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Native x86 Variable Definition Setup ​

上下文 ​

在实现了 native x86 codegen 和 loader 之后，所有 CodeDefinition 被无差别地注册为 FUNCTION_DEFINITION。 mod_setup（XVM 的变量初始化过程）在 X86 中没有等价实现。

这导致 VariableDefinition（如 (define empty-env make-hash)）的引用（如 (empty-env)） 不能在 native x86 中正确工作。

尝试的内联 workaround（已放弃） ​

在 codegen 层的 compileVar 中直接内联 VariableDefinition body 的 ReturnInstr 表达式， 跳过 value relocation，避免依赖 loader 的 VariableDefinition 初始化。

typescript
// 此方案已删除
if (def.kind === "VariableDefinition") {
  return compileVariableDefinitionValue(state, def)
}

问题：

  • 仅处理单表达式 body（有 ReturnInstr），复杂 VariableDefinition 返回 x_void
  • 职责错误：把 runtime 的变量初始化推给了 compile-time
  • 与 XVM 的 mod_setup 语义不一致

诊断出的五个问题 ​

1. x86 汇编标签作用域冲突（已修复） ​

多个函数的块标签（then.1、else.2、body）在全局 namespace 中冲突。 修复：layout.ts 中加入函数作用域化的标签解析。

2. Stack 对齐（已修复） ​

x86-64 ABI 要求 call 前 rsp 16 字节对齐。多处违规：

  • native_call.c trampoline：argc 偶数时不对齐
  • JIT prologue：nextLocal 奇数时 frame 偏移不对齐
  • emitDynApply / compileStaticCall：argc 偶数时 call native-apply / call label 不对齐

修复：三处补充 padding 确保 16 字节对齐。

3. CLI 命令重命名（已完成） ​

  • build → build-xvm
  • build-native → build-x86
  • test → test-xvm
  • 新增 test-x86

4. run-x86-native → run-x86 + --entry 修复（已完成） ​

旧 run-x86-native 无条件执行 x86_call_entry（运行第一个函数）， 导致 --entry 仍然看到 unwanted 输出。修复为有 --entry 时跳过 entry call。

5. VariableDefinition 无 setup 流程（待修复） ​

当前 VariableDefinition 的 value relocation 引用解析到 FUNCTION_DEFINITION（loader 创建）， 而不是计算后的值。

正确方案（下一迭代） ​

在 .x86.asm 中引入 define-const + define-const-setup ​

asm
;; 声明常量
(define-const self/example/empty-env)

;; 常量的初始化代码，loader 在 value relocation patch 后执行
(define-const-setup self/example/empty-env
  (block self/example/empty-env.prologue
    ...)
  (block body
    ...))

Loader 三阶段加载 ​

Phase 1 (注册+patch):

  • define-const → VARIABLE_DEFINITION(x_void) 写入 mod
  • symtab 注册 name → x_void (占位符)
  • 对所有 value relocation 做 patch（此时 VariableDefinition 引用解析为 x_void）

Phase 2 (设置为可执行):

  • mprotect(PROT_EXEC)

Phase 3 (执行 setup):

  • 运行所有 define-const-setup 函数: value = native_call_native_fn(entry, 0, NULL)
  • 更新 mod: definition->variable_definition.value = value
  • 更新 symtab: name → value
  • 重新 patch 所有引用该 VariableDefinition 的 value relocation offset

关键约束 ​

  • VariableDefinition setup 必须在 value relocation 全部 patch 之后（setup 函数 body 引用其他定义）
  • VariableDefinition setup 必须在 mprotect 之后（代码需要可执行）
  • 引用 VariableDefinition 的函数在 setup 之前不应被调用（与 XVM mod_setup 语义一致）

涉及改动 ​

层文件改动
codegen181-X86CodegenPass.tscompileVar 保持标准 value relocation 路径（当前状态）
assemblerparse/parseStmt.ts解析 define-const / define-const-setup 语句
assemblerassemble/layout.tslayout 阶段收集 const setup 列表
assemblerassemble/assembleExe.ts在 binary header 中记录 const setup 信息
loaderx86/x86.c三阶段加载 + re-patch

当前测试状态（无 snapshot） ​

包通过备注
meta-builtin134/134stack 对齐修复后全部通过
meta-example179/239VariableDefinition 问题导致部分失败（如 lambda-interpreter-test）

TODO ​

  • [ ] 实现 define-const + define-const-setup 汇编语句
  • [ ] loader 三阶段加载 + re-patch
  • [ ] 排查 heap 损坏（snapshot 模式下清理 crash）
  • [ ] 将所有 meta-example 测试恢复到 239/239