src/pcl/low.lisp

   1 ;;;; This file contains portable versions of low-level functions and macros
   2 ;;;; which are ripe for implementation specific customization. None of the code
   3 ;;;; in this file *has* to be customized for a particular Common Lisp
   4 ;;;; implementation. Moreover, in some implementations it may not make any
   5 ;;;; sense to customize some of this code.
   6 ;;;;
   7 ;;;; The original version was intended to support portable customization to
   8 ;;;; lotso different Lisp implementations. This functionality is gone in the
   9 ;;;; current version, and it now runs only under SBCL. (Now that ANSI Common
  10 ;;;; Lisp has mixed CLOS into the insides of the system (e.g. error handling
  11 ;;;; and printing) so deeply that it's not very meaningful to bootstrap Common
  12 ;;;; Lisp without CLOS, the old functionality is of dubious use. -- WHN
  13 ;;;; 19981108)
  14
  15 ;;;; This software is part of the SBCL system. See the README file for more
  16 ;;;; information.
  17
  18 ;;;; This software is derived from software originally released by Xerox
  19 ;;;; Corporation. Copyright and release statements follow. Later modifications
  20 ;;;; to the software are in the public domain and are provided with
  21 ;;;; absolutely no warranty. See the COPYING and CREDITS files for more
  22 ;;;; information.
  23
  24 ;;;; copyright information from original PCL sources:
  25 ;;;;
  26 ;;;; Copyright (c) 1985, 1986, 1987, 1988, 1989, 1990 Xerox Corporation.
  27 ;;;; All rights reserved.
  28 ;;;;
  29 ;;;; Use and copying of this software and preparation of derivative works based
  30 ;;;; upon this software are permitted. Any distribution of this software or
  31 ;;;; derivative works must comply with all applicable United States export
  32 ;;;; control laws.
  33 ;;;;
  34 ;;;; This software is made available AS IS, and Xerox Corporation makes no
  35 ;;;; warranty about the software, its performance or its conformity to any
  36 ;;;; specification.
  37
  38 (in-package "SB-PCL")
  39 \f
  40 (eval-when (:compile-toplevel :load-toplevel :execute)
  41 (defvar *optimize-speed* '(optimize (speed 3) (safety 0)))
  42 ) ; EVAL-WHEN
  43
  44 (defmacro dotimes-fixnum ((var count &optional (result nil)) &body body)
  45   `(dotimes (,var (the fixnum ,count) ,result)
  46      (declare (fixnum ,var))
  47      ,@body))
  48 \f
  49 ;;;; PCL's view of funcallable instances
  50
  51 (defstruct (pcl-funcallable-instance
  52             (:alternate-metaclass sb-kernel:funcallable-instance
  53                                   sb-kernel:random-pcl-class
  54                                   sb-kernel:make-random-pcl-class)
  55             (:type sb-kernel:funcallable-structure)
  56             (:constructor allocate-funcallable-instance-1 ())
  57             (:copier nil)
  58             (:conc-name nil))
  59   ;; Note: The PCL wrapper is in the layout slot.
  60
  61   ;; PCL data vector.
  62   (pcl-funcallable-instance-slots nil)
  63   ;; The debug-name for this function.
  64   (funcallable-instance-name nil))
  65
  66 (import 'sb-kernel:funcallable-instance-p)
  67
  68 ;;; This "works" on non-PCL FINs, which allows us to weaken
  69 ;;; FUNCALLABLE-INSTANCE-P to return true for all FINs. This is also
  70 ;;; necessary for bootstrapping to work, since the layouts for early
  71 ;;; GFs are not initially initialized.
  72 (defmacro funcallable-instance-data-1 (fin slot)
  73   (ecase (eval slot)
  74     (wrapper `(sb-kernel:%funcallable-instance-layout ,fin))
  75     (slots `(sb-kernel:%funcallable-instance-info ,fin 0))))
  76
  77 ;;; FIXME: Now that we no longer try to make our CLOS implementation
  78 ;;; portable to other implementations of Common Lisp, all the
  79 ;;; funcallable instance wrapper logic here can go away in favor
  80 ;;; of direct calls to native SBCL funcallable instance operations.
  81 (defun set-funcallable-instance-function (fin new-value)
  82   (declare (type function new-value))
  83   (aver (funcallable-instance-p fin))
  84   (setf (sb-kernel:funcallable-instance-function fin) new-value))
  85 (defmacro fsc-instance-p (fin)
  86   `(funcallable-instance-p ,fin))
  87 (defmacro fsc-instance-class (fin)
  88   `(wrapper-class (funcallable-instance-data-1 ,fin 'wrapper)))
  89 (defmacro fsc-instance-wrapper (fin)
  90   `(funcallable-instance-data-1 ,fin 'wrapper))
  91 (defmacro fsc-instance-slots (fin)
  92   `(funcallable-instance-data-1 ,fin 'slots))
  93 \f
  94 (declaim (inline clos-slots-ref (setf clos-slots-ref)))
  95 (declaim (ftype (function (simple-vector index) t) clos-slots-ref))
  96 (defun clos-slots-ref (slots index)
  97   (svref slots index))
  98 (declaim (ftype (function (t simple-vector index) t) (setf clos-slots-ref)))
  99 (defun (setf clos-slots-ref) (new-value slots index)
 100   (setf (svref slots index) new-value))
 101
 102 ;;; Note on implementation under CMU CL >=17 and SBCL: STD-INSTANCE-P
 103 ;;; is only used to discriminate between functions (including FINs)
 104 ;;; and normal instances, so we can return true on structures also. A
 105 ;;; few uses of (OR STD-INSTANCE-P FSC-INSTANCE-P) are changed to
 106 ;;; PCL-INSTANCE-P.
 107 (defmacro std-instance-p (x)
 108   `(sb-kernel:%instancep ,x))
 109
 110 ;; a temporary definition used for debugging the bootstrap
 111 #+sb-show
 112 (defun print-std-instance (instance stream depth)
 113   (declare (ignore depth))
 114   (print-unreadable-object (instance stream :type t :identity t)
 115     (let ((class (class-of instance)))
 116       (when (or (eq class (find-class 'standard-class nil))
 117                 (eq class (find-class 'funcallable-standard-class nil))
 118                 (eq class (find-class 'built-in-class nil)))
 119         (princ (early-class-name instance) stream)))))
 120
 121 ;;; This is the value that we stick into a slot to tell us that it is
 122 ;;; unbound. It may seem gross, but for performance reasons, we make
 123 ;;; this an interned symbol. That means that the fast check to see
 124 ;;; whether a slot is unbound is to say (EQ <val> '..SLOT-UNBOUND..).
 125 ;;; That is considerably faster than looking at the value of a special
 126 ;;; variable. Be careful, there are places in the code which actually
 127 ;;; use ..SLOT-UNBOUND.. rather than this variable. So much for
 128 ;;; modularity..
 129 ;;;
 130 ;;; FIXME: Now that we're tightly integrated into SBCL, we could use
 131 ;;; the SBCL built-in unbound value token instead. Perhaps if we did
 132 ;;; so it would be a good idea to define collections of CLOS slots as
 133 ;;; a new type of heap object, instead of using bare SIMPLE-VECTOR, in
 134 ;;; order to avoid problems (in the debugger if nowhere else) with
 135 ;;; SIMPLE-VECTORs some of whose elements are unbound tokens.
 136 (defconstant +slot-unbound+ '..slot-unbound..)
 137
 138 (defmacro %allocate-static-slot-storage--class (no-of-slots)
 139   `(make-array ,no-of-slots :initial-element +slot-unbound+))
 140
 141 (defmacro std-instance-class (instance)
 142   `(wrapper-class* (std-instance-wrapper ,instance)))
 143 \f
 144 ;;; When given a function should give this function the name
 145 ;;; NEW-NAME. Note that NEW-NAME is sometimes a list. Some lisps
 146 ;;; get the upset in the tummy when they start thinking about
 147 ;;; functions which have lists as names. To deal with that there is
 148 ;;; SET-FUNCTION-NAME-INTERN which takes a list spec for a function
 149 ;;; name and turns it into a symbol if need be.
 150 ;;;
 151 ;;; When given a funcallable instance, SET-FUNCTION-NAME *must*
 152 ;;; side-effect that FIN to give it the name. When given any other
 153 ;;; kind of function SET-FUNCTION-NAME is allowed to return a new
 154 ;;; function which is "the same" except that it has the name.
 155 ;;;
 156 ;;; In all cases, SET-FUNCTION-NAME must return the new (or same)
 157 ;;; function. (Unlike other functions to set stuff, it does not return
 158 ;;; the new value.)
 159 (defun set-function-name (fcn new-name)
 160   #+sb-doc
 161   "Set the name of a compiled function object. Return the function."
 162   (declare (special *boot-state* *the-class-standard-generic-function*))
 163   (cond ((symbolp fcn)
 164          (set-function-name (symbol-function fcn) new-name))
 165         ((funcallable-instance-p fcn)
 166          (if (if (eq *boot-state* 'complete)
 167                  (typep fcn 'generic-function)
 168                  (eq (class-of fcn) *the-class-standard-generic-function*))
 169              (setf (sb-kernel:%funcallable-instance-info fcn 1) new-name)
 170              (typecase fcn
 171                (sb-kernel:byte-closure
 172                 (set-function-name (sb-kernel:byte-closure-function fcn)
 173                                    new-name))
 174                (sb-kernel:byte-function
 175                 (setf (sb-kernel:byte-function-name fcn) new-name))
 176                (sb-eval:interpreted-function
 177                 (setf (sb-eval:interpreted-function-name fcn) new-name))))
 178          fcn)
 179         (t
 180          ;; pw-- This seems wrong and causes trouble. Tests show
 181          ;; that loading CL-HTTP resulted in ~5400 closures being
 182          ;; passed through this code of which ~4000 of them pointed
 183          ;; to but 16 closure-functions, including 1015 each of
 184          ;; DEFUN MAKE-OPTIMIZED-STD-WRITER-METHOD-FUNCTION
 185          ;; DEFUN MAKE-OPTIMIZED-STD-READER-METHOD-FUNCTION
 186          ;; DEFUN MAKE-OPTIMIZED-STD-BOUNDP-METHOD-FUNCTION.
 187          ;; Since the actual functions have been moved by PURIFY
 188          ;; to memory not seen by GC, changing a pointer there
 189          ;; not only clobbers the last change but leaves a dangling
 190          ;; pointer invalid  after the next GC. Comments in low.lisp
 191          ;; indicate this code need do nothing. Setting the
 192          ;; function-name to NIL loses some info, and not changing
 193          ;; it loses some info of potential hacking value. So,
 194          ;; lets not do this...
 195          #+nil
 196          (let ((header (sb-kernel:%closure-function fcn)))
 197            (setf (sb-c::%function-name header) new-name))
 198
 199          ;; XXX Maybe add better scheme here someday.
 200          fcn)))
 201
 202 (defun intern-function-name (name)
 203   (cond ((symbolp name) name)
 204         ((listp name)
 205          (intern (let ((*package* *pcl-package*)
 206                        (*print-case* :upcase)
 207                        (*print-pretty* nil)
 208                        (*print-gensym* t))
 209                    (format nil "~S" name))
 210                  *pcl-package*))))
 211 \f
 212 ;;; FIXME: probably no longer needed after init
 213 (defmacro precompile-random-code-segments (&optional system)
 214   `(progn
 215      (eval-when (:compile-toplevel)
 216        (update-dispatch-dfuns)
 217        (compile-iis-functions nil))
 218      (precompile-function-generators ,system)
 219      (precompile-dfun-constructors ,system)
 220      (precompile-iis-functions ,system)
 221      (eval-when (:load-toplevel)
 222        (compile-iis-functions t))))
 223 \f
 224 ;;; This definition is for interpreted code.
 225 (defun pcl-instance-p (x)
 226   (typep (sb-kernel:layout-of x) 'wrapper))
 227
 228 ;;; We define this as STANDARD-INSTANCE, since we're going to clobber
 229 ;;; the layout with some standard-instance layout as soon as we make
 230 ;;; it, and we want the accessor to still be type-correct.
 231 (defstruct (standard-instance
 232             (:predicate nil)
 233             (:constructor %%allocate-instance--class ())
 234             (:copier nil)
 235             (:alternate-metaclass sb-kernel:instance cl:standard-class
 236                                   sb-kernel:make-standard-class))
 237   (slots nil))
 238
 239 ;;; Both of these operations "work" on structures, which allows the above
 240 ;;; weakening of STD-INSTANCE-P.
 241 (defmacro std-instance-slots (x) `(sb-kernel:%instance-ref ,x 1))
 242 (defmacro std-instance-wrapper (x) `(sb-kernel:%instance-layout ,x))
 243
 244 ;;; FIXME: These functions are called every place we do a
 245 ;;; CALL-NEXT-METHOD, and probably other places too. It's likely worth
 246 ;;; selectively optimizing them with DEFTRANSFORMs and stuff, rather
 247 ;;; than just indiscriminately expanding them inline everywhere.
 248 (declaim (inline get-slots get-slots-or-nil))
 249 (declaim (ftype (function (t) simple-vector) get-slots))
 250 (declaim (ftype (function (t) (or simple-vector null)) get-slots-or-nil))
 251 (defun get-slots (instance)
 252   (if (std-instance-p instance)
 253       (std-instance-slots instance)
 254       (fsc-instance-slots instance)))
 255 (defun get-slots-or-nil (instance)
 256   (when (pcl-instance-p instance)
 257     (get-slots instance)))
 258
 259 (defmacro built-in-or-structure-wrapper (x) `(sb-kernel:layout-of ,x))
 260
 261 (defmacro get-wrapper (inst)
 262   (once-only ((wrapper `(wrapper-of ,inst)))
 263     `(progn
 264        (aver (typep ,wrapper 'wrapper))
 265        ,wrapper)))
 266
 267 ;;; FIXME: could be an inline function or ordinary function (like many
 268 ;;; other things around here)
 269 (defmacro get-instance-wrapper-or-nil (inst)
 270   (once-only ((wrapper `(wrapper-of ,inst)))
 271     `(if (typep ,wrapper 'wrapper)
 272          ,wrapper
 273          nil)))
 274 \f
 275 ;;;; structure-instance stuff
 276 ;;;;
 277 ;;;; FIXME: Now that the code is SBCL-only, this extra layer of
 278 ;;;; abstraction around our native structure representation doesn't
 279 ;;;; seem to add anything useful, and could probably go away.
 280
 281 ;;; The definition of STRUCTURE-TYPE-P was moved to early-low.lisp.
 282
 283 (defun get-structure-dd (type)
 284   (sb-kernel:layout-info (sb-kernel:class-layout (cl:find-class type))))
 285
 286 (defun structure-type-included-type-name (type)
 287   (let ((include (sb-kernel::dd-include (get-structure-dd type))))
 288     (if (consp include)
 289         (car include)
 290         include)))
 291
 292 (defun structure-type-slot-description-list (type)
 293   (nthcdr (length (let ((include (structure-type-included-type-name type)))
 294                     (and include
 295                          (sb-kernel:dd-slots (get-structure-dd include)))))
 296           (sb-kernel:dd-slots (get-structure-dd type))))
 297
 298 (defun structure-slotd-name (slotd)
 299   (sb-kernel:dsd-name slotd))
 300
 301 (defun structure-slotd-accessor-symbol (slotd)
 302   (sb-kernel:dsd-accessor slotd))
 303
 304 (defun structure-slotd-reader-function (slotd)
 305   (fdefinition (sb-kernel:dsd-accessor slotd)))
 306
 307 (defun structure-slotd-writer-function (slotd)
 308   (unless (sb-kernel:dsd-read-only slotd)
 309     (fdefinition `(setf ,(sb-kernel:dsd-accessor slotd)))))
 310
 311 (defun structure-slotd-type (slotd)
 312   (sb-kernel:dsd-type slotd))
 313
 314 (defun structure-slotd-init-form (slotd)
 315   (sb-kernel::dsd-default slotd))