move lowering code
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83bb8d9292
commit
805acee3c5
362
src/frontend.rs
362
src/frontend.rs
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@ -1,17 +1,22 @@
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||||||
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use std::borrow::Borrow;
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||||||
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use std::cell::Cell;
|
||||||
use std::collections::BTreeMap;
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use std::collections::BTreeMap;
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use crate::builtin_cells::get_builtins;
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use super::parser;
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use crate::parser;
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use crate::parser::expression::Expression;
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use crate::rtlil;
|
use crate::rtlil;
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use crate::rtlil::RtlilWrite;
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||||||
pub use callable::Callable;
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pub use callable::Callable;
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pub use types::{make_primitives, Type, TypeStruct};
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pub use types::{make_primitives, Type, TypeStruct};
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mod callable;
|
mod callable;
|
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#[cfg(never)]
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pub mod lowering;
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pub mod typed_ir;
|
pub mod typed_ir;
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pub mod types;
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pub mod types;
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use crate::builtin_cells::get_builtins;
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||||||
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||||||
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// pub use lowering::lower_module;
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||||||
/// lots of code is still not width-aware, this constant keeps track of that
|
/// lots of code is still not width-aware, this constant keeps track of that
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||||||
const TODO_WIDTH: u32 = 1;
|
const TODO_WIDTH: u32 = 1;
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||||||
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||||||
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@ -23,6 +28,7 @@ fn make_pubid(id: &str) -> String {
|
||||||
pub enum CompileErrorKind {
|
pub enum CompileErrorKind {
|
||||||
UndefinedReference(String),
|
UndefinedReference(String),
|
||||||
BadArgCount { received: usize, expected: usize },
|
BadArgCount { received: usize, expected: usize },
|
||||||
|
TodoError(String),
|
||||||
}
|
}
|
||||||
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||||||
#[derive(Debug)]
|
#[derive(Debug)]
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||||||
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@ -54,291 +60,119 @@ impl<'ctx> Signal<'ctx> {
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||||||
}
|
}
|
||||||
}
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}
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||||||
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||||||
/// context used when generating processes
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pub struct Context<'ctx> {
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||||||
struct ProcContext {
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||||||
updates: Vec<(rtlil::SigSpec, rtlil::SigSpec)>,
|
|
||||||
next_sigs: BTreeMap<String, rtlil::SigSpec>,
|
|
||||||
}
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||||||
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||||||
struct Context<'ctx> {
|
|
||||||
/// map callable name to callable
|
/// map callable name to callable
|
||||||
callables: BTreeMap<String, Callable<'ctx>>,
|
callables: BTreeMap<String, Callable<'ctx>>,
|
||||||
/// types
|
/// types
|
||||||
types: BTreeMap<String, TypeStruct<'ctx>>,
|
types: BTreeMap<String, TypeStruct<'ctx>>,
|
||||||
/// map signal name to Signal
|
/// map signal name to Signal
|
||||||
signals: BTreeMap<String, Signal<'ctx>>,
|
signals: BTreeMap<String, typed_ir::Signal<'ctx>>,
|
||||||
|
/// incrementing counter for unique IDs
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ids: Counter,
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||||||
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}
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struct Counter(Cell<usize>);
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impl Counter {
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fn new() -> Counter {
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Counter(Cell::new(0))
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|
}
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||||||
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fn next(&self) -> usize {
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let next = self.0.get() + 1;
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self.0.set(next);
|
||||||
|
next
|
||||||
|
}
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
impl<'ctx> Context<'ctx> {
|
impl<'ctx> Context<'ctx> {
|
||||||
fn get_signal(&self, signame: &str) -> Option<&Signal> {
|
pub fn new() -> Self {
|
||||||
|
Context {
|
||||||
|
callables: get_builtins()
|
||||||
|
.into_iter()
|
||||||
|
.map(|clb| (clb.name().to_owned(), clb))
|
||||||
|
.collect(),
|
||||||
|
signals: BTreeMap::new(),
|
||||||
|
types: make_primitives().into_iter().collect(),
|
||||||
|
ids: Counter::new(),
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
fn get_signal(&self, signame: &str) -> Option<&typed_ir::Signal> {
|
||||||
self.signals.get(signame)
|
self.signals.get(signame)
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
fn try_get_signal(&self, signame: &str) -> Result<&Signal, CompileError> {
|
fn try_get_signal(&self, signame: &str) -> Result<&typed_ir::Signal, CompileError> {
|
||||||
self.get_signal(signame).ok_or_else(|| {
|
self.get_signal(signame).ok_or_else(|| {
|
||||||
CompileError::new(CompileErrorKind::UndefinedReference(signame.to_owned()))
|
CompileError::new(CompileErrorKind::UndefinedReference(signame.to_owned()))
|
||||||
})
|
})
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
fn try_get_type(&self, typename: &str) -> Result<Type, CompileError> {
|
fn try_get_type(&'ctx self, typename: &str) -> Result<Type<'ctx>, CompileError> {
|
||||||
self.types.get(typename).ok_or_else(|| {
|
self.types.get(typename).ok_or_else(|| {
|
||||||
CompileError::new(CompileErrorKind::UndefinedReference(typename.to_owned()))
|
CompileError::new(CompileErrorKind::UndefinedReference(typename.to_owned()))
|
||||||
})
|
})
|
||||||
}
|
}
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
fn lower_process_statement(
|
fn type_expression(
|
||||||
ctx: &Context,
|
&self,
|
||||||
pctx: &mut ProcContext,
|
expr: &parser::expression::Expression,
|
||||||
module: &mut rtlil::Module,
|
) -> Result<typed_ir::Expr, CompileError> {
|
||||||
stmt: &parser::proc::ProcStatement,
|
let typ = match expr {
|
||||||
) -> Result<rtlil::CaseRule, CompileError> {
|
parser::expression::Expression::Path(name) => self.try_get_signal(name)?.typ,
|
||||||
let rule = match stmt {
|
parser::expression::Expression::Literal(_) => todo!(),
|
||||||
parser::proc::ProcStatement::IfElse(_) => todo!("if/else unimplemented"),
|
parser::expression::Expression::UnOp(op) => self.type_expression(&op.a)?.typ,
|
||||||
parser::proc::ProcStatement::Assign(assig) => {
|
parser::expression::Expression::BinOp(_) => todo!(),
|
||||||
// FIXME: actually store this
|
parser::expression::Expression::Call(call) => todo!(),
|
||||||
let next_sig;
|
|
||||||
if let Some(sig) = pctx.next_sigs.get(assig.lhs) {
|
|
||||||
next_sig = sig.clone();
|
|
||||||
} else {
|
|
||||||
let next_gen_id = format!("${}$next", assig.lhs);
|
|
||||||
module.add_wire(rtlil::Wire::new(&next_gen_id, TODO_WIDTH, None));
|
|
||||||
next_sig = rtlil::SigSpec::Wire(next_gen_id);
|
|
||||||
|
|
||||||
pctx.next_sigs
|
|
||||||
.insert(assig.lhs.to_owned(), next_sig.clone());
|
|
||||||
|
|
||||||
// trigger the modified value to update
|
|
||||||
pctx.updates
|
|
||||||
.push((ctx.try_get_signal(assig.lhs)?.sigspec(), next_sig.clone()));
|
|
||||||
};
|
|
||||||
|
|
||||||
let next_expr_wire = lower_expression(ctx, module, &assig.expr)?;
|
|
||||||
|
|
||||||
rtlil::CaseRule {
|
|
||||||
assign: vec![(next_sig, next_expr_wire)],
|
|
||||||
switches: vec![],
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
parser::proc::ProcStatement::Match(match_block) => {
|
|
||||||
let match_sig = lower_expression(ctx, module, &match_block.expr)?;
|
|
||||||
let mut cases = vec![];
|
|
||||||
for arm in &match_block.arms {
|
|
||||||
let case = lower_process_statement(ctx, pctx, module, &arm.1)?;
|
|
||||||
let compare_sig = lower_expression(ctx, module, &arm.0)?;
|
|
||||||
cases.push((compare_sig, case));
|
|
||||||
}
|
|
||||||
let switch_rule = rtlil::SwitchRule {
|
|
||||||
signal: match_sig,
|
|
||||||
cases,
|
|
||||||
};
|
|
||||||
rtlil::CaseRule {
|
|
||||||
assign: vec![],
|
|
||||||
switches: vec![switch_rule],
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
parser::proc::ProcStatement::Block(_) => todo!("blocks unimplemented"),
|
|
||||||
};
|
|
||||||
Ok(rule)
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
fn lower_process(
|
|
||||||
ctx: &Context,
|
|
||||||
module: &mut rtlil::Module,
|
|
||||||
process: &parser::proc::ProcBlock,
|
|
||||||
) -> Result<(), CompileError> {
|
|
||||||
let mut pctx = ProcContext {
|
|
||||||
updates: vec![],
|
|
||||||
next_sigs: BTreeMap::new(),
|
|
||||||
};
|
|
||||||
let mut cases = vec![];
|
|
||||||
for stmt in &process.items {
|
|
||||||
let case = lower_process_statement(ctx, &mut pctx, module, stmt)?;
|
|
||||||
cases.push(case);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
let sync_sig = ctx.try_get_signal(process.net.fragment())?;
|
|
||||||
let sync_cond = rtlil::SyncCond::Posedge(sync_sig.sigspec());
|
|
||||||
let sync_rule = rtlil::SyncRule {
|
|
||||||
cond: sync_cond,
|
|
||||||
assign: pctx.updates,
|
|
||||||
};
|
|
||||||
if cases.len() != 1 {
|
|
||||||
panic!("only one expression per block, for now")
|
|
||||||
}
|
|
||||||
assert_eq!(cases.len(), 1);
|
|
||||||
let ir_proc = rtlil::Process {
|
|
||||||
id: module.make_genid("proc"),
|
|
||||||
root_case: cases.into_iter().next().unwrap(),
|
|
||||||
sync_rules: vec![sync_rule],
|
|
||||||
};
|
|
||||||
module.add_process(ir_proc);
|
|
||||||
Ok(())
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
fn desugar_binop<'a>(op: parser::expression::BinOp<'a>) -> parser::expression::Call<'a> {
|
|
||||||
let a = desugar_expression(op.a);
|
|
||||||
let b = desugar_expression(op.b);
|
|
||||||
let op_func = match op.kind {
|
|
||||||
parser::expression::BinOpKind::And => "and",
|
|
||||||
parser::expression::BinOpKind::Or => "or",
|
|
||||||
parser::expression::BinOpKind::Xor => "xor",
|
|
||||||
};
|
|
||||||
parser::expression::Call {
|
|
||||||
name: op_func.into(),
|
|
||||||
args: vec![a, b],
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
fn desugar_unop<'a>(op: parser::expression::UnOp<'a>) -> parser::expression::Call<'a> {
|
|
||||||
let a = desugar_expression(op.a);
|
|
||||||
let op_func = match op.kind {
|
|
||||||
parser::expression::UnOpKind::BitNot => "not",
|
|
||||||
parser::expression::UnOpKind::Not => todo!(),
|
|
||||||
};
|
|
||||||
parser::expression::Call {
|
|
||||||
name: op_func.into(),
|
|
||||||
args: vec![a],
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
fn desugar_expression<'a>(expr: Expression<'a>) -> Expression<'a> {
|
|
||||||
// TODO: allow ergonomic traversal of AST
|
|
||||||
match expr {
|
|
||||||
Expression::Path(_) => expr,
|
|
||||||
Expression::Literal(_) => expr,
|
|
||||||
Expression::Call(mut call) => {
|
|
||||||
let new_args = call.args.into_iter().map(desugar_expression).collect();
|
|
||||||
call.args = new_args;
|
|
||||||
Expression::Call(call)
|
|
||||||
}
|
|
||||||
Expression::BinOp(op) => Expression::Call(Box::new(desugar_binop(*op))),
|
|
||||||
Expression::UnOp(op) => Expression::Call(Box::new(desugar_unop(*op))),
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
fn lower_expression(
|
|
||||||
ctx: &Context,
|
|
||||||
module: &mut rtlil::Module,
|
|
||||||
expr: &Expression,
|
|
||||||
) -> Result<rtlil::SigSpec, CompileError> {
|
|
||||||
let expr = desugar_expression(expr.clone());
|
|
||||||
match expr {
|
|
||||||
Expression::Path(ident) => {
|
|
||||||
let signal = ctx.try_get_signal(ident)?;
|
|
||||||
Ok(signal.sigspec())
|
|
||||||
}
|
|
||||||
Expression::Call(call) => {
|
|
||||||
let args_resolved = call
|
|
||||||
.args
|
|
||||||
.iter()
|
|
||||||
.map(|expr| lower_expression(ctx, module, expr))
|
|
||||||
.collect::<Result<Vec<_>, _>>()?;
|
|
||||||
|
|
||||||
let callable = ctx
|
|
||||||
.callables
|
|
||||||
.get(call.name.fragment() as &str)
|
|
||||||
.ok_or_else(|| {
|
|
||||||
CompileError::new(CompileErrorKind::UndefinedReference(
|
|
||||||
call.name.fragment().to_string(),
|
|
||||||
))
|
|
||||||
})?;
|
|
||||||
|
|
||||||
if args_resolved.len() != callable.argcount() {
|
|
||||||
return Err(CompileError::new(CompileErrorKind::BadArgCount {
|
|
||||||
expected: callable.argcount(),
|
|
||||||
received: args_resolved.len(),
|
|
||||||
}));
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
let cell_id = module.make_genid(callable.name());
|
|
||||||
|
|
||||||
let output_gen_id = format!("{}$out", &cell_id);
|
|
||||||
module.add_wire(rtlil::Wire::new(&output_gen_id, TODO_WIDTH, None));
|
|
||||||
let output_gen_wire = rtlil::SigSpec::Wire(output_gen_id);
|
|
||||||
|
|
||||||
// let cell =
|
|
||||||
// (*callable.instantiate)(&cell_id, args_resolved.as_slice(), &output_gen_wire);
|
|
||||||
// module.add_cell(cell);
|
|
||||||
Ok(output_gen_wire)
|
|
||||||
}
|
|
||||||
// TODO: instantiate operators directly here instead of desugaring, once the callable infrastructure improves
|
|
||||||
// to get better errors
|
|
||||||
Expression::Literal(lit) => Ok(rtlil::SigSpec::Const(
|
|
||||||
lit.span().fragment().parse().unwrap(),
|
|
||||||
TODO_WIDTH,
|
|
||||||
)),
|
|
||||||
Expression::UnOp(_) => todo!(),
|
|
||||||
Expression::BinOp(_) => todo!(),
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
fn lower_assignment(
|
|
||||||
ctx: &Context,
|
|
||||||
module: &mut rtlil::Module,
|
|
||||||
assignment: parser::Assign,
|
|
||||||
) -> Result<(), CompileError> {
|
|
||||||
let target_id = ctx.try_get_signal(assignment.lhs)?.sigspec();
|
|
||||||
let return_wire = lower_expression(ctx, module, &assignment.expr)?;
|
|
||||||
module.add_connection(&target_id, &return_wire);
|
|
||||||
Ok(())
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
fn lower_comb(
|
|
||||||
ctx: &mut Context,
|
|
||||||
module: &mut rtlil::Module,
|
|
||||||
pa_comb: parser::comb::CombBlock,
|
|
||||||
) -> Result<(), CompileError> {
|
|
||||||
for (num, port) in pa_comb.ports.iter().enumerate() {
|
|
||||||
let port_id = make_pubid(port.net.name.fragment());
|
|
||||||
let port_tyname = &port.net.typ;
|
|
||||||
ctx.try_get_type(port_tyname.name.fragment())?;
|
|
||||||
module.add_wire(rtlil::Wire::new(
|
|
||||||
port_id.clone(),
|
|
||||||
TODO_WIDTH,
|
|
||||||
Some(rtlil::PortOption::Input((num + 1) as i32)),
|
|
||||||
));
|
|
||||||
let typ = TypeStruct::logic_width(TODO_WIDTH);
|
|
||||||
let signal = Signal {
|
|
||||||
name: port.net.name.fragment().to_string(),
|
|
||||||
il_id: port_id,
|
|
||||||
// TODO: CRIMES CRIMES CRIMES
|
|
||||||
typ: Box::leak(Box::new(typ)),
|
|
||||||
};
|
};
|
||||||
ctx.signals
|
Ok(typed_ir::Expr {
|
||||||
.insert(port.net.name.fragment().to_string(), signal);
|
id: 0,
|
||||||
|
inputs: vec![],
|
||||||
|
typ: typ,
|
||||||
|
})
|
||||||
}
|
}
|
||||||
let ret_id = module.make_genid("ret");
|
|
||||||
module.add_wire(rtlil::Wire::new(
|
|
||||||
ret_id.clone(),
|
|
||||||
TODO_WIDTH,
|
|
||||||
Some(rtlil::PortOption::Output(99)),
|
|
||||||
));
|
|
||||||
let out_sig = lower_expression(ctx, module, &pa_comb.expr)?;
|
|
||||||
module.add_connection(&rtlil::SigSpec::Wire(ret_id), &out_sig);
|
|
||||||
Ok(())
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
pub fn lower_module(pa_module: parser::Module) -> Result<String, CompileError> {
|
fn type_comb(
|
||||||
let mut writer = rtlil::ILWriter::new();
|
&mut self,
|
||||||
let mut ir_module = rtlil::Module::new(make_pubid("test"));
|
comb: &parser::comb::CombBlock,
|
||||||
let mut context = Context {
|
) -> Result<typed_ir::Block, CompileError> {
|
||||||
callables: get_builtins()
|
let mut signals = Vec::new();
|
||||||
.into_iter()
|
|
||||||
.map(|clb| (clb.name().to_owned(), clb))
|
|
||||||
.collect(),
|
|
||||||
signals: BTreeMap::new(),
|
|
||||||
types: make_primitives().into_iter().collect(),
|
|
||||||
};
|
|
||||||
|
|
||||||
writer.write_line("autoidx 1");
|
for port in comb.ports.iter() {
|
||||||
for item in pa_module.items {
|
let sig_id = self.ids.next();
|
||||||
match item {
|
let sig_typename = &port.net.typ;
|
||||||
parser::ModuleItem::Comb(comb) => lower_comb(&mut context, &mut ir_module, comb)?,
|
let sig_type = self.try_get_type(sig_typename.name.fragment())?;
|
||||||
parser::ModuleItem::Proc(_) => todo!(),
|
let sig = typed_ir::Signal {
|
||||||
parser::ModuleItem::State(_) => todo!(),
|
id: sig_id as u32,
|
||||||
|
typ: sig_type,
|
||||||
|
};
|
||||||
|
signals.push(sig);
|
||||||
|
self.signals.insert(port.net.name.to_string(), sig);
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
let ret_typename = &comb.ret.name;
|
||||||
|
let ret_type = self.try_get_type(&ret_typename.fragment())?;
|
||||||
|
|
||||||
|
let root_expr = self.type_expression(&comb.expr)?;
|
||||||
|
|
||||||
|
Ok(typed_ir::Block {
|
||||||
|
signals,
|
||||||
|
expr: root_expr,
|
||||||
|
})
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
pub fn type_module(
|
||||||
|
&'ctx mut self,
|
||||||
|
module: parser::Module,
|
||||||
|
) -> Result<typed_ir::Block<'ctx>, CompileError> {
|
||||||
|
for item in module.items {
|
||||||
|
let block = match &item {
|
||||||
|
parser::ModuleItem::Comb(comb) => self.type_comb(comb)?,
|
||||||
|
parser::ModuleItem::Proc(_) => todo!(),
|
||||||
|
parser::ModuleItem::State(_) => todo!(),
|
||||||
|
};
|
||||||
|
return Ok(block);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
Err(CompileError::new(CompileErrorKind::TodoError(
|
||||||
|
"no blocks in module".to_string(),
|
||||||
|
)))
|
||||||
}
|
}
|
||||||
ir_module.write_rtlil(&mut writer);
|
|
||||||
Ok(writer.finish())
|
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
|
@ -0,0 +1,256 @@
|
||||||
|
use std::collections::BTreeMap;
|
||||||
|
|
||||||
|
use super::types::{make_primitives, TypeStruct};
|
||||||
|
use super::{make_pubid, CompileError, CompileErrorKind, Context, Signal, TODO_WIDTH};
|
||||||
|
use crate::builtin_cells::get_builtins;
|
||||||
|
use crate::parser;
|
||||||
|
use crate::parser::expression::Expression;
|
||||||
|
use crate::rtlil;
|
||||||
|
use crate::rtlil::RtlilWrite;
|
||||||
|
|
||||||
|
/// context used when generating processes
|
||||||
|
struct ProcContext {
|
||||||
|
updates: Vec<(rtlil::SigSpec, rtlil::SigSpec)>,
|
||||||
|
next_sigs: BTreeMap<String, rtlil::SigSpec>,
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
fn lower_process_statement(
|
||||||
|
ctx: &Context,
|
||||||
|
pctx: &mut ProcContext,
|
||||||
|
module: &mut rtlil::Module,
|
||||||
|
stmt: &parser::proc::ProcStatement,
|
||||||
|
) -> Result<rtlil::CaseRule, CompileError> {
|
||||||
|
let rule = match stmt {
|
||||||
|
parser::proc::ProcStatement::IfElse(_) => todo!("if/else unimplemented"),
|
||||||
|
parser::proc::ProcStatement::Assign(assig) => {
|
||||||
|
// FIXME: actually store this
|
||||||
|
let next_sig;
|
||||||
|
if let Some(sig) = pctx.next_sigs.get(assig.lhs) {
|
||||||
|
next_sig = sig.clone();
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
let next_gen_id = format!("${}$next", assig.lhs);
|
||||||
|
module.add_wire(rtlil::Wire::new(&next_gen_id, TODO_WIDTH, None));
|
||||||
|
next_sig = rtlil::SigSpec::Wire(next_gen_id);
|
||||||
|
|
||||||
|
pctx.next_sigs
|
||||||
|
.insert(assig.lhs.to_owned(), next_sig.clone());
|
||||||
|
|
||||||
|
// trigger the modified value to update
|
||||||
|
pctx.updates
|
||||||
|
.push((ctx.try_get_signal(assig.lhs)?.sigspec(), next_sig.clone()));
|
||||||
|
};
|
||||||
|
|
||||||
|
let next_expr_wire = lower_expression(ctx, module, &assig.expr)?;
|
||||||
|
|
||||||
|
rtlil::CaseRule {
|
||||||
|
assign: vec![(next_sig, next_expr_wire)],
|
||||||
|
switches: vec![],
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
parser::proc::ProcStatement::Match(match_block) => {
|
||||||
|
let match_sig = lower_expression(ctx, module, &match_block.expr)?;
|
||||||
|
let mut cases = vec![];
|
||||||
|
for arm in &match_block.arms {
|
||||||
|
let case = lower_process_statement(ctx, pctx, module, &arm.1)?;
|
||||||
|
let compare_sig = lower_expression(ctx, module, &arm.0)?;
|
||||||
|
cases.push((compare_sig, case));
|
||||||
|
}
|
||||||
|
let switch_rule = rtlil::SwitchRule {
|
||||||
|
signal: match_sig,
|
||||||
|
cases,
|
||||||
|
};
|
||||||
|
rtlil::CaseRule {
|
||||||
|
assign: vec![],
|
||||||
|
switches: vec![switch_rule],
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
parser::proc::ProcStatement::Block(_) => todo!("blocks unimplemented"),
|
||||||
|
};
|
||||||
|
Ok(rule)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
fn lower_process(
|
||||||
|
ctx: &Context,
|
||||||
|
module: &mut rtlil::Module,
|
||||||
|
process: &parser::proc::ProcBlock,
|
||||||
|
) -> Result<(), CompileError> {
|
||||||
|
let mut pctx = ProcContext {
|
||||||
|
updates: vec![],
|
||||||
|
next_sigs: BTreeMap::new(),
|
||||||
|
};
|
||||||
|
let mut cases = vec![];
|
||||||
|
for stmt in &process.items {
|
||||||
|
let case = lower_process_statement(ctx, &mut pctx, module, stmt)?;
|
||||||
|
cases.push(case);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
let sync_sig = ctx.try_get_signal(process.net.fragment())?;
|
||||||
|
let sync_cond = rtlil::SyncCond::Posedge(sync_sig.sigspec());
|
||||||
|
let sync_rule = rtlil::SyncRule {
|
||||||
|
cond: sync_cond,
|
||||||
|
assign: pctx.updates,
|
||||||
|
};
|
||||||
|
if cases.len() != 1 {
|
||||||
|
panic!("only one expression per block, for now")
|
||||||
|
}
|
||||||
|
assert_eq!(cases.len(), 1);
|
||||||
|
let ir_proc = rtlil::Process {
|
||||||
|
id: module.make_genid("proc"),
|
||||||
|
root_case: cases.into_iter().next().unwrap(),
|
||||||
|
sync_rules: vec![sync_rule],
|
||||||
|
};
|
||||||
|
module.add_process(ir_proc);
|
||||||
|
Ok(())
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
fn desugar_binop<'a>(op: parser::expression::BinOp<'a>) -> parser::expression::Call<'a> {
|
||||||
|
let a = desugar_expression(op.a);
|
||||||
|
let b = desugar_expression(op.b);
|
||||||
|
let op_func = match op.kind {
|
||||||
|
parser::expression::BinOpKind::And => "and",
|
||||||
|
parser::expression::BinOpKind::Or => "or",
|
||||||
|
parser::expression::BinOpKind::Xor => "xor",
|
||||||
|
};
|
||||||
|
parser::expression::Call {
|
||||||
|
name: op_func.into(),
|
||||||
|
args: vec![a, b],
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
fn desugar_unop<'a>(op: parser::expression::UnOp<'a>) -> parser::expression::Call<'a> {
|
||||||
|
let a = desugar_expression(op.a);
|
||||||
|
let op_func = match op.kind {
|
||||||
|
parser::expression::UnOpKind::BitNot => "not",
|
||||||
|
parser::expression::UnOpKind::Not => todo!(),
|
||||||
|
};
|
||||||
|
parser::expression::Call {
|
||||||
|
name: op_func.into(),
|
||||||
|
args: vec![a],
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
fn desugar_expression<'a>(expr: Expression<'a>) -> Expression<'a> {
|
||||||
|
// TODO: allow ergonomic traversal of AST
|
||||||
|
match expr {
|
||||||
|
Expression::Path(_) => expr,
|
||||||
|
Expression::Literal(_) => expr,
|
||||||
|
Expression::Call(mut call) => {
|
||||||
|
let new_args = call.args.into_iter().map(desugar_expression).collect();
|
||||||
|
call.args = new_args;
|
||||||
|
Expression::Call(call)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
Expression::BinOp(op) => Expression::Call(Box::new(desugar_binop(*op))),
|
||||||
|
Expression::UnOp(op) => Expression::Call(Box::new(desugar_unop(*op))),
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
fn lower_expression(
|
||||||
|
ctx: &Context,
|
||||||
|
module: &mut rtlil::Module,
|
||||||
|
expr: &Expression,
|
||||||
|
) -> Result<rtlil::SigSpec, CompileError> {
|
||||||
|
let expr = desugar_expression(expr.clone());
|
||||||
|
match expr {
|
||||||
|
Expression::Path(ident) => {
|
||||||
|
let signal = ctx.try_get_signal(ident)?;
|
||||||
|
Ok(signal.sigspec())
|
||||||
|
}
|
||||||
|
Expression::Call(call) => {
|
||||||
|
let args_resolved = call
|
||||||
|
.args
|
||||||
|
.iter()
|
||||||
|
.map(|expr| lower_expression(ctx, module, expr))
|
||||||
|
.collect::<Result<Vec<_>, _>>()?;
|
||||||
|
|
||||||
|
let callable = ctx
|
||||||
|
.callables
|
||||||
|
.get(call.name.fragment() as &str)
|
||||||
|
.ok_or_else(|| {
|
||||||
|
CompileError::new(CompileErrorKind::UndefinedReference(
|
||||||
|
call.name.fragment().to_string(),
|
||||||
|
))
|
||||||
|
})?;
|
||||||
|
|
||||||
|
if args_resolved.len() != callable.argcount() {
|
||||||
|
return Err(CompileError::new(CompileErrorKind::BadArgCount {
|
||||||
|
expected: callable.argcount(),
|
||||||
|
received: args_resolved.len(),
|
||||||
|
}));
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
let cell_id = module.make_genid(callable.name());
|
||||||
|
|
||||||
|
let output_gen_id = format!("{}$out", &cell_id);
|
||||||
|
module.add_wire(rtlil::Wire::new(&output_gen_id, TODO_WIDTH, None));
|
||||||
|
let output_gen_wire = rtlil::SigSpec::Wire(output_gen_id);
|
||||||
|
|
||||||
|
// let cell =
|
||||||
|
// (*callable.instantiate)(&cell_id, args_resolved.as_slice(), &output_gen_wire);
|
||||||
|
// module.add_cell(cell);
|
||||||
|
Ok(output_gen_wire)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
// TODO: instantiate operators directly here instead of desugaring, once the callable infrastructure improves
|
||||||
|
// to get better errors
|
||||||
|
Expression::Literal(lit) => Ok(rtlil::SigSpec::Const(
|
||||||
|
lit.span().fragment().parse().unwrap(),
|
||||||
|
TODO_WIDTH,
|
||||||
|
)),
|
||||||
|
Expression::UnOp(_) => todo!(),
|
||||||
|
Expression::BinOp(_) => todo!(),
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
fn lower_assignment(
|
||||||
|
ctx: &Context,
|
||||||
|
module: &mut rtlil::Module,
|
||||||
|
assignment: parser::Assign,
|
||||||
|
) -> Result<(), CompileError> {
|
||||||
|
let target_id = ctx.try_get_signal(assignment.lhs)?.sigspec();
|
||||||
|
let return_wire = lower_expression(ctx, module, &assignment.expr)?;
|
||||||
|
module.add_connection(&target_id, &return_wire);
|
||||||
|
Ok(())
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
fn lower_comb(
|
||||||
|
ctx: &mut Context,
|
||||||
|
module: &mut rtlil::Module,
|
||||||
|
pa_comb: parser::comb::CombBlock,
|
||||||
|
) -> Result<(), CompileError> {
|
||||||
|
for (num, port) in pa_comb.ports.iter().enumerate() {
|
||||||
|
let port_id = make_pubid(port.net.name.fragment());
|
||||||
|
let port_tyname = &port.net.typ;
|
||||||
|
ctx.try_get_type(port_tyname.name.fragment())?;
|
||||||
|
module.add_wire(rtlil::Wire::new(
|
||||||
|
port_id.clone(),
|
||||||
|
TODO_WIDTH,
|
||||||
|
Some(rtlil::PortOption::Input((num + 1) as i32)),
|
||||||
|
));
|
||||||
|
let typ = TypeStruct::logic_width(TODO_WIDTH);
|
||||||
|
let signal = Signal {
|
||||||
|
name: port.net.name.fragment().to_string(),
|
||||||
|
il_id: port_id,
|
||||||
|
// TODO: CRIMES CRIMES CRIMES
|
||||||
|
typ: Box::leak(Box::new(typ)),
|
||||||
|
};
|
||||||
|
ctx.signals
|
||||||
|
.insert(port.net.name.fragment().to_string(), signal);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
let ret_id = module.make_genid("ret");
|
||||||
|
module.add_wire(rtlil::Wire::new(
|
||||||
|
ret_id.clone(),
|
||||||
|
TODO_WIDTH,
|
||||||
|
Some(rtlil::PortOption::Output(99)),
|
||||||
|
));
|
||||||
|
let out_sig = lower_expression(ctx, module, &pa_comb.expr)?;
|
||||||
|
module.add_connection(&rtlil::SigSpec::Wire(ret_id), &out_sig);
|
||||||
|
Ok(())
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
pub fn lower_module(pa_module: parser::Module) -> Result<String, CompileError> {
|
||||||
|
let mut writer = rtlil::ILWriter::new();
|
||||||
|
let mut ir_module = rtlil::Module::new(make_pubid("test"));
|
||||||
|
|
||||||
|
writer.write_line("autoidx 1");
|
||||||
|
ir_module.write_rtlil(&mut writer);
|
||||||
|
Ok(writer.finish())
|
||||||
|
}
|
|
@ -1,15 +1,22 @@
|
||||||
use super::types::Type;
|
use super::{types::Type, Context};
|
||||||
|
|
||||||
/// an abstract element that performs some kind of computation on a value
|
/// an abstract element that performs some kind of computation on inputs
|
||||||
struct Element<'ty> {
|
#[derive(Debug)]
|
||||||
|
pub struct Expr<'ty> {
|
||||||
pub id: u32,
|
pub id: u32,
|
||||||
pub inputs: Vec<Element<'ty>>,
|
pub inputs: Vec<Expr<'ty>>,
|
||||||
pub typ: Type<'ty>,
|
pub typ: Type<'ty>,
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
struct Signal<'ty> {
|
#[derive(Debug)]
|
||||||
|
pub struct Signal<'ty> {
|
||||||
pub id: u32,
|
pub id: u32,
|
||||||
pub typ: Type<'ty>,
|
pub typ: Type<'ty>,
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
struct Expression {}
|
/// A block of HDL code, e.g. comb block
|
||||||
|
#[derive(Debug)]
|
||||||
|
pub struct Block<'ty> {
|
||||||
|
pub signals: Vec<Signal<'ty>>,
|
||||||
|
pub expr: Expr<'ty>,
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
|
@ -7,6 +7,7 @@ pub struct TypeStruct<'ty> {
|
||||||
kind: TypeKind<'ty>,
|
kind: TypeKind<'ty>,
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
#[derive(Debug)]
|
||||||
enum TypeKind<'ty> {
|
enum TypeKind<'ty> {
|
||||||
/// Elaboration-time types
|
/// Elaboration-time types
|
||||||
ElabType(ElabKind),
|
ElabType(ElabKind),
|
||||||
|
@ -18,11 +19,13 @@ enum TypeKind<'ty> {
|
||||||
Callable,
|
Callable,
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
#[derive(Debug)]
|
||||||
struct ElabData<'ty> {
|
struct ElabData<'ty> {
|
||||||
typ: Type<'ty>,
|
typ: Type<'ty>,
|
||||||
value: ElabValue<'ty>,
|
value: ElabValue<'ty>,
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
#[derive(Debug)]
|
||||||
enum ElabValue<'ty> {
|
enum ElabValue<'ty> {
|
||||||
/// the value is not given and has to be inferred
|
/// the value is not given and has to be inferred
|
||||||
Infer,
|
Infer,
|
||||||
|
@ -30,12 +33,14 @@ enum ElabValue<'ty> {
|
||||||
Concrete(ElabValueData<'ty>),
|
Concrete(ElabValueData<'ty>),
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
#[derive(Debug)]
|
||||||
enum ElabValueData<'ty> {
|
enum ElabValueData<'ty> {
|
||||||
U32(u32),
|
U32(u32),
|
||||||
Bytes(&'ty [u8]),
|
Bytes(&'ty [u8]),
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
/// Types that are only valid during Elaboration
|
/// Types that are only valid during Elaboration
|
||||||
|
#[derive(Debug)]
|
||||||
enum ElabKind {
|
enum ElabKind {
|
||||||
/// general, unsized number type
|
/// general, unsized number type
|
||||||
Num,
|
Num,
|
||||||
|
@ -90,6 +95,24 @@ impl<'ty> TypeStruct<'ty> {
|
||||||
}
|
}
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
impl std::fmt::Debug for TypeStruct<'_> {
|
||||||
|
fn fmt(&self, f: &mut std::fmt::Formatter<'_>) -> std::fmt::Result {
|
||||||
|
match &self.kind {
|
||||||
|
TypeKind::Logic(width) => {
|
||||||
|
if let Some(num) = width.try_u32() {
|
||||||
|
write!(f, "Logic<{}>", num)
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
write!(f, "Logic<?>")
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
_ => f
|
||||||
|
.debug_struct("TypeStruct")
|
||||||
|
.field("kind", &self.kind)
|
||||||
|
.finish(),
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
/// Helper functions to create primitive elaboration values
|
/// Helper functions to create primitive elaboration values
|
||||||
impl<'ty> ElabData<'ty> {
|
impl<'ty> ElabData<'ty> {
|
||||||
/// an integer
|
/// an integer
|
||||||
|
@ -105,9 +128,12 @@ impl<'ty> ElabData<'ty> {
|
||||||
/// return Some(u32) if this is a number
|
/// return Some(u32) if this is a number
|
||||||
pub fn try_u32(&self) -> Option<u32> {
|
pub fn try_u32(&self) -> Option<u32> {
|
||||||
// TODO: assert this is actually a number
|
// TODO: assert this is actually a number
|
||||||
match self.value {
|
match &self.value {
|
||||||
ElabValue::Infer => None,
|
ElabValue::Infer => None,
|
||||||
ElabValue::Concrete(_) => todo!(),
|
ElabValue::Concrete(val) => match val {
|
||||||
|
ElabValueData::U32(num) => Some(*num),
|
||||||
|
ElabValueData::Bytes(_) => todo!(),
|
||||||
|
},
|
||||||
}
|
}
|
||||||
}
|
}
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
|
@ -58,7 +58,12 @@ fn main() {
|
||||||
if opt.debug {
|
if opt.debug {
|
||||||
println!("{:#?}", res);
|
println!("{:#?}", res);
|
||||||
}
|
}
|
||||||
let lowered = crate::frontend::lower_module(res.1);
|
let mut frontendcontext = crate::frontend::Context::new();
|
||||||
|
let typed = frontendcontext.type_module(res.1);
|
||||||
|
if opt.debug {
|
||||||
|
println!("{:#?}", typed);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
/*
|
||||||
match lowered {
|
match lowered {
|
||||||
Ok(res) => {
|
Ok(res) => {
|
||||||
let mut file = File::create(opt.output.unwrap_or_else(|| "out.rtlil".into()))
|
let mut file = File::create(opt.output.unwrap_or_else(|| "out.rtlil".into()))
|
||||||
|
@ -68,6 +73,7 @@ fn main() {
|
||||||
}
|
}
|
||||||
Err(err) => eprintln!("{:#?}", err),
|
Err(err) => eprintln!("{:#?}", err),
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
*/
|
||||||
}
|
}
|
||||||
}
|
}
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
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