git.gag.com Git - fw/altos/blob - src/scheme/ao_scheme.h

   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 #ifndef _AO_SCHEME_H_
  16 #define _AO_SCHEME_H_
  17
  18 #ifndef DBG_MEM
  19 #define DBG_MEM         0
  20 #endif
  21 #ifndef DBG_EVAL
  22 #define DBG_EVAL        0
  23 #endif
  24 #ifndef DBG_READ
  25 #define DBG_READ        0
  26 #endif
  27 #ifndef DBG_FREE_CONS
  28 #define DBG_FREE_CONS   0
  29 #endif
  30 #define NDEBUG          1
  31
  32 #include <stdint.h>
  33 #include <string.h>
  34 #include <stdbool.h>
  35 #define AO_SCHEME_BUILTIN_FEATURES
  36 #include "ao_scheme_builtin.h"
  37 #undef AO_SCHEME_BUILTIN_FEATURES
  38 #include <ao_scheme_os.h>
  39 #ifndef __BYTE_ORDER
  40 #include <endian.h>
  41 #endif
  42
  43 typedef uint16_t        ao_poly;
  44 typedef int16_t         ao_signed_poly;
  45
  46 #if AO_SCHEME_SAVE
  47
  48 struct ao_scheme_os_save {
  49         ao_poly         atoms;
  50         ao_poly         globals;
  51         uint16_t        const_checksum;
  52         uint16_t        const_checksum_inv;
  53 };
  54
  55 #ifndef AO_SCHEME_POOL_TOTAL
  56 #error Must define AO_SCHEME_POOL_TOTAL for AO_SCHEME_SAVE
  57 #endif
  58
  59 #define AO_SCHEME_POOL_EXTRA    (sizeof(struct ao_scheme_os_save))
  60 #define AO_SCHEME_POOL  ((int) (AO_SCHEME_POOL_TOTAL - AO_SCHEME_POOL_EXTRA))
  61
  62 int
  63 ao_scheme_os_save(void);
  64
  65 int
  66 ao_scheme_os_restore_save(struct ao_scheme_os_save *save, int offset);
  67
  68 int
  69 ao_scheme_os_restore(void);
  70
  71 #endif
  72
  73 #ifdef AO_SCHEME_MAKE_CONST
  74 #define AO_SCHEME_POOL_CONST    16384
  75 extern uint8_t ao_scheme_const[AO_SCHEME_POOL_CONST] __attribute__((aligned(4)));
  76 #define ao_scheme_pool ao_scheme_const
  77 #define AO_SCHEME_POOL AO_SCHEME_POOL_CONST
  78
  79 #define _atom(n) ao_scheme_atom_poly(ao_scheme_atom_intern((char *) n))
  80 #define _bool(v) ao_scheme_bool_poly(ao_scheme_bool_get(v))
  81
  82 #define _ao_scheme_bool_true    _bool(1)
  83 #define _ao_scheme_bool_false   _bool(0)
  84
  85 #define _ao_scheme_atom_eof     _atom("eof")
  86 #define _ao_scheme_atom_else    _atom("else")
  87
  88 #define AO_SCHEME_BUILTIN_ATOMS
  89 #include "ao_scheme_builtin.h"
  90
  91 #else
  92 #include "ao_scheme_const.h"
  93 #ifndef AO_SCHEME_POOL
  94 #error Must define AO_SCHEME_POOL
  95 #endif
  96 #ifndef AO_SCHEME_POOL_EXTRA
  97 #define AO_SCHEME_POOL_EXTRA 0
  98 #endif
  99 extern uint8_t          ao_scheme_pool[AO_SCHEME_POOL + AO_SCHEME_POOL_EXTRA] __attribute__((aligned(4)));
 100 #endif
 101
 102 /* Primitive types */
 103 #define AO_SCHEME_CONS          0
 104 #define AO_SCHEME_INT           1
 105 #define AO_SCHEME_BIGINT        2
 106 #define AO_SCHEME_OTHER         3
 107
 108 #define AO_SCHEME_TYPE_MASK     0x0003
 109 #define AO_SCHEME_TYPE_SHIFT    2
 110 #define AO_SCHEME_REF_MASK      0x7ffc
 111 #define AO_SCHEME_CONST         0x8000
 112
 113 /* These have a type value at the start of the struct */
 114 #define AO_SCHEME_ATOM          4
 115 #define AO_SCHEME_BUILTIN       5
 116 #define AO_SCHEME_FRAME         6
 117 #define AO_SCHEME_FRAME_VALS    7
 118 #define AO_SCHEME_LAMBDA        8
 119 #define AO_SCHEME_STACK         9
 120 #define AO_SCHEME_BOOL          10
 121 #define AO_SCHEME_STRING        11
 122 #ifdef AO_SCHEME_FEATURE_FLOAT
 123 #define AO_SCHEME_FLOAT         12
 124 #define _AO_SCHEME_FLOAT        AO_SCHEME_FLOAT
 125 #else
 126 #define _AO_SCHEME_FLOAT        12
 127 #endif
 128 #ifdef AO_SCHEME_FEATURE_VECTOR
 129 #define AO_SCHEME_VECTOR        13
 130 #define _AO_SCHEME_VECTOR       AO_SCHEME_VECTOR
 131 #else
 132 #define _AO_SCHEME_VECTOR       _AO_SCHEME_FLOAT
 133 #endif
 134 #define AO_SCHEME_NUM_TYPE      (_AO_SCHEME_VECTOR+1)
 135
 136 /* Leave two bits for types to use as they please */
 137 #define AO_SCHEME_OTHER_TYPE_MASK       0x3f
 138
 139 #define AO_SCHEME_NIL   0
 140
 141 extern uint16_t         ao_scheme_top;
 142
 143 #define AO_SCHEME_OOM                   0x01
 144 #define AO_SCHEME_DIVIDE_BY_ZERO        0x02
 145 #define AO_SCHEME_INVALID               0x04
 146 #define AO_SCHEME_UNDEFINED             0x08
 147 #define AO_SCHEME_REDEFINED             0x10
 148 #define AO_SCHEME_EOF                   0x20
 149 #define AO_SCHEME_EXIT                  0x40
 150
 151 extern uint8_t          ao_scheme_exception;
 152
 153 static inline int
 154 ao_scheme_is_const(ao_poly poly) {
 155         return poly & AO_SCHEME_CONST;
 156 }
 157
 158 #define AO_SCHEME_IS_CONST(a)   (ao_scheme_const <= ((uint8_t *) (a)) && ((uint8_t *) (a)) < ao_scheme_const + AO_SCHEME_POOL_CONST)
 159 #define AO_SCHEME_IS_POOL(a)    (ao_scheme_pool <= ((uint8_t *) (a)) && ((uint8_t *) (a)) < ao_scheme_pool + AO_SCHEME_POOL)
 160 #define AO_SCHEME_IS_INT(p)     (ao_scheme_poly_base_type(p) == AO_SCHEME_INT)
 161 #define AO_SCHEME_IS_CONS(p)    (ao_scheme_poly_base_type(p) == AO_SCHEME_CONS)
 162
 163 void *
 164 ao_scheme_ref(ao_poly poly);
 165
 166 ao_poly
 167 ao_scheme_poly(const void *addr, ao_poly type);
 168
 169 struct ao_scheme_type {
 170         int     (*size)(void *addr);
 171         void    (*mark)(void *addr);
 172         void    (*move)(void *addr);
 173         char    name[];
 174 };
 175
 176 struct ao_scheme_cons {
 177         ao_poly         car;
 178         ao_poly         cdr;
 179 };
 180
 181 struct ao_scheme_atom {
 182         uint8_t         type;
 183         uint8_t         pad[1];
 184         ao_poly         next;
 185         char            name[];
 186 };
 187
 188 struct ao_scheme_string {
 189         uint8_t         type;
 190         char            val[];
 191 };
 192
 193 struct ao_scheme_val {
 194         ao_poly         atom;
 195         ao_poly         val;
 196 };
 197
 198 struct ao_scheme_frame_vals {
 199         uint8_t                 type;
 200         uint8_t                 size;
 201         struct ao_scheme_val    vals[];
 202 };
 203
 204 struct ao_scheme_frame {
 205         uint8_t                 type;
 206         uint8_t                 num;
 207         ao_poly                 prev;
 208         ao_poly                 vals;
 209 };
 210
 211 struct ao_scheme_bool {
 212         uint8_t                 type;
 213         uint8_t                 value;
 214         uint16_t                pad;
 215 };
 216
 217
 218 #ifdef AO_SCHEME_FEATURE_FLOAT
 219 struct ao_scheme_float {
 220         uint8_t                 type;
 221         uint8_t                 pad1;
 222         uint16_t                pad2;
 223         float                   value;
 224 };
 225 #endif
 226
 227 #ifdef AO_SCHEME_FEATURE_VECTOR
 228 struct ao_scheme_vector {
 229         uint8_t                 type;
 230         uint8_t                 pad1;
 231         uint16_t                length;
 232         ao_poly                 vals[];
 233 };
 234 #endif
 235
 236 #define AO_SCHEME_MIN_INT       (-(1 << (15 - AO_SCHEME_TYPE_SHIFT)))
 237 #define AO_SCHEME_MAX_INT       ((1 << (15 - AO_SCHEME_TYPE_SHIFT)) - 1)
 238
 239 #ifdef AO_SCHEME_FEATURE_BIGINT
 240
 241 struct ao_scheme_bigint {
 242         uint32_t                value;
 243 };
 244
 245 #define AO_SCHEME_MIN_BIGINT    INT32_MIN
 246 #define AO_SCHEME_MAX_BIGINT    INT32_MAX
 247
 248 #endif  /* AO_SCHEME_FEATURE_BIGINT */
 249
 250 /* Set on type when the frame escapes the lambda */
 251 #define AO_SCHEME_FRAME_MARK    0x80
 252 #define AO_SCHEME_FRAME_PRINT   0x40
 253
 254 static inline int ao_scheme_frame_marked(struct ao_scheme_frame *f) {
 255         return f->type & AO_SCHEME_FRAME_MARK;
 256 }
 257
 258 static inline struct ao_scheme_frame *
 259 ao_scheme_poly_frame(ao_poly poly) {
 260         return ao_scheme_ref(poly);
 261 }
 262
 263 static inline ao_poly
 264 ao_scheme_frame_poly(struct ao_scheme_frame *frame) {
 265         return ao_scheme_poly(frame, AO_SCHEME_OTHER);
 266 }
 267
 268 static inline struct ao_scheme_frame_vals *
 269 ao_scheme_poly_frame_vals(ao_poly poly) {
 270         return ao_scheme_ref(poly);
 271 }
 272
 273 static inline ao_poly
 274 ao_scheme_frame_vals_poly(struct ao_scheme_frame_vals *vals) {
 275         return ao_scheme_poly(vals, AO_SCHEME_OTHER);
 276 }
 277
 278 enum eval_state {
 279         eval_sexpr,             /* Evaluate an sexpr */
 280         eval_val,               /* Value computed */
 281         eval_formal,            /* Formal computed */
 282         eval_exec,              /* Start a lambda evaluation */
 283         eval_apply,             /* Execute apply */
 284         eval_cond,              /* Start next cond clause */
 285         eval_cond_test,         /* Check cond condition */
 286         eval_begin,             /* Start next begin entry */
 287         eval_while,             /* Start while condition */
 288         eval_while_test,        /* Check while condition */
 289         eval_macro,             /* Finished with macro generation */
 290 };
 291
 292 struct ao_scheme_stack {
 293         uint8_t                 type;           /* AO_SCHEME_STACK */
 294         uint8_t                 state;          /* enum eval_state */
 295         ao_poly                 prev;           /* previous stack frame */
 296         ao_poly                 sexprs;         /* expressions to evaluate */
 297         ao_poly                 values;         /* values computed */
 298         ao_poly                 values_tail;    /* end of the values list for easy appending */
 299         ao_poly                 frame;          /* current lookup frame */
 300         ao_poly                 list;           /* most recent function call */
 301 };
 302
 303 #define AO_SCHEME_STACK_MARK    0x80    /* set on type when a reference has been taken */
 304 #define AO_SCHEME_STACK_PRINT   0x40    /* stack is being printed */
 305
 306 static inline int ao_scheme_stack_marked(struct ao_scheme_stack *s) {
 307         return s->type & AO_SCHEME_STACK_MARK;
 308 }
 309
 310 static inline void ao_scheme_stack_mark(struct ao_scheme_stack *s) {
 311         s->type |= AO_SCHEME_STACK_MARK;
 312 }
 313
 314 static inline struct ao_scheme_stack *
 315 ao_scheme_poly_stack(ao_poly p)
 316 {
 317         return ao_scheme_ref(p);
 318 }
 319
 320 static inline ao_poly
 321 ao_scheme_stack_poly(struct ao_scheme_stack *stack)
 322 {
 323         return ao_scheme_poly(stack, AO_SCHEME_OTHER);
 324 }
 325
 326 extern ao_poly                  ao_scheme_v;
 327
 328 #define AO_SCHEME_FUNC_LAMBDA           0
 329 #define AO_SCHEME_FUNC_NLAMBDA          1
 330 #define AO_SCHEME_FUNC_MACRO            2
 331
 332 #define AO_SCHEME_FUNC_FREE_ARGS        0x80
 333 #define AO_SCHEME_FUNC_MASK             0x7f
 334
 335 #define AO_SCHEME_FUNC_F_LAMBDA         (AO_SCHEME_FUNC_FREE_ARGS | AO_SCHEME_FUNC_LAMBDA)
 336 #define AO_SCHEME_FUNC_F_NLAMBDA        (AO_SCHEME_FUNC_FREE_ARGS | AO_SCHEME_FUNC_NLAMBDA)
 337 #define AO_SCHEME_FUNC_F_MACRO          (AO_SCHEME_FUNC_FREE_ARGS | AO_SCHEME_FUNC_MACRO)
 338
 339 struct ao_scheme_builtin {
 340         uint8_t         type;
 341         uint8_t         args;
 342         uint16_t        func;
 343 };
 344
 345 #define AO_SCHEME_BUILTIN_ID
 346 #include "ao_scheme_builtin.h"
 347
 348 typedef ao_poly (*ao_scheme_func_t)(struct ao_scheme_cons *cons);
 349
 350 extern const ao_scheme_func_t   ao_scheme_builtins[];
 351
 352 static inline ao_scheme_func_t
 353 ao_scheme_func(struct ao_scheme_builtin *b)
 354 {
 355         return ao_scheme_builtins[b->func];
 356 }
 357
 358 struct ao_scheme_lambda {
 359         uint8_t         type;
 360         uint8_t         args;
 361         ao_poly         code;
 362         ao_poly         frame;
 363 };
 364
 365 static inline struct ao_scheme_lambda *
 366 ao_scheme_poly_lambda(ao_poly poly)
 367 {
 368         return ao_scheme_ref(poly);
 369 }
 370
 371 static inline ao_poly
 372 ao_scheme_lambda_poly(struct ao_scheme_lambda *lambda)
 373 {
 374         return ao_scheme_poly(lambda, AO_SCHEME_OTHER);
 375 }
 376
 377 static inline void *
 378 ao_scheme_poly_other(ao_poly poly) {
 379         return ao_scheme_ref(poly);
 380 }
 381
 382 static inline uint8_t
 383 ao_scheme_other_type(void *other) {
 384 #if DBG_MEM
 385         if ((*((uint8_t *) other) & AO_SCHEME_OTHER_TYPE_MASK) >= AO_SCHEME_NUM_TYPE)
 386                 ao_scheme_abort();
 387 #endif
 388         return *((uint8_t *) other) & AO_SCHEME_OTHER_TYPE_MASK;
 389 }
 390
 391 static inline ao_poly
 392 ao_scheme_other_poly(const void *other)
 393 {
 394         return ao_scheme_poly(other, AO_SCHEME_OTHER);
 395 }
 396
 397 static inline int
 398 ao_scheme_size_round(int size)
 399 {
 400         return (size + 3) & ~3;
 401 }
 402
 403 static inline int
 404 ao_scheme_size(const struct ao_scheme_type *type, void *addr)
 405 {
 406         return ao_scheme_size_round(type->size(addr));
 407 }
 408
 409 #define AO_SCHEME_OTHER_POLY(other) ((ao_poly)(other) + AO_SCHEME_OTHER)
 410
 411 static inline int ao_scheme_poly_base_type(ao_poly poly) {
 412         return poly & AO_SCHEME_TYPE_MASK;
 413 }
 414
 415 static inline int ao_scheme_poly_type(ao_poly poly) {
 416         int     type = poly & AO_SCHEME_TYPE_MASK;
 417         if (type == AO_SCHEME_OTHER)
 418                 return ao_scheme_other_type(ao_scheme_poly_other(poly));
 419         return type;
 420 }
 421
 422 static inline int
 423 ao_scheme_is_cons(ao_poly poly) {
 424         return (ao_scheme_poly_base_type(poly) == AO_SCHEME_CONS);
 425 }
 426
 427 static inline int
 428 ao_scheme_is_pair(ao_poly poly) {
 429         return poly != AO_SCHEME_NIL && (ao_scheme_poly_base_type(poly) == AO_SCHEME_CONS);
 430 }
 431
 432 static inline struct ao_scheme_cons *
 433 ao_scheme_poly_cons(ao_poly poly)
 434 {
 435         return ao_scheme_ref(poly);
 436 }
 437
 438 static inline ao_poly
 439 ao_scheme_cons_poly(struct ao_scheme_cons *cons)
 440 {
 441         return ao_scheme_poly(cons, AO_SCHEME_CONS);
 442 }
 443
 444 static inline int32_t
 445 ao_scheme_poly_int(ao_poly poly)
 446 {
 447         return (int32_t) ((ao_signed_poly) poly >> AO_SCHEME_TYPE_SHIFT);
 448 }
 449
 450 static inline ao_poly
 451 ao_scheme_int_poly(int32_t i)
 452 {
 453         return ((ao_poly) i << 2) | AO_SCHEME_INT;
 454 }
 455
 456 #ifdef AO_SCHEME_FEATURE_BIGINT
 457 static inline struct ao_scheme_bigint *
 458 ao_scheme_poly_bigint(ao_poly poly)
 459 {
 460         return ao_scheme_ref(poly);
 461 }
 462
 463 static inline ao_poly
 464 ao_scheme_bigint_poly(struct ao_scheme_bigint *bi)
 465 {
 466         return ao_scheme_poly(bi, AO_SCHEME_BIGINT);
 467 }
 468 #endif /* AO_SCHEME_FEATURE_BIGINT */
 469
 470 static inline struct ao_scheme_string *
 471 ao_scheme_poly_string(ao_poly poly)
 472 {
 473         return ao_scheme_ref(poly);
 474 }
 475
 476 static inline ao_poly
 477 ao_scheme_string_poly(struct ao_scheme_string *s)
 478 {
 479         return ao_scheme_poly(s, AO_SCHEME_OTHER);
 480 }
 481
 482 static inline struct ao_scheme_atom *
 483 ao_scheme_poly_atom(ao_poly poly)
 484 {
 485         return ao_scheme_ref(poly);
 486 }
 487
 488 static inline ao_poly
 489 ao_scheme_atom_poly(struct ao_scheme_atom *a)
 490 {
 491         return ao_scheme_poly(a, AO_SCHEME_OTHER);
 492 }
 493
 494 static inline struct ao_scheme_builtin *
 495 ao_scheme_poly_builtin(ao_poly poly)
 496 {
 497         return ao_scheme_ref(poly);
 498 }
 499
 500 static inline ao_poly
 501 ao_scheme_builtin_poly(struct ao_scheme_builtin *b)
 502 {
 503         return ao_scheme_poly(b, AO_SCHEME_OTHER);
 504 }
 505
 506 static inline ao_poly
 507 ao_scheme_bool_poly(struct ao_scheme_bool *b)
 508 {
 509         return ao_scheme_poly(b, AO_SCHEME_OTHER);
 510 }
 511
 512 static inline struct ao_scheme_bool *
 513 ao_scheme_poly_bool(ao_poly poly)
 514 {
 515         return ao_scheme_ref(poly);
 516 }
 517
 518 #ifdef AO_SCHEME_FEATURE_FLOAT
 519 static inline ao_poly
 520 ao_scheme_float_poly(struct ao_scheme_float *f)
 521 {
 522         return ao_scheme_poly(f, AO_SCHEME_OTHER);
 523 }
 524
 525 static inline struct ao_scheme_float *
 526 ao_scheme_poly_float(ao_poly poly)
 527 {
 528         return ao_scheme_ref(poly);
 529 }
 530
 531 float
 532 ao_scheme_poly_number(ao_poly p);
 533 #endif
 534
 535 #ifdef AO_SCHEME_FEATURE_VECTOR
 536 static inline ao_poly
 537 ao_scheme_vector_poly(struct ao_scheme_vector *v)
 538 {
 539         return ao_scheme_poly(v, AO_SCHEME_OTHER);
 540 }
 541
 542 static inline struct ao_scheme_vector *
 543 ao_scheme_poly_vector(ao_poly poly)
 544 {
 545         return ao_scheme_ref(poly);
 546 }
 547 #endif
 548
 549 /* memory functions */
 550
 551 extern uint64_t ao_scheme_collects[2];
 552 extern uint64_t ao_scheme_freed[2];
 553 extern uint64_t ao_scheme_loops[2];
 554
 555 /* returns 1 if the object was already marked */
 556 int
 557 ao_scheme_mark_memory(const struct ao_scheme_type *type, void *addr);
 558
 559 /* returns 1 if the object was already moved */
 560 int
 561 ao_scheme_move_memory(const struct ao_scheme_type *type, void **ref);
 562
 563 void *
 564 ao_scheme_alloc(int size);
 565
 566 /* Marks an object as being printed, returns 1 if it was already marked */
 567 int
 568 ao_scheme_print_mark_addr(void *addr);
 569
 570 int
 571 ao_scheme_print_mark_poly(ao_poly poly);
 572
 573 /* Notes that printing has started */
 574 void
 575 ao_scheme_print_start(void);
 576
 577 /* Notes that printing has ended */
 578 void
 579 ao_scheme_print_stop(void);
 580
 581 #define AO_SCHEME_COLLECT_FULL          1
 582 #define AO_SCHEME_COLLECT_INCREMENTAL   0
 583
 584 int
 585 ao_scheme_collect(uint8_t style);
 586
 587 #if DBG_FREE_CONS
 588 void
 589 ao_scheme_cons_check(struct ao_scheme_cons *cons);
 590 #endif
 591
 592 void
 593 ao_scheme_cons_stash(int id, struct ao_scheme_cons *cons);
 594
 595 struct ao_scheme_cons *
 596 ao_scheme_cons_fetch(int id);
 597
 598 void
 599 ao_scheme_poly_stash(int id, ao_poly poly);
 600
 601 ao_poly
 602 ao_scheme_poly_fetch(int id);
 603
 604 void
 605 ao_scheme_string_stash(int id, struct ao_scheme_string *string);
 606
 607 struct ao_scheme_string *
 608 ao_scheme_string_fetch(int id);
 609
 610 static inline void
 611 ao_scheme_stack_stash(int id, struct ao_scheme_stack *stack) {
 612         ao_scheme_poly_stash(id, ao_scheme_stack_poly(stack));
 613 }
 614
 615 static inline struct ao_scheme_stack *
 616 ao_scheme_stack_fetch(int id) {
 617         return ao_scheme_poly_stack(ao_scheme_poly_fetch(id));
 618 }
 619
 620 void
 621 ao_scheme_frame_stash(int id, struct ao_scheme_frame *frame);
 622
 623 struct ao_scheme_frame *
 624 ao_scheme_frame_fetch(int id);
 625
 626 /* bool */
 627
 628 extern const struct ao_scheme_type ao_scheme_bool_type;
 629
 630 void
 631 ao_scheme_bool_write(ao_poly v);
 632
 633 #ifdef AO_SCHEME_MAKE_CONST
 634 extern struct ao_scheme_bool    *ao_scheme_true, *ao_scheme_false;
 635
 636 struct ao_scheme_bool *
 637 ao_scheme_bool_get(uint8_t value);
 638 #endif
 639
 640 /* cons */
 641 extern const struct ao_scheme_type ao_scheme_cons_type;
 642
 643 struct ao_scheme_cons *
 644 ao_scheme_cons_cons(ao_poly car, ao_poly cdr);
 645
 646 /* Return a cons or NULL for a proper list, else error */
 647 struct ao_scheme_cons *
 648 ao_scheme_cons_cdr(struct ao_scheme_cons *cons);
 649
 650 ao_poly
 651 ao_scheme__cons(ao_poly car, ao_poly cdr);
 652
 653 extern struct ao_scheme_cons *ao_scheme_cons_free_list;
 654
 655 void
 656 ao_scheme_cons_free(struct ao_scheme_cons *cons);
 657
 658 void
 659 ao_scheme_cons_write(ao_poly);
 660
 661 void
 662 ao_scheme_cons_display(ao_poly);
 663
 664 int
 665 ao_scheme_cons_length(struct ao_scheme_cons *cons);
 666
 667 struct ao_scheme_cons *
 668 ao_scheme_cons_copy(struct ao_scheme_cons *cons);
 669
 670 /* string */
 671 extern const struct ao_scheme_type ao_scheme_string_type;
 672
 673 struct ao_scheme_string *
 674 ao_scheme_string_copy(struct ao_scheme_string *a);
 675
 676 struct ao_scheme_string *
 677 ao_scheme_string_make(char *a);
 678
 679 struct ao_scheme_string *
 680 ao_scheme_atom_to_string(struct ao_scheme_atom *a);
 681
 682 struct ao_scheme_string *
 683 ao_scheme_string_cat(struct ao_scheme_string *a, struct ao_scheme_string *b);
 684
 685 ao_poly
 686 ao_scheme_string_pack(struct ao_scheme_cons *cons);
 687
 688 ao_poly
 689 ao_scheme_string_unpack(struct ao_scheme_string *a);
 690
 691 void
 692 ao_scheme_string_write(ao_poly s);
 693
 694 void
 695 ao_scheme_string_display(ao_poly s);
 696
 697 /* atom */
 698 extern const struct ao_scheme_type ao_scheme_atom_type;
 699
 700 extern struct ao_scheme_atom    *ao_scheme_atoms;
 701 extern struct ao_scheme_frame   *ao_scheme_frame_global;
 702 extern struct ao_scheme_frame   *ao_scheme_frame_current;
 703
 704 void
 705 ao_scheme_atom_write(ao_poly a);
 706
 707 struct ao_scheme_atom *
 708 ao_scheme_string_to_atom(struct ao_scheme_string *string);
 709
 710 struct ao_scheme_atom *
 711 ao_scheme_atom_intern(char *name);
 712
 713 ao_poly *
 714 ao_scheme_atom_ref(ao_poly atom, struct ao_scheme_frame **frame_ref);
 715
 716 ao_poly
 717 ao_scheme_atom_get(ao_poly atom);
 718
 719 ao_poly
 720 ao_scheme_atom_set(ao_poly atom, ao_poly val);
 721
 722 ao_poly
 723 ao_scheme_atom_def(ao_poly atom, ao_poly val);
 724
 725 /* int */
 726 void
 727 ao_scheme_int_write(ao_poly i);
 728
 729 #ifdef AO_SCHEME_FEATURE_BIGINT
 730 int32_t
 731 ao_scheme_poly_integer(ao_poly p, bool *fail);
 732
 733 ao_poly
 734 ao_scheme_integer_poly(int32_t i);
 735
 736 static inline int
 737 ao_scheme_integer_typep(uint8_t t)
 738 {
 739         return (t == AO_SCHEME_INT) || (t == AO_SCHEME_BIGINT);
 740 }
 741
 742 void
 743 ao_scheme_bigint_write(ao_poly i);
 744
 745 extern const struct ao_scheme_type      ao_scheme_bigint_type;
 746
 747 #else
 748
 749 #define ao_scheme_poly_integer(a,b) ao_scheme_poly_int(a)
 750 #define ao_scheme_integer_poly ao_scheme_int_poly
 751
 752 static inline int
 753 ao_scheme_integer_typep(uint8_t t)
 754 {
 755         return (t == AO_SCHEME_INT);
 756 }
 757
 758 #endif /* AO_SCHEME_FEATURE_BIGINT */
 759
 760 /* vector */
 761
 762 void
 763 ao_scheme_vector_write(ao_poly v);
 764
 765 void
 766 ao_scheme_vector_display(ao_poly v);
 767
 768 struct ao_scheme_vector *
 769 ao_scheme_vector_alloc(uint16_t length, ao_poly fill);
 770
 771 ao_poly
 772 ao_scheme_vector_get(ao_poly v, ao_poly i);
 773
 774 ao_poly
 775 ao_scheme_vector_set(ao_poly v, ao_poly i, ao_poly p);
 776
 777 struct ao_scheme_vector *
 778 ao_scheme_list_to_vector(struct ao_scheme_cons *cons);
 779
 780 struct ao_scheme_cons *
 781 ao_scheme_vector_to_list(struct ao_scheme_vector *vector);
 782
 783 extern const struct ao_scheme_type      ao_scheme_vector_type;
 784
 785 /* prim */
 786 void (*ao_scheme_poly_write_func(ao_poly p))(ao_poly p);
 787 void (*ao_scheme_poly_display_func(ao_poly p))(ao_poly p);
 788
 789 static inline void
 790 ao_scheme_poly_write(ao_poly p) { (*ao_scheme_poly_write_func(p))(p); }
 791
 792 static inline void
 793 ao_scheme_poly_display(ao_poly p) { (*ao_scheme_poly_display_func(p))(p); }
 794
 795 int
 796 ao_scheme_poly_mark(ao_poly p, uint8_t note_cons);
 797
 798 /* returns 1 if the object has already been moved */
 799 int
 800 ao_scheme_poly_move(ao_poly *p, uint8_t note_cons);
 801
 802 /* eval */
 803
 804 void
 805 ao_scheme_eval_clear_globals(void);
 806
 807 int
 808 ao_scheme_eval_restart(void);
 809
 810 ao_poly
 811 ao_scheme_eval(ao_poly p);
 812
 813 ao_poly
 814 ao_scheme_set_cond(struct ao_scheme_cons *cons);
 815
 816 /* float */
 817 #ifdef AO_SCHEME_FEATURE_FLOAT
 818 extern const struct ao_scheme_type ao_scheme_float_type;
 819
 820 void
 821 ao_scheme_float_write(ao_poly p);
 822
 823 ao_poly
 824 ao_scheme_float_get(float value);
 825 #endif
 826
 827 #ifdef AO_SCHEME_FEATURE_FLOAT
 828 static inline uint8_t
 829 ao_scheme_number_typep(uint8_t t)
 830 {
 831         return ao_scheme_integer_typep(t) || (t == AO_SCHEME_FLOAT);
 832 }
 833 #else
 834 #define ao_scheme_number_typep ao_scheme_integer_typep
 835 #endif
 836
 837 /* builtin */
 838 void
 839 ao_scheme_builtin_write(ao_poly b);
 840
 841 extern const struct ao_scheme_type ao_scheme_builtin_type;
 842
 843 /* Check argument count */
 844 ao_poly
 845 ao_scheme_check_argc(ao_poly name, struct ao_scheme_cons *cons, int min, int max);
 846
 847 /* Check argument type */
 848 ao_poly
 849 ao_scheme_check_argt(ao_poly name, struct ao_scheme_cons *cons, int argc, int type, int nil_ok);
 850
 851 /* Fetch an arg (nil if off the end) */
 852 ao_poly
 853 ao_scheme_arg(struct ao_scheme_cons *cons, int argc);
 854
 855 char *
 856 ao_scheme_args_name(uint8_t args);
 857
 858 /* read */
 859 extern int                      ao_scheme_read_list;
 860 extern struct ao_scheme_cons    *ao_scheme_read_cons;
 861 extern struct ao_scheme_cons    *ao_scheme_read_cons_tail;
 862 extern struct ao_scheme_cons    *ao_scheme_read_stack;
 863
 864 ao_poly
 865 ao_scheme_read(void);
 866
 867 /* rep */
 868 ao_poly
 869 ao_scheme_read_eval_print(void);
 870
 871 /* frame */
 872 extern const struct ao_scheme_type ao_scheme_frame_type;
 873 extern const struct ao_scheme_type ao_scheme_frame_vals_type;
 874
 875 #define AO_SCHEME_FRAME_FREE    6
 876
 877 extern struct ao_scheme_frame   *ao_scheme_frame_free_list[AO_SCHEME_FRAME_FREE];
 878
 879 ao_poly
 880 ao_scheme_frame_mark(struct ao_scheme_frame *frame);
 881
 882 ao_poly *
 883 ao_scheme_frame_ref(struct ao_scheme_frame *frame, ao_poly atom);
 884
 885 struct ao_scheme_frame *
 886 ao_scheme_frame_new(int num);
 887
 888 void
 889 ao_scheme_frame_free(struct ao_scheme_frame *frame);
 890
 891 void
 892 ao_scheme_frame_bind(struct ao_scheme_frame *frame, int num, ao_poly atom, ao_poly val);
 893
 894 ao_poly
 895 ao_scheme_frame_add(struct ao_scheme_frame *frame, ao_poly atom, ao_poly val);
 896
 897 void
 898 ao_scheme_frame_write(ao_poly p);
 899
 900 void
 901 ao_scheme_frame_init(void);
 902
 903 /* lambda */
 904 extern const struct ao_scheme_type ao_scheme_lambda_type;
 905
 906 extern const char * const ao_scheme_state_names[];
 907
 908 struct ao_scheme_lambda *
 909 ao_scheme_lambda_new(ao_poly cons);
 910
 911 void
 912 ao_scheme_lambda_write(ao_poly lambda);
 913
 914 ao_poly
 915 ao_scheme_lambda_eval(void);
 916
 917 /* stack */
 918
 919 extern const struct ao_scheme_type ao_scheme_stack_type;
 920 extern struct ao_scheme_stack   *ao_scheme_stack;
 921 extern struct ao_scheme_stack   *ao_scheme_stack_free_list;
 922
 923 void
 924 ao_scheme_stack_reset(struct ao_scheme_stack *stack);
 925
 926 int
 927 ao_scheme_stack_push(void);
 928
 929 void
 930 ao_scheme_stack_pop(void);
 931
 932 void
 933 ao_scheme_stack_clear(void);
 934
 935 void
 936 ao_scheme_stack_write(ao_poly stack);
 937
 938 ao_poly
 939 ao_scheme_stack_eval(void);
 940
 941 /* error */
 942
 943 void
 944 ao_scheme_vprintf(const char *format, va_list args);
 945
 946 void
 947 ao_scheme_printf(const char *format, ...);
 948
 949 void
 950 ao_scheme_error_poly(const char *name, ao_poly poly, ao_poly last);
 951
 952 void
 953 ao_scheme_error_frame(int indent, const char *name, struct ao_scheme_frame *frame);
 954
 955 ao_poly
 956 ao_scheme_error(int error, const char *format, ...);
 957
 958 /* builtins */
 959
 960 #define AO_SCHEME_BUILTIN_DECLS
 961 #include "ao_scheme_builtin.h"
 962
 963 /* debugging macros */
 964
 965 #if DBG_EVAL || DBG_READ
 966 int ao_scheme_stack_depth;
 967 #endif
 968
 969 #if DBG_EVAL
 970 #define DBG_DO(a)       a
 971 #define DBG_INDENT()    do { int _s; for(_s = 0; _s < ao_scheme_stack_depth; _s++) printf("  "); } while(0)
 972 #define DBG_IN()        (++ao_scheme_stack_depth)
 973 #define DBG_OUT()       (--ao_scheme_stack_depth)
 974 #define DBG_RESET()     (ao_scheme_stack_depth = 0)
 975 #define DBG(...)        ao_scheme_printf(__VA_ARGS__)
 976 #define DBGI(...)       do { printf("%4d: ", __LINE__); DBG_INDENT(); DBG(__VA_ARGS__); } while (0)
 977 #define DBG_CONS(a)     ao_scheme_cons_write(ao_scheme_cons_poly(a))
 978 #define DBG_POLY(a)     ao_scheme_poly_write(a)
 979 #define OFFSET(a)       ((a) ? (int) ((uint8_t *) a - ao_scheme_pool) : -1)
 980 #define DBG_STACK()     ao_scheme_stack_write(ao_scheme_stack_poly(ao_scheme_stack))
 981 static inline void
 982 ao_scheme_frames_dump(void)
 983 {
 984         struct ao_scheme_stack *s;
 985         DBGI(".. current frame: "); DBG_POLY(ao_scheme_frame_poly(ao_scheme_frame_current)); DBG("\n");
 986         for (s = ao_scheme_stack; s; s = ao_scheme_poly_stack(s->prev)) {
 987                 DBGI(".. stack frame: "); DBG_POLY(s->frame); DBG("\n");
 988         }
 989 }
 990 #define DBG_FRAMES()    ao_scheme_frames_dump()
 991 #else
 992 #define DBG_DO(a)
 993 #define DBG_INDENT()
 994 #define DBG_IN()
 995 #define DBG_OUT()
 996 #define DBG(...)
 997 #define DBGI(...)
 998 #define DBG_CONS(a)
 999 #define DBG_POLY(a)
1000 #define DBG_RESET()
1001 #define DBG_STACK()
1002 #define DBG_FRAMES()
1003 #endif
1004
1005 #if DBG_READ
1006 #define RDBGI(...)      do { printf("%4d: ", __LINE__); DBG_INDENT(); ao_scheme_printf(__VA_ARGS__); } while (0)
1007 #define RDBG_IN()       (++ao_scheme_stack_depth)
1008 #define RDBG_OUT()      (--ao_scheme_stack_depth)
1009 #else
1010 #define RDBGI(...)
1011 #define RDBG_IN()
1012 #define RDBG_OUT()
1013 #endif
1014
1015 static inline int
1016 ao_scheme_mdbg_offset(void *a)
1017 {
1018         uint8_t         *u = a;
1019
1020         if (u == 0)
1021                 return -1;
1022
1023         if (ao_scheme_pool <= u && u < ao_scheme_pool + AO_SCHEME_POOL)
1024                 return u - ao_scheme_pool;
1025
1026 #ifndef AO_SCHEME_MAKE_CONST
1027         if (ao_scheme_const <= u && u < ao_scheme_const + AO_SCHEME_POOL_CONST)
1028                 return - (int) (u - ao_scheme_const);
1029 #endif
1030         return -2;
1031 }
1032
1033 #define MDBG_OFFSET(a)  ao_scheme_mdbg_offset(a)
1034
1035 #if DBG_MEM
1036
1037 #define DBG_MEM_START   1
1038
1039 #include <assert.h>
1040 extern int dbg_move_depth;
1041 #define MDBG_DUMP 1
1042
1043 extern int dbg_mem;
1044
1045 #define MDBG_DO(a)      a
1046 #define MDBG_MOVE(...) do { if (dbg_mem) { int d; for (d = 0; d < dbg_move_depth; d++) printf ("  "); printf(__VA_ARGS__); } } while (0)
1047 #define MDBG_MORE(...) do { if (dbg_mem) printf(__VA_ARGS__); } while (0)
1048 #define MDBG_MOVE_IN()  (dbg_move_depth++)
1049 #define MDBG_MOVE_OUT() (assert(--dbg_move_depth >= 0))
1050
1051 #else
1052
1053 #define MDBG_DO(a)
1054 #define MDBG_MOVE(...)
1055 #define MDBG_MORE(...)
1056 #define MDBG_MOVE_IN()
1057 #define MDBG_MOVE_OUT()
1058
1059 #endif
1060
1061 #endif /* _AO_SCHEME_H_ */