move MachineState to a submodule
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Mark Thom
@@ -1,48 +1,15 @@
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use prolog::and_stack::*;
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use prolog::ast::*;
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use prolog::ast::*;
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use prolog::builtins::*;
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use prolog::builtins::*;
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use prolog::codegen::*;
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use prolog::copier::*;
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use prolog::copier::*;
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use prolog::heapview::*;
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use prolog::and_stack::*;
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use prolog::num::{Integer, ToPrimitive, Zero};
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use prolog::num::{Integer, ToPrimitive, Zero};
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use prolog::num::bigint::{BigInt, BigUint};
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use prolog::num::bigint::{BigInt, BigUint};
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use prolog::num::rational::Ratio;
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use prolog::num::rational::Ratio;
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use prolog::or_stack::*;
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use prolog::or_stack::*;
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use prolog::fixtures::*;
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use std::cmp::max;
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use std::cmp::max;
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use std::collections::HashMap;
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use std::ops::{Index, IndexMut};
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use std::ops::{Index, IndexMut};
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use std::rc::Rc;
|
use std::rc::Rc;
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use std::vec::Vec;
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#[derive(Clone, Copy)]
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enum MachineMode {
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Read,
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Write
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}
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struct MachineState {
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s: usize,
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p: CodePtr,
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b: usize,
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b0: usize,
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e: usize,
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num_of_args: usize,
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cp: CodePtr,
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fail: bool,
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heap: Heap,
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mode: MachineMode,
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and_stack: AndStack,
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or_stack: OrStack,
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registers: Registers,
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trail: Vec<Ref>,
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tr: usize,
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hb: usize,
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block: usize, // an offset into the OR stack.
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ball: (usize, Vec<HeapCellValue>), // heap boundary, and a term copy
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interms: Vec<Number> // intermediate numbers.
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}
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struct DuplicateTerm<'a> {
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struct DuplicateTerm<'a> {
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state: &'a mut MachineState
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state: &'a mut MachineState
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@@ -159,14 +126,6 @@ impl<'a> CopierTarget for DuplicateBallTerm<'a> {
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}
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}
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}
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}
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pub struct Machine {
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ms: MachineState,
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code: Code,
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code_dir: CodeDir,
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op_dir: OpDir,
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cached_query: Option<Code>
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}
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impl Index<RegType> for MachineState {
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impl Index<RegType> for MachineState {
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type Output = Addr;
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type Output = Addr;
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@@ -193,411 +152,6 @@ impl IndexMut<RegType> for MachineState {
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}
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}
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}
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}
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impl Index<CodePtr> for Machine {
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type Output = Line;
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fn index(&self, ptr: CodePtr) -> &Self::Output {
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match ptr {
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CodePtr::TopLevel(_, p) => {
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match &self.cached_query {
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&Some(ref cq) => &cq[p],
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&None => panic!("Out-of-bounds top level index.")
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}
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},
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CodePtr::DirEntry(p) => &self.code[p]
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}
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}
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}
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impl Machine {
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pub fn new() -> Self {
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let (code, code_dir, op_dir) = build_code_dir();
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Machine {
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||||||
ms: MachineState::new(),
|
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code: code,
|
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||||||
code_dir: code_dir,
|
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op_dir: op_dir,
|
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cached_query: None
|
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}
|
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}
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pub fn failed(&self) -> bool {
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self.ms.fail
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}
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fn add_user_code<'a>(&mut self, name: Rc<Atom>, arity: usize, offset: usize) -> EvalSession<'a>
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{
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match self.code_dir.get(&(name.clone(), arity)) {
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Some(&(PredicateKeyType::BuiltIn, _)) =>
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return EvalSession::ImpermissibleEntry(format!("{}/{}", name, arity)),
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_ => {}
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};
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||||||
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||||||
self.code_dir.insert((name, arity), (PredicateKeyType::User, offset));
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||||||
EvalSession::EntrySuccess
|
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}
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||||||
pub fn add_fact<'a>(&mut self, fact: &Term, mut code: Code) -> EvalSession<'a>
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{
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match fact {
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||||||
&Term::Clause(_, ref name, _) | &Term::Constant(_, Constant::Atom(ref name)) => {
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let p = self.code.len();
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let arity = fact.arity();
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||||||
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||||||
self.code.append(&mut code);
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||||||
self.add_user_code(name.clone(), arity, p)
|
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},
|
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||||||
_ => EvalSession::NamelessEntry
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||||||
}
|
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||||||
}
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||||||
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||||||
pub fn add_rule<'a>(&mut self, rule: &Rule, mut code: Code) -> EvalSession<'a>
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{
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||||||
match &rule.head.0 {
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||||||
&QueryTerm::Term(Term::Clause(_, ref name, _))
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||||||
| &QueryTerm::Term(Term::Constant(_, Constant::Atom(ref name))) => {
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let p = self.code.len();
|
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||||||
let arity = rule.head.0.arity();
|
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||||||
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||||||
self.code.append(&mut code);
|
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||||||
self.add_user_code(name.clone(), arity, p)
|
|
||||||
},
|
|
||||||
_ => EvalSession::NamelessEntry
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
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||||||
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||||||
pub fn add_predicate<'a>(&mut self, clauses: &Vec<PredicateClause>, mut code: Code)
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||||||
-> EvalSession<'a>
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||||||
{
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||||||
let p = self.code.len();
|
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||||||
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||||||
if let Some(ref clause) = clauses.first() {
|
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||||||
if let Some(name) = clause.name() {
|
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||||||
let arity = clause.arity();
|
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||||||
|
|
||||||
self.code.append(&mut code);
|
|
||||||
self.add_user_code(name.clone(), arity, p)
|
|
||||||
} else {
|
|
||||||
EvalSession::NamelessEntry
|
|
||||||
}
|
|
||||||
} else {
|
|
||||||
EvalSession::ImpermissibleEntry(String::from("predicate must have clauses."))
|
|
||||||
}
|
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||||||
}
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||||||
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||||||
fn cached_query_size(&self) -> usize {
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||||||
match &self.cached_query {
|
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||||||
&Some(ref query) => query.len(),
|
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||||||
_ => 0
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||||||
}
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||||||
}
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||||||
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||||||
fn execute_instr(&mut self)
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{
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||||||
let instr = match self.ms.p {
|
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||||||
CodePtr::TopLevel(_, p) => {
|
|
||||||
match &self.cached_query {
|
|
||||||
&Some(ref cq) => &cq[p],
|
|
||||||
&None => return
|
|
||||||
}
|
|
||||||
},
|
|
||||||
CodePtr::DirEntry(p) => &self.code[p]
|
|
||||||
};
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||||||
|
|
||||||
match instr {
|
|
||||||
&Line::Arithmetic(ref arith_instr) =>
|
|
||||||
self.ms.execute_arith_instr(arith_instr),
|
|
||||||
&Line::BuiltIn(ref built_in_instr) =>
|
|
||||||
self.ms.execute_built_in_instr(&self.code_dir, built_in_instr),
|
|
||||||
&Line::Choice(ref choice_instr) =>
|
|
||||||
self.ms.execute_choice_instr(choice_instr),
|
|
||||||
&Line::Cut(ref cut_instr) =>
|
|
||||||
self.ms.execute_cut_instr(cut_instr),
|
|
||||||
&Line::Control(ref control_instr) =>
|
|
||||||
self.ms.execute_ctrl_instr(&self.code_dir, control_instr),
|
|
||||||
&Line::Fact(ref fact) => {
|
|
||||||
for fact_instr in fact {
|
|
||||||
if self.failed() {
|
|
||||||
break;
|
|
||||||
}
|
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||||||
|
|
||||||
self.ms.execute_fact_instr(&fact_instr);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
self.ms.p += 1;
|
|
||||||
},
|
|
||||||
&Line::Indexing(ref indexing_instr) =>
|
|
||||||
self.ms.execute_indexing_instr(&indexing_instr),
|
|
||||||
&Line::IndexedChoice(ref choice_instr) =>
|
|
||||||
self.ms.execute_indexed_choice_instr(choice_instr),
|
|
||||||
&Line::Query(ref query) => {
|
|
||||||
for query_instr in query {
|
|
||||||
if self.failed() {
|
|
||||||
break;
|
|
||||||
}
|
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||||||
|
|
||||||
self.ms.execute_query_instr(&query_instr);
|
|
||||||
}
|
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||||||
|
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||||||
self.ms.p += 1;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
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||||||
|
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||||||
fn backtrack(&mut self)
|
|
||||||
{
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||||||
if self.ms.b > 0 {
|
|
||||||
let b = self.ms.b - 1;
|
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||||||
|
|
||||||
self.ms.b0 = self.ms.or_stack[b].b0;
|
|
||||||
self.ms.p = self.ms.or_stack[b].bp;
|
|
||||||
|
|
||||||
if let CodePtr::TopLevel(_, p) = self.ms.p {
|
|
||||||
self.ms.fail = p == 0;
|
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||||||
} else {
|
|
||||||
self.ms.fail = false;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
} else {
|
|
||||||
self.ms.p = CodePtr::TopLevel(0, 0);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
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||||||
fn query_stepper<'a>(&mut self)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
loop
|
|
||||||
{
|
|
||||||
self.execute_instr();
|
|
||||||
|
|
||||||
if self.failed() {
|
|
||||||
self.backtrack();
|
|
||||||
}
|
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||||||
|
|
||||||
match self.ms.p {
|
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||||||
CodePtr::DirEntry(p) if p < self.code.len() => {},
|
|
||||||
_ => break
|
|
||||||
};
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
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||||||
|
|
||||||
fn record_var_places<'a>(&self,
|
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||||||
chunk_num: usize,
|
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||||||
alloc_locs: &AllocVarDict<'a>,
|
|
||||||
heap_locs: &mut HeapVarDict<'a>)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
for (var, var_data) in alloc_locs {
|
|
||||||
match var_data {
|
|
||||||
&VarData::Perm(_) => {
|
|
||||||
let e = self.ms.e;
|
|
||||||
|
|
||||||
let r = var_data.as_reg_type().reg_num();
|
|
||||||
let addr = self.ms.and_stack[e][r].clone();
|
|
||||||
|
|
||||||
heap_locs.insert(var, addr);
|
|
||||||
},
|
|
||||||
&VarData::Temp(cn, _, _) if cn == chunk_num => {
|
|
||||||
let r = var_data.as_reg_type();
|
|
||||||
let addr = self.ms[r].clone();
|
|
||||||
|
|
||||||
heap_locs.insert(var, addr);
|
|
||||||
},
|
|
||||||
_ => {}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
fn run_query<'a>(&mut self, alloc_locs: &AllocVarDict<'a>, heap_locs: &mut HeapVarDict<'a>)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
let end_ptr = CodePtr::TopLevel(0, self.cached_query_size());
|
|
||||||
|
|
||||||
while self.ms.p < end_ptr {
|
|
||||||
if let CodePtr::TopLevel(mut cn, p) = self.ms.p {
|
|
||||||
match &self[CodePtr::TopLevel(cn, p)] {
|
|
||||||
&Line::Control(ref ctrl_instr) if ctrl_instr.is_jump_instr() => {
|
|
||||||
self.record_var_places(cn, alloc_locs, heap_locs);
|
|
||||||
cn += 1;
|
|
||||||
},
|
|
||||||
_ => {}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
self.ms.p = CodePtr::TopLevel(cn, p);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
self.query_stepper();
|
|
||||||
|
|
||||||
match self.ms.p {
|
|
||||||
CodePtr::TopLevel(_, p) if p > 0 => {},
|
|
||||||
_ => break
|
|
||||||
};
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
fn fail<'a>(&mut self) -> EvalSession<'a>
|
|
||||||
{
|
|
||||||
if self.ms.ball.1.len() > 0 {
|
|
||||||
let h = self.ms.heap.h;
|
|
||||||
self.ms.copy_and_align_ball_to_heap();
|
|
||||||
|
|
||||||
EvalSession::QueryFailureWithException(self.print_term(&Addr::HeapCell(h)))
|
|
||||||
} else {
|
|
||||||
EvalSession::QueryFailure
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
pub fn submit_decl<'a>(&mut self, decl: &Declaration) -> EvalSession<'a>
|
|
||||||
{
|
|
||||||
match decl {
|
|
||||||
&Declaration::Op(prec, spec, ref name) => {
|
|
||||||
if is_infix!(spec) {
|
|
||||||
match self.op_dir.get(&(name.clone(), Fixity::Post)) {
|
|
||||||
Some(_) => return EvalSession::OpIsInfixAndPostFix,
|
|
||||||
_ => {}
|
|
||||||
};
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
if is_postfix!(spec) {
|
|
||||||
match self.op_dir.get(&(name.clone(), Fixity::In)) {
|
|
||||||
Some(_) => return EvalSession::OpIsInfixAndPostFix,
|
|
||||||
_ => {}
|
|
||||||
};
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
if prec > 0 {
|
|
||||||
match spec {
|
|
||||||
XFY | XFX | YFX => self.op_dir.insert((name.clone(), Fixity::In),
|
|
||||||
(spec, prec)),
|
|
||||||
XF | YF => self.op_dir.insert((name.clone(), Fixity::Post), (spec, prec)),
|
|
||||||
FX | FY => self.op_dir.insert((name.clone(), Fixity::Pre), (spec,prec)),
|
|
||||||
_ => None
|
|
||||||
};
|
|
||||||
} else {
|
|
||||||
self.op_dir.remove(&(name.clone(), Fixity::Pre));
|
|
||||||
self.op_dir.remove(&(name.clone(), Fixity::In));
|
|
||||||
self.op_dir.remove(&(name.clone(), Fixity::Post));
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
EvalSession::EntrySuccess
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
pub fn submit_query<'a>(&mut self, code: Code, alloc_locs: AllocVarDict<'a>) -> EvalSession<'a>
|
|
||||||
{
|
|
||||||
let mut heap_locs = HashMap::new();
|
|
||||||
|
|
||||||
self.cached_query = Some(code);
|
|
||||||
self.run_query(&alloc_locs, &mut heap_locs);
|
|
||||||
|
|
||||||
if self.failed() {
|
|
||||||
self.fail()
|
|
||||||
} else {
|
|
||||||
EvalSession::InitialQuerySuccess(alloc_locs, heap_locs)
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
pub fn continue_query<'a>(&mut self, alloc_locs: &AllocVarDict<'a>, heap_locs: &mut HeapVarDict<'a>)
|
|
||||||
-> EvalSession<'a>
|
|
||||||
{
|
|
||||||
if !self.or_stack_is_empty() {
|
|
||||||
let b = self.ms.b - 1;
|
|
||||||
self.ms.p = self.ms.or_stack[b].bp;
|
|
||||||
|
|
||||||
if let CodePtr::TopLevel(_, 0) = self.ms.p {
|
|
||||||
return EvalSession::QueryFailure;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
self.run_query(alloc_locs, heap_locs);
|
|
||||||
|
|
||||||
if self.failed() {
|
|
||||||
self.fail()
|
|
||||||
} else {
|
|
||||||
EvalSession::SubsequentQuerySuccess
|
|
||||||
}
|
|
||||||
} else {
|
|
||||||
EvalSession::QueryFailure
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
fn print_term(&self, addr: &Addr) -> String
|
|
||||||
{
|
|
||||||
let mut viewer = HeapCellViewer::new(&self.ms.heap,
|
|
||||||
&self.ms.and_stack,
|
|
||||||
addr);
|
|
||||||
|
|
||||||
let mut result = String::new();
|
|
||||||
|
|
||||||
while let Some(view) = viewer.next() {
|
|
||||||
match view {
|
|
||||||
CellView::Con(ref r) =>
|
|
||||||
result += format!("{}", r).as_str(),
|
|
||||||
CellView::HeapVar(cell_num) => {
|
|
||||||
result += "_";
|
|
||||||
result += cell_num.to_string().as_str();
|
|
||||||
},
|
|
||||||
CellView::StackVar(_, cell_num) => {
|
|
||||||
result += "s_";
|
|
||||||
result += cell_num.to_string().as_str();
|
|
||||||
},
|
|
||||||
CellView::Str(_, ref name) =>
|
|
||||||
result += name.as_str(),
|
|
||||||
CellView::TToken(TToken::Bar) => {
|
|
||||||
match viewer.peek() {
|
|
||||||
Some(CellView::Con(&Constant::EmptyList)) => {
|
|
||||||
viewer.next();
|
|
||||||
},
|
|
||||||
Some(CellView::TToken(TToken::LSBracket(loc))) => {
|
|
||||||
result += ", ";
|
|
||||||
|
|
||||||
viewer.next();
|
|
||||||
viewer.remove_token(loc);
|
|
||||||
},
|
|
||||||
_ => result += " | "
|
|
||||||
};
|
|
||||||
},
|
|
||||||
CellView::TToken(token) =>
|
|
||||||
result += token.as_str()
|
|
||||||
};
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
result
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
pub fn heap_view(&self, var_dir: &HeapVarDict) -> String {
|
|
||||||
let mut result = String::new();
|
|
||||||
|
|
||||||
for (var, addr) in var_dir {
|
|
||||||
if result != "" {
|
|
||||||
result += "\n\r";
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
result += var.as_str();
|
|
||||||
result += " = ";
|
|
||||||
|
|
||||||
result += self.print_term(addr).as_str();
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
result
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
pub fn or_stack_is_empty(&self) -> bool {
|
|
||||||
self.ms.b == 0
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
pub fn clear(&mut self) {
|
|
||||||
self.reset();
|
|
||||||
self.code.clear();
|
|
||||||
self.code_dir.clear();
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
pub fn reset(&mut self) {
|
|
||||||
self.ms.reset();
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
pub fn op_dir(&self) -> &OpDir {
|
|
||||||
&self.op_dir
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
macro_rules! try_or_fail {
|
macro_rules! try_or_fail {
|
||||||
($s:ident, $e:expr) => {{
|
($s:ident, $e:expr) => {{
|
||||||
match $e {
|
match $e {
|
||||||
@@ -610,8 +164,36 @@ macro_rules! try_or_fail {
|
|||||||
}}
|
}}
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
#[derive(Clone, Copy)]
|
||||||
|
pub(super) enum MachineMode {
|
||||||
|
Read,
|
||||||
|
Write
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
pub struct MachineState {
|
||||||
|
pub(super) s: usize,
|
||||||
|
pub(super) p: CodePtr,
|
||||||
|
pub(super) b: usize,
|
||||||
|
pub(super) b0: usize,
|
||||||
|
pub(super) e: usize,
|
||||||
|
pub(super) num_of_args: usize,
|
||||||
|
pub(super) cp: CodePtr,
|
||||||
|
pub(super) fail: bool,
|
||||||
|
pub(super) heap: Heap,
|
||||||
|
pub(super) mode: MachineMode,
|
||||||
|
pub(super) and_stack: AndStack,
|
||||||
|
pub(super) or_stack: OrStack,
|
||||||
|
pub(super) registers: Registers,
|
||||||
|
pub(super) trail: Vec<Ref>,
|
||||||
|
pub(super) tr: usize,
|
||||||
|
pub(super) hb: usize,
|
||||||
|
pub(super) block: usize, // an offset into the OR stack.
|
||||||
|
pub(super) ball: (usize, Vec<HeapCellValue>), // heap boundary, and a term copy
|
||||||
|
pub(super) interms: Vec<Number> // intermediate numbers.
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
impl MachineState {
|
impl MachineState {
|
||||||
fn new() -> MachineState {
|
pub(super) fn new() -> MachineState {
|
||||||
MachineState { s: 0,
|
MachineState { s: 0,
|
||||||
p: CodePtr::default(),
|
p: CodePtr::default(),
|
||||||
b: 0,
|
b: 0,
|
||||||
@@ -639,7 +221,7 @@ impl MachineState {
|
|||||||
if self.b > 0 { self.or_stack[self.b - 1].global_index } else { 0 }) + 1
|
if self.b > 0 { self.or_stack[self.b - 1].global_index } else { 0 }) + 1
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
fn store(&self, a: Addr) -> Addr {
|
pub fn store(&self, a: Addr) -> Addr {
|
||||||
match a {
|
match a {
|
||||||
Addr::HeapCell(r) => self.heap[r].as_addr(r),
|
Addr::HeapCell(r) => self.heap[r].as_addr(r),
|
||||||
Addr::StackCell(fr, sc) => self.and_stack[fr][sc].clone(),
|
Addr::StackCell(fr, sc) => self.and_stack[fr][sc].clone(),
|
||||||
@@ -647,7 +229,7 @@ impl MachineState {
|
|||||||
}
|
}
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
fn deref(&self, a: Addr) -> Addr {
|
pub fn deref(&self, a: Addr) -> Addr {
|
||||||
let mut a = a;
|
let mut a = a;
|
||||||
|
|
||||||
loop {
|
loop {
|
||||||
@@ -880,7 +462,7 @@ impl MachineState {
|
|||||||
self.interms[t - 1] = Number::Integer(Rc::new(result));
|
self.interms[t - 1] = Number::Integer(Rc::new(result));
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
fn execute_arith_instr(&mut self, instr: &ArithmeticInstruction) {
|
pub(super) fn execute_arith_instr(&mut self, instr: &ArithmeticInstruction) {
|
||||||
match instr {
|
match instr {
|
||||||
&ArithmeticInstruction::Add(ref a1, ref a2, t) => {
|
&ArithmeticInstruction::Add(ref a1, ref a2, t) => {
|
||||||
let n1 = try_or_fail!(self, self.get_number(a1));
|
let n1 = try_or_fail!(self, self.get_number(a1));
|
||||||
@@ -1129,7 +711,7 @@ impl MachineState {
|
|||||||
};
|
};
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
fn execute_fact_instr(&mut self, instr: &FactInstruction) {
|
pub(super) fn execute_fact_instr(&mut self, instr: &FactInstruction) {
|
||||||
match instr {
|
match instr {
|
||||||
&FactInstruction::GetConstant(_, ref c, reg) => {
|
&FactInstruction::GetConstant(_, ref c, reg) => {
|
||||||
let addr = self[reg].clone();
|
let addr = self[reg].clone();
|
||||||
@@ -1288,7 +870,7 @@ impl MachineState {
|
|||||||
};
|
};
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
fn execute_indexing_instr(&mut self, instr: &IndexingInstruction) {
|
pub(super) fn execute_indexing_instr(&mut self, instr: &IndexingInstruction) {
|
||||||
match instr {
|
match instr {
|
||||||
&IndexingInstruction::SwitchOnTerm(v, c, l, s) => {
|
&IndexingInstruction::SwitchOnTerm(v, c, l, s) => {
|
||||||
let a1 = self.registers[1].clone();
|
let a1 = self.registers[1].clone();
|
||||||
@@ -1351,7 +933,7 @@ impl MachineState {
|
|||||||
};
|
};
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
fn execute_query_instr(&mut self, instr: &QueryInstruction) {
|
pub(super) fn execute_query_instr(&mut self, instr: &QueryInstruction) {
|
||||||
match instr {
|
match instr {
|
||||||
&QueryInstruction::GetVariable(norm, arg) =>
|
&QueryInstruction::GetVariable(norm, arg) =>
|
||||||
self[norm] = self.registers[arg].clone(),
|
self[norm] = self.registers[arg].clone(),
|
||||||
@@ -1492,13 +1074,13 @@ impl MachineState {
|
|||||||
|
|
||||||
fn throw_exception
|
fn throw_exception
|
||||||
(&mut self, hcv: Vec<HeapCellValue>) {
|
(&mut self, hcv: Vec<HeapCellValue>) {
|
||||||
let h = self.heap.h;
|
let h = self.heap.h;
|
||||||
|
|
||||||
self.registers[1] = Addr::HeapCell(h);
|
self.registers[1] = Addr::HeapCell(h);
|
||||||
|
|
||||||
self.heap.append(hcv);
|
self.heap.append(hcv);
|
||||||
self.goto_throw();
|
self.goto_throw();
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
fn setup_call_n(&mut self, arity: usize) -> Option<PredicateKey>
|
fn setup_call_n(&mut self, arity: usize) -> Option<PredicateKey>
|
||||||
{
|
{
|
||||||
@@ -1547,7 +1129,7 @@ impl MachineState {
|
|||||||
Some((name, arity + narity - 1))
|
Some((name, arity + narity - 1))
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
fn copy_and_align_ball_to_heap(&mut self) {
|
pub(super) fn copy_and_align_ball_to_heap(&mut self) {
|
||||||
let diff = self.ball.0 - self.heap.h;
|
let diff = self.ball.0 - self.heap.h;
|
||||||
|
|
||||||
for heap_value in self.ball.1.iter().cloned() {
|
for heap_value in self.ball.1.iter().cloned() {
|
||||||
@@ -1591,7 +1173,7 @@ impl MachineState {
|
|||||||
Ok(())
|
Ok(())
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
fn execute_built_in_instr(&mut self, code_dir: &CodeDir, instr: &BuiltInInstruction)
|
pub(super) fn execute_built_in_instr(&mut self, code_dir: &CodeDir, instr: &BuiltInInstruction)
|
||||||
{
|
{
|
||||||
match instr {
|
match instr {
|
||||||
&BuiltInInstruction::CompareNumber(cmp, ref at_1, ref at_2) => {
|
&BuiltInInstruction::CompareNumber(cmp, ref at_1, ref at_2) => {
|
||||||
@@ -1847,7 +1429,7 @@ impl MachineState {
|
|||||||
Ok(())
|
Ok(())
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
fn execute_ctrl_instr(&mut self, code_dir: &CodeDir, instr: &ControlInstruction)
|
pub(super) fn execute_ctrl_instr(&mut self, code_dir: &CodeDir, instr: &ControlInstruction)
|
||||||
{
|
{
|
||||||
match instr {
|
match instr {
|
||||||
&ControlInstruction::Allocate(num_cells) => {
|
&ControlInstruction::Allocate(num_cells) => {
|
||||||
@@ -1964,7 +1546,7 @@ impl MachineState {
|
|||||||
};
|
};
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
fn execute_indexed_choice_instr(&mut self, instr: &IndexedChoiceInstruction)
|
pub(super) fn execute_indexed_choice_instr(&mut self, instr: &IndexedChoiceInstruction)
|
||||||
{
|
{
|
||||||
match instr {
|
match instr {
|
||||||
&IndexedChoiceInstruction::Try(l) => {
|
&IndexedChoiceInstruction::Try(l) => {
|
||||||
@@ -2047,7 +1629,7 @@ impl MachineState {
|
|||||||
};
|
};
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
fn execute_choice_instr(&mut self, instr: &ChoiceInstruction)
|
pub(super) fn execute_choice_instr(&mut self, instr: &ChoiceInstruction)
|
||||||
{
|
{
|
||||||
match instr {
|
match instr {
|
||||||
&ChoiceInstruction::TryMeElse(offset) => {
|
&ChoiceInstruction::TryMeElse(offset) => {
|
||||||
@@ -2131,7 +1713,7 @@ impl MachineState {
|
|||||||
}
|
}
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
fn execute_cut_instr(&mut self, instr: &CutInstruction) {
|
pub(super) fn execute_cut_instr(&mut self, instr: &CutInstruction) {
|
||||||
match instr {
|
match instr {
|
||||||
&CutInstruction::NeckCut => {
|
&CutInstruction::NeckCut => {
|
||||||
let b = self.b;
|
let b = self.b;
|
||||||
@@ -2166,7 +1748,7 @@ impl MachineState {
|
|||||||
}
|
}
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
fn reset(&mut self) {
|
pub(super) fn reset(&mut self) {
|
||||||
self.hb = 0;
|
self.hb = 0;
|
||||||
self.e = 0;
|
self.e = 0;
|
||||||
self.b = 0;
|
self.b = 0;
|
||||||
426
src/prolog/machine/mod.rs
Normal file
426
src/prolog/machine/mod.rs
Normal file
@@ -0,0 +1,426 @@
|
|||||||
|
use prolog::ast::*;
|
||||||
|
use prolog::builtins::*;
|
||||||
|
use prolog::codegen::*;
|
||||||
|
use prolog::heapview::*;
|
||||||
|
use prolog::fixtures::*;
|
||||||
|
|
||||||
|
mod machine_state;
|
||||||
|
|
||||||
|
use std::collections::HashMap;
|
||||||
|
use std::ops::Index;
|
||||||
|
use std::rc::Rc;
|
||||||
|
use std::vec::Vec;
|
||||||
|
|
||||||
|
pub struct Machine {
|
||||||
|
ms: machine_state::MachineState,
|
||||||
|
code: Code,
|
||||||
|
code_dir: CodeDir,
|
||||||
|
op_dir: OpDir,
|
||||||
|
cached_query: Option<Code>
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
impl Index<CodePtr> for Machine {
|
||||||
|
type Output = Line;
|
||||||
|
|
||||||
|
fn index(&self, ptr: CodePtr) -> &Self::Output {
|
||||||
|
match ptr {
|
||||||
|
CodePtr::TopLevel(_, p) => {
|
||||||
|
match &self.cached_query {
|
||||||
|
&Some(ref cq) => &cq[p],
|
||||||
|
&None => panic!("Out-of-bounds top level index.")
|
||||||
|
}
|
||||||
|
},
|
||||||
|
CodePtr::DirEntry(p) => &self.code[p]
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
impl Machine {
|
||||||
|
pub fn new() -> Self {
|
||||||
|
let (code, code_dir, op_dir) = build_code_dir();
|
||||||
|
|
||||||
|
Machine {
|
||||||
|
ms: machine_state::MachineState::new(),
|
||||||
|
code: code,
|
||||||
|
code_dir: code_dir,
|
||||||
|
op_dir: op_dir,
|
||||||
|
cached_query: None
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
pub fn failed(&self) -> bool {
|
||||||
|
self.ms.fail
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
fn add_user_code<'a>(&mut self, name: Rc<Atom>, arity: usize, offset: usize) -> EvalSession<'a>
|
||||||
|
{
|
||||||
|
match self.code_dir.get(&(name.clone(), arity)) {
|
||||||
|
Some(&(PredicateKeyType::BuiltIn, _)) =>
|
||||||
|
return EvalSession::ImpermissibleEntry(format!("{}/{}", name, arity)),
|
||||||
|
_ => {}
|
||||||
|
};
|
||||||
|
|
||||||
|
self.code_dir.insert((name, arity), (PredicateKeyType::User, offset));
|
||||||
|
EvalSession::EntrySuccess
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
pub fn add_fact<'a>(&mut self, fact: &Term, mut code: Code) -> EvalSession<'a>
|
||||||
|
{
|
||||||
|
match fact {
|
||||||
|
&Term::Clause(_, ref name, _) | &Term::Constant(_, Constant::Atom(ref name)) => {
|
||||||
|
let p = self.code.len();
|
||||||
|
let arity = fact.arity();
|
||||||
|
|
||||||
|
self.code.append(&mut code);
|
||||||
|
self.add_user_code(name.clone(), arity, p)
|
||||||
|
},
|
||||||
|
_ => EvalSession::NamelessEntry
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
pub fn add_rule<'a>(&mut self, rule: &Rule, mut code: Code) -> EvalSession<'a>
|
||||||
|
{
|
||||||
|
match &rule.head.0 {
|
||||||
|
&QueryTerm::Term(Term::Clause(_, ref name, _))
|
||||||
|
| &QueryTerm::Term(Term::Constant(_, Constant::Atom(ref name))) => {
|
||||||
|
let p = self.code.len();
|
||||||
|
let arity = rule.head.0.arity();
|
||||||
|
|
||||||
|
self.code.append(&mut code);
|
||||||
|
self.add_user_code(name.clone(), arity, p)
|
||||||
|
},
|
||||||
|
_ => EvalSession::NamelessEntry
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
pub fn add_predicate<'a>(&mut self, clauses: &Vec<PredicateClause>, mut code: Code)
|
||||||
|
-> EvalSession<'a>
|
||||||
|
{
|
||||||
|
let p = self.code.len();
|
||||||
|
|
||||||
|
if let Some(ref clause) = clauses.first() {
|
||||||
|
if let Some(name) = clause.name() {
|
||||||
|
let arity = clause.arity();
|
||||||
|
|
||||||
|
self.code.append(&mut code);
|
||||||
|
self.add_user_code(name.clone(), arity, p)
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
EvalSession::NamelessEntry
|
||||||
|
}
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
EvalSession::ImpermissibleEntry(String::from("predicate must have clauses."))
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
fn cached_query_size(&self) -> usize {
|
||||||
|
match &self.cached_query {
|
||||||
|
&Some(ref query) => query.len(),
|
||||||
|
_ => 0
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
fn execute_instr(&mut self)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
let instr = match self.ms.p {
|
||||||
|
CodePtr::TopLevel(_, p) => {
|
||||||
|
match &self.cached_query {
|
||||||
|
&Some(ref cq) => &cq[p],
|
||||||
|
&None => return
|
||||||
|
}
|
||||||
|
},
|
||||||
|
CodePtr::DirEntry(p) => &self.code[p]
|
||||||
|
};
|
||||||
|
|
||||||
|
match instr {
|
||||||
|
&Line::Arithmetic(ref arith_instr) =>
|
||||||
|
self.ms.execute_arith_instr(arith_instr),
|
||||||
|
&Line::BuiltIn(ref built_in_instr) =>
|
||||||
|
self.ms.execute_built_in_instr(&self.code_dir, built_in_instr),
|
||||||
|
&Line::Choice(ref choice_instr) =>
|
||||||
|
self.ms.execute_choice_instr(choice_instr),
|
||||||
|
&Line::Cut(ref cut_instr) =>
|
||||||
|
self.ms.execute_cut_instr(cut_instr),
|
||||||
|
&Line::Control(ref control_instr) =>
|
||||||
|
self.ms.execute_ctrl_instr(&self.code_dir, control_instr),
|
||||||
|
&Line::Fact(ref fact) => {
|
||||||
|
for fact_instr in fact {
|
||||||
|
if self.failed() {
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
self.ms.execute_fact_instr(&fact_instr);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
self.ms.p += 1;
|
||||||
|
},
|
||||||
|
&Line::Indexing(ref indexing_instr) =>
|
||||||
|
self.ms.execute_indexing_instr(&indexing_instr),
|
||||||
|
&Line::IndexedChoice(ref choice_instr) =>
|
||||||
|
self.ms.execute_indexed_choice_instr(choice_instr),
|
||||||
|
&Line::Query(ref query) => {
|
||||||
|
for query_instr in query {
|
||||||
|
if self.failed() {
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
self.ms.execute_query_instr(&query_instr);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
self.ms.p += 1;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
fn backtrack(&mut self)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
if self.ms.b > 0 {
|
||||||
|
let b = self.ms.b - 1;
|
||||||
|
|
||||||
|
self.ms.b0 = self.ms.or_stack[b].b0;
|
||||||
|
self.ms.p = self.ms.or_stack[b].bp;
|
||||||
|
|
||||||
|
if let CodePtr::TopLevel(_, p) = self.ms.p {
|
||||||
|
self.ms.fail = p == 0;
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
self.ms.fail = false;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
self.ms.p = CodePtr::TopLevel(0, 0);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
fn query_stepper<'a>(&mut self)
|
||||||
|
{
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||||||
|
loop
|
||||||
|
{
|
||||||
|
self.execute_instr();
|
||||||
|
|
||||||
|
if self.failed() {
|
||||||
|
self.backtrack();
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
match self.ms.p {
|
||||||
|
CodePtr::DirEntry(p) if p < self.code.len() => {},
|
||||||
|
_ => break
|
||||||
|
};
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
fn record_var_places<'a>(&self,
|
||||||
|
chunk_num: usize,
|
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|
alloc_locs: &AllocVarDict<'a>,
|
||||||
|
heap_locs: &mut HeapVarDict<'a>)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
for (var, var_data) in alloc_locs {
|
||||||
|
match var_data {
|
||||||
|
&VarData::Perm(_) => {
|
||||||
|
let e = self.ms.e;
|
||||||
|
|
||||||
|
let r = var_data.as_reg_type().reg_num();
|
||||||
|
let addr = self.ms.and_stack[e][r].clone();
|
||||||
|
|
||||||
|
heap_locs.insert(var, addr);
|
||||||
|
},
|
||||||
|
&VarData::Temp(cn, _, _) if cn == chunk_num => {
|
||||||
|
let r = var_data.as_reg_type();
|
||||||
|
let addr = self.ms[r].clone();
|
||||||
|
|
||||||
|
heap_locs.insert(var, addr);
|
||||||
|
},
|
||||||
|
_ => {}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
fn run_query<'a>(&mut self, alloc_locs: &AllocVarDict<'a>, heap_locs: &mut HeapVarDict<'a>)
|
||||||
|
{
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||||||
|
let end_ptr = CodePtr::TopLevel(0, self.cached_query_size());
|
||||||
|
|
||||||
|
while self.ms.p < end_ptr {
|
||||||
|
if let CodePtr::TopLevel(mut cn, p) = self.ms.p {
|
||||||
|
match &self[CodePtr::TopLevel(cn, p)] {
|
||||||
|
&Line::Control(ref ctrl_instr) if ctrl_instr.is_jump_instr() => {
|
||||||
|
self.record_var_places(cn, alloc_locs, heap_locs);
|
||||||
|
cn += 1;
|
||||||
|
},
|
||||||
|
_ => {}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
self.ms.p = CodePtr::TopLevel(cn, p);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
self.query_stepper();
|
||||||
|
|
||||||
|
match self.ms.p {
|
||||||
|
CodePtr::TopLevel(_, p) if p > 0 => {},
|
||||||
|
_ => break
|
||||||
|
};
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
fn fail<'a>(&mut self) -> EvalSession<'a>
|
||||||
|
{
|
||||||
|
if self.ms.ball.1.len() > 0 {
|
||||||
|
let h = self.ms.heap.h;
|
||||||
|
self.ms.copy_and_align_ball_to_heap();
|
||||||
|
|
||||||
|
EvalSession::QueryFailureWithException(self.print_term(&Addr::HeapCell(h)))
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
EvalSession::QueryFailure
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
pub fn submit_decl<'a>(&mut self, decl: &Declaration) -> EvalSession<'a>
|
||||||
|
{
|
||||||
|
match decl {
|
||||||
|
&Declaration::Op(prec, spec, ref name) => {
|
||||||
|
if is_infix!(spec) {
|
||||||
|
match self.op_dir.get(&(name.clone(), Fixity::Post)) {
|
||||||
|
Some(_) => return EvalSession::OpIsInfixAndPostFix,
|
||||||
|
_ => {}
|
||||||
|
};
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
if is_postfix!(spec) {
|
||||||
|
match self.op_dir.get(&(name.clone(), Fixity::In)) {
|
||||||
|
Some(_) => return EvalSession::OpIsInfixAndPostFix,
|
||||||
|
_ => {}
|
||||||
|
};
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
if prec > 0 {
|
||||||
|
match spec {
|
||||||
|
XFY | XFX | YFX => self.op_dir.insert((name.clone(), Fixity::In),
|
||||||
|
(spec, prec)),
|
||||||
|
XF | YF => self.op_dir.insert((name.clone(), Fixity::Post), (spec, prec)),
|
||||||
|
FX | FY => self.op_dir.insert((name.clone(), Fixity::Pre), (spec,prec)),
|
||||||
|
_ => None
|
||||||
|
};
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
self.op_dir.remove(&(name.clone(), Fixity::Pre));
|
||||||
|
self.op_dir.remove(&(name.clone(), Fixity::In));
|
||||||
|
self.op_dir.remove(&(name.clone(), Fixity::Post));
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
EvalSession::EntrySuccess
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
pub fn submit_query<'a>(&mut self, code: Code, alloc_locs: AllocVarDict<'a>) -> EvalSession<'a>
|
||||||
|
{
|
||||||
|
let mut heap_locs = HashMap::new();
|
||||||
|
|
||||||
|
self.cached_query = Some(code);
|
||||||
|
self.run_query(&alloc_locs, &mut heap_locs);
|
||||||
|
|
||||||
|
if self.failed() {
|
||||||
|
self.fail()
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
EvalSession::InitialQuerySuccess(alloc_locs, heap_locs)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
pub fn continue_query<'a>(&mut self, alloc_locs: &AllocVarDict<'a>, heap_locs: &mut HeapVarDict<'a>)
|
||||||
|
-> EvalSession<'a>
|
||||||
|
{
|
||||||
|
if !self.or_stack_is_empty() {
|
||||||
|
let b = self.ms.b - 1;
|
||||||
|
self.ms.p = self.ms.or_stack[b].bp;
|
||||||
|
|
||||||
|
if let CodePtr::TopLevel(_, 0) = self.ms.p {
|
||||||
|
return EvalSession::QueryFailure;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
self.run_query(alloc_locs, heap_locs);
|
||||||
|
|
||||||
|
if self.failed() {
|
||||||
|
self.fail()
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
EvalSession::SubsequentQuerySuccess
|
||||||
|
}
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
EvalSession::QueryFailure
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
fn print_term(&self, addr: &Addr) -> String
|
||||||
|
{
|
||||||
|
let mut viewer = HeapCellViewer::new(&self.ms.heap,
|
||||||
|
&self.ms.and_stack,
|
||||||
|
addr);
|
||||||
|
|
||||||
|
let mut result = String::new();
|
||||||
|
|
||||||
|
while let Some(view) = viewer.next() {
|
||||||
|
match view {
|
||||||
|
CellView::Con(ref r) =>
|
||||||
|
result += format!("{}", r).as_str(),
|
||||||
|
CellView::HeapVar(cell_num) => {
|
||||||
|
result += "_";
|
||||||
|
result += cell_num.to_string().as_str();
|
||||||
|
},
|
||||||
|
CellView::StackVar(_, cell_num) => {
|
||||||
|
result += "s_";
|
||||||
|
result += cell_num.to_string().as_str();
|
||||||
|
},
|
||||||
|
CellView::Str(_, ref name) =>
|
||||||
|
result += name.as_str(),
|
||||||
|
CellView::TToken(TToken::Bar) => {
|
||||||
|
match viewer.peek() {
|
||||||
|
Some(CellView::Con(&Constant::EmptyList)) => {
|
||||||
|
viewer.next();
|
||||||
|
},
|
||||||
|
Some(CellView::TToken(TToken::LSBracket(loc))) => {
|
||||||
|
result += ", ";
|
||||||
|
|
||||||
|
viewer.next();
|
||||||
|
viewer.remove_token(loc);
|
||||||
|
},
|
||||||
|
_ => result += " | "
|
||||||
|
};
|
||||||
|
},
|
||||||
|
CellView::TToken(token) =>
|
||||||
|
result += token.as_str()
|
||||||
|
};
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
result
|
||||||
|
}
|
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|
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|
pub fn heap_view(&self, var_dir: &HeapVarDict) -> String {
|
||||||
|
let mut result = String::new();
|
||||||
|
|
||||||
|
for (var, addr) in var_dir {
|
||||||
|
if result != "" {
|
||||||
|
result += "\n\r";
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
result += var.as_str();
|
||||||
|
result += " = ";
|
||||||
|
|
||||||
|
result += self.print_term(addr).as_str();
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
result
|
||||||
|
}
|
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|
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|
pub fn or_stack_is_empty(&self) -> bool {
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|
self.ms.b == 0
|
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|
}
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|
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|
pub fn clear(&mut self) {
|
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|
self.reset();
|
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|
self.code.clear();
|
||||||
|
self.code_dir.clear();
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
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|
pub fn reset(&mut self) {
|
||||||
|
self.ms.reset();
|
||||||
|
}
|
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|
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|
pub fn op_dir(&self) -> &OpDir {
|
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|
&self.op_dir
|
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|
}
|
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|
}
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|
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