n-info `(aref ,n-entries-info ,n-type)))
 386                     `(let ((,type-number-var
 387                             (logand ,n-info compact-info-entry-type-mask)))
 388                        ,(once-only ((n-type-info
 389                                      `(svref ,n-info-types
 390                                              ,type-number-var)))
 391                           `(let ((,type-var (type-info-name ,n-type-info))
 392                                  (,class-var (class-info-name
 393                                               (type-info-class ,n-type-info)))
 394                                  (,value-var (svref ,n-entries ,n-type)))
 395                              (declare (ignorable ,type-var ,class-var
 396                                                  ,value-var))
 397                              ,@body
 398                              (unless (zerop (logand ,n-info
 399                                                     compact-info-entry-last))
 400                                (return-from ,PUNT))))))))))))))
 401
 402 ;;; Return code to iterate over a volatile info environment.
 403 (defun do-volatile-info (name-var class-var type-var type-number-var value-var
 404                                   n-env body)
 405   (let ((n-index (gensym)) (n-names (gensym)) (n-types (gensym)))
 406     (once-only ((n-table `(volatile-info-env-table ,n-env))
 407                 (n-info-types '*info-types*))
 408       `(dotimes (,n-index (length ,n-table))
 409          (declare (type index ,n-index))
 410          (do-anonymous ((,n-names (svref ,n-table ,n-index)
 411                                   (cdr ,n-names)))
 412                        ((null ,n-names))
 413            (let ((,name-var (caar ,n-names)))
 414              (declare (ignorable ,name-var))
 415              (do-anonymous ((,n-types (cdar ,n-names) (cdr ,n-types)))
 416                            ((null ,n-types))
 417                (let ((,type-number-var (caar ,n-types)))
 418                  ,(once-only ((n-type `(svref ,n-info-types
 419                                               ,type-number-var)))
 420                     `(let ((,type-var (type-info-name ,n-type))
 421                            (,class-var (class-info-name
 422                                         (type-info-class ,n-type)))
 423                            (,value-var (cdar ,n-types)))
 424                        (declare (ignorable ,type-var ,class-var ,value-var))
 425                        ,@body))))))))))
 426
 427 ) ; EVAL-WHEN
 428 \f
 429 ;;;; INFO cache
 430
 431 ;;;; We use a hash cache to cache name X type => value for the current
 432 ;;;; value of *INFO-ENVIRONMENT*. This is in addition to the
 433 ;;;; per-environment caching of name => types.
 434
 435 ;;; The value of *INFO-ENVIRONMENT* that has cached values.
 436 ;;; *INFO-ENVIRONMENT* should never be destructively modified, so if
 437 ;;; it is EQ to this, then the cache is valid.
 438 (defvar *cached-info-environment*)
 439 (!cold-init-forms
 440   (setf *cached-info-environment* nil))
 441
 442 ;;; the hash function used for the INFO cache
 443 #!-sb-fluid (declaim (inline info-cache-hash))
 444 (defun info-cache-hash (name type)
 445   (logand
 446     (the fixnum
 447          (logxor (globaldb-sxhashoid name)
 448                  (ash (the fixnum type) 7)))
 449     #x3FF))
 450
 451 (!cold-init-forms
 452   (/show0 "before initialization of INFO hash cache"))
 453 (define-hash-cache info ((name eq) (type eq))
 454   :values 2
 455   :hash-function info-cache-hash
 456   :hash-bits 10
 457   :default (values nil :empty)
 458   :init-wrapper !cold-init-forms)
 459 (!cold-init-forms
 460   (/show0 "clearing INFO hash cache")
 461   (info-cache-clear)
 462   (/show0 "done clearing INFO hash cache"))
 463
 464 ;;; If the info cache is invalid, then clear it.
 465 #!-sb-fluid (declaim (inline clear-invalid-info-cache))
 466 (defun clear-invalid-info-cache ()
 467   ;; Unless the cache is valid..
 468   (unless (eq *info-environment* *cached-info-environment*)
 469     (;; In the target Lisp, this should be done without interrupts,
 470      ;; but in the host Lisp when cross-compiling, we don't need to
 471      ;; sweat it, since no affected-by-GC hashes should be used when
 472      ;; running under the host Lisp (since that's non-portable) and
 473      ;; since only one thread should be used when running under the
 474      ;; host Lisp (because multiple threads are non-portable too).
 475      #-sb-xc-host without-interrupts
 476      #+sb-xc-host progn
 477       (info-cache-clear)
 478       (setq *cached-info-environment* *info-environment*))))
 479 \f
 480 ;;;; compact info environments
 481
 482 ;;; The upper limit on the size of the ENTRIES vector in a COMPACT-INFO-ENV.
 483 (def!constant compact-info-env-entries-bits 16)
 484 (deftype compact-info-entries-index () `(unsigned-byte ,compact-info-env-entries-bits))
 485
 486 ;;; the type of the values in COMPACT-INFO-ENTRIES-INFO
 487 (deftype compact-info-entry () `(unsigned-byte ,(1+ type-number-bits)))
 488
 489 ;;; This is an open hashtable with rehashing. Since modification is
 490 ;;; not allowed, we don't have to worry about deleted entries. We
 491 ;;; indirect through a parallel vector to find the index in the
 492 ;;; ENTRIES at which the entries for a given name starts.
 493 (defstruct (compact-info-env (:include info-env)
 494                              #-sb-xc-host (:pure :substructure)
 495                              (:copier nil))
 496   ;; If this value is EQ to the name we want to look up, then the
 497   ;; cache hit function can be called instead of the lookup function.
 498   (cache-name 0)
 499   ;; The index in ENTRIES for the CACHE-NAME, or NIL if that name has
 500   ;; no entries.
 501   (cache-index nil :type (or compact-info-entries-index null))
 502   ;; hashtable of the names in this environment. If a bucket is
 503   ;; unused, it is 0.
 504   (table (missing-arg) :type simple-vector)
 505   ;; an indirection vector parallel to TABLE, translating indices in
 506   ;; TABLE to the start of the ENTRIES for that name. Unused entries
 507   ;; are undefined.
 508   (index (missing-arg) :type (simple-array compact-info-entries-index (*)))
 509   ;; a vector contining in contiguous ranges the values of for all the
 510   ;; types of info for each name.
 511   (entries (missing-arg) :type simple-vector)
 512   ;; a vector parallel to ENTRIES, indicating the type number for the
 513   ;; value stored in that location and whether this location is the
 514   ;; last type of info stored for this name. The type number is in the
 515   ;; low TYPE-NUMBER-BITS bits, and the next bit is set if this is the
 516   ;; last entry.
 517   (entries-info (missing-arg) :type (simple-array compact-info-entry (*))))
 518
 519 (def!constant compact-info-entry-type-mask (ldb (byte type-number-bits 0) -1))
 520 (def!constant compact-info-entry-last (ash 1 type-number-bits))
 521
 522 ;;; Return the value of the type corresponding to NUMBER for the
 523 ;;; currently cached name in ENV.
 524 #!-sb-fluid (declaim (inline compact-info-cache-hit))
 525 (defun compact-info-cache-hit (env number)
 526   (declare (type compact-info-env env) (type type-number number))
 527   (let ((entries-info (compact-info-env-entries-info env))
 528         (index (compact-info-env-cache-index env)))
 529     (if index
 530         (do ((index index (1+ index)))
 531             (nil)
 532           (declare (type index index))
 533           (let ((info (aref entries-info index)))
 534             (when (= (logand info compact-info-entry-type-mask) number)
 535               (return (values (svref (compact-info-env-entries env) index)
 536                               t)))
 537             (unless (zerop (logand compact-info-entry-last info))
 538               (return (values nil nil)))))
 539         (values nil nil))))
 540
 541 ;;; Encache NAME in the compact environment ENV. HASH is the
 542 ;;; GLOBALDB-SXHASHOID of NAME.
 543 (defun compact-info-lookup (env name hash)
 544   (declare (type compact-info-env env)
 545            ;; FIXME: this used to read (TYPE INDEX HASH), but that was
 546            ;; wrong, because HASH was a positive fixnum, not a (MOD
 547            ;; MOST-POSITIVE-FIXNUM).
 548            ;;
 549            ;; However, this, its replacement, is also wrong.  In the
 550            ;; cross-compiler, GLOBALDB-SXHASHOID is essentially
 551            ;; SXHASH.  But our host compiler could have any value at
 552            ;; all as its MOST-POSITIVE-FIXNUM, and so could in
 553            ;; principle return a value exceeding our target positive
 554            ;; fixnum range.
 555            ;;
 556            ;; My brain hurts.  -- CSR, 2003-08-28
 557            (type (integer 0 #.sb!xc:most-positive-fixnum) hash))
 558   (let* ((table (compact-info-env-table env))
 559          (len (length table))
 560          (len-2 (- len 2))
 561          (hash2 (- len-2 (rem hash len-2))))
 562     (declare (type index len-2 hash2))
 563     (macrolet ((lookup (test)
 564                  `(do ((probe (rem hash len)
 565                               (let ((new (+ probe hash2)))
 566                                 (declare (type index new))
 567                                 ;; same as (MOD NEW LEN), but faster.
 568                                 (if (>= new len)
 569                                     (the index (- new len))
 570                                     new))))
 571                       (nil)
 572                     (let ((entry (svref table probe)))
 573                       (when (eql entry 0)
 574                         (return nil))
 575                       (when (,test entry name)
 576                         (return (aref (compact-info-env-index env)
 577                                       probe)))))))
 578       (setf (compact-info-env-cache-index env)
 579             (if (symbolp name)
 580                 (lookup eq)
 581                 (lookup equal)))
 582       (setf (compact-info-env-cache-name env) name)))
 583
 584   (values))
 585
 586 ;;; the exact density (modulo rounding) of the hashtable in a compact
 587 ;;; info environment in names/bucket
 588 (def!constant compact-info-environment-density 65)
 589
 590 ;;; Return a new compact info environment that holds the same
 591 ;;; information as ENV.
 592 (defun compact-info-environment (env &key (name (info-env-name env)))
 593   (let ((name-count 0)
 594         (prev-name 0)
 595         (entry-count 0))
 596     (/show0 "before COLLECT in COMPACT-INFO-ENVIRONMENT")
 597
 598     ;; Iterate over the environment once to find out how many names
 599     ;; and entries it has, then build the result. This code assumes
 600     ;; that all the entries for a name well be iterated over
 601     ;; contiguously, which holds true for the implementation of
 602     ;; iteration over both kinds of environments.
 603     (collect ((names))
 604
 605       (/show0 "at head of COLLECT in COMPACT-INFO-ENVIRONMENT")
 606       (let ((types ()))
 607         (do-info (env :name name :type-number num :value value)
 608           (/noshow0 "at head of DO-INFO in COMPACT-INFO-ENVIRONMENT")
 609           (unless (eq name prev-name)
 610             (/noshow0 "not (EQ NAME PREV-NAME) case")
 611             (incf name-count)
 612             (unless (eql prev-name 0)
 613               (names (cons prev-name types)))
 614             (setq prev-name name)
 615             (setq types ()))
 616           (incf entry-count)
 617           (push (cons num value) types))
 618         (unless (eql prev-name 0)
 619           (/show0 "not (EQL PREV-NAME 0) case")
 620           (names (cons prev-name types))))
 621
 622       ;; Now that we know how big the environment is, we can build
 623       ;; a table to represent it.
 624       ;;
 625       ;; When building the table, we sort the entries by pointer
 626       ;; comparison in an attempt to preserve any VM locality present
 627       ;; in the original load order, rather than randomizing with the
 628       ;; original hash function.
 629       (/show0 "about to make/sort vectors in COMPACT-INFO-ENVIRONMENT")
 630       (let* ((table-size (primify
 631                           (+ (truncate (* name-count 100)
 632                                        compact-info-environment-density)
 633                              3)))
 634              (table (make-array table-size :initial-element 0))
 635              (index (make-array table-size
 636                                 :element-type 'compact-info-entries-index))
 637              (entries (make-array entry-count))
 638              (entries-info (make-array entry-count
 639                                        :element-type 'compact-info-entry))
 640              (sorted (sort (names)
 641                            #+sb-xc-host #'<
 642                            ;; (This MAKE-FIXNUM hack implements
 643                            ;; pointer comparison, as explained above.)
 644                            #-sb-xc-host (lambda (x y)
 645                                           (< (%primitive make-fixnum x)
 646                                              (%primitive make-fixnum y))))))
 647         (/show0 "done making/sorting vectors in COMPACT-INFO-ENVIRONMENT")
 648         (let ((entries-idx 0))
 649           (dolist (types sorted)
 650             (let* ((name (first types))
 651                    (hash (globaldb-sxhashoid name))
 652                    (len-2 (- table-size 2))
 653                    (hash2 (- len-2 (rem hash len-2))))
 654               (do ((probe (rem hash table-size)
 655                           (rem (+ probe hash2) table-size)))
 656                   (nil)
 657                 (let ((entry (svref table probe)))
 658                   (when (eql entry 0)
 659                     (setf (svref table probe) name)
 660                     (setf (aref index probe) entries-idx)
 661                     (return))
 662                   (aver (not (equal entry name))))))
 663
 664             (unless (zerop entries-idx)
 665               (setf (aref entries-info (1- entries-idx))
 666                     (logior (aref entries-info (1- entries-idx))
 667                             compact-info-entry-last)))
 668
 669             (loop for (num . value) in (rest types) do
 670               (setf (aref entries-info entries-idx) num)
 671               (setf (aref entries entries-idx) value)
 672               (incf entries-idx)))
 673           (/show0 "done w/ DOLIST (TYPES SORTED) in COMPACT-INFO-ENVIRONMENT")
 674
 675           (unless (zerop entry-count)
 676             (/show0 "nonZEROP ENTRY-COUNT")
 677             (setf (aref entries-info (1- entry-count))
 678                   (logior (aref entries-info (1- entry-count))
 679                           compact-info-entry-last)))
 680
 681           (/show0 "falling through to MAKE-COMPACT-INFO-ENV")
 682           (make-compact-info-env :name name
 683                                  :table table
 684                                  :index index
 685                                  :entries entries
 686                                  :entries-info entries-info))))))
 687 \f
 688 ;;;; volatile environments
 689
 690 ;;; This is a closed hashtable, with the bucket being computed by
 691 ;;; taking the GLOBALDB-SXHASHOID of the NAME modulo the table size.
 692 (defstruct (volatile-info-env (:include info-env)
 693                               (:copier nil))
 694   ;; If this value is EQ to the name we want to look up, then the
 695   ;; cache hit function can be called instead of the lookup function.
 696   (cache-name 0)
 697   ;; the alist translating type numbers to values for the currently
 698   ;; cached name
 699   (cache-types nil :type list)
 700   ;; vector of alists of alists of the form:
 701   ;;    ((Name . ((Type-Number . Value) ...) ...)
 702   (table (missing-arg) :type simple-vector)
 703   ;; the number of distinct names currently in this table. Each name
 704   ;; may have multiple entries, since there can be many types of info.
 705   (count 0 :type index)
 706   ;; the number of names at which we should grow the table and rehash
 707   (threshold 0 :type index))
 708
 709 ;;; Just like COMPACT-INFO-CACHE-HIT, only do it on a volatile environment.
 710 #!-sb-fluid (declaim (inline volatile-info-cache-hit))
 711 (defun volatile-info-cache-hit (env number)
 712   (declare (type volatile-info-env env) (type type-number number))
 713   (dolist (type (volatile-info-env-cache-types env) (values nil nil))
 714     (when (eql (car type) number)
 715       (return (values (cdr type) t)))))
 716
 717 ;;; Just like COMPACT-INFO-LOOKUP, only do it on a volatile environment.
 718 (defun volatile-info-lookup (env name hash)
 719   (declare (type volatile-info-env env)
 720            ;; FIXME: see comment in COMPACT-INFO-LOOKUP
 721            (type (integer 0 #.sb!xc:most-positive-fixnum) hash))
 722   (let ((table (volatile-info-env-table env)))
 723     (macrolet ((lookup (test)
 724                  `(dolist (entry (svref table (mod hash (length table))) ())
 725                     (when (,test (car entry) name)
 726                       (return (cdr entry))))))
 727       (setf (volatile-info-env-cache-types env)
 728             (if (symbolp name)
 729                 (lookup eq)
 730                 (lookup equal)))
 731       (setf (volatile-info-env-cache-name env) name)))
 732   (values))
 733
 734 ;;; Given a volatile environment ENV, bind TABLE-VAR the environment's table
 735 ;;; and INDEX-VAR to the index of NAME's bucket in the table. We also flush
 736 ;;; the cache so that things will be consistent if body modifies something.
 737 (eval-when (:compile-toplevel :execute)
 738   (#+sb-xc-host cl:defmacro
 739    #-sb-xc-host sb!xc:defmacro
 740       with-info-bucket ((table-var index-var name env) &body body)
 741     (once-only ((n-name name)
 742                 (n-env env))
 743       `(progn
 744          (setf (volatile-info-env-cache-name ,n-env) 0)
 745          (let* ((,table-var (volatile-info-env-table ,n-env))
 746                 (,index-var (mod (globaldb-sxhashoid ,n-name)
 747                                  (length ,table-var))))
 748            ,@body)))))
 749
 750 ;;; Get the info environment that we use for write/modification operations.
 751 ;;; This is always the first environment in the list, and must be a
 752 ;;; VOLATILE-INFO-ENV.
 753 #!-sb-fluid (declaim (inline get-write-info-env))
 754 (defun get-write-info-env (&optional (env-list *info-environment*))
 755   (let ((env (car env-list)))
 756     (unless env
 757       (error "no info environment?"))
 758     (unless (typep env 'volatile-info-env)
 759       (error "cannot modify this environment: ~S" env))
 760     (the volatile-info-env env)))
 761
 762 ;;; If Name is already present in the table, then just create or
 763 ;;; modify the specified type. Otherwise, add the new name and type,
 764 ;;; checking for rehashing.
 765 ;;;
 766 ;;; We rehash by making a new larger environment, copying all of the
 767 ;;; entries into it, then clobbering the old environment with the new
 768 ;;; environment's table. We clear the old table to prevent it from
 769 ;;; holding onto garbage if it is statically allocated.
 770 ;;;
 771 ;;; We return the new value so that this can be conveniently used in a
 772 ;;; SETF function.
 773 (defun set-info-value (name0 type new-value
 774                              &optional (env (get-write-info-env)))
 775   (declare (type type-number type) (type volatile-info-env env)
 776            (inline assoc))
 777   (let ((name (uncross name0)))
 778     (when (eql name 0)
 779       (error "0 is not a legal INFO name."))
 780     ;; We don't enter the value in the cache because we don't know that this
 781     ;; info-environment is part of *cached-info-environment*.
 782     (info-cache-enter name type nil :empty)
 783     (with-info-bucket (table index name env)
 784       (let ((types (if (symbolp name)
 785                        (assoc name (svref table index) :test #'eq)
 786                        (assoc name (svref table index) :test #'equal))))
 787         (cond
 788          (types
 789           (let ((value (assoc type (cdr types))))
 790             (if value
 791                 (setf (cdr value) new-value)
 792                 (push (cons type new-value) (cdr types)))))
 793          (t
 794           (push (cons name (list (cons type new-value)))
 795                 (svref table index))
 796
 797           (let ((count (incf (volatile-info-env-count env))))
 798             (when (>= count (volatile-info-env-threshold env))
 799               (let ((new (make-info-environment :size (* count 2))))
 800                 (do-info (env :name entry-name :type-number entry-num
 801                               :value entry-val :known-volatile t)
 802                          (set-info-value entry-name entry-num entry-val new))
 803                 (fill (volatile-info-env-table env) nil)
 804                 (setf (volatile-info-env-table env)
 805                       (volatile-info-env-table new))
 806                 (setf (volatile-info-env-threshold env)
 807                       (volatile-info-env-threshold new)))))))))
 808     new-value))
 809
 810 ;;; FIXME: It should be possible to eliminate the hairy compiler macros below
 811 ;;; by declaring INFO and (SETF INFO) inline and making a simple compiler macro
 812 ;;; for TYPE-INFO-OR-LOSE. (If we didn't worry about efficiency of the
 813 ;;; cross-compiler, we could even do it by just making TYPE-INFO-OR-LOSE
 814 ;;; foldable.)
 815
 816 ;;; INFO is the standard way to access the database. It's settable.
 817 ;;;
 818 ;;; Return the information of the specified TYPE and CLASS for NAME.
 819 ;;; The second value returned is true if there is any such information
 820 ;;; recorded. If there is no information, the first value returned is
 821 ;;; the default and the second value returned is NIL.
 822 (defun info (class type name &optional (env-list nil env-list-p))
 823   ;; FIXME: At some point check systematically to make sure that the
 824   ;; system doesn't do any full calls to INFO or (SETF INFO), or at
 825   ;; least none in any inner loops.
 826   (let ((info (type-info-or-lose class type)))
 827     (if env-list-p
 828         (get-info-value name (type-info-number info) env-list)
 829         (get-info-value name (type-info-number info)))))
 830 #!-sb-fluid
 831 (define-compiler-macro info
 832   (&whole whole class type name &optional (env-list nil env-list-p))
 833   ;; Constant CLASS and TYPE is an overwhelmingly common special case,
 834   ;; and we can implement it much more efficiently than the general case.
 835   (if (and (constantp class) (constantp type))
 836       (let ((info (type-info-or-lose class type)))
 837         (with-unique-names (value foundp)
 838           `(multiple-value-bind (,value ,foundp)
 839                (get-info-value ,name
 840                                ,(type-info-number info)
 841                                ,@(when env-list-p `(,env-list)))
 842              (declare (type ,(type-info-type info) ,value))
 843              (values ,value ,foundp))))
 844       whole))
 845 (defun (setf info) (new-value
 846                     class
 847                     type
 848                     name
 849                     &optional (env-list nil env-list-p))
 850   (let* ((info (type-info-or-lose class type))
 851          (tin (type-info-number info)))
 852     (if env-list-p
 853         (set-info-value name
 854                         tin
 855                         new-value
 856                         (get-write-info-env env-list))
 857         (set-info-value name
 858                         tin
 859                         new-value)))
 860   new-value)
 861 ;;; FIXME: We'd like to do this, but Python doesn't support
 862 ;;; compiler macros and it's hard to change it so that it does.
 863 ;;; It might make more sense to just convert INFO :FOO :BAR into
 864 ;;; an ordinary function, so that instead of calling INFO :FOO :BAR
 865 ;;; you call e.g. INFO%FOO%BAR. Then dynamic linking could be handled
 866 ;;; by the ordinary Lisp mechanisms and we wouldn't have to maintain
 867 ;;; all this cruft..
 868 #|
 869 #!-sb-fluid
 870 (progn
 871   (define-compiler-macro (setf info) (&whole whole
 872                                       new-value
 873                                       class
 874                                       type
 875                                       name
 876                                       &optional (env-list nil env-list-p))
 877     ;; Constant CLASS and TYPE is an overwhelmingly common special case, and we
 878     ;; can resolve it much more efficiently than the general case.
 879     (if (and (constantp class) (constantp type))
 880         (let* ((info (type-info-or-lose class type))
 881                (tin (type-info-number info)))
 882           (if env-list-p
 883               `(set-info-value ,name
 884                                ,tin
 885                                ,new-value
 886                                (get-write-info-env ,env-list))
 887               `(set-info-value ,name
 888                                ,tin
 889                                ,new-value)))
 890         whole)))
 891 |#
 892
 893 ;;; the maximum density of the hashtable in a volatile env (in
 894 ;;; names/bucket)
 895 ;;;
 896 ;;; FIXME: actually seems to be measured in percent, should be
 897 ;;; converted to be measured in names/bucket
 898 (def!constant volatile-info-environment-density 50)
 899
 900 ;;; Make a new volatile environment of the specified size.
 901 (defun make-info-environment (&key (size 42) (name "Unknown"))
 902   (declare (type (integer 1) size))
 903   (let ((table-size (primify (truncate (* size 100)
 904                                        volatile-info-environment-density))))
 905     (make-volatile-info-env :name name
 906                             :table (make-array table-size :initial-element nil)
 907                             :threshold size)))
 908
 909 ;;; Clear the information of the specified TYPE and CLASS for NAME in
 910 ;;; the current environment, allowing any inherited info to become
 911 ;;; visible. We return true if there was any info.
 912 (defun clear-info (class type name)
 913   #!+sb-doc
 914   (let ((info (type-info-or-lose class type)))
 915     (clear-info-value name (type-info-number info))))
 916 #!-sb-fluid
 917 (define-compiler-macro clear-info (&whole whole class type name)
 918   ;; Constant CLASS and TYPE is an overwhelmingly common special case, and
 919   ;; we can resolve it much more efficiently than the general case.
 920   (if (and (keywordp class) (keywordp type))
 921     (let ((info (type-info-or-lose class type)))
 922       `(clear-info-value ,name ,(type-info-number info)))
 923     whole))
 924 (defun clear-info-value (name type)
 925   (declare (type type-number type) (inline assoc))
 926   (clear-invalid-info-cache)
 927   (info-cache-enter name type nil :empty)
 928   (with-info-bucket (table index name (get-write-info-env))
 929     (let ((types (assoc name (svref table index) :test #'equal)))
 930       (when (and types
 931                  (assoc type (cdr types)))
 932         (setf (cdr types)
 933               (delete type (cdr types) :key #'car))
 934         t))))
 935 \f
 936 ;;;; *INFO-ENVIRONMENT*
 937
 938 ;;; We do info access relative to the current *INFO-ENVIRONMENT*, a
 939 ;;; list of INFO-ENVIRONMENT structures.
 940 (defvar *info-environment*)
 941 (declaim (type list *info-environment*))
 942 (!cold-init-forms
 943   (setq *info-environment*
 944         (list (make-info-environment :name "initial global")))
 945   (/show0 "done setting *INFO-ENVIRONMENT*"))
 946 ;;; FIXME: should perhaps be *INFO-ENV-LIST*. And rename
 947 ;;; all FOO-INFO-ENVIRONMENT-BAR stuff to FOO-INFO-ENV-BAR.
 948 \f
 949 ;;;; GET-INFO-VALUE
 950
 951 ;;; Check whether the name and type is in our cache, if so return it.
 952 ;;; Otherwise, search for the value and encache it.
 953 ;;;
 954 ;;; Return the value from the first environment which has it defined,
 955 ;;; or return the default if none does. We have a cache for the last
 956 ;;; name looked up in each environment. We don't compute the hash
 957 ;;; until the first time the cache misses. When the cache does miss,
 958 ;;; we invalidate it before calling the lookup routine to eliminate
 959 ;;; the possibility of the cache being partially updated if the lookup
 960 ;;; is interrupted.
 961 (defun get-info-value (name0 type &optional (env-list nil env-list-p))
 962   (declare (type type-number type))
 963   ;; sanity check: If we have screwed up initialization somehow, then
 964   ;; *INFO-TYPES* could still be uninitialized at the time we try to
 965   ;; get an info value, and then we'd be out of luck. (This happened,
 966   ;; and was confusing to debug, when rewriting EVAL-WHEN in
 967   ;; sbcl-0.pre7.x.)
 968   (aver (aref *info-types* type))
 969   (let ((name (uncross name0)))
 970     (flet ((lookup-ignoring-global-cache (env-list)
 971              (let ((hash nil))
 972                (dolist (env env-list
 973                             (multiple-value-bind (val winp)
 974                                 (funcall (type-info-default
 975                                           (svref *info-types* type))
 976                                          name)
 977                               (values val winp)))
 978                  (macrolet ((frob (lookup cache slot)
 979                               `(progn
 980                                  (unless (eq name (,slot env))
 981                                    (unless hash
 982                                      (setq hash (globaldb-sxhashoid name)))
 983                                    (setf (,slot env) 0)
 984                                    (,lookup env name hash))
 985                                  (multiple-value-bind (value winp)
 986                                      (,cache env type)
 987                                    (when winp (return (values value t)))))))
 988                    (etypecase env
 989                      (volatile-info-env (frob
 990                                          volatile-info-lookup
 991                                          volatile-info-cache-hit
 992                                          volatile-info-env-cache-name))
 993                      (compact-info-env (frob
 994                                         compact-info-lookup
 995                                         compact-info-cache-hit
 996                                         compact-info-env-cache-name))))))))
 997       (cond (env-list-p
 998              (lookup-ignoring-global-cache env-list))
 999             (t
1000              (clear-invalid-info-cache)
1001              (multiple-value-bind (val winp) (info-cache-lookup name type)
1002                (if (eq winp :empty)
1003                    (multiple-value-bind (val winp)
1004                        (lookup-ignoring-global-cache *info-environment*)
1005                      (info-cache-enter name type val winp)
1006                      (values val winp))
1007                    (values val winp))))))))
1008 \f
1009 ;;;; definitions for function information
1010
1011 (define-info-class :function)
1012
1013 ;;; the kind of functional object being described. If null, NAME isn't
1014 ;;; a known functional object.
1015 (define-info-type
1016   :class :function
1017   :type :kind
1018   :type-spec (member nil :function :macro :special-form)
1019   ;; I'm a little confused what the correct behavior of this default
1020   ;; is. It's not clear how to generalize the FBOUNDP expression to
1021   ;; the cross-compiler. As far as I can tell, NIL is a safe default
1022   ;; -- it might keep the compiler from making some valid
1023   ;; optimization, but it shouldn't produce incorrect code. -- WHN
1024   ;; 19990330
1025   :default
1026   #+sb-xc-host nil
1027   #-sb-xc-host (if (fboundp name) :function nil))
1028
1029 ;;; The type specifier for this function.
1030 (define-info-type
1031   :class :function
1032   :type :type
1033   :type-spec ctype
1034   ;; Again (as in DEFINE-INFO-TYPE :CLASS :FUNCTION :TYPE :KIND) it's
1035   ;; not clear how to generalize the FBOUNDP expression to the
1036   ;; cross-compiler. -- WHN 19990330
1037   :default
1038   #+sb-xc-host (specifier-type 'function)
1039   #-sb-xc-host (if (fboundp name)
1040                    (extract-fun-type (fdefinition name))
1041                    (specifier-type 'function)))
1042
1043 ;;; the ASSUMED-TYPE for this function, if we have to infer the type
1044 ;;; due to not having a declaration or definition
1045 (define-info-type
1046   :class :function
1047   :type :assumed-type
1048   ;; FIXME: The type-spec really should be
1049   ;;   (or approximate-fun-type null)).
1050   ;; It was changed to T as a hopefully-temporary hack while getting
1051   ;; cold init problems untangled.
1052   :type-spec t)
1053
1054 ;;; where this information came from:
1055 ;;;    :ASSUMED  = from uses of the object
1056 ;;;    :DEFINED  = from examination of the definition
1057 ;;;    :DECLARED = from a declaration
1058 ;;; :DEFINED trumps :ASSUMED, and :DECLARED trumps :DEFINED.
1059 ;;; :DEFINED and :ASSUMED are useful for issuing compile-time warnings,
1060 ;;; and :DECLARED is useful for ANSIly specializing code which
1061 ;;; implements the function, or which uses the function's return values.
1062 (define-info-type
1063   :class :function
1064   :type :where-from
1065   :type-spec (member :declared :assumed :defined)
1066   :default
1067   ;; Again (as in DEFINE-INFO-TYPE :CLASS :FUNCTION :TYPE :KIND) it's
1068   ;; not clear how to generalize the FBOUNDP expression to the
1069   ;; cross-compiler. -- WHN 19990606
1070   #+sb-xc-host :assumed
1071   #-sb-xc-host (if (fboundp name) :defined :assumed))
1072
1073 ;;; something which can be decoded into the inline expansion of the
1074 ;;; function, or NIL if there is none
1075 ;;;
1076 ;;; To inline a function, we want a lambda expression, e.g.
1077 ;;; '(LAMBDA (X) (+ X 1)). That can be encoded here in one of two
1078 ;;; ways.
1079 ;;;   * The value in INFO can be the lambda expression itself, e.g.
1080 ;;;       (SETF (INFO :FUNCTION :INLINE-EXPANSION-DESIGNATOR 'FOO)
1081 ;;;             '(LAMBDA (X) (+ X 1)))
1082 ;;;     This is the ordinary way, the natural way of representing e.g.
1083 ;;;       (DECLAIM (INLINE FOO))
1084 ;;;       (DEFUN FOO (X) (+ X 1))
1085 ;;;   * The value in INFO can be a closure which returns the lambda
1086 ;;;     expression, e.g.
1087 ;;;       (SETF (INFO :FUNCTION :INLINE-EXPANSION-DESIGNATOR 'BAR-LEFT-CHILD)
1088 ;;;             (LAMBDA ()
1089 ;;;               '(LAMBDA (BAR) (BAR-REF BAR 3))))
1090 ;;;     This twisty way of storing values is supported in order to
1091 ;;;     allow structure slot accessors, and perhaps later other
1092 ;;;     stereotyped functions, to be represented compactly.
1093 (define-info-type
1094   :class :function
1095   :type :inline-expansion-designator
1096   :type-spec (or list function)
1097   :default nil)
1098
1099 ;;; This specifies whether this function may be expanded inline. If
1100 ;;; null, we don't care.
1101 (define-info-type
1102   :class :function
1103   :type :inlinep
1104   :type-spec inlinep
1105   :default nil)
1106
1107 ;;; a macro-like function which transforms a call to this function
1108 ;;; into some other Lisp form. This expansion is inhibited if inline
1109 ;;; expansion is inhibited
1110 (define-info-type
1111   :class :function
1112   :type :source-transform
1113   :type-spec (or function null))
1114
1115 ;;; the macroexpansion function for this macro
1116 (define-info-type
1117   :class :function
1118   :type :macro-function
1119   :type-spec (or function null)
1120   :default nil)
1121
1122 ;;; the compiler-macroexpansion function for this macro
1123 (define-info-type
1124   :class :function
1125   :type :compiler-macro-function
1126   :type-spec (or function null)
1127   :default nil)
1128
1129 ;;; a function which converts this special form into IR1
1130 (define-info-type
1131   :class :function
1132   :type :ir1-convert
1133   :type-spec (or function null))
1134
1135 ;;; If a function is "known" to the compiler, then this is a FUN-INFO
1136 ;;; structure containing the info used to special-case compilation.
1137 (define-info-type
1138   :class :function
1139   :type :info
1140   :type-spec (or fun-info null)
1141   :default nil)
1142
1143 (define-info-type
1144   :class :function
1145   :type :documentation
1146   :type-spec (or string null)
1147   :default nil)
1148
1149 (define-info-type
1150   :class :function
1151   :type :definition
1152   :type-spec (or fdefn null)
1153   :default nil)
1154 \f
1155 ;;;; definitions for other miscellaneous information
1156
1157 (define-info-class :variable)
1158
1159 ;;; the kind of variable-like thing described
1160 (define-info-type
1161   :class :variable
1162   :type :kind
1163   :type-spec (member :special :constant :macro :global :alien)
1164   :default (if (symbol-self-evaluating-p name)
1165                :constant
1166                :global))
1167
1168 ;;; the declared type for this variable
1169 (define-info-type
1170   :class :variable
1171   :type :type
1172   :type-spec ctype
1173   :default *universal-type*)
1174
1175 ;;; where this type and kind information came from
1176 (define-info-type
1177   :class :variable
1178   :type :where-from
1179   :type-spec (member :declared :assumed :defined)
1180   :default :assumed)
1181
1182 ;;; the Lisp object which is the value of this constant, if known
1183 (define-info-type
1184   :class :variable
1185   :type :constant-value
1186   :type-spec t
1187   ;; CMU CL used to return two values for (INFO :VARIABLE :CONSTANT-VALUE ..).
1188   ;; Now we don't: it was the last remaining multiple-value return from
1189   ;; the INFO system, and bringing it down to one value lets us simplify
1190   ;; things, especially simplifying the declaration of return types.
1191   ;; Software which used to check the second value (for "is it defined
1192   ;; as a constant?") should check (EQL (INFO :VARIABLE :KIND ..) :CONSTANT)
1193   ;; instead.
1194   :default (if (symbol-self-evaluating-p name)
1195                name
1196                (bug "constant lookup of nonconstant ~S" name)))
1197
1198 ;;; the macro-expansion for symbol-macros
1199 (define-info-type
1200   :class :variable
1201   :type :macro-expansion
1202   :type-spec t
1203   :default nil)
1204
1205 (define-info-type
1206   :class :variable
1207   :type :alien-info
1208   :type-spec (or heap-alien-info null)
1209   :default nil)
1210
1211 (define-info-type
1212   :class :variable
1213   :type :documentation
1214   :type-spec (or string null)
1215   :default nil)
1216
1217 (define-info-class :type)
1218
1219 ;;; the kind of type described. We return :INSTANCE for standard types
1220 ;;; that are implemented as structures. For PCL classes, that have
1221 ;;; only been compiled, but not loaded yet, we return
1222 ;;; :FORTHCOMING-DEFCLASS-TYPE.
1223 (define-info-type
1224   :class :type
1225   :type :kind
1226   :type-spec (member :primitive :defined :instance
1227                      :forthcoming-defclass-type nil)
1228   :default nil)
1229
1230 ;;; the expander function for a defined type
1231 (define-info-type
1232   :class :type
1233   :type :expander
1234   :type-spec (or function null)
1235   :default nil)
1236
1237 (define-info-type
1238   :class :type
1239   :type :documentation
1240   :type-spec (or string null))
1241
1242 ;;; function that parses type specifiers into CTYPE structures
1243 (define-info-type
1244   :class :type
1245   :type :translator
1246   :type-spec (or function null)
1247   :default nil)
1248
1249 ;;; If true, then the type coresponding to this name. Note that if
1250 ;;; this is a built-in class with a translation, then this is the
1251 ;;; translation, not the class object. This info type keeps track of
1252 ;;; various atomic types (NIL etc.) and also serves as a cache to
1253 ;;; ensure that common standard types (atomic and otherwise) are only
1254 ;;; consed once.
1255 (define-info-type
1256   :class :type
1257   :type :builtin
1258   :type-spec (or ctype null)
1259   :default nil)
1260
1261 ;;; If this is a class name, then the value is a cons (NAME . CLASS),
1262 ;;; where CLASS may be null if the class hasn't been defined yet. Note
1263 ;;; that for built-in classes, the kind may be :PRIMITIVE and not
1264 ;;; :INSTANCE. The name is in the cons so that we can signal a
1265 ;;; meaningful error if we only have the cons.
1266 (define-info-type
1267   :class :type
1268   :type :classoid
1269   :type-spec (or sb!kernel::classoid-cell null)
1270   :default nil)
1271
1272 ;;; layout for this type being used by the compiler
1273 (define-info-type
1274   :class :type
1275   :type :compiler-layout
1276   :type-spec (or layout null)
1277   :default (let ((class (find-classoid name nil)))
1278              (when class (classoid-layout class))))
1279
1280 (define-info-class :typed-structure)
1281 (define-info-type
1282   :class :typed-structure
1283   :type :info
1284   :type-spec t
1285   :default nil)
1286
1287 (define-info-class :declaration)
1288 (define-info-type
1289   :class :declaration
1290   :type :recognized
1291   :type-spec boolean)
1292
1293 (define-info-class :alien-type)
1294 (define-info-type
1295   :class :alien-type
1296   :type :kind
1297   :type-spec (member :primitive :defined :unknown)
1298   :default :unknown)
1299 (define-info-type
1300   :class :alien-type
1301   :type :translator
1302   :type-spec (or function null)
1303   :default nil)
1304 (define-info-type
1305   :class :alien-type
1306   :type :definition
1307   :type-spec (or alien-type null)
1308   :default nil)
1309 (define-info-type
1310   :class :alien-type
1311   :type :struct
1312   :type-spec (or alien-type null)
1313   :default nil)
1314 (define-info-type
1315   :class :alien-type
1316   :type :union
1317   :type-spec (or alien-type null)
1318   :default nil)
1319 (define-info-type
1320   :class :alien-type
1321   :type :enum
1322   :type-spec (or alien-type null)
1323   :default nil)
1324
1325 (define-info-class :setf)
1326
1327 (define-info-type
1328   :class :setf
1329   :type :inverse
1330   :type-spec (or symbol null)
1331   :default nil)
1332
1333 (define-info-type
1334   :class :setf
1335   :type :documentation
1336   :type-spec (or string null)
1337   :default nil)
1338
1339 (define-info-type
1340   :class :setf
1341   :type :expander
1342   :type-spec (or function null)
1343   :default nil)
1344
1345 ;;; This is used for storing miscellaneous documentation types. The
1346 ;;; stuff is an alist translating documentation kinds to values.
1347 (define-info-class :random-documentation)
1348 (define-info-type
1349   :class :random-documentation
1350   :type :stuff
1351   :type-spec list
1352   :default ())
1353
1354 #!-sb-fluid (declaim (freeze-type info-env))
1355 \f
1356 ;;; Now that we have finished initializing *INFO-CLASSES* and
1357 ;;; *INFO-TYPES* (at compile time), generate code to set them at cold
1358 ;;; load time to the same state they have currently.
1359 (!cold-init-forms
1360   (/show0 "beginning *INFO-CLASSES* init, calling MAKE-HASH-TABLE")
1361   (setf *info-classes*
1362         (make-hash-table :size #.(hash-table-size *info-classes*)))
1363   (/show0 "done with MAKE-HASH-TABLE in *INFO-CLASSES* init")
1364   (dolist (class-info-name '#.(let ((result nil))
1365                                 (maphash (lambda (key value)
1366                                            (declare (ignore value))
1367                                            (push key result))
1368                                          *info-classes*)
1369                                 result))
1370     (let ((class-info (make-class-info class-info-name)))
1371       (setf (gethash class-info-name *info-classes*)
1372             class-info)))
1373   (/show0 "done with *INFO-CLASSES* initialization")
1374   (/show0 "beginning *INFO-TYPES* initialization")
1375   (setf *info-types*
1376         (map 'vector
1377              (lambda (x)
1378                (/show0 "in LAMBDA (X), X=..")
1379                (/hexstr x)
1380                (when x
1381                  (let* ((class-info (class-info-or-lose (second x)))
1382                         (type-info (make-type-info :name (first x)
1383                                                    :class class-info
1384                                                    :number (third x)
1385                                                    :type (fourth x))))
1386                    (/show0 "got CLASS-INFO in LAMBDA (X)")
1387                    (push type-info (class-info-types class-info))
1388                    type-info)))
1389              '#.(map 'list
1390                      (lambda (info-type)
1391                        (when info-type
1392                          (list (type-info-name info-type)
1393                                (class-info-name (type-info-class info-type))
1394                                (type-info-number info-type)
1395                                (type-info-type info-type))))
1396                      *info-types*)))
1397   (/show0 "done with *INFO-TYPES* initialization"))
1398
1399 ;;; At cold load time, after the INFO-TYPE objects have been created,
1400 ;;; we can set their DEFAULT and TYPE slots.
1401 (macrolet ((frob ()
1402              `(!cold-init-forms
1403                 ,@(reverse *!reversed-type-info-init-forms*))))
1404   (frob))
1405 \f
1406 ;;;; a hack for detecting
1407 ;;;;   (DEFUN FOO (X Y)
1408 ;;;;     ..
1409 ;;;;     (SETF (BAR A FFH) 12) ; compiles to a call to #'(SETF BAR)
1410 ;;;;     ..)
1411 ;;;;   (DEFSETF BAR SET-BAR) ; can't influence previous compilation
1412 ;;;;
1413 ;;;; KLUDGE: Arguably it should be another class/type combination in
1414 ;;;; the globaldb. However, IMHO the whole globaldb/fdefinition
1415 ;;;; treatment of SETF functions is a mess which ought to be
1416 ;;;; rewritten, and I'm not inclined to mess with it short of that. So
1417 ;;;; I just put this bag on the side of it instead..
1418
1419 ;;; true for symbols FOO which have been assumed to have '(SETF FOO)
1420 ;;; bound to a function
1421 (defvar *setf-assumed-fboundp*)
1422 (!cold-init-forms (setf *setf-assumed-fboundp* (make-hash-table)))
1423 \f
1424 (!defun-from-collected-cold-init-forms !globaldb-cold-init)