src/cmd/compile/internal/noder/unified.go

   1 // UNREVIEWED
   2
   3 // Copyright 2021 The Go Authors. All rights reserved.
   4 // Use of this source code is governed by a BSD-style
   5 // license that can be found in the LICENSE file.
   6
   7 package noder
   8
   9 import (
  10         "bytes"
  11         "fmt"
  12         "internal/goversion"
  13         "io"
  14         "runtime"
  15         "sort"
  16
  17         "cmd/compile/internal/base"
  18         "cmd/compile/internal/inline"
  19         "cmd/compile/internal/ir"
  20         "cmd/compile/internal/typecheck"
  21         "cmd/compile/internal/types"
  22         "cmd/compile/internal/types2"
  23         "cmd/internal/src"
  24 )
  25
  26 // localPkgReader holds the package reader used for reading the local
  27 // package. It exists so the unified IR linker can refer back to it
  28 // later.
  29 var localPkgReader *pkgReader
  30
  31 // unified construct the local package's IR from syntax's AST.
  32 //
  33 // The pipeline contains 2 steps:
  34 //
  35 // (1) Generate package export data "stub".
  36 //
  37 // (2) Generate package IR from package export data.
  38 //
  39 // The package data "stub" at step (1) contains everything from the local package,
  40 // but nothing that have been imported. When we're actually writing out export data
  41 // to the output files (see writeNewExport function), we run the "linker", which does
  42 // a few things:
  43 //
  44 // + Updates compiler extensions data (e.g., inlining cost, escape analysis results).
  45 //
  46 // + Handles re-exporting any transitive dependencies.
  47 //
  48 // + Prunes out any unnecessary details (e.g., non-inlineable functions, because any
  49 //   downstream importers only care about inlinable functions).
  50 //
  51 // The source files are typechecked twice, once before writing export data
  52 // using types2 checker, once after read export data using gc/typecheck.
  53 // This duplication of work will go away once we always use types2 checker,
  54 // we can remove the gc/typecheck pass. The reason it is still here:
  55 //
  56 // + It reduces engineering costs in maintaining a fork of typecheck
  57 //   (e.g., no need to backport fixes like CL 327651).
  58 //
  59 // + It makes it easier to pass toolstash -cmp.
  60 //
  61 // + Historically, we would always re-run the typechecker after import, even though
  62 //   we know the imported data is valid. It's not ideal, but also not causing any
  63 //   problem either.
  64 //
  65 // + There's still transformation that being done during gc/typecheck, like rewriting
  66 //   multi-valued function call, or transform ir.OINDEX -> ir.OINDEXMAP.
  67 //
  68 // Using syntax+types2 tree, which already has a complete representation of generics,
  69 // the unified IR has the full typed AST for doing introspection during step (1).
  70 // In other words, we have all necessary information to build the generic IR form
  71 // (see writer.captureVars for an example).
  72 func unified(noders []*noder) {
  73         inline.NewInline = InlineCall
  74
  75         if !quirksMode() {
  76                 writeNewExportFunc = writeNewExport
  77         } else if base.Flag.G != 0 {
  78                 base.Errorf("cannot use -G and -d=quirksmode together")
  79         }
  80
  81         newReadImportFunc = func(data string, pkg1 *types.Pkg, env *types2.Environment, packages map[string]*types2.Package) (pkg2 *types2.Package, err error) {
  82                 pr := newPkgDecoder(pkg1.Path, data)
  83
  84                 // Read package descriptors for both types2 and compiler backend.
  85                 readPackage(newPkgReader(pr), pkg1)
  86                 pkg2 = readPackage2(env, packages, pr)
  87                 return
  88         }
  89
  90         data := writePkgStub(noders)
  91
  92         // We already passed base.Flag.Lang to types2 to handle validating
  93         // the user's source code. Bump it up now to the current version and
  94         // re-parse, so typecheck doesn't complain if we construct IR that
  95         // utilizes newer Go features.
  96         base.Flag.Lang = fmt.Sprintf("go1.%d", goversion.Version)
  97         types.ParseLangFlag()
  98
  99         assert(types.LocalPkg.Path == "")
 100         types.LocalPkg.Height = 0 // reset so pkgReader.pkgIdx doesn't complain
 101         target := typecheck.Target
 102
 103         typecheck.TypecheckAllowed = true
 104
 105         localPkgReader = newPkgReader(newPkgDecoder(types.LocalPkg.Path, data))
 106         readPackage(localPkgReader, types.LocalPkg)
 107
 108         r := localPkgReader.newReader(relocMeta, privateRootIdx, syncPrivate)
 109         r.pkgInit(types.LocalPkg, target)
 110
 111         // Type-check any top-level assignments. We ignore non-assignments
 112         // here because other declarations are typechecked as they're
 113         // constructed.
 114         for i, ndecls := 0, len(target.Decls); i < ndecls; i++ {
 115                 switch n := target.Decls[i]; n.Op() {
 116                 case ir.OAS, ir.OAS2:
 117                         target.Decls[i] = typecheck.Stmt(n)
 118                 }
 119         }
 120
 121         // Don't use range--bodyIdx can add closures to todoBodies.
 122         for len(todoBodies) > 0 {
 123                 // The order we expand bodies doesn't matter, so pop from the end
 124                 // to reduce todoBodies reallocations if it grows further.
 125                 fn := todoBodies[len(todoBodies)-1]
 126                 todoBodies = todoBodies[:len(todoBodies)-1]
 127
 128                 pri, ok := bodyReader[fn]
 129                 assert(ok)
 130                 pri.funcBody(fn)
 131
 132                 // Instantiated generic function: add to Decls for typechecking
 133                 // and compilation.
 134                 if fn.OClosure == nil && len(pri.dict.targs) != 0 {
 135                         target.Decls = append(target.Decls, fn)
 136                 }
 137         }
 138         todoBodies = nil
 139
 140         // Check that nothing snuck past typechecking.
 141         for _, n := range target.Decls {
 142                 if n.Typecheck() == 0 {
 143                         base.FatalfAt(n.Pos(), "missed typecheck: %v", n)
 144                 }
 145
 146                 // For functions, check that at least their first statement (if
 147                 // any) was typechecked too.
 148                 if fn, ok := n.(*ir.Func); ok && len(fn.Body) != 0 {
 149                         if stmt := fn.Body[0]; stmt.Typecheck() == 0 {
 150                                 base.FatalfAt(stmt.Pos(), "missed typecheck: %v", stmt)
 151                         }
 152                 }
 153         }
 154
 155         base.ExitIfErrors() // just in case
 156 }
 157
 158 // writePkgStub type checks the given parsed source files,
 159 // writes an export data package stub representing them,
 160 // and returns the result.
 161 func writePkgStub(noders []*noder) string {
 162         m, pkg, info := checkFiles(noders)
 163
 164         pw := newPkgWriter(m, pkg, info)
 165
 166         pw.collectDecls(noders)
 167
 168         publicRootWriter := pw.newWriter(relocMeta, syncPublic)
 169         privateRootWriter := pw.newWriter(relocMeta, syncPrivate)
 170
 171         assert(publicRootWriter.idx == publicRootIdx)
 172         assert(privateRootWriter.idx == privateRootIdx)
 173
 174         {
 175                 w := publicRootWriter
 176                 w.pkg(pkg)
 177                 w.bool(false) // has init; XXX
 178
 179                 scope := pkg.Scope()
 180                 names := scope.Names()
 181                 w.len(len(names))
 182                 for _, name := range scope.Names() {
 183                         w.obj(scope.Lookup(name), nil)
 184                 }
 185
 186                 w.sync(syncEOF)
 187                 w.flush()
 188         }
 189
 190         {
 191                 w := privateRootWriter
 192                 w.pkgInit(noders)
 193                 w.flush()
 194         }
 195
 196         var sb bytes.Buffer // TODO(mdempsky): strings.Builder after #44505 is resolved
 197         pw.dump(&sb)
 198
 199         // At this point, we're done with types2. Make sure the package is
 200         // garbage collected.
 201         freePackage(pkg)
 202
 203         return sb.String()
 204 }
 205
 206 // freePackage ensures the given package is garbage collected.
 207 func freePackage(pkg *types2.Package) {
 208         // The GC test below relies on a precise GC that runs finalizers as
 209         // soon as objects are unreachable. Our implementation provides
 210         // this, but other/older implementations may not (e.g., Go 1.4 does
 211         // not because of #22350). To avoid imposing unnecessary
 212         // restrictions on the GOROOT_BOOTSTRAP toolchain, we skip the test
 213         // during bootstrapping.
 214         if base.CompilerBootstrap {
 215                 return
 216         }
 217
 218         // Set a finalizer on pkg so we can detect if/when it's collected.
 219         done := make(chan struct{})
 220         runtime.SetFinalizer(pkg, func(*types2.Package) { close(done) })
 221
 222         // Important: objects involved in cycles are not finalized, so zero
 223         // out pkg to break its cycles and allow the finalizer to run.
 224         *pkg = types2.Package{}
 225
 226         // It typically takes just 1 or 2 cycles to release pkg, but it
 227         // doesn't hurt to try a few more times.
 228         for i := 0; i < 10; i++ {
 229                 select {
 230                 case <-done:
 231                         return
 232                 default:
 233                         runtime.GC()
 234                 }
 235         }
 236
 237         base.Fatalf("package never finalized")
 238 }
 239
 240 func readPackage(pr *pkgReader, importpkg *types.Pkg) {
 241         r := pr.newReader(relocMeta, publicRootIdx, syncPublic)
 242
 243         pkg := r.pkg()
 244         assert(pkg == importpkg)
 245
 246         if r.bool() {
 247                 sym := pkg.Lookup(".inittask")
 248                 task := ir.NewNameAt(src.NoXPos, sym)
 249                 task.Class = ir.PEXTERN
 250                 sym.Def = task
 251         }
 252
 253         for i, n := 0, r.len(); i < n; i++ {
 254                 r.sync(syncObject)
 255                 assert(!r.bool())
 256                 idx := r.reloc(relocObj)
 257                 assert(r.len() == 0)
 258
 259                 path, name, code := r.p.peekObj(idx)
 260                 if code != objStub {
 261                         objReader[types.NewPkg(path, "").Lookup(name)] = pkgReaderIndex{pr, idx, nil}
 262                 }
 263         }
 264 }
 265
 266 func writeNewExport(out io.Writer) {
 267         l := linker{
 268                 pw: newPkgEncoder(),
 269
 270                 pkgs:  make(map[string]int),
 271                 decls: make(map[*types.Sym]int),
 272         }
 273
 274         publicRootWriter := l.pw.newEncoder(relocMeta, syncPublic)
 275         assert(publicRootWriter.idx == publicRootIdx)
 276
 277         var selfPkgIdx int
 278
 279         {
 280                 pr := localPkgReader
 281                 r := pr.newDecoder(relocMeta, publicRootIdx, syncPublic)
 282
 283                 r.sync(syncPkg)
 284                 selfPkgIdx = l.relocIdx(pr, relocPkg, r.reloc(relocPkg))
 285
 286                 r.bool() // has init
 287
 288                 for i, n := 0, r.len(); i < n; i++ {
 289                         r.sync(syncObject)
 290                         assert(!r.bool())
 291                         idx := r.reloc(relocObj)
 292                         assert(r.len() == 0)
 293
 294                         xpath, xname, xtag := pr.peekObj(idx)
 295                         assert(xpath == pr.pkgPath)
 296                         assert(xtag != objStub)
 297
 298                         if types.IsExported(xname) {
 299                                 l.relocIdx(pr, relocObj, idx)
 300                         }
 301                 }
 302
 303                 r.sync(syncEOF)
 304         }
 305
 306         {
 307                 var idxs []int
 308                 for _, idx := range l.decls {
 309                         idxs = append(idxs, idx)
 310                 }
 311                 sort.Ints(idxs)
 312
 313                 w := publicRootWriter
 314
 315                 w.sync(syncPkg)
 316                 w.reloc(relocPkg, selfPkgIdx)
 317
 318                 w.bool(typecheck.Lookup(".inittask").Def != nil)
 319
 320                 w.len(len(idxs))
 321                 for _, idx := range idxs {
 322                         w.sync(syncObject)
 323                         w.bool(false)
 324                         w.reloc(relocObj, idx)
 325                         w.len(0)
 326                 }
 327
 328                 w.sync(syncEOF)
 329                 w.flush()
 330         }
 331
 332         l.pw.dump(out)
 333 }