stage1 修复设计问题 实现ir2vm
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stage1/spl_ir2vm.h
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93
stage1/spl_ir2vm.h
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@@ -0,0 +1,93 @@
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#ifndef __SPL_IR2VM_H__
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#define __SPL_IR2VM_H__
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#include "spl_ir.h"
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#include "spl_type.h"
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/*
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* SPL VM ABI (ir2vm 的正式约定;布局知识唯一来源)
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* 栈值槽 spl_val_t = sizeof(usize) = 8 字节。
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* SIR 指令 type 只表达标量 tag(SPL_I8..SPL_PTR),聚合无 tag——
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* 聚合值在 vreg 中是字节块,整体搬运用 NCALL vm_memcpy。
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* ── 函数栈帧(字节坐标系,基址 = (char*)&stacks[fp])─────────────
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* [canary] fp-8 .. 0 (VM CALL 自动插入,ir2vm 不触碰)
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* [params 区] fp+0 .. fp+Na (Na = C ABI 参数区字节数)
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* [locals / vreg] fp+Na .. fp+Na+L
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* ALLOC ceil((Na+L)/8) 一条 prologue;epilogue 走 RET。
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* LADDR(imm) 的 imm 是字节偏移;canary 在 fp-1 槽,编译码不可见。
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* ── 参数区 = C ABI(聚合值按值) ─────────────────────────────────
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* 标量参数:align_up(off,8) 后占 8 字节(一槽)。
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* 聚合参数:按聚合 size 排布跨多槽(align8 + size)。
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* 调用方:标量 ld/PUSH 一槽;聚合逐 8 字节块压栈(聚合 vreg 强制 8 对齐)。
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* 被调方:标量参数映射参数槽;聚合参数在 prologue memcpy 参数区 → param vreg,
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* emit_value(param) 取 vreg 地址。参数槽数 = ceil(param_bytes/8) = CALL nargs。
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* ── locals = 虚拟寄存器区 ────────────────────────────────────────
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* 每个产生值的 IR 节点 = 一个 vreg(locals 区按类型对齐的字节块)。
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* 纯值节点(type.const / mem.global_alloc / mem.alloca / 折叠 sizeof 等)不落 vreg,
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* 引用处重算(PUSH / GADDR / LADDR);其余产生值节点落 vreg,引用处 LOAD。
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* 聚合 vreg 引用处返回其地址(LADDR),搬运经 vm_memcpy。
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* mem.alloca(tid)(cnt) 的 vreg 槽即缓冲区本体,节点值 = LADDR(vreg_off)。
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* 所有运算走 load/store:ld A; ld B; op; st Dst;立即数直接 PUSH。
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* ── 调用 ──────────────────────────────────────────────────────────
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* 调用方:逐参数压栈(标量一槽;聚合按 C ABI 逐 8 字节块)→ push fn_addr(或
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* native_idx) → CALL n / NCALL n。返回值落 call 节点 vreg。
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* 原生函数:IR 中 nodes 为空的函数(@extern 声明)→ 注册进 prog.natives,
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* 加载时由 spl_syscall_register 填 impl;调用改 PUSH nat_idx + NCALL。
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* 变参 nargs = 实际参数槽数。
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* ── enum(不展开,直接保留)─────────────────────────────────────
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* IR 层保留 enum 类型(不再展开为 struct)。enum 布局 = tag(usize, offset 0)
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* + payload(offset 8,最大变体)。构造:agg.construct(enum)(tag, payload);
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* match:先取 tag 判定变体,再 extract(enum, 1) 一跳取 payload,
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* field_tid = 变体具体类型(由 ast2ir 传入)。
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* ── 返回 ──────────────────────────────────────────────────────────
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* 标量:ld vreg(val); RET(tag)(RET 的 type 决定 VM 是否弹出返回值)。
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* 聚合返回 = sret(自展开,不改 VM):
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* 被调函数签名尾部追加隐藏 *T 参数(最后一个);返回时把聚合 vreg
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* memcpy 到 sret 地址,RET(void)。
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* 调用方在 locals 预留聚合槽(= call 节点 vreg),压其地址为最后实参;
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* call 完成后聚合值已在该槽。
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* 返回 void:RET(SPL_VOID)。
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* ── 全局数据 ──────────────────────────────────────────────────────
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* 任何聚合类型下(含 $root 顶层)的 var/const 属全局数据区。gdata 是
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* spl_ir_node_vec_t,每条 = 一个 value 节点(type.const:标量折叠值,
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* 聚合/无 init 零)。ir2vm 遍历求值 → SIR gdata 条目(字节 blob)。
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* mem.global_alloc(tid, const_node) 的 const_node = gdata 向量索引,
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* 降级为 GADDR(idx)。符号(def) → gdata 索引的解析在 ast2ir 收集期
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* (gdata_ref 表),ir2vm 按索引直接用。
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* ── 类型布局(C ABI,唯一实现处)────────────────────────────────
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* type_align / type_size / field_offset:标量按 bits/8 对齐;
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* struct 顺序对齐 + 尾填充;union 取最大字段;enum = tag(8) + 最大 payload;
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* slice/range = [ptr, len] 各 8 字节;array = len * elem。
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* ── 分支 ──────────────────────────────────────────────────────────
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* control.br/jmp/select 的 label 是 IR node ref(基本块首指令)。两遍发射:
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* 第一遍逐节点发指令并记录 label 节点 → 指令地址;第二遍回填
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* JMP/BZ/BNZ 相对偏移 imm = target_addr - (jmp_addr + 1)。
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typedef struct {
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const spl_ir_t *ir;
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const spl_type_t *type;
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} spl_ir2vm_t;
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void spl_ir2vm_init(spl_ir2vm_t *ctx, const spl_ir_t *ir, const spl_type_t *type);
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void spl_ir2vm_drop(spl_ir2vm_t *ctx);
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int spl_ir2vm_run(spl_ir2vm_t *ctx, const char *outpath); /* 返回错误数 */
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void spl_ir2vm_dump(spl_ir2vm_t *ctx);
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#endif /* __SPL_IR2VM_H__ */
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