OSDN Git Service

2009-07-23 Robert Dewar <dewar@adacore.com>
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / ada / exp_disp.ads
1 ------------------------------------------------------------------------------
2 --                                                                          --
3 --                         GNAT COMPILER COMPONENTS                         --
4 --                                                                          --
5 --                             E X P _ D I S P                              --
6 --                                                                          --
7 --                                 S p e c                                  --
8 --                                                                          --
9 --          Copyright (C) 1992-2009, Free Software Foundation, Inc.         --
10 --                                                                          --
11 -- GNAT is free software;  you can  redistribute it  and/or modify it under --
12 -- terms of the  GNU General Public License as published  by the Free Soft- --
13 -- ware  Foundation;  either version 3,  or (at your option) any later ver- --
14 -- sion.  GNAT is distributed in the hope that it will be useful, but WITH- --
15 -- OUT ANY WARRANTY;  without even the  implied warranty of MERCHANTABILITY --
16 -- or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License --
17 -- for  more details.  You should have  received  a copy of the GNU General --
18 -- Public License  distributed with GNAT; see file COPYING3.  If not, go to --
19 -- http://www.gnu.org/licenses for a complete copy of the license.          --
20 --                                                                          --
21 -- GNAT was originally developed  by the GNAT team at  New York University. --
22 -- Extensive contributions were provided by Ada Core Technologies Inc.      --
23 --                                                                          --
24 ------------------------------------------------------------------------------
25
26 --  This package contains routines involved in tagged types and dynamic
27 --  dispatching expansion.
28
29 with Types; use Types;
30
31 package Exp_Disp is
32
33    -------------------------------
34    -- SCIL Node Type Definition --
35    -------------------------------
36
37    type Scil_Node_Kind is (
38       Unused,
39       IP_Tag_Init,
40       Dispatching_Call,
41       Dispatch_Table_Object_Init,
42       Dispatch_Table_Tag_Init);
43
44    -------------------------------------
45    -- Predefined primitive operations --
46    -------------------------------------
47
48    --  The predefined primitive operations (PPOs) are subprograms generated
49    --  by GNAT for a particular tagged type. Their role is to provide support
50    --  for different Ada language features such as the attribute 'Size or
51    --  handling of dispatching triggers in select statements. PPOs are created
52    --  when a tagged type is expanded or frozen. These subprograms are later
53    --  collected and inserted into the dispatch table of a tagged type at
54    --  fixed positions. Some of the PPOs that manipulate data in tagged objects
55    --  require the generation of thunks.
56
57    --  List of predefined primitive operations
58
59    --    Leading underscores designate reserved names. Bracketed numerical
60    --    values represent dispatch table slot numbers.
61
62    --      _Size (1) - implementation of the attribute 'Size for any tagged
63    --      type. Constructs of the form Prefix'Size are converted into
64    --      Prefix._Size.
65
66    --      _Alignment (2) - implementation of the attribute 'Alignment for
67    --      any tagged type. Constructs of the form Prefix'Alignment are
68    --      converted into Prefix._Alignment.
69
70    --      TSS_Stream_Read (3) - implementation of the stream attribute Read
71    --      for any tagged type.
72
73    --      TSS_Stream_Write (4) - implementation of the stream attribute Write
74    --      for any tagged type.
75
76    --      TSS_Stream_Input (5) - implementation of the stream attribute Input
77    --      for any tagged type.
78
79    --      TSS_Stream_Output (6) - implementation of the stream attribute
80    --      Output for any tagged type.
81
82    --      Op_Eq (7) - implementation of the equality operator for any non-
83    --      limited tagged type.
84
85    --      _Assign (8) - implementation of the assignment operator for any
86    --      non-limited tagged type.
87
88    --      TSS_Deep_Adjust (9) - implementation of the finalization operation
89    --      Adjust for any non-limited tagged type.
90
91    --      TSS_Deep_Finalize (10) - implementation of the finalization
92    --      operation Finalize for any non-limited tagged type.
93
94    --      _Disp_Asynchronous_Select (11) - used in the expansion of ATC with
95    --      dispatching triggers. Null implementation for limited interfaces,
96    --      full body generation for types that implement limited interfaces,
97    --      not generated for the rest of the cases. See Expand_N_Asynchronous_
98    --      Select in Exp_Ch9 for more information.
99
100    --      _Disp_Conditional_Select (12) - used in the expansion of conditional
101    --      selects with dispatching triggers. Null implementation for limited
102    --      interfaces, full body generation for types that implement limited
103    --      interfaces, not generated for the rest of the cases. See Expand_N_
104    --      Conditional_Entry_Call in Exp_Ch9 for more information.
105
106    --      _Disp_Get_Prim_Op_Kind (13) - helper routine used in the expansion
107    --      of ATC with dispatching triggers. Null implementation for limited
108    --      interfaces, full body generation for types that implement limited
109    --      interfaces, not generated for the rest of the cases.
110
111    --      _Disp_Get_Task_Id (14) - helper routine used in the expansion of
112    --      Abort, attributes 'Callable and 'Terminated for task interface
113    --      class-wide types. Full body generation for task types, null
114    --      implementation for limited interfaces, not generated for the rest
115    --      of the cases. See Expand_N_Attribute_Reference in Exp_Attr and
116    --      Expand_N_Abort_Statement in Exp_Ch9 for more information.
117
118    --      _Disp_Requeue (15) - used in the expansion of dispatching requeue
119    --      statements. Null implementation is provided for protected, task
120    --      and synchronized interfaces. Protected and task types implementing
121    --      concurrent interfaces receive full bodies. See Expand_N_Requeue_
122    --      Statement in Exp_Ch9 for more information.
123
124    --      _Disp_Timed_Select (16) - used in the expansion of timed selects
125    --      with dispatching triggers. Null implementation for limited
126    --      interfaces, full body generation for types that implement limited
127    --      interfaces, not generated for the rest of the cases. See Expand_N_
128    --      Timed_Entry_Call for more information.
129
130    --  Life cycle of predefined primitive operations
131
132    --      The specifications and bodies of the PPOs are created by
133    --      Make_Predefined_Primitive_Specs and Predefined_Primitive_Bodies
134    --      in Exp_Ch3. The generated specifications are immediately analyzed,
135    --      while the bodies are left as freeze actions to the tagged type for
136    --      which they are created.
137
138    --      PPOs are collected and added to the Primitive_Operations list of
139    --      a type by the regular analysis mechanism.
140
141    --      PPOs are frozen by Exp_Ch3.Predefined_Primitive_Freeze
142
143    --      Thunks for PPOs are created by Make_DT
144
145    --      Dispatch table positions of PPOs are set by Set_All_DT_Position
146
147    --      Calls to PPOs proceed as regular dispatching calls. If the PPO
148    --      has a thunk, a call proceeds as a regular dispatching call with
149    --      a thunk.
150
151    --  Guidelines for addition of new predefined primitive operations
152
153    --      Update the value of constant Max_Predef_Prims in a-tags.ads to
154    --      indicate the new number of PPOs.
155
156    --      Introduce a new predefined name for the new PPO in Snames.ads and
157    --      Snames.adb.
158
159    --      Categorize the new PPO name as predefined by adding an entry in
160    --      Is_Predefined_Dispatching_Operation in Exp_Disp.
161
162    --      Generate the specification of the new PPO in Make_Predefined_
163    --      Primitive_Spec in Exp_Ch3.adb. The Is_Internal flag of the defining
164    --      identifier of the specification must be set to True.
165
166    --      Generate the body of the new PPO in Predefined_Primitive_Bodies in
167    --      Exp_Ch3.adb. The Is_Internal flag of the defining identifier of the
168    --      specification must be set to True.
169
170    --      If the new PPO requires a thunk, add an entry in Freeze_Subprogram
171    --      in Exp_Ch6.adb.
172
173    --      When generating calls to a PPO, use Find_Prim_Op from Exp_Util.ads
174    --      to retrieve the entity of the operation directly.
175
176    --  Number of predefined primitive operations added by the Expander
177    --  for a tagged type. If more predefined primitive operations are
178    --  added, the following items must be changed:
179
180    --    Ada.Tags.Max_Predef_Prims         - indirect use
181    --    Exp_Disp.Default_Prim_Op_Position - indirect use
182    --    Exp_Disp.Set_All_DT_Position      - direct   use
183
184    procedure Apply_Tag_Checks (Call_Node : Node_Id);
185    --  Generate checks required on dispatching calls
186
187    function Building_Static_DT (Typ : Entity_Id) return Boolean;
188    pragma Inline (Building_Static_DT);
189    --  Returns true when building statically allocated dispatch tables
190
191    procedure Build_Static_Dispatch_Tables (N : Node_Id);
192    --  N is a library level package declaration or package body. Build the
193    --  static dispatch table of the tagged types defined at library level. In
194    --  case of package declarations with private part the generated nodes are
195    --  added at the end of the list of private declarations. Otherwise they are
196    --  added to the end of the list of public declarations. In case of package
197    --  bodies they are added to the end of the list of declarations of the
198    --  package body.
199
200    procedure Expand_Dispatching_Call (Call_Node : Node_Id);
201    --  Expand the call to the operation through the dispatch table and perform
202    --  the required tag checks when appropriate. For CPP types tag checks are
203    --  not relevant.
204
205    procedure Expand_Interface_Actuals (Call_Node : Node_Id);
206    --  Ada 2005 (AI-251): Displace all the actuals corresponding to class-wide
207    --  interfaces to reference the interface tag of the actual object
208
209    procedure Expand_Interface_Conversion
210      (N         : Node_Id;
211       Is_Static : Boolean := True);
212    --  Ada 2005 (AI-251): N is a type-conversion node. Reference the base of
213    --  the object to give access to the interface tag associated with the
214    --  secondary dispatch table.
215
216    procedure Expand_Interface_Thunk
217      (Prim       : Node_Id;
218       Thunk_Id   : out Entity_Id;
219       Thunk_Code : out Node_Id);
220    --  Ada 2005 (AI-251): When a tagged type implements abstract interfaces we
221    --  generate additional subprograms (thunks) associated with each primitive
222    --  Prim to have a layout compatible with the C++ ABI. The thunk displaces
223    --  the pointers to the actuals that depend on the controlling type before
224    --  transferring control to the target subprogram. If there is no need to
225    --  generate the thunk then Thunk_Id and Thunk_Code are set to Empty.
226    --  Otherwise they are set to the defining identifier and the subprogram
227    --  body of the generated thunk.
228
229    function Get_Scil_Node_Kind (Node : Node_Id) return Scil_Node_Kind;
230    --  Returns the kind of an SCIL node
231
232    function Is_Predefined_Dispatching_Operation (E : Entity_Id) return Boolean;
233    --  Ada 2005 (AI-251): Determines if E is a predefined primitive operation
234
235    function Is_Predefined_Interface_Primitive (E : Entity_Id) return Boolean;
236    --  Ada 2005 (AI-345): Returns True if E is one of the predefined primitives
237    --  required to implement interfaces.
238
239    function Make_DT (Typ : Entity_Id; N : Node_Id := Empty) return List_Id;
240    --  Expand the declarations for the Dispatch Table. The node N is the
241    --  declaration that forces the generation of the table. It is used to place
242    --  error messages when the declaration leads to the freezing of a given
243    --  primitive operation that has an incomplete non- tagged formal.
244
245    function Make_Disp_Asynchronous_Select_Body
246      (Typ : Entity_Id) return Node_Id;
247    --  Ada 2005 (AI-345): Generate the body of the primitive operation of type
248    --  Typ used for dispatching in asynchronous selects. Generate a null body
249    --  if Typ is an interface type.
250
251    function Make_Disp_Asynchronous_Select_Spec
252      (Typ : Entity_Id) return Node_Id;
253    --  Ada 2005 (AI-345): Generate the specification of the primitive operation
254    --  of type Typ used for dispatching in asynchronous selects.
255
256    function Make_Disp_Conditional_Select_Body
257      (Typ : Entity_Id) return Node_Id;
258    --  Ada 2005 (AI-345): Generate the body of the primitive operation of type
259    --  Typ used for dispatching in conditional selects. Generate a null body
260    --  if Typ is an interface type.
261
262    function Make_Disp_Conditional_Select_Spec
263      (Typ : Entity_Id) return Node_Id;
264    --  Ada 2005 (AI-345): Generate the specification of the primitive operation
265    --  of type Typ used for dispatching in conditional selects.
266
267    function Make_Disp_Get_Prim_Op_Kind_Body
268      (Typ : Entity_Id) return Node_Id;
269    --  Ada 2005 (AI-345): Generate the body of the primitive operation of type
270    --  Typ used for retrieving the callable entity kind during dispatching in
271    --  asynchronous selects. Generate a null body if Typ is an interface type.
272
273    function Make_Disp_Get_Prim_Op_Kind_Spec
274      (Typ : Entity_Id) return Node_Id;
275    --  Ada 2005 (AI-345): Generate the specification of the primitive operation
276    --  of the type Typ use for retrieving the callable entity kind during
277    --  dispatching in asynchronous selects.
278
279    function Make_Disp_Get_Task_Id_Body
280      (Typ : Entity_Id) return Node_Id;
281    --  Ada 2005 (AI-345): Generate body of the primitive operation of type Typ
282    --  used for retrieving the _task_id field of a task interface class- wide
283    --  type. Generate a null body if Typ is an interface or a non-task type.
284
285    function Make_Disp_Get_Task_Id_Spec
286      (Typ : Entity_Id) return Node_Id;
287    --  Ada 2005 (AI-345): Generate the specification of the primitive operation
288    --  of type Typ used for retrieving the _task_id field of a task interface
289    --  class-wide type.
290
291    function Make_Disp_Requeue_Body
292      (Typ : Entity_Id) return Node_Id;
293    --  Ada 2005 (AI05-0030): Generate the body of the primitive operation of
294    --  type Typ used for dispatching on requeue statements. Generate a body
295    --  containing a single null-statement if Typ is an interface type.
296
297    function Make_Disp_Requeue_Spec
298      (Typ : Entity_Id) return Node_Id;
299    --  Ada 2005 (AI05-0030): Generate the specification of the primitive
300    --  operation of type Typ used for dispatching requeue statements.
301
302    function Make_Disp_Timed_Select_Body
303      (Typ : Entity_Id) return Node_Id;
304    --  Ada 2005 (AI-345): Generate the body of the primitive operation of type
305    --  Typ used for dispatching in timed selects. Generate a body containing
306    --  a single null-statement if Typ is an interface type.
307
308    function Make_Disp_Timed_Select_Spec
309      (Typ : Entity_Id) return Node_Id;
310    --  Ada 2005 (AI-345): Generate the specification of the primitive operation
311    --  of type Typ used for dispatching in timed selects.
312
313    function Make_Select_Specific_Data_Table
314      (Typ : Entity_Id) return List_Id;
315    --  Ada 2005 (AI-345): Create and populate the auxiliary table in the TSD
316    --  of Typ used for dispatching in asynchronous, conditional and timed
317    --  selects. Generate code to set the primitive operation kinds and entry
318    --  indices of primitive operations and primitive wrappers.
319
320    function Make_Tags (Typ : Entity_Id) return List_Id;
321    --  Generate the entities associated with the primary and secondary tags of
322    --  Typ and fill the contents of Access_Disp_Table. In case of library level
323    --  tagged types this routine imports the forward declaration of the tag
324    --  entity, that will be declared and exported by Make_DT.
325
326    function New_Scil_Node
327      (Nkind        : Scil_Node_Kind;
328       Related_Node : Node_Id;
329       Entity       : Entity_Id := Empty;
330       Target_Prim  : Entity_Id := Empty) return Node_Id;
331    --  Creates a new Scil node. Related_Node is the AST node associated with
332    --  this Scil node. Entity is the tagged type associated with the Scil node.
333    --  For Dispatching_Call nodes, Target_Prim is the dispatching primitive.
334
335    function Register_Primitive
336      (Loc     : Source_Ptr;
337       Prim    : Entity_Id) return List_Id;
338    --  Build code to register Prim in the primary or secondary dispatch table.
339    --  If Prim is associated with a secondary dispatch table then generate also
340    --  its thunk and register it in the associated secondary dispatch table.
341    --  In general the dispatch tables are always generated by Make_DT and
342    --  Make_Secondary_DT; this routine is only used in two corner cases:
343    --
344    --    1) To construct the dispatch table of a tagged type whose parent
345    --       is a CPP_Class (see Build_Init_Procedure).
346    --    2) To handle late overriding of dispatching operations (see
347    --       Check_Dispatching_Operation and Make_DT).
348    --
349    --  The caller is responsible for inserting the generated code in the
350    --  proper place.
351
352    procedure Set_All_DT_Position (Typ : Entity_Id);
353    --  Set the DT_Position field for each primitive operation. In the CPP
354    --  Class case check that no pragma CPP_Virtual is missing and that the
355    --  DT_Position are coherent
356
357    procedure Set_CPP_Constructors (Typ : Entity_Id);
358    --  Typ is a CPP_Class type. Create the Init procedures of that type
359    --  required to handle its default and non-default constructors. The
360    --  functions to which pragma CPP_Constructor is applied in the sources
361    --  are functions returning this type, and having an implicit access to the
362    --  target object in its first argument; such implicit argument is explicit
363    --  in the IP procedures built here.
364
365    procedure Set_DTC_Entity_Value
366      (Tagged_Type : Entity_Id;
367       Prim        : Entity_Id);
368    --  Set the definite value of the DTC_Entity value associated with a given
369    --  primitive of a tagged type.
370
371    procedure Write_DT (Typ : Entity_Id);
372    pragma Export (Ada, Write_DT);
373    --  Debugging procedure (to be called within gdb)
374
375 end Exp_Disp;