diff --git a/Main.hs b/Main.hs --- a/Main.hs +++ b/Main.hs @@ -10,12 +10,14 @@ import Data.Char import Data.Either import Data.List +import Distribution.Text import GHC.IO.Exception import Language.Pec.Abs import Language.Pec.ErrM import Language.Pec.Layout import Language.Pec.Par import Language.Pec.Print +import Paths_pec import System.Console.CmdArgs import System.Directory import System.FilePath @@ -26,6 +28,7 @@ { files :: [FilePath] , keep_tmp_files :: Bool , rebuild_all :: Bool + , idir :: [FilePath] } deriving (Show, Data, Typeable) argsDesc :: Args @@ -33,10 +36,11 @@ { files = def &= args , keep_tmp_files = def &= help "Keep temporary files" , rebuild_all = def &= help "Rebuild all files" + , idir = def &= typDir &= help "Import directory" } &= summary summry &= program prog summry :: String -summry = prog ++ " v" ++ vers ++ ", " ++ copyright +summry = prog ++ " v" ++ display version ++ ", " ++ copyright prog :: String prog = "pec" @@ -44,20 +48,21 @@ copyright :: String copyright = "(C) Brett Letner 2011" -vers :: String -vers = "0.1" - -initSt :: Args -> St -initSt x = St - { visited = [] - , modified = False - , rebuild = rebuild_all x - , not_visited = map (\fn -> dropExtension fn ++ "_") $ files x - , strings = [] - , counts = [] - , keep_tmps = keep_tmp_files x --- , mains = [] - } +initSt :: Args -> IO St +initSt x = do + prel <- getDataFileName "lib/Prelude.pec" + return $ St + { visited = [] + , modified = False + , rebuild = rebuild_all x + , not_visited = map (\fn -> dropExtension fn ++ "_") $ files x + , strings = [] + , counts = [] + , keep_tmps = keep_tmp_files x + -- , mains = [] + , lib_dir = takeDirectory prel + , imp_dirs = idir x + } type M a = StateT St IO a @@ -69,6 +74,8 @@ , strings :: [String] , counts :: [Integer] , keep_tmps :: Bool + , lib_dir :: FilePath + , imp_dirs :: [FilePath] -- , mains :: [FilePath] } @@ -76,26 +83,25 @@ main = do args <- cmdArgs argsDesc let fns = files args + st0 <- initSt args case fns of [] -> putStrLn summry (fn:_) -> do let mnFn = new_ext "_main.hs" fn let llFn = new_ext ".ll" fn - 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Pec is a procedural language with a functional/declarative feel. Programming in pec is very similar to monadic programming in Haskell. The primary use case for pec is to -provide a productive environment for writing safe, performant embedded +provide a productive environment for writing safe, efficient, embedded applications. Feature list @@ -26,7 +26,8 @@ small codebase (thanks to several existing Haskell tools/libraries). You can download and install pec via cabal or access the git -repository on github (git@github.com:stevezhee/pec.git). +repository on github (git@github.com:stevezhee/pec.git). You'll need +to install the llvm tools (http://llvm.org/) to build the examples. Any feedback on the design and/or implementation of pec would be greatly appreciated :) diff --git a/dist/build/pec/pec-tmp/Language/Pec/Lex.hs b/dist/build/pec/pec-tmp/Language/Pec/Lex.hs new file mode 100644 --- /dev/null +++ b/dist/build/pec/pec-tmp/Language/Pec/Lex.hs @@ -0,0 +1,361 @@ +{-# OPTIONS -fglasgow-exts -cpp #-} +{-# LINE 3 "Language/Pec/Lex.x" #-} + +{-# OPTIONS -fno-warn-incomplete-patterns #-} +module Language.Pec.Lex where + + + + +#if __GLASGOW_HASKELL__ >= 603 +#include "ghcconfig.h" +#elif defined(__GLASGOW_HASKELL__) +#include "config.h" +#endif +#if __GLASGOW_HASKELL__ >= 503 +import Data.Array +import Data.Char (ord) +import Data.Array.Base (unsafeAt) +#else +import Array +import Char (ord) +#endif +#if __GLASGOW_HASKELL__ >= 503 +import GHC.Exts +#else +import GlaExts +#endif +alex_base :: AlexAddr +alex_base = AlexA# 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l _) _ :_) = "line " ++ show l +tokenPos (Err (Pn _ l _) :_) = "line " ++ show l +tokenPos _ = "end of file" + +posLineCol (Pn _ l c) = (l,c) +mkPosToken t@(PT p _) = (posLineCol p, prToken t) + +prToken t = case t of + PT _ (TS s _) -> s + PT _ (TL s) -> s + PT _ (TI s) -> s + PT _ (TV s) -> s + PT _ (TD s) -> s + PT _ (TC s) -> s + PT _ (T_Frac s) -> s + PT _ (T_Uident s) -> s + PT _ (T_Lident s) -> s + PT _ (T_USym s) -> s + PT _ (T_Number s) -> s + PT _ (T_Count s) -> s + + +data BTree = N | B String Tok BTree BTree deriving (Show) + +eitherResIdent :: (String -> Tok) -> String -> Tok +eitherResIdent tv s = treeFind resWords + where + treeFind N = tv s + treeFind (B a t left right) | s < a = treeFind left + | s > a = treeFind right + | s == a = t + +resWords = b "as" 17 (b ";" 9 (b "->" 5 (b ")" 3 (b "(" 2 (b "#" 1 N N) N) (b "," 4 N N)) (b ".." 7 (b "." 6 N N) (b "::" 8 N N))) (b "Array" 13 (b "=" 11 (b "<-" 10 N N) (b "@" 12 N N)) (b "]" 15 (b "[" 14 N N) (b "all" 16 N N)))) (b "let" 25 (b "exports" 21 (b "case" 19 (b "branch" 18 N N) (b "do" 20 N N)) (b "import" 23 (b "extern" 22 N N) (b "in" 24 N N))) (b "where" 29 (b "of" 27 (b "module" 26 N N) (b "type" 28 N N)) (b "|" 31 (b "{" 30 N N) (b "}" 32 N N)))) + where b s n = let bs = id s + in B bs (TS bs n) + +unescapeInitTail :: String -> String +unescapeInitTail = id . unesc . tail . id where + unesc s = case s of + '\\':c:cs | elem c ['\"', '\\', '\''] -> c : unesc cs + '\\':'n':cs -> '\n' : unesc cs + '\\':'t':cs -> '\t' : unesc cs + '"':[] -> [] + c:cs -> c : unesc cs + _ -> [] + +------------------------------------------------------------------- +-- Alex wrapper code. +-- A modified "posn" wrapper. +------------------------------------------------------------------- + +data Posn = Pn !Int !Int !Int + deriving (Eq, Show,Ord) + +alexStartPos :: Posn +alexStartPos = Pn 0 1 1 + +alexMove :: Posn -> Char -> Posn +alexMove (Pn a l c) '\t' = Pn (a+1) l (((c+7) `div` 8)*8+1) +alexMove (Pn a l c) '\n' = Pn (a+1) (l+1) 1 +alexMove (Pn a l c) _ = Pn (a+1) l (c+1) + +type AlexInput = (Posn, -- current position, + Char, -- previous char + String) -- current input string + +tokens :: String -> [Token] +tokens str = go (alexStartPos, '\n', str) + where + go :: AlexInput -> [Token] + go inp@(pos, _, str) = + case alexScan inp 0 of + AlexEOF -> [] + AlexError (pos, _, _) -> [Err pos] + AlexSkip inp' len -> go inp' + AlexToken inp' len act -> act pos (take len str) : (go inp') + +alexGetChar :: AlexInput -> Maybe (Char,AlexInput) +alexGetChar (p, _, s) = + case s of + [] -> Nothing + (c:s) -> + let p' = alexMove p c + in p' `seq` Just (c, (p', c, s)) + +alexInputPrevChar :: AlexInput -> Char +alexInputPrevChar (p, c, s) = c + +alex_action_3 = tok (\p s -> PT p (eitherResIdent (TV . share) s)) +alex_action_4 = tok (\p s -> PT p (eitherResIdent (T_Frac . share) s)) +alex_action_5 = tok (\p s -> PT p (eitherResIdent (T_Uident . share) s)) +alex_action_6 = tok (\p s -> PT p (eitherResIdent (T_Lident . share) s)) +alex_action_7 = tok (\p s -> PT p (eitherResIdent (T_USym . share) s)) +alex_action_8 = tok (\p s -> PT p (eitherResIdent (T_Number . share) s)) +alex_action_9 = tok (\p s -> PT p (eitherResIdent (T_Count . share) s)) +alex_action_10 = tok (\p s -> PT p (eitherResIdent (TV . share) s)) +alex_action_11 = tok (\p s -> PT p (TL $ share $ unescapeInitTail s)) +alex_action_12 = tok (\p s -> PT p (TC $ share s)) +{-# LINE 1 "templates/GenericTemplate.hs" #-} +{-# LINE 1 "templates/GenericTemplate.hs" #-} +{-# LINE 1 "" #-} +{-# LINE 1 "" #-} +{-# LINE 1 "templates/GenericTemplate.hs" #-} +-- ----------------------------------------------------------------------------- +-- ALEX TEMPLATE +-- +-- This code is in the PUBLIC DOMAIN; you may copy it freely and use +-- it for any purpose whatsoever. + +-- ----------------------------------------------------------------------------- +-- INTERNALS and main scanner engine + +{-# LINE 35 "templates/GenericTemplate.hs" #-} + +{-# LINE 45 "templates/GenericTemplate.hs" #-} + + +data AlexAddr = AlexA# Addr# + +#if __GLASGOW_HASKELL__ < 503 +uncheckedShiftL# = shiftL# +#endif + +{-# INLINE alexIndexInt16OffAddr #-} +alexIndexInt16OffAddr (AlexA# arr) off = +#ifdef WORDS_BIGENDIAN + narrow16Int# i + where + i = word2Int# ((high `uncheckedShiftL#` 8#) `or#` low) + high = int2Word# (ord# (indexCharOffAddr# arr (off' +# 1#))) + low = int2Word# (ord# (indexCharOffAddr# arr off')) + off' = off *# 2# +#else + indexInt16OffAddr# arr off +#endif + + + + + +{-# INLINE alexIndexInt32OffAddr #-} +alexIndexInt32OffAddr (AlexA# arr) off = +#ifdef WORDS_BIGENDIAN + narrow32Int# i + where + i = word2Int# ((b3 `uncheckedShiftL#` 24#) `or#` + (b2 `uncheckedShiftL#` 16#) `or#` + (b1 `uncheckedShiftL#` 8#) `or#` b0) + b3 = int2Word# (ord# (indexCharOffAddr# arr (off' +# 3#))) + b2 = int2Word# (ord# (indexCharOffAddr# arr (off' +# 2#))) + b1 = int2Word# (ord# (indexCharOffAddr# arr (off' +# 1#))) + b0 = int2Word# (ord# (indexCharOffAddr# arr off')) + off' = off *# 4# +#else + indexInt32OffAddr# arr off +#endif + + + + + +#if __GLASGOW_HASKELL__ < 503 +quickIndex arr i = arr ! i +#else +-- GHC >= 503, unsafeAt is available from Data.Array.Base. +quickIndex = unsafeAt +#endif + + + + +-- ----------------------------------------------------------------------------- +-- Main lexing routines + +data AlexReturn a + = AlexEOF + | AlexError !AlexInput + | AlexSkip !AlexInput !Int + | AlexToken !AlexInput !Int a + +-- alexScan :: AlexInput -> StartCode -> AlexReturn a +alexScan input (I# (sc)) + = alexScanUser undefined input (I# (sc)) + +alexScanUser user input (I# (sc)) + = case alex_scan_tkn user input 0# input sc AlexNone of + (AlexNone, input') -> + case alexGetChar input of + Nothing -> + + + + AlexEOF + Just _ -> + + + + AlexError input' + + (AlexLastSkip input len, _) -> + + + + AlexSkip input len + + (AlexLastAcc k input len, _) -> + + + + AlexToken input len k + + +-- Push the input through the DFA, remembering the most recent accepting +-- state it encountered. + +alex_scan_tkn user orig_input len input s last_acc = + input `seq` -- strict in the input + let + new_acc = check_accs (alex_accept `quickIndex` (I# (s))) + in + new_acc `seq` + case alexGetChar input of + Nothing -> (new_acc, input) + Just (c, new_input) -> + + + + let + base = alexIndexInt32OffAddr alex_base s + (I# (ord_c)) = ord c + offset = (base +# ord_c) + check = alexIndexInt16OffAddr alex_check offset + + new_s = if (offset >=# 0#) && (check ==# ord_c) + then alexIndexInt16OffAddr alex_table offset + else alexIndexInt16OffAddr alex_deflt s + in + case new_s of + -1# -> (new_acc, input) + -- on an error, we want to keep the input *before* the + -- character that failed, not after. + _ -> alex_scan_tkn user orig_input (len +# 1#) + new_input new_s new_acc + + where + check_accs [] = last_acc + check_accs (AlexAcc a : _) = AlexLastAcc a input (I# (len)) + check_accs (AlexAccSkip : _) = AlexLastSkip input (I# (len)) + check_accs (AlexAccPred a pred : rest) + | pred user orig_input (I# (len)) input + = AlexLastAcc a input (I# (len)) + check_accs (AlexAccSkipPred pred : rest) + | pred user orig_input (I# (len)) input + = AlexLastSkip input (I# (len)) + check_accs (_ : rest) = check_accs rest + +data AlexLastAcc a + = AlexNone + | AlexLastAcc a !AlexInput !Int + | AlexLastSkip !AlexInput !Int + +data AlexAcc a user + = AlexAcc a + | AlexAccSkip + | AlexAccPred a (AlexAccPred user) + | AlexAccSkipPred (AlexAccPred user) + +type AlexAccPred user = user -> AlexInput -> Int -> AlexInput -> Bool + +-- ----------------------------------------------------------------------------- +-- Predicates on a rule + +alexAndPred p1 p2 user in1 len in2 + = p1 user in1 len in2 && p2 user in1 len in2 + +--alexPrevCharIsPred :: Char -> AlexAccPred _ +alexPrevCharIs c _ input _ _ = c == alexInputPrevChar input + +--alexPrevCharIsOneOfPred :: Array Char Bool -> AlexAccPred _ +alexPrevCharIsOneOf arr _ input _ _ = arr ! alexInputPrevChar input + +--alexRightContext :: Int -> AlexAccPred _ +alexRightContext (I# (sc)) user _ _ input = + case alex_scan_tkn user input 0# input sc AlexNone of + (AlexNone, _) -> False + _ -> True + -- TODO: there's no need to find the longest + -- match when checking the right context, just + -- the first match will do. + +-- used by wrappers +iUnbox (I# (i)) = i diff --git a/lib/Prelude.pec b/lib/Prelude.pec new file mode 100644 --- /dev/null +++ b/lib/Prelude.pec @@ -0,0 +1,287 @@ +module Prelude + +exports all + +where + +type W8 = W #256 //singleton "Count" type. In this case, used to specify a word that holds 256 values. +type W16 = W #65536 +type I32 = I #4294967296 // 32 bit int + +type Bool = | False | True +// enum type +// the "|" is used to specify "or" + +type Maybe a = | Nothing | Just a // polymorphic variant +// order doesn't matter +// type Maybe a = | Just a | Nothing would be compiled exactly the same way + +type Either a b = | Left a | Right b // polymorphic variant + +type Ordering = | LT | EQ | GT // another enum + +extern putchar :: Char -> () +// external C call +// name on the left, type on the right + +extern puts :: Ptr Char -> () +extern exit :: I32 -> () + +to_ordering :: I32 -> Ordering +to_ordering x = branch of + | x < 0 -> LT + | x > 0 -> GT + | -> EQ + +putCh :: Char -> () +putCh c = putchar c + +assert :: Bool -> () +assert x = when (not x) + (do + putLn "assertion failed" + exit -1 + ) +// "when" is not a primitive, it is a library function, see "when_" below + +not :: Bool -> Bool +not x = if x False True + +putLn :: IString -> () +putLn x = puts (from_istring x) + +is_upper :: Char -> Bool +is_upper c = (c >= 'A') && (c <= 'Z') // operators don't have precedence, parens are required + +is_lower :: Char -> Bool +is_lower c = (c >= 'a') && (c <= 'z') + +is_digit :: Char -> Bool +is_digit c = (c >= '0') && (c <= '9') + +to_lower :: Char -> Char +to_lower c = branch of + | is_upper c -> chr (ord c + 32) + | -> c + +to_upper :: Char -> Char +to_upper c = branch of + | is_lower c -> chr (ord c - 32) + | -> c + +// inline Haskell "library" DSL code + +>import Pec.Base +>import Data.List +> +>type CntW8 = Cnt256 +>type W8 = W CntW8 +>type Char_ = Char +>type Ptr_ a = Ptr a +>type IString_ = IString +>type W32_ = W32 +>type Float_ = Float +>type Double_ = Double +> +>class Typed a => ARITH a where +> add :: Term a -> Term a -> Term a +> sub :: Term a -> Term a -> Term a +> mul :: Term a -> Term a -> Term a +> adiv :: Term a -> Term a -> Term a +> arem :: Term a -> Term a -> Term a +> +>class Typed a => BITS a where +> shl :: Term a -> Term a -> Term a +> shr :: Typed a => Term a -> Term a -> Term a +> band :: Term a -> Term a -> Term a +> bor :: Term a -> Term a -> Term a +> xor :: Term a -> Term a -> Term a +> -- support ashr? +> +>class Typed a => ORD a where +> gt :: Term a -> Term a -> Term Bool_ +> ge :: Term a -> Term a -> Term Bool_ +> lt :: Term a -> Term a -> Term Bool_ +> le :: Term a -> Term a -> Term Bool_ +> +>class Typed a => EQ a where +> eq :: Term a -> Term a -> Term Bool_ +> eq = prim2 "icmp eq" +> ne :: Term a -> Term a -> Term Bool_ +> ne = prim2 "icmp ne" +> +>class (Typed a, Show a) => FRAC a where +> frac :: a -> Term a +> frac = val . show +> +// operators must be defined using the DSL +// The '$' is tacked on by the compiler in order to avoid name clashes. +>(@$) :: Typed a => Term (Ptr a) -> Term a +>(@$) = load +> +>(>$) :: ORD a => Term a -> Term a -> Term Bool_ +>(>$) = gt +> +>(>=$) :: ORD a => Term a -> Term a -> Term Bool_ +>(>=$) = ge +> +>(<$) :: ORD a => Term a -> Term a -> Term Bool_ +>(<$) = lt +> +>(<=$) :: ORD a => Term a -> Term a -> Term Bool_ +>(<=$) = le +> +>(+$) :: ARITH a => Term a -> Term a -> Term a +>(+$) = add +> +>(-$) :: ARITH a => Term a -> Term a -> Term a +>(-$) = sub +> +>(*$) :: ARITH a => Term a -> Term a -> Term a +>(*$) = mul +> +>(/$) :: ARITH a => Term a -> Term a -> Term a +>(/$) = adiv +> +>(%$) :: ARITH a => Term a -> Term a -> Term a +>(%$) = arem +> +>(==$) :: EQ a => Term a -> Term a -> Term Bool_ +>(==$) = eq +> +>(!=$) :: EQ a => Term a -> Term a -> Term Bool_ +>(!=$) = ne +> +>(<<$) :: BITS a => Term a -> Term a -> Term a +>(<<$) = shl +> +>(>>$) :: BITS a => Term a -> Term a -> Term a +>(>>$) = shr +> +>(&$) :: BITS a => Term a -> Term a -> Term a +>(&$) = band +> +>(|$) :: BITS a => Term a -> Term a -> Term a +>(|$) = bor +> +>(^$) :: BITS a => Term a -> Term a -> Term a +>(^$) = xor +> +>(&&$) :: Term Bool_ -> Term Bool_ -> Term Bool_ +>(&&$) x y = Lift $ do +> a <- eval x +> b <- eval y +> return $ switch a +> [(false_tag, false_alt (\ _ -> false_)) +> ,(defaulttag, \ _ -> b)] +> +>(||$) :: Term Bool_ -> Term Bool_ -> Term Bool_ +>(||$) x y = Lift $ do +> a <- eval x +> b <- eval y +> return $ switch a +> [(true_tag, true_alt (\ _ -> true_)) +> ,(defaulttag, \ _ -> b)] +> +// ad-hoc polymorphism, using Haskell classes +>instance Count cnt => EQ (I cnt) +>instance Count cnt => EQ (W cnt) +>instance EQ Char +>instance EQ IString +>instance (EQ a, EQ b) => EQ (a,b) +>instance INT Double where int = frac . fromInteger +>instance INT Float where int = frac . fromInteger +>instance FRAC Double +>instance FRAC Float +> +>instance Count cnt => BITS (W cnt) where +> shl = prim2 "shl" +> shr = prim2 "lshr" +> band = prim2 "and" +> bor = prim2 "or" +> xor = prim2 "xor" +> +>instance Count cnt => ORD (W cnt) where +> gt = prim2 "icmp ugt" +> ge = prim2 "icmp uge" +> lt = prim2 "icmp ult" +> le = prim2 "icmp ule" +> +>instance ORD Char where +> gt = prim2 "icmp ugt" +> ge = prim2 "icmp uge" +> lt = prim2 "icmp ult" +> le = prim2 "icmp ule" +> +>instance Count cnt => ORD (I cnt) where +> gt = prim2 "icmp sgt" +> ge = prim2 "icmp sge" +> lt = prim2 "icmp slt" +> le = prim2 "icmp sle" +> +>instance ORD Double where +> gt = prim2 "fcmp ogt" +> ge = prim2 "fcmp oge" +> lt = prim2 "fcmp olt" +> le = prim2 "fcmp ole" +> +>instance ORD Float where +> gt = prim2 "fcmp ogt" +> ge = prim2 "fcmp oge" +> lt = prim2 "fcmp olt" +> le = prim2 "fcmp ole" +> +>instance Count cnt => ARITH (I cnt) where +> add = prim2 "add" +> sub = prim2 "sub" +> mul = prim2 "mul" +> adiv = prim2 "sdiv" +> arem = prim2 "srem" +> +>instance Count cnt => ARITH (W cnt) where +> add = prim2 "add" +> sub = prim2 "sub" +> mul = prim2 "mul" +> adiv = prim2 "udiv" +> arem = prim2 "urem" +> +>instance ARITH Double where +> add = prim2 "fadd" +> sub = prim2 "fsub" +> mul = prim2 "fmul" +> adiv = prim2 "fdiv" +> arem = prim2 "frem" +> +>instance ARITH Float where +> add = prim2 "fadd" +> sub = prim2 "fsub" +> mul = prim2 "fmul" +> adiv = prim2 "fdiv" +> arem = prim2 "frem" +> +>eq_unit = \_ _ -> true_ +>ne_unit = \_ _ -> false_ +> +>instance EQ () where +> eq = eq_unit +> ne = ne_unit +> +// polymorphic function +// note that the '_' is added to the end of pec names to avoid name clashes +>array_ :: (Count cnt, Typed cnt, Typed a) => Term (cnt -> a -> Array cnt a) +>array_ = lam2_ $ \(cnt :: Term cnt) x -> Lift $ do +> a <- eval x +> return $ array cnt $ genericReplicate (countof (unused :: cnt)) a +> +>ord_ :: Term (Char -> W8) +>ord_ = lam_ cast +> +>chr_ :: Term (W8 -> Char) +>chr_ = lam_ cast +> +>if_ :: Typed a => Term (Bool_ -> a -> a -> a) +>if_ = lam3_ $ \f g h -> +> switch f [(true_tag, \_ -> g), (false_tag, \_ -> h)] +> +>when_ :: Term (Bool_ -> () -> ()) +>when_ = lam2_ $ \a b -> app3 if_ a b unit diff --git a/lib/Stack.pec b/lib/Stack.pec new file mode 100644 --- /dev/null +++ b/lib/Stack.pec @@ -0,0 +1,50 @@ +module Stack + +exports (Stack, stack, push, pop, is_empty, is_full) +// explicit export list + +where + +import Prelude + +type Stck #cnt a = { height :: W32, data :: Array cnt a } +// stacks are polymorphic in their size and what they contain + +type Stack #cnt a = Stck cnt a + +>type Stack cnt a = Stack_ cnt a +> +>stack_ :: (Count cnt, Typed cnt, Typed a) => Term (cnt -> Stack cnt a) +>stack_ = lam_ $ \_ -> lift $ do +> p <- eval $ alloca unused +> eval_ $ store (height_get p) (int 0) +> return $ load p +> +>push_ :: (Count cnt, Typed cnt, Typed a) => +> Term (a -> Ptr (Stack cnt a) -> Bool_) +>push_ = lam2_ $ \a (p :: Term (Ptr (Stack cnt a))) -> +> app3 if_ (app is_full_ p) +> false_ +> (lift (do i <- eval $ load (height_get p) +> evalv $ store (idx (data_get p) (cast i)) a +> evalv $ store (height_get p) (add i (int 1)) +> return true_ +> )) +> +>pop_ :: (Count cnt, Typed cnt, Typed a) => +> Term (Ptr (Stack cnt a) -> Maybe_ a) +>pop_ = lam_ $ \p -> app3 if_ (app is_empty_ p) +> nothing_ +> (lift (do i <- eval $ sub (load (height_get p)) (int 1) +> evalv $ store (height_get p) i +> return $ app just_ (load (idx (data_get p) (cast i))) +> )) +> +>is_empty_ :: (Count cnt, Typed cnt, Typed a) => +> Term (Ptr (Stack cnt a) -> Bool_) +>is_empty_ = lam_ $ \p -> eq (load (height_get p)) (int 0) +> +>is_full_ :: (Count cnt, Typed cnt, Typed a) => +> Term (Ptr (Stack cnt a) -> Bool_) +>is_full_ = lam_ $ \(p :: Term (Ptr (Stack cnt a))) -> +> eq (load (height_get p)) (int $ countof (unused :: cnt)) diff --git a/lib/StrBuf.pec b/lib/StrBuf.pec new file mode 100644 --- /dev/null +++ b/lib/StrBuf.pec @@ -0,0 +1,48 @@ +module StrBuf exports all + +where + +import Prelude + +type StrBuf #cnt = | StrBuf (Array (SuccCnt cnt) Char) + +extern "strcmp" c_strcmp :: Ptr Char -> Ptr Char -> I32 +extern "strlen" c_strlen :: Ptr Char -> W32 +extern "strncpy" c_strncpy :: Ptr Char -> Ptr Char -> I32 -> Ptr Char +// a different name can be used for the C call if necessary + +>type StrBuf a = StrBuf_ a +> +>strbuf_ :: (Count cnt, Typed cnt) => Term (cnt -> StrBuf cnt) +>strbuf_ = lam_ $ \(a :: Term cnt) -> +> cast (app2 array_ (unused :: Term (SuccCnt cnt)) (char '\0')) +> +>from_strbuf_ :: Count cnt => Term (Ptr (StrBuf cnt) -> Ptr Char) +>from_strbuf_ = lam_ bitcast +> +>put_ :: Count cnt => Term (Ptr (StrBuf cnt) -> ()) +>put_ = lam_ $ \p -> app puts_ (app from_strbuf_ p) +> +>strlen_ :: Count cnt => Term (Ptr (StrBuf cnt) -> W32) +>strlen_ = lam_ $ \x -> app c_strlen_ (app from_strbuf_ x) +> +>strcmp_ :: (Count a, Count b) => +> Term (Ptr (StrBuf a) -> Ptr (StrBuf b) -> Ordering_) +>strcmp_ = lam2_ $ \x y -> +> app to_ordering_ (app2 c_strcmp_ (app from_strbuf_ x) (app from_strbuf_ y)) +> +>to_strbuf_ :: Count cnt => Term (IString -> Ptr (StrBuf cnt) -> Bool_) +>to_strbuf_ = lam2_ $ \x y -> app2 strncpy (app from_istring_ x) y +> +>strcpy_ :: (Count a, Count b) => +> Term (Ptr (StrBuf a) -> Ptr (StrBuf b) -> Bool_) +>strcpy_ = lam2_ $ \x y -> app2 strncpy (app from_strbuf_ x) y +> +>strncpy :: Count cnt => Term (Ptr Char -> Ptr (StrBuf cnt) -> Bool_) +>strncpy = lam2_ $ \x (y :: Term (Ptr (StrBuf cnt))) -> Lift $ do +> let n = countof (unused :: cnt) +> evalv $ app3 c_strncpy_ (app from_strbuf_ y) x (int $ succ n) +> c <- eval $ idx (app unwrap_ptr_ y) (int n) +> return $ app3 if_ (load c `eq` char '\0') +> true_ +> (lift (eval (store c (char '\0')) >> return false_)) diff --git a/pec.cabal b/pec.cabal --- a/pec.cabal +++ b/pec.cabal @@ -1,10 +1,10 @@ Name: pec -Version: 0.1 +Version: 0.1.1 Synopsis: pec embedded compiler -Description: The intent of pec is to provide a drop-in replacement for C, but with modern language features. Pec is a procedural language with a functional/declarative feel. Programming in pec is very similar to monadic programming in Haskell. The primary use case for pec is to provide a productive environment for writing safe, performant embedded applications. +Description: The intent of pec is to provide a drop-in replacement for C, but with modern language features. Pec is a procedural language with a functional/declarative feel. Programming in pec is very similar to monadic programming in Haskell. The primary use case for pec is to provide a productive environment for writing safe, efficient, embedded applications. License: BSD3 @@ -22,7 +22,7 @@ Extra-source-files: Pec.cf -data-files: Makefile, FAQ, Pec/Makefile, DESIGN, test_cases/Makefile, test_cases/TestStack.pec, test_cases/Prelude.pec, test_cases/TestLoad.pec, test_cases/Stack.pec, test_cases/StrBuf.pec, test_cases/TestPrims.pec, test_cases/TestTuple.pec, test_cases/TestStrBuf.pec, test_cases/TestVariant.pec, test_cases/TestArray.pec, pec.cabal, THANKS, README, TODO, LICENSE, Language/Pec/Doc.html +data-files: Makefile, FAQ, Pec/Makefile, DESIGN, lib/Stack.pec, lib/StrBuf.pec, lib/Prelude.pec, test_cases/Makefile, test_cases/TestStack.pec, test_cases/TestLoad.pec, test_cases/TestPrims.pec, test_cases/TestTuple.pec, test_cases/TestStrBuf.pec, test_cases/TestVariant.pec, test_cases/TestArray.pec, pec.cabal, THANKS, README, TODO, LICENSE, Language/Pec/Doc.html Cabal-version: >= 1.6 @@ -38,7 +38,7 @@ Executable pec Main-is: Main.hs - Build-depends: base >= 4 && < 5, derive, array, filepath, cmdargs, mtl, process, directory + Build-depends: base >= 4 && < 5, derive, array, filepath, cmdargs, mtl, process, directory, Cabal Other-modules: Language.Pec.Lex, Language.Pec.Layout, Language.Pec.ErrM, Language.Pec.Abs, Language.Pec.Par, Language.Pec.Print diff --git a/test_cases/Prelude.pec b/test_cases/Prelude.pec deleted file mode 100644 --- a/test_cases/Prelude.pec +++ /dev/null @@ -1,287 +0,0 @@ -module Prelude - -exports all - -where - -type W8 = W #256 //singleton "Count" type. In this case, used to specify a word that holds 256 values. -type W16 = W #65536 -type I32 = I #4294967296 // 32 bit int - -type Bool = | False | True -// enum type -// the "|" is used to specify "or" - -type Maybe a = | Nothing | Just a // polymorphic variant -// order doesn't matter -// type Maybe a = | Just a | Nothing would be compiled exactly the same way - -type Either a b = | Left a | Right b // polymorphic variant - -type Ordering = | LT | EQ | GT // another enum - -extern putchar :: Char -> () -// external C call -// name on the left, type on the right - -extern puts :: Ptr Char -> () -extern exit :: I32 -> () - -to_ordering :: I32 -> Ordering -to_ordering x = branch of - | x < 0 -> LT - | x > 0 -> GT - | -> EQ - -putCh :: Char -> () -putCh c = putchar c - -assert :: Bool -> () -assert x = when (not x) - (do - putLn "assertion failed" - exit -1 - ) -// "when" is not a primitive, it is a library function, see "when_" below - -not :: Bool -> Bool -not x = if x False True - -putLn :: IString -> () -putLn x = puts (from_istring x) - -is_upper :: Char -> Bool -is_upper c = (c >= 'A') && (c <= 'Z') // operators don't have precedence, parens are required - -is_lower :: Char -> Bool -is_lower c = (c >= 'a') && (c <= 'z') - -is_digit :: Char -> Bool -is_digit c = (c >= '0') && (c <= '9') - -to_lower :: Char -> Char -to_lower c = branch of - | is_upper c -> chr (ord c + 32) - | -> c - -to_upper :: Char -> Char -to_upper c = branch of - | is_lower c -> chr (ord c - 32) - | -> c - -// inline Haskell "library" DSL code - ->import Pec.Base ->import Data.List -> ->type CntW8 = Cnt256 ->type W8 = W CntW8 ->type Char_ = Char ->type Ptr_ a = Ptr a ->type IString_ = IString ->type W32_ = W32 ->type Float_ = Float ->type Double_ = Double -> ->class Typed a => ARITH a where -> add :: Term a -> Term a -> Term a -> sub :: Term a -> Term a -> Term a -> mul :: Term a -> Term a -> Term a -> adiv :: Term a -> Term a -> Term a -> arem :: Term a -> Term a -> Term a -> ->class Typed a => BITS a where -> shl :: Term a -> Term a -> Term a -> shr :: Typed a => Term a -> Term a -> Term a -> band :: Term a -> Term a -> Term a -> bor :: Term a -> Term a -> Term a -> xor :: Term a -> Term a -> Term a -> -- support ashr? -> ->class Typed a => ORD a where -> gt :: Term a -> Term a -> Term Bool_ -> ge :: Term a -> Term a -> Term Bool_ -> lt :: Term a -> Term a -> Term Bool_ -> le :: Term a -> Term a -> Term Bool_ -> ->class Typed a => EQ a where -> eq :: Term a -> Term a -> Term Bool_ -> eq = prim2 "icmp eq" -> ne :: Term a -> Term a -> Term Bool_ -> ne = prim2 "icmp ne" -> ->class (Typed a, Show a) => FRAC a where -> frac :: a -> Term a -> frac = val . show -> -// operators must be defined using the DSL -// The '$' is tacked on by the compiler in order to avoid name clashes. ->(@$) :: Typed a => Term (Ptr a) -> Term a ->(@$) = load -> ->(>$) :: ORD a => Term a -> Term a -> Term Bool_ ->(>$) = gt -> ->(>=$) :: ORD a => Term a -> Term a -> Term Bool_ ->(>=$) = ge -> ->(<$) :: ORD a => Term a -> Term a -> Term Bool_ ->(<$) = lt -> ->(<=$) :: ORD a => Term a -> Term a -> Term Bool_ ->(<=$) = le -> ->(+$) :: ARITH a => Term a -> Term a -> Term a ->(+$) = add -> ->(-$) :: ARITH a => Term a -> Term a -> Term a ->(-$) = sub -> ->(*$) :: ARITH a => Term a -> Term a -> Term a ->(*$) = mul -> ->(/$) :: ARITH a => Term a -> Term a -> Term a ->(/$) = adiv -> ->(%$) :: ARITH a => Term a -> Term a -> Term a ->(%$) = arem -> ->(==$) :: EQ a => Term a -> Term a -> Term Bool_ ->(==$) = eq -> ->(!=$) :: EQ a => Term a -> Term a -> Term Bool_ ->(!=$) = ne -> ->(<<$) :: BITS a => Term a -> Term a -> Term a ->(<<$) = shl -> ->(>>$) :: BITS a => Term a -> Term a -> Term a ->(>>$) = shr -> ->(&$) :: BITS a => Term a -> Term a -> Term a ->(&$) = band -> ->(|$) :: BITS a => Term a -> Term a -> Term a ->(|$) = bor -> ->(^$) :: BITS a => Term a -> Term a -> Term a ->(^$) = xor -> ->(&&$) :: Term Bool_ -> Term Bool_ -> Term Bool_ ->(&&$) x y = Lift $ do -> a <- eval x -> b <- eval y -> return $ switch a -> [(false_tag, false_alt (\ _ -> false_)) -> ,(defaulttag, \ _ -> b)] -> ->(||$) :: Term Bool_ -> Term Bool_ -> Term Bool_ ->(||$) x y = Lift $ do -> a <- eval x -> b <- eval y -> return $ switch a -> [(true_tag, true_alt (\ _ -> true_)) -> ,(defaulttag, \ _ -> b)] -> -// ad-hoc polymorphism, using Haskell classes ->instance Count cnt => EQ (I cnt) ->instance Count cnt => EQ (W cnt) ->instance EQ Char ->instance EQ IString ->instance (EQ a, EQ b) => EQ (a,b) ->instance INT Double where int = frac . fromInteger ->instance INT Float where int = frac . fromInteger ->instance FRAC Double ->instance FRAC Float -> ->instance Count cnt => BITS (W cnt) where -> shl = prim2 "shl" -> shr = prim2 "lshr" -> band = prim2 "and" -> bor = prim2 "or" -> xor = prim2 "xor" -> ->instance Count cnt => ORD (W cnt) where -> gt = prim2 "icmp ugt" -> ge = prim2 "icmp uge" -> lt = prim2 "icmp ult" -> le = prim2 "icmp ule" -> ->instance ORD Char where -> gt = prim2 "icmp ugt" -> ge = prim2 "icmp uge" -> lt = prim2 "icmp ult" -> le = prim2 "icmp ule" -> ->instance Count cnt => ORD (I cnt) where -> gt = prim2 "icmp sgt" -> ge = prim2 "icmp sge" -> lt = prim2 "icmp slt" -> le = prim2 "icmp sle" -> ->instance ORD Double where -> gt = prim2 "fcmp ogt" -> ge = prim2 "fcmp oge" -> lt = prim2 "fcmp olt" -> le = prim2 "fcmp ole" -> ->instance ORD Float where -> gt = prim2 "fcmp ogt" -> ge = prim2 "fcmp oge" -> lt = prim2 "fcmp olt" -> le = prim2 "fcmp ole" -> ->instance Count cnt => ARITH (I cnt) where -> add = prim2 "add" -> sub = prim2 "sub" -> mul = prim2 "mul" -> adiv = prim2 "sdiv" -> arem = prim2 "srem" -> ->instance Count cnt => ARITH (W cnt) where -> add = prim2 "add" -> sub = prim2 "sub" -> mul = prim2 "mul" -> adiv = prim2 "udiv" -> arem = prim2 "urem" -> ->instance ARITH Double where -> add = prim2 "fadd" -> sub = prim2 "fsub" -> mul = prim2 "fmul" -> adiv = prim2 "fdiv" -> arem = prim2 "frem" -> ->instance ARITH Float where -> add = prim2 "fadd" -> sub = prim2 "fsub" -> mul = prim2 "fmul" -> adiv = prim2 "fdiv" -> arem = prim2 "frem" -> ->eq_unit = \_ _ -> true_ ->ne_unit = \_ _ -> false_ -> ->instance EQ () where -> eq = eq_unit -> ne = ne_unit -> -// polymorphic function -// note that the '_' is added to the end of pec names to avoid name clashes ->array_ :: (Count cnt, Typed cnt, Typed a) => Term (cnt -> a -> Array cnt a) ->array_ = lam2_ $ \(cnt :: Term cnt) x -> Lift $ do -> a <- eval x -> return $ array cnt $ genericReplicate (countof (unused :: cnt)) a -> ->ord_ :: Term (Char -> W8) ->ord_ = lam_ cast -> ->chr_ :: Term (W8 -> Char) ->chr_ = lam_ cast -> ->if_ :: Typed a => Term (Bool_ -> a -> a -> a) ->if_ = lam3_ $ \f g h -> -> switch f [(true_tag, \_ -> g), (false_tag, \_ -> h)] -> ->when_ :: Term (Bool_ -> () -> ()) ->when_ = lam2_ $ \a b -> app3 if_ a b unit diff --git a/test_cases/Stack.pec b/test_cases/Stack.pec deleted file mode 100644 --- a/test_cases/Stack.pec +++ /dev/null @@ -1,50 +0,0 @@ -module Stack - -exports (Stack, stack, push, pop, is_empty, is_full) -// explicit export list - -where - -import Prelude - -type Stck #cnt a = { height :: W32, data :: Array cnt a } -// stacks are polymorphic in their size and what they contain - -type Stack #cnt a = Stck cnt a - ->type Stack cnt a = Stack_ cnt a -> ->stack_ :: (Count cnt, Typed cnt, Typed a) => Term (cnt -> Stack cnt a) ->stack_ = lam_ $ \_ -> lift $ do -> p <- eval $ alloca unused -> eval_ $ store (height_get p) (int 0) -> return $ load p -> ->push_ :: (Count cnt, Typed cnt, Typed a) => -> Term (a -> Ptr (Stack cnt a) -> Bool_) ->push_ = lam2_ $ \a (p :: Term (Ptr (Stack cnt a))) -> -> app3 if_ (app is_full_ p) -> false_ -> (lift (do i <- eval $ load (height_get p) -> evalv $ store (idx (data_get p) (cast i)) a -> evalv $ store (height_get p) (add i (int 1)) -> return true_ -> )) -> ->pop_ :: (Count cnt, Typed cnt, Typed a) => -> Term (Ptr (Stack cnt a) -> Maybe_ a) ->pop_ = lam_ $ \p -> app3 if_ (app is_empty_ p) -> nothing_ -> (lift (do i <- eval $ sub (load (height_get p)) (int 1) -> evalv $ store (height_get p) i -> return $ app just_ (load (idx (data_get p) (cast i))) -> )) -> ->is_empty_ :: (Count cnt, Typed cnt, Typed a) => -> Term (Ptr (Stack cnt a) -> Bool_) ->is_empty_ = lam_ $ \p -> eq (load (height_get p)) (int 0) -> ->is_full_ :: (Count cnt, Typed cnt, Typed a) => -> Term (Ptr (Stack cnt a) -> Bool_) ->is_full_ = lam_ $ \(p :: Term (Ptr (Stack cnt a))) -> -> eq (load (height_get p)) (int $ countof (unused :: cnt)) diff --git a/test_cases/StrBuf.pec b/test_cases/StrBuf.pec deleted file mode 100644 --- a/test_cases/StrBuf.pec +++ /dev/null @@ -1,48 +0,0 @@ -module StrBuf exports all - -where - -import Prelude - -type StrBuf #cnt = | StrBuf (Array (SuccCnt cnt) Char) - -extern "strcmp" c_strcmp :: Ptr Char -> Ptr Char -> I32 -extern "strlen" c_strlen :: Ptr Char -> W32 -extern "strncpy" c_strncpy :: Ptr Char -> Ptr Char -> I32 -> Ptr Char -// a different name can be used for the C call if necessary - ->type StrBuf a = StrBuf_ a -> ->strbuf_ :: (Count cnt, Typed cnt) => Term (cnt -> StrBuf cnt) ->strbuf_ = lam_ $ \(a :: Term cnt) -> -> cast (app2 array_ (unused :: Term (SuccCnt cnt)) (char '\0')) -> ->from_strbuf_ :: Count cnt => Term (Ptr (StrBuf cnt) -> Ptr Char) ->from_strbuf_ = lam_ bitcast -> ->put_ :: Count cnt => Term (Ptr (StrBuf cnt) -> ()) ->put_ = lam_ $ \p -> app puts_ (app from_strbuf_ p) -> ->strlen_ :: Count cnt => Term (Ptr (StrBuf cnt) -> W32) ->strlen_ = lam_ $ \x -> app c_strlen_ (app from_strbuf_ x) -> ->strcmp_ :: (Count a, Count b) => -> Term (Ptr (StrBuf a) -> Ptr (StrBuf b) -> Ordering_) ->strcmp_ = lam2_ $ \x y -> -> app to_ordering_ (app2 c_strcmp_ (app from_strbuf_ x) (app from_strbuf_ y)) -> ->to_strbuf_ :: Count cnt => Term (IString -> Ptr (StrBuf cnt) -> Bool_) ->to_strbuf_ = lam2_ $ \x y -> app2 strncpy (app from_istring_ x) y -> ->strcpy_ :: (Count a, Count b) => -> Term (Ptr (StrBuf a) -> Ptr (StrBuf b) -> Bool_) ->strcpy_ = lam2_ $ \x y -> app2 strncpy (app from_strbuf_ x) y -> ->strncpy :: Count cnt => Term (Ptr Char -> Ptr (StrBuf cnt) -> Bool_) ->strncpy = lam2_ $ \x (y :: Term (Ptr (StrBuf cnt))) -> Lift $ do -> let n = countof (unused :: cnt) -> evalv $ app3 c_strncpy_ (app from_strbuf_ y) x (int $ succ n) -> c <- eval $ idx (app unwrap_ptr_ y) (int n) -> return $ app3 if_ (load c `eq` char '\0') -> true_ -> (lift (eval (store c (char '\0')) >> return false_))