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