core/bootstrap/primitives.factor

   1 ! Copyright (C) 2004, 2009 Slava Pestov.
   2 ! See http://factorcode.org/license.txt for BSD license.
   3 USING: alien arrays byte-arrays generic hashtables
   4 hashtables.private io kernel math math.private math.order
   5 namespaces make parser sequences strings vectors words
   6 quotations assocs layouts classes classes.builtin classes.tuple
   7 classes.tuple.private kernel.private vocabs vocabs.loader
   8 source-files definitions slots classes.union
   9 classes.intersection classes.predicate compiler.units
  10 bootstrap.image.private io.files accessors combinators ;
  11 IN: bootstrap.primitives
  12
  13 "Creating primitives and basic runtime structures..." print flush
  14
  15 H{ } clone sub-primitives set
  16
  17 "vocab:bootstrap/syntax.factor" parse-file
  18
  19 "vocab:cpu/" architecture get {
  20     { "x86.32" "x86/32" }
  21     { "winnt-x86.64" "x86/64/winnt" }
  22     { "unix-x86.64" "x86/64/unix" }
  23     { "linux-ppc" "ppc/linux" }
  24     { "macosx-ppc" "ppc/macosx" }
  25     { "arm" "arm" }
  26 } ?at [ "Bad architecture: " prepend throw ] unless
  27 "/bootstrap.factor" 3append parse-file
  28
  29 "vocab:bootstrap/layouts/layouts.factor" parse-file
  30
  31 ! Now we have ( syntax-quot arch-quot layouts-quot ) on the stack
  32
  33 ! Bring up a bare cross-compiling vocabulary.
  34 "syntax" vocab vocab-words bootstrap-syntax set {
  35     dictionary
  36     new-classes
  37     changed-definitions changed-generics changed-effects
  38     outdated-generics forgotten-definitions
  39     root-cache source-files update-map implementors-map
  40 } [ H{ } clone swap set ] each
  41
  42 init-caches
  43
  44 ! Vocabulary for slot accessors
  45 "accessors" create-vocab drop
  46
  47 dummy-compiler compiler-impl set
  48
  49 call( -- )
  50 call( -- )
  51 call( -- )
  52
  53 ! After we execute bootstrap/layouts
  54 num-types get f <array> builtins set
  55
  56 bootstrapping? on
  57
  58 ! Create some empty vocabs where the below primitives and
  59 ! classes will go
  60 {
  61     "alien"
  62     "alien.accessors"
  63     "alien.libraries"
  64     "arrays"
  65     "byte-arrays"
  66     "classes.private"
  67     "classes.tuple"
  68     "classes.tuple.private"
  69     "classes.predicate"
  70     "compiler.units"
  71     "continuations.private"
  72     "generic.single"
  73     "generic.single.private"
  74     "growable"
  75     "hashtables"
  76     "hashtables.private"
  77     "io"
  78     "io.files"
  79     "io.files.private"
  80     "io.streams.c"
  81     "locals.backend"
  82     "kernel"
  83     "kernel.private"
  84     "math"
  85     "math.parser.private"
  86     "math.private"
  87     "memory"
  88     "memory.private"
  89     "quotations"
  90     "quotations.private"
  91     "sbufs"
  92     "sbufs.private"
  93     "scratchpad"
  94     "sequences"
  95     "sequences.private"
  96     "slots.private"
  97     "strings"
  98     "strings.private"
  99     "system"
 100     "system.private"
 101     "threads.private"
 102     "tools.profiler.private"
 103     "words"
 104     "vectors"
 105     "vectors.private"
 106 } [ create-vocab drop ] each
 107
 108 ! Builtin classes
 109 : lookup-type-number ( word -- n )
 110     global [ target-word ] bind type-number ;
 111
 112 : register-builtin ( class -- )
 113     [ dup lookup-type-number "type" set-word-prop ]
 114     [ dup "type" word-prop builtins get set-nth ]
 115     [ f f f builtin-class define-class ]
 116     tri ;
 117
 118 : prepare-slots ( slots -- slots' )
 119     [ [ dup pair? [ first2 create ] when ] map ] map ;
 120
 121 : define-builtin-slots ( class slots -- )
 122     prepare-slots make-slots 1 finalize-slots
 123     [ "slots" set-word-prop ] [ define-accessors ] 2bi ;
 124
 125 : define-builtin ( symbol slotspec -- )
 126     [ [ define-builtin-predicate ] keep ] dip define-builtin-slots ;
 127
 128 "fixnum" "math" create register-builtin
 129 "bignum" "math" create register-builtin
 130 "tuple" "kernel" create register-builtin
 131 "float" "math" create register-builtin
 132 "f" "syntax" lookup register-builtin
 133 "array" "arrays" create register-builtin
 134 "wrapper" "kernel" create register-builtin
 135 "callstack" "kernel" create register-builtin
 136 "string" "strings" create register-builtin
 137 "quotation" "quotations" create register-builtin
 138 "dll" "alien" create register-builtin
 139 "alien" "alien" create register-builtin
 140 "word" "words" create register-builtin
 141 "byte-array" "byte-arrays" create register-builtin
 142
 143 ! We need this before defining c-ptr below
 144 "f" "syntax" lookup { } define-builtin
 145
 146 "f" "syntax" create [ not ] "predicate" set-word-prop
 147 "f?" "syntax" vocab-words delete-at
 148
 149 ! Some unions
 150 "c-ptr" "alien" create [
 151     "alien" "alien" lookup ,
 152     "f" "syntax" lookup ,
 153     "byte-array" "byte-arrays" lookup ,
 154 ] { } make define-union-class
 155
 156 ! A predicate class used for declarations
 157 "array-capacity" "sequences.private" create
 158 "fixnum" "math" lookup
 159 [
 160     [ dup 0 fixnum>= ] %
 161     bootstrap-max-array-capacity <fake-bignum> [ fixnum<= ] curry ,
 162     [ [ drop f ] if ] %
 163 ] [ ] make
 164 define-predicate-class
 165
 166 "array-capacity" "sequences.private" lookup
 167 [ >fixnum ] bootstrap-max-array-capacity <fake-bignum> [ fixnum-bitand ] curry append
 168 "coercer" set-word-prop
 169
 170 ! Catch-all class for providing a default method.
 171 "object" "kernel" create
 172 [ f f { } intersection-class define-class ]
 173 [ [ drop t ] "predicate" set-word-prop ]
 174 bi
 175
 176 "object?" "kernel" vocab-words delete-at
 177
 178 ! Class of objects with object tag
 179 "hi-tag" "kernel.private" create
 180 builtins get num-tags get tail define-union-class
 181
 182 ! Empty class with no instances
 183 "null" "kernel" create
 184 [ f { } f union-class define-class ]
 185 [ [ drop f ] "predicate" set-word-prop ]
 186 bi
 187
 188 "null?" "kernel" vocab-words delete-at
 189
 190 "fixnum" "math" create { } define-builtin
 191 "fixnum" "math" create ">fixnum" "math" create 1quotation "coercer" set-word-prop
 192
 193 "bignum" "math" create { } define-builtin
 194 "bignum" "math" create ">bignum" "math" create 1quotation "coercer" set-word-prop
 195
 196 "float" "math" create { } define-builtin
 197 "float" "math" create ">float" "math" create 1quotation "coercer" set-word-prop
 198
 199 "array" "arrays" create {
 200     { "length" { "array-capacity" "sequences.private" } read-only }
 201 } define-builtin
 202
 203 "wrapper" "kernel" create {
 204     { "wrapped" read-only }
 205 } define-builtin
 206
 207 "string" "strings" create {
 208     { "length" { "array-capacity" "sequences.private" } read-only }
 209     "aux"
 210 } define-builtin
 211
 212 "quotation" "quotations" create {
 213     { "array" { "array" "arrays" } read-only }
 214     { "compiled" read-only }
 215     "cached-effect"
 216     "cache-counter"
 217 } define-builtin
 218
 219 "dll" "alien" create {
 220     { "path" { "byte-array" "byte-arrays" } read-only }
 221 } define-builtin
 222
 223 "alien" "alien" create {
 224     { "underlying" { "c-ptr" "alien" } read-only }
 225     "expired"
 226 } define-builtin
 227
 228 "word" "words" create {
 229     { "hashcode" { "fixnum" "math" } }
 230     "name"
 231     "vocabulary"
 232     { "def" { "quotation" "quotations" } initial: [ ] }
 233     "props"
 234     { "direct-entry-def" }
 235     { "counter" { "fixnum" "math" } }
 236     { "sub-primitive" read-only }
 237 } define-builtin
 238
 239 "byte-array" "byte-arrays" create {
 240     { "length" { "array-capacity" "sequences.private" } read-only }
 241 } define-builtin
 242
 243 "callstack" "kernel" create { } define-builtin
 244
 245 "tuple" "kernel" create
 246 [ { } define-builtin ]
 247 [ define-tuple-layout ]
 248 bi
 249
 250 ! Create special tombstone values
 251 "tombstone" "hashtables.private" create
 252 tuple
 253 { "state" } define-tuple-class
 254
 255 "((empty))" "hashtables.private" create
 256 "tombstone" "hashtables.private" lookup f
 257 2array >tuple 1quotation (( -- value )) define-inline
 258
 259 "((tombstone))" "hashtables.private" create
 260 "tombstone" "hashtables.private" lookup t
 261 2array >tuple 1quotation (( -- value )) define-inline
 262
 263 ! Some tuple classes
 264 "curry" "kernel" create
 265 tuple
 266 {
 267     { "obj" read-only }
 268     { "quot" read-only }
 269 } prepare-slots define-tuple-class
 270
 271 "curry" "kernel" lookup
 272 {
 273     [ f "inline" set-word-prop ]
 274     [ make-flushable ]
 275     [ ]
 276     [
 277         [
 278             callable instance-check-quot %
 279             tuple-layout ,
 280             \ <tuple-boa> ,
 281         ] [ ] make
 282     ]
 283 } cleave
 284 (( obj quot -- curry )) define-declared
 285
 286 "compose" "kernel" create
 287 tuple
 288 {
 289     { "first" read-only }
 290     { "second" read-only }
 291 } prepare-slots define-tuple-class
 292
 293 "compose" "kernel" lookup
 294 {
 295     [ f "inline" set-word-prop ]
 296     [ make-flushable ]
 297     [ ]
 298     [
 299         [
 300             callable instance-check-quot [ dip ] curry %
 301             callable instance-check-quot %
 302             tuple-layout ,
 303             \ <tuple-boa> ,
 304         ] [ ] make
 305     ]
 306 } cleave
 307 (( quot1 quot2 -- compose )) define-declared
 308
 309 ! Sub-primitive words
 310 : make-sub-primitive ( word vocab effect -- )
 311     [ create dup 1quotation ] dip define-declared ;
 312
 313 {
 314     { "(execute)" "kernel.private" (( word -- )) }
 315     { "(call)" "kernel.private" (( quot -- )) }
 316     { "both-fixnums?" "math.private" (( x y -- ? )) }
 317     { "fixnum+fast" "math.private" (( x y -- z )) }
 318     { "fixnum-fast" "math.private" (( x y -- z )) }
 319     { "fixnum*fast" "math.private" (( x y -- z )) }
 320     { "fixnum-bitand" "math.private" (( x y -- z )) }
 321     { "fixnum-bitor" "math.private" (( x y -- z )) }
 322     { "fixnum-bitxor" "math.private" (( x y -- z )) }
 323     { "fixnum-bitnot" "math.private" (( x -- y )) }
 324     { "fixnum-mod" "math.private" (( x y -- z )) }
 325     { "fixnum-shift-fast" "math.private" (( x y -- z )) }
 326     { "fixnum/i-fast" "math.private" (( x y -- z )) }
 327     { "fixnum/mod-fast" "math.private" (( x y -- z w )) }
 328     { "fixnum<" "math.private" (( x y -- ? )) }
 329     { "fixnum<=" "math.private" (( x y -- z )) }
 330     { "fixnum>" "math.private" (( x y -- ? )) }
 331     { "fixnum>=" "math.private" (( x y -- ? )) }
 332     { "drop" "kernel" (( x -- )) }
 333     { "2drop" "kernel" (( x y -- )) }
 334     { "3drop" "kernel" (( x y z -- )) }
 335     { "dup" "kernel" (( x -- x x )) }
 336     { "2dup" "kernel" (( x y -- x y x y )) }
 337     { "3dup" "kernel" (( x y z -- x y z x y z )) }
 338     { "rot" "kernel" (( x y z -- y z x )) }
 339     { "-rot" "kernel" (( x y z -- z x y )) }
 340     { "dupd" "kernel" (( x y -- x x y )) }
 341     { "swapd" "kernel" (( x y z -- y x z )) }
 342     { "nip" "kernel" (( x y -- y )) }
 343     { "2nip" "kernel" (( x y z -- z )) }
 344     { "tuck" "kernel" (( x y -- y x y )) }
 345     { "over" "kernel" (( x y -- x y x )) }
 346     { "pick" "kernel" (( x y z -- x y z x )) }
 347     { "swap" "kernel" (( x y -- y x )) }
 348     { "eq?" "kernel" (( obj1 obj2 -- ? )) }
 349     { "tag" "kernel.private" (( object -- n )) }
 350     { "slot" "slots.private" (( obj m -- value )) }
 351     { "get-local" "locals.backend" (( n -- obj )) }
 352     { "load-local" "locals.backend" (( obj -- )) }
 353     { "drop-locals" "locals.backend" (( n -- )) }
 354     { "mega-cache-lookup" "generic.single.private" (( methods index cache -- )) }
 355 } [ first3 make-sub-primitive ] each
 356
 357 ! Primitive words
 358 : make-primitive ( word vocab n effect -- )
 359     [
 360         [ create dup reset-word ] dip
 361         [ do-primitive ] curry
 362     ] dip define-declared ;
 363
 364 {
 365     { "bignum>fixnum" "math.private" (( x -- y )) }
 366     { "float>fixnum" "math.private" (( x -- y )) }
 367     { "fixnum>bignum" "math.private" (( x -- y )) }
 368     { "float>bignum" "math.private" (( x -- y )) }
 369     { "fixnum>float" "math.private" (( x -- y )) }
 370     { "bignum>float" "math.private" (( x -- y )) }
 371     { "(string>float)" "math.parser.private" (( str -- n/f )) }
 372     { "(float>string)" "math.parser.private" (( n -- str )) }
 373     { "float>bits" "math" (( x -- n )) }
 374     { "double>bits" "math" (( x -- n )) }
 375     { "bits>float" "math" (( n -- x )) }
 376     { "bits>double" "math" (( n -- x )) }
 377     { "fixnum+" "math.private" (( x y -- z )) }
 378     { "fixnum-" "math.private" (( x y -- z )) }
 379     { "fixnum*" "math.private" (( x y -- z )) }
 380     { "fixnum/i" "math.private" (( x y -- z )) }
 381     { "fixnum/mod" "math.private" (( x y -- z w )) }
 382     { "fixnum-shift" "math.private" (( x y -- z )) }
 383     { "bignum=" "math.private" (( x y -- ? )) }
 384     { "bignum+" "math.private" (( x y -- z )) }
 385     { "bignum-" "math.private" (( x y -- z )) }
 386     { "bignum*" "math.private" (( x y -- z )) }
 387     { "bignum/i" "math.private" (( x y -- z )) }
 388     { "bignum-mod" "math.private" (( x y -- z )) }
 389     { "bignum/mod" "math.private" (( x y -- z w )) }
 390     { "bignum-bitand" "math.private" (( x y -- z )) }
 391     { "bignum-bitor" "math.private" (( x y -- z )) }
 392     { "bignum-bitxor" "math.private" (( x y -- z )) }
 393     { "bignum-bitnot" "math.private" (( x -- y )) }
 394     { "bignum-shift" "math.private" (( x y -- z )) }
 395     { "bignum<" "math.private" (( x y -- ? )) }
 396     { "bignum<=" "math.private" (( x y -- ? )) }
 397     { "bignum>" "math.private" (( x y -- ? )) }
 398     { "bignum>=" "math.private" (( x y -- ? )) }
 399     { "bignum-bit?" "math.private" (( n x -- ? )) }
 400     { "bignum-log2" "math.private" (( x -- n )) }
 401     { "byte-array>bignum" "math" (( x -- y ))  }
 402     { "float=" "math.private" (( x y -- ? )) }
 403     { "float+" "math.private" (( x y -- z )) }
 404     { "float-" "math.private" (( x y -- z )) }
 405     { "float*" "math.private" (( x y -- z )) }
 406     { "float/f" "math.private" (( x y -- z )) }
 407     { "float-mod" "math.private" (( x y -- z )) }
 408     { "float<" "math.private" (( x y -- ? )) }
 409     { "float<=" "math.private" (( x y -- ? )) }
 410     { "float>" "math.private" (( x y -- ? )) }
 411     { "float>=" "math.private" (( x y -- ? )) }
 412     { "<word>" "words" (( name vocab -- word )) }
 413     { "word-xt" "words" (( word -- start end )) }
 414     { "getenv" "kernel.private" (( n -- obj )) }
 415     { "setenv" "kernel.private" (( obj n -- )) }
 416     { "(exists?)" "io.files.private" (( path -- ? )) }
 417     { "gc" "memory" (( -- )) }
 418     { "gc-stats" "memory" f }
 419     { "(save-image)" "memory.private" (( path -- )) }
 420     { "(save-image-and-exit)" "memory.private" (( path -- )) }
 421     { "datastack" "kernel" (( -- ds )) }
 422     { "retainstack" "kernel" (( -- rs )) }
 423     { "callstack" "kernel" (( -- cs )) }
 424     { "set-datastack" "kernel" (( ds -- )) }
 425     { "set-retainstack" "kernel" (( rs -- )) }
 426     { "set-callstack" "kernel" (( cs -- )) }
 427     { "exit" "system" (( n -- )) }
 428     { "data-room" "memory" (( -- cards generations )) }
 429     { "code-room" "memory" (( -- code-free code-total )) }
 430     { "micros" "system" (( -- us )) }
 431     { "modify-code-heap" "compiler.units" (( alist -- )) }
 432     { "(dlopen)" "alien.libraries" (( path -- dll )) }
 433     { "(dlsym)" "alien.libraries" (( name dll -- alien )) }
 434     { "dlclose" "alien.libraries" (( dll -- )) }
 435     { "<byte-array>" "byte-arrays" (( n -- byte-array )) }
 436     { "(byte-array)" "byte-arrays" (( n -- byte-array )) }
 437     { "<displaced-alien>" "alien" (( displacement c-ptr -- alien )) }
 438     { "alien-signed-cell" "alien.accessors" (( c-ptr n -- value )) }
 439     { "set-alien-signed-cell" "alien.accessors" (( value c-ptr n -- )) }
 440     { "alien-unsigned-cell" "alien.accessors" (( c-ptr n -- value )) }
 441     { "set-alien-unsigned-cell" "alien.accessors" (( value c-ptr n -- )) }
 442     { "alien-signed-8" "alien.accessors" (( c-ptr n -- value )) }
 443     { "set-alien-signed-8" "alien.accessors" (( value c-ptr n -- )) }
 444     { "alien-unsigned-8" "alien.accessors" (( c-ptr n -- value )) }
 445     { "set-alien-unsigned-8" "alien.accessors" (( value c-ptr n -- )) }
 446     { "alien-signed-4" "alien.accessors" (( c-ptr n -- value )) }
 447     { "set-alien-signed-4" "alien.accessors" (( value c-ptr n -- )) }
 448     { "alien-unsigned-4" "alien.accessors" (( c-ptr n -- value )) }
 449     { "set-alien-unsigned-4" "alien.accessors" (( value c-ptr n -- )) }
 450     { "alien-signed-2" "alien.accessors" (( c-ptr n -- value )) }
 451     { "set-alien-signed-2" "alien.accessors" (( value c-ptr n -- )) }
 452     { "alien-unsigned-2" "alien.accessors" (( c-ptr n -- value )) }
 453     { "set-alien-unsigned-2" "alien.accessors" (( value c-ptr n -- )) }
 454     { "alien-signed-1" "alien.accessors" (( c-ptr n -- value )) }
 455     { "set-alien-signed-1" "alien.accessors" (( value c-ptr n -- )) }
 456     { "alien-unsigned-1" "alien.accessors" (( c-ptr n -- value )) }
 457     { "set-alien-unsigned-1" "alien.accessors" (( value c-ptr n -- )) }
 458     { "alien-float" "alien.accessors" (( c-ptr n -- value )) }
 459     { "set-alien-float" "alien.accessors" (( value c-ptr n -- )) }
 460     { "alien-double" "alien.accessors" (( c-ptr n -- value )) }
 461     { "set-alien-double" "alien.accessors" (( value c-ptr n -- )) }
 462     { "alien-cell" "alien.accessors" (( c-ptr n -- value )) }
 463     { "set-alien-cell" "alien.accessors" (( value c-ptr n -- )) }
 464     { "alien-address" "alien" (( c-ptr -- addr )) }
 465     { "set-slot" "slots.private" (( value obj n -- )) }
 466     { "string-nth" "strings.private" (( n string -- ch )) }
 467     { "set-string-nth-fast" "strings.private" (( ch n string -- )) }
 468     { "set-string-nth-slow" "strings.private" (( ch n string -- )) }
 469     { "resize-array" "arrays" (( n array -- newarray )) }
 470     { "resize-string" "strings" (( n str -- newstr )) }
 471     { "<array>" "arrays" (( n elt -- array )) }
 472     { "begin-scan" "memory" (( -- )) }
 473     { "next-object" "memory" (( -- obj )) }
 474     { "end-scan" "memory" (( -- )) }
 475     { "size" "memory" (( obj -- n )) }
 476     { "die" "kernel" (( -- )) }
 477     { "(fopen)" "io.streams.c" (( path mode -- alien )) }
 478     { "fgetc" "io.streams.c" (( alien -- ch/f )) }
 479     { "fread" "io.streams.c" (( n alien -- str/f )) }
 480     { "fputc" "io.streams.c" (( ch alien -- )) }
 481     { "fwrite" "io.streams.c" (( string alien -- )) }
 482     { "fflush" "io.streams.c" (( alien -- )) }
 483     { "fseek" "io.streams.c" (( alien offset whence -- )) }
 484     { "fclose" "io.streams.c" (( alien -- )) }
 485     { "<wrapper>" "kernel" (( obj -- wrapper )) }
 486     { "(clone)" "kernel" (( obj -- newobj )) }
 487     { "<string>" "strings" (( n ch -- string )) }
 488     { "array>quotation" "quotations.private" (( array -- quot )) }
 489     { "quotation-xt" "quotations" (( quot -- xt )) }
 490     { "<tuple>" "classes.tuple.private" (( layout -- tuple )) }
 491     { "profiling" "tools.profiler.private" (( ? -- )) }
 492     { "become" "kernel.private" (( old new -- )) }
 493     { "(sleep)" "threads.private" (( us -- )) }
 494     { "<tuple-boa>" "classes.tuple.private" (( ... layout -- tuple )) }
 495     { "callstack>array" "kernel" (( callstack -- array )) }
 496     { "innermost-frame-quot" "kernel.private" (( callstack -- quot )) }
 497     { "innermost-frame-scan" "kernel.private" (( callstack -- n )) }
 498     { "set-innermost-frame-quot" "kernel.private" (( n callstack -- )) }
 499     { "call-clear" "kernel" (( quot -- )) }
 500     { "resize-byte-array" "byte-arrays" (( n byte-array -- newbyte-array )) }
 501     { "dll-valid?" "alien" (( dll -- ? )) }
 502     { "unimplemented" "kernel.private" (( -- * )) }
 503     { "gc-reset" "memory" (( -- )) }
 504     { "jit-compile" "quotations" (( quot -- )) }
 505     { "load-locals" "locals.backend" (( ... n -- )) }
 506     { "check-datastack" "kernel.private" (( array in# out# -- ? )) }
 507     { "inline-cache-miss" "generic.single.private" (( generic methods index cache -- )) }
 508     { "mega-cache-miss" "generic.single.private" (( methods index cache -- method )) }
 509     { "lookup-method" "generic.single.private" (( object methods -- method )) }
 510     { "reset-dispatch-stats" "generic.single" (( -- )) }
 511     { "dispatch-stats" "generic.single" (( -- stats )) }
 512     { "reset-inline-cache-stats" "generic.single" (( -- )) }
 513     { "inline-cache-stats" "generic.single" (( -- stats )) }
 514     { "optimized?" "words" (( word -- ? )) }
 515 } [ [ first3 ] dip swap make-primitive ] each-index
 516
 517 ! Bump build number
 518 "build" "kernel" create build 1 + [ ] curry (( -- n )) define-declared