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 #ifndef AO_SCHEME_POOL_TOTAL
  47 #error Must define AO_SCHEME_POOL_TOTAL for AO_SCHEME_SAVE
  48 #endif
  49
  50 #define AO_SCHEME_POOL_EXTRA    (sizeof(struct ao_scheme_os_save))
  51 #define AO_SCHEME_POOL  ((int) (AO_SCHEME_POOL_TOTAL - AO_SCHEME_POOL_EXTRA))
  52
  53 int
  54 ao_scheme_os_save(void);
  55
  56 int
  57 ao_scheme_os_restore_save(struct ao_scheme_os_save *save, int offset);
  58
  59 int
  60 ao_scheme_os_restore(void);
  61
  62 #endif
  63
  64 #ifdef AO_SCHEME_MAKE_CONST
  65 #define AO_SCHEME_POOL_CONST    16384
  66 extern uint8_t ao_scheme_const[AO_SCHEME_POOL_CONST] __attribute__((aligned(4)));
  67 #define ao_scheme_pool ao_scheme_const
  68 #define AO_SCHEME_POOL AO_SCHEME_POOL_CONST
  69
  70 #define _atom(n) ao_scheme_atom_poly(ao_scheme_atom_intern((char *) n))
  71 #define _bool(v) ao_scheme_bool_poly(ao_scheme_bool_get(v))
  72
  73 #define _ao_scheme_bool_true    _bool(1)
  74 #define _ao_scheme_bool_false   _bool(0)
  75
  76 #define _ao_scheme_atom_eof     _atom("eof")
  77 #define _ao_scheme_atom_else    _atom("else")
  78
  79 #define AO_SCHEME_BUILTIN_ATOMS
  80 #include "ao_scheme_builtin.h"
  81
  82 #else
  83 #include "ao_scheme_const.h"
  84 #ifndef AO_SCHEME_POOL
  85 #error Must define AO_SCHEME_POOL
  86 #endif
  87 #ifndef AO_SCHEME_POOL_EXTRA
  88 #define AO_SCHEME_POOL_EXTRA 0
  89 #endif
  90 extern uint8_t          ao_scheme_pool[AO_SCHEME_POOL + AO_SCHEME_POOL_EXTRA] __attribute__((aligned(4)));
  91 #endif
  92
  93 /* Primitive types */
  94 #define AO_SCHEME_CONS          0
  95 #define AO_SCHEME_INT           1
  96 #define AO_SCHEME_STRING        2
  97 #define AO_SCHEME_OTHER         3
  98
  99 #define AO_SCHEME_TYPE_MASK     0x0003
 100 #define AO_SCHEME_TYPE_SHIFT    2
 101 #define AO_SCHEME_REF_MASK      0x7ffc
 102 #define AO_SCHEME_CONST         0x8000
 103
 104 /* These have a type value at the start of the struct */
 105 #define AO_SCHEME_ATOM          4
 106 #define AO_SCHEME_BUILTIN       5
 107 #define AO_SCHEME_FRAME         6
 108 #define AO_SCHEME_FRAME_VALS    7
 109 #define AO_SCHEME_LAMBDA        8
 110 #define AO_SCHEME_STACK         9
 111 #define AO_SCHEME_BOOL          10
 112 #ifdef AO_SCHEME_FEATURE_BIGINT
 113 #define AO_SCHEME_BIGINT        11
 114 #define _AO_SCHEME_BIGINT       AO_SCHEME_BIGINT
 115 #else
 116 #define _AO_SCHEME_BIGINT       AO_SCHEME_BOOL
 117 #endif
 118 #ifdef AO_SCHEME_FEATURE_FLOAT
 119 #define AO_SCHEME_FLOAT         (_AO_SCHEME_BIGINT + 1)
 120 #define _AO_SCHEME_FLOAT        AO_SCHEME_FLOAT
 121 #else
 122 #define _AO_SCHEME_FLOAT        _AO_SCHEME_BIGINT
 123 #endif
 124 #ifdef AO_SCHEME_FEATURE_VECTOR
 125 #define AO_SCHEME_VECTOR        13
 126 #define _AO_SCHEME_VECTOR       AO_SCHEME_VECTOR
 127 #else
 128 #define _AO_SCHEME_VECTOR       _AO_SCHEME_FLOAT
 129 #endif
 130 #define AO_SCHEME_NUM_TYPE      (_AO_SCHEME_VECTOR+1)
 131
 132 /* Leave two bits for types to use as they please */
 133 #define AO_SCHEME_OTHER_TYPE_MASK       0x3f
 134
 135 #define AO_SCHEME_NIL   0
 136
 137 extern uint16_t         ao_scheme_top;
 138
 139 #define AO_SCHEME_OOM                   0x01
 140 #define AO_SCHEME_DIVIDE_BY_ZERO        0x02
 141 #define AO_SCHEME_INVALID               0x04
 142 #define AO_SCHEME_UNDEFINED             0x08
 143 #define AO_SCHEME_REDEFINED             0x10
 144 #define AO_SCHEME_EOF                   0x20
 145 #define AO_SCHEME_EXIT                  0x40
 146
 147 extern uint8_t          ao_scheme_exception;
 148
 149 static inline int
 150 ao_scheme_is_const(ao_poly poly) {
 151         return poly & AO_SCHEME_CONST;
 152 }
 153
 154 #define AO_SCHEME_IS_CONST(a)   (ao_scheme_const <= ((uint8_t *) (a)) && ((uint8_t *) (a)) < ao_scheme_const + AO_SCHEME_POOL_CONST)
 155 #define AO_SCHEME_IS_POOL(a)    (ao_scheme_pool <= ((uint8_t *) (a)) && ((uint8_t *) (a)) < ao_scheme_pool + AO_SCHEME_POOL)
 156 #define AO_SCHEME_IS_INT(p)     (ao_scheme_poly_base_type(p) == AO_SCHEME_INT)
 157
 158 void *
 159 ao_scheme_ref(ao_poly poly);
 160
 161 ao_poly
 162 ao_scheme_poly(const void *addr, ao_poly type);
 163
 164 struct ao_scheme_type {
 165         int     (*size)(void *addr);
 166         void    (*mark)(void *addr);
 167         void    (*move)(void *addr);
 168         char    name[];
 169 };
 170
 171 struct ao_scheme_cons {
 172         ao_poly         car;
 173         ao_poly         cdr;
 174 };
 175
 176 struct ao_scheme_atom {
 177         uint8_t         type;
 178         uint8_t         pad[1];
 179         ao_poly         next;
 180         char            name[];
 181 };
 182
 183 struct ao_scheme_val {
 184         ao_poly         atom;
 185         ao_poly         val;
 186 };
 187
 188 struct ao_scheme_frame_vals {
 189         uint8_t                 type;
 190         uint8_t                 size;
 191         struct ao_scheme_val    vals[];
 192 };
 193
 194 struct ao_scheme_frame {
 195         uint8_t                 type;
 196         uint8_t                 num;
 197         ao_poly                 prev;
 198         ao_poly                 vals;
 199 };
 200
 201 struct ao_scheme_bool {
 202         uint8_t                 type;
 203         uint8_t                 value;
 204         uint16_t                pad;
 205 };
 206
 207
 208 #ifdef AO_SCHEME_FEATURE_FLOAT
 209 struct ao_scheme_float {
 210         uint8_t                 type;
 211         uint8_t                 pad1;
 212         uint16_t                pad2;
 213         float                   value;
 214 };
 215 #endif
 216
 217 #ifdef AO_SCHEME_FEATURE_VECTOR
 218 struct ao_scheme_vector {
 219         uint8_t                 type;
 220         uint8_t                 pad1;
 221         uint16_t                length;
 222         ao_poly                 vals[];
 223 };
 224 #endif
 225
 226 #define AO_SCHEME_MIN_INT       (-(1 << (15 - AO_SCHEME_TYPE_SHIFT)))
 227 #define AO_SCHEME_MAX_INT       ((1 << (15 - AO_SCHEME_TYPE_SHIFT)) - 1)
 228
 229 #ifdef AO_SCHEME_FEATURE_BIGINT
 230 struct ao_scheme_bigint {
 231         uint32_t                value;
 232 };
 233
 234 #define AO_SCHEME_MIN_BIGINT    (-(1 << 24))
 235 #define AO_SCHEME_MAX_BIGINT    ((1 << 24) - 1)
 236
 237 #if __BYTE_ORDER == __LITTLE_ENDIAN
 238
 239 static inline uint32_t
 240 ao_scheme_int_bigint(int32_t i) {
 241         return AO_SCHEME_BIGINT | (i << 8);
 242 }
 243 static inline int32_t
 244 ao_scheme_bigint_int(uint32_t bi) {
 245         return (int32_t) bi >> 8;
 246 }
 247 #else
 248 static inline uint32_t
 249 ao_scheme_int_bigint(int32_t i) {
 250         return (uint32_t) (i & 0xffffff) | (AO_SCHEME_BIGINT << 24);
 251 }
 252 static inlint int32_t
 253 ao_scheme_bigint_int(uint32_t bi) {
 254         return (int32_t) (bi << 8) >> 8;
 255 }
 256
 257 #endif  /* __BYTE_ORDER */
 258 #endif  /* AO_SCHEME_FEATURE_BIGINT */
 259
 260 #define AO_SCHEME_NOT_INTEGER   0x7fffffff
 261
 262 /* Set on type when the frame escapes the lambda */
 263 #define AO_SCHEME_FRAME_MARK    0x80
 264 #define AO_SCHEME_FRAME_PRINT   0x40
 265
 266 static inline int ao_scheme_frame_marked(struct ao_scheme_frame *f) {
 267         return f->type & AO_SCHEME_FRAME_MARK;
 268 }
 269
 270 static inline struct ao_scheme_frame *
 271 ao_scheme_poly_frame(ao_poly poly) {
 272         return ao_scheme_ref(poly);
 273 }
 274
 275 static inline ao_poly
 276 ao_scheme_frame_poly(struct ao_scheme_frame *frame) {
 277         return ao_scheme_poly(frame, AO_SCHEME_OTHER);
 278 }
 279
 280 static inline struct ao_scheme_frame_vals *
 281 ao_scheme_poly_frame_vals(ao_poly poly) {
 282         return ao_scheme_ref(poly);
 283 }
 284
 285 static inline ao_poly
 286 ao_scheme_frame_vals_poly(struct ao_scheme_frame_vals *vals) {
 287         return ao_scheme_poly(vals, AO_SCHEME_OTHER);
 288 }
 289
 290 enum eval_state {
 291         eval_sexpr,             /* Evaluate an sexpr */
 292         eval_val,               /* Value computed */
 293         eval_formal,            /* Formal computed */
 294         eval_exec,              /* Start a lambda evaluation */
 295         eval_apply,             /* Execute apply */
 296         eval_cond,              /* Start next cond clause */
 297         eval_cond_test,         /* Check cond condition */
 298         eval_begin,             /* Start next begin entry */
 299         eval_while,             /* Start while condition */
 300         eval_while_test,        /* Check while condition */
 301         eval_macro,             /* Finished with macro generation */
 302 };
 303
 304 struct ao_scheme_stack {
 305         uint8_t                 type;           /* AO_SCHEME_STACK */
 306         uint8_t                 state;          /* enum eval_state */
 307         ao_poly                 prev;           /* previous stack frame */
 308         ao_poly                 sexprs;         /* expressions to evaluate */
 309         ao_poly                 values;         /* values computed */
 310         ao_poly                 values_tail;    /* end of the values list for easy appending */
 311         ao_poly                 frame;          /* current lookup frame */
 312         ao_poly                 list;           /* most recent function call */
 313 };
 314
 315 #define AO_SCHEME_STACK_MARK    0x80    /* set on type when a reference has been taken */
 316 #define AO_SCHEME_STACK_PRINT   0x40    /* stack is being printed */
 317
 318 static inline int ao_scheme_stack_marked(struct ao_scheme_stack *s) {
 319         return s->type & AO_SCHEME_STACK_MARK;
 320 }
 321
 322 static inline void ao_scheme_stack_mark(struct ao_scheme_stack *s) {
 323         s->type |= AO_SCHEME_STACK_MARK;
 324 }
 325
 326 static inline struct ao_scheme_stack *
 327 ao_scheme_poly_stack(ao_poly p)
 328 {
 329         return ao_scheme_ref(p);
 330 }
 331
 332 static inline ao_poly
 333 ao_scheme_stack_poly(struct ao_scheme_stack *stack)
 334 {
 335         return ao_scheme_poly(stack, AO_SCHEME_OTHER);
 336 }
 337
 338 extern ao_poly                  ao_scheme_v;
 339
 340 #define AO_SCHEME_FUNC_LAMBDA           0
 341 #define AO_SCHEME_FUNC_NLAMBDA          1
 342 #define AO_SCHEME_FUNC_MACRO            2
 343
 344 #define AO_SCHEME_FUNC_FREE_ARGS        0x80
 345 #define AO_SCHEME_FUNC_MASK             0x7f
 346
 347 #define AO_SCHEME_FUNC_F_LAMBDA         (AO_SCHEME_FUNC_FREE_ARGS | AO_SCHEME_FUNC_LAMBDA)
 348 #define AO_SCHEME_FUNC_F_NLAMBDA        (AO_SCHEME_FUNC_FREE_ARGS | AO_SCHEME_FUNC_NLAMBDA)
 349 #define AO_SCHEME_FUNC_F_MACRO          (AO_SCHEME_FUNC_FREE_ARGS | AO_SCHEME_FUNC_MACRO)
 350
 351 struct ao_scheme_builtin {
 352         uint8_t         type;
 353         uint8_t         args;
 354         uint16_t        func;
 355 };
 356
 357 #define AO_SCHEME_BUILTIN_ID
 358 #include "ao_scheme_builtin.h"
 359
 360 typedef ao_poly (*ao_scheme_func_t)(struct ao_scheme_cons *cons);
 361
 362 extern const ao_scheme_func_t   ao_scheme_builtins[];
 363
 364 static inline ao_scheme_func_t
 365 ao_scheme_func(struct ao_scheme_builtin *b)
 366 {
 367         return ao_scheme_builtins[b->func];
 368 }
 369
 370 struct ao_scheme_lambda {
 371         uint8_t         type;
 372         uint8_t         args;
 373         ao_poly         code;
 374         ao_poly         frame;
 375 };
 376
 377 static inline struct ao_scheme_lambda *
 378 ao_scheme_poly_lambda(ao_poly poly)
 379 {
 380         return ao_scheme_ref(poly);
 381 }
 382
 383 static inline ao_poly
 384 ao_scheme_lambda_poly(struct ao_scheme_lambda *lambda)
 385 {
 386         return ao_scheme_poly(lambda, AO_SCHEME_OTHER);
 387 }
 388
 389 static inline void *
 390 ao_scheme_poly_other(ao_poly poly) {
 391         return ao_scheme_ref(poly);
 392 }
 393
 394 static inline uint8_t
 395 ao_scheme_other_type(void *other) {
 396 #if DBG_MEM
 397         if ((*((uint8_t *) other) & AO_SCHEME_OTHER_TYPE_MASK) >= AO_SCHEME_NUM_TYPE)
 398                 ao_scheme_abort();
 399 #endif
 400         return *((uint8_t *) other) & AO_SCHEME_OTHER_TYPE_MASK;
 401 }
 402
 403 static inline ao_poly
 404 ao_scheme_other_poly(const void *other)
 405 {
 406         return ao_scheme_poly(other, AO_SCHEME_OTHER);
 407 }
 408
 409 static inline int
 410 ao_scheme_size_round(int size)
 411 {
 412         return (size + 3) & ~3;
 413 }
 414
 415 static inline int
 416 ao_scheme_size(const struct ao_scheme_type *type, void *addr)
 417 {
 418         return ao_scheme_size_round(type->size(addr));
 419 }
 420
 421 #define AO_SCHEME_OTHER_POLY(other) ((ao_poly)(other) + AO_SCHEME_OTHER)
 422
 423 static inline int ao_scheme_poly_base_type(ao_poly poly) {
 424         return poly & AO_SCHEME_TYPE_MASK;
 425 }
 426
 427 static inline int ao_scheme_poly_type(ao_poly poly) {
 428         int     type = poly & AO_SCHEME_TYPE_MASK;
 429         if (type == AO_SCHEME_OTHER)
 430                 return ao_scheme_other_type(ao_scheme_poly_other(poly));
 431         return type;
 432 }
 433
 434 static inline int
 435 ao_scheme_is_cons(ao_poly poly) {
 436         return (ao_scheme_poly_base_type(poly) == AO_SCHEME_CONS);
 437 }
 438
 439 static inline int
 440 ao_scheme_is_pair(ao_poly poly) {
 441         return poly != AO_SCHEME_NIL && (ao_scheme_poly_base_type(poly) == AO_SCHEME_CONS);
 442 }
 443
 444 static inline struct ao_scheme_cons *
 445 ao_scheme_poly_cons(ao_poly poly)
 446 {
 447         return ao_scheme_ref(poly);
 448 }
 449
 450 static inline ao_poly
 451 ao_scheme_cons_poly(struct ao_scheme_cons *cons)
 452 {
 453         return ao_scheme_poly(cons, AO_SCHEME_CONS);
 454 }
 455
 456 static inline int32_t
 457 ao_scheme_poly_int(ao_poly poly)
 458 {
 459         return (int32_t) ((ao_signed_poly) poly >> AO_SCHEME_TYPE_SHIFT);
 460 }
 461
 462 static inline ao_poly
 463 ao_scheme_int_poly(int32_t i)
 464 {
 465         return ((ao_poly) i << 2) | AO_SCHEME_INT;
 466 }
 467
 468 #ifdef AO_SCHEME_FEATURE_BIGINT
 469 static inline struct ao_scheme_bigint *
 470 ao_scheme_poly_bigint(ao_poly poly)
 471 {
 472         return ao_scheme_ref(poly);
 473 }
 474
 475 static inline ao_poly
 476 ao_scheme_bigint_poly(struct ao_scheme_bigint *bi)
 477 {
 478         return ao_scheme_poly(bi, AO_SCHEME_OTHER);
 479 }
 480 #endif /* AO_SCHEME_FEATURE_BIGINT */
 481
 482 static inline char *
 483 ao_scheme_poly_string(ao_poly poly)
 484 {
 485         return ao_scheme_ref(poly);
 486 }
 487
 488 static inline ao_poly
 489 ao_scheme_string_poly(char *s)
 490 {
 491         return ao_scheme_poly(s, AO_SCHEME_STRING);
 492 }
 493
 494 static inline struct ao_scheme_atom *
 495 ao_scheme_poly_atom(ao_poly poly)
 496 {
 497         return ao_scheme_ref(poly);
 498 }
 499
 500 static inline ao_poly
 501 ao_scheme_atom_poly(struct ao_scheme_atom *a)
 502 {
 503         return ao_scheme_poly(a, AO_SCHEME_OTHER);
 504 }
 505
 506 static inline struct ao_scheme_builtin *
 507 ao_scheme_poly_builtin(ao_poly poly)
 508 {
 509         return ao_scheme_ref(poly);
 510 }
 511
 512 static inline ao_poly
 513 ao_scheme_builtin_poly(struct ao_scheme_builtin *b)
 514 {
 515         return ao_scheme_poly(b, AO_SCHEME_OTHER);
 516 }
 517
 518 static inline ao_poly
 519 ao_scheme_bool_poly(struct ao_scheme_bool *b)
 520 {
 521         return ao_scheme_poly(b, AO_SCHEME_OTHER);
 522 }
 523
 524 static inline struct ao_scheme_bool *
 525 ao_scheme_poly_bool(ao_poly poly)
 526 {
 527         return ao_scheme_ref(poly);
 528 }
 529
 530 #ifdef AO_SCHEME_FEATURE_FLOAT
 531 static inline ao_poly
 532 ao_scheme_float_poly(struct ao_scheme_float *f)
 533 {
 534         return ao_scheme_poly(f, AO_SCHEME_OTHER);
 535 }
 536
 537 static inline struct ao_scheme_float *
 538 ao_scheme_poly_float(ao_poly poly)
 539 {
 540         return ao_scheme_ref(poly);
 541 }
 542
 543 float
 544 ao_scheme_poly_number(ao_poly p);
 545 #endif
 546
 547 #ifdef AO_SCHEME_FEATURE_VECTOR
 548 static inline ao_poly
 549 ao_scheme_vector_poly(struct ao_scheme_vector *v)
 550 {
 551         return ao_scheme_poly(v, AO_SCHEME_OTHER);
 552 }
 553
 554 static inline struct ao_scheme_vector *
 555 ao_scheme_poly_vector(ao_poly poly)
 556 {
 557         return ao_scheme_ref(poly);
 558 }
 559 #endif
 560
 561 /* memory functions */
 562
 563 extern uint64_t ao_scheme_collects[2];
 564 extern uint64_t ao_scheme_freed[2];
 565 extern uint64_t ao_scheme_loops[2];
 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 /* returns 1 if the object was already moved */
 572 int
 573 ao_scheme_move_memory(const struct ao_scheme_type *type, void **ref);
 574
 575 void *
 576 ao_scheme_alloc(int size);
 577
 578 #define AO_SCHEME_COLLECT_FULL          1
 579 #define AO_SCHEME_COLLECT_INCREMENTAL   0
 580
 581 int
 582 ao_scheme_collect(uint8_t style);
 583
 584 #if DBG_FREE_CONS
 585 void
 586 ao_scheme_cons_check(struct ao_scheme_cons *cons);
 587 #endif
 588
 589 void
 590 ao_scheme_cons_stash(int id, struct ao_scheme_cons *cons);
 591
 592 struct ao_scheme_cons *
 593 ao_scheme_cons_fetch(int id);
 594
 595 void
 596 ao_scheme_poly_stash(int id, ao_poly poly);
 597
 598 ao_poly
 599 ao_scheme_poly_fetch(int id);
 600
 601 void
 602 ao_scheme_string_stash(int id, char *string);
 603
 604 char *
 605 ao_scheme_string_fetch(int id);
 606
 607 static inline void
 608 ao_scheme_stack_stash(int id, struct ao_scheme_stack *stack) {
 609         ao_scheme_poly_stash(id, ao_scheme_stack_poly(stack));
 610 }
 611
 612 static inline struct ao_scheme_stack *
 613 ao_scheme_stack_fetch(int id) {
 614         return ao_scheme_poly_stack(ao_scheme_poly_fetch(id));
 615 }
 616
 617 void
 618 ao_scheme_frame_stash(int id, struct ao_scheme_frame *frame);
 619
 620 struct ao_scheme_frame *
 621 ao_scheme_frame_fetch(int id);
 622
 623 /* bool */
 624
 625 extern const struct ao_scheme_type ao_scheme_bool_type;
 626
 627 void
 628 ao_scheme_bool_write(ao_poly v);
 629
 630 #ifdef AO_SCHEME_MAKE_CONST
 631 extern struct ao_scheme_bool    *ao_scheme_true, *ao_scheme_false;
 632
 633 struct ao_scheme_bool *
 634 ao_scheme_bool_get(uint8_t value);
 635 #endif
 636
 637 /* cons */
 638 extern const struct ao_scheme_type ao_scheme_cons_type;
 639
 640 struct ao_scheme_cons *
 641 ao_scheme_cons_cons(ao_poly car, ao_poly cdr);
 642
 643 /* Return a cons or NULL for a proper list, else error */
 644 struct ao_scheme_cons *
 645 ao_scheme_cons_cdr(struct ao_scheme_cons *cons);
 646
 647 ao_poly
 648 ao_scheme__cons(ao_poly car, ao_poly cdr);
 649
 650 extern struct ao_scheme_cons *ao_scheme_cons_free_list;
 651
 652 void
 653 ao_scheme_cons_free(struct ao_scheme_cons *cons);
 654
 655 void
 656 ao_scheme_cons_write(ao_poly);
 657
 658 void
 659 ao_scheme_cons_display(ao_poly);
 660
 661 int
 662 ao_scheme_cons_length(struct ao_scheme_cons *cons);
 663
 664 struct ao_scheme_cons *
 665 ao_scheme_cons_copy(struct ao_scheme_cons *cons);
 666
 667 /* string */
 668 extern const struct ao_scheme_type ao_scheme_string_type;
 669
 670 char *
 671 ao_scheme_string_copy(char *a);
 672
 673 char *
 674 ao_scheme_string_cat(char *a, char *b);
 675
 676 ao_poly
 677 ao_scheme_string_pack(struct ao_scheme_cons *cons);
 678
 679 ao_poly
 680 ao_scheme_string_unpack(char *a);
 681
 682 void
 683 ao_scheme_string_write(ao_poly s);
 684
 685 void
 686 ao_scheme_string_display(ao_poly s);
 687
 688 /* atom */
 689 extern const struct ao_scheme_type ao_scheme_atom_type;
 690
 691 extern struct ao_scheme_atom    *ao_scheme_atoms;
 692 extern struct ao_scheme_frame   *ao_scheme_frame_global;
 693 extern struct ao_scheme_frame   *ao_scheme_frame_current;
 694
 695 void
 696 ao_scheme_atom_write(ao_poly a);
 697
 698 struct ao_scheme_atom *
 699 ao_scheme_atom_intern(char *name);
 700
 701 ao_poly *
 702 ao_scheme_atom_ref(ao_poly atom, struct ao_scheme_frame **frame_ref);
 703
 704 ao_poly
 705 ao_scheme_atom_get(ao_poly atom);
 706
 707 ao_poly
 708 ao_scheme_atom_set(ao_poly atom, ao_poly val);
 709
 710 ao_poly
 711 ao_scheme_atom_def(ao_poly atom, ao_poly val);
 712
 713 /* int */
 714 void
 715 ao_scheme_int_write(ao_poly i);
 716
 717 #ifdef AO_SCHEME_FEATURE_BIGINT
 718 int32_t
 719 ao_scheme_poly_integer(ao_poly p);
 720
 721 ao_poly
 722 ao_scheme_integer_poly(int32_t i);
 723
 724 static inline int
 725 ao_scheme_integer_typep(uint8_t t)
 726 {
 727         return (t == AO_SCHEME_INT) || (t == AO_SCHEME_BIGINT);
 728 }
 729
 730 void
 731 ao_scheme_bigint_write(ao_poly i);
 732
 733 extern const struct ao_scheme_type      ao_scheme_bigint_type;
 734
 735 #else
 736
 737 #define ao_scheme_poly_integer ao_scheme_poly_int
 738 #define ao_scheme_integer_poly ao_scheme_int_poly
 739
 740 static inline int
 741 ao_scheme_integer_typep(uint8_t t)
 742 {
 743         return (t == AO_SCHEME_INT);
 744 }
 745
 746 #endif /* AO_SCHEME_FEATURE_BIGINT */
 747
 748 /* vector */
 749
 750 void
 751 ao_scheme_vector_write(ao_poly v);
 752
 753 void
 754 ao_scheme_vector_display(ao_poly v);
 755
 756 struct ao_scheme_vector *
 757 ao_scheme_vector_alloc(uint16_t length, ao_poly fill);
 758
 759 ao_poly
 760 ao_scheme_vector_get(ao_poly v, ao_poly i);
 761
 762 ao_poly
 763 ao_scheme_vector_set(ao_poly v, ao_poly i, ao_poly p);
 764
 765 struct ao_scheme_vector *
 766 ao_scheme_list_to_vector(struct ao_scheme_cons *cons);
 767
 768 struct ao_scheme_cons *
 769 ao_scheme_vector_to_list(struct ao_scheme_vector *vector);
 770
 771 extern const struct ao_scheme_type      ao_scheme_vector_type;
 772
 773 /* prim */
 774 void (*ao_scheme_poly_write_func(ao_poly p))(ao_poly p);
 775 void (*ao_scheme_poly_display_func(ao_poly p))(ao_poly p);
 776
 777 static inline void
 778 ao_scheme_poly_write(ao_poly p) { (*ao_scheme_poly_write_func(p))(p); }
 779
 780 static inline void
 781 ao_scheme_poly_display(ao_poly p) { (*ao_scheme_poly_display_func(p))(p); }
 782
 783 int
 784 ao_scheme_poly_mark(ao_poly p, uint8_t note_cons);
 785
 786 /* returns 1 if the object has already been moved */
 787 int
 788 ao_scheme_poly_move(ao_poly *p, uint8_t note_cons);
 789
 790 /* eval */
 791
 792 void
 793 ao_scheme_eval_clear_globals(void);
 794
 795 int
 796 ao_scheme_eval_restart(void);
 797
 798 ao_poly
 799 ao_scheme_eval(ao_poly p);
 800
 801 ao_poly
 802 ao_scheme_set_cond(struct ao_scheme_cons *cons);
 803
 804 /* float */
 805 #ifdef AO_SCHEME_FEATURE_FLOAT
 806 extern const struct ao_scheme_type ao_scheme_float_type;
 807
 808 void
 809 ao_scheme_float_write(ao_poly p);
 810
 811 ao_poly
 812 ao_scheme_float_get(float value);
 813 #endif
 814
 815 #ifdef AO_SCHEME_FEATURE_FLOAT
 816 static inline uint8_t
 817 ao_scheme_number_typep(uint8_t t)
 818 {
 819         return ao_scheme_integer_typep(t) || (t == AO_SCHEME_FLOAT);
 820 }
 821 #else
 822 #define ao_scheme_number_typep ao_scheme_integer_typep
 823 #endif
 824
 825 /* builtin */
 826 void
 827 ao_scheme_builtin_write(ao_poly b);
 828
 829 extern const struct ao_scheme_type ao_scheme_builtin_type;
 830
 831 /* Check argument count */
 832 ao_poly
 833 ao_scheme_check_argc(ao_poly name, struct ao_scheme_cons *cons, int min, int max);
 834
 835 /* Check argument type */
 836 ao_poly
 837 ao_scheme_check_argt(ao_poly name, struct ao_scheme_cons *cons, int argc, int type, int nil_ok);
 838
 839 /* Fetch an arg (nil if off the end) */
 840 ao_poly
 841 ao_scheme_arg(struct ao_scheme_cons *cons, int argc);
 842
 843 char *
 844 ao_scheme_args_name(uint8_t args);
 845
 846 /* read */
 847 extern int                      ao_scheme_read_list;
 848 extern struct ao_scheme_cons    *ao_scheme_read_cons;
 849 extern struct ao_scheme_cons    *ao_scheme_read_cons_tail;
 850 extern struct ao_scheme_cons    *ao_scheme_read_stack;
 851
 852 ao_poly
 853 ao_scheme_read(void);
 854
 855 /* rep */
 856 ao_poly
 857 ao_scheme_read_eval_print(void);
 858
 859 /* frame */
 860 extern const struct ao_scheme_type ao_scheme_frame_type;
 861 extern const struct ao_scheme_type ao_scheme_frame_vals_type;
 862
 863 #define AO_SCHEME_FRAME_FREE    6
 864
 865 extern struct ao_scheme_frame   *ao_scheme_frame_free_list[AO_SCHEME_FRAME_FREE];
 866
 867 ao_poly
 868 ao_scheme_frame_mark(struct ao_scheme_frame *frame);
 869
 870 ao_poly *
 871 ao_scheme_frame_ref(struct ao_scheme_frame *frame, ao_poly atom);
 872
 873 struct ao_scheme_frame *
 874 ao_scheme_frame_new(int num);
 875
 876 void
 877 ao_scheme_frame_free(struct ao_scheme_frame *frame);
 878
 879 void
 880 ao_scheme_frame_bind(struct ao_scheme_frame *frame, int num, ao_poly atom, ao_poly val);
 881
 882 ao_poly
 883 ao_scheme_frame_add(struct ao_scheme_frame *frame, ao_poly atom, ao_poly val);
 884
 885 void
 886 ao_scheme_frame_write(ao_poly p);
 887
 888 void
 889 ao_scheme_frame_init(void);
 890
 891 /* lambda */
 892 extern const struct ao_scheme_type ao_scheme_lambda_type;
 893
 894 extern const char * const ao_scheme_state_names[];
 895
 896 struct ao_scheme_lambda *
 897 ao_scheme_lambda_new(ao_poly cons);
 898
 899 void
 900 ao_scheme_lambda_write(ao_poly lambda);
 901
 902 ao_poly
 903 ao_scheme_lambda_eval(void);
 904
 905 /* stack */
 906
 907 extern const struct ao_scheme_type ao_scheme_stack_type;
 908 extern struct ao_scheme_stack   *ao_scheme_stack;
 909 extern struct ao_scheme_stack   *ao_scheme_stack_free_list;
 910
 911 void
 912 ao_scheme_stack_reset(struct ao_scheme_stack *stack);
 913
 914 int
 915 ao_scheme_stack_push(void);
 916
 917 void
 918 ao_scheme_stack_pop(void);
 919
 920 void
 921 ao_scheme_stack_clear(void);
 922
 923 void
 924 ao_scheme_stack_write(ao_poly stack);
 925
 926 ao_poly
 927 ao_scheme_stack_eval(void);
 928
 929 /* error */
 930
 931 void
 932 ao_scheme_vprintf(const char *format, va_list args);
 933
 934 void
 935 ao_scheme_printf(const char *format, ...);
 936
 937 void
 938 ao_scheme_error_poly(const char *name, ao_poly poly, ao_poly last);
 939
 940 void
 941 ao_scheme_error_frame(int indent, const char *name, struct ao_scheme_frame *frame);
 942
 943 ao_poly
 944 ao_scheme_error(int error, const char *format, ...);
 945
 946 /* builtins */
 947
 948 #define AO_SCHEME_BUILTIN_DECLS
 949 #include "ao_scheme_builtin.h"
 950
 951 /* debugging macros */
 952
 953 #if DBG_EVAL || DBG_READ || DBG_MEM
 954 #define DBG_CODE        1
 955 int ao_scheme_stack_depth;
 956 #define DBG_DO(a)       a
 957 #define DBG_INDENT()    do { int _s; for(_s = 0; _s < ao_scheme_stack_depth; _s++) printf("  "); } while(0)
 958 #define DBG_IN()        (++ao_scheme_stack_depth)
 959 #define DBG_OUT()       (--ao_scheme_stack_depth)
 960 #define DBG_RESET()     (ao_scheme_stack_depth = 0)
 961 #define DBG(...)        ao_scheme_printf(__VA_ARGS__)
 962 #define DBGI(...)       do { printf("%4d: ", __LINE__); DBG_INDENT(); DBG(__VA_ARGS__); } while (0)
 963 #define DBG_CONS(a)     ao_scheme_cons_write(ao_scheme_cons_poly(a))
 964 #define DBG_POLY(a)     ao_scheme_poly_write(a)
 965 #define OFFSET(a)       ((a) ? (int) ((uint8_t *) a - ao_scheme_pool) : -1)
 966 #define DBG_STACK()     ao_scheme_stack_write(ao_scheme_stack_poly(ao_scheme_stack))
 967 static inline void
 968 ao_scheme_frames_dump(void)
 969 {
 970         struct ao_scheme_stack *s;
 971         DBGI(".. current frame: "); DBG_POLY(ao_scheme_frame_poly(ao_scheme_frame_current)); DBG("\n");
 972         for (s = ao_scheme_stack; s; s = ao_scheme_poly_stack(s->prev)) {
 973                 DBGI(".. stack frame: "); DBG_POLY(s->frame); DBG("\n");
 974         }
 975 }
 976 #define DBG_FRAMES()    ao_scheme_frames_dump()
 977 #else
 978 #define DBG_DO(a)
 979 #define DBG_INDENT()
 980 #define DBG_IN()
 981 #define DBG_OUT()
 982 #define DBG(...)
 983 #define DBGI(...)
 984 #define DBG_CONS(a)
 985 #define DBG_POLY(a)
 986 #define DBG_RESET()
 987 #define DBG_STACK()
 988 #define DBG_FRAMES()
 989 #endif
 990
 991 #if DBG_READ
 992 #define RDBGI(...)      DBGI(__VA_ARGS__)
 993 #define RDBG_IN()       DBG_IN()
 994 #define RDBG_OUT()      DBG_OUT()
 995 #else
 996 #define RDBGI(...)
 997 #define RDBG_IN()
 998 #define RDBG_OUT()
 999 #endif
1000
1001 #define DBG_MEM_START   1
1002
1003 #if DBG_MEM
1004
1005 #include <assert.h>
1006 extern int dbg_move_depth;
1007 #define MDBG_DUMP 1
1008 #define MDBG_OFFSET(a)  ((a) ? (int) ((uint8_t *) (a) - ao_scheme_pool) : -1)
1009
1010 extern int dbg_mem;
1011
1012 #define MDBG_DO(a)      DBG_DO(a)
1013 #define MDBG_MOVE(...) do { if (dbg_mem) { int d; for (d = 0; d < dbg_move_depth; d++) printf ("  "); printf(__VA_ARGS__); } } while (0)
1014 #define MDBG_MORE(...) do { if (dbg_mem) printf(__VA_ARGS__); } while (0)
1015 #define MDBG_MOVE_IN()  (dbg_move_depth++)
1016 #define MDBG_MOVE_OUT() (assert(--dbg_move_depth >= 0))
1017
1018 #else
1019
1020 #define MDBG_DO(a)
1021 #define MDBG_MOVE(...)
1022 #define MDBG_MORE(...)
1023 #define MDBG_MOVE_IN()
1024 #define MDBG_MOVE_OUT()
1025
1026 #endif
1027
1028 #endif /* _AO_SCHEME_H_ */