gmqcc.h

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2012
   3  *      Dale Weiler
   4  *
   5  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a copy of
   6  * this software and associated documentation files (the "Software"), to deal in
   7  * the Software without restriction, including without limitation the rights to
   8  * use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense, and/or sell copies
   9  * of the Software, and to permit persons to whom the Software is furnished to do
  10  * so, subject to the following conditions:
  11  *
  12  * The above copyright notice and this permission notice shall be included in all
  13  * copies or substantial portions of the Software.
  14  *
  15  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
  16  * IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
  17  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL THE
  18  * AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER
  19  * LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM,
  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 uintptr_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 #define TOKEN_DO       0
  93 #define TOKEN_ELSE     1
  94 #define TOKEN_IF       2
  95 #define TOKEN_WHILE    3
  96 #define TOKEN_BREAK    4
  97 #define TOKEN_CONTINUE 5
  98 #define TOKEN_RETURN   6
  99 #define TOKEN_GOTO     7
 100 #define TOKEN_FOR      8   // extension
 101 #define TOKEN_TYPEDEF  9   // extension
 102
 103 // ensure the token types are out of the
 104 // bounds of anyothers that may conflict.
 105 #define TOKEN_FLOAT    110
 106 #define TOKEN_VECTOR   111
 107 #define TOKEN_STRING   112
 108 #define TOKEN_ENTITY   113
 109 #define TOKEN_VOID     114
 110
 111 /*
 112  * Lexer state constants, these are numbers for where exactly in
 113  * the lexing the lexer is at. Or where it decided to stop if a lexer
 114  * error occurs.  These numbers must be > where the ascii-table ends
 115  * and > the last type token which is TOKEN_VOID
 116  */
 117 #define LEX_COMMENT    1128
 118 #define LEX_CHRLIT     1129
 119 #define LEX_STRLIT     1130
 120 #define LEX_IDENT      1131
 121
 122 int              lex_token  (struct lex_file *);
 123 void             lex_reset  (struct lex_file *);
 124 void             lex_close  (struct lex_file *);
 125 struct lex_file *lex_include(struct lex_file *, char *);
 126 struct lex_file *lex_open   (FILE *);
 127
 128 //===================================================================
 129 //========================== error.c ================================
 130 //===================================================================
 131 #define ERROR_LEX      (SHRT_MAX+0)
 132 #define ERROR_PARSE    (SHRT_MAX+1)
 133 #define ERROR_INTERNAL (SHRT_MAX+2)
 134 #define ERROR_COMPILER (SHRT_MAX+3)
 135 #define ERROR_PREPRO   (SHRT_MAX+4)
 136 int error(struct lex_file *, int, const char *, ...);
 137
 138 //===================================================================
 139 //========================== parse.c ================================
 140 //===================================================================
 141 int parse_gen(struct lex_file *);
 142
 143 //===================================================================
 144 //========================== typedef.c ==============================
 145 //===================================================================
 146 typedef struct typedef_node_t {
 147         char      *name;
 148 } typedef_node;
 149
 150 void          typedef_init();
 151 void          typedef_clear();
 152 typedef_node *typedef_find(const char *);
 153 int           typedef_add (struct lex_file *file, const char *, const char *);
 154
 155
 156 //===================================================================
 157 //=========================== util.c ================================
 158 //===================================================================
 159 void *util_memory_a(unsigned int, unsigned int, const char *);
 160 void  util_memory_d(void       *, unsigned int, const char *);
 161 char *util_strdup  (const char *);
 162 char *util_strrq   (char *);
 163 void  util_debug   (const char *, const char *, ...);
 164
 165 #ifdef NOTRACK
 166 #       define mem_a(x) malloc(x)
 167 #       define mem_d(x) free  (x)
 168 #else
 169 #       define mem_a(x) util_memory_a((x), __LINE__, __FILE__)
 170 #       define mem_d(x) util_memory_d((x), __LINE__, __FILE__)
 171 #endif
 172
 173 #define VECTOR_MAKE(T,N)                                                 \
 174     T*     N##_data      = NULL;                                         \
 175     long   N##_elements  = 0;                                            \
 176     long   N##_allocated = 0;                                            \
 177     int    N##_add(T element) {                                          \
 178         if (N##_elements == N##_allocated) {                             \
 179             if (N##_allocated == 0) {                                    \
 180                 N##_allocated = 12;                                      \
 181             } else {                                                     \
 182                 N##_allocated *= 2;                                      \
 183             }                                                            \
 184             void *temp = realloc(N##_data, (N##_allocated * sizeof(T))); \
 185             if  (!temp) {                                                \
 186                 free(temp);                                              \
 187                 return -1;                                               \
 188             }                                                            \
 189             N##_data = (T*)temp;                                         \
 190         }                                                                \
 191         N##_data[N##_elements] = element;                                \
 192         return   N##_elements++;                                         \
 193     }
 194
 195 //===================================================================
 196 //=========================== code.c ================================
 197 //===================================================================
 198 #define TYPE_VOID     0
 199 #define TYPE_STRING   1
 200 #define TYPE_FLOAT    2
 201 #define TYPE_VECTOR   3
 202 #define TYPE_ENTITY   4
 203 #define TYPE_FIELD    5
 204 #define TYPE_FUNCTION 6
 205 #define TYPE_POINTER  7
 206
 207 /*
 208  * Each paramater incerements by 3 since vector types hold
 209  * 3 components (x,y,z).
 210  */
 211 #define OFS_NULL      0
 212 #define OFS_RETURN    1
 213 #define OFS_PARM0     (OFS_RETURN+3)
 214 #define OFS_PARM1     (OFS_PARM0 +3)
 215 #define OFS_PARM2     (OFS_PARM1 +3)
 216 #define OFS_PARM3     (OFS_PARM2 +3)
 217 #define OFS_PARM4     (OFS_PARM3 +3)
 218 #define OFS_PARM5     (OFS_PARM4 +3)
 219 #define OFS_PARM6     (OFS_PARM5 +3)
 220 #define OFS_PARM7     (OFS_PARM6 +3)
 221
 222 typedef struct {
 223         uint16_t opcode;
 224
 225         /* operand 1 */
 226         union {
 227                 int16_t  s1; /* signed   */
 228                 uint16_t u1; /* unsigned */
 229         };
 230         /* operand 2 */
 231         union {
 232                 int16_t  s2; /* signed   */
 233                 uint16_t u2; /* unsigned */
 234         };
 235         /* operand 3 */
 236         union {
 237                 int16_t  s3; /* signed   */
 238                 uint16_t u3; /* unsigned */
 239         };
 240
 241         /*
 242          * This is the same as the structure in darkplaces
 243          * {
 244          *     unsigned short op;
 245          *     short          a,b,c;
 246          * }
 247          * But this one is more sane to work with, and the
 248          * type sizes are guranteed.
 249          */
 250 } prog_section_statement;
 251
 252 typedef struct {
 253         /* The types:
 254          * 0 = ev_void
 255          * 1 = ev_string
 256          * 2 = ev_float
 257          * 3 = ev_vector
 258          * 4 = ev_entity
 259          * 5 = ev_field
 260          * 6 = ev_function
 261          * 7 = ev_pointer -- engine only
 262          * 8 = ev_bad     -- engine only
 263          */
 264         uint16_t type;
 265         uint16_t offset;
 266         uint32_t name;
 267 } prog_section_both;
 268 typedef prog_section_both prog_section_def;
 269 typedef prog_section_both prog_section_field;
 270
 271 typedef struct {
 272         int32_t   entry;      /* in statement table for instructions  */
 273         uint32_t  firstlocal; /* First local in local table           */
 274         uint32_t  locals;     /* Total ints of params + locals        */
 275         uint32_t  profile;    /* Always zero (engine uses this)       */
 276         uint32_t  name;       /* name of function in string table     */
 277         uint32_t  file;       /* file of the source file              */
 278         uint32_t  nargs;      /* number of arguments                  */
 279         uint8_t   argsize[8]; /* size of arguments (keep 8 always?)   */
 280 } prog_section_function;
 281
 282 /*
 283  * Instructions
 284  * These are the external instructions supported by the interperter
 285  * this is what things compile to (from the C code).
 286  */
 287 enum {
 288         INSTR_DONE,
 289         INSTR_MUL_F,
 290         INSTR_MUL_V,
 291         INSTR_MUL_FV,
 292         INSTR_MUL_VF,
 293         INSTR_DIV_F,
 294         INSTR_ADD_F,
 295         INSTR_ADD_V,
 296         INSTR_SUB_F,
 297         INSTR_SUB_V,
 298         INSTR_EQ_F,
 299         INSTR_EQ_V,
 300         INSTR_EQ_S,
 301         INSTR_EQ_E,
 302         INSTR_EQ_FNC,
 303         INSTR_NE_F,
 304         INSTR_NE_V,
 305         INSTR_NE_S,
 306         INSTR_NE_E,
 307         INSTR_NE_FNC,
 308         INSTR_LE,
 309         INSTR_GE,
 310         INSTR_LT,
 311         INSTR_GT,
 312         INSTR_LOAD_F,
 313         INSTR_LOAD_V,
 314         INSTR_LOAD_S,
 315         INSTR_LOAD_ENT,
 316         INSTR_LOAD_FLD,
 317         INSTR_LOAD_FNC,
 318         INSTR_ADDRESS,
 319         INSTR_STORE_F,
 320         INSTR_STORE_V,
 321         INSTR_STORE_S,
 322         INSTR_STORE_ENT,
 323         INSTR_STORE_FLD,
 324         INSTR_STORE_FNC,
 325         INSTR_STOREP_F,
 326         INSTR_STOREP_V,
 327         INSTR_STOREP_S,
 328         INSTR_STOREP_ENT,
 329         INSTR_STOREP_FLD,
 330         INSTR_STOREP_FNC,
 331         INSTR_RETURN,
 332         INSTR_NOT_F,
 333         INSTR_NOT_V,
 334         INSTR_NOT_S,
 335         INSTR_NOT_ENT,
 336         INSTR_NOT_FNC,
 337         INSTR_IF,
 338         INSTR_IFNOT,
 339         INSTR_CALL0,
 340         INSTR_CALL1,
 341         INSTR_CALL2,
 342         INSTR_CALL3,
 343         INSTR_CALL4,
 344         INSTR_CALL5,
 345         INSTR_CALL6,
 346         INSTR_CALL7,
 347         INSTR_CALL8,
 348         INSTR_STATE,
 349         INSTR_GOTO,
 350         INSTR_AND,
 351         INSTR_OR,
 352         INSTR_BITAND,
 353         INSTR_BITOR
 354 };
 355
 356 /*
 357  * The symbols below are created by the following
 358  * expanded macros:
 359  *
 360  * VECTOR_MAKE(prog_section_statement, code_statements);
 361  * VECTOR_MAKE(prog_section_def,       code_defs      );
 362  * VECTOR_MAKE(prog_section_field,     code_fields    );
 363  * VECTOR_MAKE(prog_section_function,  code_functions );
 364  * VECTOR_MAKE(int,                    code_globals   );
 365  * VECTOR_MAKE(char,                   code_strings   );
 366  */
 367 int         code_statements_add(prog_section_statement);
 368 int         code_defs_add     (prog_section_def);
 369 int         code_fields_add   (prog_section_field);
 370 int         code_functions_add(prog_section_function);
 371 int         code_globals_add  (int);
 372 int         code_strings_add  (char);
 373 extern long code_statements_elements;
 374 extern long code_strings_elements;
 375 extern long code_globals_elements;
 376 extern long code_functions_elements;
 377 extern long code_fields_elements;
 378 extern long code_defs_elements;
 379
 380 /*
 381  * code_write -- writes out the compiled file
 382  * code_init  -- prepares the code file
 383  */
 384 void code_write ();
 385 void code_init  ();
 386
 387 //===================================================================
 388 //========================= assembler.c =============================
 389 //===================================================================
 390 void asm_init (const char *, FILE **);
 391 void asm_close(FILE *);
 392 void asm_parse(FILE *);
 393 #endif