git.gag.com Git - fw/altos/blob - src/scheme/ao_scheme.h

   1 /*
   2  * Copyright © 2016 Keith Packard <keithp@keithp.com>
   3  *
   4  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   5  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
   6  * the Free Software Foundation, either version 2 of the License, or
   7  * (at your option) any later version.
   8  *
   9  * This program is distributed in the hope that it will be useful, but
  10  * WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  11  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  12  * General Public License for more details.
  13  */
  14
  15 #ifndef _AO_SCHEME_H_
  16 #define _AO_SCHEME_H_
  17
  18 #define DBG_MEM         0
  19 #define DBG_EVAL        0
  20 #define DBG_READ        0
  21 #define DBG_FREE_CONS   0
  22 #define NDEBUG          1
  23
  24 #include <stdint.h>
  25 #include <string.h>
  26 #include <stdbool.h>
  27 #define AO_SCHEME_BUILTIN_FEATURES
  28 #include "ao_scheme_builtin.h"
  29 #undef AO_SCHEME_BUILTIN_FEATURES
  30 #include <ao_scheme_os.h>
  31 #ifndef __BYTE_ORDER
  32 #include <endian.h>
  33 #endif
  34
  35 typedef uint16_t        ao_poly;
  36 typedef int16_t         ao_signed_poly;
  37
  38 #if AO_SCHEME_SAVE
  39
  40 struct ao_scheme_os_save {
  41         ao_poly         atoms;
  42         ao_poly         globals;
  43         uint16_t        const_checksum;
  44         uint16_t        const_checksum_inv;
  45 };
  46
  47 #ifndef AO_SCHEME_POOL_TOTAL
  48 #error Must define AO_SCHEME_POOL_TOTAL for AO_SCHEME_SAVE
  49 #endif
  50
  51 #define AO_SCHEME_POOL_EXTRA    (sizeof(struct ao_scheme_os_save))
  52 #define AO_SCHEME_POOL  ((int) (AO_SCHEME_POOL_TOTAL - AO_SCHEME_POOL_EXTRA))
  53
  54 int
  55 ao_scheme_os_save(void);
  56
  57 int
  58 ao_scheme_os_restore_save(struct ao_scheme_os_save *save, int offset);
  59
  60 int
  61 ao_scheme_os_restore(void);
  62
  63 #endif
  64
  65 #ifdef AO_SCHEME_MAKE_CONST
  66 #define AO_SCHEME_POOL_CONST    16384
  67 extern uint8_t ao_scheme_const[AO_SCHEME_POOL_CONST] __attribute__((aligned(4)));
  68 #define ao_scheme_pool ao_scheme_const
  69 #define AO_SCHEME_POOL AO_SCHEME_POOL_CONST
  70
  71 #define _atom(n) ao_scheme_atom_poly(ao_scheme_atom_intern((char *) n))
  72 #define _bool(v) ao_scheme_bool_poly(ao_scheme_bool_get(v))
  73
  74 #define _ao_scheme_bool_true    _bool(1)
  75 #define _ao_scheme_bool_false   _bool(0)
  76
  77 #define _ao_scheme_atom_eof     _atom("eof")
  78 #define _ao_scheme_atom_else    _atom("else")
  79
  80 #define AO_SCHEME_BUILTIN_ATOMS
  81 #include "ao_scheme_builtin.h"
  82
  83 #else
  84 #include "ao_scheme_const.h"
  85 #ifndef AO_SCHEME_POOL
  86 #error Must define AO_SCHEME_POOL
  87 #endif
  88 #ifndef AO_SCHEME_POOL_EXTRA
  89 #define AO_SCHEME_POOL_EXTRA 0
  90 #endif
  91 extern uint8_t          ao_scheme_pool[AO_SCHEME_POOL + AO_SCHEME_POOL_EXTRA] __attribute__((aligned(4)));
  92 #endif
  93
  94 /* Primitive types */
  95 #define AO_SCHEME_CONS          0
  96 #define AO_SCHEME_INT           1
  97 #define AO_SCHEME_BIGINT        2
  98 #define AO_SCHEME_OTHER         3
  99
 100 #define AO_SCHEME_TYPE_MASK     0x0003
 101 #define AO_SCHEME_TYPE_SHIFT    2
 102 #define AO_SCHEME_REF_MASK      0x7ffc
 103 #define AO_SCHEME_CONST         0x8000
 104
 105 /* These have a type value at the start of the struct */
 106 #define AO_SCHEME_ATOM          4
 107 #define AO_SCHEME_BUILTIN       5
 108 #define AO_SCHEME_FRAME         6
 109 #define AO_SCHEME_FRAME_VALS    7
 110 #define AO_SCHEME_LAMBDA        8
 111 #define AO_SCHEME_STACK         9
 112 #define AO_SCHEME_BOOL          10
 113 #define AO_SCHEME_STRING        11
 114 #ifdef AO_SCHEME_FEATURE_FLOAT
 115 #define AO_SCHEME_FLOAT         12
 116 #define _AO_SCHEME_FLOAT        AO_SCHEME_FLOAT
 117 #else
 118 #define _AO_SCHEME_FLOAT        12
 119 #endif
 120 #ifdef AO_SCHEME_FEATURE_VECTOR
 121 #define AO_SCHEME_VECTOR        13
 122 #define _AO_SCHEME_VECTOR       AO_SCHEME_VECTOR
 123 #else
 124 #define _AO_SCHEME_VECTOR       _AO_SCHEME_FLOAT
 125 #endif
 126 #define AO_SCHEME_NUM_TYPE      (_AO_SCHEME_VECTOR+1)
 127
 128 /* Leave two bits for types to use as they please */
 129 #define AO_SCHEME_OTHER_TYPE_MASK       0x3f
 130
 131 #define AO_SCHEME_NIL   0
 132
 133 extern uint16_t         ao_scheme_top;
 134
 135 #define AO_SCHEME_OOM                   0x01
 136 #define AO_SCHEME_DIVIDE_BY_ZERO        0x02
 137 #define AO_SCHEME_INVALID               0x04
 138 #define AO_SCHEME_UNDEFINED             0x08
 139 #define AO_SCHEME_REDEFINED             0x10
 140 #define AO_SCHEME_EOF                   0x20
 141 #define AO_SCHEME_EXIT                  0x40
 142
 143 extern uint8_t          ao_scheme_exception;
 144
 145 static inline int
 146 ao_scheme_is_const(ao_poly poly) {
 147         return poly & AO_SCHEME_CONST;
 148 }
 149
 150 #define AO_SCHEME_IS_CONST(a)   (ao_scheme_const <= ((uint8_t *) (a)) && ((uint8_t *) (a)) < ao_scheme_const + AO_SCHEME_POOL_CONST)
 151 #define AO_SCHEME_IS_POOL(a)    (ao_scheme_pool <= ((uint8_t *) (a)) && ((uint8_t *) (a)) < ao_scheme_pool + AO_SCHEME_POOL)
 152 #define AO_SCHEME_IS_INT(p)     (ao_scheme_poly_base_type(p) == AO_SCHEME_INT)
 153 #define AO_SCHEME_IS_CONS(p)    (ao_scheme_poly_base_type(p) == AO_SCHEME_CONS)
 154
 155 void *
 156 ao_scheme_ref(ao_poly poly);
 157
 158 ao_poly
 159 ao_scheme_poly(const void *addr, ao_poly type);
 160
 161 struct ao_scheme_type {
 162         int     (*size)(void *addr);
 163         void    (*mark)(void *addr);
 164         void    (*move)(void *addr);
 165         char    name[];
 166 };
 167
 168 struct ao_scheme_cons {
 169         ao_poly         car;
 170         ao_poly         cdr;
 171 };
 172
 173 struct ao_scheme_atom {
 174         uint8_t         type;
 175         uint8_t         pad[1];
 176         ao_poly         next;
 177         char            name[];
 178 };
 179
 180 struct ao_scheme_string {
 181         uint8_t         type;
 182         char            val[];
 183 };
 184
 185 struct ao_scheme_val {
 186         ao_poly         atom;
 187         ao_poly         val;
 188 };
 189
 190 struct ao_scheme_frame_vals {
 191         uint8_t                 type;
 192         uint8_t                 size;
 193         struct ao_scheme_val    vals[];
 194 };
 195
 196 struct ao_scheme_frame {
 197         uint8_t                 type;
 198         uint8_t                 num;
 199         ao_poly                 prev;
 200         ao_poly                 vals;
 201 };
 202
 203 struct ao_scheme_bool {
 204         uint8_t                 type;
 205         uint8_t                 value;
 206         uint16_t                pad;
 207 };
 208
 209
 210 #ifdef AO_SCHEME_FEATURE_FLOAT
 211 struct ao_scheme_float {
 212         uint8_t                 type;
 213         uint8_t                 pad1;
 214         uint16_t                pad2;
 215         float                   value;
 216 };
 217 #endif
 218
 219 #ifdef AO_SCHEME_FEATURE_VECTOR
 220 struct ao_scheme_vector {
 221         uint8_t                 type;
 222         uint8_t                 pad1;
 223         uint16_t                length;
 224         ao_poly                 vals[];
 225 };
 226 #endif
 227
 228 #define AO_SCHEME_MIN_INT       (-(1 << (15 - AO_SCHEME_TYPE_SHIFT)))
 229 #define AO_SCHEME_MAX_INT       ((1 << (15 - AO_SCHEME_TYPE_SHIFT)) - 1)
 230
 231 #ifdef AO_SCHEME_FEATURE_BIGINT
 232
 233 struct ao_scheme_bigint {
 234         uint32_t                value;
 235 };
 236
 237 #define AO_SCHEME_MIN_BIGINT    INT32_MIN
 238 #define AO_SCHEME_MAX_BIGINT    INT32_MAX
 239
 240 #endif  /* AO_SCHEME_FEATURE_BIGINT */
 241
 242 /* Set on type when the frame escapes the lambda */
 243 #define AO_SCHEME_FRAME_MARK    0x80
 244 #define AO_SCHEME_FRAME_PRINT   0x40
 245
 246 static inline int ao_scheme_frame_marked(struct ao_scheme_frame *f) {
 247         return f->type & AO_SCHEME_FRAME_MARK;
 248 }
 249
 250 static inline struct ao_scheme_frame *
 251 ao_scheme_poly_frame(ao_poly poly) {
 252         return ao_scheme_ref(poly);
 253 }
 254
 255 static inline ao_poly
 256 ao_scheme_frame_poly(struct ao_scheme_frame *frame) {
 257         return ao_scheme_poly(frame, AO_SCHEME_OTHER);
 258 }
 259
 260 static inline struct ao_scheme_frame_vals *
 261 ao_scheme_poly_frame_vals(ao_poly poly) {
 262         return ao_scheme_ref(poly);
 263 }
 264
 265 static inline ao_poly
 266 ao_scheme_frame_vals_poly(struct ao_scheme_frame_vals *vals) {
 267         return ao_scheme_poly(vals, AO_SCHEME_OTHER);
 268 }
 269
 270 enum eval_state {
 271         eval_sexpr,             /* Evaluate an sexpr */
 272         eval_val,               /* Value computed */
 273         eval_formal,            /* Formal computed */
 274         eval_exec,              /* Start a lambda evaluation */
 275         eval_apply,             /* Execute apply */
 276         eval_cond,              /* Start next cond clause */
 277         eval_cond_test,         /* Check cond condition */
 278         eval_begin,             /* Start next begin entry */
 279         eval_while,             /* Start while condition */
 280         eval_while_test,        /* Check while condition */
 281         eval_macro,             /* Finished with macro generation */
 282 };
 283
 284 struct ao_scheme_stack {
 285         uint8_t                 type;           /* AO_SCHEME_STACK */
 286         uint8_t                 state;          /* enum eval_state */
 287         ao_poly                 prev;           /* previous stack frame */
 288         ao_poly                 sexprs;         /* expressions to evaluate */
 289         ao_poly                 values;         /* values computed */
 290         ao_poly                 values_tail;    /* end of the values list for easy appending */
 291         ao_poly                 frame;          /* current lookup frame */
 292         ao_poly                 list;           /* most recent function call */
 293 };
 294
 295 #define AO_SCHEME_STACK_MARK    0x80    /* set on type when a reference has been taken */
 296 #define AO_SCHEME_STACK_PRINT   0x40    /* stack is being printed */
 297
 298 static inline int ao_scheme_stack_marked(struct ao_scheme_stack *s) {
 299         return s->type & AO_SCHEME_STACK_MARK;
 300 }
 301
 302 static inline void ao_scheme_stack_mark(struct ao_scheme_stack *s) {
 303         s->type |= AO_SCHEME_STACK_MARK;
 304 }
 305
 306 static inline struct ao_scheme_stack *
 307 ao_scheme_poly_stack(ao_poly p)
 308 {
 309         return ao_scheme_ref(p);
 310 }
 311
 312 static inline ao_poly
 313 ao_scheme_stack_poly(struct ao_scheme_stack *stack)
 314 {
 315         return ao_scheme_poly(stack, AO_SCHEME_OTHER);
 316 }
 317
 318 extern ao_poly                  ao_scheme_v;
 319
 320 #define AO_SCHEME_FUNC_LAMBDA           0
 321 #define AO_SCHEME_FUNC_NLAMBDA          1
 322 #define AO_SCHEME_FUNC_MACRO            2
 323
 324 #define AO_SCHEME_FUNC_FREE_ARGS        0x80
 325 #define AO_SCHEME_FUNC_MASK             0x7f
 326
 327 #define AO_SCHEME_FUNC_F_LAMBDA         (AO_SCHEME_FUNC_FREE_ARGS | AO_SCHEME_FUNC_LAMBDA)
 328 #define AO_SCHEME_FUNC_F_NLAMBDA        (AO_SCHEME_FUNC_FREE_ARGS | AO_SCHEME_FUNC_NLAMBDA)
 329 #define AO_SCHEME_FUNC_F_MACRO          (AO_SCHEME_FUNC_FREE_ARGS | AO_SCHEME_FUNC_MACRO)
 330
 331 struct ao_scheme_builtin {
 332         uint8_t         type;
 333         uint8_t         args;
 334         uint16_t        func;
 335 };
 336
 337 #define AO_SCHEME_BUILTIN_ID
 338 #include "ao_scheme_builtin.h"
 339
 340 typedef ao_poly (*ao_scheme_func_t)(struct ao_scheme_cons *cons);
 341
 342 extern const ao_scheme_func_t   ao_scheme_builtins[];
 343
 344 static inline ao_scheme_func_t
 345 ao_scheme_func(struct ao_scheme_builtin *b)
 346 {
 347         return ao_scheme_builtins[b->func];
 348 }
 349
 350 struct ao_scheme_lambda {
 351         uint8_t         type;
 352         uint8_t         args;
 353         ao_poly         code;
 354         ao_poly         frame;
 355 };
 356
 357 static inline struct ao_scheme_lambda *
 358 ao_scheme_poly_lambda(ao_poly poly)
 359 {
 360         return ao_scheme_ref(poly);
 361 }
 362
 363 static inline ao_poly
 364 ao_scheme_lambda_poly(struct ao_scheme_lambda *lambda)
 365 {
 366         return ao_scheme_poly(lambda, AO_SCHEME_OTHER);
 367 }
 368
 369 static inline void *
 370 ao_scheme_poly_other(ao_poly poly) {
 371         return ao_scheme_ref(poly);
 372 }
 373
 374 static inline uint8_t
 375 ao_scheme_other_type(void *other) {
 376 #if DBG_MEM
 377         if ((*((uint8_t *) other) & AO_SCHEME_OTHER_TYPE_MASK) >= AO_SCHEME_NUM_TYPE)
 378                 ao_scheme_abort();
 379 #endif
 380         return *((uint8_t *) other) & AO_SCHEME_OTHER_TYPE_MASK;
 381 }
 382
 383 static inline ao_poly
 384 ao_scheme_other_poly(const void *other)
 385 {
 386         return ao_scheme_poly(other, AO_SCHEME_OTHER);
 387 }
 388
 389 static inline int
 390 ao_scheme_size_round(int size)
 391 {
 392         return (size + 3) & ~3;
 393 }
 394
 395 static inline int
 396 ao_scheme_size(const struct ao_scheme_type *type, void *addr)
 397 {
 398         return ao_scheme_size_round(type->size(addr));
 399 }
 400
 401 #define AO_SCHEME_OTHER_POLY(other) ((ao_poly)(other) + AO_SCHEME_OTHER)
 402
 403 static inline int ao_scheme_poly_base_type(ao_poly poly) {
 404         return poly & AO_SCHEME_TYPE_MASK;
 405 }
 406
 407 static inline int ao_scheme_poly_type(ao_poly poly) {
 408         int     type = poly & AO_SCHEME_TYPE_MASK;
 409         if (type == AO_SCHEME_OTHER)
 410                 return ao_scheme_other_type(ao_scheme_poly_other(poly));
 411         return type;
 412 }
 413
 414 static inline int
 415 ao_scheme_is_cons(ao_poly poly) {
 416         return (ao_scheme_poly_base_type(poly) == AO_SCHEME_CONS);
 417 }
 418
 419 static inline int
 420 ao_scheme_is_pair(ao_poly poly) {
 421         return poly != AO_SCHEME_NIL && (ao_scheme_poly_base_type(poly) == AO_SCHEME_CONS);
 422 }
 423
 424 static inline struct ao_scheme_cons *
 425 ao_scheme_poly_cons(ao_poly poly)
 426 {
 427         return ao_scheme_ref(poly);
 428 }
 429
 430 static inline ao_poly
 431 ao_scheme_cons_poly(struct ao_scheme_cons *cons)
 432 {
 433         return ao_scheme_poly(cons, AO_SCHEME_CONS);
 434 }
 435
 436 static inline int32_t
 437 ao_scheme_poly_int(ao_poly poly)
 438 {
 439         return (int32_t) ((ao_signed_poly) poly >> AO_SCHEME_TYPE_SHIFT);
 440 }
 441
 442 static inline ao_poly
 443 ao_scheme_int_poly(int32_t i)
 444 {
 445         return ((ao_poly) i << 2) | AO_SCHEME_INT;
 446 }
 447
 448 #ifdef AO_SCHEME_FEATURE_BIGINT
 449 static inline struct ao_scheme_bigint *
 450 ao_scheme_poly_bigint(ao_poly poly)
 451 {
 452         return ao_scheme_ref(poly);
 453 }
 454
 455 static inline ao_poly
 456 ao_scheme_bigint_poly(struct ao_scheme_bigint *bi)
 457 {
 458         return ao_scheme_poly(bi, AO_SCHEME_BIGINT);
 459 }
 460 #endif /* AO_SCHEME_FEATURE_BIGINT */
 461
 462 static inline struct ao_scheme_string *
 463 ao_scheme_poly_string(ao_poly poly)
 464 {
 465         return ao_scheme_ref(poly);
 466 }
 467
 468 static inline ao_poly
 469 ao_scheme_string_poly(struct ao_scheme_string *s)
 470 {
 471         return ao_scheme_poly(s, AO_SCHEME_OTHER);
 472 }
 473
 474 static inline struct ao_scheme_atom *
 475 ao_scheme_poly_atom(ao_poly poly)
 476 {
 477         return ao_scheme_ref(poly);
 478 }
 479
 480 static inline ao_poly
 481 ao_scheme_atom_poly(struct ao_scheme_atom *a)
 482 {
 483         return ao_scheme_poly(a, AO_SCHEME_OTHER);
 484 }
 485
 486 static inline struct ao_scheme_builtin *
 487 ao_scheme_poly_builtin(ao_poly poly)
 488 {
 489         return ao_scheme_ref(poly);
 490 }
 491
 492 static inline ao_poly
 493 ao_scheme_builtin_poly(struct ao_scheme_builtin *b)
 494 {
 495         return ao_scheme_poly(b, AO_SCHEME_OTHER);
 496 }
 497
 498 static inline ao_poly
 499 ao_scheme_bool_poly(struct ao_scheme_bool *b)
 500 {
 501         return ao_scheme_poly(b, AO_SCHEME_OTHER);
 502 }
 503
 504 static inline struct ao_scheme_bool *
 505 ao_scheme_poly_bool(ao_poly poly)
 506 {
 507         return ao_scheme_ref(poly);
 508 }
 509
 510 #ifdef AO_SCHEME_FEATURE_FLOAT
 511 static inline ao_poly
 512 ao_scheme_float_poly(struct ao_scheme_float *f)
 513 {
 514         return ao_scheme_poly(f, AO_SCHEME_OTHER);
 515 }
 516
 517 static inline struct ao_scheme_float *
 518 ao_scheme_poly_float(ao_poly poly)
 519 {
 520         return ao_scheme_ref(poly);
 521 }
 522
 523 float
 524 ao_scheme_poly_number(ao_poly p);
 525 #endif
 526
 527 #ifdef AO_SCHEME_FEATURE_VECTOR
 528 static inline ao_poly
 529 ao_scheme_vector_poly(struct ao_scheme_vector *v)
 530 {
 531         return ao_scheme_poly(v, AO_SCHEME_OTHER);
 532 }
 533
 534 static inline struct ao_scheme_vector *
 535 ao_scheme_poly_vector(ao_poly poly)
 536 {
 537         return ao_scheme_ref(poly);
 538 }
 539 #endif
 540
 541 /* memory functions */
 542
 543 extern uint64_t ao_scheme_collects[2];
 544 extern uint64_t ao_scheme_freed[2];
 545 extern uint64_t ao_scheme_loops[2];
 546
 547 /* returns 1 if the object was already marked */
 548 int
 549 ao_scheme_mark_memory(const struct ao_scheme_type *type, void *addr);
 550
 551 /* returns 1 if the object was already moved */
 552 int
 553 ao_scheme_move_memory(const struct ao_scheme_type *type, void **ref);
 554
 555 void *
 556 ao_scheme_alloc(int size);
 557
 558 /* Marks an object as being printed, returns 1 if it was already marked */
 559 int
 560 ao_scheme_print_mark_addr(void *addr);
 561
 562 int
 563 ao_scheme_print_mark_poly(ao_poly poly);
 564
 565 /* Notes that printing has started */
 566 void
 567 ao_scheme_print_start(void);
 568
 569 /* Notes that printing has ended */
 570 void
 571 ao_scheme_print_stop(void);
 572
 573 #define AO_SCHEME_COLLECT_FULL          1
 574 #define AO_SCHEME_COLLECT_INCREMENTAL   0
 575
 576 int
 577 ao_scheme_collect(uint8_t style);
 578
 579 #if DBG_FREE_CONS
 580 void
 581 ao_scheme_cons_check(struct ao_scheme_cons *cons);
 582 #endif
 583
 584 void
 585 ao_scheme_cons_stash(int id, struct ao_scheme_cons *cons);
 586
 587 struct ao_scheme_cons *
 588 ao_scheme_cons_fetch(int id);
 589
 590 void
 591 ao_scheme_poly_stash(int id, ao_poly poly);
 592
 593 ao_poly
 594 ao_scheme_poly_fetch(int id);
 595
 596 void
 597 ao_scheme_string_stash(int id, struct ao_scheme_string *string);
 598
 599 struct ao_scheme_string *
 600 ao_scheme_string_fetch(int id);
 601
 602 static inline void
 603 ao_scheme_stack_stash(int id, struct ao_scheme_stack *stack) {
 604         ao_scheme_poly_stash(id, ao_scheme_stack_poly(stack));
 605 }
 606
 607 static inline struct ao_scheme_stack *
 608 ao_scheme_stack_fetch(int id) {
 609         return ao_scheme_poly_stack(ao_scheme_poly_fetch(id));
 610 }
 611
 612 void
 613 ao_scheme_frame_stash(int id, struct ao_scheme_frame *frame);
 614
 615 struct ao_scheme_frame *
 616 ao_scheme_frame_fetch(int id);
 617
 618 /* bool */
 619
 620 extern const struct ao_scheme_type ao_scheme_bool_type;
 621
 622 void
 623 ao_scheme_bool_write(ao_poly v);
 624
 625 #ifdef AO_SCHEME_MAKE_CONST
 626 extern struct ao_scheme_bool    *ao_scheme_true, *ao_scheme_false;
 627
 628 struct ao_scheme_bool *
 629 ao_scheme_bool_get(uint8_t value);
 630 #endif
 631
 632 /* cons */
 633 extern const struct ao_scheme_type ao_scheme_cons_type;
 634
 635 struct ao_scheme_cons *
 636 ao_scheme_cons_cons(ao_poly car, ao_poly cdr);
 637
 638 /* Return a cons or NULL for a proper list, else error */
 639 struct ao_scheme_cons *
 640 ao_scheme_cons_cdr(struct ao_scheme_cons *cons);
 641
 642 ao_poly
 643 ao_scheme__cons(ao_poly car, ao_poly cdr);
 644
 645 extern struct ao_scheme_cons *ao_scheme_cons_free_list;
 646
 647 void
 648 ao_scheme_cons_free(struct ao_scheme_cons *cons);
 649
 650 void
 651 ao_scheme_cons_write(ao_poly);
 652
 653 void
 654 ao_scheme_cons_display(ao_poly);
 655
 656 int
 657 ao_scheme_cons_length(struct ao_scheme_cons *cons);
 658
 659 struct ao_scheme_cons *
 660 ao_scheme_cons_copy(struct ao_scheme_cons *cons);
 661
 662 /* string */
 663 extern const struct ao_scheme_type ao_scheme_string_type;
 664
 665 struct ao_scheme_string *
 666 ao_scheme_string_copy(struct ao_scheme_string *a);
 667
 668 struct ao_scheme_string *
 669 ao_scheme_string_make(char *a);
 670
 671 struct ao_scheme_string *
 672 ao_scheme_atom_to_string(struct ao_scheme_atom *a);
 673
 674 struct ao_scheme_string *
 675 ao_scheme_string_cat(struct ao_scheme_string *a, struct ao_scheme_string *b);
 676
 677 ao_poly
 678 ao_scheme_string_pack(struct ao_scheme_cons *cons);
 679
 680 ao_poly
 681 ao_scheme_string_unpack(struct ao_scheme_string *a);
 682
 683 void
 684 ao_scheme_string_write(ao_poly s);
 685
 686 void
 687 ao_scheme_string_display(ao_poly s);
 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);
 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);
 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);
 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);
 756
 757 void
 758 ao_scheme_vector_display(ao_poly v);
 759
 760 struct ao_scheme_vector *
 761 ao_scheme_vector_alloc(uint16_t length, ao_poly fill);
 762
 763 ao_poly
 764 ao_scheme_vector_get(ao_poly v, ao_poly i);
 765
 766 ao_poly
 767 ao_scheme_vector_set(ao_poly v, ao_poly i, ao_poly p);
 768
 769 struct ao_scheme_vector *
 770 ao_scheme_list_to_vector(struct ao_scheme_cons *cons);
 771
 772 struct ao_scheme_cons *
 773 ao_scheme_vector_to_list(struct ao_scheme_vector *vector);
 774
 775 extern const struct ao_scheme_type      ao_scheme_vector_type;
 776
 777 /* prim */
 778 void (*ao_scheme_poly_write_func(ao_poly p))(ao_poly p);
 779 void (*ao_scheme_poly_display_func(ao_poly p))(ao_poly p);
 780
 781 static inline void
 782 ao_scheme_poly_write(ao_poly p) { (*ao_scheme_poly_write_func(p))(p); }
 783
 784 static inline void
 785 ao_scheme_poly_display(ao_poly p) { (*ao_scheme_poly_display_func(p))(p); }
 786
 787 int
 788 ao_scheme_poly_mark(ao_poly p, uint8_t note_cons);
 789
 790 /* returns 1 if the object has already been moved */
 791 int
 792 ao_scheme_poly_move(ao_poly *p, uint8_t note_cons);
 793
 794 /* eval */
 795
 796 void
 797 ao_scheme_eval_clear_globals(void);
 798
 799 int
 800 ao_scheme_eval_restart(void);
 801
 802 ao_poly
 803 ao_scheme_eval(ao_poly p);
 804
 805 ao_poly
 806 ao_scheme_set_cond(struct ao_scheme_cons *cons);
 807
 808 /* float */
 809 #ifdef AO_SCHEME_FEATURE_FLOAT
 810 extern const struct ao_scheme_type ao_scheme_float_type;
 811
 812 void
 813 ao_scheme_float_write(ao_poly p);
 814
 815 ao_poly
 816 ao_scheme_float_get(float value);
 817 #endif
 818
 819 #ifdef AO_SCHEME_FEATURE_FLOAT
 820 static inline uint8_t
 821 ao_scheme_number_typep(uint8_t t)
 822 {
 823         return ao_scheme_integer_typep(t) || (t == AO_SCHEME_FLOAT);
 824 }
 825 #else
 826 #define ao_scheme_number_typep ao_scheme_integer_typep
 827 #endif
 828
 829 /* builtin */
 830 void
 831 ao_scheme_builtin_write(ao_poly b);
 832
 833 extern const struct ao_scheme_type ao_scheme_builtin_type;
 834
 835 /* Check argument count */
 836 ao_poly
 837 ao_scheme_check_argc(ao_poly name, struct ao_scheme_cons *cons, int min, int max);
 838
 839 /* Check argument type */
 840 ao_poly
 841 ao_scheme_check_argt(ao_poly name, struct ao_scheme_cons *cons, int argc, int type, int nil_ok);
 842
 843 /* Fetch an arg (nil if off the end) */
 844 ao_poly
 845 ao_scheme_arg(struct ao_scheme_cons *cons, int argc);
 846
 847 char *
 848 ao_scheme_args_name(uint8_t args);
 849
 850 /* read */
 851 extern int                      ao_scheme_read_list;
 852 extern struct ao_scheme_cons    *ao_scheme_read_cons;
 853 extern struct ao_scheme_cons    *ao_scheme_read_cons_tail;
 854 extern struct ao_scheme_cons    *ao_scheme_read_stack;
 855
 856 ao_poly
 857 ao_scheme_read(void);
 858
 859 /* rep */
 860 ao_poly
 861 ao_scheme_read_eval_print(void);
 862
 863 /* frame */
 864 extern const struct ao_scheme_type ao_scheme_frame_type;
 865 extern const struct ao_scheme_type ao_scheme_frame_vals_type;
 866
 867 #define AO_SCHEME_FRAME_FREE    6
 868
 869 extern struct ao_scheme_frame   *ao_scheme_frame_free_list[AO_SCHEME_FRAME_FREE];
 870
 871 ao_poly
 872 ao_scheme_frame_mark(struct ao_scheme_frame *frame);
 873
 874 ao_poly *
 875 ao_scheme_frame_ref(struct ao_scheme_frame *frame, ao_poly atom);
 876
 877 struct ao_scheme_frame *
 878 ao_scheme_frame_new(int num);
 879
 880 void
 881 ao_scheme_frame_free(struct ao_scheme_frame *frame);
 882
 883 void
 884 ao_scheme_frame_bind(struct ao_scheme_frame *frame, int num, ao_poly atom, ao_poly val);
 885
 886 ao_poly
 887 ao_scheme_frame_add(struct ao_scheme_frame *frame, ao_poly atom, ao_poly val);
 888
 889 void
 890 ao_scheme_frame_write(ao_poly p);
 891
 892 void
 893 ao_scheme_frame_init(void);
 894
 895 /* lambda */
 896 extern const struct ao_scheme_type ao_scheme_lambda_type;
 897
 898 extern const char * const ao_scheme_state_names[];
 899
 900 struct ao_scheme_lambda *
 901 ao_scheme_lambda_new(ao_poly cons);
 902
 903 void
 904 ao_scheme_lambda_write(ao_poly lambda);
 905
 906 ao_poly
 907 ao_scheme_lambda_eval(void);
 908
 909 /* stack */
 910
 911 extern const struct ao_scheme_type ao_scheme_stack_type;
 912 extern struct ao_scheme_stack   *ao_scheme_stack;
 913 extern struct ao_scheme_stack   *ao_scheme_stack_free_list;
 914
 915 void
 916 ao_scheme_stack_reset(struct ao_scheme_stack *stack);
 917
 918 int
 919 ao_scheme_stack_push(void);
 920
 921 void
 922 ao_scheme_stack_pop(void);
 923
 924 void
 925 ao_scheme_stack_clear(void);
 926
 927 void
 928 ao_scheme_stack_write(ao_poly stack);
 929
 930 ao_poly
 931 ao_scheme_stack_eval(void);
 932
 933 /* error */
 934
 935 void
 936 ao_scheme_vprintf(const char *format, va_list args);
 937
 938 void
 939 ao_scheme_printf(const char *format, ...);
 940
 941 void
 942 ao_scheme_error_poly(const char *name, ao_poly poly, ao_poly last);
 943
 944 void
 945 ao_scheme_error_frame(int indent, const char *name, struct ao_scheme_frame *frame);
 946
 947 ao_poly
 948 ao_scheme_error(int error, const char *format, ...);
 949
 950 /* builtins */
 951
 952 #define AO_SCHEME_BUILTIN_DECLS
 953 #include "ao_scheme_builtin.h"
 954
 955 /* debugging macros */
 956
 957 #if DBG_EVAL || DBG_READ || DBG_MEM
 958 #define DBG_CODE        1
 959 int ao_scheme_stack_depth;
 960 #define DBG_DO(a)       a
 961 #define DBG_INDENT()    do { int _s; for(_s = 0; _s < ao_scheme_stack_depth; _s++) printf("  "); } while(0)
 962 #define DBG_IN()        (++ao_scheme_stack_depth)
 963 #define DBG_OUT()       (--ao_scheme_stack_depth)
 964 #define DBG_RESET()     (ao_scheme_stack_depth = 0)
 965 #define DBG(...)        ao_scheme_printf(__VA_ARGS__)
 966 #define DBGI(...)       do { printf("%4d: ", __LINE__); DBG_INDENT(); DBG(__VA_ARGS__); } while (0)
 967 #define DBG_CONS(a)     ao_scheme_cons_write(ao_scheme_cons_poly(a))
 968 #define DBG_POLY(a)     ao_scheme_poly_write(a)
 969 #define OFFSET(a)       ((a) ? (int) ((uint8_t *) a - ao_scheme_pool) : -1)
 970 #define DBG_STACK()     ao_scheme_stack_write(ao_scheme_stack_poly(ao_scheme_stack))
 971 static inline void
 972 ao_scheme_frames_dump(void)
 973 {
 974         struct ao_scheme_stack *s;
 975         DBGI(".. current frame: "); DBG_POLY(ao_scheme_frame_poly(ao_scheme_frame_current)); DBG("\n");
 976         for (s = ao_scheme_stack; s; s = ao_scheme_poly_stack(s->prev)) {
 977                 DBGI(".. stack frame: "); DBG_POLY(s->frame); DBG("\n");
 978         }
 979 }
 980 #define DBG_FRAMES()    ao_scheme_frames_dump()
 981 #else
 982 #define DBG_DO(a)
 983 #define DBG_INDENT()
 984 #define DBG_IN()
 985 #define DBG_OUT()
 986 #define DBG(...)
 987 #define DBGI(...)
 988 #define DBG_CONS(a)
 989 #define DBG_POLY(a)
 990 #define DBG_RESET()
 991 #define DBG_STACK()
 992 #define DBG_FRAMES()
 993 #endif
 994
 995 #if DBG_READ
 996 #define RDBGI(...)      DBGI(__VA_ARGS__)
 997 #define RDBG_IN()       DBG_IN()
 998 #define RDBG_OUT()      DBG_OUT()
 999 #else
1000 #define RDBGI(...)
1001 #define RDBG_IN()
1002 #define RDBG_OUT()
1003 #endif
1004
1005 #define DBG_MEM_START   1
1006
1007 #if DBG_MEM
1008
1009 #include <assert.h>
1010 extern int dbg_move_depth;
1011 #define MDBG_DUMP 1
1012 #define MDBG_OFFSET(a)  ((a) ? (int) ((uint8_t *) (a) - ao_scheme_pool) : -1)
1013
1014 extern int dbg_mem;
1015
1016 #define MDBG_DO(a)      DBG_DO(a)
1017 #define MDBG_MOVE(...) do { if (dbg_mem) { int d; for (d = 0; d < dbg_move_depth; d++) printf ("  "); printf(__VA_ARGS__); } } while (0)
1018 #define MDBG_MORE(...) do { if (dbg_mem) printf(__VA_ARGS__); } while (0)
1019 #define MDBG_MOVE_IN()  (dbg_move_depth++)
1020 #define MDBG_MOVE_OUT() (assert(--dbg_move_depth >= 0))
1021
1022 #else
1023
1024 #define MDBG_DO(a)
1025 #define MDBG_MOVE(...)
1026 #define MDBG_MORE(...)
1027 #define MDBG_MOVE_IN()
1028 #define MDBG_MOVE_OUT()
1029
1030 #endif
1031
1032 #endif /* _AO_SCHEME_H_ */