codegen.scm

   1 (load "typecheck.scm")
   2 (load "ast.scm")
   3 (load "platform.scm")
   4
   5 (define target host-os)
   6
   7 (define (emit . s)
   8   (begin
   9     (apply printf s)
  10     (display "\n")))
  11
  12 (define wordsize 8)
  13
  14 (define (type-size data-layouts type)
  15
  16   (define (adt-size adt)
  17     (let ([sizes
  18            (map (lambda (sum)
  19                   (fold-left (lambda (acc x) (+ acc (type-size data-layouts x)))
  20                              wordsize ; one word needed to store tag
  21                              (cdr sum)))
  22                 (cdr adt))])
  23       (apply max sizes)))
  24
  25   (case type
  26     ['Int wordsize]
  27     ['Bool wordsize]
  28     [else
  29      (let ([adt (assoc type data-layouts)])
  30        (if adt
  31            (adt-size adt)
  32            (error #f "unknown size" type)))]))
  33
  34 (define (on-stack? expr)
  35   (case (ast-type expr)
  36     ['stack (cadr expr)]
  37     [else #f]))
  38
  39                                         ; an environment consists of adt layouts in scope,
  40                                         ; and any bound variables.
  41                                         ; bound variables are an assoc list with their stack offset
  42 (define make-env list)
  43 (define env-data-layouts car)
  44 (define env-bindings cadr)
  45
  46 (define (codegen-add xs si env)
  47   (define (go ys)
  48     (if (null? ys)
  49         (emit "movq ~a(%rbp), %rax" si)
  50         (begin
  51           (let ((y (car ys)))
  52             (if (integer? y)
  53                 (emit "addq $~a, ~a(%rbp)" y si)
  54                 (begin
  55                   (codegen-expr y (- si wordsize) env)
  56                   (emit "addq %rax, ~a(%rbp)" si))))
  57           (go (cdr ys)))))
  58   (begin
  59                                         ; use si(%rbp) as the accumulator
  60     (emit "movq $0, ~a(%rbp)" si)
  61     (go xs)))
  62
  63 (define (codegen-binop opcode)
  64   (lambda (a b si env)
  65     (codegen-expr b si env)
  66     (emit "movq %rax, ~a(%rbp)" si)
  67     (codegen-expr a (- si wordsize) env)
  68     (emit "~a ~a(%rbp), %rax" opcode si)))
  69
  70 (define codegen-sub (codegen-binop "sub"))
  71
  72 (define codegen-mul (codegen-binop "imul"))
  73
  74 (define (codegen-not x si env)
  75   (codegen-expr x si env)
  76   (emit "notq %rax")
  77   (emit "andq $1, %rax"))
  78
  79 (define (codegen-eq a b si env)
  80   (codegen-expr a si env)
  81   (emit "movq %rax, ~a(%rbp)" si)
  82   (codegen-expr b (- si wordsize) env)
  83   (emit "## ~a = ~b" a b)
  84   (emit "cmpq ~a(%rbp), %rax" si)
  85   (emit "sete %al"))
  86
  87                                         ; 'write file handle addr-string num-bytes
  88
  89 (define (codegen-print x si env)
  90   (codegen-expr x si env) ; x should be a static-string, producing a label
  91
  92                                         ; make a copy of string address since %rax and %rdi are clobbered
  93   (emit "mov %rax, %rbx")
  94
  95                                         ; get the length of the null terminated string
  96   (emit "mov %rax, %rdi")
  97   (emit "xor %al, %al")   ; set %al to 0
  98   (emit "mov $-1, %rcx") ; max search length = max int = -1
  99   (emit "cld")           ; clear direction flag, search up in memory
 100   (emit "repne scasb")   ; scan string, %rcx = -strlen - 1 - 1
 101
 102   (emit "not %rcx")      ; -%rcx = strlen + 1
 103   (emit "dec %rcx")
 104
 105   (emit "movq %rbx, %rsi") ; string addr
 106   (emit "movq %rcx, %rdx") ; num bytes
 107   (emit "movq $1, %rdi")   ; file handle (stdout)
 108   (case target
 109     ('darwin (emit "mov $0x2000004, %rax")) ; syscall 4 (write)
 110     ('linux  (emit "mov $1, %rax"))) ; syscall 1 (write)
 111   (emit "syscall"))
 112
 113 (define (codegen-let bindings body si env)
 114
 115                                         ; is this a closure that captures itself?
 116                                         ; e.g. (let ([x 3] [f (closure lambda0 (f x))]) (f))
 117   (define (self-captive-closure? name expr)
 118     (and (eqv? (ast-type expr) 'closure)
 119          (memv name (caddr expr))))
 120
 121
 122   ;; (define (emit-scc scc env)
 123   ;;   ; acc is a pair of the env and list of touchups
 124   ;;   (define (emit-binding acc binding)
 125   ;;     (let ([binding-name (car binding)]
 126   ;;        [binding-body (cadr binding)]
 127
 128   ;;        [other-bindings (filter
 129   ;;                         (lambda (x) (not (eqv? binding-name x)))
 130   ;;                         scc)]
 131   ;;        [mutually-recursives
 132   ;;         (filter
 133   ;;          (lambda (other-binding)
 134   ;;            (memv other-binding (references binding-body)))
 135   ;;          other-bindings)]
 136
 137   ;;        [new-touchups (append touchups (cdr acc))])
 138
 139   ;;                                    ; TODO: assert that the only mutually recursives are closures
 140   ;;    (for-each
 141   ;;     (lambda (binding)
 142   ;;       (when (not (eqv? (ast-type (cadr binding))
 143
 144   ;;    (emit "asdf")
 145   ;;    (cons new-env new-touchups)
 146   ;;    ))
 147
 148   ;;   (fold-left emit-binding (cons env '()) scc))))
 149
 150   (let* ([stack-offsets (map (lambda (name x) ; assoc map of binding name to offset
 151                                (cons name (- si (* x wordsize))))
 152                              (map car bindings)
 153                              (range 0 (length bindings)))]
 154          [inner-si (- si (* (length bindings) wordsize))]
 155
 156          [get-offset (lambda (n) (cdr (assoc n stack-offsets)))]
 157
 158          [inner-env
 159           (fold-left
 160            (lambda (env comps)
 161              (let* ([scc-binding-offsets
 162                      (fold-left
 163                       (lambda (acc name)
 164                         (cons (cons name (get-offset name))
 165                               acc))
 166                       (env-bindings env)
 167                       comps)]
 168                     [scc-env (make-env (env-data-layouts env) scc-binding-offsets)])
 169                (for-each
 170                 (lambda (name)
 171                   (let ([expr (cadr (assoc name bindings))])
 172                     (emit "## generating ~a with scc-env ~a" name scc-env)
 173                     (if (self-captive-closure? name expr)
 174                                         ; if self-captive, insert a flag into the environment to let
 175                                         ; codegen-closure realise this!
 176                         (codegen-expr expr
 177                                       inner-si
 178                                       (make-env
 179                                        (env-data-layouts scc-env)
 180                                        (cons (cons name 'self-captive)
 181                                              (env-bindings scc-env))))
 182                         (codegen-expr expr inner-si scc-env))
 183                     (emit "movq %rax, ~a(%rbp)" (get-offset name))))
 184                 comps)
 185                scc-env))
 186            env
 187            (reverse (sccs (graph bindings))))])
 188
 189     (for-each (lambda (form)
 190                 (codegen-expr form inner-si inner-env))
 191               body)))
 192
 193 (define (codegen-var name si env)
 194   (let ([binding (assoc name (env-bindings env))])
 195     (if (not binding)
 196         (error #f (format "Variable ~a is not bound" name))
 197         (emit "movq ~a(%rbp), %rax" (cdr binding)))))
 198
 199 (define cur-lambda 0)
 200 (define (fresh-lambda)
 201   (set! cur-lambda (+ 1 cur-lambda))
 202   (format "_lambda~a" (- cur-lambda 1)))
 203
 204                                         ; a closure on the heap looks like:
 205                                         ; 0    8         16        24
 206                                         ; addr var1....  var2....  var3....
 207
 208 (define (codegen-closure label captured si env)
 209   (let* ((heap-offsets (map (lambda (i) (+ 8 (* 8 i)))
 210                             (range 0 (length captured))))) ; 4, 12, 20, etc.
 211
 212     (emit "## creating closure")
 213
 214     (emit "movq heap_start@GOTPCREL(%rip), %rbx")
 215
 216     (emit "movq (%rbx), %rax")          ; %rax = heap addr of closure
 217
 218
 219                                         ; point heap_start to next space
 220     (emit "addq $~a, (%rbx)" (+ 8 (* 8 (length captured))))
 221
 222     (emit "## storing address to lambda")
 223                                         ; store the address to the lambda code
 224     (emit "movq ~a@GOTPCREL(%rip), %rbx" label)
 225     (emit "movq %rbx, 0(%rax)")
 226
 227     (emit "## storing captives")
 228                                         ; store the captured vars
 229     (for-each
 230      (lambda (var-name heap-offset)
 231        (let ([stack-offset (cdr (assoc var-name (env-bindings env)))])
 232          (emit "### captive ~a" var-name)
 233          (if (eqv? stack-offset 'self-captive)
 234                                         ; captive refers to this closure:
 235                                         ; move heap addr of this closure to stack!
 236              (emit "movq %rax, ~a(%rax)" heap-offset)
 237              (begin
 238                (emit "movq ~a(%rbp), %rbx" stack-offset)
 239                (emit "movq %rbx, ~a(%rax)" heap-offset)))))
 240      captured
 241      heap-offsets)))
 242
 243                                         ; for now we can only call closures
 244 (define (codegen-call f args si env)
 245   (codegen-expr f si env)
 246
 247   (emit "## starting call")
 248
 249   (emit "movq %rax, ~a(%rbp)" si) ; store address of closure first on stack
 250
 251                                         ; codegen the arguments, store them intermediately
 252   (for-each
 253    (lambda (e i)
 254      (begin
 255        (emit "## arg no. ~a" (- i 1))
 256        (codegen-expr e (- si (* wordsize i)) env)
 257                                         ; store intermediate result on stack
 258        (emit "movq %rax, ~a(%rbp)" (- si (* wordsize i)))))
 259
 260    args (range 1 (length args)))
 261
 262                                         ; now that we have everything we need on the stack,
 263                                         ; move them into the param registers
 264
 265   (emit "## moving args into place")
 266   (for-each
 267    (lambda (i) (emit "movq ~a(%rbp), ~a"
 268                      (- si (* wordsize i))
 269                      (param-register i)))
 270    (range 1 (length args)))
 271
 272                                         ; todo: can this be made more efficient
 273   (emit "movq ~a(%rbp), %rax" si)       ; load back pointer to closure
 274
 275   (emit "## moving captives into place")
 276
 277                                         ; move captives into first argument
 278   (emit "movq %rax, %rbx")
 279   (emit "addq $8, %rbx")
 280   (emit "movq %rbx, ~a" (param-register 0))
 281
 282   (emit "## performing call")
 283
 284   (emit "addq $~a, %rsp" si) ; adjust the stack pointer to account all the stuff we put in the env
 285   (emit "callq *(%rax)")                ; call closure function
 286   (emit "subq $~a, %rsp" si))
 287
 288                                         ; LAMBDAS:
 289                                         ; 1st param: pointer to captured args
 290                                         ; 2nd param: 1st arg
 291                                         ; 3rd param: 2nd arg, etc.
 292
 293 (define (codegen-lambda l)
 294   (let* ((label (car l))
 295          (stuff (cdr l))
 296          (captives (car stuff))
 297          (args (cadr stuff))
 298          (body (caddr stuff))
 299                                         ; params = what actually gets passed
 300          (params (append captives args))
 301
 302          (stack-offsets (map (lambda (i)
 303                                (* (- wordsize) (+ 1 i)))
 304                              (range 0 (length params))))
 305
 306          [bindings (map cons params stack-offsets)]
 307          [env (make-env '() bindings)])
 308     (emit "~a:" label)
 309
 310     (display "## lambda captives: ")
 311     (display captives)
 312     (newline)
 313     (display "## lambda args: ")
 314     (display args)
 315     (newline)
 316     (display "## lambda body: ")
 317     (display body)
 318     (newline)
 319
 320     (emit "push %rbp") ; preserve caller's base pointer
 321
 322     (emit "movq %rsp, %rbp") ; set up our own base pointer
 323
 324                                         ; load the captured vars onto the stack
 325     (for-each
 326      (lambda (i)
 327        (begin
 328          (emit "# loading captive ~a" (list-ref captives i))
 329          (emit "movq ~a(~a), %rbx" (* wordsize i) (param-register 0))
 330          (emit "movq %rbx, ~a(%rbp)" (* (- wordsize) (+ 1 i)))))
 331      (range 0 (length captives)))
 332
 333                                         ; load the args onto the stack
 334     (for-each
 335      (lambda (i)
 336        (begin
 337          (emit "movq ~a, %rbx" (param-register (+ 1 i)))
 338          (emit "movq %rbx, ~a(%rbp)"
 339                (* (- wordsize)
 340                   (+ 1 (length captives) i)))))
 341      (range 0 (length args)))
 342
 343     (codegen-expr body (* (- wordsize) (+ 1 (length params))) env)
 344
 345     (emit "pop %rbp") ; restore caller's base pointer
 346     (emit "ret")))
 347
 348 (define cur-label 0)
 349 (define (fresh-label)
 350   (set! cur-label (+ 1 cur-label))
 351   (format "label~a" (- cur-label 1)))
 352
 353 (define (codegen-if cond then else si env)
 354   (codegen-expr cond si env)
 355   (emit "cmpq $0, %rax")
 356   (let ((exit-label (fresh-label))
 357         (else-label (fresh-label)))
 358     (emit "je ~a" else-label)
 359     (codegen-expr then si env)
 360     (emit "jmp ~a" exit-label)
 361     (emit "~a:" else-label)
 362     (codegen-expr else si env)
 363     (emit "~a:" exit-label)))
 364
 365 (define (data-tor env e)
 366   (and (list? e)
 367        (assoc (car e) (flat-map data-tors (env-data-layouts env)))))
 368
 369 (define (codegen-data-tor e si env)
 370
 371   (define (codegen-destructor tor)
 372     (when (not (eqv? 'stack (ast-type (cadr e))))
 373       (error #f "expected stack value"))
 374     (let* ([stack-expr (cadr e)]
 375           [stack-body (caddr stack-expr)]
 376           [stack-type (cadr stack-expr)])
 377
 378     (codegen-expr stack-body si env)
 379     (let ([index (cadr tor)]
 380           [products 2]
 381           [to-traverse (list-head products index)]
 382           [offset (fold-left
 383                    (lambda (acc t) (+ acc (type-size t)))
 384                    wordsize ; skip tag in first word
 385                    to-traverse)])
 386       3
 387       )))
 388
 389   (let* ([tor (data-tor env e)]
 390          [constructor (eqv? 'constructor (cadr tor))])
 391     (if constructor
 392         (codegen-constructor tor)
 393         (codegen-destructor tor))))
 394
 395 (define (codegen-expr e si env)
 396   (emit "# ~a" e)
 397   (case (ast-type e)
 398     ('closure (codegen-closure (cadr e) (caddr e) si env))
 399     ('app
 400      (case (car e)
 401        ('+ (codegen-add (cdr e) si env))
 402        ('- (codegen-sub (cadr e) (caddr e) si env))
 403        ('* (codegen-mul (cadr e) (caddr e) si env))
 404        ('! (codegen-not (cadr e) si env))
 405        ('= (codegen-eq  (cadr e) (caddr e) si env))
 406        ('bool->int (codegen-expr (cadr e) si env))
 407        ('print (codegen-print (cadr e) si env))
 408        (else
 409         (if (data-tor env e)
 410             (codegen-data-tor e si env)
 411             (codegen-call (car e) (cdr e) si env)))))
 412
 413                                         ; this is a builtin being passed around as a variable
 414                                         ; this should have been converted to a closure!
 415     ('builtin (error #f "passing about a builtin!" e))
 416
 417     ('let (codegen-let (let-bindings e)
 418                        (let-body e)
 419                        si
 420                        env))
 421
 422     ('var (codegen-var e si env))
 423
 424     ('if (codegen-if (cadr e) (caddr e) (cadddr e) si env))
 425
 426     ('bool-literal (emit "movq $~a, %rax" (if e 1 0)))
 427     ('int-literal (emit "movq $~a, %rax" e))
 428
 429     ('static-string (emit "movq ~a@GOTPCREL(%rip), %rax"
 430                           (cadr e)))
 431
 432     ('stack (error #f "stack value that needs explicit handling" e))
 433
 434     (else (error #f "don't know how to codegen this"))))
 435
 436                                         ; takes in a expr annotated with types and returns a type-less AST
 437                                         ; with stack values wrapped
 438 (define (annotate-stack-values data-layout ann-e)
 439   (define (stack-type? type)
 440     (assoc type data-layout))
 441   (define (strip e)
 442     (ast-traverse strip (ann-expr e)))
 443   (let* ([e (ann-expr ann-e)]
 444          [type (ann-type ann-e)])
 445     (if (stack-type? type)
 446         `(stack ,type ,(ast-traverse strip e))
 447         (ast-traverse (lambda (x)
 448                         (annotate-stack-values data-layout x))
 449                       e))))
 450
 451 (define (free-vars prog)
 452   (define bound '())
 453   (define (collect e)
 454     (case (ast-type e)
 455       ('builtin '()) ; do nothing
 456       ('var (if (memv e bound) '() (list e)))
 457       ('lambda
 458           (begin
 459             (set! bound (append (lambda-args e) bound))
 460             (collect (lambda-body e))))
 461
 462       ('app (flat-map collect e))
 463       ('if (flat-map collect (cdr e)))
 464       ('let
 465           (let ([bind-fvs (flat-map (lambda (a)
 466                                       (begin
 467                                         (set! bound (cons (car a) bound))
 468                                         (collect (cdr a))))
 469                                     (let-bindings e))])
 470             (append bind-fvs (flat-map collect (let-body e)))))
 471       (else '())))
 472   (collect prog))
 473
 474                                         ; ((lambda (x) (+ x y)) 42) => ((closure lambda1 (y)) 42)
 475                                         ;                              [(lambda1 . ((y), (x), (+ x y))]
 476                                         ; for builtins, this generates a closure if it is used
 477                                         ; outside of an immediate app
 478                                         ; but only one closure for each builtin
 479
 480 (define (extract-lambdas program)
 481   (define lambdas '())
 482   (define (add-lambda e)
 483     (let* ((label (fresh-lambda))
 484            (args (lambda-args e))
 485            (captured (free-vars e))
 486            (body (extract (lambda-body e)))
 487            (new-lambda (cons label (list captured args body))))
 488       (set! lambdas (cons new-lambda lambdas))
 489       `(closure ,label ,captured))) ; todo: should we string->symbol?
 490
 491   (define (find-builtin-lambda e)
 492     (let [(l (assq (builtin-name e) lambdas))]
 493       (if l `(closure ,(car l) ,(caadr l)) #f)))
 494
 495   (define (builtin-name e)
 496     (case e
 497       ('+ "_add")
 498       ('- "_sub")
 499       ('* "_mul")
 500       ('! "_not")
 501       ('= "_eq")
 502       ('bool->int "_bool2int")
 503       ('print "_print")
 504       (else (error #f "don't know this builtin"))))
 505   (define (builtin-args e)
 506     (case e
 507       ('+ '(x y))
 508       ('- '(x y))
 509       ('* '(x y))
 510       ('! '(x))
 511       ('= '(x y))
 512       ('bool->int '(x))
 513       ('print '(x))
 514       (else (error #f "don't know this builtin"))))
 515
 516   (define (add-builtin-lambda e)
 517     (let* [(label (builtin-name e))
 518            (captured '())
 519            (args (builtin-args e))
 520            (body `(,e ,@args))
 521            (new-lambda (cons label (list captured args body)))]
 522       (set! lambdas (cons new-lambda lambdas))
 523       `(closure ,label ,captured)))
 524
 525   (define (extract e)
 526     (case (ast-type e)
 527       ('lambda (add-lambda e))
 528       ('let `(let ,(map (lambda (b) `(,(car b) ,@(extract (cdr b)))) (let-bindings e))
 529                ,@(map extract (let-body e))))
 530       ('app (append
 531                                         ; if a builtin is used as a function, don't generate lambda
 532              (if (eqv? 'builtin (ast-type (car e)))
 533                  (list (car e))
 534                  (list (extract (car e))))
 535              (map extract (cdr e))))
 536
 537       ('builtin
 538        (if (find-builtin-lambda e)
 539            (find-builtin-lambda e)
 540            (add-builtin-lambda e)))
 541
 542
 543       (else (ast-traverse extract e))))
 544   (let ((transformed (extract program)))
 545     (cons lambdas transformed)))
 546
 547 (define (extract-strings program)
 548   (let ((cur-string 0)
 549         (strings '())) ; assoc list of labels -> string
 550     (define (fresh-string)
 551       (set! cur-string (+ cur-string 1))
 552       (format "string~a" (- cur-string 1)))
 553     (define (extract e)
 554       (case (ast-type e)
 555         ('string-literal
 556          (let ((label (fresh-string)))
 557            (set! strings (cons (cons label e) strings))
 558            `(static-string ,label)))
 559         (else (ast-traverse extract e))))
 560     (let ((transformed (extract program)))
 561       (cons strings transformed))))
 562
 563 (define (emit-string-data s)
 564   (emit "~a:" (car s))
 565   (emit "\t.string \"~a\"" (cdr s)))
 566
 567                                         ; 24(%rbp) mem arg 1
 568                                         ; 16(%rbp) mem arg 0          prev frame
 569                                         ; -----------------------
 570                                         ;  8(%rbp) return address     cur frame
 571                                         ;  0(%rbp) prev %rbp
 572                                         ; -8(%rbp) do what you want
 573                                         ;  ...     do what you want
 574                                         ;  0(%rsp) do what you want
 575
 576 (define (param-register n)
 577   (case n
 578     (0 "%rdi")
 579     (1 "%rsi")
 580     (2 "%rdx")
 581     (3 "%rcx")
 582     (4 "%r8")
 583     (5 "%r9")
 584     (else (error #f "need to test out the below"))
 585     (else (format "~a(%rsp)" (- n 6)))))
 586
 587 (define (initialize-heap)
 588   (let ((mmap
 589          (case target
 590            ('darwin "0x20000c5")
 591            ('linux "9"))))
 592                                         ; allocate some heap memory
 593     (emit "mov $~a, %rax" mmap) ; mmap
 594     (emit "xor %rdi, %rdi")  ; addr = null
 595     (emit "movq $1024, %rsi")   ; length = 1kb
 596     (emit "movq $0x3, %rdx") ; prot = read | write = 0x2 | 0x1
 597                                         ;    flags = anonymous | private
 598     (case target
 599       ('darwin (emit "movq $0x1002, %r10")) ; anon = 0x1000, priv = 0x02
 600       ('linux (emit "movq $0x22, %r10")))   ; anon = 0x20,   priv = 0x02
 601     (emit "movq $-1, %r8") ; fd = -1
 602     (emit "xor %r9, %r9") ; offset = 0
 603     (emit "syscall")
 604                                         ; %rax now contains pointer to the start of the heap
 605                                         ; keep track of it
 606
 607     (emit "movq heap_start@GOTPCREL(%rip), %rsi")
 608     (emit "movq %rax, (%rsi)")))
 609
 610 (define (codegen program)
 611   (set! cur-label 0)
 612   (set! cur-lambda 0)
 613   (let* ([data-layouts (program-data-layouts program)]
 614
 615          [type-annotated (annotate-types program)]
 616          [stack-annotated (annotate-stack-values data-layouts
 617                                                  type-annotated)]
 618
 619          (strings-res (extract-strings stack-annotated))
 620          (strings (car strings-res))
 621          (lambdas-res (extract-lambdas (cdr strings-res)))
 622          (lambdas (car lambdas-res))
 623          (xform-prog (cdr lambdas-res)))
 624
 625     (emit "\t.global _start")
 626     (emit "\t.text")
 627                                         ;    (emit ".p2align 4,,15") is this needed?
 628
 629     (for-each codegen-lambda lambdas)
 630
 631     (emit "_start:")
 632
 633     (initialize-heap)
 634
 635     (emit "movq %rsp, %rbp")            ; set up the base pointer
 636
 637     (codegen-expr xform-prog (- wordsize) (make-env data-layouts '()))
 638
 639                                         ; exit syscall
 640     (emit "mov %rax, %rdi")
 641     (case target
 642       ('darwin (emit "movq $0x2000001, %rax"))
 643       ('linux (emit "mov $60, %rax")))
 644     (emit "syscall")
 645
 646     (emit ".data")
 647
 648     (emit "heap_start:")
 649     (emit "\t.quad 0")
 650
 651     (for-each emit-string-data strings)))
 652
 653 (define (compile-to-binary program output t)
 654   (set! target t)
 655   (when (not (eq? (typecheck program) 'Int)) (error #f "not an Int"))
 656   (let ([tmp-path "/tmp/a.s"])
 657     (when (file-exists? tmp-path) (delete-file tmp-path))
 658     (with-output-to-file tmp-path
 659       (lambda () (codegen program)))
 660
 661     (case target
 662       ('darwin
 663        (system "as /tmp/a.s -o /tmp/a.o")
 664        (system (format "ld /tmp/a.o -e _start -macosx_version_min 10.14 -static -o ~a" output)))
 665       ('linux
 666        (system "as /tmp/a.s -o /tmp/a.o")
 667        (system (format "ld /tmp/a.o -o ~a" output))))))
 668
 669 ; NOTES
 670 ; syscalls in linux and darwin use the following arguments for syscall instruction:
 671 ; %rax = syscall #
 672 ; %rdi = 1st arg
 673 ; %rsi = 2nd arg
 674 ; %rdx = 3rd arg
 675 ; %r10 = 4th arg
 676 ; %r8  = 5th arg
 677 ; %r9  = 6th arg
 678
 679 ; on darwin, unix/posix syscalls are offset by 0x2000000 (syscall classes)
 680 ; https://opensource.apple.com/source/xnu/xnu-2782.20.48/bsd/kern/syscalls.master
 681 ; documentation for most syscalls: /Applications/Xcode.app/Contents/Developer/Platforms/MacOSX.platform/Developer/SDKs/MacOSX.sdk/usr/include/sys