source: Deliverables/D2.2/8051-indexed-labels-branch/src/clight/clightInterpret.ml @ 1310

Last change on this file since 1310 was 1310, checked in by tranquil, 9 years ago
  • finished changes on annotator
  • implementing indexes in interpreter
File size: 21.8 KB
Line 
1module Mem = Driver.ClightMemory
2module Value = Driver.ClightMemory.Value
3module LocalEnv = Map.Make(String)
4type localEnv = Value.address LocalEnv.t
5type memory = Clight.fundef Mem.memory
6type indexing = CostLabel.const_indexing
7
8open Clight
9open AST
10
11
12let error_prefix = "Clight interpret"
13let error s = Error.global_error error_prefix s
14let warning s = Error.warning error_prefix s
15let error_float () = error "float not supported."
16
17
18(* Helpers *)
19
20let value_of_address = List.hd
21let address_of_value v = [v]
22
23
24(* State of execution *)
25
26type continuation =
27  | Kstop
28  | Kseq of statement*continuation
29  | Kwhile of int option*expr*statement*continuation
30  | Kdowhile of int option*expr*statement*continuation
31  | Kfor2 of int option*expr*statement*statement*continuation
32  | Kfor3 of int option*expr*statement*statement*continuation
33  | Kswitch of continuation
34  | Kcall of (Value.address*ctype) option*cfunction*localEnv*continuation
35
36type state =
37  | State of cfunction*statement*continuation*localEnv*memory*indexing
38  | Callstate of fundef*Value.t list*continuation*memory
39  | Returnstate of Value.t*continuation*memory
40
41let string_of_unop = function
42  | Onotbool -> "!"
43  | Onotint -> "~"
44  | Oneg -> "-"
45
46let string_of_binop = function
47  | Oadd -> "+"
48  | Osub -> "-"
49  | Omul -> "*"
50  | Odiv -> "/"
51  | Omod -> "%"
52  | Oand -> "&"
53  | Oor  -> "|"
54  | Oxor -> "^"
55  | Oshl -> "<<"
56  | Oshr -> ">>"
57  | Oeq -> "=="
58  | One -> "!="
59  | Olt -> "<"
60  | Ogt -> ">"
61  | Ole -> "<="
62  | Oge -> ">="
63
64let string_of_signedness = function
65  | Signed -> "signed"
66  | Unsigned -> "unsigned"
67
68let string_of_sized_int = function
69  | I8 -> "char"
70  | I16 -> "short"
71  | I32 -> "int"
72
73let rec string_of_ctype = function
74  | Tvoid -> "void"
75  | Tint (size, sign) ->
76    (string_of_signedness sign) ^ " " ^ (string_of_sized_int size)
77  | Tfloat _ -> error_float ()
78  | Tpointer ty -> (string_of_ctype ty) ^ "*"
79  | Tarray (ty, _) -> (string_of_ctype ty) ^ "[]"
80  | Tfunction _ -> assert false (* do not cast to a function type *)
81  | Tstruct (id, _)
82  | Tunion (id, _) -> id
83  | Tcomp_ptr id -> id ^ "*"
84
85let rec string_of_expr (Expr (e, _)) = string_of_expr_descr e
86and string_of_expr_descr = function
87  | Econst_int i -> string_of_int i
88  | Econst_float _ -> error_float ()
89  | Evar x -> x
90  | Ederef e -> "*(" ^ (string_of_expr e) ^ ")"
91  | Eaddrof e -> "&(" ^ (string_of_expr e) ^ ")"
92  | Eunop (unop, e) -> (string_of_unop unop) ^ "(" ^ (string_of_expr e) ^ ")"
93  | Ebinop (binop, e1, e2) ->
94    "(" ^ (string_of_expr e1) ^ ")" ^ (string_of_binop binop) ^
95    "(" ^ (string_of_expr e2) ^ ")"
96  | Ecast (ty, e) ->
97    "(" ^ (string_of_ctype ty) ^ ") (" ^ (string_of_expr e) ^ ")"
98  | Econdition (e1, e2, e3) ->
99    "(" ^ (string_of_expr e1) ^ ") ? (" ^ (string_of_expr e2) ^
100    ") : (" ^ (string_of_expr e3) ^ ")"
101  | Eandbool (e1, e2) ->
102    "(" ^ (string_of_expr e1) ^ ") && (" ^ (string_of_expr e2) ^ ")"
103  | Eorbool (e1, e2) ->
104    "(" ^ (string_of_expr e1) ^ ") || (" ^ (string_of_expr e2) ^ ")"
105  | Esizeof ty -> "sizeof(" ^ (string_of_ctype ty) ^ ")"
106  | Efield (e, field) -> "(" ^ (string_of_expr e) ^ ")." ^ field
107  | Ecost (cost_lbl, e) -> 
108                let cost_lbl = CostLabel.string_of_cost_label cost_lbl in
109                "/* " ^ cost_lbl ^ " */ " ^ (string_of_expr e)
110  | Ecall (f, arg, e) ->
111    "(" ^ f ^ "(" ^ (string_of_expr arg) ^ "), " ^ (string_of_expr e) ^ ")"
112
113let string_of_args args =
114  "(" ^ (MiscPottier.string_of_list ", " string_of_expr args) ^ ")"
115
116let string_of_loop_depth = function
117        | None -> ""
118        | Some d -> " at " ^ string_of_int d
119
120let rec string_of_statement = function
121  | Sskip -> "skip"
122  | Sassign (e1, e2) -> (string_of_expr e1) ^ " = " ^ (string_of_expr e2)
123  | Scall (None, f, args) -> (string_of_expr f) ^ (string_of_args args)
124  | Scall (Some e, f, args) ->
125    (string_of_expr e) ^ " = " ^ (string_of_expr f) ^ (string_of_args args)
126  | Ssequence _ -> "sequence"
127  | Sifthenelse (e, _, _) -> "if (" ^ (string_of_expr e) ^ ")"
128  | Swhile (i, e, _) ->
129                let d = string_of_loop_depth i in
130                "while" ^ d ^ " (" ^ (string_of_expr e) ^ ")"
131  | Sdowhile (i, _, _) ->
132    let d = string_of_loop_depth i in
133    "dowhile" ^ d
134  | Sfor (i, s, _, _, _) ->
135                let d = string_of_loop_depth i in
136                "for" ^ d ^ " (" ^ (string_of_statement s) ^ "; ...)"
137  | Sbreak -> "break"
138  | Scontinue -> "continue"
139  | Sreturn None -> "return"
140  | Sreturn (Some e) -> "return (" ^ (string_of_expr e) ^ ")"
141  | Sswitch (e, _) -> "switch (" ^ (string_of_expr e) ^ ")"
142  | Slabel (lbl, _) -> "label " ^ lbl
143  | Sgoto lbl -> "goto " ^ lbl
144  | Scost (lbl, _) ->
145    let lbl = CostLabel.string_of_cost_label lbl in
146                "cost " ^ lbl
147
148let string_of_local_env lenv =
149  let f x addr s =
150    s ^ x ^ " = " ^ (Value.to_string (value_of_address addr)) ^ "  " in
151  LocalEnv.fold f lenv ""
152
153let print_state = function
154  | State (_, stmt, _, lenv, mem) ->
155    Printf.printf "Local environment:\n%s\n\nMemory:%s\nRegular state: %s\n\n%!"
156      (string_of_local_env lenv)
157      (Mem.to_string mem)
158      (string_of_statement stmt)
159  | Callstate (_, args, _, mem) ->
160    Printf.printf "Memory:%s\nCall state\n\nArguments:\n%s\n\n%!"
161      (Mem.to_string mem)
162      (MiscPottier.string_of_list " " Value.to_string args)
163  | Returnstate (v, _, mem) ->
164    Printf.printf "Memory:%s\nReturn state: %s\n\n%!"
165      (Mem.to_string mem)
166      (Value.to_string v)
167
168
169(* Continuations and labels *)
170
171let rec call_cont = function
172  | Kseq (_,k) | Kwhile (_, _,_,k) | Kdowhile (_, _,_,k)
173  | Kfor2 (_, _,_,_,k) | Kfor3 (_, _,_,_,k) | Kswitch k -> call_cont k
174  | k -> k
175
176let rec seq_of_labeled_statement = function
177  | LSdefault s -> s
178  | LScase (c,s,sl') -> Ssequence (s,(seq_of_labeled_statement sl'))
179
180let rec find_label1 lbl s k = match s with
181   | Ssequence (s1,s2) ->
182      (match find_label1 lbl s1 (Kseq (s2,k)) with
183      | Some sk -> Some sk
184      | None -> find_label1 lbl s2 k
185      )
186  | Sifthenelse (a,s1,s2) ->
187      (match find_label1 lbl s1 k with
188      | Some sk -> Some sk
189      | None -> find_label1 lbl s2 k
190      )
191  | Swhile (i,a,s1) -> find_label1 lbl s1 (Kwhile(i,a,s1,k))
192  | Sdowhile (i,a,s1) -> find_label1 lbl s1 (Kdowhile(i,a,s1,k))
193  | Sfor (i,a1,a2,a3,s1) ->
194                (* doubt: should we search for labels in a1? *)
195      (match find_label1 lbl a1 (Kseq ((Sfor(i,Sskip,a2,a3,s1)),k)) with
196      | Some sk -> Some sk
197      | None ->
198          (match find_label1 lbl s1 (Kfor2(i,a2,a3,s1,k)) with
199          | Some sk -> Some sk
200          | None -> find_label1 lbl a3 (Kfor3(i,a2,a3,s1,k))
201          ))
202  | Sswitch (e,sl) -> find_label_ls lbl sl (Kswitch k)
203  | Slabel (lbl',s') -> if lbl=lbl' then Some(s', k) else find_label1 lbl s' k
204  | Scost (_,s') -> find_label1 lbl s' k
205  | Sskip | Sassign (_,_) | Scall (_,_,_) | Sbreak 
206  | Scontinue | Sreturn _ | Sgoto _ -> None
207           
208and find_label_ls lbl sl k =  match sl with
209  | LSdefault s -> find_label1 lbl s k
210  | LScase (_,s,sl') ->
211      (match find_label1 lbl s (Kseq((seq_of_labeled_statement sl'),k)) with
212      | Some sk -> Some sk
213      | None -> find_label_ls lbl sl' k
214      )
215
216let find_label lbl s k = match find_label1 lbl s k with
217  | Some res -> res
218  | _ -> assert false (* should be impossible *)
219
220let rec select_switch i = function
221  | LSdefault d -> LSdefault d
222  | LScase (c,s,sl') when c=i-> LScase (c,s,sl') 
223  | LScase (_,_,sl') -> select_switch i sl'
224
225
226(* ctype functions *)
227
228let sizeof ctype = Mem.concrete_size (ClightToCminor.sizeof_ctype ctype)
229
230let size_of_ctype = function
231  | Tint (I8, _)  -> 1
232  | Tint (I16, _) -> 2
233  | Tint (I32, _) -> 4
234  | Tfloat _ -> error_float ()
235  | Tcomp_ptr _
236  | Tpointer _
237  | Tarray _
238  | Tstruct _
239  | Tunion _ -> Mem.ptr_size
240  | _ -> assert false (* do not use on these arguments *)
241
242let is_function_type = function
243  | Tfunction _ -> true
244  | _ -> false
245
246let is_array_type = function
247  | Tarray _ -> true
248  | _ -> false
249
250let is_complex_type = function
251  | Tstruct _ | Tunion _ -> true
252  | _ -> false
253
254let is_big_type t = (is_array_type t) || (is_complex_type t)
255
256let dest_type = function
257  | Tpointer ty | Tarray (ty, _) -> ty
258  | _ -> assert false (* do not use on these arguments *)
259
260
261(* Global and local environment management *)
262
263let find_local x lenv =
264  if LocalEnv.mem x lenv then LocalEnv.find x lenv
265  else error ("Unknown local variable " ^ x ^ ".")
266
267let find_global x mem =
268  if Mem.mem_global mem x then Mem.find_global mem x
269  else error ("Unknown global variable " ^ x ^ ".")
270
271let find_symbol lenv mem x =
272  if LocalEnv.mem x lenv then LocalEnv.find x lenv
273  else
274    if Mem.mem_global mem x then Mem.find_global mem x
275    else error ("Unknown variable " ^ x ^ ".")
276
277let find_fundef f mem =
278  let addr = Mem.find_global mem f in
279  Mem.find_fun_def mem addr
280
281
282(* Interpret *)
283
284let byte_of_intsize = function
285  | I8 -> 1
286  | I16 -> 2
287  | I32 -> 4
288
289let choose_cast sign n m v =
290  let f = match sign with
291    | Signed -> Value.sign_ext
292    | Unsigned -> Value.zero_ext in
293  f v n m
294
295let eval_cast = function
296  (* Cast Integer *)
297  | (v,Tint(isize,sign),Tint(isize',_)) ->
298    choose_cast sign (byte_of_intsize isize) (byte_of_intsize isize') v
299  | (v,_,_) -> v
300
301let to_int32 (v, t) = eval_cast (v, t, Tint (I32, Signed))
302
303let eval_unop ret_ctype ((_, t) as e) op =
304  let v = to_int32 e in
305  let v = match op with
306    | Onotbool -> Value.notbool v
307    | Onotint -> Value.notint v
308    | Oneg -> Value.negint v in
309  eval_cast (v, t, ret_ctype)
310
311let eval_add (v1,t1) (v2,t2) = match t1, t2 with
312  | Tpointer ty, Tint _ | Tarray (ty, _), Tint _ ->
313    let v = Value.mul (Value.of_int (sizeof ty)) v2 in
314    Value.add v1 v
315  | Tint _, Tpointer ty | Tint _, Tarray (ty, _) ->
316    let v = Value.mul (Value.of_int (sizeof ty)) v1 in
317    Value.add v2 v
318  | _ -> Value.add v1 v2
319
320let eval_sub (v1,t1) (v2,t2) = match t1, t2 with
321  | Tpointer ty, Tint _ | Tarray (ty, _), Tint _ ->
322    let v = Value.mul (Value.of_int (sizeof ty)) v2 in
323    Value.sub v1 v
324  | _ -> Value.sub v1 v2
325
326let choose_sign op_signed op_unsigned v1 v2 t =
327  let op = match t with
328    | Tint (_, Signed) -> op_signed
329    | Tint (_, Unsigned) -> op_unsigned
330    | _ -> op_unsigned in
331  op v1 v2
332
333let eval_binop ret_ctype ((_, t1) as e1) ((_, t2) as e2) op =
334  let v1 = to_int32 e1 in
335  let v2 = to_int32 e2 in
336  let e1 = (v1, t1) in
337  let e2 = (v2, t2) in
338  let v = match op with
339    | Oadd -> eval_add e1 e2
340    | Osub -> eval_sub e1 e2
341    | Omul -> Value.mul v1 v2
342    | Odiv -> choose_sign Value.div Value.divu v1 v2 t1
343    | Omod -> choose_sign Value.modulo Value.modulou v1 v2 t1
344    | Oand -> Value.and_op v1 v2
345    | Oor -> Value.or_op v1 v2
346    | Oxor -> Value.xor v1 v2
347    | Oshl-> Value.shl v1 v2
348    | Oshr-> Value.shr v1 v2
349    | Oeq -> choose_sign Value.cmp_eq Value.cmp_eq_u v1 v2 t1
350    | One -> choose_sign Value.cmp_ne Value.cmp_ne_u v1 v2 t1
351    | Olt -> choose_sign Value.cmp_lt Value.cmp_lt_u v1 v2 t1
352    | Ole -> choose_sign Value.cmp_le Value.cmp_le_u v1 v2 t1
353    | Ogt -> choose_sign Value.cmp_gt Value.cmp_gt_u v1 v2 t1
354    | Oge -> choose_sign Value.cmp_ge Value.cmp_ge_u v1 v2 t1 in
355  eval_cast (v, t1, ret_ctype)
356
357let rec get_offset_struct v size id fields =
358  let offsets = fst (Mem.concrete_offsets_size size) in
359  let fields = List.combine (List.map fst fields) offsets in
360  let off = Value.of_int (List.assoc id fields) in
361  Value.add v off
362
363let get_offset v id = function
364  | Tstruct (_, fields) as t ->
365    let size = ClightToCminor.sizeof_ctype t in
366    get_offset_struct v size id fields
367  | Tunion _ -> v
368  | _ -> assert false (* do not use on these arguments *)
369
370let is_true (v, _) = Value.is_true v
371let is_false (v, _) = Value.is_false v
372
373let rec eval_expr localenv m (Expr (ee, tt)) =
374  match ee with
375    | Econst_int i ->
376      let v = eval_cast (Value.of_int i, Tint(I32, Signed), tt) in
377      ((v, tt),[]) 
378    | Econst_float _ -> error_float ()
379    | Evar id when is_function_type tt || is_big_type tt ->
380      let v = value_of_address (find_symbol localenv m id) in
381      ((v, tt), [])
382    | Evar id ->
383      let addr = find_symbol localenv m id in
384      let v = Mem.load m (size_of_ctype tt) addr in
385      ((v, tt), [])
386    | Ederef e when is_function_type tt || is_big_type tt ->
387      let ((v1,_),l1) = eval_expr localenv m e in
388      ((v1,tt),l1) 
389    | Ederef e ->
390      let ((v1,_),l1) = eval_expr localenv m e in
391      let addr = address_of_value v1 in
392      let v = Mem.load m (size_of_ctype tt) addr in
393      ((v,tt),l1) 
394    | Eaddrof exp ->
395      let ((addr,_),l) = eval_lvalue localenv m exp in
396      ((value_of_address addr,tt),l)
397    | Ebinop (op,exp1,exp2) -> 
398      let (v1,l1) = eval_expr localenv m exp1 in
399      let (v2,l2) = eval_expr localenv m exp2 in
400      ((eval_binop tt v1 v2 op,tt),l1@l2)
401    | Eunop (op,exp) -> 
402      let (e1,l1) = eval_expr localenv m exp in
403      ((eval_unop tt e1 op,tt),l1)
404    | Econdition (e1,e2,e3) ->
405      let (v1,l1) = eval_expr localenv m e1 in
406      if is_true v1 then let (v2,l2) = eval_expr localenv m e2 in (v2,l1@l2)
407      else
408        if is_false v1 then let (v3,l3) = eval_expr localenv m e3 in (v3,l1@l3)
409      else (v1,l1)
410    | Eandbool (e1,e2) -> 
411      let (v1,l1) = eval_expr localenv m e1 in
412      if is_true v1 then let (v2,l2) = eval_expr localenv m e2 in (v2,l1@l2)
413      else (v1,l1)
414    | Eorbool (e1,e2) ->
415      let (v1,l1) = eval_expr localenv m e1 in
416      if is_false v1 then let (v2,l2) = eval_expr localenv m e2 in (v2,l1@l2)
417      else (v1,l1)
418    | Esizeof cty -> ((Value.of_int (sizeof cty),tt),[])
419    | Efield (e1,id) -> 
420      let ((v1,t1),l1) = eval_expr localenv m e1 in
421      let addr = address_of_value (get_offset v1 id t1) in
422      ((Mem.load m (size_of_ctype tt) addr, tt), l1)
423    | Ecost (lbl,e1) ->
424      let (v1,l1) = eval_expr localenv m e1 in
425      (v1,lbl::l1)
426    | Ecall _ -> assert false (* only used by the annotation process *)
427    | Ecast (cty,exp) -> 
428      let ((v,ty),l1) = eval_expr localenv m exp in
429      ((eval_cast (v,ty,cty),tt),l1)
430
431and eval_lvalue localenv m (Expr (e,t)) = match e with
432  | Econst_int _ | Econst_float _ | Eaddrof _ | Eunop (_,_) | Ebinop (_,_,_) 
433  | Ecast (_,_) | Econdition (_,_,_) | Eandbool (_,_)  | Eorbool (_,_) 
434  | Esizeof _ -> assert false (*Not allowed in left side of assignement*)
435  | Evar id -> ((find_symbol localenv m id,t),[])
436  | Ederef ee ->
437    let ((v,_),l1) = eval_expr localenv m ee in 
438    ((address_of_value v,t),l1)
439  | Efield (ee,id) ->
440    let ((v,tt),l1) = eval_expr localenv m ee in 
441    let v' = get_offset v id tt in
442    ((address_of_value v', t), l1)
443  | Ecost (lbl,ee) ->
444    let (v,l) = eval_lvalue localenv m ee in
445    (v,lbl::l)
446  | Ecall _ -> assert false (* only used in the annotation process *)
447
448let eval_exprlist lenv mem es =
449  let f (vs, cost_lbls) e =
450    let ((v, _), cost_lbls') = eval_expr lenv mem e in
451    (vs @ [v], cost_lbls @ cost_lbls') in
452  List.fold_left f ([], []) es
453
454
455let bind (mem, lenv) (x, ty) v =
456  let (mem, addr) = Mem.alloc mem (sizeof ty) in
457  let mem = Mem.store mem (sizeof ty) addr v in
458  let lenv = LocalEnv.add x addr lenv in
459  (mem, lenv)
460
461let bind_var (mem, lenv) (x, ty) = bind (mem, lenv) (x, ty) Value.undef
462
463let init_fun_env mem params args vars =
464  let lenv = LocalEnv.empty in
465  let (mem, lenv) =
466    try List.fold_left2 bind (mem, lenv) params args
467    with Invalid_argument _ -> error "wrong size of arguments." in
468  List.fold_left bind_var (mem, lenv) vars
469
470let assign m v ty ptr = Mem.store m (size_of_ctype ty) ptr v
471
472
473let free_local_env mem lenv =
474  let f _ addr mem = Mem.free mem addr in
475  LocalEnv.fold f lenv mem
476
477let condition v a_true a_false =
478  if Value.is_false v then a_false
479  else if Value.is_true v then a_true
480  else error "undefined condition guard value."
481
482(** FIXME: modifying here! *)
483let eval_stmt f k e m s c = match s, k with
484  | Sskip, Kseq(s,k) -> (State(f,s,k,e,m),[])
485  | Sskip, Kwhile(i,a,s,k) as w ->
486                (* possibly continuing a loop *)
487                let c = continue_loop i c in
488    let ((v1,_),l1) = eval_expr e m a in 
489    let a_false = (State(f,Sskip,k,e,m,c),l1) in
490    let a_true = (State(f,s,w,e,m,c),l1) in
491    condition v1 a_true a_false
492  | Sskip, Kdowhile(i,a,s,k) as w ->
493    let c = continue_loop i c in
494    let ((v1, _),l1) = eval_expr e m a in 
495    let a_false = (State(f,Sskip,k,e,m,c),l1) in
496    let a_true = (State(f,s,w,e,m,c),l1) in
497    condition v1 a_true a_false
498  | Sskip, Kfor3(i,a2,a3,s,k) -> (State(f,Sfor(i,Sskip,a2,a3,s),k,e,m),[])
499  | Sskip, Kfor2(i,a2,a3,s,k) -> (State(f,a3,Kfor3(a2,a3,s,k),e,m),[])
500  | Sskip, Kswitch k -> (State(f,Sskip,k,e,m),[])
501  | Sskip, Kcall _ -> 
502    let m' = free_local_env m e in
503    (Returnstate(Value.undef,k,m'),[])
504  | Sassign(a1, a2), _ -> 
505    let ((v1,t1),l1) = (eval_lvalue e m a1) in
506    let ((v2,t2),l2) = eval_expr e m a2 in
507    (State(f,Sskip,k,e,assign m v2 t1 v1),l1@l2)
508  | Scall(None,a,al), _ ->
509    let ((v1,_),l1) = eval_expr e m a in 
510    let fd = Mem.find_fun_def m (address_of_value v1) in
511    let (vargs,l2) = eval_exprlist e m al in
512    (Callstate(fd,vargs,Kcall(None,f,e,k),m),l1@l2)
513  | Scall(Some lhs,a,al), _ ->
514    let ((v1,_),l1) = eval_expr e m a in 
515    let fd = Mem.find_fun_def m (address_of_value v1) in
516    let (vargs,l2) = eval_exprlist e m al in
517    let (vt3,l3) = eval_lvalue e m lhs in
518    (Callstate(fd,vargs,Kcall(Some vt3,f,e,k),m),l1@l2@l3)
519  | Ssequence(s1,s2), _ -> (State(f,s1,Kseq(s2,k),e,m),[])
520  | Sifthenelse(a,s1,s2), _ -> 
521    let ((v1,_),l1) = eval_expr e m a in 
522    let a_true = (State(f,s1,k,e,m),l1) in
523    let a_false = (State(f,s2,k,e,m),l1) in
524    condition v1 a_true a_false
525  | Swhile(a,s), _ ->
526    let ((v1,_),l1) = eval_expr e m a in 
527    let a_false = (State(f,Sskip,k,e,m),l1) in
528    let a_true = (State(f,s,Kwhile(a,s,k),e,m),l1) in
529    condition v1 a_true a_false
530  | Sdowhile(a,s), _ -> (State(f,s,Kdowhile(a,s,k),e,m),[])
531  | Sfor(i,Sskip,a2,a3,s), _ ->
532                let c = enter_loop i c in
533    let ((v1,_),l1) = eval_expr e m a2 in 
534    let a_false = (State(f,Sskip,k,e,m,c),l1) in
535    let a_true = (State(f,s,Kfor2(i,a2,a3,s,k),e,m,c),l1) in
536    condition v1 a_true a_false
537  | Sfor(a1,a2,a3,s), _ -> (State(f,a1,Kseq(Sfor(Sskip,a2,a3,s),k),e,m),[])
538  | Sbreak, Kseq(s,k) -> (State(f,Sbreak,k,e,m),[])
539  | Sbreak, Kwhile(_,_,k) -> (State(f,Sskip,k,e,m),[])
540  | Sbreak, Kdowhile(_,_,k) -> (State(f,Sskip,k,e,m),[])
541  | Sbreak, Kfor2(_,_,_,k) -> (State(f,Sskip,k,e,m),[])
542  | Sbreak, Kswitch k -> (State(f,Sskip,k,e,m),[])
543  | Scontinue, Kseq(_,k) -> (State(f,Scontinue,k,e,m),[])
544  | Scontinue, Kwhile(a,s,k) -> (State(f,Swhile(a,s),k,e,m),[])
545  | Scontinue, Kdowhile(a,s,k) ->
546    let ((v1,_),l1) = eval_expr e m a in 
547    let a_false = (State(f,Sskip,k,e,m),l1) in
548    let a_true = (State(f,Sdowhile(a,s),k,e,m),l1) in
549    condition v1 a_true a_false
550  | Scontinue, Kfor2(a2,a3,s,k) -> (State(f,a3,Kfor3(a2,a3,s,k),e,m),[])
551  | Scontinue, Kswitch k -> (State(f,Scontinue,k,e,m),[])
552  | Sreturn None, _ -> 
553    let m' = free_local_env m e in
554    (Returnstate(Value.undef,(call_cont k),m'),[])
555  | Sreturn (Some a), _ -> 
556    let ((v1,_),l1) = eval_expr e m a  in
557    let m' = free_local_env m e in
558    (Returnstate(v1,call_cont k,m'),l1)
559  | Sswitch(a,sl), _ -> 
560    let ((v,_),l) = eval_expr e m a in
561    let n = Value.to_int v in
562    (State(f,(seq_of_labeled_statement (select_switch n sl)),Kswitch k,e,m),l)
563  | Slabel(lbl,s), _ -> (State(f,s,k,e,m),[])
564  | Scost(lbl,s), _ -> (State(f,s,k,e,m),[lbl])
565  | Sgoto lbl, _ ->
566    let (s', k') = find_label lbl f.fn_body (call_cont k) in
567    (State(f,s',k',e,m),[])
568  | _ -> assert false (* should be impossible *)
569
570
571module InterpretExternal = Primitive.Interpret (Mem)
572
573let interpret_external k mem f args =
574  let (mem', v) = match InterpretExternal.t mem f args with
575    | (mem', InterpretExternal.V vs) ->
576      let v = if List.length vs = 0 then Value.undef else List.hd vs in
577      (mem', v)
578    | (mem', InterpretExternal.A addr) -> (mem', value_of_address addr) in
579  Returnstate (v, k, mem')
580
581let step_call args cont mem = function
582  | Internal f -> 
583    let (mem', e) = init_fun_env mem f.fn_params args f.fn_vars in
584    State (f, f.fn_body, cont, e, mem')
585  | External(id,targs,tres) when List.length targs = List.length args -> 
586    interpret_external cont mem id args
587  | External(id,_,_) -> 
588    error ("wrong size of arguments when calling external " ^ id ^ ".")
589
590let step = function
591  | State(f,stmt,k,e,m) -> eval_stmt f k e m stmt
592  | Callstate(fun_def,vargs,k,m) -> (step_call vargs k m fun_def,[])
593  | Returnstate(v,Kcall(None,f,e,k),m) -> (State(f,Sskip,k,e,m),[])
594  | Returnstate(v,Kcall((Some(vv, ty)),f,e,k),m) -> 
595    let m' = assign m v ty vv in
596    (State(f,Sskip,k,e,m'),[])
597  | _ -> error "state malformation."
598
599
600let data_of_init_data = function
601  | Init_int8 i         -> Data_int8 i
602  | Init_int16 i        -> Data_int16 i
603  | Init_int32 i        -> Data_int32 i
604  | Init_float32 f      -> error_float ()
605  | Init_float64 f      -> error_float ()
606  | Init_space i        -> error "bad global initialization style."
607  | Init_addrof (x,off) -> assert false (* TODO: need the size of [x]'s cells *)
608
609let datas_of_init_datas = function
610  | [Init_space _] -> None
611  | l -> Some (List.map data_of_init_data l)
612
613let init_mem prog =
614  let f_var mem ((x, init_datas), ty) =
615    Mem.add_var mem x (ClightToCminor.sizeof_ctype ty)
616      (datas_of_init_datas init_datas) in
617  let mem = List.fold_left f_var Mem.empty prog.prog_vars in
618  let f_fun_def mem (f, def) = Mem.add_fun_def mem f def in
619  List.fold_left f_fun_def mem prog.prog_funct
620
621let compute_result v =
622  if Value.is_int v then IntValue.Int32.cast (Value.to_int_repr v)
623  else IntValue.Int32.zero
624
625let rec exec debug trace (state, l) =
626  let cost_labels = l @ trace in
627  let print_and_return_result res =
628    if debug then Printf.printf "Result = %s\n%!"
629      (IntValue.Int32.to_string res) ;
630    (res, cost_labels) in
631  if debug then print_state state ;
632  match state with
633    | Returnstate(v,Kstop,_) -> (* Explicit return in main *)
634      print_and_return_result (compute_result v)
635    | State(_,Sskip,Kstop,_,_) -> (* Implicit return in main *)
636      print_and_return_result IntValue.Int32.zero
637    | state -> exec debug cost_labels (step state)
638
639let interpret debug prog =
640  Printf.printf "*** Clight interpret ***\n%!" ;
641  match prog.prog_main with
642    | None -> (IntValue.Int32.zero, [])
643    | Some main ->
644      let mem = init_mem prog in
645      let first_state = (Callstate (find_fundef main mem,[],Kstop,mem),[]) in
646      exec debug [] first_state
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.