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 #define AO_SCHEME_BUILTIN_FEATURES
  27 #include "ao_scheme_builtin.h"
  28 #undef AO_SCHEME_BUILTIN_FEATURES
  29 #include <ao_scheme_os.h>
  30 #ifndef __BYTE_ORDER
  31 #include <endian.h>
  32 #endif
  33
  34 typedef uint16_t        ao_poly;
  35 typedef int16_t         ao_signed_poly;
  36
  37 #if AO_SCHEME_SAVE
  38
  39 struct ao_scheme_os_save {
  40         ao_poly         atoms;
  41         ao_poly         globals;
  42         uint16_t        const_checksum;
  43         uint16_t        const_checksum_inv;
  44 };
  45
  46 #define AO_SCHEME_POOL_EXTRA    (sizeof(struct ao_scheme_os_save))
  47 #define AO_SCHEME_POOL  ((int) (AO_SCHEME_POOL_TOTAL - AO_SCHEME_POOL_EXTRA))
  48
  49 int
  50 ao_scheme_os_save(void);
  51
  52 int
  53 ao_scheme_os_restore_save(struct ao_scheme_os_save *save, int offset);
  54
  55 int
  56 ao_scheme_os_restore(void);
  57
  58 #endif
  59
  60 #ifdef AO_SCHEME_MAKE_CONST
  61 #define AO_SCHEME_POOL_CONST    16384
  62 extern uint8_t ao_scheme_const[AO_SCHEME_POOL_CONST] __attribute__((aligned(4)));
  63 #define ao_scheme_pool ao_scheme_const
  64 #define AO_SCHEME_POOL AO_SCHEME_POOL_CONST
  65
  66 #define _atom(n) ao_scheme_atom_poly(ao_scheme_atom_intern((char *) n))
  67 #define _bool(v) ao_scheme_bool_poly(ao_scheme_bool_get(v))
  68
  69 #define _ao_scheme_bool_true    _bool(1)
  70 #define _ao_scheme_bool_false   _bool(0)
  71
  72 #define _ao_scheme_atom_eof     _atom("eof")
  73 #define _ao_scheme_atom_else    _atom("else")
  74
  75 #define AO_SCHEME_BUILTIN_ATOMS
  76 #include "ao_scheme_builtin.h"
  77
  78 #else
  79 #include "ao_scheme_const.h"
  80 #ifndef AO_SCHEME_POOL
  81 #define AO_SCHEME_POOL  3072
  82 #endif
  83 #ifndef AO_SCHEME_POOL_EXTRA
  84 #define AO_SCHEME_POOL_EXTRA 0
  85 #endif
  86 extern uint8_t          ao_scheme_pool[AO_SCHEME_POOL + AO_SCHEME_POOL_EXTRA] __attribute__((aligned(4)));
  87 #endif
  88
  89 /* Primitive types */
  90 #define AO_SCHEME_CONS          0
  91 #define AO_SCHEME_INT           1
  92 #define AO_SCHEME_STRING        2
  93 #define AO_SCHEME_OTHER         3
  94
  95 #define AO_SCHEME_TYPE_MASK     0x0003
  96 #define AO_SCHEME_TYPE_SHIFT    2
  97 #define AO_SCHEME_REF_MASK      0x7ffc
  98 #define AO_SCHEME_CONST         0x8000
  99
 100 /* These have a type value at the start of the struct */
 101 #define AO_SCHEME_ATOM          4
 102 #define AO_SCHEME_BUILTIN       5
 103 #define AO_SCHEME_FRAME         6
 104 #define AO_SCHEME_FRAME_VALS    7
 105 #define AO_SCHEME_LAMBDA        8
 106 #define AO_SCHEME_STACK         9
 107 #define AO_SCHEME_BOOL          10
 108 #ifdef AO_SCHEME_FEATURE_BIGINT
 109 #define AO_SCHEME_BIGINT        11
 110 #define _AO_SCHEME_BIGINT       AO_SCHEME_BIGINT
 111 #else
 112 #define _AO_SCHEME_BIGINT       AO_SCHEME_BOOL
 113 #endif
 114 #ifdef AO_SCHEME_FEATURE_FLOAT
 115 #define AO_SCHEME_FLOAT         (_AO_SCHEME_BIGINT + 1)
 116 #define _AO_SCHEME_FLOAT        AO_SCHEME_FLOAT
 117 #else
 118 #define _AO_SCHEME_FLOAT        _AO_SCHEME_BIGINT
 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_val {
 180         ao_poly         atom;
 181         ao_poly         val;
 182 };
 183
 184 struct ao_scheme_frame_vals {
 185         uint8_t                 type;
 186         uint8_t                 size;
 187         struct ao_scheme_val    vals[];
 188 };
 189
 190 struct ao_scheme_frame {
 191         uint8_t                 type;
 192         uint8_t                 num;
 193         ao_poly                 prev;
 194         ao_poly                 vals;
 195 };
 196
 197 struct ao_scheme_bool {
 198         uint8_t                 type;
 199         uint8_t                 value;
 200         uint16_t                pad;
 201 };
 202
 203
 204 #ifdef AO_SCHEME_FEATURE_FLOAT
 205 struct ao_scheme_float {
 206         uint8_t                 type;
 207         uint8_t                 pad1;
 208         uint16_t                pad2;
 209         float                   value;
 210 };
 211 #endif
 212
 213 #ifdef AO_SCHEME_FEATURE_VECTOR
 214 struct ao_scheme_vector {
 215         uint8_t                 type;
 216         uint8_t                 pad1;
 217         uint16_t                length;
 218         ao_poly                 vals[];
 219 };
 220 #endif
 221
 222 #define AO_SCHEME_MIN_INT       (-(1 << (15 - AO_SCHEME_TYPE_SHIFT)))
 223 #define AO_SCHEME_MAX_INT       ((1 << (15 - AO_SCHEME_TYPE_SHIFT)) - 1)
 224
 225 #ifdef AO_SCHEME_FEATURE_BIGINT
 226 struct ao_scheme_bigint {
 227         uint32_t                value;
 228 };
 229
 230 #define AO_SCHEME_MIN_BIGINT    (-(1 << 24))
 231 #define AO_SCHEME_MAX_BIGINT    ((1 << 24) - 1)
 232
 233 #if __BYTE_ORDER == __LITTLE_ENDIAN
 234
 235 static inline uint32_t
 236 ao_scheme_int_bigint(int32_t i) {
 237         return AO_SCHEME_BIGINT | (i << 8);
 238 }
 239 static inline int32_t
 240 ao_scheme_bigint_int(uint32_t bi) {
 241         return (int32_t) bi >> 8;
 242 }
 243 #else
 244 static inline uint32_t
 245 ao_scheme_int_bigint(int32_t i) {
 246         return (uint32_t) (i & 0xffffff) | (AO_SCHEME_BIGINT << 24);
 247 }
 248 static inlint int32_t
 249 ao_scheme_bigint_int(uint32_t bi) {
 250         return (int32_t) (bi << 8) >> 8;
 251 }
 252
 253 #endif  /* __BYTE_ORDER */
 254 #endif  /* AO_SCHEME_FEATURE_BIGINT */
 255
 256 #define AO_SCHEME_NOT_INTEGER   0x7fffffff
 257
 258 /* Set on type when the frame escapes the lambda */
 259 #define AO_SCHEME_FRAME_MARK    0x80
 260 #define AO_SCHEME_FRAME_PRINT   0x40
 261
 262 static inline int ao_scheme_frame_marked(struct ao_scheme_frame *f) {
 263         return f->type & AO_SCHEME_FRAME_MARK;
 264 }
 265
 266 static inline struct ao_scheme_frame *
 267 ao_scheme_poly_frame(ao_poly poly) {
 268         return ao_scheme_ref(poly);
 269 }
 270
 271 static inline ao_poly
 272 ao_scheme_frame_poly(struct ao_scheme_frame *frame) {
 273         return ao_scheme_poly(frame, AO_SCHEME_OTHER);
 274 }
 275
 276 static inline struct ao_scheme_frame_vals *
 277 ao_scheme_poly_frame_vals(ao_poly poly) {
 278         return ao_scheme_ref(poly);
 279 }
 280
 281 static inline ao_poly
 282 ao_scheme_frame_vals_poly(struct ao_scheme_frame_vals *vals) {
 283         return ao_scheme_poly(vals, AO_SCHEME_OTHER);
 284 }
 285
 286 enum eval_state {
 287         eval_sexpr,             /* Evaluate an sexpr */
 288         eval_val,               /* Value computed */
 289         eval_formal,            /* Formal computed */
 290         eval_exec,              /* Start a lambda evaluation */
 291         eval_apply,             /* Execute apply */
 292         eval_cond,              /* Start next cond clause */
 293         eval_cond_test,         /* Check cond condition */
 294         eval_begin,             /* Start next begin entry */
 295         eval_while,             /* Start while condition */
 296         eval_while_test,        /* Check while condition */
 297         eval_macro,             /* Finished with macro generation */
 298 };
 299
 300 struct ao_scheme_stack {
 301         uint8_t                 type;           /* AO_SCHEME_STACK */
 302         uint8_t                 state;          /* enum eval_state */
 303         ao_poly                 prev;           /* previous stack frame */
 304         ao_poly                 sexprs;         /* expressions to evaluate */
 305         ao_poly                 values;         /* values computed */
 306         ao_poly                 values_tail;    /* end of the values list for easy appending */
 307         ao_poly                 frame;          /* current lookup frame */
 308         ao_poly                 list;           /* most recent function call */
 309 };
 310
 311 #define AO_SCHEME_STACK_MARK    0x80    /* set on type when a reference has been taken */
 312 #define AO_SCHEME_STACK_PRINT   0x40    /* stack is being printed */
 313
 314 static inline int ao_scheme_stack_marked(struct ao_scheme_stack *s) {
 315         return s->type & AO_SCHEME_STACK_MARK;
 316 }
 317
 318 static inline void ao_scheme_stack_mark(struct ao_scheme_stack *s) {
 319         s->type |= AO_SCHEME_STACK_MARK;
 320 }
 321
 322 static inline struct ao_scheme_stack *
 323 ao_scheme_poly_stack(ao_poly p)
 324 {
 325         return ao_scheme_ref(p);
 326 }
 327
 328 static inline ao_poly
 329 ao_scheme_stack_poly(struct ao_scheme_stack *stack)
 330 {
 331         return ao_scheme_poly(stack, AO_SCHEME_OTHER);
 332 }
 333
 334 extern ao_poly                  ao_scheme_v;
 335
 336 #define AO_SCHEME_FUNC_LAMBDA           0
 337 #define AO_SCHEME_FUNC_NLAMBDA          1
 338 #define AO_SCHEME_FUNC_MACRO            2
 339
 340 #define AO_SCHEME_FUNC_FREE_ARGS        0x80
 341 #define AO_SCHEME_FUNC_MASK             0x7f
 342
 343 #define AO_SCHEME_FUNC_F_LAMBDA         (AO_SCHEME_FUNC_FREE_ARGS | AO_SCHEME_FUNC_LAMBDA)
 344 #define AO_SCHEME_FUNC_F_NLAMBDA        (AO_SCHEME_FUNC_FREE_ARGS | AO_SCHEME_FUNC_NLAMBDA)
 345 #define AO_SCHEME_FUNC_F_MACRO          (AO_SCHEME_FUNC_FREE_ARGS | AO_SCHEME_FUNC_MACRO)
 346
 347 struct ao_scheme_builtin {
 348         uint8_t         type;
 349         uint8_t         args;
 350         uint16_t        func;
 351 };
 352
 353 #define AO_SCHEME_BUILTIN_ID
 354 #include "ao_scheme_builtin.h"
 355
 356 typedef ao_poly (*ao_scheme_func_t)(struct ao_scheme_cons *cons);
 357
 358 extern const ao_scheme_func_t   ao_scheme_builtins[];
 359
 360 static inline ao_scheme_func_t
 361 ao_scheme_func(struct ao_scheme_builtin *b)
 362 {
 363         return ao_scheme_builtins[b->func];
 364 }
 365
 366 struct ao_scheme_lambda {
 367         uint8_t         type;
 368         uint8_t         args;
 369         ao_poly         code;
 370         ao_poly         frame;
 371 };
 372
 373 static inline struct ao_scheme_lambda *
 374 ao_scheme_poly_lambda(ao_poly poly)
 375 {
 376         return ao_scheme_ref(poly);
 377 }
 378
 379 static inline ao_poly
 380 ao_scheme_lambda_poly(struct ao_scheme_lambda *lambda)
 381 {
 382         return ao_scheme_poly(lambda, AO_SCHEME_OTHER);
 383 }
 384
 385 static inline void *
 386 ao_scheme_poly_other(ao_poly poly) {
 387         return ao_scheme_ref(poly);
 388 }
 389
 390 static inline uint8_t
 391 ao_scheme_other_type(void *other) {
 392 #if DBG_MEM
 393         if ((*((uint8_t *) other) & AO_SCHEME_OTHER_TYPE_MASK) >= AO_SCHEME_NUM_TYPE)
 394                 ao_scheme_abort();
 395 #endif
 396         return *((uint8_t *) other) & AO_SCHEME_OTHER_TYPE_MASK;
 397 }
 398
 399 static inline ao_poly
 400 ao_scheme_other_poly(const void *other)
 401 {
 402         return ao_scheme_poly(other, AO_SCHEME_OTHER);
 403 }
 404
 405 static inline int
 406 ao_scheme_size_round(int size)
 407 {
 408         return (size + 3) & ~3;
 409 }
 410
 411 static inline int
 412 ao_scheme_size(const struct ao_scheme_type *type, void *addr)
 413 {
 414         return ao_scheme_size_round(type->size(addr));
 415 }
 416
 417 #define AO_SCHEME_OTHER_POLY(other) ((ao_poly)(other) + AO_SCHEME_OTHER)
 418
 419 static inline int ao_scheme_poly_base_type(ao_poly poly) {
 420         return poly & AO_SCHEME_TYPE_MASK;
 421 }
 422
 423 static inline int ao_scheme_poly_type(ao_poly poly) {
 424         int     type = poly & AO_SCHEME_TYPE_MASK;
 425         if (type == AO_SCHEME_OTHER)
 426                 return ao_scheme_other_type(ao_scheme_poly_other(poly));
 427         return type;
 428 }
 429
 430 static inline int
 431 ao_scheme_is_cons(ao_poly poly) {
 432         return (ao_scheme_poly_base_type(poly) == AO_SCHEME_CONS);
 433 }
 434
 435 static inline int
 436 ao_scheme_is_pair(ao_poly poly) {
 437         return poly != AO_SCHEME_NIL && (ao_scheme_poly_base_type(poly) == AO_SCHEME_CONS);
 438 }
 439
 440 static inline struct ao_scheme_cons *
 441 ao_scheme_poly_cons(ao_poly poly)
 442 {
 443         return ao_scheme_ref(poly);
 444 }
 445
 446 static inline ao_poly
 447 ao_scheme_cons_poly(struct ao_scheme_cons *cons)
 448 {
 449         return ao_scheme_poly(cons, AO_SCHEME_CONS);
 450 }
 451
 452 static inline int32_t
 453 ao_scheme_poly_int(ao_poly poly)
 454 {
 455         return (int32_t) ((ao_signed_poly) poly >> AO_SCHEME_TYPE_SHIFT);
 456 }
 457
 458 static inline ao_poly
 459 ao_scheme_int_poly(int32_t i)
 460 {
 461         return ((ao_poly) i << 2) | AO_SCHEME_INT;
 462 }
 463
 464 #ifdef AO_SCHEME_FEATURE_BIGINT
 465 static inline struct ao_scheme_bigint *
 466 ao_scheme_poly_bigint(ao_poly poly)
 467 {
 468         return ao_scheme_ref(poly);
 469 }
 470
 471 static inline ao_poly
 472 ao_scheme_bigint_poly(struct ao_scheme_bigint *bi)
 473 {
 474         return ao_scheme_poly(bi, AO_SCHEME_OTHER);
 475 }
 476 #endif /* AO_SCHEME_FEATURE_BIGINT */
 477
 478 static inline char *
 479 ao_scheme_poly_string(ao_poly poly)
 480 {
 481         return ao_scheme_ref(poly);
 482 }
 483
 484 static inline ao_poly
 485 ao_scheme_string_poly(char *s)
 486 {
 487         return ao_scheme_poly(s, AO_SCHEME_STRING);
 488 }
 489
 490 static inline struct ao_scheme_atom *
 491 ao_scheme_poly_atom(ao_poly poly)
 492 {
 493         return ao_scheme_ref(poly);
 494 }
 495
 496 static inline ao_poly
 497 ao_scheme_atom_poly(struct ao_scheme_atom *a)
 498 {
 499         return ao_scheme_poly(a, AO_SCHEME_OTHER);
 500 }
 501
 502 static inline struct ao_scheme_builtin *
 503 ao_scheme_poly_builtin(ao_poly poly)
 504 {
 505         return ao_scheme_ref(poly);
 506 }
 507
 508 static inline ao_poly
 509 ao_scheme_builtin_poly(struct ao_scheme_builtin *b)
 510 {
 511         return ao_scheme_poly(b, AO_SCHEME_OTHER);
 512 }
 513
 514 static inline ao_poly
 515 ao_scheme_bool_poly(struct ao_scheme_bool *b)
 516 {
 517         return ao_scheme_poly(b, AO_SCHEME_OTHER);
 518 }
 519
 520 static inline struct ao_scheme_bool *
 521 ao_scheme_poly_bool(ao_poly poly)
 522 {
 523         return ao_scheme_ref(poly);
 524 }
 525
 526 #ifdef AO_SCHEME_FEATURE_FLOAT
 527 static inline ao_poly
 528 ao_scheme_float_poly(struct ao_scheme_float *f)
 529 {
 530         return ao_scheme_poly(f, AO_SCHEME_OTHER);
 531 }
 532
 533 static inline struct ao_scheme_float *
 534 ao_scheme_poly_float(ao_poly poly)
 535 {
 536         return ao_scheme_ref(poly);
 537 }
 538
 539 float
 540 ao_scheme_poly_number(ao_poly p);
 541 #endif
 542
 543 #ifdef AO_SCHEME_FEATURE_VECTOR
 544 static inline ao_poly
 545 ao_scheme_vector_poly(struct ao_scheme_vector *v)
 546 {
 547         return ao_scheme_poly(v, AO_SCHEME_OTHER);
 548 }
 549
 550 static inline struct ao_scheme_vector *
 551 ao_scheme_poly_vector(ao_poly poly)
 552 {
 553         return ao_scheme_ref(poly);
 554 }
 555 #endif
 556
 557 /* memory functions */
 558
 559 extern uint64_t ao_scheme_collects[2];
 560 extern uint64_t ao_scheme_freed[2];
 561 extern uint64_t ao_scheme_loops[2];
 562
 563 /* returns 1 if the object was already marked */
 564 int
 565 ao_scheme_mark(const struct ao_scheme_type *type, void *addr);
 566
 567 /* returns 1 if the object was already marked */
 568 int
 569 ao_scheme_mark_memory(const struct ao_scheme_type *type, void *addr);
 570
 571 void *
 572 ao_scheme_move_map(void *addr);
 573
 574 /* returns 1 if the object was already moved */
 575 int
 576 ao_scheme_move(const struct ao_scheme_type *type, void **ref);
 577
 578 /* returns 1 if the object was already moved */
 579 int
 580 ao_scheme_move_memory(const struct ao_scheme_type *type, void **ref);
 581
 582 void *
 583 ao_scheme_alloc(int size);
 584
 585 #define AO_SCHEME_COLLECT_FULL          1
 586 #define AO_SCHEME_COLLECT_INCREMENTAL   0
 587
 588 int
 589 ao_scheme_collect(uint8_t style);
 590
 591 #if DBG_FREE_CONS
 592 void
 593 ao_scheme_cons_check(struct ao_scheme_cons *cons);
 594 #endif
 595
 596 void
 597 ao_scheme_cons_stash(int id, struct ao_scheme_cons *cons);
 598
 599 struct ao_scheme_cons *
 600 ao_scheme_cons_fetch(int id);
 601
 602 void
 603 ao_scheme_poly_stash(int id, ao_poly poly);
 604
 605 ao_poly
 606 ao_scheme_poly_fetch(int id);
 607
 608 void
 609 ao_scheme_string_stash(int id, char *string);
 610
 611 char *
 612 ao_scheme_string_fetch(int id);
 613
 614 static inline void
 615 ao_scheme_stack_stash(int id, struct ao_scheme_stack *stack) {
 616         ao_scheme_poly_stash(id, ao_scheme_stack_poly(stack));
 617 }
 618
 619 static inline struct ao_scheme_stack *
 620 ao_scheme_stack_fetch(int id) {
 621         return ao_scheme_poly_stack(ao_scheme_poly_fetch(id));
 622 }
 623
 624 void
 625 ao_scheme_frame_stash(int id, struct ao_scheme_frame *frame);
 626
 627 struct ao_scheme_frame *
 628 ao_scheme_frame_fetch(int id);
 629
 630 /* bool */
 631
 632 extern const struct ao_scheme_type ao_scheme_bool_type;
 633
 634 void
 635 ao_scheme_bool_write(ao_poly v);
 636
 637 #ifdef AO_SCHEME_MAKE_CONST
 638 struct ao_scheme_bool   *ao_scheme_true, *ao_scheme_false;
 639
 640 struct ao_scheme_bool *
 641 ao_scheme_bool_get(uint8_t value);
 642 #endif
 643
 644 /* cons */
 645 extern const struct ao_scheme_type ao_scheme_cons_type;
 646
 647 struct ao_scheme_cons *
 648 ao_scheme_cons_cons(ao_poly car, ao_poly cdr);
 649
 650 /* Return a cons or NULL for a proper list, else error */
 651 struct ao_scheme_cons *
 652 ao_scheme_cons_cdr(struct ao_scheme_cons *cons);
 653
 654 ao_poly
 655 ao_scheme__cons(ao_poly car, ao_poly cdr);
 656
 657 extern struct ao_scheme_cons *ao_scheme_cons_free_list;
 658
 659 void
 660 ao_scheme_cons_free(struct ao_scheme_cons *cons);
 661
 662 void
 663 ao_scheme_cons_write(ao_poly);
 664
 665 void
 666 ao_scheme_cons_display(ao_poly);
 667
 668 int
 669 ao_scheme_cons_length(struct ao_scheme_cons *cons);
 670
 671 struct ao_scheme_cons *
 672 ao_scheme_cons_copy(struct ao_scheme_cons *cons);
 673
 674 /* string */
 675 extern const struct ao_scheme_type ao_scheme_string_type;
 676
 677 char *
 678 ao_scheme_string_copy(char *a);
 679
 680 char *
 681 ao_scheme_string_cat(char *a, char *b);
 682
 683 ao_poly
 684 ao_scheme_string_pack(struct ao_scheme_cons *cons);
 685
 686 ao_poly
 687 ao_scheme_string_unpack(char *a);
 688
 689 void
 690 ao_scheme_string_write(ao_poly s);
 691
 692 void
 693 ao_scheme_string_display(ao_poly s);
 694
 695 /* atom */
 696 extern const struct ao_scheme_type ao_scheme_atom_type;
 697
 698 extern struct ao_scheme_atom    *ao_scheme_atoms;
 699 extern struct ao_scheme_frame   *ao_scheme_frame_global;
 700 extern struct ao_scheme_frame   *ao_scheme_frame_current;
 701
 702 void
 703 ao_scheme_atom_write(ao_poly a);
 704
 705 struct ao_scheme_atom *
 706 ao_scheme_atom_intern(char *name);
 707
 708 ao_poly *
 709 ao_scheme_atom_ref(ao_poly atom, struct ao_scheme_frame **frame_ref);
 710
 711 ao_poly
 712 ao_scheme_atom_get(ao_poly atom);
 713
 714 ao_poly
 715 ao_scheme_atom_set(ao_poly atom, ao_poly val);
 716
 717 ao_poly
 718 ao_scheme_atom_def(ao_poly atom, ao_poly val);
 719
 720 /* int */
 721 void
 722 ao_scheme_int_write(ao_poly i);
 723
 724 #ifdef AO_SCHEME_FEATURE_BIGINT
 725 int32_t
 726 ao_scheme_poly_integer(ao_poly p);
 727
 728 ao_poly
 729 ao_scheme_integer_poly(int32_t i);
 730
 731 static inline int
 732 ao_scheme_integer_typep(uint8_t t)
 733 {
 734         return (t == AO_SCHEME_INT) || (t == AO_SCHEME_BIGINT);
 735 }
 736
 737 void
 738 ao_scheme_bigint_write(ao_poly i);
 739
 740 extern const struct ao_scheme_type      ao_scheme_bigint_type;
 741
 742 #else
 743
 744 #define ao_scheme_poly_integer ao_scheme_poly_int
 745 #define ao_scheme_integer_poly ao_scheme_int_poly
 746
 747 static inline int
 748 ao_scheme_integer_typep(uint8_t t)
 749 {
 750         return (t == AO_SCHEME_INT);
 751 }
 752
 753 #endif /* AO_SCHEME_FEATURE_BIGINT */
 754
 755 /* vector */
 756
 757 void
 758 ao_scheme_vector_write(ao_poly v);
 759
 760 void
 761 ao_scheme_vector_display(ao_poly v);
 762
 763 struct ao_scheme_vector *
 764 ao_scheme_vector_alloc(uint16_t length, ao_poly fill);
 765
 766 ao_poly
 767 ao_scheme_vector_get(ao_poly v, ao_poly i);
 768
 769 ao_poly
 770 ao_scheme_vector_set(ao_poly v, ao_poly i, ao_poly p);
 771
 772 struct ao_scheme_vector *
 773 ao_scheme_list_to_vector(struct ao_scheme_cons *cons);
 774
 775 struct ao_scheme_cons *
 776 ao_scheme_vector_to_list(struct ao_scheme_vector *vector);
 777
 778 extern const struct ao_scheme_type      ao_scheme_vector_type;
 779
 780 /* prim */
 781 void (*ao_scheme_poly_write_func(ao_poly p))(ao_poly p);
 782 void (*ao_scheme_poly_display_func(ao_poly p))(ao_poly p);
 783
 784 static inline void
 785 ao_scheme_poly_write(ao_poly p) { (*ao_scheme_poly_write_func(p))(p); }
 786
 787 static inline void
 788 ao_scheme_poly_display(ao_poly p) { (*ao_scheme_poly_display_func(p))(p); }
 789
 790 int
 791 ao_scheme_poly_mark(ao_poly p, uint8_t note_cons);
 792
 793 /* returns 1 if the object has already been moved */
 794 int
 795 ao_scheme_poly_move(ao_poly *p, uint8_t note_cons);
 796
 797 /* eval */
 798
 799 void
 800 ao_scheme_eval_clear_globals(void);
 801
 802 int
 803 ao_scheme_eval_restart(void);
 804
 805 ao_poly
 806 ao_scheme_eval(ao_poly p);
 807
 808 ao_poly
 809 ao_scheme_set_cond(struct ao_scheme_cons *cons);
 810
 811 /* float */
 812 #ifdef AO_SCHEME_FEATURE_FLOAT
 813 extern const struct ao_scheme_type ao_scheme_float_type;
 814
 815 void
 816 ao_scheme_float_write(ao_poly p);
 817
 818 ao_poly
 819 ao_scheme_float_get(float value);
 820 #endif
 821
 822 #ifdef AO_SCHEME_FEATURE_FLOAT
 823 static inline uint8_t
 824 ao_scheme_number_typep(uint8_t t)
 825 {
 826         return ao_scheme_integer_typep(t) || (t == AO_SCHEME_FLOAT);
 827 }
 828
 829 float
 830 ao_scheme_poly_number(ao_poly p);
 831 #else
 832 #define ao_scheme_number_typep ao_scheme_integer_typep
 833 #define ao_scheme_poly_number ao_scheme_poly_integer
 834 #endif
 835
 836 /* builtin */
 837 void
 838 ao_scheme_builtin_write(ao_poly b);
 839
 840 extern const struct ao_scheme_type ao_scheme_builtin_type;
 841
 842 /* Check argument count */
 843 ao_poly
 844 ao_scheme_check_argc(ao_poly name, struct ao_scheme_cons *cons, int min, int max);
 845
 846 /* Check argument type */
 847 ao_poly
 848 ao_scheme_check_argt(ao_poly name, struct ao_scheme_cons *cons, int argc, int type, int nil_ok);
 849
 850 /* Fetch an arg (nil if off the end) */
 851 ao_poly
 852 ao_scheme_arg(struct ao_scheme_cons *cons, int argc);
 853
 854 char *
 855 ao_scheme_args_name(uint8_t args);
 856
 857 /* read */
 858 extern int                      ao_scheme_read_list;
 859 extern struct ao_scheme_cons    *ao_scheme_read_cons;
 860 extern struct ao_scheme_cons    *ao_scheme_read_cons_tail;
 861 extern struct ao_scheme_cons    *ao_scheme_read_stack;
 862
 863 ao_poly
 864 ao_scheme_read(void);
 865
 866 /* rep */
 867 ao_poly
 868 ao_scheme_read_eval_print(void);
 869
 870 /* frame */
 871 extern const struct ao_scheme_type ao_scheme_frame_type;
 872 extern const struct ao_scheme_type ao_scheme_frame_vals_type;
 873
 874 #define AO_SCHEME_FRAME_FREE    6
 875
 876 extern struct ao_scheme_frame   *ao_scheme_frame_free_list[AO_SCHEME_FRAME_FREE];
 877
 878 ao_poly
 879 ao_scheme_frame_mark(struct ao_scheme_frame *frame);
 880
 881 ao_poly *
 882 ao_scheme_frame_ref(struct ao_scheme_frame *frame, ao_poly atom);
 883
 884 struct ao_scheme_frame *
 885 ao_scheme_frame_new(int num);
 886
 887 void
 888 ao_scheme_frame_free(struct ao_scheme_frame *frame);
 889
 890 void
 891 ao_scheme_frame_bind(struct ao_scheme_frame *frame, int num, ao_poly atom, ao_poly val);
 892
 893 ao_poly
 894 ao_scheme_frame_add(struct ao_scheme_frame *frame, ao_poly atom, ao_poly val);
 895
 896 void
 897 ao_scheme_frame_write(ao_poly p);
 898
 899 void
 900 ao_scheme_frame_init(void);
 901
 902 /* lambda */
 903 extern const struct ao_scheme_type ao_scheme_lambda_type;
 904
 905 extern const char * const ao_scheme_state_names[];
 906
 907 struct ao_scheme_lambda *
 908 ao_scheme_lambda_new(ao_poly cons);
 909
 910 void
 911 ao_scheme_lambda_write(ao_poly lambda);
 912
 913 ao_poly
 914 ao_scheme_lambda_eval(void);
 915
 916 /* stack */
 917
 918 extern const struct ao_scheme_type ao_scheme_stack_type;
 919 extern struct ao_scheme_stack   *ao_scheme_stack;
 920 extern struct ao_scheme_stack   *ao_scheme_stack_free_list;
 921
 922 void
 923 ao_scheme_stack_reset(struct ao_scheme_stack *stack);
 924
 925 int
 926 ao_scheme_stack_push(void);
 927
 928 void
 929 ao_scheme_stack_pop(void);
 930
 931 void
 932 ao_scheme_stack_clear(void);
 933
 934 void
 935 ao_scheme_stack_write(ao_poly stack);
 936
 937 ao_poly
 938 ao_scheme_stack_eval(void);
 939
 940 /* error */
 941
 942 void
 943 ao_scheme_vprintf(const char *format, va_list args);
 944
 945 void
 946 ao_scheme_printf(const char *format, ...);
 947
 948 void
 949 ao_scheme_error_poly(const char *name, ao_poly poly, ao_poly last);
 950
 951 void
 952 ao_scheme_error_frame(int indent, const char *name, struct ao_scheme_frame *frame);
 953
 954 ao_poly
 955 ao_scheme_error(int error, const char *format, ...);
 956
 957 /* builtins */
 958
 959 #define AO_SCHEME_BUILTIN_DECLS
 960 #include "ao_scheme_builtin.h"
 961
 962 /* debugging macros */
 963
 964 #if DBG_EVAL || DBG_READ || DBG_MEM
 965 #define DBG_CODE        1
 966 int ao_scheme_stack_depth;
 967 #define DBG_DO(a)       a
 968 #define DBG_INDENT()    do { int _s; for(_s = 0; _s < ao_scheme_stack_depth; _s++) printf("  "); } while(0)
 969 #define DBG_IN()        (++ao_scheme_stack_depth)
 970 #define DBG_OUT()       (--ao_scheme_stack_depth)
 971 #define DBG_RESET()     (ao_scheme_stack_depth = 0)
 972 #define DBG(...)        ao_scheme_printf(__VA_ARGS__)
 973 #define DBGI(...)       do { printf("%4d: ", __LINE__); DBG_INDENT(); DBG(__VA_ARGS__); } while (0)
 974 #define DBG_CONS(a)     ao_scheme_cons_write(ao_scheme_cons_poly(a))
 975 #define DBG_POLY(a)     ao_scheme_poly_write(a)
 976 #define OFFSET(a)       ((a) ? (int) ((uint8_t *) a - ao_scheme_pool) : -1)
 977 #define DBG_STACK()     ao_scheme_stack_write(ao_scheme_stack_poly(ao_scheme_stack))
 978 static inline void
 979 ao_scheme_frames_dump(void)
 980 {
 981         struct ao_scheme_stack *s;
 982         DBGI(".. current frame: "); DBG_POLY(ao_scheme_frame_poly(ao_scheme_frame_current)); DBG("\n");
 983         for (s = ao_scheme_stack; s; s = ao_scheme_poly_stack(s->prev)) {
 984                 DBGI(".. stack frame: "); DBG_POLY(s->frame); DBG("\n");
 985         }
 986 }
 987 #define DBG_FRAMES()    ao_scheme_frames_dump()
 988 #else
 989 #define DBG_DO(a)
 990 #define DBG_INDENT()
 991 #define DBG_IN()
 992 #define DBG_OUT()
 993 #define DBG(...)
 994 #define DBGI(...)
 995 #define DBG_CONS(a)
 996 #define DBG_POLY(a)
 997 #define DBG_RESET()
 998 #define DBG_STACK()
 999 #define DBG_FRAMES()
1000 #endif
1001
1002 #if DBG_READ
1003 #define RDBGI(...)      DBGI(__VA_ARGS__)
1004 #define RDBG_IN()       DBG_IN()
1005 #define RDBG_OUT()      DBG_OUT()
1006 #else
1007 #define RDBGI(...)
1008 #define RDBG_IN()
1009 #define RDBG_OUT()
1010 #endif
1011
1012 #define DBG_MEM_START   1
1013
1014 #if DBG_MEM
1015
1016 #include <assert.h>
1017 extern int dbg_move_depth;
1018 #define MDBG_DUMP 1
1019 #define MDBG_OFFSET(a)  ((a) ? (int) ((uint8_t *) (a) - ao_scheme_pool) : -1)
1020
1021 extern int dbg_mem;
1022
1023 #define MDBG_DO(a)      DBG_DO(a)
1024 #define MDBG_MOVE(...) do { if (dbg_mem) { int d; for (d = 0; d < dbg_move_depth; d++) printf ("  "); printf(__VA_ARGS__); } } while (0)
1025 #define MDBG_MORE(...) do { if (dbg_mem) printf(__VA_ARGS__); } while (0)
1026 #define MDBG_MOVE_IN()  (dbg_move_depth++)
1027 #define MDBG_MOVE_OUT() (assert(--dbg_move_depth >= 0))
1028
1029 #else
1030
1031 #define MDBG_DO(a)
1032 #define MDBG_MOVE(...)
1033 #define MDBG_MORE(...)
1034 #define MDBG_MOVE_IN()
1035 #define MDBG_MOVE_OUT()
1036
1037 #endif
1038
1039 #endif /* _AO_SCHEME_H_ */