0.pre7.86.flaky7.1:
[sbcl.git] / src / compiler / node.lisp
1 ;;;; structures for the first intermediate representation in the
2 ;;;; compiler, IR1
3
4 ;;;; This software is part of the SBCL system. See the README file for
5 ;;;; more information.
6 ;;;;
7 ;;;; This software is derived from the CMU CL system, which was
8 ;;;; written at Carnegie Mellon University and released into the
9 ;;;; public domain. The software is in the public domain and is
10 ;;;; provided with absolutely no warranty. See the COPYING and CREDITS
11 ;;;; files for more information.
12
13 (in-package "SB!C")
14
15 ;;; The front-end data structure (IR1) is composed of nodes and
16 ;;; continuations. The general idea is that continuations contain
17 ;;; top-down information and nodes contain bottom-up, derived
18 ;;; information. A continuation represents a place in the code, while
19 ;;; a node represents code that does something.
20 ;;;
21 ;;; This representation is more of a flow-graph than an augmented
22 ;;; syntax tree. The evaluation order is explicitly represented in the
23 ;;; linkage by continuations, rather than being implicit in the nodes
24 ;;; which receive the the results of evaluation. This allows us to
25 ;;; decouple the flow of results from the flow of control. A
26 ;;; continuation represents both, but the continuation can represent
27 ;;; the case of a discarded result by having no DEST.
28
29 (def!struct (continuation
30              (:make-load-form-fun ignore-it)
31              (:constructor make-continuation (&optional dest)))
32   ;; an indication of the way that this continuation is currently used
33   ;;
34   ;; :UNUSED
35   ;;    A continuation for which all control-related slots have the
36   ;;    default values. A continuation is unused during IR1 conversion
37   ;;    until it is assigned a block, and may be also be temporarily
38   ;;    unused during later manipulations of IR1. In a consistent
39   ;;    state there should never be any mention of :UNUSED
40   ;;    continuations. Next can have a non-null value if the next node
41   ;;    has already been determined.
42   ;;
43   ;; :DELETED
44   ;;    A continuation that has been deleted from IR1. Any pointers into
45   ;;    IR1 are cleared. There are two conditions under which a deleted
46   ;;    continuation may appear in code:
47   ;;     -- The CONT of the LAST node in a block may be a deleted
48   ;;        continuation when the original receiver of the continuation's
49   ;;        value was deleted. Note that DEST in a deleted continuation is
50   ;;        null, so it is easy to know not to attempt delivering any
51   ;;        values to the continuation.
52   ;;     -- Unreachable code that hasn't been deleted yet may receive
53   ;;        deleted continuations. All such code will be in blocks that
54   ;;        have DELETE-P set. All unreachable code is deleted by control
55   ;;        optimization, so the backend doesn't have to worry about this.
56   ;;
57   ;; :BLOCK-START
58   ;;    The continuation that is the START of BLOCK. This is the only kind
59   ;;    of continuation that can have more than one use. The BLOCK's
60   ;;    START-USES is a list of all the uses.
61   ;;
62   ;; :DELETED-BLOCK-START
63   ;;    Like :BLOCK-START, but BLOCK has been deleted. A block
64   ;;    starting continuation is made into a deleted block start when
65   ;;    the block is deleted, but the continuation still may have
66   ;;    value semantics. Since there isn't any code left, next is
67   ;;    null.
68   ;;
69   ;; :INSIDE-BLOCK
70   ;;    A continuation that is the CONT of some node in BLOCK.
71   (kind :unused :type (member :unused :deleted :inside-block :block-start
72                               :deleted-block-start))
73   ;; The node which receives this value, if any. In a deleted
74   ;; continuation, this is null even though the node that receives
75   ;; this continuation may not yet be deleted.
76   (dest nil :type (or node null))
77   ;; If this is a NODE, then it is the node which is to be evaluated
78   ;; next. This is always null in :DELETED and :UNUSED continuations,
79   ;; and will be null in a :INSIDE-BLOCK continuation when this is the
80   ;; CONT of the LAST.
81   (next nil :type (or node null))
82   ;; an assertion on the type of this continuation's value
83   (asserted-type *wild-type* :type ctype)
84   ;; cached type of this continuation's value. If NIL, then this must
85   ;; be recomputed: see CONTINUATION-DERIVED-TYPE.
86   (%derived-type nil :type (or ctype null))
87   ;; Node where this continuation is used, if unique. This is always
88   ;; null in :DELETED and :UNUSED continuations, and is never null in
89   ;; :INSIDE-BLOCK continuations. In a :BLOCK-START continuation, the
90   ;; Block's START-USES indicate whether NIL means no uses or more
91   ;; than one use.
92   (use nil :type (or node null))
93   ;; the basic block this continuation is in. This is null only in
94   ;; :DELETED and :UNUSED continuations. Note that blocks that are
95   ;; unreachable but still in the DFO may receive deleted
96   ;; continuations, so it isn't o.k. to assume that any continuation
97   ;; that you pick up out of its DEST node has a BLOCK.
98   (block nil :type (or cblock null))
99   ;; set to true when something about this continuation's value has
100   ;; changed. See REOPTIMIZE-CONTINUATION. This provides a way for IR1
101   ;; optimize to determine which operands to a node have changed. If
102   ;; the optimizer for this node type doesn't care, it can elect not
103   ;; to clear this flag.
104   (reoptimize t :type boolean)
105   ;; an indication of what we have proven about how this contination's
106   ;; type assertion is satisfied:
107   ;;
108   ;; NIL
109   ;;    No type check is necessary (proven type is a subtype of the assertion.)
110   ;;
111   ;; T
112   ;;    A type check is needed.
113   ;;
114   ;; :DELETED
115   ;;    Don't do a type check, but believe (intersect) the assertion.
116   ;;    A T check can be changed to :DELETED if we somehow prove the
117   ;;    check is unnecessary, or if we eliminate it through a policy
118   ;;    decision.
119   ;;
120   ;; :NO-CHECK
121   ;;    Type check generation sets the slot to this if a check is
122   ;;    called for, but it believes it has proven that the check won't
123   ;;    be done for policy reasons or because a safe implementation
124   ;;    will be used. In the latter case, LTN must ensure that a safe
125   ;;    implementation *is* used.
126   ;;
127   ;; :ERROR
128   ;;    There is a compile-time type error in some use of this
129   ;;    continuation. A type check should still be generated, but be
130   ;;    careful.
131   ;;
132   ;; This is computed lazily by CONTINUATION-DERIVED-TYPE, so use
133   ;; CONTINUATION-TYPE-CHECK instead of the %'ed slot accessor.
134   (%type-check t :type (member t nil :deleted :no-check :error))
135   ;; something or other that the back end annotates this continuation with
136   (info nil)
137   ;; uses of this continuation in the lexical environment. They are
138   ;; recorded so that when one continuation is substituted for another
139   ;; the environment may be updated properly.
140   (lexenv-uses nil :type list))
141
142 (def!method print-object ((x continuation) stream)
143   (print-unreadable-object (x stream :type t :identity t)))
144
145 (defstruct (node (:constructor nil)
146                  (:copier nil))
147   ;; the bottom-up derived type for this node. This does not take into
148   ;; consideration output type assertions on this node (actually on its CONT).
149   (derived-type *wild-type* :type ctype)
150   ;; True if this node needs to be optimized. This is set to true
151   ;; whenever something changes about the value of a continuation
152   ;; whose DEST is this node.
153   (reoptimize t :type boolean)
154   ;; the continuation which receives the value of this node. This also
155   ;; indicates what we do controlwise after evaluating this node. This
156   ;; may be null during IR1 conversion.
157   (cont nil :type (or continuation null))
158   ;; the continuation that this node is the next of. This is null
159   ;; during IR1 conversion when we haven't linked the node in yet or
160   ;; in nodes that have been deleted from the IR1 by UNLINK-NODE.
161   (prev nil :type (or continuation null))
162   ;; the lexical environment this node was converted in
163   (lexenv *lexenv* :type lexenv)
164   ;; a representation of the source code responsible for generating
165   ;; this node
166   ;;
167   ;; For a form introduced by compilation (does not appear in the
168   ;; original source), the path begins with a list of all the
169   ;; enclosing introduced forms. This list is from the inside out,
170   ;; with the form immediately responsible for this node at the head
171   ;; of the list.
172   ;;
173   ;; Following the introduced forms is a representation of the
174   ;; location of the enclosing original source form. This transition
175   ;; is indicated by the magic ORIGINAL-SOURCE-START marker. The first
176   ;; element of the original source is the "form number", which is the
177   ;; ordinal number of this form in a depth-first, left-to-right walk
178   ;; of the truly-top-level form in which this appears.
179   ;;
180   ;; Following is a list of integers describing the path taken through
181   ;; the source to get to this point:
182   ;;     (K L M ...) => (NTH K (NTH L (NTH M ...)))
183   ;;
184   ;; The last element in the list is the top level form number, which
185   ;; is the ordinal number (in this call to the compiler) of the truly
186   ;; top level form containing the original source.
187   (source-path *current-path* :type list)
188   ;; If this node is in a tail-recursive position, then this is set to
189   ;; T. At the end of IR1 (in physical environment analysis) this is
190   ;; computed for all nodes (after cleanup code has been emitted).
191   ;; Before then, a non-null value indicates that IR1 optimization has
192   ;; converted a tail local call to a direct transfer.
193   ;;
194   ;; If the back-end breaks tail-recursion for some reason, then it
195   ;; can null out this slot.
196   (tail-p nil :type boolean))
197
198 ;;; Flags that are used to indicate various things about a block, such
199 ;;; as what optimizations need to be done on it:
200 ;;; -- REOPTIMIZE is set when something interesting happens the uses of a
201 ;;;    continuation whose Dest is in this block. This indicates that the
202 ;;;    value-driven (forward) IR1 optimizations should be done on this block.
203 ;;; -- FLUSH-P is set when code in this block becomes potentially flushable,
204 ;;;    usually due to a continuation's DEST becoming null.
205 ;;; -- TYPE-CHECK is true when the type check phase should be run on this
206 ;;;    block. IR1 optimize can introduce new blocks after type check has
207 ;;;    already run. We need to check these blocks, but there is no point in
208 ;;;    checking blocks we have already checked.
209 ;;; -- DELETE-P is true when this block is used to indicate that this block
210 ;;;    has been determined to be unreachable and should be deleted. IR1
211 ;;;    phases should not attempt to  examine or modify blocks with DELETE-P
212 ;;;    set, since they may:
213 ;;;     - be in the process of being deleted, or
214 ;;;     - have no successors, or
215 ;;;     - receive :DELETED continuations.
216 ;;; -- TYPE-ASSERTED, TEST-MODIFIED
217 ;;;    These flags are used to indicate that something in this block
218 ;;;    might be of interest to constraint propagation. TYPE-ASSERTED
219 ;;;    is set when a continuation type assertion is strengthened.
220 ;;;    TEST-MODIFIED is set whenever the test for the ending IF has
221 ;;;    changed (may be true when there is no IF.)
222 (def-boolean-attribute block
223   reoptimize flush-p type-check delete-p type-asserted test-modified)
224
225 (macrolet ((frob (slot)
226              `(defmacro ,(symbolicate "BLOCK-" slot) (block)
227                 `(block-attributep (block-flags ,block) ,',slot))))
228   (frob reoptimize)
229   (frob flush-p)
230   (frob type-check)
231   (frob delete-p)
232   (frob type-asserted)
233   (frob test-modified))
234
235 ;;; The CBLOCK structure represents a basic block. We include
236 ;;; SSET-ELEMENT so that we can have sets of blocks. Initially the
237 ;;; SSET-ELEMENT-NUMBER is null, DFO analysis numbers in reverse DFO.
238 ;;; During IR2 conversion, IR1 blocks are re-numbered in forward emit
239 ;;; order. This latter numbering also forms the basis of the block
240 ;;; numbering in the debug-info (though that is relative to the start
241 ;;; of the function.)
242 (defstruct (cblock (:include sset-element)
243                    (:constructor make-block (start))
244                    (:constructor make-block-key)
245                    (:conc-name block-)
246                    (:predicate block-p)
247                    (:copier copy-block))
248   ;; a list of all the blocks that are predecessors/successors of this
249   ;; block. In well-formed IR1, most blocks will have one successor.
250   ;; The only exceptions are:
251   ;;  1. component head blocks (any number)
252   ;;  2. blocks ending in an IF (1 or 2)
253   ;;  3. blocks with DELETE-P set (zero)
254   (pred nil :type list)
255   (succ nil :type list)
256   ;; the continuation which heads this block (either a :BLOCK-START or
257   ;; :DELETED-BLOCK-START), or NIL when we haven't made the start
258   ;; continuation yet (and in the dummy component head and tail
259   ;; blocks)
260   (start nil :type (or continuation null))
261   ;; a list of all the nodes that have START as their CONT
262   (start-uses nil :type list)
263   ;; the last node in this block. This is NIL when we are in the
264   ;; process of building a block (and in the dummy component head and
265   ;; tail blocks.)
266   (last nil :type (or node null))
267   ;; the forward and backward links in the depth-first ordering of the
268   ;; blocks. These slots are NIL at beginning/end.
269   (next nil :type (or null cblock))
270   (prev nil :type (or null cblock))
271   ;; This block's attributes: see above.
272   (flags (block-attributes reoptimize flush-p type-check type-asserted
273                            test-modified)
274          :type attributes)
275   ;; CMU CL had a KILL slot here, documented as "set used by
276   ;; constraint propagation", which was used in constraint propagation
277   ;; as a list of LAMBDA-VARs killed, and in copy propagation as an
278   ;; SSET, representing I dunno what. I (WHN) found this confusing,
279   ;; and furthermore it caused type errors when I was trying to make
280   ;; the compiler produce fully general LAMBDA functions directly
281   ;; (instead of doing as CMU CL always did, producing extra little
282   ;; functions which return the LAMDBA you need) and therefore taking
283   ;; a new path through the compiler. So I split this into two:
284   ;;   KILL-LIST = list of LAMBDA-VARs killed, used in constraint propagation
285   ;;   KILL-SSET = an SSET value, used in copy propagation
286   (kill-list nil :type list)
287   (kill-sset nil :type (or sset null))
288   ;; other sets used in constraint propagation and/or copy propagation
289   (gen nil)
290   (in nil)
291   (out nil)
292   ;; the component this block is in, or NIL temporarily during IR1
293   ;; conversion and in deleted blocks
294   (component *current-component* :type (or component null))
295   ;; a flag used by various graph-walking code to determine whether
296   ;; this block has been processed already or what. We make this
297   ;; initially NIL so that FIND-INITIAL-DFO doesn't have to scan the
298   ;; entire initial component just to clear the flags.
299   (flag nil)
300   ;; some kind of info used by the back end
301   (info nil)
302   ;; If true, then constraints that hold in this block and its
303   ;; successors by merit of being tested by its IF predecessor.
304   (test-constraint nil :type (or sset null)))
305 (def!method print-object ((cblock cblock) stream)
306   (print-unreadable-object (cblock stream :type t :identity t)
307     (format stream ":START c~D" (cont-num (block-start cblock)))))
308
309 ;;; The BLOCK-ANNOTATION class is inherited (via :INCLUDE) by
310 ;;; different BLOCK-INFO annotation structures so that code
311 ;;; (specifically control analysis) can be shared.
312 (defstruct (block-annotation (:constructor nil)
313                              (:copier nil))
314   ;; The IR1 block that this block is in the INFO for.
315   (block (missing-arg) :type cblock)
316   ;; the next and previous block in emission order (not DFO). This
317   ;; determines which block we drop though to, and also used to chain
318   ;; together overflow blocks that result from splitting of IR2 blocks
319   ;; in lifetime analysis.
320   (next nil :type (or block-annotation null))
321   (prev nil :type (or block-annotation null)))
322
323 ;;; A COMPONENT structure provides a handle on a connected piece of
324 ;;; the flow graph. Most of the passes in the compiler operate on
325 ;;; COMPONENTs rather than on the entire flow graph.
326 (defstruct (component (:copier nil))
327   ;; the kind of component
328   ;;
329   ;; (The terminology here is left over from before
330   ;; sbcl-0.pre7.34.flaky5.2, when there was no such thing as
331   ;; FUNCTIONAL-HAS-EXTERNAL-REFERENCES-P, so that Python was
332   ;; incapable of building standalone :EXTERNAL functions, but instead
333   ;; had to implement things like #'CL:COMPILE as FUNCALL of a little
334   ;; toplevel stub whose sole purpose was to return an :EXTERNAL
335   ;; function.)
336   ;;
337   ;; The possibilities are:
338   ;;   NIL
339   ;;     an ordinary component, containing non-top-level code
340   ;;   :TOPLEVEL
341   ;;     a component containing only load-time code
342   ;;   :COMPLEX-TOPLEVEL
343   ;;     In the old system, before FUNCTIONAL-HAS-EXTERNAL-REFERENCES-P
344   ;;     was defined, this was necessarily a component containing both
345   ;;     top level and run-time code. Now this state is also used for
346   ;;     a component with HAS-EXTERNAL-REFERENCES-P functionals in it.
347   ;;   :INITIAL
348   ;;     the result of initial IR1 conversion, on which component
349   ;;     analysis has not been done
350   ;;   :DELETED
351   ;;     debris left over from component analysis
352   ;;
353   ;; See also COMPONENT-TOPLEVELISH-P.
354   (kind nil :type (member nil :toplevel :complex-toplevel :initial :deleted))
355   ;; the blocks that are the dummy head and tail of the DFO
356   ;;
357   ;; Entry/exit points have these blocks as their
358   ;; predecessors/successors. Null temporarily. The start and return
359   ;; from each non-deleted function is linked to the component head
360   ;; and tail. Until physical environment analysis links NLX entry
361   ;; stubs to the component head, every successor of the head is a
362   ;; function start (i.e. begins with a BIND node.)
363   (head nil :type (or null cblock))
364   (tail nil :type (or null cblock))
365   ;; This becomes a list of the CLAMBDA structures for all functions
366   ;; in this component. OPTIONAL-DISPATCHes are represented only by
367   ;; their XEP and other associated lambdas. This doesn't contain any
368   ;; deleted or LET lambdas.
369   ;;
370   ;; Note that logical associations between CLAMBDAs and COMPONENTs
371   ;; seem to exist for a while before this is initialized. See e.g.
372   ;; the NEW-FUNS slot. In particular, I got burned by writing some
373   ;; code to use this value to decide which components need
374   ;; LOCALL-ANALYZE-COMPONENT, when it turns out that
375   ;; LOCALL-ANALYZE-COMPONENT had a role in initializing this value
376   ;; (and DFO stuff does too, maybe). Also, even after it's
377   ;; initialized, it might change as CLAMBDAs are deleted or merged.
378   ;; -- WHN 2001-09-30
379   (lambdas () :type list)
380   ;; a list of FUNCTIONALs for functions that are newly converted, and
381   ;; haven't been local-call analyzed yet. Initially functions are not
382   ;; in the LAMBDAS list. Local call analysis moves them there
383   ;; (possibly as LETs, or implicitly as XEPs if an OPTIONAL-DISPATCH.)
384   ;; Between runs of local call analysis there may be some debris of
385   ;; converted or even deleted functions in this list.
386   (new-funs () :type list)
387   ;; If this is true, then there is stuff in this component that could
388   ;; benefit from further IR1 optimization.
389   (reoptimize t :type boolean)
390   ;; If this is true, then the control flow in this component was
391   ;; messed up by IR1 optimizations, so the DFO should be recomputed.
392   (reanalyze nil :type boolean)
393   ;; some sort of name for the code in this component
394   (name "<unknown>" :type simple-string)
395   ;; some kind of info used by the back end
396   (info nil)
397   ;; the SOURCE-INFO structure describing where this component was
398   ;; compiled from
399   (source-info *source-info* :type source-info)
400   ;; count of the number of inline expansions we have done while
401   ;; compiling this component, to detect infinite or exponential
402   ;; blowups
403   (inline-expansions 0 :type index)
404   ;; a map from combination nodes to things describing how an
405   ;; optimization of the node failed. The description is an alist
406   ;; (TRANSFORM . ARGS), where TRANSFORM is the structure describing
407   ;; the transform that failed, and ARGS is either a list of format
408   ;; arguments for the note, or the FUN-TYPE that would have
409   ;; enabled the transformation but failed to match.
410   (failed-optimizations (make-hash-table :test 'eq) :type hash-table)
411   ;; This is similar to NEW-FUNS, but is used when a function has
412   ;; already been analyzed, but new references have been added by
413   ;; inline expansion. Unlike NEW-FUNS, this is not disjoint from
414   ;; COMPONENT-LAMBDAS.
415   (reanalyze-funs nil :type list))
416 (defprinter (component :identity t)
417   name
418   (reanalyze :test reanalyze))
419
420 ;;; Before sbcl-0.7.0, there were :TOPLEVEL things which were magical
421 ;;; in multiple ways. That's since been refactored into the orthogonal
422 ;;; properties "optimized for locall with no arguments" and "externally
423 ;;; visible/referenced (so don't delete it)". The code <0.7.0 did a lot
424 ;;; of tests a la (EQ KIND :TOP_LEVEL) in the "don't delete it?" sense;
425 ;;; this function is a sort of literal translation of those tests into
426 ;;; the new world.
427 ;;;
428 ;;; FIXME: After things settle down, bare :TOPLEVEL might go away, at
429 ;;; which time it might be possible to replace the COMPONENT-KIND
430 ;;; :TOPLEVEL mess with a flag COMPONENT-HAS-EXTERNAL-REFERENCES-P
431 ;;; along the lines of FUNCTIONAL-HAS-EXTERNAL-REFERENCES-P.
432 (defun lambda-toplevelish-p (clambda)
433   (or (eql (lambda-kind clambda) :toplevel)
434       (lambda-has-external-references-p clambda)))
435 (defun component-toplevelish-p (component)
436   (member (component-kind component)
437           '(:toplevel :complex-toplevel)))
438
439 ;;; A CLEANUP structure represents some dynamic binding action. Blocks
440 ;;; are annotated with the current CLEANUP so that dynamic bindings
441 ;;; can be removed when control is transferred out of the binding
442 ;;; environment. We arrange for changes in dynamic bindings to happen
443 ;;; at block boundaries, so that cleanup code may easily be inserted.
444 ;;; The "mess-up" action is explicitly represented by a funny function
445 ;;; call or ENTRY node.
446 ;;;
447 ;;; We guarantee that CLEANUPs only need to be done at block boundaries
448 ;;; by requiring that the exit continuations initially head their
449 ;;; blocks, and then by not merging blocks when there is a cleanup
450 ;;; change.
451 (defstruct (cleanup (:copier nil))
452   ;; the kind of thing that has to be cleaned up
453   (kind (missing-arg)
454         :type (member :special-bind :catch :unwind-protect :block :tagbody))
455   ;; the node that messes things up. This is the last node in the
456   ;; non-messed-up environment. Null only temporarily. This could be
457   ;; deleted due to unreachability.
458   (mess-up nil :type (or node null))
459   ;; a list of all the NLX-INFO structures whose NLX-INFO-CLEANUP is
460   ;; this cleanup. This is filled in by physical environment analysis.
461   (nlx-info nil :type list))
462 (defprinter (cleanup :identity t)
463   kind
464   mess-up
465   (nlx-info :test nlx-info))
466
467 ;;; A PHYSENV represents the result of physical environment analysis.
468 ;;;
469 ;;; As far as I can tell from reverse engineering, this IR1 structure
470 ;;; represents the physical environment (which is probably not the
471 ;;; standard Lispy term for this concept, but I dunno what is the
472 ;;; standard term): those things in the lexical environment which a
473 ;;; LAMBDA actually interacts with. Thus in
474 ;;;   (DEFUN FROB-THINGS (THINGS)
475 ;;;     (DOLIST (THING THINGS)
476 ;;;       (BLOCK FROBBING-ONE-THING
477 ;;;         (MAPCAR (LAMBDA (PATTERN)
478 ;;;                   (WHEN (FITS-P THING PATTERN)
479 ;;;                     (RETURN-FROM FROB-THINGS (LIST :FIT THING PATTERN))))
480 ;;;                 *PATTERNS*))))
481 ;;; the variables THINGS, THING, and PATTERN and the block names
482 ;;; FROB-THINGS and FROBBING-ONE-THING are all in the inner LAMBDA's
483 ;;; lexical environment, but of those only THING, PATTERN, and
484 ;;; FROB-THINGS are in its physical environment. In IR1, we largely
485 ;;; just collect the names of these things; in IR2 an IR2-PHYSENV
486 ;;; structure is attached to INFO and used to keep track of
487 ;;; associations between these names and less-abstract things (like
488 ;;; TNs, or eventually stack slots and registers). -- WHN 2001-09-29
489 (defstruct (physenv (:copier nil))
490   ;; the function that allocates this physical environment
491   (function (missing-arg) :type clambda)
492   #| ; seems not to be used as of sbcl-0.pre7.51
493   ;; a list of all the lambdas that allocate variables in this
494   ;; physical environment
495   (lambdas nil :type list)
496   |#
497   ;; This ultimately converges to a list of all the LAMBDA-VARs and
498   ;; NLX-INFOs needed from enclosing environments by code in this
499   ;; physical environment. In the meantime, it may be
500   ;;   * NIL at object creation time
501   ;;   * a superset of the correct result, generated somewhat later
502   ;;   * smaller and smaller sets converging to the correct result as
503   ;;     we notice and delete unused elements in the superset
504   (closure nil :type list)
505   ;; a list of NLX-INFO structures describing all the non-local exits
506   ;; into this physical environment
507   (nlx-info nil :type list)
508   ;; some kind of info used by the back end
509   (info nil))
510 (defprinter (physenv :identity t)
511   function
512   (closure :test closure)
513   (nlx-info :test nlx-info))
514
515 ;;; An TAIL-SET structure is used to accumulate information about
516 ;;; tail-recursive local calls. The "tail set" is effectively the
517 ;;; transitive closure of the "is called tail-recursively by"
518 ;;; relation.
519 ;;;
520 ;;; All functions in the same tail set share the same TAIL-SET
521 ;;; structure. Initially each function has its own TAIL-SET, but when
522 ;;; IR1-OPTIMIZE-RETURN notices a tail local call, it joins the tail
523 ;;; sets of the called function and the calling function.
524 ;;;
525 ;;; The tail set is somewhat approximate, because it is too early to
526 ;;; be sure which calls will be tail-recursive. Any call that *might*
527 ;;; end up tail-recursive causes TAIL-SET merging.
528 (defstruct (tail-set)
529   ;; a list of all the LAMBDAs in this tail set
530   (functions nil :type list)
531   ;; our current best guess of the type returned by these functions.
532   ;; This is the union across all the functions of the return node's
533   ;; RESULT-TYPE, excluding local calls.
534   (type *wild-type* :type ctype)
535   ;; some info used by the back end
536   (info nil))
537 (defprinter (tail-set :identity t)
538   functions
539   type
540   (info :test info))
541
542 ;;; The NLX-Info structure is used to collect various information
543 ;;; about non-local exits. This is effectively an annotation on the
544 ;;; CONTINUATION, although it is accessed by searching in the
545 ;;; PHYSENV-NLX-INFO.
546 (def!struct (nlx-info (:make-load-form-fun ignore-it))
547   ;; the cleanup associated with this exit. In a catch or
548   ;; unwind-protect, this is the :CATCH or :UNWIND-PROTECT cleanup,
549   ;; and not the cleanup for the escape block. The CLEANUP-KIND of
550   ;; this thus provides a good indication of what kind of exit is
551   ;; being done.
552   (cleanup (missing-arg) :type cleanup)
553   ;; the continuation exited to (the CONT of the EXIT nodes). If this
554   ;; exit is from an escape function (CATCH or UNWIND-PROTECT), then
555   ;; physical environment analysis deletes the escape function and
556   ;; instead has the %NLX-ENTRY use this continuation.
557   ;;
558   ;; This slot is primarily an indication of where this exit delivers
559   ;; its values to (if any), but it is also used as a sort of name to
560   ;; allow us to find the NLX-Info that corresponds to a given exit.
561   ;; For this purpose, the Entry must also be used to disambiguate,
562   ;; since exits to different places may deliver their result to the
563   ;; same continuation.
564   (continuation (missing-arg) :type continuation)
565   ;; the entry stub inserted by physical environment analysis. This is
566   ;; a block containing a call to the %NLX-Entry funny function that
567   ;; has the original exit destination as its successor. Null only
568   ;; temporarily.
569   (target nil :type (or cblock null))
570   ;; some kind of info used by the back end
571   info)
572 (defprinter (nlx-info :identity t)
573   continuation
574   target
575   info)
576 \f
577 ;;;; LEAF structures
578
579 ;;; Variables, constants and functions are all represented by LEAF
580 ;;; structures. A reference to a LEAF is indicated by a REF node. This
581 ;;; allows us to easily substitute one for the other without actually
582 ;;; hacking the flow graph.
583 (def!struct (leaf (:make-load-form-fun ignore-it)
584                   (:constructor nil))
585   ;; (For public access to this slot, use LEAF-SOURCE-NAME.)
586   ;;
587   ;; the name of LEAF as it appears in the source, e.g. 'FOO or '(SETF
588   ;; FOO) or 'N or '*Z*, or the special .ANONYMOUS. value if there's
589   ;; no name for this thing in the source (as can happen for
590   ;; FUNCTIONALs, e.g. for anonymous LAMBDAs or for functions for
591   ;; top-level forms; and can also happen for anonymous constants) or
592   ;; perhaps also if the match between the name and the thing is
593   ;; skewed enough (e.g. for macro functions or method functions) that
594   ;; we don't want to have that name affect compilation
595   ;;
596   ;; The value of this slot in can affect ordinary runtime behavior,
597   ;; e.g. of special variables and known functions, not just debugging.
598   ;;
599   ;; See also the LEAF-DEBUG-NAME function and the
600   ;; FUNCTIONAL-%DEBUG-NAME slot.
601   (%source-name (missing-arg)
602                 :type (or symbol (and cons (satisfies legal-fun-name-p)))
603                 :read-only t)
604   ;; the type which values of this leaf must have
605   (type *universal-type* :type ctype)
606   ;; where the TYPE information came from:
607   ;;  :DECLARED, from a declaration.
608   ;;  :ASSUMED, from uses of the object.
609   ;;  :DEFINED, from examination of the definition.
610   ;; FIXME: This should be a named type. (LEAF-WHERE-FROM? Or
611   ;; perhaps just WHERE-FROM, since it's not just used in LEAF,
612   ;; but also in various DEFINE-INFO-TYPEs in globaldb.lisp,
613   ;; and very likely elsewhere too.)
614   (where-from :assumed :type (member :declared :assumed :defined))
615   ;; list of the REF nodes for this leaf
616   (refs () :type list)
617   ;; true if there was ever a REF or SET node for this leaf. This may
618   ;; be true when REFS and SETS are null, since code can be deleted.
619   (ever-used nil :type boolean)
620   ;; some kind of info used by the back end
621   (info nil))
622
623 ;;; LEAF name operations
624 ;;;
625 ;;; KLUDGE: wants CLOS..
626 (defun leaf-has-source-name-p (leaf)
627   (not (eq (leaf-%source-name leaf)
628            '.anonymous.)))
629 (defun leaf-source-name (leaf)
630   (aver (leaf-has-source-name-p leaf))
631   (leaf-%source-name leaf))
632 (defun leaf-debug-name (leaf)
633   (if (functional-p leaf)
634       ;; FUNCTIONALs have additional %DEBUG-NAME behavior.
635       (functional-debug-name leaf)
636       ;; Other objects just use their source name.
637       ;;
638       ;; (As of sbcl-0.pre7.85, there are a few non-FUNCTIONAL
639       ;; anonymous objects, (anonymous constants..) and those would
640       ;; fail here if we ever tried to get debug names from them, but
641       ;; it looks as though it's never interesting to get debug names
642       ;; from them, so it's moot. -- WHN)
643       (leaf-source-name leaf)))
644
645 ;;; The CONSTANT structure is used to represent known constant values.
646 ;;; If NAME is not null, then it is the name of the named constant
647 ;;; which this leaf corresponds to, otherwise this is an anonymous
648 ;;; constant.
649 (def!struct (constant (:include leaf))
650   ;; the value of the constant
651   (value nil :type t))
652 (defprinter (constant :identity t)
653   (%source-name :test %source-name)
654   value)
655
656 ;;; The BASIC-VAR structure represents information common to all
657 ;;; variables which don't correspond to known local functions.
658 (def!struct (basic-var (:include leaf)
659                        (:constructor nil))
660   ;; Lists of the set nodes for this variable.
661   (sets () :type list))
662
663 ;;; The GLOBAL-VAR structure represents a value hung off of the symbol
664 ;;; NAME. We use a :CONSTANT VAR when we know that the thing is a
665 ;;; constant, but don't know what the value is at compile time.
666 (def!struct (global-var (:include basic-var))
667   ;; kind of variable described
668   (kind (missing-arg)
669         :type (member :special :global-function :global)))
670 (defprinter (global-var :identity t)
671   %source-name
672   (type :test (not (eq type *universal-type*)))
673   (where-from :test (not (eq where-from :assumed)))
674   kind)
675
676 ;;; The SLOT-ACCESSOR structure represents slot accessor functions. It
677 ;;; is a subtype of GLOBAL-VAR to make it look more like a normal
678 ;;; function.
679 (def!struct (slot-accessor (:include global-var
680                                      (where-from :defined)
681                                      (kind :global-function)))
682   ;; The description of the structure that this is an accessor for.
683   (for (missing-arg) :type sb!xc:class)
684   ;; The slot description of the slot.
685   (slot (missing-arg)))
686 (defprinter (slot-accessor :identity t)
687   %source-name
688   for
689   slot)
690
691 ;;; A DEFINED-FUN represents a function that is defined in the same
692 ;;; compilation block, or that has an inline expansion, or that has a
693 ;;; non-NIL INLINEP value. Whenever we change the INLINEP state (i.e.
694 ;;; an inline proclamation) we copy the structure so that former
695 ;;; INLINEP values are preserved.
696 (def!struct (defined-fun (:include global-var
697                                    (where-from :defined)
698                                    (kind :global-function)))
699   ;; The values of INLINEP and INLINE-EXPANSION initialized from the
700   ;; global environment.
701   (inlinep nil :type inlinep)
702   (inline-expansion nil :type (or cons null))
703   ;; the block-local definition of this function (either because it
704   ;; was semi-inline, or because it was defined in this block). If
705   ;; this function is not an entry point, then this may be deleted or
706   ;; LET-converted. Null if we haven't converted the expansion yet.
707   (functional nil :type (or functional null)))
708 (defprinter (defined-fun :identity t)
709   %source-name
710   inlinep
711   (functional :test functional))
712 \f
713 ;;;; function stuff
714
715 ;;; We default the WHERE-FROM and TYPE slots to :DEFINED and FUNCTION.
716 ;;; We don't normally manipulate function types for defined functions,
717 ;;; but if someone wants to know, an approximation is there.
718 (def!struct (functional (:include leaf
719                                   (%source-name '.anonymous.)
720                                   (where-from :defined)
721                                   (type (specifier-type 'function))))
722   ;; (For public access to this slot, use LEAF-DEBUG-NAME.)
723   ;;
724   ;; the name of FUNCTIONAL for debugging purposes, or NIL if we
725   ;; should just let the SOURCE-NAME fall through
726   ;; 
727   ;; Unlike the SOURCE-NAME slot, this slot's value should never
728   ;; affect ordinary code behavior, only debugging/diagnostic behavior.
729   ;;
730   ;; The value of this slot can be anything, except that it shouldn't
731   ;; be a legal function name, since otherwise debugging gets
732   ;; confusing. (If a legal function name is a good name for the
733   ;; function, it should be in %SOURCE-NAME, and then we shouldn't
734   ;; need a %DEBUG-NAME.) In SBCL as of 0.pre7.87, it's always a
735   ;; string unless it's NIL, since that's how CMU CL represented debug
736   ;; names. However, eventually I (WHN) think it we should start using
737   ;; list values instead, since they have much nicer print properties
738   ;; (abbreviation, skipping package prefixes when unneeded, and
739   ;; renaming package prefixes when we do things like renaming SB!EXT
740   ;; to SB-EXT).
741   ;;
742   ;; E.g. for the function which implements (DEFUN FOO ...), we could
743   ;; have
744   ;;   %SOURCE-NAME=FOO
745   ;;   %DEBUG-NAME=NIL
746   ;; for the function which implements the top level form
747   ;; (IN-PACKAGE :FOO) we could have
748   ;;   %SOURCE-NAME=NIL
749   ;;   %DEBUG-NAME="top level form (IN-PACKAGE :FOO)"
750   ;; for the function which implements FOO in
751   ;;   (DEFUN BAR (...) (FLET ((FOO (...) ...)) ...))
752   ;; we could have
753   ;;   %SOURCE-NAME=FOO
754   ;;   %DEBUG-NAME="FLET FOO in BAR"
755   ;; and for the function which implements FOO in
756   ;;   (DEFMACRO FOO (...) ...)
757   ;; we could have
758   ;;   %SOURCE-NAME=FOO (or maybe .ANONYMOUS.?)
759   ;;   %DEBUG-NAME="DEFMACRO FOO"
760   (%debug-name nil
761                :type (or null (not (satisfies legal-fun-name-p)))
762                :read-only t)
763   ;; some information about how this function is used. These values
764   ;; are meaningful:
765   ;;
766   ;;    NIL
767   ;;    an ordinary function, callable using local call
768   ;;
769   ;;    :LET
770   ;;    a lambda that is used in only one local call, and has in
771   ;;    effect been substituted directly inline. The return node is
772   ;;    deleted, and the result is computed with the actual result
773   ;;    continuation for the call.
774   ;;
775   ;;    :MV-LET
776   ;;    Similar to :LET, but the call is an MV-CALL.
777   ;;
778   ;;    :ASSIGNMENT
779   ;;    similar to a LET, but can have other than one call as long as
780   ;;    there is at most one non-tail call.
781   ;;
782   ;;    :OPTIONAL
783   ;;    a lambda that is an entry-point for an optional-dispatch.
784   ;;    Similar to NIL, but requires greater caution, since local call
785   ;;    analysis may create new references to this function. Also, the
786   ;;    function cannot be deleted even if it has *no* references. The
787   ;;    OPTIONAL-DISPATCH is in the LAMDBA-OPTIONAL-DISPATCH.
788   ;;
789   ;;    :EXTERNAL
790   ;;    an external entry point lambda. The function it is an entry
791   ;;    for is in the ENTRY-FUNCTION slot.
792   ;;
793   ;;    :TOPLEVEL
794   ;;    a top level lambda, holding a compiled top level form.
795   ;;    Compiled very much like NIL, but provides an indication of
796   ;;    top level context. A :TOPLEVEL lambda should have *no*
797   ;;    references. Its ENTRY-FUNCTION is a self-pointer.
798   ;;
799   ;;    :TOPLEVEL-XEP
800   ;;    After a component is compiled, we clobber any top level code
801   ;;    references to its non-closure XEPs with dummy FUNCTIONAL
802   ;;    structures having this kind. This prevents the retained
803   ;;    top level code from holding onto the IR for the code it
804   ;;    references.
805   ;;
806   ;;    :ESCAPE
807   ;;    :CLEANUP
808   ;;    special functions used internally by CATCH and UNWIND-PROTECT.
809   ;;    These are pretty much like a normal function (NIL), but are
810   ;;    treated specially by local call analysis and stuff. Neither
811   ;;    kind should ever be given an XEP even though they appear as
812   ;;    args to funny functions. An :ESCAPE function is never actually
813   ;;    called, and thus doesn't need to have code generated for it.
814   ;;
815   ;;    :DELETED
816   ;;    This function has been found to be uncallable, and has been
817   ;;    marked for deletion.
818   (kind nil :type (member nil :optional :deleted :external :toplevel
819                           :escape :cleanup :let :mv-let :assignment
820                           :toplevel-xep))
821   ;; Is this a function that some external entity (e.g. the fasl dumper)
822   ;; refers to, so that even when it appears to have no references, it
823   ;; shouldn't be deleted? In the old days (before
824   ;; sbcl-0.pre7.37.flaky5.2) this was sort of implicitly true when
825   ;; KIND was :TOPLEVEL. Now it must be set explicitly, both for
826   ;; :TOPLEVEL functions and for any other kind of functions that we
827   ;; want to dump or return from #'CL:COMPILE or whatever.
828   (has-external-references-p nil) 
829   ;; In a normal function, this is the external entry point (XEP)
830   ;; lambda for this function, if any. Each function that is used
831   ;; other than in a local call has an XEP, and all of the
832   ;; non-local-call references are replaced with references to the
833   ;; XEP.
834   ;;
835   ;; In an XEP lambda (indicated by the :EXTERNAL kind), this is the
836   ;; function that the XEP is an entry-point for. The body contains
837   ;; local calls to all the actual entry points in the function. In a
838   ;; :TOPLEVEL lambda (which is its own XEP) this is a self-pointer.
839   ;;
840   ;; With all other kinds, this is null.
841   (entry-function nil :type (or functional null))
842   ;; the value of any inline/notinline declaration for a local function
843   (inlinep nil :type inlinep)
844   ;; If we have a lambda that can be used as in inline expansion for
845   ;; this function, then this is it. If there is no source-level
846   ;; lambda corresponding to this function then this is Null (but then
847   ;; INLINEP will always be NIL as well.)
848   (inline-expansion nil :type list)
849   ;; the lexical environment that the inline-expansion should be converted in
850   (lexenv *lexenv* :type lexenv)
851   ;; the original function or macro lambda list, or :UNSPECIFIED if
852   ;; this is a compiler created function
853   (arg-documentation nil :type (or list (member :unspecified)))
854   ;; various rare miscellaneous info that drives code generation & stuff
855   (plist () :type list))
856 (defprinter (functional :identity t)
857   %source-name
858   %debug-name)
859
860 ;;; FUNCTIONAL name operations
861 (defun functional-debug-name (functional)
862   ;; FUNCTIONAL-%DEBUG-NAME takes precedence over FUNCTIONAL-SOURCE-NAME
863   ;; here because we want different debug names for the functions in
864   ;; DEFUN FOO and FLET FOO even though they have the same source name.
865   (or (functional-%debug-name functional)
866       ;; Note that this will cause an error if the function is
867       ;; anonymous. In SBCL (as opposed to CMU CL) we make all
868       ;; FUNCTIONALs have debug names. The CMU CL code didn't bother
869       ;; in many FUNCTIONALs, especially those which were likely to be
870       ;; optimized away before the user saw them. However, getting 
871       ;; that right requires a global understanding of the code,
872       ;; which seems bad, so we just require names for everything.
873       (leaf-source-name functional)))
874
875 ;;; The CLAMBDA only deals with required lexical arguments. Special,
876 ;;; optional, keyword and rest arguments are handled by transforming
877 ;;; into simpler stuff.
878 (def!struct (clambda (:include functional)
879                      (:conc-name lambda-)
880                      (:predicate lambda-p)
881                      (:constructor make-lambda)
882                      (:copier copy-lambda))
883   ;; list of LAMBDA-VAR descriptors for arguments
884   (vars nil :type list :read-only t)
885   ;; If this function was ever a :OPTIONAL function (an entry-point
886   ;; for an OPTIONAL-DISPATCH), then this is that OPTIONAL-DISPATCH.
887   ;; The optional dispatch will be :DELETED if this function is no
888   ;; longer :OPTIONAL.
889   (optional-dispatch nil :type (or optional-dispatch null))
890   ;; the BIND node for this LAMBDA. This node marks the beginning of
891   ;; the lambda, and serves to explicitly represent the lambda binding
892   ;; semantics within the flow graph representation. This is null in
893   ;; deleted functions, and also in LETs where we deleted the call and
894   ;; bind (because there are no variables left), but have not yet
895   ;; actually deleted the LAMBDA yet.
896   (bind nil :type (or bind null))
897   ;; the RETURN node for this LAMBDA, or NIL if it has been deleted.
898   ;; This marks the end of the lambda, receiving the result of the
899   ;; body. In a LET, the return node is deleted, and the body delivers
900   ;; the value to the actual continuation. The return may also be
901   ;; deleted if it is unreachable.
902   (return nil :type (or creturn null))
903   ;; If this CLAMBDA is a LET, then this slot holds the LAMBDA whose
904   ;; LETS list we are in, otherwise it is a self-pointer.
905   (home nil :type (or clambda null))
906   ;; a list of all the all the lambdas that have been LET-substituted
907   ;; in this lambda. This is only non-null in lambdas that aren't
908   ;; LETs.
909   (lets () :type list)
910   ;; a list of all the ENTRY nodes in this function and its LETs, or
911   ;; null in a LET
912   (entries () :type list)
913   ;; a list of all the functions directly called from this function
914   ;; (or one of its LETs) using a non-LET local call. This may include
915   ;; deleted functions because nobody bothers to clear them out.
916   (calls () :type list)
917   ;; the TAIL-SET that this LAMBDA is in. This is null during creation.
918   ;;
919   ;; In CMU CL, and old SBCL, this was also NILed out when LET
920   ;; conversion happened. That caused some problems, so as of
921   ;; sbcl-0.pre7.37.flaky5.2 when I was trying to get the compiler to
922   ;; emit :EXTERNAL functions directly, and so now the value
923   ;; is no longer NILed out in LET conversion, but instead copied
924   ;; (so that any further optimizations on the rest of the tail
925   ;; set won't modify the value) if necessary.
926   (tail-set nil :type (or tail-set null))
927   ;; the structure which represents the phsical environment that this
928   ;; function's variables are allocated in. This is filled in by
929   ;; physical environment analysis. In a LET, this is EQ to our home's
930   ;; physical environment.
931   (physenv nil :type (or physenv null))
932   ;; In a LET, this is the NODE-LEXENV of the combination node. We
933   ;; retain it so that if the LET is deleted (due to a lack of vars),
934   ;; we will still have caller's lexenv to figure out which cleanup is
935   ;; in effect.
936   (call-lexenv nil :type (or lexenv null)))
937 (defprinter (clambda :conc-name lambda- :identity t)
938   %source-name
939   %debug-name
940   (type :test (not (eq type *universal-type*)))
941   (where-from :test (not (eq where-from :assumed)))
942   (vars :prin1 (mapcar #'leaf-source-name vars)))
943
944 ;;; The OPTIONAL-DISPATCH leaf is used to represent hairy lambdas. It
945 ;;; is a FUNCTIONAL, like LAMBDA. Each legal number of arguments has a
946 ;;; function which is called when that number of arguments is passed.
947 ;;; The function is called with all the arguments actually passed. If
948 ;;; additional arguments are legal, then the LEXPR style MORE-ENTRY
949 ;;; handles them. The value returned by the function is the value
950 ;;; which results from calling the OPTIONAL-DISPATCH.
951 ;;;
952 ;;; The theory is that each entry-point function calls the next entry
953 ;;; point tail-recursively, passing all the arguments passed in and
954 ;;; the default for the argument the entry point is for. The last
955 ;;; entry point calls the real body of the function. In the presence
956 ;;; of SUPPLIED-P args and other hair, things are more complicated. In
957 ;;; general, there is a distinct internal function that takes the
958 ;;; SUPPLIED-P args as parameters. The preceding entry point calls
959 ;;; this function with NIL filled in for the SUPPLIED-P args, while
960 ;;; the current entry point calls it with T in the SUPPLIED-P
961 ;;; positions.
962 ;;;
963 ;;; Note that it is easy to turn a call with a known number of
964 ;;; arguments into a direct call to the appropriate entry-point
965 ;;; function, so functions that are compiled together can avoid doing
966 ;;; the dispatch.
967 (def!struct (optional-dispatch (:include functional))
968   ;; the original parsed argument list, for anyone who cares
969   (arglist nil :type list)
970   ;; true if &ALLOW-OTHER-KEYS was supplied
971   (allowp nil :type boolean)
972   ;; true if &KEY was specified (which doesn't necessarily mean that
973   ;; there are any &KEY arguments..)
974   (keyp nil :type boolean)
975   ;; the number of required arguments. This is the smallest legal
976   ;; number of arguments.
977   (min-args 0 :type unsigned-byte)
978   ;; the total number of required and optional arguments. Args at
979   ;; positions >= to this are &REST, &KEY or illegal args.
980   (max-args 0 :type unsigned-byte)
981   ;; list of the LAMBDAs which are the entry points for non-rest,
982   ;; non-key calls. The entry for MIN-ARGS is first, MIN-ARGS+1
983   ;; second, ... MAX-ARGS last. The last entry-point always calls the
984   ;; main entry; in simple cases it may be the main entry.
985   (entry-points nil :type list)
986   ;; an entry point which takes MAX-ARGS fixed arguments followed by
987   ;; an argument context pointer and an argument count. This entry
988   ;; point deals with listifying rest args and parsing keywords. This
989   ;; is null when extra arguments aren't legal.
990   (more-entry nil :type (or clambda null))
991   ;; the main entry-point into the function, which takes all arguments
992   ;; including keywords as fixed arguments. The format of the
993   ;; arguments must be determined by examining the arglist. This may
994   ;; be used by callers that supply at least MAX-ARGS arguments and
995   ;; know what they are doing.
996   (main-entry nil :type (or clambda null)))
997 (defprinter (optional-dispatch :identity t)
998   %source-name
999   %debug-name
1000   (type :test (not (eq type *universal-type*)))
1001   (where-from :test (not (eq where-from :assumed)))
1002   arglist
1003   allowp
1004   keyp
1005   min-args
1006   max-args
1007   (entry-points :test entry-points)
1008   (more-entry :test more-entry)
1009   main-entry)
1010
1011 ;;; The ARG-INFO structure allows us to tack various information onto
1012 ;;; LAMBDA-VARs during IR1 conversion. If we use one of these things,
1013 ;;; then the var will have to be massaged a bit before it is simple
1014 ;;; and lexical.
1015 (def!struct arg-info
1016   ;; true if this arg is to be specially bound
1017   (specialp nil :type boolean)
1018   ;; the kind of argument being described. Required args only have arg
1019   ;; info structures if they are special.
1020   (kind (missing-arg)
1021         :type (member :required :optional :keyword :rest
1022                       :more-context :more-count))
1023   ;; If true, this is the VAR for SUPPLIED-P variable of a keyword or
1024   ;; optional arg. This is true for keywords with non-constant
1025   ;; defaults even when there is no user-specified supplied-p var.
1026   (supplied-p nil :type (or lambda-var null))
1027   ;; the default for a keyword or optional, represented as the
1028   ;; original Lisp code. This is set to NIL in &KEY arguments that are
1029   ;; defaulted using the SUPPLIED-P arg.
1030   (default nil :type t)
1031   ;; the actual key for a &KEY argument. Note that in ANSI CL this is
1032   ;; not necessarily a keyword: (DEFUN FOO (&KEY ((BAR BAR))) ...).
1033   (key nil :type symbol))
1034 (defprinter (arg-info :identity t)
1035   (specialp :test specialp)
1036   kind
1037   (supplied-p :test supplied-p)
1038   (default :test default)
1039   (key :test key))
1040
1041 ;;; The LAMBDA-VAR structure represents a lexical lambda variable.
1042 ;;; This structure is also used during IR1 conversion to describe
1043 ;;; lambda arguments which may ultimately turn out not to be simple
1044 ;;; and lexical.
1045 ;;;
1046 ;;; LAMBDA-VARs with no REFs are considered to be deleted; physical
1047 ;;; environment analysis isn't done on these variables, so the back
1048 ;;; end must check for and ignore unreferenced variables. Note that a
1049 ;;; deleted lambda-var may have sets; in this case the back end is
1050 ;;; still responsible for propagating the Set-Value to the set's Cont.
1051 (def!struct (lambda-var (:include basic-var))
1052   ;; true if this variable has been declared IGNORE
1053   (ignorep nil :type boolean)
1054   ;; the CLAMBDA that this var belongs to. This may be null when we are
1055   ;; building a lambda during IR1 conversion.
1056   (home nil :type (or null clambda))
1057   ;; This is set by physical environment analysis if it chooses an
1058   ;; indirect (value cell) representation for this variable because it
1059   ;; is both set and closed over.
1060   (indirect nil :type boolean)
1061   ;; The following two slots are only meaningful during IR1 conversion
1062   ;; of hairy lambda vars:
1063   ;;
1064   ;; The ARG-INFO structure which holds information obtained from
1065   ;; &keyword parsing.
1066   (arg-info nil :type (or arg-info null))
1067   ;; if true, the GLOBAL-VAR structure for the special variable which
1068   ;; is to be bound to the value of this argument
1069   (specvar nil :type (or global-var null))
1070   ;; Set of the CONSTRAINTs on this variable. Used by constraint
1071   ;; propagation. This is left null by the lambda pre-pass if it
1072   ;; determine that this is a set closure variable, and is thus not a
1073   ;; good subject for flow analysis.
1074   (constraints nil :type (or sset null)))
1075 (defprinter (lambda-var :identity t)
1076   %source-name
1077   (type :test (not (eq type *universal-type*)))
1078   (where-from :test (not (eq where-from :assumed)))
1079   (ignorep :test ignorep)
1080   (arg-info :test arg-info)
1081   (specvar :test specvar))
1082 \f
1083 ;;;; basic node types
1084
1085 ;;; A REF represents a reference to a LEAF. REF-REOPTIMIZE is
1086 ;;; initially (and forever) NIL, since REFs don't receive any values
1087 ;;; and don't have any IR1 optimizer.
1088 (defstruct (ref (:include node (:reoptimize nil))
1089                 (:constructor make-ref (derived-type leaf))
1090                 (:copier nil))
1091   ;; The leaf referenced.
1092   (leaf nil :type leaf))
1093 (defprinter (ref :identity t)
1094   leaf)
1095
1096 ;;; Naturally, the IF node always appears at the end of a block.
1097 ;;; NODE-CONT is a dummy continuation, and is there only to keep
1098 ;;; people happy.
1099 (defstruct (cif (:include node)
1100                 (:conc-name if-)
1101                 (:predicate if-p)
1102                 (:constructor make-if)
1103                 (:copier copy-if))
1104   ;; CONTINUATION for the predicate
1105   (test (missing-arg) :type continuation)
1106   ;; the blocks that we execute next in true and false case,
1107   ;; respectively (may be the same)
1108   (consequent (missing-arg) :type cblock)
1109   (alternative (missing-arg) :type cblock))
1110 (defprinter (cif :conc-name if- :identity t)
1111   (test :prin1 (continuation-use test))
1112   consequent
1113   alternative)
1114
1115 (defstruct (cset (:include node
1116                            (derived-type *universal-type*))
1117                  (:conc-name set-)
1118                  (:predicate set-p)
1119                  (:constructor make-set)
1120                  (:copier copy-set))
1121   ;; descriptor for the variable set
1122   (var (missing-arg) :type basic-var)
1123   ;; continuation for the value form
1124   (value (missing-arg) :type continuation))
1125 (defprinter (cset :conc-name set- :identity t)
1126   var
1127   (value :prin1 (continuation-use value)))
1128
1129 ;;; The BASIC-COMBINATION structure is used to represent both normal
1130 ;;; and multiple value combinations. In a local function call, this
1131 ;;; node appears at the end of its block and the body of the called
1132 ;;; function appears as the successor. The NODE-CONT remains the
1133 ;;; continuation which receives the value of the call.
1134 (defstruct (basic-combination (:include node)
1135                               (:constructor nil)
1136                               (:copier nil))
1137   ;; continuation for the function
1138   (fun (missing-arg) :type continuation)
1139   ;; list of CONTINUATIONs for the args. In a local call, an argument
1140   ;; continuation may be replaced with NIL to indicate that the
1141   ;; corresponding variable is unreferenced, and thus no argument
1142   ;; value need be passed.
1143   (args nil :type list)
1144   ;; the kind of function call being made. :LOCAL means that this is a
1145   ;; local call to a function in the same component, and that argument
1146   ;; syntax checking has been done, etc. Calls to known global
1147   ;; functions are represented by storing the FUNCTION-INFO for the
1148   ;; function in this slot. :FULL is a call to an (as yet) unknown
1149   ;; function. :ERROR is like :FULL, but means that we have discovered
1150   ;; that the call contains an error, and should not be reconsidered
1151   ;; for optimization.
1152   (kind :full :type (or (member :local :full :error) function-info))
1153   ;; some kind of information attached to this node by the back end
1154   (info nil))
1155
1156 ;;; The COMBINATION node represents all normal function calls,
1157 ;;; including FUNCALL. This is distinct from BASIC-COMBINATION so that
1158 ;;; an MV-COMBINATION isn't COMBINATION-P.
1159 (defstruct (combination (:include basic-combination)
1160                         (:constructor make-combination (fun))
1161                         (:copier nil)))
1162 (defprinter (combination :identity t)
1163   (fun :prin1 (continuation-use fun))
1164   (args :prin1 (mapcar (lambda (x)
1165                          (if x
1166                              (continuation-use x)
1167                              "<deleted>"))
1168                        args)))
1169
1170 ;;; An MV-COMBINATION is to MULTIPLE-VALUE-CALL as a COMBINATION is to
1171 ;;; FUNCALL. This is used to implement all the multiple-value
1172 ;;; receiving forms.
1173 (defstruct (mv-combination (:include basic-combination)
1174                            (:constructor make-mv-combination (fun))
1175                            (:copier nil)))
1176 (defprinter (mv-combination)
1177   (fun :prin1 (continuation-use fun))
1178   (args :prin1 (mapcar #'continuation-use args)))
1179
1180 ;;; The BIND node marks the beginning of a lambda body and represents
1181 ;;; the creation and initialization of the variables.
1182 (defstruct (bind (:include node)
1183                  (:copier nil))
1184   ;; the lambda we are binding variables for. Null when we are
1185   ;; creating the LAMBDA during IR1 translation.
1186   (lambda nil :type (or clambda null)))
1187 (defprinter (bind)
1188   lambda)
1189
1190 ;;; The RETURN node marks the end of a lambda body. It collects the
1191 ;;; return values and represents the control transfer on return. This
1192 ;;; is also where we stick information used for TAIL-SET type
1193 ;;; inference.
1194 (defstruct (creturn (:include node)
1195                     (:conc-name return-)
1196                     (:predicate return-p)
1197                     (:constructor make-return)
1198                     (:copier copy-return))
1199   ;; the lambda we are returning from. Null temporarily during
1200   ;; ir1tran.
1201   (lambda nil :type (or clambda null))
1202   ;; the continuation which yields the value of the lambda
1203   (result (missing-arg) :type continuation)
1204   ;; the union of the node-derived-type of all uses of the result
1205   ;; other than by a local call, intersected with the result's
1206   ;; asserted-type. If there are no non-call uses, this is
1207   ;; *EMPTY-TYPE*
1208   (result-type *wild-type* :type ctype))
1209 (defprinter (creturn :conc-name return- :identity t)
1210   lambda
1211   result-type)
1212 \f
1213 ;;;; non-local exit support
1214 ;;;;
1215 ;;;; In IR1, we insert special nodes to mark potentially non-local
1216 ;;;; lexical exits.
1217
1218 ;;; The ENTRY node serves to mark the start of the dynamic extent of a
1219 ;;; lexical exit. It is the mess-up node for the corresponding :Entry
1220 ;;; cleanup.
1221 (defstruct (entry (:include node)
1222                   (:copier nil))
1223   ;; All of the Exit nodes for potential non-local exits to this point.
1224   (exits nil :type list)
1225   ;; The cleanup for this entry. NULL only temporarily.
1226   (cleanup nil :type (or cleanup null)))
1227 (defprinter (entry :identity t))
1228
1229 ;;; The EXIT node marks the place at which exit code would be emitted,
1230 ;;; if necessary. This is interposed between the uses of the exit
1231 ;;; continuation and the exit continuation's DEST. Instead of using
1232 ;;; the returned value being delivered directly to the exit
1233 ;;; continuation, it is delivered to our VALUE continuation. The
1234 ;;; original exit continuation is the exit node's CONT.
1235 (defstruct (exit (:include node)
1236                  (:copier nil))
1237   ;; The Entry node that this is an exit for. If null, this is a
1238   ;; degenerate exit. A degenerate exit is used to "fill" an empty
1239   ;; block (which isn't allowed in IR1.) In a degenerate exit, Value
1240   ;; is always also null.
1241   (entry nil :type (or entry null))
1242   ;; The continuation yeilding the value we are to exit with. If NIL,
1243   ;; then no value is desired (as in GO).
1244   (value nil :type (or continuation null)))
1245 (defprinter (exit :identity t)
1246   (entry :test entry)
1247   (value :test value))
1248 \f
1249 ;;;; miscellaneous IR1 structures
1250
1251 (defstruct (undefined-warning
1252             #-no-ansi-print-object
1253             (:print-object (lambda (x s)
1254                              (print-unreadable-object (x s :type t)
1255                                (prin1 (undefined-warning-name x) s))))
1256             (:copier nil))
1257   ;; the name of the unknown thing
1258   (name nil :type (or symbol list))
1259   ;; the kind of reference to NAME
1260   (kind (missing-arg) :type (member :function :type :variable))
1261   ;; the number of times this thing was used
1262   (count 0 :type unsigned-byte)
1263   ;; a list of COMPILER-ERROR-CONTEXT structures describing places
1264   ;; where this thing was used. Note that we only record the first
1265   ;; *UNDEFINED-WARNING-LIMIT* calls.
1266   (warnings () :type list))
1267 \f
1268 ;;; a helper for the POLICY macro, defined late here so that the
1269 ;;; various type tests can be inlined
1270 (declaim (ftype (function ((or list lexenv node functional)) list)
1271                 %coerce-to-policy))
1272 (defun %coerce-to-policy (thing)
1273   (let ((result (etypecase thing
1274                   (list thing)
1275                   (lexenv (lexenv-policy thing))
1276                   (node (lexenv-policy (node-lexenv thing)))
1277                   (functional (lexenv-policy (functional-lexenv thing))))))
1278     ;; Test the first element of the list as a rudimentary sanity
1279     ;; that it really does look like a valid policy.
1280     (aver (or (null result) (policy-quality-name-p (caar result))))
1281     ;; Voila.
1282     result))
1283 \f
1284 ;;;; Freeze some structure types to speed type testing.
1285
1286 #!-sb-fluid
1287 (declaim (freeze-type node leaf lexenv continuation cblock component cleanup
1288                       physenv tail-set nlx-info))