source: trunk/j/src/org/armedbear/lisp/jvm.lisp @ 4677

Last change on this file since 4677 was 4677, checked in by piso, 18 years ago

Work in progress.

File size: 70.9 KB
Line 
1;;; jvm.lisp
2;;;
3;;; Copyright (C) 2003 Peter Graves
4;;; $Id: jvm.lisp,v 1.16 2003-11-08 16:09:17 piso Exp $
5;;;
6;;; This program is free software; you can redistribute it and/or
7;;; modify it under the terms of the GNU General Public License
8;;; as published by the Free Software Foundation; either version 2
9;;; of the License, or (at your option) any later version.
10;;;
11;;; This program is distributed in the hope that it will be useful,
12;;; but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
13;;; MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
14;;; GNU General Public License for more details.
15;;;
16;;; You should have received a copy of the GNU General Public License
17;;; along with this program; if not, write to the Free Software
18;;; Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA  02111-1307, USA.
19
20(require 'transform)
21
22(in-package "JVM")
23
24(export '(jvm-compile jvm-compile-package))
25
26(shadow 'method)
27
28(defvar *instructions*
29  '(nop             aconst_null  iconst_m1       iconst_0      iconst_1     ;   0
30    iconst_2        iconst_3     iconst_4        iconst_5      lconst_0     ;   5
31    lconst_1        fconst_0     fconst_1        fconst_2      dconst_0     ;  10
32    dconst_1        bipush       sipush          ldc           ldc_w        ;  15
33    ldc2_w          iload        lload           fload         dload        ;  20
34    aload           iload_0      iload_1         iload_2       iload_3      ;  25
35    lload_0         lload_1      lload_2         lload_3       fload_0      ;  30
36    fload_1         fload_2      fload_3         dload_0       dload_1      ;  35
37    dload_2         dload_3      aload_0         aload_1       aload_2      ;  40
38    aload_3         iaload       laload          faload        daload       ;  45
39    aaload          baload       caload          saload        istore       ;  50
40    lstore          fstore       dstore          astore        istore_0     ;  55
41    istore_1        istore_2     istore_3        lstore_0      lstore_1     ;  60
42    lstore_2        lstore_3     fstore_0        fstore_1      fstore_2     ;  65
43    fstore_3        dstore_0     dstore_1        dstore_2      dstore_3     ;  70
44    astore_0        astore_1     astore_2        astore_3      iastore      ;  75
45    lastore         fastore      dastore         aastore       bastore      ;  80
46    castore         sastore      pop             pop2          dup          ;  85
47    dup_x1          dup_x2       dup2            dup2_x1       dup2_x2      ;  90
48    swap            iadd         ladd            fadd          dadd         ;  95
49    isub            lsub         fsub            dsub          imul         ; 100
50    lmul            fmul         dmul            idiv          ldiv         ; 105
51    fdiv            ddiv         irem            lrem          frem         ; 110
52    drem            ineg         lneg            fneg          dneg         ; 115
53    ishl            lshl         ishr            lshr          iushr        ; 120
54    lushr           iand         land            ior           lor          ; 125
55    ixor            lxor         iinc            i2l           i2f          ; 130
56    i2d             l2i          l2f             l2d           f2i          ; 135
57    f2l             f2d          d2i             d2l           d2f          ; 140
58    i2b             i2c          i2s             lcmp          fcmpl        ; 145
59    fcmpg           dcmpl        dcmpg           ifeq          ifne         ; 150
60    iflt            ifge         ifgt            ifle          if_icmpeq    ; 155
61    if_icmpne       if_icmplt    if_icmpge       if_icmpgt     if_icmple    ; 160
62    if_acmpeq       if_acmpne    goto            jsr           ret          ; 165
63    tableswitch     lookupswitch ireturn         lreturn       freturn      ; 170
64    dreturn         areturn      return          getstatic     putstatic    ; 175
65    getfield        putfield     invokevirtual   invokespecial invokestatic ; 180
66    invokeinterface unused       new             newarray      anewarray    ; 185
67    arraylength     athrow       checkcast       instanceof    monitorenter ; 190
68    monitorexit     wide         multianewarray  ifnull        ifnonnull    ; 195
69    goto_w          jsr_w        label                                      ; 200
70    ))
71
72(unless (vectorp *instructions*)
73  (let* ((list *instructions*)
74         (vector (make-array (length *instructions*)))
75         (index 0))
76    (dolist (instr list)
77      (setf (get instr 'opcode) index)
78      (setf (svref vector index) instr)
79      (incf index))
80    (setq *instructions* vector)))
81
82(defun instr (opcode)
83  (svref *instructions* opcode))
84
85(defparameter *opcode-size*
86  ;; 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
87  '#(1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 3 2 3  ;; 000-019
88     3 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1  ;; 020-039
89     1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 1  ;; 040-059
90     1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1  ;; 060-079
91     1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1  ;; 080-099
92     1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1  ;; 100-119
93     1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 3 1 1 1 1 1 1 1  ;; 120-139
94     1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 3 3 3 3 3 3 3  ;; 140-159
95     3 3 3 3 3 3 3 3 3 2 0 0 1 1 1 1 1 1 3 3  ;; 160-179
96     3 3 3 3 3 5 0 3 2 3 1 1 3 3 1 1 0 4 3 3  ;; 180-199
97     5 5 0                                    ;; 200-202
98     ))
99
100(defun opcode-size (opcode)
101  (svref *opcode-size* opcode))
102
103(defvar *pool* nil)
104
105(defun read-u1 (stream)
106  (read-byte stream))
107
108(defun read-u2 (stream)
109  (+ (ash (read-byte stream) 8) (read-byte stream)))
110
111(defun read-u4 (stream)
112  (+ (ash (read-u2 stream) 16) (read-u2 stream)))
113
114(defun lookup-utf8 (index)
115  (let ((entry (svref *pool* index)))
116    (when (eql (car entry) 1)
117      (caddr entry))))
118
119(defun read-constant-pool-entry (stream)
120  (let ((tag (read-u1 stream))
121        info)
122    (case tag
123      ((7 8)
124       (list tag (read-u2 stream)))
125      (1
126       (let* ((len (read-u2 stream))
127              (s (make-string len)))
128         (dotimes (i len)
129;;            (setf (char s i) (coerce (read-u1 stream) 'character)))
130           (setf (char s i) (code-char (read-u1 stream))))
131         (list tag len s)))
132      ((3 4)
133       (list tag (read-u4 stream)))
134      ((5 6)
135       (list tag (read-u4 stream) (read-u4 stream)))
136      ((12 9 10 11)
137       (list tag (read-u2 stream) (read-u2 stream)))
138      (t
139       (error "READ-CONSTANT-POOL-ENTRY unhandled tag ~D" tag)))))
140
141(defvar *indent* 0)
142
143(defparameter *spaces* (make-string 256 :initial-element #\space))
144
145(defmacro out (&rest args)
146  `(progn (format t (subseq *spaces* 0 *indent*)) (format t ,@args)))
147
148(defun dump-code (code)
149  (let ((code-length (length code)))
150    (do ((i 0))
151        ((>= i code-length))
152      (let* ((opcode (svref code i))
153             (size (opcode-size opcode)))
154        (out "~D (#x~X) ~A~%" opcode opcode (instr opcode))
155        (incf i)
156        (dotimes (j (1- size))
157          (let ((byte (svref code i)))
158            (out "~D (#x~X)~%" byte byte))
159          (incf i))))))
160
161(defun dump-code-attribute (stream)
162  (let ((*indent* (+ *indent* 2)))
163    (out "Stack: ~D~%" (read-u2 stream))
164    (out "Locals: ~D~%" (read-u2 stream))
165    (let* ((code-length (read-u4 stream))
166           (code (make-array code-length)))
167      (out "Code length: ~D~%" code-length)
168      (out "Code:~%")
169      (dotimes (i code-length)
170        (setf (svref code i) (read-u1 stream)))
171      (let ((*indent* (+ *indent* 2)))
172        (dump-code code)))
173    (let ((exception-table-length (read-u2 stream)))
174      (out "Exception table length: ~D~%" exception-table-length)
175      (let ((*indent* (+ *indent* 2)))
176        (dotimes (i exception-table-length)
177          (out "Start PC: ~D~%" (read-u2 stream))
178          (out "End PC: ~D~%" (read-u2 stream))
179          (out "Handler PC: ~D~%" (read-u2 stream))
180          (out "Catch type: ~D~%" (read-u2 stream)))))
181    (let ((attributes-count (read-u2 stream)))
182      (out "Number of attributes: ~D~%" attributes-count)
183      (let ((*indent* (+ *indent* 2)))
184        (dotimes (i attributes-count)
185          (read-attribute i stream))))))
186
187(defun dump-exceptions (stream)
188  )
189
190(defun read-attribute (index stream)
191  (let* ((name-index (read-u2 stream))
192         (length (read-u4 stream))
193         (*indent (+ *indent* 2)))
194    (setq name (lookup-utf8 name-index))
195    (out "Attribute ~D: Name index: ~D (~S)~%" index name-index name)
196    (out "Attribute ~D: Length: ~D~%" index length)
197    (cond ((string= name "Code")
198           (dump-code-attribute stream))
199          ((string= name "Exceptions")
200           (let ((count (read-u2 stream)))
201             (out "Attribute ~D: Number of exceptions: ~D~%" index count)
202             (let ((*indent* (+ *indent* 2)))
203               (dotimes (i count)
204                 (out "Exception ~D: ~D~%" i (read-u2 stream))))))
205          (t
206           (dotimes (i length)
207             (read-u1 stream))))))
208
209(defun read-info (index stream type)
210  (let* ((access-flags (read-u2 stream))
211         (name-index (read-u2 stream))
212         (descriptor-index (read-u2 stream))
213         (attributes-count (read-u2 stream))
214         (*indent* (+ *indent* 2))
215         (type (case type
216                 ('field "Field")
217                 ('method "Method")))
218         name)
219    (out "~A ~D: Access flags: #x~X~%" type index access-flags)
220    (out "~A ~D: Name index: ~D (~S)~%" type index name-index (lookup-utf8 name-index))
221    (out "~A ~D: Descriptor index: ~D~%" type index descriptor-index)
222    (out "~A ~D: Number of attributes: ~D~%" type index attributes-count)
223    (let ((*indent* (+ *indent* 2)))
224      (dotimes (i attributes-count)
225        (read-attribute i stream)))))
226
227(defun dump-class (filename)
228  (let ((*indent* 0)
229        (*pool* nil))
230    (with-open-file (stream filename :direction :input :element-type 'unsigned-byte)
231      (handler-bind ((end-of-file
232                      #'(lambda (c) (return-from dump-class c))))
233        (out "Magic number: #x~X~%" (read-u4 stream))
234        (let ((minor (read-u2 stream))
235              (major (read-u2 stream)))
236          (out "Version: ~D.~D~%" major minor))
237        ;; Constant pool.
238        (let ((count (read-u2 stream))
239              entry type)
240          (out "Constant pool (~D entries):~%" count)
241          (setq *pool* (make-array count))
242          (let ((*indent* (+ *indent* 2)))
243            (dotimes (index (1- count))
244              (setq entry (read-constant-pool-entry stream))
245              (setf (svref *pool* (1+ index)) entry)
246              (setq type (case (car entry)
247                           (7 'class)
248                           (9 'field)
249                           (10 'method)
250                           (11 'interface)
251                           (8 'string)
252                           (3 'integer)
253                           (4 'float)
254                           (5 'long)
255                           (6 'double)
256                           (12 'name-and-type)
257                           (1 'utf8)))
258              (out "~D: ~A ~S~%" (1+ index) type entry))))
259        (out "Access flags: #x~X~%" (read-u2 stream))
260        (out "This class: ~D~%" (read-u2 stream))
261        (out "Superclass: ~D~%" (read-u2 stream))
262        ;; Interfaces.
263        (let ((count (read-u2 stream)))
264          (cond ((zerop count)
265                 (out "No interfaces~%"))
266                (t
267                 (out "Interfaces (~D):~%" count)
268                 (dotimes (i count)
269                   (out "  ~D: ~D~%" i (read-u2 stream))))))
270        ;; Fields.
271        (let ((count (read-u2 stream)))
272          (cond ((zerop count)
273                 (out "No fields~%"))
274                (t
275                 (out "Fields (~D):~%" count)))
276          (dotimes (index count)
277            (read-info index stream 'field)))
278        ;; Methods.
279        (let ((count (read-u2 stream)))
280          (cond ((zerop count)
281                 (out "No methods~%"))
282                (t
283                 (out "Methods (~D):~%" count)))
284          (dotimes (index count)
285            (read-info index stream 'method)))
286        (let ((count (read-u2 stream)))
287          (cond ((zerop count)
288                 (out "No attributes~%"))
289                (t
290                 (out "Attributes (~D):~%" count)))))))
291  t)
292
293(defvar *stream* nil)
294(defvar *defun-name* nil)
295(defvar *this-class* nil)
296(defvar *pool-count* 1)
297
298(defvar *code* ())
299(defvar *static-code* ())
300(defvar *fields* ())
301
302(defvar *blocks* ())
303(defvar *locals* ())
304(defvar *max-locals* 0)
305
306;; (defun allocate-local ()
307;;   (let ((index (fill-pointer *locals*)))
308;;     (incf (fill-pointer *locals*))
309;;     (setf *max-locals* (fill-pointer *locals*))
310;;     index))
311
312(defvar *args* nil)
313(defvar *using-arg-array* nil)
314(defvar *hairy-arglist-p* nil)
315
316(defvar *val* nil) ; index of value register
317
318(defun clear ()
319  (setq *pool* nil
320        *pool-count* 1
321        *code* nil)
322  t)
323
324(defun dump-pool ()
325  (let ((pool (reverse *pool*))
326        entry)
327    (dotimes (index (1- *pool-count*))
328      (setq entry (car pool))
329      (setq type (case (car entry)
330                   (7 'class)
331                   (9 'field)
332                   (10 'method)
333                   (11 'interface)
334                   (8 'string)
335                   (3 'integer)
336                   (4 'float)
337                   (5 'long)
338                   (6 'double)
339                   (12 'name-and-type)
340                   (1 'utf8)))
341      (format t "~D: ~A ~S~%" (1+ index) type entry)
342      (setq pool (cdr pool))))
343  t)
344
345;; Returns index of entry (1-based).
346(defun pool-add (entry)
347  (setq *pool* (cons entry *pool*))
348  (prog1
349    *pool-count*
350    (incf *pool-count*)))
351
352;; Returns index of entry (1-based).
353(defun pool-find-entry (entry)
354  (do* ((remaining *pool* (cdr remaining))
355        (i 0 (1+ i))
356        (current (car remaining) (car remaining)))
357       ((null remaining) nil)
358    (when (equal current entry)
359      (return-from pool-find-entry (- *pool-count* 1 i)))))
360
361;; Adds entry if not already in pool. Returns index of entry (1-based).
362(defun pool-get (entry)
363  (or (pool-find-entry entry) (pool-add entry)))
364
365(defun pool-name (name)
366  (pool-get (list 1 (length name) name)))
367
368;; "org.armedbear.lisp.LispObject" => "Lorg/armedbear/lisp/LispObject;"
369;; (defun type-descriptor (type)
370;;   (unless (find #\. type)
371;;     (setq type (concatenate 'string "org.armedbear.lisp." type)))
372;;   (let ((res (concatenate 'string "L" type ";")))
373;;     (dotimes (i (length res))
374;;       (when (eql (char res i) #\.)
375;;         (setf (char res i) #\/)))
376;;     res))
377
378(defun pool-name-and-type (name type)
379  (let* ((name-index (pool-name name))
380         (type-index (pool-name type)))
381    (pool-get (list 12 name-index type-index))))
382
383(defun pool-class (class-name)
384  (let ((class-name class-name))
385    (dotimes (i (length class-name))
386      (when (eql (char class-name i) #\.)
387        (setf (char class-name i) #\/)))
388    (pool-get (list 7 (pool-name class-name)))))
389
390;; (tag class-index name-and-type-index)
391(defun pool-field (class-name field-name type-name)
392  (let* ((class-index (pool-class class-name))
393         (name-and-type-index (pool-name-and-type field-name type-name)))
394    (pool-get (list 9 class-index name-and-type-index))))
395
396;; (tag class-index name-and-type-index)
397(defun pool-method (class-name method-name type-name)
398  (let* ((class-index (pool-class class-name))
399         (name-and-type-index (pool-name-and-type method-name type-name)))
400    (pool-get (list 10 class-index name-and-type-index))))
401
402(defun pool-string (string)
403  (pool-get (list 8 (pool-name string))))
404
405(defun u2 (n)
406  (list (ash n -8) (logand n #xff)))
407
408(defstruct instruction opcode args stack)
409
410(defun inst (opcode &optional args)
411  (unless (listp args)
412    (setq args (list args)))
413  (make-instruction :opcode opcode :args args :stack 0))
414
415(defun emit (instr &rest args)
416  (unless (numberp instr)
417    (setq instr (get instr 'opcode)))
418  (setq *code* (cons (inst instr args) *code*)))
419
420(defmacro emit-store-value ()
421  `(case *val*
422     (0
423      (emit 'astore_0))
424     (1
425      (emit 'astore_1))
426     (2
427      (emit 'astore_2))
428     (3
429      (emit 'astore_3))
430     (t
431      (emit 'astore *val*))))
432
433(defmacro emit-push-value ()
434  `(case *val*
435     (0
436      (emit 'aload_0))
437     (1
438      (emit 'aload_1))
439     (2
440      (emit 'aload_2))
441     (3
442      (emit 'aload_3))
443     (t
444      (emit 'aload *val*))))
445
446(defun remove-store-value ()
447  (let* ((instruction (car *code*))
448         (opcode (instruction-opcode instruction))
449         slot)
450    (case opcode
451      (75
452       (setf slot 0))
453      (76
454       (setf slot 1))
455      (77
456       (setf slot 2))
457      (78
458       (setf slot 3))
459      (58
460       (setf slot (car (instruction-args instruction)))))
461    (when (and slot (= slot *val*))
462      (setf *code* (cdr *code*))
463      t)))
464
465(defconstant +lisp-class+ "org/armedbear/lisp/Lisp")
466(defconstant +lisp-object-class+ "org/armedbear/lisp/LispObject")
467(defconstant +lisp-object+ "Lorg/armedbear/lisp/LispObject;")
468(defconstant +lisp-string+ "Lorg/armedbear/lisp/LispString;")
469(defconstant +lisp-symbol-class+ "org/armedbear/lisp/Symbol")
470(defconstant +lisp-thread-class+ "org/armedbear/lisp/LispThread")
471
472(defun emit-push-nil ()
473  (emit 'getstatic
474        +lisp-class+
475        "NIL"
476        +lisp-object+))
477
478(defun emit-push-t ()
479  (emit 'getstatic
480        +lisp-class+
481        "T"
482        "Lorg/armedbear/lisp/Symbol;"))
483
484;; Index of local variable used to hold the current thread.
485(defvar *thread* nil)
486(defvar *thread-var-initialized* nil)
487
488(defun ensure-thread-var-initialized ()
489  (unless *thread-var-initialized*
490    ;; Put the code to initialize the local at the very beginning of the
491    ;; function, to guarantee that the local gets initialized even if the code
492    ;; at our current location is never executed, since the local may be
493    ;; referenced elsewhere too.
494    (let ((code *code*))
495      (setf *code* ())
496      (emit 'invokestatic
497            +lisp-thread-class+
498            "currentThread"
499            "()Lorg/armedbear/lisp/LispThread;")
500      (emit 'astore *thread*)
501      (setf *code* (append code *code*)))
502    (setf *thread-var-initialized* t)))
503
504(defun emit-invokevirtual (class-name method-name descriptor)
505  (emit 'invokevirtual class-name method-name descriptor))
506
507(defun emit-clear-values ()
508  (ensure-thread-var-initialized)
509  (emit 'aload *thread*)
510;;   (emit 'invokevirtual
511;;         +lisp-thread-class+
512;;         "clearValues"
513;;         "()V"))
514  (emit-invokevirtual +lisp-thread-class+ "clearValues" "()V"))
515
516(defun emit-invoke-method (method-name)
517  (unless (remove-store-value)
518    (emit-push-value))
519  (emit-invokevirtual +lisp-object-class+
520                      method-name
521                      "()Lorg/armedbear/lisp/LispObject;")
522  (emit-store-value))
523
524;; CODE is a list.
525(defun resolve-args (instruction)
526  (let ((opcode (instruction-opcode instruction))
527        (args (instruction-args instruction)))
528    (case opcode
529      ((1 ; ACONST_NULL
530        42 ; ALOAD_0
531        43 ; ALOAD_1
532        44 ; ALOAD_2
533        45 ; ALOAD_3
534        50 ; AALOAD
535        75 ; ASTORE_0
536        76 ; ASTORE_1
537        77 ; ASTORE_2
538        78 ; ASTORE_3
539        83 ; AASTORE
540        87 ; POP
541        89 ; DUP
542        95 ; SWAP
543        153 ; IFEQ
544        154 ; IFNE
545        166 ; IF_ACMPNE
546        165 ; IF_ACMPEQ
547        167 ; GOTO
548        176 ; ARETURN
549        177 ; RETURN
550        202 ; LABEL
551        )
552       instruction)
553      (25 ; ALOAD
554       (let ((index (car args)))
555         (cond ((= index 0)
556                (inst 42)) ; ALOAD_O
557               ((= index 1)
558                (inst 43)) ; ALOAD_1
559               ((= index 2)
560                (inst 44)) ; ALOAD_2
561               ((= index 3)
562                (inst 45)) ; ALOAD_3
563               ((<= 0 index 255)
564                (inst 25 index))
565               (t
566                (error "ALOAD unsupported case")))))
567      (58 ; ASTORE
568       (let ((index (car args)))
569         (cond ((= index 0)
570                (inst 75)) ; ASTORE_O
571               ((= index 1)
572                (inst 76)) ; ASTORE_1
573               ((= index 2)
574                (inst 77)) ; ASTORE_2
575               ((= index 3)
576                (inst 78)) ; ASTORE_3
577               ((<= 0 index 255)
578                (inst 58 index))
579               (t
580                (error "ASTORE unsupported case")))))
581      ((178 ; GETSTATIC class-name field-name type-name
582        179 ; PUTSTATIC class-name field-name type-name
583        )
584       (let ((index (pool-field (first args) (second args) (third args))))
585         (inst opcode (u2 index))))
586      ((182 ; INVOKEVIRTUAL class-name method-name descriptor
587        183 ; INVOKESPECIAL class-name method-name descriptor
588        184 ; INVOKESTATIC class-name method-name descriptor
589        )
590       (let ((index (pool-method (first args) (second args) (third args))))
591         (inst opcode (u2 index))))
592      ((189 ; ANEWARRAY class-name
593        )
594       (let ((index (pool-class (first args))))
595         (inst opcode (u2 index))))
596      ((16 ; BIPUSH
597        17 ; SIPUSH
598        )
599       (let ((n (first args)))
600         (cond ((= n 0)
601                (inst 3)) ; ICONST_0
602               ((= n 1)
603                (inst 4)) ; ICONST_1
604               ((= n 2)
605                (inst 5)) ; ICONST_2
606               ((= n 3)
607                (inst 6)) ; ICONST_3
608               ((= n 4)
609                (inst 7)) ; ICONST_4
610               ((= n 5)
611                (inst 8)) ; ICONST_5
612               ((<= -128 n 127)
613                (inst 16 (logand n #xff))) ; BIPUSH
614               (t ; SIPUSH
615                (inst 17 (u2 n))))))
616      (18 ; LDC
617       (unless (= (length args) 1)
618         (error "wrong number of args for LDC"))
619       (if (> (car args) 255)
620           (inst 19 (u2 (car args))) ; LDC_W
621           (inst opcode args)))
622      (t
623       (error "RESOLVE-ARGS unsupported opcode ~D" opcode)))))
624
625;; CODE is a list of INSTRUCTIONs.
626(defun resolve-opcodes (code)
627  (map 'vector #'resolve-args code))
628
629(defun branch-opcode-p (opcode)
630  (member opcode
631    '(153 ; IFEQ
632      154 ; IFNE
633      166 ; IF_ACMPNE
634      165 ; IF_ACMPEQ
635      167 ; GOTO
636      )))
637
638(defun analyze-stack (code)
639  (require-type code vector)
640  )
641
642;; CODE is a list of INSTRUCTIONs.
643(defun code-bytes (code)
644  (setf code (coerce code 'vector))
645  (setf code (nreverse code))
646
647;;   (fresh-line)
648;;   (format t "-- begin code --~%")
649;;   (dotimes (i (length code))
650;;     (format t "~S~%" (svref code i)))
651;;   (format t "--- end code ---~%")
652
653;;   ;; Make a list of the labels that are actually branched to.
654;;   (let ((branch-targets ()))
655;;     (dotimes (i (length code))
656;;       (let ((instruction (svref code i)))
657;;         (when (branch-opcode-p (instruction-opcode instruction))
658;;           (push branch-targets (car (instruction-args instruction))))))
659;;     (format t "branch-targets = ~S~%" branch-targets)
660
661;;     ;; Remove labels that are never branched to.
662;;     (dotimes (i (length code))
663;;       (let ((instruction (svref code i)))
664;;         (when (= (instruction-opcode instruction) 202) ; LABEL
665;;           (let ((label (car (instruction-args instruction))))
666;;             (unless (member label branch-targets)
667;;               (setf (instruction-opcode instruction) 0)))))))
668
669  (dotimes (i (length code))
670    (let ((instruction (svref code i)))
671      (when (and (< i (1- (length code)))
672                 (= (instruction-opcode instruction) 167) ; GOTO
673        (let ((next-instruction (svref code (1+ i))))
674          (when (and (= (instruction-opcode next-instruction) 202) ; LABEL
675                     (eq (car (instruction-args instruction))
676                         (car (instruction-args next-instruction))))
677            (setf (instruction-opcode instruction) 0)))))))
678
679  (setf code (delete 0 code :key #'instruction-opcode))
680
681;;   (fresh-line)
682;;   (format t "-- begin code --~%")
683;;   (dotimes (i (length code))
684;;     (format t "~S~%" (svref code i)))
685;;   (format t "--- end code ---~%")
686
687;;   (setf code (coerce code 'list))
688
689  (let ((code (resolve-opcodes code))
690        (length 0))
691    ;; Pass 1: calculate label offsets and overall length.
692    (dotimes (i (length code))
693      (let* ((instruction (aref code i))
694             (opcode (instruction-opcode instruction)))
695        (if (= opcode 202) ; LABEL
696            (let ((label (car (instruction-args instruction))))
697              (set label length))
698            (incf length (opcode-size opcode)))))
699    ;; Pass 2: replace labels with calculated offsets.
700    (let ((index 0))
701      (dotimes (i (length code))
702        (let ((instruction (aref code i)))
703          (when (branch-opcode-p (instruction-opcode instruction))
704            (let* ((label (car (instruction-args instruction)))
705                   (offset (- (symbol-value `,label) index)))
706              (setf (instruction-args instruction) (u2 offset))))
707          (unless (= (instruction-opcode instruction) 202) ; LABEL
708            (incf index (opcode-size (instruction-opcode instruction)))))))
709
710    ;; FIXME Do stack analysis here!
711    (analyze-stack code)
712
713    ;; Expand instructions into bytes, skipping LABEL pseudo-instructions.
714    (let ((bytes (make-array length))
715          (index 0))
716      (dotimes (i (length code))
717        (let ((instruction (aref code i)))
718          (unless (= (instruction-opcode instruction) 202) ; LABEL
719            (setf (svref bytes index) (instruction-opcode instruction))
720            (incf index)
721            (dolist (byte (instruction-args instruction))
722              (setf (svref bytes index) byte)
723              (incf index)))))
724      bytes)))
725
726(defun write-u1 (n)
727  (write-byte (logand n #xFF) *stream*))
728
729(defun write-u2 (n)
730  (write-byte (ash n -8) *stream*)
731  (write-byte (logand n #xFF) *stream*))
732
733(defun write-u4 (n)
734  (write-u2 (ash n -16))
735  (write-u2 (logand n #xFFFF)))
736
737(defun write-utf8 (string)
738  (dotimes (i (length string))
739    (write-u1 (char-int (char string i)))))
740
741(defun write-cp-entry (entry)
742  (write-u1 (first entry))
743  (case (first entry)
744    (1
745     (write-u2 (second entry))
746     (write-utf8 (third entry)))
747    ((5 6)
748     (write-u4 (second entry))
749     (write-u4 (third entry)))
750    ((9 10 11 12)
751     (write-u2 (second entry))
752     (write-u2 (third entry)))
753    ((7 8)
754     (write-u2 (second entry)))
755    (t
756     (error "WRITE-CP-ENTRY unhandled tag ~D~%" (car entry)))
757  ))
758
759(defun write-pool ()
760  (write-u2 *pool-count*)
761  (dolist (entry (reverse *pool*))
762    (write-cp-entry entry)))
763
764(defstruct field
765  access-flags
766  name
767  descriptor
768  name-index
769  descriptor-index)
770
771(defstruct method
772  access-flags
773  name
774  descriptor
775  name-index
776  descriptor-index
777  max-stack
778  max-locals
779  code)
780
781(defun make-constructor (super name args body)
782  (let* ((constructor (make-method :name "<init>"
783                                   :descriptor "()V"))
784         (*code* ()))
785    (setf (method-name-index constructor) (pool-name (method-name constructor)))
786    (setf (method-descriptor-index constructor) (pool-name (method-descriptor constructor)))
787    (setf (method-max-locals constructor) 1)
788    (cond (*hairy-arglist-p*
789           (emit 'aload_0) ;; this
790           (emit 'aconst_null) ;; name
791           (let ((s (format nil "~S" args)))
792             (emit 'ldc
793                   (pool-string s))
794             (emit 'invokestatic
795                   "org/armedbear/lisp/Lisp"
796                   "readObjectFromString"
797                   "(Ljava/lang/String;)Lorg/armedbear/lisp/LispObject;"))
798           (emit-push-nil) ;; body
799           (emit 'aconst_null) ;; environment
800           (emit 'invokespecial
801                 super
802                 "<init>"
803                 "(Ljava/lang/String;Lorg/armedbear/lisp/LispObject;Lorg/armedbear/lisp/LispObject;Lorg/armedbear/lisp/Environment;)V"))
804          (t
805           (emit 'aload_0)
806           (emit 'invokespecial
807                 super
808                 "<init>"
809                 "()V")))
810    (setq *code* (append *static-code* *code*))
811    (emit 'return)
812    (setf (method-code constructor) (code-bytes *code*))
813    constructor))
814
815(defun write-code-attr (method)
816  (let* ((name-index (pool-name "Code"))
817         (code (method-code method))
818         (code-length (length code))
819         (length (+ code-length 12))
820         (max-stack (or (method-max-stack method) 20))
821         (max-locals (or (method-max-locals method) 1)))
822    (write-u2 name-index)
823    (write-u4 length)
824    (write-u2 max-stack)
825    (write-u2 max-locals)
826    (write-u4 code-length)
827    (dotimes (i code-length)
828      (write-u1 (svref code i)))
829    (write-u2 0) ; exception table length
830    (write-u2 0) ; attributes count
831    ))
832
833(defun write-method (method)
834  (write-u2 (or (method-access-flags method) #x1)) ; access flags
835  (write-u2 (method-name-index method))
836  (write-u2 (method-descriptor-index method))
837  (write-u2 1) ; attributes count
838  (write-code-attr method))
839
840(defun write-field (field)
841  (write-u2 (or (field-access-flags field) #x1)) ; access flags
842  (write-u2 (field-name-index field))
843  (write-u2 (field-descriptor-index field))
844  (write-u2 0)) ; attributes count
845
846(defun declare-field (name descriptor)
847  (let ((field (make-field :name name :descriptor descriptor)))
848    (setf (field-access-flags field) (logior #x8 #x2)) ; private static
849    (setf (field-name-index field) (pool-name (field-name field)))
850    (setf (field-descriptor-index field) (pool-name (field-descriptor field)))
851    (setq *fields* (cons field *fields*))))
852
853(defun sanitize (symbol)
854  (let* ((input (symbol-name symbol))
855         (output (make-array (length input) :fill-pointer 0 :element-type 'character)))
856    (dotimes (i (length input))
857      (let ((c (char-upcase (char input i))))
858        (cond ((<= #.(char-code #\A) (char-code c) #.(char-code #\Z))
859               (vector-push c output))
860              ((eql c #\-)
861               (vector-push #\_ output)))))
862    (when (plusp (length output))
863      output)))
864
865(defvar *declared-symbols* ())
866(defvar *declared-functions* ())
867
868(defun declare-symbol (symbol)
869  (let ((g (gethash symbol *declared-symbols*)))
870    (unless g
871      (let ((*code* *static-code*)
872            (s (sanitize symbol)))
873        (setq g (symbol-name (gensym)))
874        (when s
875          (setq g (concatenate 'string g "_" s)))
876        (declare-field g "Lorg/armedbear/lisp/Symbol;")
877        (emit 'ldc
878              (pool-string (symbol-name symbol)))
879        (emit 'ldc
880              (pool-string (package-name (symbol-package symbol))))
881        (emit 'invokestatic
882              +lisp-class+
883              "internInPackage"
884              "(Ljava/lang/String;Ljava/lang/String;)Lorg/armedbear/lisp/Symbol;")
885        (emit 'putstatic
886              *this-class*
887              g
888              "Lorg/armedbear/lisp/Symbol;")
889        (setq *static-code* *code*)
890        (setf (gethash symbol *declared-symbols*) g)))
891    g))
892
893(defun declare-function (symbol)
894  (let ((f (gethash symbol *declared-functions*)))
895    (unless f
896      (setf f (symbol-name (gensym)))
897      (let ((s (sanitize symbol)))
898        (when s
899          (setf f (concatenate 'string f "_" s))))
900      (let ((*code* *static-code*)
901            (g (gethash symbol *declared-symbols*)))
902        (cond (g
903               (emit 'getstatic
904                     *this-class*
905                     g
906                     "Lorg/armedbear/lisp/Symbol;"))
907              (t
908               (emit 'ldc
909                     (pool-string (symbol-name symbol)))
910               (emit 'ldc
911                     (pool-string (package-name (symbol-package symbol))))
912               (emit 'invokestatic
913                     +lisp-class+
914                     "internInPackage"
915                     "(Ljava/lang/String;Ljava/lang/String;)Lorg/armedbear/lisp/Symbol;")))
916        (declare-field f "Lorg/armedbear/lisp/LispObject;")
917        (emit-invokevirtual +lisp-symbol-class+
918                            "getSymbolFunctionOrDie"
919                            "()Lorg/armedbear/lisp/LispObject;")
920        (emit 'putstatic
921              *this-class*
922              f
923              "Lorg/armedbear/lisp/LispObject;")
924        (setq *static-code* *code*)
925        (setf (gethash symbol *declared-functions*) f)))
926    f))
927
928(defun declare-keyword (symbol)
929  (let ((g (symbol-name (gensym)))
930        (*code* *static-code*))
931    (declare-field g "Lorg/armedbear/lisp/Symbol;")
932    (emit 'ldc
933          (pool-string (symbol-name symbol)))
934    (emit 'invokestatic
935          "org/armedbear/lisp/Keyword"
936          "internKeyword"
937          "(Ljava/lang/String;)Lorg/armedbear/lisp/Symbol;")
938    (emit 'putstatic
939          *this-class*
940          g
941          "Lorg/armedbear/lisp/Symbol;")
942    (setq *static-code* *code*)
943    g))
944
945(defun declare-object-as-string (obj)
946  (let ((g (symbol-name (gensym)))
947        (s (format nil "~S" obj))
948        (*code* *static-code*))
949    (declare-field g +lisp-object+)
950    (emit 'ldc
951          (pool-string s))
952    (emit 'invokestatic
953          "org/armedbear/lisp/Lisp"
954          "readObjectFromString"
955          "(Ljava/lang/String;)Lorg/armedbear/lisp/LispObject;")
956    (emit 'putstatic
957          *this-class*
958          g
959          +lisp-object+)
960    (setq *static-code* *code*)
961    g))
962
963(defun declare-object (obj)
964  (let ((key (symbol-name (gensym))))
965    (sys::remember key obj)
966    (let* ((g1 (declare-string key))
967           (g2 (symbol-name (gensym)))
968           (*code* *static-code*))
969      (declare-field g2 +lisp-object+)
970      (emit 'getstatic
971            *this-class*
972            g1
973            +lisp-string+)
974      (emit 'dup)
975      (emit 'invokestatic
976            +lisp-class+
977            "recall"
978            "(Lorg/armedbear/lisp/LispString;)Lorg/armedbear/lisp/LispObject;")
979      (emit 'putstatic
980            *this-class*
981            g2
982            +lisp-object+)
983      (emit 'invokestatic
984            +lisp-class+
985            "forget"
986            "(Lorg/armedbear/lisp/LispString;)V")
987      (setq *static-code* *code*)
988      g2)))
989
990(defun declare-string (string)
991  (let ((g (symbol-name (gensym)))
992        (*code* *static-code*))
993    (declare-field g "Lorg/armedbear/lisp/LispString;")
994    (emit 'ldc
995          (pool-string string))
996    (emit 'invokestatic
997          "org/armedbear/lisp/LispString"
998          "getInstance"
999          "(Ljava/lang/String;)Lorg/armedbear/lisp/LispString;")
1000    (emit 'putstatic
1001          *this-class*
1002          g
1003          +lisp-string+)
1004    (setq *static-code* *code*)
1005    g))
1006
1007(defun compile-constant (form)
1008  (cond
1009   ((sys::fixnump form)
1010    (let ((n form))
1011      (cond ((zerop n)
1012             (emit 'getstatic
1013                   "org/armedbear/lisp/Fixnum"
1014                   "ZERO"
1015                   "Lorg/armedbear/lisp/Fixnum;")
1016             (emit-store-value))
1017            ((= n 1)
1018             (emit 'getstatic
1019                   "org/armedbear/lisp/Fixnum"
1020                   "ONE"
1021                   "Lorg/armedbear/lisp/Fixnum;")
1022             (emit-store-value))
1023            ((= n 2)
1024             (emit 'getstatic
1025                   "org/armedbear/lisp/Fixnum"
1026                   "TWO"
1027                   "Lorg/armedbear/lisp/Fixnum;")
1028             (emit-store-value))
1029            (t
1030             (let ((g (declare-object-as-string n)))
1031               (emit 'getstatic
1032                     *this-class*
1033                     g
1034                     "Lorg/armedbear/lisp/LispObject;")
1035               (emit-store-value))))))
1036   ((numberp form)
1037    (let ((g (declare-object-as-string form)))
1038      (emit 'getstatic
1039            *this-class*
1040            g
1041            "Lorg/armedbear/lisp/LispObject;")
1042      (emit-store-value)))
1043   ((vectorp form)
1044    (let ((g (declare-object-as-string form)))
1045      (emit 'getstatic
1046            *this-class*
1047            g
1048            "Lorg/armedbear/lisp/LispObject;")
1049      (emit-store-value)))
1050   ((stringp form)
1051    (let ((g (declare-string form)))
1052      (emit 'getstatic
1053            *this-class*
1054            g
1055            "Lorg/armedbear/lisp/LispString;")
1056      (emit-store-value)))
1057   ((characterp form)
1058    (let ((g (declare-object-as-string form)))
1059      (emit 'getstatic
1060            *this-class*
1061            g
1062            "Lorg/armedbear/lisp/LispObject;")
1063      (emit-store-value)))
1064   ((symbolp form)
1065    (when (null (symbol-package form))
1066      ;; An uninterned symbol.
1067      (let ((g (declare-object form)))
1068        (emit 'getstatic
1069              *this-class*
1070              g
1071              "Lorg/armedbear/lisp/LispObject;")
1072        (emit-store-value))))
1073   (t
1074    (error "COMPILE-CONSTANT unhandled case ~S" form))))
1075
1076(defun compile-binary-operation (op args)
1077  (compile-form (first args))
1078  (unless (remove-store-value)
1079    (emit-push-value))
1080  (compile-form (second args))
1081  (unless (remove-store-value)
1082    (emit-push-value))
1083  (emit-invokevirtual +lisp-object-class+
1084                      op
1085                      "(Lorg/armedbear/lisp/LispObject;)Lorg/armedbear/lisp/LispObject;")
1086  (emit-store-value))
1087
1088(defparameter unary-operators (make-hash-table))
1089
1090(setf (gethash '1+              unary-operators) "incr")
1091(setf (gethash '1-              unary-operators) "decr")
1092(setf (gethash 'ATOM            unary-operators) "ATOM")
1093(setf (gethash 'BIT-VECTOR-P    unary-operators) "BIT_VECTOR_P")
1094(setf (gethash 'CADR            unary-operators) "cadr")
1095(setf (gethash 'CAR             unary-operators) "car")
1096(setf (gethash 'CDDR            unary-operators) "cddr")
1097(setf (gethash 'CDR             unary-operators) "cdr")
1098(setf (gethash 'COMPLEXP        unary-operators) "COMPLEXP")
1099(setf (gethash 'CONSTANTP       unary-operators) "CONSTANTP")
1100(setf (gethash 'DENOMINATOR     unary-operators) "DENOMINATOR")
1101(setf (gethash 'ENDP            unary-operators) "ENDP")
1102(setf (gethash 'EVENP           unary-operators) "EVENP")
1103(setf (gethash 'FIRST           unary-operators) "car")
1104(setf (gethash 'FLOATP          unary-operators) "FLOATP")
1105(setf (gethash 'INTEGERP        unary-operators) "INTEGERP")
1106(setf (gethash 'LENGTH          unary-operators) "LENGTH")
1107(setf (gethash 'LISTP           unary-operators) "LISTP")
1108(setf (gethash 'MINUSP          unary-operators) "MINUSP")
1109(setf (gethash 'NOT             unary-operators) "NOT")
1110(setf (gethash 'NULL            unary-operators) "NOT")
1111(setf (gethash 'NUMBERP         unary-operators) "NUMBERP")
1112(setf (gethash 'NUMERATOR       unary-operators) "NUMERATOR")
1113(setf (gethash 'ODDP            unary-operators) "ODDP")
1114(setf (gethash 'PLUSP           unary-operators) "PLUSP")
1115(setf (gethash 'RATIONALP       unary-operators) "RATIONALP")
1116(setf (gethash 'REALP           unary-operators) "REALP")
1117(setf (gethash 'REST            unary-operators) "cdr")
1118(setf (gethash 'SECOND          unary-operators) "cadr")
1119(setf (gethash 'SIMPLE-STRING-P unary-operators) "SIMPLE_STRING_P")
1120(setf (gethash 'STRINGP         unary-operators) "STRINGP")
1121(setf (gethash 'SYMBOLP         unary-operators) "SYMBOLP")
1122(setf (gethash 'VECTORP         unary-operators) "VECTORP")
1123(setf (gethash 'ZEROP           unary-operators) "ZEROP")
1124
1125
1126(defun compile-function-call-1 (fun args)
1127  (let ((s (gethash fun unary-operators)))
1128    (when s
1129      (compile-form (first args))
1130      (emit-invoke-method s)
1131      (return-from compile-function-call-1 t)))
1132    nil)
1133
1134(defun compile-function-call-2 (fun args)
1135  (case fun
1136    (EQ
1137     (compile-form (first args))
1138     (unless (remove-store-value)
1139       (emit-push-value))
1140     (compile-form (second args))
1141     (unless (remove-store-value)
1142       (emit-push-value))
1143     (let ((label1 (gensym))
1144           (label2 (gensym)))
1145       (emit 'if_acmpeq `,label1)
1146       (emit-push-nil)
1147       (emit 'goto `,label2)
1148       (emit 'label `,label1)
1149       (emit-push-t)
1150       (emit 'label `,label2))
1151     (emit-store-value)
1152     t)
1153    (EQL
1154     (compile-binary-operation "EQL" args)
1155     t)
1156    (+
1157     (compile-binary-operation "add" args)
1158     t)
1159    (-
1160     (compile-binary-operation "subtract" args)
1161     t)
1162    (/
1163     (compile-binary-operation "divideBy" args)
1164     t)
1165    (*
1166     (compile-binary-operation "multiplyBy" args)
1167     t)
1168    (<
1169     (compile-binary-operation "IS_LT" args)
1170     t)
1171    (<=
1172     (compile-binary-operation "IS_LE" args)
1173     t)
1174    (>
1175     (compile-binary-operation "IS_GT" args)
1176     t)
1177    (>=
1178     (compile-binary-operation "IS_GE" args)
1179     t)
1180    (=
1181     (compile-binary-operation "IS_E" args)
1182     t)
1183    (/=
1184     (compile-binary-operation "IS_NE" args)
1185     t)
1186    (AREF
1187     (compile-binary-operation "AREF" args)
1188     t)
1189    (LIST
1190     (compile-form (first args))
1191     (unless (remove-store-value)
1192       (emit-push-value))
1193     (compile-form (second args))
1194     (unless (remove-store-value)
1195       (emit-push-value))
1196     (emit 'invokestatic
1197           +lisp-class+
1198           "list2"
1199           "(Lorg/armedbear/lisp/LispObject;Lorg/armedbear/lisp/LispObject;)Lorg/armedbear/lisp/Cons;")
1200     (emit-store-value)
1201     t)
1202    (SYS::SIMPLE-TYPEP
1203     (compile-binary-operation "typep" args))
1204    (t
1205     nil)))
1206
1207(defun compile-function-call-3 (fun args)
1208  (case fun
1209    (LIST
1210     (compile-form (first args))
1211     (unless (remove-store-value)
1212       (emit-push-value))
1213     (compile-form (second args))
1214     (unless (remove-store-value)
1215       (emit-push-value))
1216     (compile-form (third args))
1217     (unless (remove-store-value)
1218       (emit-push-value))
1219     (emit 'invokestatic
1220           +lisp-class+
1221           "list3"
1222           "(Lorg/armedbear/lisp/LispObject;Lorg/armedbear/lisp/LispObject;Lorg/armedbear/lisp/LispObject;)Lorg/armedbear/lisp/Cons;")
1223     (emit-store-value)
1224     t)
1225    (t
1226     nil)))
1227
1228(defconstant +cl-package+ (find-package "COMMON-LISP"))
1229(defconstant +sys-package+ (find-package "SYSTEM"))
1230
1231(defconstant +known-packages+ (list +cl-package+ +sys-package+))
1232
1233(defun compile-function-call (fun args &optional for-effect)
1234;;   (format t "compile-function-call fun = ~S args = ~S~%" fun args)
1235  (unless (symbolp fun)
1236    (error "COMPILE-FUNCTION-CALL ~S is not a symbol" fun))
1237  (let ((numargs (length args)))
1238    (cond ((= numargs 1)
1239           (when (compile-function-call-1 fun args)
1240             (return-from compile-function-call)))
1241          ((= numargs 2)
1242           (when (compile-function-call-2 fun args)
1243             (return-from compile-function-call)))
1244          ((= numargs 3)
1245           (when (compile-function-call-3 fun args)
1246             (return-from compile-function-call))))
1247
1248    ;; FIXME This shouldn't go here! Do this in the constructor of the
1249    ;; compiled function!
1250    (sys::resolve fun)
1251
1252    (cond
1253     ((eq fun *defun-name*)
1254      (emit 'aload 0)) ; this
1255     ((memq (symbol-package fun) +known-packages+)
1256      (let ((f (declare-function fun)))
1257        (emit 'getstatic
1258              *this-class*
1259              f
1260              "Lorg/armedbear/lisp/LispObject;")))
1261     (t
1262      (let ((g (declare-symbol fun)))
1263        (emit 'getstatic
1264              *this-class*
1265              g
1266              "Lorg/armedbear/lisp/Symbol;"))
1267      (emit-invokevirtual +lisp-symbol-class+
1268                          "getSymbolFunctionOrDie"
1269                          "()Lorg/armedbear/lisp/LispObject;")))
1270    (case numargs
1271      (0
1272       (emit-invokevirtual +lisp-object-class+
1273                           "execute"
1274                           "()Lorg/armedbear/lisp/LispObject;"))
1275      (1
1276       (compile-form (first args))
1277       (unless (remove-store-value)
1278         (emit-push-value))
1279       (emit-invokevirtual +lisp-object-class+
1280                           "execute"
1281                           "(Lorg/armedbear/lisp/LispObject;)Lorg/armedbear/lisp/LispObject;"))
1282      (2
1283       (compile-form (first args))
1284       (unless (remove-store-value)
1285         (emit-push-value))
1286       (compile-form (second args))
1287       (unless (remove-store-value)
1288         (emit-push-value))
1289       (emit-invokevirtual +lisp-object-class+
1290                           "execute"
1291                           "(Lorg/armedbear/lisp/LispObject;Lorg/armedbear/lisp/LispObject;)Lorg/armedbear/lisp/LispObject;"))
1292      (3
1293       (compile-form (first args))
1294       (unless (remove-store-value)
1295         (emit-push-value))
1296       (compile-form (second args))
1297       (unless (remove-store-value)
1298         (emit-push-value))
1299       (compile-form (third args))
1300       (unless (remove-store-value)
1301         (emit-push-value))
1302       (emit-invokevirtual +lisp-object-class+
1303                           "execute"
1304                           "(Lorg/armedbear/lisp/LispObject;Lorg/armedbear/lisp/LispObject;Lorg/armedbear/lisp/LispObject;)Lorg/armedbear/lisp/LispObject;"))
1305      (t
1306       (emit 'sipush (length args))
1307       (emit 'anewarray "org/armedbear/lisp/LispObject")
1308       (let ((i 0))
1309         (dolist (form args)
1310           (emit 'dup)
1311           (emit 'sipush i)
1312           (compile-form form)
1313           (unless (remove-store-value)
1314             (emit-push-value)) ; leaves value on stack
1315           (emit 'aastore) ; store value in array
1316           (incf i))) ; array left on stack here
1317       ;; Stack: function array-ref
1318       (emit-invokevirtual +lisp-object-class+
1319                           "execute"
1320                           "([Lorg/armedbear/lisp/LispObject;)Lorg/armedbear/lisp/LispObject;")))
1321    (if for-effect
1322        (emit 'pop)
1323        (emit-store-value))))
1324
1325(defun compile-test (form)
1326  ;; Use a Java boolean if possible.
1327  (when (consp form)
1328    (case (length form)
1329      (2 (when (memq (car form) '(NOT NULL))
1330           (compile-form (second form))
1331           (unless (remove-store-value)
1332             (emit-push-value))
1333           (emit-push-nil)
1334           (return-from compile-test 'if_acmpne))
1335         (let ((s (cdr (assoc (car form)
1336                              '((ATOM      . "atom")
1337                                (EVENP     . "evenp")
1338                                (FLOATP    . "floatp")
1339                                (INTEGERP  . "integerp")
1340                                (MINUSP    . "minusp")
1341                                (LISTP     . "listp")
1342                                (NUMBERP   . "numberp")
1343                                (ODDP      . "oddp")
1344                                (PLUSP     . "plusp")
1345                                (RATIONALP . "rationalp")
1346                                (REALP     . "realp")
1347                                (VECTORP   . "vectorp")
1348                                (ZEROP     . "zerop")
1349                                )))))
1350           (when s
1351             (compile-form (second form))
1352             (unless (remove-store-value)
1353               (emit-push-value))
1354             (emit-invokevirtual +lisp-object-class+
1355                                 s
1356                                 "()Z")
1357             (return-from compile-test 'ifeq))))
1358      (3 (when (eq (car form) 'EQ)
1359           (compile-form (second form))
1360           (unless (remove-store-value)
1361             (emit-push-value))
1362           (compile-form (third form))
1363           (unless (remove-store-value)
1364             (emit-push-value))
1365           (return-from compile-test 'if_acmpne))
1366         (let ((s (cdr (assoc (car form)
1367                              '((=      . "isEqualTo")
1368                                (/=     . "isNotEqualTo")
1369                                (<      . "isLessThan")
1370                                (<=     . "isLessThanOrEqualTo")
1371                                (>      . "isGreaterThan")
1372                                (>=     . "isGreaterThanOrEqualTo")
1373                                (EQL    . "eql")
1374                                (EQUAL  . "equal")
1375                                (EQUALP . "equalp")
1376                                )))))
1377           (when s
1378             (compile-form (second form))
1379             (unless (remove-store-value)
1380               (emit-push-value))
1381             (compile-form (third form))
1382             (unless (remove-store-value)
1383               (emit-push-value))
1384             (emit-invokevirtual +lisp-object-class+
1385                                 s
1386                                 "(Lorg/armedbear/lisp/LispObject;)Z")
1387             (return-from compile-test 'ifeq))))))
1388  ;; Otherwise...
1389  (compile-form form)
1390  (unless (remove-store-value)
1391    (emit-push-value))
1392  (emit-push-nil)
1393  'if_acmpeq)
1394
1395(defun compile-if (form)
1396  (let* ((test (second form))
1397         (consequent (third form))
1398         (alternate (fourth form))
1399         (label1 (gensym))
1400         (label2 (gensym))
1401         (instr (compile-test test)))
1402    (emit-clear-values)
1403    (emit instr `,label1)
1404    (compile-form consequent)
1405    (emit 'goto `,label2)
1406    (emit 'label `,label1)
1407    (compile-form alternate)
1408    (emit 'label `,label2)))
1409
1410(defun compile-multiple-value-list (form)
1411  (compile-form (second form))
1412  (unless (remove-store-value)
1413    (emit-push-value))
1414  (emit 'invokestatic
1415        "org/armedbear/lisp/Lisp"
1416        "multipleValueList"
1417        "(Lorg/armedbear/lisp/LispObject;)Lorg/armedbear/lisp/LispObject;")
1418  (emit-store-value))
1419
1420(defun compile-let/let* (form)
1421  (let* ((saved-fp (fill-pointer *locals*))
1422         (varlist (second form))
1423         (specialp nil)
1424         env-var)
1425    ;; Are we going to bind any special variables?
1426    (dolist (varspec varlist)
1427      (let ((var (if (consp varspec) (car varspec) varspec)))
1428        (when (special-variable-p var)
1429          (setq specialp t)
1430          (return))))
1431    ;; If so...
1432    (when specialp
1433      ;; Save current dynamic environment.
1434      (setq env-var (vector-push nil *locals*))
1435      (setq *max-locals* (max *max-locals* (fill-pointer *locals*)))
1436      (ensure-thread-var-initialized)
1437      (emit 'aload *thread*)
1438      (emit-invokevirtual +lisp-thread-class+
1439                          "getDynamicEnvironment"
1440                          "()Lorg/armedbear/lisp/Environment;")
1441      (emit 'astore env-var))
1442    (ecase (car form)
1443      (LET
1444       (compile-let-vars varlist))
1445      (LET*
1446       (compile-let*-vars varlist)))
1447    ;; Body of LET.
1448    (do ((body (cddr form) (cdr body)))
1449        ((null (cdr body))
1450         (compile-form (car body) nil))
1451      (compile-form (car body) t))
1452    (when specialp
1453      ;; Restore dynamic environment.
1454      (emit 'aload *thread*)
1455      (emit 'aload env-var)
1456      (emit-invokevirtual +lisp-thread-class+
1457                          "setDynamicEnvironment"
1458                          "(Lorg/armedbear/lisp/Environment;)V"))
1459    ;; Restore fill pointer to its saved value so the slots used by these
1460    ;; bindings will again be available.
1461    (setf (fill-pointer *locals*) saved-fp)))
1462
1463(defun compile-let-vars (varlist)
1464  ;; Generate code to evaluate the initforms and leave the resulting values
1465  ;; on the stack.
1466  (dolist (varspec varlist)
1467    (let (var initform)
1468      (cond ((consp varspec)
1469             (setq var (car varspec)
1470                   initform (cadr varspec)))
1471            (t
1472             (setq var varspec
1473                   initform nil)))
1474      (cond (initform
1475             (compile-form initform)
1476             (emit-push-value))
1477            (t
1478             (emit-push-nil)))))
1479  ;; Add local variables to local variables vector.
1480  (dolist (varspec varlist)
1481    (let ((var (if (consp varspec) (car varspec) varspec)))
1482      (unless (special-variable-p var)
1483        (vector-push var *locals*))))
1484  (setq *max-locals* (max *max-locals* (fill-pointer *locals*)))
1485  ;; At this point the initial values are on the stack. Now generate code to
1486  ;; pop them off one by one and store each one in the corresponding local or
1487  ;; special variable. In order to do this, we must process the variable list
1488  ;; in reverse order.
1489  (do* ((varlist (reverse varlist) (cdr varlist))
1490        (varspec (car varlist) (car varlist))
1491        (var (if (consp varspec) (car varspec) varspec))
1492        (i (1- (fill-pointer *locals*)) (1- i)))
1493       ((null varlist))
1494    (cond ((special-variable-p var)
1495           (let ((g (declare-symbol var)))
1496             (emit 'getstatic
1497                   *this-class*
1498                   g
1499                   "Lorg/armedbear/lisp/Symbol;")
1500             (emit 'swap)
1501             (emit 'invokestatic
1502                   "org/armedbear/lisp/Lisp"
1503                   "bindSpecialVariable"
1504                   "(Lorg/armedbear/lisp/Symbol;Lorg/armedbear/lisp/LispObject;)V")))
1505          (t
1506           (emit 'astore i)))))
1507
1508(defun compile-let*-vars (varlist)
1509  ;; Generate code to evaluate initforms and bind variables.
1510  (let ((i (fill-pointer *locals*)))
1511    (dolist (varspec varlist)
1512      (let (var initform)
1513        (cond ((consp varspec)
1514               (setq var (car varspec)
1515                     initform (cadr varspec)))
1516              (t
1517               (setq var varspec
1518                     initform nil)))
1519        (cond (initform
1520               (compile-form initform)
1521               (emit-push-value))
1522              (t
1523               (emit-push-nil)))
1524        (cond ((special-variable-p var)
1525               (let ((g (declare-symbol var)))
1526                 (emit 'getstatic
1527                       *this-class*
1528                       g
1529                       "Lorg/armedbear/lisp/Symbol;")
1530                 (emit 'swap)
1531                 (emit 'invokestatic
1532                       "org/armedbear/lisp/Lisp"
1533                       "bindSpecialVariable"
1534                       "(Lorg/armedbear/lisp/Symbol;Lorg/armedbear/lisp/LispObject;)V")))
1535              (t
1536               (emit 'astore i)
1537               (vector-push var *locals*)
1538               (incf i))))))
1539  (setq *max-locals* (max *max-locals* (fill-pointer *locals*))))
1540
1541(defvar *tags* ())
1542
1543(defstruct tag name label)
1544
1545(defun label-for-tag (name)
1546  (let ((index (position name *tags* :from-end t :key #'tag-name)))
1547;;     (format t "find-tag index = ~S~%" index)
1548    (when index
1549      (tag-label (aref *tags* index)))))
1550
1551(defun compile-tagbody (form)
1552  (let ((saved-fp (fill-pointer *tags*))
1553        (body (cdr form)))
1554    ;; Scan for tags.
1555    (dolist (f body)
1556      (when (atom f)
1557        (let ((name f)
1558              (label (gensym)))
1559          (vector-push (make-tag :name name :label label) *tags*))))
1560    (dolist (f body)
1561      (cond ((atom f)
1562             (let ((label (label-for-tag f)))
1563               (unless label
1564                 (error "COMPILE-TAGBODY: tag not found: ~S" f))
1565               (emit 'label label)))
1566            (t
1567             (compile-form f t))))
1568    (setf (fill-pointer *tags*) saved-fp))
1569  ;; TAGBODY returns NIL.
1570  (emit-push-nil)
1571  (emit-store-value))
1572
1573(defun compile-go (form)
1574  (let* ((name (cadr form))
1575         (label (label-for-tag name)))
1576    (unless label
1577      (error "COMPILE-GO: tag not found: ~S" name))
1578  (emit 'goto label)))
1579
1580(defun compile-block (form)
1581   (let* ((rest (cdr form))
1582          (block-label (car rest))
1583          (block-exit (gensym))
1584          (*blocks* (acons block-label block-exit *blocks*)))
1585     (do* ((forms (cdr rest) (cdr forms)))
1586          ((null forms))
1587       (compile-form (car forms) (cdr forms)))
1588     (emit 'label `,block-exit)))
1589
1590(defun compile-progn (form)
1591  (dolist (form (cdr form))
1592    (compile-form form)))
1593
1594(defun compile-setq (form)
1595  (let* ((rest (cdr form))
1596         (len (length rest))
1597         (sym (car rest))
1598         (index (position sym *locals* :from-end t)))
1599    (unless (= len 2)
1600      (error "COMPILE-SETQ too many args for SETQ"))
1601    (when index
1602      (compile-form (cadr rest))
1603      (emit-push-value)
1604      (emit 'astore index)
1605      (return-from compile-setq))
1606    ;; index is NIL, look in *args* ...
1607    (setq index (position sym *args*))
1608    (when index
1609      (cond (*using-arg-array*
1610             (emit 'aload 1)
1611             (emit 'bipush index)
1612             (compile-form (cadr rest))
1613             (emit-push-value)
1614             (emit 'aastore))
1615            (t
1616             (compile-form (cadr rest))
1617             (emit-push-value)
1618             (emit 'astore (1+ index))))
1619      (return-from compile-setq))
1620    ;; still not found
1621    ;; must be a global variable
1622    (let ((g (declare-symbol sym)))
1623      (emit 'getstatic
1624            *this-class*
1625            g
1626            "Lorg/armedbear/lisp/Symbol;")
1627      (compile-form (cadr rest))
1628      (unless (remove-store-value)
1629        (emit-push-value))
1630      (emit 'invokestatic
1631            +lisp-class+
1632            "setSpecialVariable"
1633            "(Lorg/armedbear/lisp/Symbol;Lorg/armedbear/lisp/LispObject;)Lorg/armedbear/lisp/LispObject;")
1634      (emit-store-value))))
1635
1636(defun compile-quote (form)
1637   (let ((obj (second form)))
1638     (cond ((null obj)
1639            (emit-push-nil)
1640            (emit-store-value))
1641           ((symbolp obj)
1642            (if (symbol-package obj)
1643                (let ((g (declare-symbol obj)))
1644                  (emit 'getstatic
1645                        *this-class*
1646                        g
1647                        "Lorg/armedbear/lisp/Symbol;")
1648                  (emit-store-value))
1649                (compile-constant obj)))
1650           ((listp obj)
1651            (let ((g (declare-object-as-string obj)))
1652              (emit 'getstatic
1653                    *this-class*
1654                    g
1655                    +lisp-object+)
1656              (emit-store-value)))
1657           ((constantp obj)
1658            (compile-constant obj))
1659           (t
1660            (error "COMPILE-QUOTE: unsupported case: ~S" form)))))
1661
1662(defun compile-declare (form)
1663  ;; Nothing to do.
1664  )
1665
1666(defun compile-function (form)
1667   (let ((obj (second form)))
1668     (cond ((symbolp obj)
1669            (let ((g (declare-symbol obj)))
1670              (emit 'getstatic
1671                    *this-class*
1672                    g
1673                    "Lorg/armedbear/lisp/Symbol;")
1674              (emit-invokevirtual +lisp-object-class+
1675                                  "getSymbolFunctionOrDie"
1676                                  "()Lorg/armedbear/lisp/LispObject;")
1677              (emit-store-value)))
1678           #+nil
1679           ((and (consp obj) (eq (car obj) 'LAMBDA))
1680            ;; FIXME We need to construct a proper lexical environment here
1681            ;; and pass it to coerceToFunction().
1682            (let ((g (declare-object-as-string obj)))
1683              (emit 'getstatic
1684                    *this-class*
1685                    g
1686                    +lisp-object+)
1687              (emit 'invokestatic
1688                    +lisp-class+
1689                    "coerceToFunction"
1690                    "(Lorg/armedbear/lisp/LispObject;)Lorg/armedbear/lisp/Function;")
1691              (emit-store-value)))
1692           (t
1693            (error "COMPILE-FUNCTION: unsupported case: ~S" form)))))
1694
1695(defun compile-return-from (form)
1696   (let* ((rest (cdr form))
1697          (block-label (car rest))
1698          (block-exit (cdr (assoc block-label *blocks*)))
1699          (result-form (cadr rest)))
1700     (unless block-exit
1701       (error "no block named ~S is currently visible" block-label))
1702     (compile-form result-form)
1703     (emit 'goto `,block-exit)))
1704
1705(defun compile-plus (form)
1706  (let* ((args (cdr form))
1707         (len (length args)))
1708    (case len
1709      (2
1710       (let ((first (first args))
1711             (second (second args)))
1712         (cond
1713          ((eql first 1)
1714           (compile-form second)
1715           (emit-invoke-method "incr"))
1716          ((eql second 1)
1717           (compile-form first)
1718           (emit-invoke-method "incr"))
1719          (t
1720           (compile-binary-operation "add" args)))))
1721      (t
1722       (compile-function-call '+ args)))))
1723
1724(defun compile-minus (form)
1725  (let* ((args (cdr form))
1726         (len (length args)))
1727    (case len
1728      (2
1729       (let ((first (first args))
1730             (second (second args)))
1731         (cond
1732          ((eql second 1)
1733           (compile-form first)
1734           (emit-invoke-method "decr"))
1735          (t
1736           (compile-binary-operation "subtract" args)))))
1737      (t
1738       (compile-function-call '- args)))))
1739
1740(defun compile-variable-ref (form)
1741  (let ((index (position form *locals* :from-end t)))
1742    (when index
1743      (emit 'aload index)
1744      (emit-store-value)
1745      (return-from compile-variable-ref)))
1746  ;; Not found in locals; look in args.
1747  (let ((index (position form *args*)))
1748    (when index
1749      (cond (*using-arg-array*
1750             (emit 'aload 1)
1751             (emit 'bipush index)
1752             (emit 'aaload)
1753             (emit-store-value)
1754             (return-from compile-variable-ref))
1755            (t
1756             (emit 'aload (1+ index))
1757             (emit-store-value)
1758             (return-from compile-variable-ref)))))
1759
1760  ;; Otherwise it must be a global variable.
1761  (let ((g (declare-symbol form)))
1762    (emit 'getstatic
1763          *this-class*
1764          g
1765          "Lorg/armedbear/lisp/Symbol;")
1766    (emit-invokevirtual +lisp-symbol-class+
1767                        "symbolValue"
1768                        "()Lorg/armedbear/lisp/LispObject;")
1769    (emit-store-value)
1770    (return-from compile-variable-ref)))
1771
1772;; If for-effect is true, no value needs to be left on the stack.
1773(defun compile-form (form &optional for-effect)
1774  (cond
1775   ((consp form)
1776    (let ((first (first form))
1777          (rest (rest form)))
1778      (when (macro-function first)
1779        (compile-form (macroexpand form))
1780        (return-from compile-form))
1781      (when (symbolp first)
1782        (let ((handler (get first 'jvm-compile)))
1783          (when handler
1784            (funcall handler form)
1785            (return-from compile-form))))
1786      (cond
1787       ((special-operator-p first)
1788        (error "COMPILE-FORM unhandled special operator ~S" first))
1789       (t ; Function call.
1790        (compile-function-call first rest for-effect)))))
1791   ((eq form '())
1792    (unless for-effect
1793      (emit-push-nil)
1794      (emit-store-value)))
1795   ((eq form t)
1796    (unless for-effect
1797      (emit-push-t)
1798      (emit-store-value)))
1799   ((symbolp form)
1800    (when (keywordp form)
1801      (let ((g (declare-keyword form)))
1802        (emit 'getstatic
1803              *this-class*
1804              g
1805              "Lorg/armedbear/lisp/Symbol;"))
1806      (emit-store-value)
1807      (return-from compile-form))
1808
1809    (compile-variable-ref form))
1810   ((constantp form)
1811    (unless for-effect
1812      (compile-constant form)))
1813   (t
1814    (error "COMPILE-FORM unhandled case ~S" form))))
1815
1816;; Returns descriptor.
1817(defun analyze-args (args)
1818  (assert (not (memq '&AUX args)))
1819  (when (or (memq '&KEY args)
1820            (memq '&OPTIONAL args)
1821            (memq '&REST args))
1822    (setq *using-arg-array* t)
1823    (setq *hairy-arglist-p* t)
1824    (return-from analyze-args #.(format nil "([~A)~A" +lisp-object+ +lisp-object+)))
1825  (case (length args)
1826    (0 #.(format nil "()~A" +lisp-object+))
1827    (1 #.(format nil "(~A)~A" +lisp-object+ +lisp-object+))
1828    (2 #.(format nil "(~A~A)~A" +lisp-object+ +lisp-object+ +lisp-object+))
1829    (3 #.(format nil "(~A~A~A)~A" +lisp-object+ +lisp-object+ +lisp-object+ +lisp-object+))
1830    (t (setq *using-arg-array* t)
1831       #.(format nil "([~A)~A" +lisp-object+ +lisp-object+))))
1832
1833(defun compile-defun (name form)
1834  (unless (eq (car form) 'LAMBDA)
1835    (return-from compile-defun nil))
1836  (setq form (transform form))
1837  (let* ((*defun-name* name)
1838         (*declared-symbols* (make-hash-table))
1839         (*declared-functions* (make-hash-table))
1840         (*this-class* "org/armedbear/lisp/out")
1841         (args (cadr form))
1842         (body (cddr form))
1843         (*using-arg-array* nil)
1844         (*hairy-arglist-p* nil)
1845         (descriptor (analyze-args args))
1846         (execute-method (make-method :name "execute"
1847                                      :descriptor descriptor))
1848         (*code* ())
1849         (*static-code* ())
1850         (*fields* ())
1851         (*blocks* ())
1852         (*tags* (make-array 256 :fill-pointer 0)) ; FIXME Remove hard limit!
1853         (*args* (make-array 256 :fill-pointer 0)) ; FIXME Remove hard limit!
1854         (*locals* (make-array 256 :fill-pointer 0)) ; FIXME Remove hard limit!
1855         (*max-locals* 0)
1856         (*pool* ())
1857         (*pool-count* 1)
1858         (*val* nil)
1859         (*thread* nil)
1860         (*thread-var-initialized* nil))
1861    (setf (method-name-index execute-method)
1862          (pool-name (method-name execute-method)))
1863    (setf (method-descriptor-index execute-method)
1864          (pool-name (method-descriptor execute-method)))
1865    (if *hairy-arglist-p*
1866        (let* ((fun (sys::make-compiled-function nil args body))
1867               (vars (sys::varlist fun)))
1868          (dolist (var vars)
1869            (vector-push var *args*)))
1870        (dolist (arg args)
1871          (vector-push arg *args*)))
1872    (if *using-arg-array*
1873        ;; Using arg array: slot 0 is "this" pointer, slot 1 is arg array,
1874        ;; first available slot is 2.
1875        (setf (fill-pointer *locals*) 2)
1876        ;; Not using arg array: slot 0 is "this" pointer, next N slots are used
1877        ;; for args.
1878        (setf (fill-pointer *locals*) (1+ (length args))))
1879    ;; Reserve the next available slot for the value register.
1880    (setq *val* (fill-pointer *locals*))
1881    (incf (fill-pointer *locals*))
1882    (setf *max-locals* (fill-pointer *locals*))
1883    ;; Reserve the next available slot for the thread register.
1884    (setq *thread* (fill-pointer *locals*))
1885    (incf (fill-pointer *locals*))
1886    (setf *max-locals* (fill-pointer *locals*))
1887    (when *hairy-arglist-p*
1888      (emit 'aload_0)
1889      (emit 'aload_1)
1890      (emit-invokevirtual *this-class*
1891                          "processArgs"
1892                          "([Lorg/armedbear/lisp/LispObject;)[Lorg/armedbear/lisp/LispObject;")
1893      (emit 'astore_1))
1894    (dolist (f body)
1895      (compile-form f))
1896    (unless (remove-store-value)
1897      (emit-push-value)) ; leave result on stack
1898    (emit 'areturn)
1899    (setf (method-code execute-method) (code-bytes *code*))
1900    (setf (method-max-locals execute-method) *max-locals*)
1901
1902    (let* ((super
1903            (if *hairy-arglist-p*
1904                "org.armedbear.lisp.CompiledFunction"
1905                (case (length args)
1906                  (0 "org.armedbear.lisp.Primitive0")
1907                  (1 "org.armedbear.lisp.Primitive1")
1908                  (2 "org.armedbear.lisp.Primitive2")
1909                  (3 "org.armedbear.lisp.Primitive3")
1910                  (t "org.armedbear.lisp.Primitive"))))
1911           (this-index (pool-class *this-class*))
1912           (super-index (pool-class super))
1913           (constructor (make-constructor super *defun-name* args body)))
1914      (pool-name "Code") ; Must be in pool!
1915
1916      ;; Write class file (out.class in current directory).
1917      (with-open-file (*stream* "out.class"
1918                                :direction :output
1919                                :element-type 'unsigned-byte
1920                                :if-exists :supersede)
1921        (write-u4 #xCAFEBABE)
1922        (write-u2 3)
1923        (write-u2 45)
1924        (write-pool)
1925        ;; access flags
1926        (write-u2 #x21)
1927        (write-u2 this-index)
1928        (write-u2 super-index)
1929        ;; interfaces count
1930        (write-u2 0)
1931        ;; fields count
1932        (write-u2 (length *fields*))
1933        ;; fields
1934        (dolist (field *fields*)
1935          (write-field field))
1936        ;; methods count
1937        (write-u2 2)
1938        ;; methods
1939        (write-method execute-method)
1940        (write-method constructor)
1941        ;; attributes count
1942        (write-u2 0))))
1943  (sys::load-compiled-function "out.class"))
1944
1945(defun get-lambda-to-compile (definition-designator)
1946  (if (and (consp definition-designator)
1947           (eq (car definition-designator) 'LAMBDA))
1948      definition-designator
1949      (multiple-value-bind (lambda-expression closure-p)
1950        (function-lambda-expression definition-designator)
1951        (when closure-p
1952          (error "unable to compile function defined in non-null lexical environment"))
1953  (unless lambda-expression
1954    (error "can't find a definition"))
1955        lambda-expression)))
1956
1957(defun load-verbose-prefix ()
1958  (with-output-to-string (s)
1959    (princ #\; s)
1960    (dotimes (i (1- sys::*load-depth*))
1961      (princ #\space s))))
1962
1963(defun jvm-compile (name &optional definition)
1964  (let ((prefix (load-verbose-prefix)))
1965    (when name
1966      (format t "~A Compiling ~S ...~%" prefix name)
1967      (when (and (fboundp name) (typep (fdefinition name) 'generic-function))
1968        (format t "~A Unable to compile generic function ~S~%" prefix name)
1969        (return-from jvm-compile (values name nil t)))
1970      (unless (symbolp name)
1971        (format t "~A Unable to compile ~S~%" prefix name)
1972        (return-from jvm-compile (values name nil t))))
1973    (unless definition
1974      (sys::resolve name)
1975      (setf definition (fdefinition name))
1976      (when (compiled-function-p definition)
1977        (when name
1978          (format t "~A Already compiled ~S~%" prefix name))
1979        (return-from jvm-compile (values name nil nil))))
1980    (handler-case
1981        (let* ((*package* (if (and name (symbol-package name))
1982                              (symbol-package name)
1983                              *package*))
1984               (expr (get-lambda-to-compile definition))
1985               (compiled-definition (compile-defun name expr)))
1986          (when (and name (functionp compiled-definition))
1987            (sys::%set-lambda-name compiled-definition name)
1988            (sys::%set-call-count compiled-definition (sys::%call-count definition))
1989            (sys::%set-arglist compiled-definition (sys::arglist definition))
1990            (if (macro-function name)
1991                (setf (fdefinition name) (sys::make-macro compiled-definition))
1992                (setf (fdefinition name) compiled-definition)))
1993          (when name
1994            (format t "~A Compiled ~S~%" prefix name))
1995          (values (or name compiled-definition) nil nil))
1996      (error (c)
1997             (format t "Error: ~S~%" c)
1998             (when name (format t "~A Unable to compile ~S~%" prefix name))
1999             (values (or name (sys::coerce-to-function definition)) nil t)))))
2000
2001(defun jvm-compile-package (package-designator)
2002  (let ((pkg (if (packagep package-designator)
2003                 package-designator
2004                 (find-package package-designator))))
2005      (dolist (sym (sys::package-symbols pkg))
2006        (when (fboundp sym)
2007          (unless (or (special-operator-p sym) (macro-function sym))
2008            ;; Force autoload to be resolved.
2009            (sys::resolve sym)
2010            (let ((f (fdefinition sym)))
2011              (unless (compiled-function-p f)
2012                (jvm-compile sym)))))))
2013  t)
2014
2015(defun install-handler (fun &optional handler)
2016  (let ((handler (or handler
2017                     (find-symbol (concatenate 'string "COMPILE-" (symbol-name fun)) 'jvm))))
2018    (unless (and handler (fboundp handler))
2019      (error "no handler for ~S" fun))
2020    (setf (get fun 'jvm-compile) handler)))
2021
2022(mapc #'install-handler '(block
2023                          declare
2024                          function
2025                          go
2026                          if
2027                          multiple-value-list
2028                          progn
2029                          quote
2030                          return-from
2031                          setq
2032                          tagbody))
2033
2034(install-handler 'let  'compile-let/let*)
2035(install-handler 'let* 'compile-let/let*)
2036(install-handler '+    'compile-plus)
2037(install-handler '-    'compile-minus)
2038
2039(defun process-optimization-declarations (forms)
2040  (let (alist ())
2041    (dolist (form forms)
2042      (unless (and (consp form) (eq (car form) 'declare))
2043        (return))
2044      (let ((decl (cadr form)))
2045        (when (eq (car decl) 'optimize)
2046          (dolist (spec (cdr decl))
2047            (let ((val 3)
2048                  (quantity spec))
2049              (if (consp spec)
2050                  (setq quantity (car spec) val (cadr spec)))
2051              (if (and (fixnump val) (<= 0 val 3) (memq quantity '(debug speed space safety compilation-speed)))
2052                  (push (cons quantity val) alist)))))))
2053    alist))
2054
2055(defun compile (name &optional definition)
2056  (if (consp name)
2057      (return-from compile (values name nil nil)))
2058  (if (and name (fboundp name) (typep (symbol-function name) 'generic-function))
2059      (return-from compile (values name nil nil)))
2060  (unless definition
2061    (setq definition (or (and (symbolp name) (macro-function name))
2062                         (fdefinition name))))
2063  (let ((expr (get-lambda-to-compile definition))
2064        (speed nil))
2065    (when (eq (car expr) 'lambda)
2066      (let ((decls (process-optimization-declarations (cddr expr))))
2067        (setf speed (cdr (assoc 'speed decls)))))
2068    (if (eql speed 3)
2069        (progn
2070          (c::%compile name definition)
2071          (jvm-compile name definition))
2072        (progn
2073          (c::%compile name definition)
2074          ))))
2075
2076(defmacro defun (name lambda-list &rest body)
2077  `(progn
2078     (sys::%defun ',name ',lambda-list ',body)
2079     (compile ',name)
2080     ',name))
2081
2082(mapc #'jvm-compile '(pool-add
2083                      pool-find-entry
2084                      pool-name
2085                      pool-get
2086                      compile-form))
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.