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