librasm 0.0.1

//! Вспомогательные средства для высокоуровневого ассемблера, генерации кода, AOT и JIT-компиляции для `librasm`.
use crate::RASM;
use rasm_core::{
    codegen::{
        CodeGen, CodegenOutput,
        aot::{Formats, write_native_executable},
        jit::{JitError, JitExecutor, symbol::SymbolTable},
    },
    error::{Error, ErrorKind},
    lexer::Lexer,
    parser::Parser,
};
use std::{fmt, path::Path};

/// Ошибка, возвращаемая вспомогательными функциями сборки/запуска.
#[derive(Debug)]
pub enum RASMRuntimeError<'a> {
    Compiler(Vec<rasm_core::error::Error<'a>>),

    NoEntryPoint,

    Jit(JitError),

    Io(std::io::Error),
}

impl fmt::Display for RASMRuntimeError<'_> {
    fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
        match self {
            Self::Compiler(errors) => write!(f, "compiler failed with {} error(s)", errors.len()),
            Self::NoEntryPoint => write!(f, "no entry point found; define '_start' or 'main'"),
            Self::Jit(err) => write!(f, "{err}"),
            Self::Io(err) => write!(f, "{err}"),
        }
    }
}

impl std::error::Error for RASMRuntimeError<'_> {}

impl<'a> From<Vec<rasm_core::error::Error<'a>>> for RASMRuntimeError<'a> {
    fn from(errors: Vec<rasm_core::error::Error<'a>>) -> Self {
        Self::Compiler(errors)
    }
}

impl From<JitError> for RASMRuntimeError<'_> {
    fn from(err: JitError) -> Self {
        Self::Jit(err)
    }
}

impl From<std::io::Error> for RASMRuntimeError<'_> {
    fn from(err: std::io::Error) -> Self {
        Self::Io(err)
    }
}

impl RASM {
    /// Запускает полный пайплайн компиляции и возвращает результат кодогенерации.
    pub fn assemble(&mut self) -> Result<CodegenOutput, Vec<Error<'_>>> {
        let mut lexer = Lexer::new(&mut self.str_pool, self.src.clone());
        lexer.tokenize();

        if !lexer.errors.is_empty() {
            return Err(lexer
                .errors
                .into_iter()
                .map(|lexer_err| {
                    let position = lexer_err.pos;
                    Error::new(ErrorKind::Lexer(lexer_err), position, &self.src)
                })
                .collect());
        }
        self.tokens = lexer.tokens.clone();

        let mut parser = Parser::new(&self.tokens, &mut self.str_pool);
        let ast = parser.parse();
        if !parser.errors.is_empty() {
            return Err(parser
                .errors
                .into_iter()
                .map(|parser_err| {
                    let position = parser_err.pos;
                    Error::new(ErrorKind::Parser(parser_err), position, &self.src)
                })
                .collect());
        }
        self.ast = ast;

        let mut codegen = CodeGen::new(&self.str_pool);
        let output = codegen.compile(&self.ast);
        if !codegen.errors.is_empty() {
            return Err(codegen
                .errors
                .into_iter()
                .map(|cg_err| Error::new(ErrorKind::Codegen(cg_err), Default::default(), &self.src))
                .collect());
        }

        Ok(output)
    }

    /// Запускает полный пайплайн компиляции и возвращает байты машинного кода.
    pub fn emit_bytes(&mut self) -> Result<Vec<u8>, Vec<Error<'_>>> {
        Ok(self.assemble()?.code)
    }

    pub fn entry_offset(output: &CodegenOutput) -> Option<usize> {
        output
            .label_offsets
            .get("_start")
            .or_else(|| output.label_offsets.get("main"))
            .copied()
    }

    pub fn jit_executor(&mut self) -> Result<JitExecutor, RASMRuntimeError<'_>> {
        let output = self.assemble().map_err(RASMRuntimeError::Compiler)?;
        let entry_offset = Self::entry_offset(&output).ok_or(RASMRuntimeError::NoEntryPoint)?;

        let mut symbols = SymbolTable::new();
        JitExecutor::new(&output.code, entry_offset, &mut symbols, &[]).map_err(Into::into)
    }

    /// # Safety
    ///
    /// Вызов этого метода является небезопасным, поскольку он приводит к исполнению
    /// динамически сгенерированного машинного кода в текущем адресном пространстве процесса.
    ///
    /// Вызывающая сторона должна гарантировать, что:
    /// - Исходный код, переданный для компиляции, не порождает код с неопределенным поведением (UB).
    /// - Сгенерированные машинные инструкции корректно завершают работу (например, через `ret`) и возвращают
    ///   значение, соответствующее типу `i64`, не повреждая стек текущего потока и регистры общего назначения.
    /// - Генерируемый код не нарушает правила алиасинга Rust и не обращается к некорректным адресам памяти.
    pub unsafe fn jit_execute(&mut self) -> Result<i64, RASMRuntimeError<'_>> {
        let executor = self.jit_executor()?;
        Ok(unsafe { executor.execute() })
    }

    pub fn write_executable(
        &mut self,
        path: impl AsRef<Path>,
        format: Formats,
    ) -> Result<(), RASMRuntimeError<'_>> {
        let output = self.assemble().map_err(RASMRuntimeError::Compiler)?;
        let entry_offset = Self::entry_offset(&output).ok_or(RASMRuntimeError::NoEntryPoint)?;
        let path = path.as_ref().to_string_lossy();

        write_native_executable(&output.code, entry_offset, &path, format).map_err(Into::into)
    }
}