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
 253 static inline int ao_scheme_frame_marked(struct ao_scheme_frame *f) {
 254         return f->type & AO_SCHEME_FRAME_MARK;
 255 }
 256
 257 static inline struct ao_scheme_frame *
 258 ao_scheme_poly_frame(ao_poly poly) {
 259         return ao_scheme_ref(poly);
 260 }
 261
 262 static inline ao_poly
 263 ao_scheme_frame_poly(struct ao_scheme_frame *frame) {
 264         return ao_scheme_poly(frame, AO_SCHEME_OTHER);
 265 }
 266
 267 static inline struct ao_scheme_frame_vals *
 268 ao_scheme_poly_frame_vals(ao_poly poly) {
 269         return ao_scheme_ref(poly);
 270 }
 271
 272 static inline ao_poly
 273 ao_scheme_frame_vals_poly(struct ao_scheme_frame_vals *vals) {
 274         return ao_scheme_poly(vals, AO_SCHEME_OTHER);
 275 }
 276
 277 enum eval_state {
 278         eval_sexpr,             /* Evaluate an sexpr */
 279         eval_val,               /* Value computed */
 280         eval_formal,            /* Formal computed */
 281         eval_exec,              /* Start a lambda evaluation */
 282         eval_apply,             /* Execute apply */
 283         eval_cond,              /* Start next cond clause */
 284         eval_cond_test,         /* Check cond condition */
 285         eval_begin,             /* Start next begin entry */
 286         eval_while,             /* Start while condition */
 287         eval_while_test,        /* Check while condition */
 288         eval_macro,             /* Finished with macro generation */
 289 };
 290
 291 struct ao_scheme_stack {
 292         uint8_t                 type;           /* AO_SCHEME_STACK */
 293         uint8_t                 state;          /* enum eval_state */
 294         ao_poly                 prev;           /* previous stack frame */
 295         ao_poly                 sexprs;         /* expressions to evaluate */
 296         ao_poly                 values;         /* values computed */
 297         ao_poly                 values_tail;    /* end of the values list for easy appending */
 298         ao_poly                 frame;          /* current lookup frame */
 299         ao_poly                 list;           /* most recent function call */
 300 };
 301
 302 #define AO_SCHEME_STACK_MARK    0x80    /* set on type when a reference has been taken */
 303
 304 static inline int ao_scheme_stack_marked(struct ao_scheme_stack *s) {
 305         return s->type & AO_SCHEME_STACK_MARK;
 306 }
 307
 308 static inline void ao_scheme_stack_mark(struct ao_scheme_stack *s) {
 309         s->type |= AO_SCHEME_STACK_MARK;
 310 }
 311
 312 static inline struct ao_scheme_stack *
 313 ao_scheme_poly_stack(ao_poly p)
 314 {
 315         return ao_scheme_ref(p);
 316 }
 317
 318 static inline ao_poly
 319 ao_scheme_stack_poly(struct ao_scheme_stack *stack)
 320 {
 321         return ao_scheme_poly(stack, AO_SCHEME_OTHER);
 322 }
 323
 324 extern ao_poly                  ao_scheme_v;
 325
 326 #define AO_SCHEME_FUNC_LAMBDA           0
 327 #define AO_SCHEME_FUNC_NLAMBDA          1
 328 #define AO_SCHEME_FUNC_MACRO            2
 329
 330 #define AO_SCHEME_FUNC_FREE_ARGS        0x80
 331 #define AO_SCHEME_FUNC_MASK             0x7f
 332
 333 #define AO_SCHEME_FUNC_F_LAMBDA         (AO_SCHEME_FUNC_FREE_ARGS | AO_SCHEME_FUNC_LAMBDA)
 334 #define AO_SCHEME_FUNC_F_NLAMBDA        (AO_SCHEME_FUNC_FREE_ARGS | AO_SCHEME_FUNC_NLAMBDA)
 335 #define AO_SCHEME_FUNC_F_MACRO          (AO_SCHEME_FUNC_FREE_ARGS | AO_SCHEME_FUNC_MACRO)
 336
 337 struct ao_scheme_builtin {
 338         uint8_t         type;
 339         uint8_t         args;
 340         uint16_t        func;
 341 };
 342
 343 #define AO_SCHEME_BUILTIN_ID
 344 #include "ao_scheme_builtin.h"
 345
 346 typedef ao_poly (*ao_scheme_func_t)(struct ao_scheme_cons *cons);
 347
 348 extern const ao_scheme_func_t   ao_scheme_builtins[];
 349
 350 static inline ao_scheme_func_t
 351 ao_scheme_func(struct ao_scheme_builtin *b)
 352 {
 353         return ao_scheme_builtins[b->func];
 354 }
 355
 356 struct ao_scheme_lambda {
 357         uint8_t         type;
 358         uint8_t         args;
 359         ao_poly         code;
 360         ao_poly         frame;
 361 };
 362
 363 static inline struct ao_scheme_lambda *
 364 ao_scheme_poly_lambda(ao_poly poly)
 365 {
 366         return ao_scheme_ref(poly);
 367 }
 368
 369 static inline ao_poly
 370 ao_scheme_lambda_poly(struct ao_scheme_lambda *lambda)
 371 {
 372         return ao_scheme_poly(lambda, AO_SCHEME_OTHER);
 373 }
 374
 375 static inline void *
 376 ao_scheme_poly_other(ao_poly poly) {
 377         return ao_scheme_ref(poly);
 378 }
 379
 380 static inline uint8_t
 381 ao_scheme_other_type(void *other) {
 382 #if DBG_MEM
 383         if ((*((uint8_t *) other) & AO_SCHEME_OTHER_TYPE_MASK) >= AO_SCHEME_NUM_TYPE)
 384                 ao_scheme_abort();
 385 #endif
 386         return *((uint8_t *) other) & AO_SCHEME_OTHER_TYPE_MASK;
 387 }
 388
 389 static inline ao_poly
 390 ao_scheme_other_poly(const void *other)
 391 {
 392         return ao_scheme_poly(other, AO_SCHEME_OTHER);
 393 }
 394
 395 static inline int
 396 ao_scheme_size_round(int size)
 397 {
 398         return (size + 3) & ~3;
 399 }
 400
 401 static inline int
 402 ao_scheme_size(const struct ao_scheme_type *type, void *addr)
 403 {
 404         return ao_scheme_size_round(type->size(addr));
 405 }
 406
 407 #define AO_SCHEME_OTHER_POLY(other) ((ao_poly)(other) + AO_SCHEME_OTHER)
 408
 409 static inline int ao_scheme_poly_base_type(ao_poly poly) {
 410         return poly & AO_SCHEME_TYPE_MASK;
 411 }
 412
 413 static inline int ao_scheme_poly_type(ao_poly poly) {
 414         int     type = poly & AO_SCHEME_TYPE_MASK;
 415         if (type == AO_SCHEME_OTHER)
 416                 return ao_scheme_other_type(ao_scheme_poly_other(poly));
 417         return type;
 418 }
 419
 420 static inline int
 421 ao_scheme_is_cons(ao_poly poly) {
 422         return (ao_scheme_poly_base_type(poly) == AO_SCHEME_CONS);
 423 }
 424
 425 static inline int
 426 ao_scheme_is_pair(ao_poly poly) {
 427         return poly != AO_SCHEME_NIL && (ao_scheme_poly_base_type(poly) == AO_SCHEME_CONS);
 428 }
 429
 430 static inline struct ao_scheme_cons *
 431 ao_scheme_poly_cons(ao_poly poly)
 432 {
 433         return ao_scheme_ref(poly);
 434 }
 435
 436 static inline ao_poly
 437 ao_scheme_cons_poly(struct ao_scheme_cons *cons)
 438 {
 439         return ao_scheme_poly(cons, AO_SCHEME_CONS);
 440 }
 441
 442 static inline int32_t
 443 ao_scheme_poly_int(ao_poly poly)
 444 {
 445         return (int32_t) ((ao_signed_poly) poly >> AO_SCHEME_TYPE_SHIFT);
 446 }
 447
 448 static inline ao_poly
 449 ao_scheme_int_poly(int32_t i)
 450 {
 451         return ((ao_poly) i << 2) | AO_SCHEME_INT;
 452 }
 453
 454 #ifdef AO_SCHEME_FEATURE_BIGINT
 455 static inline struct ao_scheme_bigint *
 456 ao_scheme_poly_bigint(ao_poly poly)
 457 {
 458         return ao_scheme_ref(poly);
 459 }
 460
 461 static inline ao_poly
 462 ao_scheme_bigint_poly(struct ao_scheme_bigint *bi)
 463 {
 464         return ao_scheme_poly(bi, AO_SCHEME_BIGINT);
 465 }
 466 #endif /* AO_SCHEME_FEATURE_BIGINT */
 467
 468 static inline struct ao_scheme_string *
 469 ao_scheme_poly_string(ao_poly poly)
 470 {
 471         return ao_scheme_ref(poly);
 472 }
 473
 474 static inline ao_poly
 475 ao_scheme_string_poly(struct ao_scheme_string *s)
 476 {
 477         return ao_scheme_poly(s, AO_SCHEME_OTHER);
 478 }
 479
 480 static inline struct ao_scheme_atom *
 481 ao_scheme_poly_atom(ao_poly poly)
 482 {
 483         return ao_scheme_ref(poly);
 484 }
 485
 486 static inline ao_poly
 487 ao_scheme_atom_poly(struct ao_scheme_atom *a)
 488 {
 489         return ao_scheme_poly(a, AO_SCHEME_OTHER);
 490 }
 491
 492 static inline struct ao_scheme_builtin *
 493 ao_scheme_poly_builtin(ao_poly poly)
 494 {
 495         return ao_scheme_ref(poly);
 496 }
 497
 498 static inline ao_poly
 499 ao_scheme_builtin_poly(struct ao_scheme_builtin *b)
 500 {
 501         return ao_scheme_poly(b, AO_SCHEME_OTHER);
 502 }
 503
 504 static inline ao_poly
 505 ao_scheme_bool_poly(struct ao_scheme_bool *b)
 506 {
 507         return ao_scheme_poly(b, AO_SCHEME_OTHER);
 508 }
 509
 510 static inline struct ao_scheme_bool *
 511 ao_scheme_poly_bool(ao_poly poly)
 512 {
 513         return ao_scheme_ref(poly);
 514 }
 515
 516 #ifdef AO_SCHEME_FEATURE_FLOAT
 517 static inline ao_poly
 518 ao_scheme_float_poly(struct ao_scheme_float *f)
 519 {
 520         return ao_scheme_poly(f, AO_SCHEME_OTHER);
 521 }
 522
 523 static inline struct ao_scheme_float *
 524 ao_scheme_poly_float(ao_poly poly)
 525 {
 526         return ao_scheme_ref(poly);
 527 }
 528
 529 float
 530 ao_scheme_poly_number(ao_poly p);
 531 #endif
 532
 533 #ifdef AO_SCHEME_FEATURE_VECTOR
 534 static inline ao_poly
 535 ao_scheme_vector_poly(struct ao_scheme_vector *v)
 536 {
 537         return ao_scheme_poly(v, AO_SCHEME_OTHER);
 538 }
 539
 540 static inline struct ao_scheme_vector *
 541 ao_scheme_poly_vector(ao_poly poly)
 542 {
 543         return ao_scheme_ref(poly);
 544 }
 545 #endif
 546
 547 /* memory functions */
 548
 549 extern uint64_t ao_scheme_collects[2];
 550 extern uint64_t ao_scheme_freed[2];
 551 extern uint64_t ao_scheme_loops[2];
 552
 553 /* returns 1 if the object was already marked */
 554 int
 555 ao_scheme_mark_memory(const struct ao_scheme_type *type, void *addr);
 556
 557 /* returns 1 if the object was already moved */
 558 int
 559 ao_scheme_move_memory(const struct ao_scheme_type *type, void **ref);
 560
 561 void *
 562 ao_scheme_alloc(int size);
 563
 564 /* Marks an object as being printed, returns 1 if it was already marked */
 565 int
 566 ao_scheme_print_mark_addr(void *addr);
 567
 568 void
 569 ao_scheme_print_clear_addr(void *addr);
 570
 571 /* Notes that printing has started */
 572 void
 573 ao_scheme_print_start(void);
 574
 575 /* Notes that printing has ended, returns 1 if printing is still happening */
 576 int
 577 ao_scheme_print_stop(void);
 578
 579 #define AO_SCHEME_COLLECT_FULL          1
 580 #define AO_SCHEME_COLLECT_INCREMENTAL   0
 581
 582 int
 583 ao_scheme_collect(uint8_t style);
 584
 585 #if DBG_FREE_CONS
 586 void
 587 ao_scheme_cons_check(struct ao_scheme_cons *cons);
 588 #endif
 589
 590 void
 591 ao_scheme_cons_stash(int id, struct ao_scheme_cons *cons);
 592
 593 struct ao_scheme_cons *
 594 ao_scheme_cons_fetch(int id);
 595
 596 void
 597 ao_scheme_poly_stash(int id, ao_poly poly);
 598
 599 ao_poly
 600 ao_scheme_poly_fetch(int id);
 601
 602 void
 603 ao_scheme_string_stash(int id, struct ao_scheme_string *string);
 604
 605 struct ao_scheme_string *
 606 ao_scheme_string_fetch(int id);
 607
 608 static inline void
 609 ao_scheme_stack_stash(int id, struct ao_scheme_stack *stack) {
 610         ao_scheme_poly_stash(id, ao_scheme_stack_poly(stack));
 611 }
 612
 613 static inline struct ao_scheme_stack *
 614 ao_scheme_stack_fetch(int id) {
 615         return ao_scheme_poly_stack(ao_scheme_poly_fetch(id));
 616 }
 617
 618 void
 619 ao_scheme_frame_stash(int id, struct ao_scheme_frame *frame);
 620
 621 struct ao_scheme_frame *
 622 ao_scheme_frame_fetch(int id);
 623
 624 /* bool */
 625
 626 extern const struct ao_scheme_type ao_scheme_bool_type;
 627
 628 void
 629 ao_scheme_bool_write(ao_poly v, bool write);
 630
 631 #ifdef AO_SCHEME_MAKE_CONST
 632 extern struct ao_scheme_bool    *ao_scheme_true, *ao_scheme_false;
 633
 634 struct ao_scheme_bool *
 635 ao_scheme_bool_get(uint8_t value);
 636 #endif
 637
 638 /* cons */
 639 extern const struct ao_scheme_type ao_scheme_cons_type;
 640
 641 struct ao_scheme_cons *
 642 ao_scheme_cons_cons(ao_poly car, ao_poly cdr);
 643
 644 /* Return a cons or NULL for a proper list, else error */
 645 struct ao_scheme_cons *
 646 ao_scheme_cons_cdr(struct ao_scheme_cons *cons);
 647
 648 ao_poly
 649 ao_scheme__cons(ao_poly car, ao_poly cdr);
 650
 651 extern struct ao_scheme_cons *ao_scheme_cons_free_list;
 652
 653 void
 654 ao_scheme_cons_free(struct ao_scheme_cons *cons);
 655
 656 void
 657 ao_scheme_cons_write(ao_poly, bool write);
 658
 659 int
 660 ao_scheme_cons_length(struct ao_scheme_cons *cons);
 661
 662 struct ao_scheme_cons *
 663 ao_scheme_cons_copy(struct ao_scheme_cons *cons);
 664
 665 /* string */
 666 extern const struct ao_scheme_type ao_scheme_string_type;
 667
 668 struct ao_scheme_string *
 669 ao_scheme_string_copy(struct ao_scheme_string *a);
 670
 671 struct ao_scheme_string *
 672 ao_scheme_string_make(char *a);
 673
 674 struct ao_scheme_string *
 675 ao_scheme_atom_to_string(struct ao_scheme_atom *a);
 676
 677 struct ao_scheme_string *
 678 ao_scheme_string_cat(struct ao_scheme_string *a, struct ao_scheme_string *b);
 679
 680 ao_poly
 681 ao_scheme_string_pack(struct ao_scheme_cons *cons);
 682
 683 ao_poly
 684 ao_scheme_string_unpack(struct ao_scheme_string *a);
 685
 686 void
 687 ao_scheme_string_write(ao_poly s, bool write);
 688
 689 /* atom */
 690 extern const struct ao_scheme_type ao_scheme_atom_type;
 691
 692 extern struct ao_scheme_atom    *ao_scheme_atoms;
 693 extern struct ao_scheme_frame   *ao_scheme_frame_global;
 694 extern struct ao_scheme_frame   *ao_scheme_frame_current;
 695
 696 void
 697 ao_scheme_atom_write(ao_poly a, bool write);
 698
 699 struct ao_scheme_atom *
 700 ao_scheme_string_to_atom(struct ao_scheme_string *string);
 701
 702 struct ao_scheme_atom *
 703 ao_scheme_atom_intern(char *name);
 704
 705 ao_poly *
 706 ao_scheme_atom_ref(ao_poly atom, struct ao_scheme_frame **frame_ref);
 707
 708 ao_poly
 709 ao_scheme_atom_get(ao_poly atom);
 710
 711 ao_poly
 712 ao_scheme_atom_set(ao_poly atom, ao_poly val);
 713
 714 ao_poly
 715 ao_scheme_atom_def(ao_poly atom, ao_poly val);
 716
 717 /* int */
 718 void
 719 ao_scheme_int_write(ao_poly i, bool write);
 720
 721 #ifdef AO_SCHEME_FEATURE_BIGINT
 722 int32_t
 723 ao_scheme_poly_integer(ao_poly p, bool *fail);
 724
 725 ao_poly
 726 ao_scheme_integer_poly(int32_t i);
 727
 728 static inline int
 729 ao_scheme_integer_typep(uint8_t t)
 730 {
 731         return (t == AO_SCHEME_INT) || (t == AO_SCHEME_BIGINT);
 732 }
 733
 734 void
 735 ao_scheme_bigint_write(ao_poly i, bool write);
 736
 737 extern const struct ao_scheme_type      ao_scheme_bigint_type;
 738
 739 #else
 740
 741 #define ao_scheme_poly_integer(a,b) ao_scheme_poly_int(a)
 742 #define ao_scheme_integer_poly ao_scheme_int_poly
 743
 744 static inline int
 745 ao_scheme_integer_typep(uint8_t t)
 746 {
 747         return (t == AO_SCHEME_INT);
 748 }
 749
 750 #endif /* AO_SCHEME_FEATURE_BIGINT */
 751
 752 /* vector */
 753
 754 void
 755 ao_scheme_vector_write(ao_poly v, bool write);
 756
 757 struct ao_scheme_vector *
 758 ao_scheme_vector_alloc(uint16_t length, ao_poly fill);
 759
 760 ao_poly
 761 ao_scheme_vector_get(ao_poly v, ao_poly i);
 762
 763 ao_poly
 764 ao_scheme_vector_set(ao_poly v, ao_poly i, ao_poly p);
 765
 766 struct ao_scheme_vector *
 767 ao_scheme_list_to_vector(struct ao_scheme_cons *cons);
 768
 769 struct ao_scheme_cons *
 770 ao_scheme_vector_to_list(struct ao_scheme_vector *vector);
 771
 772 extern const struct ao_scheme_type      ao_scheme_vector_type;
 773
 774 /* prim */
 775 void (*ao_scheme_poly_write_func(ao_poly p))(ao_poly p, bool write);
 776
 777 static inline void
 778 ao_scheme_poly_write(ao_poly p, bool write) { (*ao_scheme_poly_write_func(p))(p, write); }
 779
 780 int
 781 ao_scheme_poly_mark(ao_poly p, uint8_t note_cons);
 782
 783 /* returns 1 if the object has already been moved */
 784 int
 785 ao_scheme_poly_move(ao_poly *p, uint8_t note_cons);
 786
 787 /* eval */
 788
 789 void
 790 ao_scheme_eval_clear_globals(void);
 791
 792 int
 793 ao_scheme_eval_restart(void);
 794
 795 ao_poly
 796 ao_scheme_eval(ao_poly p);
 797
 798 ao_poly
 799 ao_scheme_set_cond(struct ao_scheme_cons *cons);
 800
 801 /* float */
 802 #ifdef AO_SCHEME_FEATURE_FLOAT
 803 extern const struct ao_scheme_type ao_scheme_float_type;
 804
 805 void
 806 ao_scheme_float_write(ao_poly p, bool write);
 807
 808 ao_poly
 809 ao_scheme_float_get(float value);
 810 #endif
 811
 812 #ifdef AO_SCHEME_FEATURE_FLOAT
 813 static inline uint8_t
 814 ao_scheme_number_typep(uint8_t t)
 815 {
 816         return ao_scheme_integer_typep(t) || (t == AO_SCHEME_FLOAT);
 817 }
 818 #else
 819 #define ao_scheme_number_typep ao_scheme_integer_typep
 820 #endif
 821
 822 /* builtin */
 823 void
 824 ao_scheme_builtin_write(ao_poly b, bool write);
 825
 826 extern const struct ao_scheme_type ao_scheme_builtin_type;
 827
 828 /* Check argument count */
 829 ao_poly
 830 ao_scheme_check_argc(ao_poly name, struct ao_scheme_cons *cons, int min, int max);
 831
 832 /* Check argument type */
 833 ao_poly
 834 ao_scheme_check_argt(ao_poly name, struct ao_scheme_cons *cons, int argc, int type, int nil_ok);
 835
 836 /* Fetch an arg (nil if off the end) */
 837 ao_poly
 838 ao_scheme_arg(struct ao_scheme_cons *cons, int argc);
 839
 840 char *
 841 ao_scheme_args_name(uint8_t args);
 842
 843 /* read */
 844 extern int                      ao_scheme_read_list;
 845 extern struct ao_scheme_cons    *ao_scheme_read_cons;
 846 extern struct ao_scheme_cons    *ao_scheme_read_cons_tail;
 847 extern struct ao_scheme_cons    *ao_scheme_read_stack;
 848
 849 ao_poly
 850 ao_scheme_read(void);
 851
 852 /* rep */
 853 ao_poly
 854 ao_scheme_read_eval_print(void);
 855
 856 /* frame */
 857 extern const struct ao_scheme_type ao_scheme_frame_type;
 858 extern const struct ao_scheme_type ao_scheme_frame_vals_type;
 859
 860 #define AO_SCHEME_FRAME_FREE    6
 861
 862 extern struct ao_scheme_frame   *ao_scheme_frame_free_list[AO_SCHEME_FRAME_FREE];
 863
 864 ao_poly
 865 ao_scheme_frame_mark(struct ao_scheme_frame *frame);
 866
 867 ao_poly *
 868 ao_scheme_frame_ref(struct ao_scheme_frame *frame, ao_poly atom);
 869
 870 struct ao_scheme_frame *
 871 ao_scheme_frame_new(int num);
 872
 873 void
 874 ao_scheme_frame_free(struct ao_scheme_frame *frame);
 875
 876 void
 877 ao_scheme_frame_bind(struct ao_scheme_frame *frame, int num, ao_poly atom, ao_poly val);
 878
 879 ao_poly
 880 ao_scheme_frame_add(struct ao_scheme_frame *frame, ao_poly atom, ao_poly val);
 881
 882 void
 883 ao_scheme_frame_write(ao_poly p, bool write);
 884
 885 void
 886 ao_scheme_frame_init(void);
 887
 888 /* lambda */
 889 extern const struct ao_scheme_type ao_scheme_lambda_type;
 890
 891 extern const char * const ao_scheme_state_names[];
 892
 893 struct ao_scheme_lambda *
 894 ao_scheme_lambda_new(ao_poly cons);
 895
 896 void
 897 ao_scheme_lambda_write(ao_poly lambda, bool write);
 898
 899 ao_poly
 900 ao_scheme_lambda_eval(void);
 901
 902 /* stack */
 903
 904 extern const struct ao_scheme_type ao_scheme_stack_type;
 905 extern struct ao_scheme_stack   *ao_scheme_stack;
 906 extern struct ao_scheme_stack   *ao_scheme_stack_free_list;
 907
 908 extern int                      ao_scheme_frame_print_indent;
 909
 910 void
 911 ao_scheme_stack_reset(struct ao_scheme_stack *stack);
 912
 913 int
 914 ao_scheme_stack_push(void);
 915
 916 void
 917 ao_scheme_stack_pop(void);
 918
 919 void
 920 ao_scheme_stack_clear(void);
 921
 922 void
 923 ao_scheme_stack_write(ao_poly stack, bool write);
 924
 925 ao_poly
 926 ao_scheme_stack_eval(void);
 927
 928 /* error */
 929
 930 void
 931 ao_scheme_vprintf(const char *format, va_list args);
 932
 933 void
 934 ao_scheme_printf(const char *format, ...);
 935
 936 ao_poly
 937 ao_scheme_error(int error, const char *format, ...);
 938
 939 /* builtins */
 940
 941 #define AO_SCHEME_BUILTIN_DECLS
 942 #include "ao_scheme_builtin.h"
 943
 944 /* debugging macros */
 945
 946 #if DBG_EVAL || DBG_READ
 947 int ao_scheme_stack_depth;
 948 #endif
 949
 950 #if DBG_EVAL
 951 #define DBG_DO(a)       a
 952 #define DBG_INDENT()    do { int _s; for(_s = 0; _s < ao_scheme_stack_depth; _s++) printf("  "); } while(0)
 953 #define DBG_IN()        (++ao_scheme_stack_depth)
 954 #define DBG_OUT()       (--ao_scheme_stack_depth)
 955 #define DBG_RESET()     (ao_scheme_stack_depth = 0)
 956 #define DBG(...)        ao_scheme_printf(__VA_ARGS__)
 957 #define DBGI(...)       do { printf("%4d: ", __LINE__); DBG_INDENT(); DBG(__VA_ARGS__); } while (0)
 958 #define DBG_CONS(a)     ao_scheme_cons_write(ao_scheme_cons_poly(a), true)
 959 #define DBG_POLY(a)     ao_scheme_poly_write(a, true)
 960 #define OFFSET(a)       ((a) ? (int) ((uint8_t *) a - ao_scheme_pool) : -1)
 961 #define DBG_STACK()     ao_scheme_stack_write(ao_scheme_stack_poly(ao_scheme_stack), true)
 962 static inline void
 963 ao_scheme_frames_dump(void)
 964 {
 965         struct ao_scheme_stack *s;
 966         DBGI(".. current frame: "); DBG_POLY(ao_scheme_frame_poly(ao_scheme_frame_current)); DBG("\n");
 967         for (s = ao_scheme_stack; s; s = ao_scheme_poly_stack(s->prev)) {
 968                 DBGI(".. stack frame: "); DBG_POLY(s->frame); DBG("\n");
 969         }
 970 }
 971 #define DBG_FRAMES()    ao_scheme_frames_dump()
 972 #else
 973 #define DBG_DO(a)
 974 #define DBG_INDENT()
 975 #define DBG_IN()
 976 #define DBG_OUT()
 977 #define DBG(...)
 978 #define DBGI(...)
 979 #define DBG_CONS(a)
 980 #define DBG_POLY(a)
 981 #define DBG_RESET()
 982 #define DBG_STACK()
 983 #define DBG_FRAMES()
 984 #endif
 985
 986 #if DBG_READ
 987 #define RDBGI(...)      do { printf("%4d: ", __LINE__); DBG_INDENT(); ao_scheme_printf(__VA_ARGS__); } while (0)
 988 #define RDBG_IN()       (++ao_scheme_stack_depth)
 989 #define RDBG_OUT()      (--ao_scheme_stack_depth)
 990 #else
 991 #define RDBGI(...)
 992 #define RDBG_IN()
 993 #define RDBG_OUT()
 994 #endif
 995
 996 static inline int
 997 ao_scheme_mdbg_offset(void *a)
 998 {
 999         uint8_t         *u = a;
1000
1001         if (u == 0)
1002                 return -1;
1003
1004         if (ao_scheme_pool <= u && u < ao_scheme_pool + AO_SCHEME_POOL)
1005                 return u - ao_scheme_pool;
1006
1007 #ifndef AO_SCHEME_MAKE_CONST
1008         if (ao_scheme_const <= u && u < ao_scheme_const + AO_SCHEME_POOL_CONST)
1009                 return - (int) (u - ao_scheme_const);
1010 #endif
1011         return -2;
1012 }
1013
1014 #define MDBG_OFFSET(a)  ao_scheme_mdbg_offset(a)
1015
1016 #if DBG_MEM
1017
1018 #define DBG_MEM_START   1
1019
1020 #include <assert.h>
1021 extern int dbg_move_depth;
1022 #define MDBG_DUMP 1
1023
1024 extern int dbg_mem;
1025
1026 #define MDBG_DO(a)      a
1027 #define MDBG_MOVE(...) do { if (dbg_mem) { int d; for (d = 0; d < dbg_move_depth; d++) printf ("  "); printf(__VA_ARGS__); } } while (0)
1028 #define MDBG_MORE(...) do { if (dbg_mem) printf(__VA_ARGS__); } while (0)
1029 #define MDBG_MOVE_IN()  (dbg_move_depth++)
1030 #define MDBG_MOVE_OUT() (assert(--dbg_move_depth >= 0))
1031
1032 #else
1033
1034 #define MDBG_DO(a)
1035 #define MDBG_MOVE(...)
1036 #define MDBG_MORE(...)
1037 #define MDBG_MOVE_IN()
1038 #define MDBG_MOVE_OUT()
1039
1040 #endif
1041
1042 #endif /* _AO_SCHEME_H_ */