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Fixed autogen constructors for concurrent sues
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1//                              -*- Mode: CPP -*-
2//
3// Cforall Version 1.0.0 Copyright (C) 2016 University of Waterloo
4//
5// The contents of this file are covered under the licence agreement in the
6// file "LICENCE" distributed with Cforall.
7//
8// Keywords.cc --
9//
10// Author           : Thierry Delisle
11// Created On       : Mon Mar 13 12:41:22 2017
12// Last Modified By :
13// Last Modified On :
14// Update Count     : 3
15//
16
17#include "Concurrency/Keywords.h"
18
19#include "SymTab/AddVisit.h"
20#include "SynTree/Declaration.h"
21#include "SynTree/Expression.h"
22#include "SynTree/Initializer.h"
23#include "SynTree/Statement.h"
24#include "SynTree/Type.h"
25#include "SynTree/Visitor.h"
26
27namespace Concurrency {
28
29        namespace {
30                const std::list<Label> noLabels;
31                const std::list< Attribute * > noAttributes;
32                Type::StorageClasses noStorage;
33                Type::Qualifiers noQualifiers;
34        }
35
36        //=============================================================================================
37        // Visitors declaration
38        //=============================================================================================
39
40        //-----------------------------------------------------------------------------
41        //Handles sue type declarations :
42        // sue MyType {                             struct MyType {
43        //      int data;                                  int data;
44        //      a_struct_t more_data;                      a_struct_t more_data;
45        //                                =>             NewField_t newField;
46        // };                                        };
47        //                                           static inline NewField_t * getter_name( MyType * this ) { return &this->newField; }
48        //
49        class ConcurrentSueKeyword : public Visitor {
50          protected:
51            template< typename Visitor >
52            friend void SymTab::acceptAndAdd( std::list< Declaration * > &translationUnit, Visitor &visitor );
53          public:
54
55                ConcurrentSueKeyword( std::string&& type_name, std::string&& field_name, std::string&& getter_name, std::string&& context_error ) :
56                  type_name( type_name ), field_name( field_name ), getter_name( getter_name ), context_error( context_error ) {}
57
58                virtual ~ConcurrentSueKeyword() {}
59
60                using Visitor::visit;
61                virtual void visit( StructDecl * decl ) override final;
62
63                void handle( StructDecl * );
64                FunctionDecl * forwardDeclare( StructDecl * );
65                ObjectDecl * addField( StructDecl * );
66                void addRoutines( StructDecl *, ObjectDecl *, FunctionDecl * );
67
68                virtual bool is_target( StructDecl * decl ) = 0;
69
70          private:
71                const std::string type_name;
72                const std::string field_name;
73                const std::string getter_name;
74                const std::string context_error;
75
76                std::list< Declaration * > declsToAdd, declsToAddAfter;
77                StructDecl* type_decl = nullptr;
78        };
79
80
81        //-----------------------------------------------------------------------------
82        //Handles thread type declarations :
83        // thread Mythread {                         struct MyThread {
84        //      int data;                                  int data;
85        //      a_struct_t more_data;                      a_struct_t more_data;
86        //                                =>             thread_desc __thrd_d;
87        // };                                        };
88        //                                           static inline thread_desc * get_thread( MyThread * this ) { return &this->__thrd_d; }
89        //
90        class ThreadKeyword final : public ConcurrentSueKeyword {
91          public:
92
93                ThreadKeyword() : ConcurrentSueKeyword(
94                        "thread_desc",
95                        "__thrd",
96                        "get_thread",
97                        "thread keyword requires threads to be in scope, add #include <thread>"
98                )
99                {}
100
101                virtual ~ThreadKeyword() {}
102
103                virtual bool is_target( StructDecl * decl ) override final { return decl->is_thread(); }
104
105                static void implement( std::list< Declaration * > & translationUnit ) {
106                        ThreadKeyword impl;
107                        SymTab::acceptAndAdd( translationUnit, impl );
108                }
109        };
110
111        //-----------------------------------------------------------------------------
112        //Handles coroutine type declarations :
113        // coroutine MyCoroutine {                   struct MyCoroutine {
114        //      int data;                                  int data;
115        //      a_struct_t more_data;                      a_struct_t more_data;
116        //                                =>             coroutine_desc __cor_d;
117        // };                                        };
118        //                                           static inline coroutine_desc * get_coroutine( MyCoroutine * this ) { return &this->__cor_d; }
119        //
120        class CoroutineKeyword final : public ConcurrentSueKeyword {
121          public:
122
123                CoroutineKeyword() : ConcurrentSueKeyword(
124                        "coroutine_desc",
125                        "__cor",
126                        "get_coroutine",
127                        "coroutine keyword requires coroutines to be in scope, add #include <coroutine>"
128                )
129                {}
130
131                virtual ~CoroutineKeyword() {}
132
133                virtual bool is_target( StructDecl * decl ) override final { return decl->is_coroutine(); }
134
135                static void implement( std::list< Declaration * > & translationUnit ) {
136                        CoroutineKeyword impl;
137                        SymTab::acceptAndAdd( translationUnit, impl );
138                }
139        };
140
141        //-----------------------------------------------------------------------------
142        //Handles monitor type declarations :
143        // monitor MyMonitor {                       struct MyMonitor {
144        //      int data;                                  int data;
145        //      a_struct_t more_data;                      a_struct_t more_data;
146        //                                =>             monitor_desc __mon_d;
147        // };                                        };
148        //                                           static inline monitor_desc * get_coroutine( MyMonitor * this ) { return &this->__cor_d; }
149        //
150        class MonitorKeyword final : public ConcurrentSueKeyword {
151          public:
152
153                MonitorKeyword() : ConcurrentSueKeyword(
154                        "monitor_desc",
155                        "__mon",
156                        "get_monitor",
157                        "monitor keyword requires monitors to be in scope, add #include <monitor>"
158                )
159                {}
160
161                virtual ~MonitorKeyword() {}
162
163                virtual bool is_target( StructDecl * decl ) override final { return decl->is_monitor(); }
164
165                static void implement( std::list< Declaration * > & translationUnit ) {
166                        MonitorKeyword impl;
167                        SymTab::acceptAndAdd( translationUnit, impl );
168                }
169        };
170
171        //-----------------------------------------------------------------------------
172        //Handles mutex routines definitions :
173        // void foo( A * mutex a, B * mutex b,  int i ) {                  void foo( A * a, B * b,  int i ) {
174        //                                                                       monitor_desc * __monitors[] = { get_monitor(a), get_monitor(b) };
175        //                                                                       monitor_guard_t __guard = { __monitors, 2 };
176        //    /*Some code*/                                       =>           /*Some code*/
177        // }                                                               }
178        //
179        class MutexKeyword final : public Visitor {
180          public:
181
182                using Visitor::visit;
183                virtual void visit( FunctionDecl * decl ) override final;
184                virtual void visit(   StructDecl * decl ) override final;
185
186                std::list<DeclarationWithType*> findMutexArgs( FunctionDecl* );
187                void validate( DeclarationWithType * );
188                void addStatments( CompoundStmt *, const std::list<DeclarationWithType * > &);
189
190                static void implement( std::list< Declaration * > & translationUnit ) {
191                        MutexKeyword impl;
192                        acceptAll( translationUnit, impl );
193                }
194
195          private:
196                StructDecl* monitor_decl = nullptr;
197                StructDecl* guard_decl = nullptr;
198        };
199
200        //=============================================================================================
201        // General entry routine
202        //=============================================================================================
203        void applyKeywords( std::list< Declaration * > & translationUnit ) {
204                ThreadKeyword   ::implement( translationUnit );
205                CoroutineKeyword        ::implement( translationUnit );
206                MonitorKeyword  ::implement( translationUnit );
207        }
208
209        void implementMutexFuncs( std::list< Declaration * > & translationUnit ) {
210                MutexKeyword    ::implement( translationUnit );
211        }
212
213        void implementThreadStarter( std::list< Declaration * > & translationUnit ) {
214
215        }
216
217        //=============================================================================================
218        // Generic keyword implementation
219        //=============================================================================================
220        void ConcurrentSueKeyword::visit(StructDecl * decl) {
221                if( decl->get_name() == type_name ) {
222                        assert( !type_decl );
223                        type_decl = decl;
224                }
225                else if ( is_target(decl) ) {
226                        handle( decl );
227                }
228
229        }
230
231        void ConcurrentSueKeyword::handle( StructDecl * decl ) {
232                if( ! decl->has_body() ) return;
233
234                if( !type_decl ) throw SemanticError( context_error, decl );
235
236                FunctionDecl * func = forwardDeclare( decl );
237                ObjectDecl * field = addField( decl );
238                addRoutines( decl, field, func );
239        }
240
241        FunctionDecl * ConcurrentSueKeyword::forwardDeclare( StructDecl * decl ) {
242
243                StructDecl * forward = decl->clone();
244                forward->set_body( false );
245                deleteAll( forward->get_members() );
246                forward->get_members().clear();
247
248                FunctionType * type = new FunctionType( noQualifiers, false );
249                ObjectDecl * this_decl = new ObjectDecl(
250                        "this",
251                        noStorage,
252                        LinkageSpec::Cforall,
253                        nullptr,
254                        new PointerType(
255                                noQualifiers,
256                                new StructInstType(
257                                        noQualifiers,
258                                        decl
259                                )
260                        ),
261                        nullptr
262                );
263
264                type->get_parameters().push_back( this_decl );
265                type->get_returnVals().push_back(
266                        new ObjectDecl(
267                                "ret",
268                                noStorage,
269                                LinkageSpec::Cforall,
270                                nullptr,
271                                new PointerType(
272                                        noQualifiers,
273                                        new StructInstType(
274                                                noQualifiers,
275                                                type_decl
276                                        )
277                                ),
278                                nullptr
279                        )
280                );
281
282                FunctionDecl * get_decl = new FunctionDecl(
283                        getter_name,
284                        Type::Static,
285                        LinkageSpec::Cforall,
286                        type,
287                        nullptr,
288                        noAttributes,
289                        Type::Inline
290                );
291
292                declsToAdd.push_back( forward );
293                declsToAdd.push_back( get_decl );
294
295                return get_decl;
296        }
297
298        ObjectDecl * ConcurrentSueKeyword::addField( StructDecl * decl ) {
299                ObjectDecl * field = new ObjectDecl(
300                        field_name,
301                        noStorage,
302                        LinkageSpec::Cforall,
303                        nullptr,
304                        new StructInstType(
305                                noQualifiers,
306                                type_decl
307                        ),
308                        nullptr
309                );
310
311                decl->get_members().push_back( field );
312
313                return field;
314        }
315
316        void ConcurrentSueKeyword::addRoutines( StructDecl * decl, ObjectDecl * field, FunctionDecl * func ) {
317                CompoundStmt * statement = new CompoundStmt( noLabels );
318                statement->push_back( 
319                        new ReturnStmt(
320                                noLabels,
321                                new AddressExpr(
322                                        new MemberExpr(
323                                                field,
324                                                UntypedExpr::createDeref( new VariableExpr( func->get_functionType()->get_parameters().front() ) )
325                                        )
326                                )
327                        )
328                );
329
330                FunctionDecl * get_decl = func->clone();
331
332                get_decl->set_statements( statement );
333
334                declsToAddAfter.push_back( get_decl );
335
336                // get_decl->fixUniqueId();
337        }
338
339        //=============================================================================================
340        // Mutex keyword implementation
341        //=============================================================================================
342        void MutexKeyword::visit(FunctionDecl* decl) {
343                std::list<DeclarationWithType*> mutexArgs = findMutexArgs( decl );
344                if( mutexArgs.empty() ) return;
345
346                for(auto arg : mutexArgs) {
347                        validate( arg );
348                }
349
350                CompoundStmt* body = decl->get_statements();
351                if( ! body ) return;
352
353                if( !monitor_decl ) throw SemanticError( "mutex keyword requires monitors to be in scope, add #include <monitor>", decl );
354                if( !guard_decl ) throw SemanticError( "mutex keyword requires monitors to be in scope, add #include <monitor>", decl );
355
356                addStatments( body, mutexArgs );
357        }
358
359        void MutexKeyword::visit(StructDecl* decl) {
360                if( decl->get_name() == "monitor_desc" ) {
361                        assert( !monitor_decl );
362                        monitor_decl = decl;
363                }
364                else if( decl->get_name() == "monitor_guard_t" ) {
365                        assert( !guard_decl );
366                        guard_decl = decl;
367                }
368        }
369
370        std::list<DeclarationWithType*> MutexKeyword::findMutexArgs( FunctionDecl* decl ) {
371                std::list<DeclarationWithType*> mutexArgs;
372
373                for( auto arg : decl->get_functionType()->get_parameters()) {
374                        //Find mutex arguments
375                        Type* ty = arg->get_type();
376                        if( ! ty->get_mutex() ) continue;
377
378                        //Append it to the list
379                        mutexArgs.push_back( arg );
380                }
381
382                return mutexArgs;
383        }
384
385        void MutexKeyword::validate( DeclarationWithType * arg ) {
386                Type* ty = arg->get_type();
387
388                //Makes sure it's not a copy
389                PointerType* pty = dynamic_cast< PointerType * >( ty );
390                if( ! pty ) throw SemanticError( "Mutex argument must be of pointer/reference type ", arg );
391
392                //Make sure the we are pointing directly to a type
393                Type* base = pty->get_base();
394                if(  dynamic_cast< PointerType * >( base ) ) throw SemanticError( "Mutex argument have exactly one level of indirection ", arg );
395
396                //Make sure that typed isn't mutex
397                if( base->get_mutex() ) throw SemanticError( "mutex keyword may only appear once per argument ", arg );
398        }
399
400        void MutexKeyword::addStatments( CompoundStmt * body, const std::list<DeclarationWithType * > & args ) {
401                ObjectDecl * monitors = new ObjectDecl(
402                        "__monitors",
403                        noStorage,
404                        LinkageSpec::Cforall,
405                        nullptr,
406                        new ArrayType(
407                                noQualifiers,
408                                new PointerType(
409                                        noQualifiers,
410                                        new StructInstType(
411                                                noQualifiers,
412                                                monitor_decl
413                                        )
414                                ),
415                                new ConstantExpr( Constant::from_ulong( args.size() ) ),
416                                false,
417                                false
418                        ),
419                        new ListInit(
420                                map_range < std::list<Initializer*> > ( args, [this](DeclarationWithType * var ){
421                                        Type * type = var->get_type()->clone();
422                                        type->set_mutex( false );
423                                        return new SingleInit( new UntypedExpr(
424                                                new NameExpr( "get_monitor" ),
425                                                {  new CastExpr( new VariableExpr( var ), type ) }
426                                        ) );
427                                })
428                        )
429                );
430
431                //in reverse order :
432                // monitor_guard_t __guard = { __monitors, # };
433                body->push_front(
434                        new DeclStmt( noLabels, new ObjectDecl(
435                                "__guard",
436                                noStorage,
437                                LinkageSpec::Cforall,
438                                nullptr,
439                                new StructInstType(
440                                        noQualifiers,
441                                        guard_decl
442                                ),
443                                new ListInit(
444                                        {
445                                                new SingleInit( new VariableExpr( monitors ) ),
446                                                new SingleInit( new ConstantExpr( Constant::from_ulong( args.size() ) ) )
447                                        },
448                                        noDesignators,
449                                        true
450                                )
451                        ))
452                );
453
454                //monitor_desc * __monitors[] = { get_monitor(a), get_monitor(b) };
455                body->push_front( new DeclStmt( noLabels, monitors) );
456        }
457};
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.