#ifndef __SPL_IR2VM_H__ #define __SPL_IR2VM_H__ #include "spl_ir.h" #include "spl_type.h" /* * ================================================================ * SPL VM ABI (ir2vm 的正式约定;布局知识唯一来源) * ================================================================ * * 栈值槽 spl_val_t = sizeof(usize) = 8 字节。 * SIR 指令 type 只表达标量 tag(SPL_I8..SPL_PTR),聚合无 tag—— * 聚合值在 vreg 中是字节块,整体搬运用 NCALL vm_memcpy。 * * ── 函数栈帧(字节坐标系,基址 = (char*)&stacks[fp])───────────── * * [canary] fp-8 .. 0 (VM CALL 自动插入,ir2vm 不触碰) * [params 区] fp+0 .. fp+Na (Na = C ABI 参数区字节数) * [locals / vreg] fp+Na .. fp+Na+L * * ALLOC ceil((Na+L)/8) 一条 prologue;epilogue 走 RET。 * LADDR(imm) 的 imm 是字节偏移;canary 在 fp-1 槽,编译码不可见。 * * ── 参数区 = C ABI(聚合值按值) ───────────────────────────────── * 标量参数:align_up(off,8) 后占 8 字节(一槽)。 * 聚合参数:按聚合 size 排布跨多槽(align8 + size)。 * 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)。 * 被调方:标量参数映射参数槽;聚合参数在 prologue memcpy 参数区 → param vreg, * emit_value(param) 取 vreg 地址。参数槽数 = ceil(param_bytes/8) = CALL nargs。 * * ── locals = 虚拟寄存器区 ──────────────────────────────────────── * 每个产生值的 IR 节点 = 一个 vreg(locals 区按类型对齐的字节块)。 * 纯值节点(type.const / mem.global_alloc / mem.alloca / 折叠 sizeof 等)不落 vreg, * 引用处重算(PUSH / GADDR / LADDR);其余产生值节点落 vreg,引用处 LOAD。 * 聚合 vreg 引用处返回其地址(LADDR),搬运经 vm_memcpy。 * mem.alloca(tid)(cnt) 的 vreg 槽即缓冲区本体,节点值 = LADDR(vreg_off)。 * 所有运算走 load/store:ld A; ld B; op; st Dst;立即数直接 PUSH。 * * ── 调用 ────────────────────────────────────────────────────────── * 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 * native_idx) → CALL n / NCALL n。返回值落 call 节点 vreg。 * 原生函数:IR 中 nodes 为空的函数(@extern 声明)→ 注册进 prog.natives, * 加载时由 spl_syscall_register 填 impl;调用改 PUSH nat_idx + NCALL。 * 变参 nargs = 实际参数槽数。 * * ── enum(不展开,直接保留)───────────────────────────────────── * IR 层保留 enum 类型(不再展开为 struct)。enum 布局 = tag(usize, offset 0) * + payload(offset 8,最大变体)。构造:agg.construct(enum)(tag, payload); * match:先取 tag 判定变体,再 extract(enum, 1) 一跳取 payload, * field_tid = 变体具体类型(由 ast2ir 传入)。 * * ── 返回 ────────────────────────────────────────────────────────── * 标量:ld vreg(val); RET(tag)(RET 的 type 决定 VM 是否弹出返回值)。 * 聚合返回 = sret(自展开,不改 VM): * 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 * memcpy 到 sret 地址,RET(void)。 * 调用方在 locals 预留聚合槽(= call 节点 vreg),压其地址为最后实参; * call 完成后聚合值已在该槽。 * 返回 void:RET(SPL_VOID)。 * * ── 全局数据 ────────────────────────────────────────────────────── * 任何聚合类型下(含 $root 顶层)的 var/const 属全局数据区。gdata 是 * spl_ir_node_vec_t,每条 = 一个 value 节点(type.const:标量折叠值, * 聚合/无 init 零)。ir2vm 遍历求值 → SIR gdata 条目(字节 blob)。 * mem.global_alloc(tid, const_node) 的 const_node = gdata 向量索引, * 降级为 GADDR(idx)。符号(def) → gdata 索引的解析在 ast2ir 收集期 * (gdata_ref 表),ir2vm 按索引直接用。 * * ── 类型布局(C ABI,唯一实现处)──────────────────────────────── * type_align / type_size / field_offset:标量按 bits/8 对齐; * struct 顺序对齐 + 尾填充;union 取最大字段;enum = tag(8) + 最大 payload; * slice/range = [ptr, len] 各 8 字节;array = len * elem。 * * ── 分支 ────────────────────────────────────────────────────────── * control.br/jmp/select 的 label 是 IR node ref(基本块首指令)。两遍发射: * 第一遍逐节点发指令并记录 label 节点 → 指令地址;第二遍回填 * JMP/BZ/BNZ 相对偏移 imm = target_addr - (jmp_addr + 1)。 * ================================================================ */ /* 调试映射:每函数 IR 节点 → 首条指令 ip(调试器显示当前 IR 节点用) */ typedef struct { spl_ir_func_ref_t fid; VEC(usize) node_first_ip; /* 索引 = IR 节点 ref,值 = 该节点首指令绝对 ip */ } spl_ir2vm_fdbg_t; typedef VEC(spl_ir2vm_fdbg_t) spl_ir2vm_fdbg_vec_t; typedef struct { const spl_ir_t *ir; const spl_type_t *type; spl_ir2vm_fdbg_vec_t fdbg; /* ir2vm_run 后填充;splc0 -g 读取生成 debug 段 */ } spl_ir2vm_t; void spl_ir2vm_init(spl_ir2vm_t *ctx, const spl_ir_t *ir, const spl_type_t *type); void spl_ir2vm_drop(spl_ir2vm_t *ctx); int spl_ir2vm_run(spl_ir2vm_t *ctx, const char *outpath); /* 返回错误数 */ void spl_ir2vm_dump(spl_ir2vm_t *ctx); #endif /* __SPL_IR2VM_H__ */