gmqcc.h

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2012
   3  *     Dale Weiler
   4  *
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   6  * this software and associated documentation files (the "Software"), to deal in
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  11  *
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  20  * OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN THE
  21  * SOFTWARE.
  22  */
  23 #ifndef GMQCC_HDR
  24 #define GMQCC_HDR
  25 #include <limits.h>
  26 #include <stdlib.h>
  27 #include <string.h>
  28 #include <stdio.h>
  29 #include <ctype.h>
  30 /*
  31  * stdint.h and inttypes.h -less subset
  32  * for systems that don't have it, which we must
  33  * assume is all systems. (int8_t not required)
  34  */
  35 #if   CHAR_MIN  == -128
  36     typedef unsigned char  uint8_t; /* same as below */
  37 #elif SCHAR_MIN == -128
  38     typedef unsigned char  uint8_t; /* same as above */
  39 #endif
  40 #if   SHRT_MAX  == 0x7FFF
  41     typedef short          int16_t;
  42     typedef unsigned short uint16_t;
  43 #elif INT_MAX   == 0x7FFF
  44     typedef int            int16_t;
  45     typedef unsigned int   uint16_t;
  46 #endif
  47 #if   INT_MAX   == 0x7FFFFFFF
  48     typedef int            int32_t;
  49     typedef unsigned int   uint32_t;
  50 #elif LONG_MAX  == 0x7FFFFFFF
  51     typedef long           int32_t;
  52     typedef unsigned long  uint32_t;
  53 #endif
  54 #ifdef _LP64 /* long pointer == 64 */
  55     typedef unsigned long  uintptr_t;
  56     typedef long           intptr_t;
  57 #else
  58     typedef unsigned int   uintptr_t;
  59     typedef int            intptr_t;
  60 #endif
  61 /* Ensure type sizes are correct: */
  62 typedef char uint8_size_is_correct  [sizeof(uint8_t)  == 1?1:-1];
  63 typedef char uint16_size_if_correct [sizeof(uint16_t) == 2?1:-1];
  64 typedef char uint32_size_is_correct [sizeof(uint32_t) == 4?1:-1];
  65 typedef char int8_size_is_correct   [sizeof(int8_t)   == 1?1:-1];
  66 typedef char int16_size_if_correct  [sizeof(int16_t)  == 2?1:-1];
  67 typedef char int32_size_is_correct  [sizeof(int32_t)  == 4?1:-1];
  68 /* intptr_t / uintptr_t correct size check */
  69 typedef char uintptr_size_is_correct[sizeof(intptr_t) == sizeof(int*)?1:-1];
  70 typedef char intptr_size_is_correct [sizeof(uintptr_t)== sizeof(int*)?1:-1];
  71
  72 //===================================================================
  73 //============================ lex.c ================================
  74 //===================================================================
  75 struct lex_file {
  76     FILE *file;        /* file handler */
  77     char *name;        /* name of file */
  78     char  peek  [5];
  79     char  lastok[8192];
  80
  81     int   last;    /* last token                   */
  82     int   current; /* current token                */
  83     int   length;  /* bytes left to parse          */
  84     int   size;    /* never changes (size of file) */
  85     int   line;    /* what line are we on?         */
  86 };
  87
  88 /*
  89  * It's important that this table never exceed 32 keywords, the ascii
  90  * table starts at 33 (and we don't want conflicts)
  91  */
  92 enum {
  93     TOKEN_DO       ,
  94     TOKEN_ELSE     ,
  95     TOKEN_IF       ,
  96     TOKEN_WHILE    ,
  97     TOKEN_BREAK    ,
  98     TOKEN_CONTINUE ,
  99     TOKEN_RETURN   ,
 100     TOKEN_GOTO     ,
 101     TOKEN_FOR      ,   // extension
 102     TOKEN_TYPEDEF  ,   // extension
 103
 104     // ensure the token types are out of the
 105     // bounds of anyothers that may conflict.
 106     TOKEN_FLOAT    = 110,
 107     TOKEN_VECTOR        ,
 108     TOKEN_STRING        ,
 109     TOKEN_ENTITY        ,
 110     TOKEN_VOID
 111 };
 112
 113 /*
 114  * Lexer state constants, these are numbers for where exactly in
 115  * the lexing the lexer is at. Or where it decided to stop if a lexer
 116  * error occurs.  These numbers must be > where the ascii-table ends
 117  * and > the last type token which is TOKEN_VOID
 118  */
 119 enum {
 120     LEX_COMMENT = 1128,
 121     LEX_CHRLIT        ,
 122     LEX_STRLIT        ,
 123     LEX_IDENT
 124 };
 125
 126 int              lex_token  (struct lex_file *);
 127 void             lex_reset  (struct lex_file *);
 128 void             lex_close  (struct lex_file *);
 129 struct lex_file *lex_include(struct lex_file *, char *);
 130 struct lex_file *lex_open   (FILE *);
 131
 132 //===================================================================
 133 //========================== error.c ================================
 134 //===================================================================
 135 #define ERROR_LEX      (SHRT_MAX+0)
 136 #define ERROR_PARSE    (SHRT_MAX+1)
 137 #define ERROR_INTERNAL (SHRT_MAX+2)
 138 #define ERROR_COMPILER (SHRT_MAX+3)
 139 #define ERROR_PREPRO   (SHRT_MAX+4)
 140 int error(struct lex_file *, int, const char *, ...);
 141
 142 //===================================================================
 143 //========================== parse.c ================================
 144 //===================================================================
 145 int parse_gen(struct lex_file *);
 146
 147 //===================================================================
 148 //========================== typedef.c ==============================
 149 //===================================================================
 150 typedef struct typedef_node_t {
 151     char      *name;
 152 } typedef_node;
 153
 154 void          typedef_init();
 155 void          typedef_clear();
 156 typedef_node *typedef_find(const char *);
 157 int           typedef_add (struct lex_file *file, const char *, const char *);
 158
 159
 160 //===================================================================
 161 //=========================== util.c ================================
 162 //===================================================================
 163 void *util_memory_a  (unsigned int, unsigned int, const char *);
 164 void  util_memory_d  (void       *, unsigned int, const char *);
 165 void  util_meminfo   ();
 166
 167 char *util_strdup    (const char *);
 168 char *util_strrq     (char *);
 169 char *util_strrnl    (char *);
 170 void  util_debug     (const char *, const char *, ...);
 171 int   util_getline   (char **, size_t *, FILE *);
 172 void  util_endianswap(void *, int, int);
 173
 174 uint32_t util_crc32(const char *, int, register const short);
 175
 176 #ifdef NOTRACK
 177 #    define mem_a(x) malloc(x)
 178 #    define mem_d(x) free  (x)
 179 #else
 180 #    define mem_a(x) util_memory_a((x), __LINE__, __FILE__)
 181 #    define mem_d(x) util_memory_d((x), __LINE__, __FILE__)
 182 #endif
 183
 184 #define VECTOR_MAKE(T,N)                                                 \
 185     T*     N##_data      = NULL;                                         \
 186     long   N##_elements  = 0;                                            \
 187     long   N##_allocated = 0;                                            \
 188     int    N##_add(T element) {                                          \
 189         if (N##_elements == N##_allocated) {                             \
 190             if (N##_allocated == 0) {                                    \
 191                 N##_allocated = 12;                                      \
 192             } else {                                                     \
 193                 N##_allocated *= 2;                                      \
 194             }                                                            \
 195             void *temp = mem_a(N##_allocated * sizeof(T));               \
 196             if  (!temp) {                                                \
 197                 mem_d(temp);                                             \
 198                 return -1;                                               \
 199             }                                                            \
 200             memcpy(temp, N##_data, (N##_elements * sizeof(T)));          \
 201             mem_d(N##_data);                                             \
 202             N##_data = (T*)temp;                                         \
 203         }                                                                \
 204         N##_data[N##_elements] = element;                                \
 205         return   N##_elements++;                                         \
 206     }
 207
 208 //===================================================================
 209 //=========================== code.c ================================
 210 //===================================================================
 211 enum {
 212     TYPE_VOID     ,
 213     TYPE_STRING   ,
 214     TYPE_FLOAT    ,
 215     TYPE_VECTOR   ,
 216     TYPE_ENTITY   ,
 217     TYPE_FIELD    ,
 218     TYPE_FUNCTION ,
 219     TYPE_POINTER
 220 };
 221
 222 /*
 223  * Each paramater incerements by 3 since vector types hold
 224  * 3 components (x,y,z).
 225  */
 226 #define OFS_NULL      0
 227 #define OFS_RETURN    1
 228 #define OFS_PARM0     (OFS_RETURN+3)
 229 #define OFS_PARM1     (OFS_PARM0 +3)
 230 #define OFS_PARM2     (OFS_PARM1 +3)
 231 #define OFS_PARM3     (OFS_PARM2 +3)
 232 #define OFS_PARM4     (OFS_PARM3 +3)
 233 #define OFS_PARM5     (OFS_PARM4 +3)
 234 #define OFS_PARM6     (OFS_PARM5 +3)
 235 #define OFS_PARM7     (OFS_PARM6 +3)
 236
 237 typedef struct {
 238     uint16_t opcode;
 239
 240     /* operand 1 */
 241     union {
 242         int16_t  s1; /* signed   */
 243         uint16_t u1; /* unsigned */
 244     };
 245     /* operand 2 */
 246     union {
 247         int16_t  s2; /* signed   */
 248         uint16_t u2; /* unsigned */
 249     };
 250     /* operand 3 */
 251     union {
 252         int16_t  s3; /* signed   */
 253         uint16_t u3; /* unsigned */
 254     };
 255
 256     /*
 257      * This is the same as the structure in darkplaces
 258      * {
 259      *     unsigned short op;
 260      *     short          a,b,c;
 261      * }
 262      * But this one is more sane to work with, and the
 263      * type sizes are guranteed.
 264      */
 265 } prog_section_statement;
 266
 267 typedef struct {
 268     /* The types:
 269      * 0 = ev_void
 270      * 1 = ev_string
 271      * 2 = ev_float
 272      * 3 = ev_vector
 273      * 4 = ev_entity
 274      * 5 = ev_field
 275      * 6 = ev_function
 276      * 7 = ev_pointer -- engine only
 277      * 8 = ev_bad     -- engine only
 278      */
 279     uint16_t type;
 280     uint16_t offset;
 281     uint32_t name;
 282 } prog_section_both;
 283 typedef prog_section_both prog_section_def;
 284 typedef prog_section_both prog_section_field;
 285
 286 typedef struct {
 287     int32_t   entry;      /* in statement table for instructions  */
 288     uint32_t  firstlocal; /* First local in local table           */
 289     uint32_t  locals;     /* Total ints of params + locals        */
 290     uint32_t  profile;    /* Always zero (engine uses this)       */
 291     uint32_t  name;       /* name of function in string table     */
 292     uint32_t  file;       /* file of the source file              */
 293     uint32_t  nargs;      /* number of arguments                  */
 294     uint8_t   argsize[8]; /* size of arguments (keep 8 always?)   */
 295 } prog_section_function;
 296
 297 /*
 298  * Instructions
 299  * These are the external instructions supported by the interperter
 300  * this is what things compile to (from the C code).
 301  */
 302 enum {
 303     INSTR_DONE,
 304     INSTR_MUL_F,
 305     INSTR_MUL_V,
 306     INSTR_MUL_FV,
 307     INSTR_MUL_VF,
 308     INSTR_DIV_F,
 309     INSTR_ADD_F,
 310     INSTR_ADD_V,
 311     INSTR_SUB_F,
 312     INSTR_SUB_V,
 313     INSTR_EQ_F,
 314     INSTR_EQ_V,
 315     INSTR_EQ_S,
 316     INSTR_EQ_E,
 317     INSTR_EQ_FNC,
 318     INSTR_NE_F,
 319     INSTR_NE_V,
 320     INSTR_NE_S,
 321     INSTR_NE_E,
 322     INSTR_NE_FNC,
 323     INSTR_LE,
 324     INSTR_GE,
 325     INSTR_LT,
 326     INSTR_GT,
 327     INSTR_LOAD_F,
 328     INSTR_LOAD_V,
 329     INSTR_LOAD_S,
 330     INSTR_LOAD_ENT,
 331     INSTR_LOAD_FLD,
 332     INSTR_LOAD_FNC,
 333     INSTR_ADDRESS,
 334     INSTR_STORE_F,
 335     INSTR_STORE_V,
 336     INSTR_STORE_S,
 337     INSTR_STORE_ENT,
 338     INSTR_STORE_FLD,
 339     INSTR_STORE_FNC,
 340     INSTR_STOREP_F,
 341     INSTR_STOREP_V,
 342     INSTR_STOREP_S,
 343     INSTR_STOREP_ENT,
 344     INSTR_STOREP_FLD,
 345     INSTR_STOREP_FNC,
 346     INSTR_RETURN,
 347     INSTR_NOT_F,
 348     INSTR_NOT_V,
 349     INSTR_NOT_S,
 350     INSTR_NOT_ENT,
 351     INSTR_NOT_FNC,
 352     INSTR_IF,
 353     INSTR_IFNOT,
 354     INSTR_CALL0,
 355     INSTR_CALL1,
 356     INSTR_CALL2,
 357     INSTR_CALL3,
 358     INSTR_CALL4,
 359     INSTR_CALL5,
 360     INSTR_CALL6,
 361     INSTR_CALL7,
 362     INSTR_CALL8,
 363     INSTR_STATE,
 364     INSTR_GOTO,
 365     INSTR_AND,
 366     INSTR_OR,
 367     INSTR_BITAND,
 368     INSTR_BITOR
 369 };
 370
 371 /*
 372  * The symbols below are created by the following
 373  * expanded macros:
 374  *
 375  * VECTOR_MAKE(prog_section_statement, code_statements);
 376  * VECTOR_MAKE(prog_section_def,       code_defs      );
 377  * VECTOR_MAKE(prog_section_field,     code_fields    );
 378  * VECTOR_MAKE(prog_section_function,  code_functions );
 379  * VECTOR_MAKE(int,                    code_globals   );
 380  * VECTOR_MAKE(char,                   code_chars     );
 381  */
 382 int         code_statements_add(prog_section_statement);
 383 int         code_defs_add      (prog_section_def);
 384 int         code_fields_add    (prog_section_field);
 385 int         code_functions_add (prog_section_function);
 386 int         code_globals_add   (int);
 387 int         code_chars_add     (char);
 388 int         code_strings_add   (const char *); /* function wrapping code_chars_add */
 389 extern long code_statements_elements;
 390 extern long code_chars_elements;
 391 extern long code_globals_elements;
 392 extern long code_functions_elements;
 393 extern long code_fields_elements;
 394 extern long code_defs_elements;
 395
 396 /*
 397  * code_write -- writes out the compiled file
 398  * code_init  -- prepares the code file
 399  */
 400 void code_write ();
 401 void code_init  ();
 402
 403 //===================================================================
 404 //========================= assembler.c =============================
 405 //===================================================================
 406 static const struct {
 407     const char  *m; /* menomic     */
 408     const size_t o; /* operands    */
 409     const size_t l; /* menomic len */
 410 } const asm_instr[] = {
 411     [INSTR_DONE]       = { "DONE"      , 1, 4 },
 412     [INSTR_MUL_F]      = { "MUL_F"     , 3, 5 },
 413     [INSTR_MUL_V]      = { "MUL_V"     , 3, 5 },
 414     [INSTR_MUL_FV]     = { "MUL_FV"    , 3, 6 },
 415     [INSTR_MUL_VF]     = { "MUL_VF"    , 3, 6 },
 416     [INSTR_DIV_F]      = { "DIV"       , 0, 3 },
 417     [INSTR_ADD_F]      = { "ADD_F"     , 3, 5 },
 418     [INSTR_ADD_V]      = { "ADD_V"     , 3, 5 },
 419     [INSTR_SUB_F]      = { "SUB_F"     , 3, 5 },
 420     [INSTR_SUB_V]      = { "DUB_V"     , 3, 5 },
 421     [INSTR_EQ_F]       = { "EQ_F"      , 0, 4 },
 422     [INSTR_EQ_V]       = { "EQ_V"      , 0, 4 },
 423     [INSTR_EQ_S]       = { "EQ_S"      , 0, 4 },
 424     [INSTR_EQ_E]       = { "EQ_E"      , 0, 4 },
 425     [INSTR_EQ_FNC]     = { "ES_FNC"    , 0, 6 },
 426     [INSTR_NE_F]       = { "NE_F"      , 0, 4 },
 427     [INSTR_NE_V]       = { "NE_V"      , 0, 4 },
 428     [INSTR_NE_S]       = { "NE_S"      , 0, 4 },
 429     [INSTR_NE_E]       = { "NE_E"      , 0, 4 },
 430     [INSTR_NE_FNC]     = { "NE_FNC"    , 0, 6 },
 431     [INSTR_LE]         = { "LE"        , 0, 2 },
 432     [INSTR_GE]         = { "GE"        , 0, 2 },
 433     [INSTR_LT]         = { "LT"        , 0, 2 },
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 478
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