lisp: 63 bit -> 56 bit SMI
This massively simplifies the tagging implementation as all types now have a 1 byte tag. However, this does make the need for Big Integers much greater as we've lost 8 bits of precision.
This commit is contained in:
@@ -26,39 +26,26 @@ typedef struct
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/// Tagging system
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/// Tagging system
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typedef enum Tag
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typedef enum Tag
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{
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{
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TAG_NIL = 0b00000000, // Start of atomic types
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TAG_INT = 0b00000001, // Atomic types
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TAG_INT = 0b00000001, // Special tag so we can encode 63 bit integers
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TAG_SYM = 0b00000011,
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TAG_SYM = 0b00000100,
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TAG_NIL = 0b00000000, // Container types (0 LSB)
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TAG_CONS = 0b00000010, // Start of container types
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TAG_CONS = 0b00000010,
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TAG_VEC = 0b00000110,
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TAG_VEC = 0b00000100,
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NUM_TAGS = 5,
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NUM_TAGS = 5,
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} tag_t;
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} tag_t;
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static_assert(NUM_TAGS == 5, "Expected NUM_TAGS == 5 for enum SHIFT");
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enum Shift
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{
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SHIFT_INT = 1,
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SHIFT_SYM = 8,
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SHIFT_CONS = 8,
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SHIFT_VEC = 8,
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};
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static_assert(NUM_TAGS == 5, "Expected NUM_TAGS == 5 for enum MASK");
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enum Mask
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{
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MASK_INT = 0b00000001,
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MASK_SYM = 0b11111111,
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MASK_CONS = 0b11111111,
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MASK_VEC = 0b11111111,
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};
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// Some helper macros for tagging
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// Some helper macros for tagging
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#define TAG(PTR, TYPE) ((lisp_t *)(((PTR) << SHIFT_##TYPE) | TAG_##TYPE))
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#define SHIFT_TAG (8)
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#define IS_TAG(PTR, TYPE) (((u64)(PTR) & MASK_##TYPE) == TAG_##TYPE)
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#define MASK_TAG ((1 << SHIFT_TAG) - 1)
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#define UNTAG(PTR, TYPE) (((u64)PTR) >> SHIFT_##TYPE)
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#define INT_MAX ((((i64)1) << 62) - 1)
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#define TAG(PTR, TYPE) ((lisp_t *)((((u64)(PTR)) << SHIFT_TAG) | TAG_##TYPE))
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#define INT_MIN (-(((i64)1) << 62))
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#define UNTAG(PTR) (((u64)PTR) >> SHIFT_TAG)
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#define GET_TAG(PTR) ((tag_t)(((u64)(PTR)) & MASK_TAG))
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#define IS_TAG(PTR, TYPE) (GET_TAG(PTR) == TAG_##TYPE)
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#define INT_BITS ((sizeof(i64) * 8) - SHIFT_TAG)
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#define INT_MAX ((((i64)1) << (INT_BITS - 1)) - 1)
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#define INT_MIN (-(INT_MAX + 1))
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tag_t get_tag(const lisp_t *);
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tag_t get_tag(const lisp_t *);
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lisp_t *tag_int(const i64);
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lisp_t *tag_int(const i64);
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31
src/lisp.c
31
src/lisp.c
@@ -12,22 +12,22 @@
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lisp_t *tag_int(i64 i)
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lisp_t *tag_int(i64 i)
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{
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{
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return TAG((u64)i, INT);
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return TAG(i, INT);
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}
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}
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lisp_t *tag_sym(const char *str)
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lisp_t *tag_sym(const char *str)
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{
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{
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return TAG((u64)str, SYM);
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return TAG(str, SYM);
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}
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}
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lisp_t *tag_vec(const vec_t *vec)
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lisp_t *tag_vec(const vec_t *vec)
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{
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{
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return TAG((u64)vec, VEC);
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return TAG(vec, VEC);
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}
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}
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lisp_t *tag_cons(const cons_t *cons)
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lisp_t *tag_cons(const cons_t *cons)
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{
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{
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return TAG((u64)cons, CONS);
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return TAG(cons, CONS);
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}
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}
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lisp_t *tag_generic(void *ptr, tag_t type)
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lisp_t *tag_generic(void *ptr, tag_t type)
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@@ -35,7 +35,7 @@ lisp_t *tag_generic(void *ptr, tag_t type)
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switch (type)
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switch (type)
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{
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{
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case TAG_NIL:
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case TAG_NIL:
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return NIL;
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return TAG(ptr, NIL);
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case TAG_INT:
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case TAG_INT:
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||||||
return tag_int((i64)ptr);
|
return tag_int((i64)ptr);
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||||||
case TAG_SYM:
|
case TAG_SYM:
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||||||
@@ -53,39 +53,34 @@ lisp_t *tag_generic(void *ptr, tag_t type)
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|||||||
tag_t get_tag(const lisp_t *lisp)
|
tag_t get_tag(const lisp_t *lisp)
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{
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{
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static_assert(NUM_TAGS == 5);
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static_assert(NUM_TAGS == 5);
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if (!lisp)
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return GET_TAG(lisp);
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return TAG_NIL;
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else if (IS_TAG(lisp, INT))
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return TAG_INT;
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return (u64)lisp & 0xFF;
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}
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}
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i64 as_int(lisp_t *obj)
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i64 as_int(lisp_t *obj)
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{
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{
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assert(IS_TAG(obj, INT));
|
assert(IS_TAG(obj, INT));
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u64 p_obj = (u64)obj;
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u64 raw_obj = UNTAG(obj);
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return UNTAG(p_obj, INT) | // Delete the tag
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u64 msb = (NTH_BYTE(raw_obj, 6) & 0x80) >> 7;
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(NTH_BYTE(p_obj, 7) & 0x80) << 56 // duplicate the MSB (preserve sign)
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msb = ((1LU << 8) - msb) << 56;
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;
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return (i64)(raw_obj | msb);
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}
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}
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char *as_sym(lisp_t *obj)
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char *as_sym(lisp_t *obj)
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{
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{
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assert(IS_TAG(obj, SYM));
|
assert(IS_TAG(obj, SYM));
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return (char *)UNTAG(obj, SYM);
|
return (char *)UNTAG(obj);
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}
|
}
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cons_t *as_cons(lisp_t *obj)
|
cons_t *as_cons(lisp_t *obj)
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||||||
{
|
{
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||||||
assert(IS_TAG(obj, CONS));
|
assert(IS_TAG(obj, CONS));
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||||||
return (cons_t *)UNTAG(obj, CONS);
|
return (cons_t *)UNTAG(obj);
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||||||
}
|
}
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|
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||||||
vec_t *as_vec(lisp_t *obj)
|
vec_t *as_vec(lisp_t *obj)
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||||||
{
|
{
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||||||
assert(IS_TAG(obj, VEC));
|
assert(IS_TAG(obj, VEC));
|
||||||
return (vec_t *)UNTAG(obj, VEC);
|
return (vec_t *)UNTAG(obj);
|
||||||
}
|
}
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void lisp_print(FILE *fp, lisp_t *lisp)
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void lisp_print(FILE *fp, lisp_t *lisp)
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