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1 \chapter{Context、stub Code Segment の自動生成}
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3 Gears OS では 3 章で述べたように通常の Computation の他に Context や stub などの Meta Computation を記述する必要がある。
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4 Gears OS を現在の CbC の機能のみを用いて記述すると Context や stub Code Gear の記述を行わなくてはならず、これには多くの労力を要する。
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5 そのため、この記述を助けるために Context を生成する generate\_context と stub Code Gear を生成する generate\_stub を perl スクリプトで作成した。
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7 \section{stub Code Segment の生成}
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8 stub Code Gear は Code Gear 間の継続に挟まれる Code Gear が必要な Data Gear を Context から取り出す処理を行うものである。
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9 stub Code Gear は Code Gear 毎に記述する必要があり、そのCode Gear の引数を見て取り出す Data Gear を選択する。
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10 stub Code Gear を 自動生成することによって Code Gear の記述量を約半分にすることができる。
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12 stub を生成するために generate\_stub は指定された cbc ファイルの \_\_code型である Code Gear を取得し、引数から必要な Data Gear を選択する。
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13 generate\_stub は引数と interface を照らし合わせ、Gearef または GearImpl を決定する(リスト\ref{generate_stub})。
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14 この時既に stub Code Gear が記述されている Code Gear は無視される。
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16 cbc ファイル(リスト\ref{stack_cbc}) から、生成した stub Code Gear を加えて c ファイル(\ref{stack_c})に変換を行う。
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18 \begin{lstlisting}[frame=lrbt,label=generate_stub,caption={\footnotesize generate stub}]
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19 sub generateStubArgs {
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20 my($codeGearName, $varName, $typeName, $typeField, $interface,$output) = @_;
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21 my $varname1 = $output?"O_$varName":$varName;
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22 for my $n ( @{$dataGearVar{$codeGearName}} ) {
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23 # we already have it
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24 return 0 if ( $n eq $varname1);
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25 }
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26 push @{$dataGearVar{$codeGearName}}, $varname1;
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27 if ($typeName eq $implementation) {
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28 # get implementation
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29 $dataGearName{$codeGearName} .= "\t$typeName* $varName = ($typeName*)GearImpl(context, $interface, $varName);\n";
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30 } else {
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31 for my $ivar (keys %{$var{$interface}}) {
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32 # input data gear field
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33 if ($varName eq $ivar) {
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34 if ($typeName eq $var{$interface}->{$ivar}) {
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35 if ($output) {
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36 $dataGearName{$codeGearName} .= "\t$typeName** O_$varName = &Gearef(context, $interface)->$varName;\n";
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37 $outputVar{$codeGearName} .= "\t$typeName* $varName;\n";
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38 return 1;
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39 }
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40
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41 $dataGearName{$codeGearName} .= "\t$typeName* $varName = Gearef(context, $interface)->$varName;\n";
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42 return 1;
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43 }
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44 }
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45 }
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46 for my $cName (keys %{$code{$interface}}) {
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47 if ($varName eq $cName) {
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48 # continuation field
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49 $dataGearName{$codeGearName} .= "\tenum Code $varName = Gearef(context, $interface)->$varName;\n";
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50 return 1;
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51 }
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52 }
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53 # global variable case
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54 $dataGearName{$codeGearName} .= "\t$typeName* $varName = Gearef(context, $typeName);\n";
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55 return 1;
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56 }
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57 }
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58 \end{lstlisting}
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59
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60 \begin{lstlisting}[frame=lrbt,label=stack_cbc,caption={\footnotesize cbcファイルの例}]
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61 #include "../context.h"
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62
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63 Stack* createSingleLinkedStack(struct Context* context) {
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64 struct Stack* stack = new Stack();
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65 struct SingleLinkedStack* singleLinkedStack = new SingleLinkedStack();
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66 stack->stack = (union Data*)singleLinkedStack;
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67 singleLinkedStack->top = NULL;
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68 stack->push = C_pushSingleLinkedStack;
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69 stack->pop = C_popSingleLinkedStack;
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70 stack->get = C_getSingleLinkedStack;
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71 stack->isEmpty = C_isEmptySingleLinkedStack;
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72 stack->clear = C_clearSingleLinkedStack;
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73 return stack;
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74 }
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75
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76 __code clearSingleLinkedStack(struct SingleLinkedStack* stack,__code next(...)) {
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77 stack->top = NULL;
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78 goto next(...);
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79 }
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80
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81 __code pushSingleLinkedStack(struct SingleLinkedStack* stack,union Data* data, __code next(...)) {
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82 Element* element = new Element();
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83 element->next = stack->top;
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84 element->data = data;
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85 stack->top = element;
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86 goto next(...);
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87 }
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88
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89 __code popSingleLinkedStack(struct SingleLinkedStack* stack, __code next(union Data* data, ...)) {
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90 if (stack->top) {
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91 data = stack->top->data;
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92 stack->top = stack->top->next;
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93 } else {
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94 data = NULL;
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95 }
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96 goto next(data, ...);
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97 }
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98
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99 __code getSingleLinkedStack(struct SingleLinkedStack* stack, __code next(union Data* data, ...)) {
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100 if (stack->top)
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101 data = stack->top->data;
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102 else
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103 data = NULL;
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104 goto next(data, ...);
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105 }
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106
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107 __code isEmptySingleLinkedStack(struct SingleLinkedStack* stack, __code next(...), __code whenEmpty(...)) {
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108 if (stack->top)
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109 goto next(...);
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110 else
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111 goto whenEmpty(...);
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112 }
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113 \end{lstlisting}
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114
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7
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115 \begin{lstlisting}[frame=lrbt,label=stack_c,caption={\footnotesize 生成される stub}]
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116 __code clearSingleLinkedStack(struct Context *context,struct SingleLinkedStack* stack,enum Code next) {
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117 stack->top = NULL;
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118 goto meta(context, next);
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119 }
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120
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121 __code clearSingleLinkedStack_stub(struct Context* context) {
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122 SingleLinkedStack* stack = (SingleLinkedStack*)GearImpl(context, Stack, stack);
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123 enum Code next = Gearef(context, Stack)->next;
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124 goto clearSingleLinkedStack(context, stack, next);
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125 }
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126 \end{lstlisting}
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2
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127
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128
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129
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130 \section{Context の生成}
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131 Context は Meta Data Gear に相当し、Code Gear や Data Gear を管理している。
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9
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132 Data Gear を取得するために generate\_context は context の定義 (リスト\ref{context}) を読み宣言されている Data Gear を取得する。
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4
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133
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134 \begin{lstlisting}[frame=lrbt,label=context,caption={\footnotesize context の定義}]
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135 struct Context {
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136 enum Code next;
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137 struct Worker* worker;
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138 struct TaskManager* taskManager;
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139 int codeNum;
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140 __code (**code) (struct Context*);
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141 void* heapStart;
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142 void* heap;
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143 long heapLimit;
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144 int dataNum;
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145 int idgCount; //number of waiting dataGear
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146 int odg;
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147 int maxOdg;
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148 int workerId;
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149 union Data **data;
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150 };
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151
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152 union Data {
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153 struct Meta {
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154 enum DataType type;
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155 long size;
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156 struct Queue* wait; // tasks waiting this dataGear
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157 } meta;
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158 struct Task {
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159 enum Code code;
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160 struct Queue* dataGears;
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161 int idsCount;
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162 } Task;
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163 // Stack Interface
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164 struct Stack {
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165 union Data* stack;
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166 union Data* data;
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167 union Data* data1;
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168 enum Code whenEmpty;
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169 enum Code clear;
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170 enum Code push;
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171 enum Code pop;
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172 enum Code isEmpty;
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173 enum Code get;
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174 enum Code next;
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175 } Stack;
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176 // Stack implementations
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177 struct SingleLinkedStack {
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178 struct Element* top;
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179 } SingleLinkedStack;
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180 struct Element {
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181 union Data* data;
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182 struct Element* next;
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183 } Element;
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184 struct Node {
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185 int key; // comparable data segment
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186 union Data* value;
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187 struct Node* left;
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188 struct Node* right;
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189 // need to balancing
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190 enum Color {
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191 Red,
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192 Black,
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193 } color;
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194 } Node;
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195 }; // union Data end this is necessary for context generator
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196
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197 \end{lstlisting}
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198
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13
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199 Code Gear の取得は指定された cbc ファイルから \_\_code 型を見て行う。
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200 取得した Code/Data Gear の enum の定義は enumCode.h、enumData.h に生成される。
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201
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202 Context では Code Gear の名前とポインタの対応は generate\_context によって生成される enum Code と関数ポインタによって表現される。
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203 実際に Code Gear に接続する際は enum Code を指定することで接続を行う。
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204
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205 また、generate\_context は取得した Code/Data Gear から Context の生成を行うコード (リスト\ref{init_context}) も生成する。
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206
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207 Context には Allocation 等で生成した Data Gear へのポインタが格納されている。
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208 Code Gear は Context を通して Data Gear へアクセスする。
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209 Data Gear の Allocation を行うコードは dataGearInit.c に生成される。
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210
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211 Data Gear は union Data とその中の struct によって表現される。
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212 Context には Data Gear の Data Type の情報が格納されている。
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213 この情報から確保される Data Gear のサイズなどを決定する。
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214
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4
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215 \begin{lstlisting}[frame=lrbt,label=init_context,caption={\footnotesize 生成された context}]
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216
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217 #include <stdlib.h>
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218
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219 #include "../context.h"
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220
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221 void initContext(struct Context* context) {
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222 context->heapLimit = sizeof(union Data)*ALLOCATE_SIZE;
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223 context->code = (__code(**) (struct Context*)) NEWN(ALLOCATE_SIZE, void*);
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224 context->data = NEWN(ALLOCATE_SIZE, union Data*);
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225 context->heapStart = NEWN(context->heapLimit, char);
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226 context->heap = context->heapStart;
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227
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228 context->code[C_clearSingleLinkedStack] = clearSingleLinkedStack_stub;
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229 context->code[C_exit_code] = exit_code_stub;
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230 context->code[C_getSingleLinkedStack] = getSingleLinkedStack_stub;
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231 context->code[C_isEmptySingleLinkedStack] = isEmptySingleLinkedStack_stub;
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|
232 context->code[C_popSingleLinkedStack] = popSingleLinkedStack_stub;
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233 context->code[C_pushSingleLinkedStack] = pushSingleLinkedStack_stub;
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234 context->code[C_stack_test1] = stack_test1_stub;
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|
235 context->code[C_stack_test2] = stack_test2_stub;
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|
236 context->code[C_stack_test3] = stack_test3_stub;
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|
237 context->code[C_stack_test4] = stack_test4_stub;
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|
238 context->code[C_start_code] = start_code_stub;
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239
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240 #include "dataGearInit.c"
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241
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242 }
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243
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244 __code meta(struct Context* context, enum Code next) {
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245 // printf("meta %d\n",next);
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246 goto (context->code[next])(context);
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247 }
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248
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249 __code start_code(struct Context* context) {
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250 goto meta(context, context->next);
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251 }
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252
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253 __code start_code_stub(struct Context* context) {
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254 goto start_code(context);
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255 }
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256
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257 __code exit_code(struct Context* context) {
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258 free(context->code);
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259 free(context->data);
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260 free(context->heapStart);
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|
261 goto exit(0);
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262 }
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263
|
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|
264 __code exit_code_stub(struct Context* context) {
|
|
|
265 goto exit_code(context);
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|
266 }
|
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267
|
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|
268 // end context_c
|
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|
269 \end{lstlisting}
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2
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270 %enum で Code Gear と Data Gear
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271 %Data Gear の typedef
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272 %stub の extern
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273 %Data Gear の init (ALLOCA)
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274 %target 毎の init context
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275
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276
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