git.gag.com Git - fw/altos/blob - src/lisp/ao_lisp_builtin.c

   1 /*
   2  * Copyright © 2016 Keith Packard <keithp@keithp.com>
   3  *
   4  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   5  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
   6  * the Free Software Foundation, either version 2 of the License, or
   7  * (at your option) any later version.
   8  *
   9  * This program is distributed in the hope that it will be useful, but
  10  * WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  11  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  12  * General Public License for more details.
  13  */
  14
  15 #include "ao_lisp.h"
  16
  17 static int
  18 builtin_size(void *addr)
  19 {
  20         (void) addr;
  21         return sizeof (struct ao_lisp_builtin);
  22 }
  23
  24 static void
  25 builtin_mark(void *addr)
  26 {
  27         (void) addr;
  28 }
  29
  30 static void
  31 builtin_move(void *addr)
  32 {
  33         (void) addr;
  34 }
  35
  36 const struct ao_lisp_type ao_lisp_builtin_type = {
  37         .size = builtin_size,
  38         .mark = builtin_mark,
  39         .move = builtin_move
  40 };
  41
  42 #ifdef AO_LISP_MAKE_CONST
  43 char *ao_lisp_builtin_name(enum ao_lisp_builtin_id b) {
  44         return "???";
  45 }
  46 char *ao_lisp_args_name(uint8_t args) {
  47         return "???";
  48 }
  49 #else
  50 static const ao_poly builtin_names[] = {
  51         [builtin_eval] = _ao_lisp_atom_eval,
  52         [builtin_read] = _ao_lisp_atom_read,
  53         [builtin_lambda] = _ao_lisp_atom_lambda,
  54         [builtin_lexpr] = _ao_lisp_atom_lexpr,
  55         [builtin_nlambda] = _ao_lisp_atom_nlambda,
  56         [builtin_macro] = _ao_lisp_atom_macro,
  57         [builtin_car] = _ao_lisp_atom_car,
  58         [builtin_cdr] = _ao_lisp_atom_cdr,
  59         [builtin_cons] = _ao_lisp_atom_cons,
  60         [builtin_last] = _ao_lisp_atom_last,
  61         [builtin_length] = _ao_lisp_atom_length,
  62         [builtin_quote] = _ao_lisp_atom_quote,
  63         [builtin_set] = _ao_lisp_atom_set,
  64         [builtin_setq] = _ao_lisp_atom_setq,
  65         [builtin_cond] = _ao_lisp_atom_cond,
  66         [builtin_progn] = _ao_lisp_atom_progn,
  67         [builtin_while] = _ao_lisp_atom_while,
  68         [builtin_print] = _ao_lisp_atom_print,
  69         [builtin_patom] = _ao_lisp_atom_patom,
  70         [builtin_plus] = _ao_lisp_atom_2b,
  71         [builtin_minus] = _ao_lisp_atom_2d,
  72         [builtin_times] = _ao_lisp_atom_2a,
  73         [builtin_divide] = _ao_lisp_atom_2f,
  74         [builtin_mod] = _ao_lisp_atom_25,
  75         [builtin_equal] = _ao_lisp_atom_3d,
  76         [builtin_less] = _ao_lisp_atom_3c,
  77         [builtin_greater] = _ao_lisp_atom_3e,
  78         [builtin_less_equal] = _ao_lisp_atom_3c3d,
  79         [builtin_greater_equal] = _ao_lisp_atom_3e3d,
  80         [builtin_pack] = _ao_lisp_atom_pack,
  81         [builtin_unpack] = _ao_lisp_atom_unpack,
  82         [builtin_flush] = _ao_lisp_atom_flush,
  83         [builtin_delay] = _ao_lisp_atom_delay,
  84         [builtin_led] = _ao_lisp_atom_led,
  85 };
  86
  87 static char *
  88 ao_lisp_builtin_name(enum ao_lisp_builtin_id b) {
  89         if (b < _builtin_last)
  90                 return ao_lisp_poly_atom(builtin_names[b])->name;
  91         return "???";
  92 }
  93
  94 static const ao_poly ao_lisp_args_atoms[] = {
  95         [AO_LISP_FUNC_LAMBDA] = _ao_lisp_atom_lambda,
  96         [AO_LISP_FUNC_LEXPR] = _ao_lisp_atom_lexpr,
  97         [AO_LISP_FUNC_NLAMBDA] = _ao_lisp_atom_nlambda,
  98         [AO_LISP_FUNC_MACRO] = _ao_lisp_atom_macro,
  99 };
 100
 101 char *
 102 ao_lisp_args_name(uint8_t args)
 103 {
 104         if (args < sizeof ao_lisp_args_atoms / sizeof ao_lisp_args_atoms[0])
 105                 return ao_lisp_poly_atom(ao_lisp_args_atoms[args])->name;
 106         return "(unknown)";
 107 }
 108 #endif
 109
 110 void
 111 ao_lisp_builtin_print(ao_poly b)
 112 {
 113         struct ao_lisp_builtin *builtin = ao_lisp_poly_builtin(b);
 114         printf("[builtin %s %s]",
 115                ao_lisp_args_name(builtin->args),
 116                ao_lisp_builtin_name(builtin->func));
 117 }
 118
 119 ao_poly
 120 ao_lisp_check_argc(ao_poly name, struct ao_lisp_cons *cons, int min, int max)
 121 {
 122         int     argc = 0;
 123
 124         while (cons && argc <= max) {
 125                 argc++;
 126                 cons = ao_lisp_poly_cons(cons->cdr);
 127         }
 128         if (argc < min || argc > max)
 129                 return ao_lisp_error(AO_LISP_INVALID, "%s: invalid arg count", ao_lisp_poly_atom(name)->name);
 130         return _ao_lisp_atom_t;
 131 }
 132
 133 ao_poly
 134 ao_lisp_arg(struct ao_lisp_cons *cons, int argc)
 135 {
 136         if (!cons)
 137                 return AO_LISP_NIL;
 138         while (argc--) {
 139                 if (!cons)
 140                         return AO_LISP_NIL;
 141                 cons = ao_lisp_poly_cons(cons->cdr);
 142         }
 143         return cons->car;
 144 }
 145
 146 ao_poly
 147 ao_lisp_check_argt(ao_poly name, struct ao_lisp_cons *cons, int argc, int type, int nil_ok)
 148 {
 149         ao_poly car = ao_lisp_arg(cons, argc);
 150
 151         if ((!car && !nil_ok) || ao_lisp_poly_type(car) != type)
 152                 return ao_lisp_error(AO_LISP_INVALID, "%s: invalid type for arg %d", ao_lisp_poly_atom(name)->name, argc);
 153         return _ao_lisp_atom_t;
 154 }
 155
 156 ao_poly
 157 ao_lisp_car(struct ao_lisp_cons *cons)
 158 {
 159         if (!ao_lisp_check_argc(_ao_lisp_atom_car, cons, 1, 1))
 160                 return AO_LISP_NIL;
 161         if (!ao_lisp_check_argt(_ao_lisp_atom_car, cons, 0, AO_LISP_CONS, 0))
 162                 return AO_LISP_NIL;
 163         return ao_lisp_poly_cons(cons->car)->car;
 164 }
 165
 166 ao_poly
 167 ao_lisp_cdr(struct ao_lisp_cons *cons)
 168 {
 169         if (!ao_lisp_check_argc(_ao_lisp_atom_cdr, cons, 1, 1))
 170                 return AO_LISP_NIL;
 171         if (!ao_lisp_check_argt(_ao_lisp_atom_cdr, cons, 0, AO_LISP_CONS, 0))
 172                 return AO_LISP_NIL;
 173         return ao_lisp_poly_cons(cons->car)->cdr;
 174 }
 175
 176 ao_poly
 177 ao_lisp_cons(struct ao_lisp_cons *cons)
 178 {
 179         ao_poly car, cdr;
 180         if(!ao_lisp_check_argc(_ao_lisp_atom_cons, cons, 2, 2))
 181                 return AO_LISP_NIL;
 182         if (!ao_lisp_check_argt(_ao_lisp_atom_cons, cons, 1, AO_LISP_CONS, 1))
 183                 return AO_LISP_NIL;
 184         car = ao_lisp_arg(cons, 0);
 185         cdr = ao_lisp_arg(cons, 1);
 186         return ao_lisp_cons_poly(ao_lisp_cons_cons(car, ao_lisp_poly_cons(cdr)));
 187 }
 188
 189 ao_poly
 190 ao_lisp_last(struct ao_lisp_cons *cons)
 191 {
 192         ao_poly l;
 193         if (!ao_lisp_check_argc(_ao_lisp_atom_last, cons, 1, 1))
 194                 return AO_LISP_NIL;
 195         if (!ao_lisp_check_argt(_ao_lisp_atom_last, cons, 0, AO_LISP_CONS, 1))
 196                 return AO_LISP_NIL;
 197         l = ao_lisp_arg(cons, 0);
 198         while (l) {
 199                 struct ao_lisp_cons *list = ao_lisp_poly_cons(l);
 200                 if (!list->cdr)
 201                         return list->car;
 202                 l = list->cdr;
 203         }
 204         return AO_LISP_NIL;
 205 }
 206
 207 ao_poly
 208 ao_lisp_length(struct ao_lisp_cons *cons)
 209 {
 210         if (!ao_lisp_check_argc(_ao_lisp_atom_last, cons, 1, 1))
 211                 return AO_LISP_NIL;
 212         if (!ao_lisp_check_argt(_ao_lisp_atom_last, cons, 0, AO_LISP_CONS, 1))
 213                 return AO_LISP_NIL;
 214         return ao_lisp_int_poly(ao_lisp_cons_length(ao_lisp_poly_cons(ao_lisp_arg(cons, 0))));
 215 }
 216
 217 ao_poly
 218 ao_lisp_quote(struct ao_lisp_cons *cons)
 219 {
 220         if (!ao_lisp_check_argc(_ao_lisp_atom_quote, cons, 1, 1))
 221                 return AO_LISP_NIL;
 222         return ao_lisp_arg(cons, 0);
 223 }
 224
 225 ao_poly
 226 ao_lisp_set(struct ao_lisp_cons *cons)
 227 {
 228         if (!ao_lisp_check_argc(_ao_lisp_atom_set, cons, 2, 2))
 229                 return AO_LISP_NIL;
 230         if (!ao_lisp_check_argt(_ao_lisp_atom_set, cons, 0, AO_LISP_ATOM, 0))
 231                 return AO_LISP_NIL;
 232
 233         return ao_lisp_atom_set(ao_lisp_arg(cons, 0), ao_lisp_arg(cons, 1));
 234 }
 235
 236 ao_poly
 237 ao_lisp_setq(struct ao_lisp_cons *cons)
 238 {
 239         struct ao_lisp_cons     *expand = 0;
 240         if (!ao_lisp_check_argc(_ao_lisp_atom_setq, cons, 2, 2))
 241                 return AO_LISP_NIL;
 242         expand = ao_lisp_cons_cons(_ao_lisp_atom_set,
 243                                    ao_lisp_cons_cons(ao_lisp_cons_poly(ao_lisp_cons_cons(_ao_lisp_atom_quote,
 244                                                                        ao_lisp_cons_cons(cons->car, NULL))),
 245                                                      ao_lisp_poly_cons(cons->cdr)));
 246         return ao_lisp_cons_poly(expand);
 247 }
 248
 249 ao_poly
 250 ao_lisp_cond(struct ao_lisp_cons *cons)
 251 {
 252         ao_lisp_set_cond(cons);
 253         return AO_LISP_NIL;
 254 }
 255
 256 ao_poly
 257 ao_lisp_progn(struct ao_lisp_cons *cons)
 258 {
 259         ao_lisp_stack->state = eval_progn;
 260         ao_lisp_stack->sexprs = ao_lisp_cons_poly(cons);
 261         return AO_LISP_NIL;
 262 }
 263
 264 ao_poly
 265 ao_lisp_while(struct ao_lisp_cons *cons)
 266 {
 267         ao_lisp_stack->state = eval_while;
 268         ao_lisp_stack->sexprs = ao_lisp_cons_poly(cons);
 269         return AO_LISP_NIL;
 270 }
 271
 272 ao_poly
 273 ao_lisp_print(struct ao_lisp_cons *cons)
 274 {
 275         ao_poly val = AO_LISP_NIL;
 276         while (cons) {
 277                 val = cons->car;
 278                 ao_lisp_poly_print(val);
 279                 cons = ao_lisp_poly_cons(cons->cdr);
 280                 if (cons)
 281                         printf(" ");
 282         }
 283         printf("\n");
 284         return val;
 285 }
 286
 287 ao_poly
 288 ao_lisp_patom(struct ao_lisp_cons *cons)
 289 {
 290         ao_poly val = AO_LISP_NIL;
 291         while (cons) {
 292                 val = cons->car;
 293                 ao_lisp_poly_patom(val);
 294                 cons = ao_lisp_poly_cons(cons->cdr);
 295         }
 296         return val;
 297 }
 298
 299 ao_poly
 300 ao_lisp_math(struct ao_lisp_cons *cons, enum ao_lisp_builtin_id op)
 301 {
 302         ao_poly ret = AO_LISP_NIL;
 303
 304         while (cons) {
 305                 ao_poly         car = cons->car;
 306                 uint8_t         rt = ao_lisp_poly_type(ret);
 307                 uint8_t         ct = ao_lisp_poly_type(car);
 308
 309                 cons = ao_lisp_poly_cons(cons->cdr);
 310
 311                 if (rt == AO_LISP_NIL)
 312                         ret = car;
 313
 314                 else if (rt == AO_LISP_INT && ct == AO_LISP_INT) {
 315                         int     r = ao_lisp_poly_int(ret);
 316                         int     c = ao_lisp_poly_int(car);
 317
 318                         switch(op) {
 319                         case builtin_plus:
 320                                 r += c;
 321                                 break;
 322                         case builtin_minus:
 323                                 r -= c;
 324                                 break;
 325                         case builtin_times:
 326                                 r *= c;
 327                                 break;
 328                         case builtin_divide:
 329                                 if (c == 0)
 330                                         return ao_lisp_error(AO_LISP_DIVIDE_BY_ZERO, "divide by zero");
 331                                 r /= c;
 332                                 break;
 333                         case builtin_mod:
 334                                 if (c == 0)
 335                                         return ao_lisp_error(AO_LISP_DIVIDE_BY_ZERO, "mod by zero");
 336                                 r %= c;
 337                                 break;
 338                         default:
 339                                 break;
 340                         }
 341                         ret = ao_lisp_int_poly(r);
 342                 }
 343
 344                 else if (rt == AO_LISP_STRING && ct == AO_LISP_STRING && op == builtin_plus)
 345                         ret = ao_lisp_string_poly(ao_lisp_string_cat(ao_lisp_poly_string(ret),
 346                                                                      ao_lisp_poly_string(car)));
 347                 else
 348                         return ao_lisp_error(AO_LISP_INVALID, "invalid args");
 349         }
 350         return ret;
 351 }
 352
 353 ao_poly
 354 ao_lisp_plus(struct ao_lisp_cons *cons)
 355 {
 356         return ao_lisp_math(cons, builtin_plus);
 357 }
 358
 359 ao_poly
 360 ao_lisp_minus(struct ao_lisp_cons *cons)
 361 {
 362         return ao_lisp_math(cons, builtin_minus);
 363 }
 364
 365 ao_poly
 366 ao_lisp_times(struct ao_lisp_cons *cons)
 367 {
 368         return ao_lisp_math(cons, builtin_times);
 369 }
 370
 371 ao_poly
 372 ao_lisp_divide(struct ao_lisp_cons *cons)
 373 {
 374         return ao_lisp_math(cons, builtin_divide);
 375 }
 376
 377 ao_poly
 378 ao_lisp_mod(struct ao_lisp_cons *cons)
 379 {
 380         return ao_lisp_math(cons, builtin_mod);
 381 }
 382
 383 ao_poly
 384 ao_lisp_compare(struct ao_lisp_cons *cons, enum ao_lisp_builtin_id op)
 385 {
 386         ao_poly left;
 387
 388         if (!cons)
 389                 return _ao_lisp_atom_t;
 390
 391         left = cons->car;
 392         cons = ao_lisp_poly_cons(cons->cdr);
 393         while (cons) {
 394                 ao_poly right = cons->car;
 395
 396                 if (op == builtin_equal) {
 397                         if (left != right)
 398                                 return AO_LISP_NIL;
 399                 } else {
 400                         uint8_t lt = ao_lisp_poly_type(left);
 401                         uint8_t rt = ao_lisp_poly_type(right);
 402                         if (lt == AO_LISP_INT && rt == AO_LISP_INT) {
 403                                 int l = ao_lisp_poly_int(left);
 404                                 int r = ao_lisp_poly_int(right);
 405
 406                                 switch (op) {
 407                                 case builtin_less:
 408                                         if (!(l < r))
 409                                                 return AO_LISP_NIL;
 410                                         break;
 411                                 case builtin_greater:
 412                                         if (!(l > r))
 413                                                 return AO_LISP_NIL;
 414                                         break;
 415                                 case builtin_less_equal:
 416                                         if (!(l <= r))
 417                                                 return AO_LISP_NIL;
 418                                         break;
 419                                 case builtin_greater_equal:
 420                                         if (!(l >= r))
 421                                                 return AO_LISP_NIL;
 422                                         break;
 423                                 default:
 424                                         break;
 425                                 }
 426                         } else if (lt == AO_LISP_STRING && rt == AO_LISP_STRING) {
 427                                 int c = strcmp(ao_lisp_poly_string(left),
 428                                                ao_lisp_poly_string(right));
 429                                 switch (op) {
 430                                 case builtin_less:
 431                                         if (!(c < 0))
 432                                                 return AO_LISP_NIL;
 433                                         break;
 434                                 case builtin_greater:
 435                                         if (!(c > 0))
 436                                                 return AO_LISP_NIL;
 437                                         break;
 438                                 case builtin_less_equal:
 439                                         if (!(c <= 0))
 440                                                 return AO_LISP_NIL;
 441                                         break;
 442                                 case builtin_greater_equal:
 443                                         if (!(c >= 0))
 444                                                 return AO_LISP_NIL;
 445                                         break;
 446                                 default:
 447                                         break;
 448                                 }
 449                         }
 450                 }
 451                 left = right;
 452                 cons = ao_lisp_poly_cons(cons->cdr);
 453         }
 454         return _ao_lisp_atom_t;
 455 }
 456
 457 ao_poly
 458 ao_lisp_equal(struct ao_lisp_cons *cons)
 459 {
 460         return ao_lisp_compare(cons, builtin_equal);
 461 }
 462
 463 ao_poly
 464 ao_lisp_less(struct ao_lisp_cons *cons)
 465 {
 466         return ao_lisp_compare(cons, builtin_less);
 467 }
 468
 469 ao_poly
 470 ao_lisp_greater(struct ao_lisp_cons *cons)
 471 {
 472         return ao_lisp_compare(cons, builtin_greater);
 473 }
 474
 475 ao_poly
 476 ao_lisp_less_equal(struct ao_lisp_cons *cons)
 477 {
 478         return ao_lisp_compare(cons, builtin_less_equal);
 479 }
 480
 481 ao_poly
 482 ao_lisp_greater_equal(struct ao_lisp_cons *cons)
 483 {
 484         return ao_lisp_compare(cons, builtin_greater_equal);
 485 }
 486
 487 ao_poly
 488 ao_lisp_pack(struct ao_lisp_cons *cons)
 489 {
 490         if (!ao_lisp_check_argc(_ao_lisp_atom_pack, cons, 1, 1))
 491                 return AO_LISP_NIL;
 492         if (!ao_lisp_check_argt(_ao_lisp_atom_pack, cons, 0, AO_LISP_CONS, 1))
 493                 return AO_LISP_NIL;
 494         return ao_lisp_string_pack(ao_lisp_poly_cons(ao_lisp_arg(cons, 0)));
 495 }
 496
 497 ao_poly
 498 ao_lisp_unpack(struct ao_lisp_cons *cons)
 499 {
 500         if (!ao_lisp_check_argc(_ao_lisp_atom_unpack, cons, 1, 1))
 501                 return AO_LISP_NIL;
 502         if (!ao_lisp_check_argt(_ao_lisp_atom_unpack, cons, 0, AO_LISP_STRING, 0))
 503                 return AO_LISP_NIL;
 504         return ao_lisp_string_unpack(ao_lisp_poly_string(ao_lisp_arg(cons, 0)));
 505 }
 506
 507 ao_poly
 508 ao_lisp_flush(struct ao_lisp_cons *cons)
 509 {
 510         if (!ao_lisp_check_argc(_ao_lisp_atom_flush, cons, 0, 0))
 511                 return AO_LISP_NIL;
 512         ao_lisp_os_flush();
 513         return _ao_lisp_atom_t;
 514 }
 515
 516 ao_poly
 517 ao_lisp_led(struct ao_lisp_cons *cons)
 518 {
 519         ao_poly led;
 520         if (!ao_lisp_check_argc(_ao_lisp_atom_led, cons, 1, 1))
 521                 return AO_LISP_NIL;
 522         if (!ao_lisp_check_argt(_ao_lisp_atom_led, cons, 0, AO_LISP_INT, 0))
 523                 return AO_LISP_NIL;
 524         led = ao_lisp_arg(cons, 0);
 525         ao_lisp_os_led(ao_lisp_poly_int(led));
 526         return led;
 527 }
 528
 529 ao_poly
 530 ao_lisp_delay(struct ao_lisp_cons *cons)
 531 {
 532         ao_poly delay;
 533         if (!ao_lisp_check_argc(_ao_lisp_atom_led, cons, 1, 1))
 534                 return AO_LISP_NIL;
 535         if (!ao_lisp_check_argt(_ao_lisp_atom_led, cons, 0, AO_LISP_INT, 0))
 536                 return AO_LISP_NIL;
 537         delay = ao_lisp_arg(cons, 0);
 538         ao_lisp_os_delay(ao_lisp_poly_int(delay));
 539         return delay;
 540 }
 541
 542 ao_poly
 543 ao_lisp_do_eval(struct ao_lisp_cons *cons)
 544 {
 545         if (!ao_lisp_check_argc(_ao_lisp_atom_eval, cons, 1, 1))
 546                 return AO_LISP_NIL;
 547         ao_lisp_stack->state = eval_sexpr;
 548         return cons->car;
 549 }
 550
 551 ao_poly
 552 ao_lisp_do_read(struct ao_lisp_cons *cons)
 553 {
 554         if (!ao_lisp_check_argc(_ao_lisp_atom_read, cons, 0, 0))
 555                 return AO_LISP_NIL;
 556         return ao_lisp_read();
 557 }
 558
 559 const ao_lisp_func_t ao_lisp_builtins[] = {
 560         [builtin_eval] = ao_lisp_do_eval,
 561         [builtin_read] = ao_lisp_do_read,
 562         [builtin_lambda] = ao_lisp_lambda,
 563         [builtin_lexpr] = ao_lisp_lexpr,
 564         [builtin_nlambda] = ao_lisp_nlambda,
 565         [builtin_macro] = ao_lisp_macro,
 566         [builtin_car] = ao_lisp_car,
 567         [builtin_cdr] = ao_lisp_cdr,
 568         [builtin_cons] = ao_lisp_cons,
 569         [builtin_last] = ao_lisp_last,
 570         [builtin_length] = ao_lisp_length,
 571         [builtin_quote] = ao_lisp_quote,
 572         [builtin_set] = ao_lisp_set,
 573         [builtin_setq] = ao_lisp_setq,
 574         [builtin_cond] = ao_lisp_cond,
 575         [builtin_progn] = ao_lisp_progn,
 576         [builtin_while] = ao_lisp_while,
 577         [builtin_print] = ao_lisp_print,
 578         [builtin_patom] = ao_lisp_patom,
 579         [builtin_plus] = ao_lisp_plus,
 580         [builtin_minus] = ao_lisp_minus,
 581         [builtin_times] = ao_lisp_times,
 582         [builtin_divide] = ao_lisp_divide,
 583         [builtin_mod] = ao_lisp_mod,
 584         [builtin_equal] = ao_lisp_equal,
 585         [builtin_less] = ao_lisp_less,
 586         [builtin_greater] = ao_lisp_greater,
 587         [builtin_less_equal] = ao_lisp_less_equal,
 588         [builtin_greater_equal] = ao_lisp_greater_equal,
 589         [builtin_pack] = ao_lisp_pack,
 590         [builtin_unpack] = ao_lisp_unpack,
 591         [builtin_flush] = ao_lisp_flush,
 592         [builtin_led] = ao_lisp_led,
 593         [builtin_delay] = ao_lisp_delay,
 594 };
 595