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 static inline int
 159 ao_scheme_is_const_addr(const void *addr) {
 160         const uint8_t *a = addr;
 161         return (ao_scheme_const <= a) && (a < ao_scheme_const + AO_SCHEME_POOL_CONST);
 162 }
 163
 164 static inline int
 165 ao_scheme_is_pool_addr(const void *addr) {
 166         const uint8_t *a = addr;
 167         return (ao_scheme_pool <= a) && (a < ao_scheme_pool + AO_SCHEME_POOL);
 168 }
 169
 170 void *
 171 ao_scheme_ref(ao_poly poly);
 172
 173 ao_poly
 174 ao_scheme_poly(const void *addr, ao_poly type);
 175
 176 struct ao_scheme_type {
 177         int     (*size)(void *addr);
 178         void    (*mark)(void *addr);
 179         void    (*move)(void *addr);
 180         char    name[];
 181 };
 182
 183 struct ao_scheme_cons {
 184         ao_poly         car;
 185         ao_poly         cdr;
 186 };
 187
 188 struct ao_scheme_atom {
 189         uint8_t         type;
 190         uint8_t         pad[1];
 191         ao_poly         next;
 192         char            name[];
 193 };
 194
 195 struct ao_scheme_string {
 196         uint8_t         type;
 197         char            val[];
 198 };
 199
 200 struct ao_scheme_val {
 201         ao_poly         atom;
 202         ao_poly         val;
 203 };
 204
 205 struct ao_scheme_frame_vals {
 206         uint8_t                 type;
 207         uint8_t                 size;
 208         struct ao_scheme_val    vals[];
 209 };
 210
 211 struct ao_scheme_frame {
 212         uint8_t                 type;
 213         uint8_t                 num;
 214         ao_poly                 prev;
 215         ao_poly                 vals;
 216 };
 217
 218 struct ao_scheme_bool {
 219         uint8_t                 type;
 220         uint8_t                 value;
 221         uint16_t                pad;
 222 };
 223
 224
 225 #ifdef AO_SCHEME_FEATURE_FLOAT
 226 struct ao_scheme_float {
 227         uint8_t                 type;
 228         uint8_t                 pad1;
 229         uint16_t                pad2;
 230         float                   value;
 231 };
 232 #endif
 233
 234 #ifdef AO_SCHEME_FEATURE_VECTOR
 235 struct ao_scheme_vector {
 236         uint8_t                 type;
 237         uint8_t                 pad1;
 238         uint16_t                length;
 239         ao_poly                 vals[];
 240 };
 241 #endif
 242
 243 #define AO_SCHEME_MIN_INT       (-(1 << (15 - AO_SCHEME_TYPE_SHIFT)))
 244 #define AO_SCHEME_MAX_INT       ((1 << (15 - AO_SCHEME_TYPE_SHIFT)) - 1)
 245
 246 #ifdef AO_SCHEME_FEATURE_BIGINT
 247
 248 struct ao_scheme_bigint {
 249         uint32_t                value;
 250 };
 251
 252 #define AO_SCHEME_MIN_BIGINT    INT32_MIN
 253 #define AO_SCHEME_MAX_BIGINT    INT32_MAX
 254
 255 #endif  /* AO_SCHEME_FEATURE_BIGINT */
 256
 257 /* Set on type when the frame escapes the lambda */
 258 #define AO_SCHEME_FRAME_MARK    0x80
 259
 260 static inline int ao_scheme_frame_marked(struct ao_scheme_frame *f) {
 261         return f->type & AO_SCHEME_FRAME_MARK;
 262 }
 263
 264 static inline struct ao_scheme_frame *
 265 ao_scheme_poly_frame(ao_poly poly) {
 266         return ao_scheme_ref(poly);
 267 }
 268
 269 static inline ao_poly
 270 ao_scheme_frame_poly(struct ao_scheme_frame *frame) {
 271         return ao_scheme_poly(frame, AO_SCHEME_OTHER);
 272 }
 273
 274 static inline struct ao_scheme_frame_vals *
 275 ao_scheme_poly_frame_vals(ao_poly poly) {
 276         return ao_scheme_ref(poly);
 277 }
 278
 279 static inline ao_poly
 280 ao_scheme_frame_vals_poly(struct ao_scheme_frame_vals *vals) {
 281         return ao_scheme_poly(vals, AO_SCHEME_OTHER);
 282 }
 283
 284 enum eval_state {
 285         eval_sexpr,             /* Evaluate an sexpr */
 286         eval_val,               /* Value computed */
 287         eval_formal,            /* Formal computed */
 288         eval_exec,              /* Start a lambda evaluation */
 289         eval_apply,             /* Execute apply */
 290         eval_cond,              /* Start next cond clause */
 291         eval_cond_test,         /* Check cond condition */
 292         eval_begin,             /* Start next begin entry */
 293         eval_while,             /* Start while condition */
 294         eval_while_test,        /* Check while condition */
 295         eval_macro,             /* Finished with macro generation */
 296 };
 297
 298 struct ao_scheme_stack {
 299         uint8_t                 type;           /* AO_SCHEME_STACK */
 300         uint8_t                 state;          /* enum eval_state */
 301         ao_poly                 prev;           /* previous stack frame */
 302         ao_poly                 sexprs;         /* expressions to evaluate */
 303         ao_poly                 values;         /* values computed */
 304         ao_poly                 values_tail;    /* end of the values list for easy appending */
 305         ao_poly                 frame;          /* current lookup frame */
 306         ao_poly                 list;           /* most recent function call */
 307 };
 308
 309 #define AO_SCHEME_STACK_MARK    0x80    /* set on type when a reference has been taken */
 310
 311 static inline int ao_scheme_stack_marked(struct ao_scheme_stack *s) {
 312         return s->type & AO_SCHEME_STACK_MARK;
 313 }
 314
 315 static inline void ao_scheme_stack_mark(struct ao_scheme_stack *s) {
 316         s->type |= AO_SCHEME_STACK_MARK;
 317 }
 318
 319 static inline struct ao_scheme_stack *
 320 ao_scheme_poly_stack(ao_poly p)
 321 {
 322         return ao_scheme_ref(p);
 323 }
 324
 325 static inline ao_poly
 326 ao_scheme_stack_poly(struct ao_scheme_stack *stack)
 327 {
 328         return ao_scheme_poly(stack, AO_SCHEME_OTHER);
 329 }
 330
 331 extern ao_poly                  ao_scheme_v;
 332
 333 #define AO_SCHEME_FUNC_LAMBDA           0
 334 #define AO_SCHEME_FUNC_NLAMBDA          1
 335 #define AO_SCHEME_FUNC_MACRO            2
 336
 337 #define AO_SCHEME_FUNC_FREE_ARGS        0x80
 338 #define AO_SCHEME_FUNC_MASK             0x7f
 339
 340 #define AO_SCHEME_FUNC_F_LAMBDA         (AO_SCHEME_FUNC_FREE_ARGS | AO_SCHEME_FUNC_LAMBDA)
 341 #define AO_SCHEME_FUNC_F_NLAMBDA        (AO_SCHEME_FUNC_FREE_ARGS | AO_SCHEME_FUNC_NLAMBDA)
 342 #define AO_SCHEME_FUNC_F_MACRO          (AO_SCHEME_FUNC_FREE_ARGS | AO_SCHEME_FUNC_MACRO)
 343
 344 struct ao_scheme_builtin {
 345         uint8_t         type;
 346         uint8_t         args;
 347         uint16_t        func;
 348 };
 349
 350 #define AO_SCHEME_BUILTIN_ID
 351 #include "ao_scheme_builtin.h"
 352
 353 typedef ao_poly (*ao_scheme_func_t)(struct ao_scheme_cons *cons);
 354
 355 extern const ao_scheme_func_t   ao_scheme_builtins[];
 356
 357 static inline ao_scheme_func_t
 358 ao_scheme_func(struct ao_scheme_builtin *b)
 359 {
 360         return ao_scheme_builtins[b->func];
 361 }
 362
 363 struct ao_scheme_lambda {
 364         uint8_t         type;
 365         uint8_t         args;
 366         ao_poly         code;
 367         ao_poly         frame;
 368 };
 369
 370 static inline struct ao_scheme_lambda *
 371 ao_scheme_poly_lambda(ao_poly poly)
 372 {
 373         return ao_scheme_ref(poly);
 374 }
 375
 376 static inline ao_poly
 377 ao_scheme_lambda_poly(struct ao_scheme_lambda *lambda)
 378 {
 379         return ao_scheme_poly(lambda, AO_SCHEME_OTHER);
 380 }
 381
 382 static inline void *
 383 ao_scheme_poly_other(ao_poly poly) {
 384         return ao_scheme_ref(poly);
 385 }
 386
 387 static inline uint8_t
 388 ao_scheme_other_type(void *other) {
 389 #if DBG_MEM
 390         if ((*((uint8_t *) other) & AO_SCHEME_OTHER_TYPE_MASK) >= AO_SCHEME_NUM_TYPE)
 391                 ao_scheme_abort();
 392 #endif
 393         return *((uint8_t *) other) & AO_SCHEME_OTHER_TYPE_MASK;
 394 }
 395
 396 static inline ao_poly
 397 ao_scheme_other_poly(const void *other)
 398 {
 399         return ao_scheme_poly(other, AO_SCHEME_OTHER);
 400 }
 401
 402 static inline int
 403 ao_scheme_size_round(int size)
 404 {
 405         return (size + 3) & ~3;
 406 }
 407
 408 static inline int
 409 ao_scheme_size(const struct ao_scheme_type *type, void *addr)
 410 {
 411         return ao_scheme_size_round(type->size(addr));
 412 }
 413
 414 #define AO_SCHEME_OTHER_POLY(other) ((ao_poly)(other) + AO_SCHEME_OTHER)
 415
 416 static inline int ao_scheme_poly_base_type(ao_poly poly) {
 417         return poly & AO_SCHEME_TYPE_MASK;
 418 }
 419
 420 static inline int ao_scheme_poly_type(ao_poly poly) {
 421         int     type = poly & AO_SCHEME_TYPE_MASK;
 422         if (type == AO_SCHEME_OTHER)
 423                 return ao_scheme_other_type(ao_scheme_poly_other(poly));
 424         return type;
 425 }
 426
 427 static inline int
 428 ao_scheme_is_cons(ao_poly poly) {
 429         return (ao_scheme_poly_base_type(poly) == AO_SCHEME_CONS);
 430 }
 431
 432 static inline int
 433 ao_scheme_is_pair(ao_poly poly) {
 434         return poly != AO_SCHEME_NIL && (ao_scheme_poly_base_type(poly) == AO_SCHEME_CONS);
 435 }
 436
 437 static inline struct ao_scheme_cons *
 438 ao_scheme_poly_cons(ao_poly poly)
 439 {
 440         return ao_scheme_ref(poly);
 441 }
 442
 443 static inline ao_poly
 444 ao_scheme_cons_poly(struct ao_scheme_cons *cons)
 445 {
 446         return ao_scheme_poly(cons, AO_SCHEME_CONS);
 447 }
 448
 449 static inline int32_t
 450 ao_scheme_poly_int(ao_poly poly)
 451 {
 452         return (int32_t) ((ao_signed_poly) poly >> AO_SCHEME_TYPE_SHIFT);
 453 }
 454
 455 static inline ao_poly
 456 ao_scheme_int_poly(int32_t i)
 457 {
 458         return ((ao_poly) i << 2) | AO_SCHEME_INT;
 459 }
 460
 461 #ifdef AO_SCHEME_FEATURE_BIGINT
 462 static inline struct ao_scheme_bigint *
 463 ao_scheme_poly_bigint(ao_poly poly)
 464 {
 465         return ao_scheme_ref(poly);
 466 }
 467
 468 static inline ao_poly
 469 ao_scheme_bigint_poly(struct ao_scheme_bigint *bi)
 470 {
 471         return ao_scheme_poly(bi, AO_SCHEME_BIGINT);
 472 }
 473 #endif /* AO_SCHEME_FEATURE_BIGINT */
 474
 475 static inline struct ao_scheme_string *
 476 ao_scheme_poly_string(ao_poly poly)
 477 {
 478         return ao_scheme_ref(poly);
 479 }
 480
 481 static inline ao_poly
 482 ao_scheme_string_poly(struct ao_scheme_string *s)
 483 {
 484         return ao_scheme_poly(s, AO_SCHEME_OTHER);
 485 }
 486
 487 static inline struct ao_scheme_atom *
 488 ao_scheme_poly_atom(ao_poly poly)
 489 {
 490         return ao_scheme_ref(poly);
 491 }
 492
 493 static inline ao_poly
 494 ao_scheme_atom_poly(struct ao_scheme_atom *a)
 495 {
 496         return ao_scheme_poly(a, AO_SCHEME_OTHER);
 497 }
 498
 499 static inline struct ao_scheme_builtin *
 500 ao_scheme_poly_builtin(ao_poly poly)
 501 {
 502         return ao_scheme_ref(poly);
 503 }
 504
 505 static inline ao_poly
 506 ao_scheme_builtin_poly(struct ao_scheme_builtin *b)
 507 {
 508         return ao_scheme_poly(b, AO_SCHEME_OTHER);
 509 }
 510
 511 static inline ao_poly
 512 ao_scheme_bool_poly(struct ao_scheme_bool *b)
 513 {
 514         return ao_scheme_poly(b, AO_SCHEME_OTHER);
 515 }
 516
 517 static inline struct ao_scheme_bool *
 518 ao_scheme_poly_bool(ao_poly poly)
 519 {
 520         return ao_scheme_ref(poly);
 521 }
 522
 523 #ifdef AO_SCHEME_FEATURE_FLOAT
 524 static inline ao_poly
 525 ao_scheme_float_poly(struct ao_scheme_float *f)
 526 {
 527         return ao_scheme_poly(f, AO_SCHEME_OTHER);
 528 }
 529
 530 static inline struct ao_scheme_float *
 531 ao_scheme_poly_float(ao_poly poly)
 532 {
 533         return ao_scheme_ref(poly);
 534 }
 535
 536 float
 537 ao_scheme_poly_number(ao_poly p);
 538 #endif
 539
 540 #ifdef AO_SCHEME_FEATURE_VECTOR
 541 static inline ao_poly
 542 ao_scheme_vector_poly(struct ao_scheme_vector *v)
 543 {
 544         return ao_scheme_poly(v, AO_SCHEME_OTHER);
 545 }
 546
 547 static inline struct ao_scheme_vector *
 548 ao_scheme_poly_vector(ao_poly poly)
 549 {
 550         return ao_scheme_ref(poly);
 551 }
 552 #endif
 553
 554 /* memory functions */
 555
 556 extern uint64_t ao_scheme_collects[2];
 557 extern uint64_t ao_scheme_freed[2];
 558 extern uint64_t ao_scheme_loops[2];
 559
 560 /* returns 1 if the object was already marked */
 561 int
 562 ao_scheme_mark_memory(const struct ao_scheme_type *type, void *addr);
 563
 564 /* returns 1 if the object was already moved */
 565 int
 566 ao_scheme_move_memory(const struct ao_scheme_type *type, void **ref);
 567
 568 void *
 569 ao_scheme_alloc(int size);
 570
 571 /* Marks an object as being printed, returns 1 if it was already marked */
 572 int
 573 ao_scheme_print_mark_addr(void *addr);
 574
 575 void
 576 ao_scheme_print_clear_addr(void *addr);
 577
 578 /* Notes that printing has started */
 579 void
 580 ao_scheme_print_start(void);
 581
 582 /* Notes that printing has ended, returns 1 if printing is still happening */
 583 int
 584 ao_scheme_print_stop(void);
 585
 586 #define AO_SCHEME_COLLECT_FULL          1
 587 #define AO_SCHEME_COLLECT_INCREMENTAL   0
 588
 589 int
 590 ao_scheme_collect(uint8_t style);
 591
 592 #if DBG_FREE_CONS
 593 void
 594 ao_scheme_cons_check(struct ao_scheme_cons *cons);
 595 #endif
 596
 597 void
 598 ao_scheme_poly_stash(ao_poly poly);
 599
 600 ao_poly
 601 ao_scheme_poly_fetch(void);
 602
 603 static inline void
 604 ao_scheme_cons_stash(struct ao_scheme_cons *cons) {
 605         ao_scheme_poly_stash(ao_scheme_cons_poly(cons));
 606 }
 607
 608 static inline struct ao_scheme_cons *
 609 ao_scheme_cons_fetch(void) {
 610         return ao_scheme_poly_cons(ao_scheme_poly_fetch());
 611 }
 612
 613 static inline void
 614 ao_scheme_atom_stash(struct ao_scheme_atom *atom) {
 615         ao_scheme_poly_stash(ao_scheme_atom_poly(atom));
 616 }
 617
 618 static inline struct ao_scheme_atom *
 619 ao_scheme_atom_fetch(void) {
 620         return ao_scheme_poly_atom(ao_scheme_poly_fetch());
 621 }
 622
 623 static inline void
 624 ao_scheme_string_stash(struct ao_scheme_string *string) {
 625         ao_scheme_poly_stash(ao_scheme_string_poly(string));
 626 }
 627
 628 static inline struct ao_scheme_string *
 629 ao_scheme_string_fetch(void) {
 630         return ao_scheme_poly_string(ao_scheme_poly_fetch());
 631 }
 632
 633 #ifdef AO_SCHEME_FEATURE_VECTOR
 634 static inline void
 635 ao_scheme_vector_stash(struct ao_scheme_vector *vector) {
 636         ao_scheme_poly_stash(ao_scheme_vector_poly(vector));
 637 }
 638
 639 static inline struct ao_scheme_vector *
 640 ao_scheme_vector_fetch(void) {
 641         return ao_scheme_poly_vector(ao_scheme_poly_fetch());
 642 }
 643 #endif
 644
 645 static inline void
 646 ao_scheme_stack_stash(struct ao_scheme_stack *stack) {
 647         ao_scheme_poly_stash(ao_scheme_stack_poly(stack));
 648 }
 649
 650 static inline struct ao_scheme_stack *
 651 ao_scheme_stack_fetch(void) {
 652         return ao_scheme_poly_stack(ao_scheme_poly_fetch());
 653 }
 654
 655 static inline void
 656 ao_scheme_frame_stash(struct ao_scheme_frame *frame) {
 657         ao_scheme_poly_stash(ao_scheme_frame_poly(frame));
 658 }
 659
 660 static inline struct ao_scheme_frame *
 661 ao_scheme_frame_fetch(void) {
 662         return ao_scheme_poly_frame(ao_scheme_poly_fetch());
 663 }
 664
 665 /* bool */
 666
 667 extern const struct ao_scheme_type ao_scheme_bool_type;
 668
 669 void
 670 ao_scheme_bool_write(ao_poly v, bool write);
 671
 672 #ifdef AO_SCHEME_MAKE_CONST
 673 extern struct ao_scheme_bool    *ao_scheme_true, *ao_scheme_false;
 674
 675 struct ao_scheme_bool *
 676 ao_scheme_bool_get(uint8_t value);
 677 #endif
 678
 679 /* cons */
 680 extern const struct ao_scheme_type ao_scheme_cons_type;
 681
 682 struct ao_scheme_cons *
 683 ao_scheme_cons_cons(ao_poly car, ao_poly cdr);
 684
 685 /* Return a cons or NULL for a proper list, else error */
 686 struct ao_scheme_cons *
 687 ao_scheme_cons_cdr(struct ao_scheme_cons *cons);
 688
 689 ao_poly
 690 ao_scheme_cons(ao_poly car, ao_poly cdr);
 691
 692 extern struct ao_scheme_cons *ao_scheme_cons_free_list;
 693
 694 void
 695 ao_scheme_cons_free(struct ao_scheme_cons *cons);
 696
 697 void
 698 ao_scheme_cons_write(ao_poly, bool write);
 699
 700 int
 701 ao_scheme_cons_length(struct ao_scheme_cons *cons);
 702
 703 struct ao_scheme_cons *
 704 ao_scheme_cons_copy(struct ao_scheme_cons *cons);
 705
 706 /* string */
 707 extern const struct ao_scheme_type ao_scheme_string_type;
 708
 709 struct ao_scheme_string *
 710 ao_scheme_string_copy(struct ao_scheme_string *a);
 711
 712 struct ao_scheme_string *
 713 ao_scheme_string_make(char *a);
 714
 715 struct ao_scheme_string *
 716 ao_scheme_atom_to_string(struct ao_scheme_atom *a);
 717
 718 struct ao_scheme_string *
 719 ao_scheme_string_cat(struct ao_scheme_string *a, struct ao_scheme_string *b);
 720
 721 ao_poly
 722 ao_scheme_string_pack(struct ao_scheme_cons *cons);
 723
 724 ao_poly
 725 ao_scheme_string_unpack(struct ao_scheme_string *a);
 726
 727 void
 728 ao_scheme_string_write(ao_poly s, bool write);
 729
 730 /* atom */
 731 extern const struct ao_scheme_type ao_scheme_atom_type;
 732
 733 extern struct ao_scheme_atom    *ao_scheme_atoms;
 734 extern struct ao_scheme_frame   *ao_scheme_frame_global;
 735 extern struct ao_scheme_frame   *ao_scheme_frame_current;
 736
 737 void
 738 ao_scheme_atom_write(ao_poly a, bool write);
 739
 740 struct ao_scheme_atom *
 741 ao_scheme_string_to_atom(struct ao_scheme_string *string);
 742
 743 struct ao_scheme_atom *
 744 ao_scheme_atom_intern(char *name);
 745
 746 ao_poly *
 747 ao_scheme_atom_ref(ao_poly atom, struct ao_scheme_frame **frame_ref);
 748
 749 ao_poly
 750 ao_scheme_atom_get(ao_poly atom);
 751
 752 ao_poly
 753 ao_scheme_atom_set(ao_poly atom, ao_poly val);
 754
 755 ao_poly
 756 ao_scheme_atom_def(ao_poly atom, ao_poly val);
 757
 758 /* int */
 759 void
 760 ao_scheme_int_write(ao_poly i, bool write);
 761
 762 #ifdef AO_SCHEME_FEATURE_BIGINT
 763 int32_t
 764 ao_scheme_poly_integer(ao_poly p, bool *fail);
 765
 766 ao_poly
 767 ao_scheme_integer_poly(int32_t i);
 768
 769 static inline int
 770 ao_scheme_integer_typep(uint8_t t)
 771 {
 772         return (t == AO_SCHEME_INT) || (t == AO_SCHEME_BIGINT);
 773 }
 774
 775 void
 776 ao_scheme_bigint_write(ao_poly i, bool write);
 777
 778 extern const struct ao_scheme_type      ao_scheme_bigint_type;
 779
 780 #else
 781
 782 #define ao_scheme_poly_integer(a,b) ao_scheme_poly_int(a)
 783 #define ao_scheme_integer_poly ao_scheme_int_poly
 784
 785 static inline int
 786 ao_scheme_integer_typep(uint8_t t)
 787 {
 788         return (t == AO_SCHEME_INT);
 789 }
 790
 791 #endif /* AO_SCHEME_FEATURE_BIGINT */
 792
 793 /* vector */
 794
 795 void
 796 ao_scheme_vector_write(ao_poly v, bool write);
 797
 798 struct ao_scheme_vector *
 799 ao_scheme_vector_alloc(uint16_t length, ao_poly fill);
 800
 801 ao_poly
 802 ao_scheme_vector_get(ao_poly v, ao_poly i);
 803
 804 ao_poly
 805 ao_scheme_vector_set(ao_poly v, ao_poly i, ao_poly p);
 806
 807 struct ao_scheme_vector *
 808 ao_scheme_list_to_vector(struct ao_scheme_cons *cons);
 809
 810 struct ao_scheme_cons *
 811 ao_scheme_vector_to_list(struct ao_scheme_vector *vector);
 812
 813 extern const struct ao_scheme_type      ao_scheme_vector_type;
 814
 815 /* prim */
 816 void (*ao_scheme_poly_write_func(ao_poly p))(ao_poly p, bool write);
 817
 818 static inline void
 819 ao_scheme_poly_write(ao_poly p, bool write) { (*ao_scheme_poly_write_func(p))(p, write); }
 820
 821 int
 822 ao_scheme_poly_mark(ao_poly p, uint8_t note_cons);
 823
 824 /* returns 1 if the object has already been moved */
 825 int
 826 ao_scheme_poly_move(ao_poly *p, uint8_t note_cons);
 827
 828 /* eval */
 829
 830 void
 831 ao_scheme_eval_clear_globals(void);
 832
 833 int
 834 ao_scheme_eval_restart(void);
 835
 836 ao_poly
 837 ao_scheme_eval(ao_poly p);
 838
 839 ao_poly
 840 ao_scheme_set_cond(struct ao_scheme_cons *cons);
 841
 842 /* float */
 843 #ifdef AO_SCHEME_FEATURE_FLOAT
 844 extern const struct ao_scheme_type ao_scheme_float_type;
 845
 846 void
 847 ao_scheme_float_write(ao_poly p, bool write);
 848
 849 ao_poly
 850 ao_scheme_float_get(float value);
 851 #endif
 852
 853 #ifdef AO_SCHEME_FEATURE_FLOAT
 854 static inline uint8_t
 855 ao_scheme_number_typep(uint8_t t)
 856 {
 857         return ao_scheme_integer_typep(t) || (t == AO_SCHEME_FLOAT);
 858 }
 859 #else
 860 #define ao_scheme_number_typep ao_scheme_integer_typep
 861 #endif
 862
 863 /* builtin */
 864 void
 865 ao_scheme_builtin_write(ao_poly b, bool write);
 866
 867 extern const struct ao_scheme_type ao_scheme_builtin_type;
 868
 869 /* Check argument count */
 870 ao_poly
 871 ao_scheme_check_argc(ao_poly name, struct ao_scheme_cons *cons, int min, int max);
 872
 873 /* Check argument type */
 874 ao_poly
 875 ao_scheme_check_argt(ao_poly name, struct ao_scheme_cons *cons, int argc, int type, int nil_ok);
 876
 877 /* Fetch an arg (nil if off the end) */
 878 ao_poly
 879 ao_scheme_arg(struct ao_scheme_cons *cons, int argc);
 880
 881 char *
 882 ao_scheme_args_name(uint8_t args);
 883
 884 /* read */
 885 extern int                      ao_scheme_read_list;
 886 extern struct ao_scheme_cons    *ao_scheme_read_cons;
 887 extern struct ao_scheme_cons    *ao_scheme_read_cons_tail;
 888 extern struct ao_scheme_cons    *ao_scheme_read_stack;
 889
 890 ao_poly
 891 ao_scheme_read(void);
 892
 893 /* rep */
 894 ao_poly
 895 ao_scheme_read_eval_print(void);
 896
 897 /* frame */
 898 extern const struct ao_scheme_type ao_scheme_frame_type;
 899 extern const struct ao_scheme_type ao_scheme_frame_vals_type;
 900
 901 #define AO_SCHEME_FRAME_FREE    6
 902
 903 extern struct ao_scheme_frame   *ao_scheme_frame_free_list[AO_SCHEME_FRAME_FREE];
 904
 905 ao_poly
 906 ao_scheme_frame_mark(struct ao_scheme_frame *frame);
 907
 908 ao_poly *
 909 ao_scheme_frame_ref(struct ao_scheme_frame *frame, ao_poly atom);
 910
 911 struct ao_scheme_frame *
 912 ao_scheme_frame_new(int num);
 913
 914 void
 915 ao_scheme_frame_free(struct ao_scheme_frame *frame);
 916
 917 void
 918 ao_scheme_frame_bind(struct ao_scheme_frame *frame, int num, ao_poly atom, ao_poly val);
 919
 920 ao_poly
 921 ao_scheme_frame_add(struct ao_scheme_frame *frame, ao_poly atom, ao_poly val);
 922
 923 void
 924 ao_scheme_frame_write(ao_poly p, bool write);
 925
 926 void
 927 ao_scheme_frame_init(void);
 928
 929 /* lambda */
 930 extern const struct ao_scheme_type ao_scheme_lambda_type;
 931
 932 extern const char * const ao_scheme_state_names[];
 933
 934 struct ao_scheme_lambda *
 935 ao_scheme_lambda_new(ao_poly cons);
 936
 937 void
 938 ao_scheme_lambda_write(ao_poly lambda, bool write);
 939
 940 ao_poly
 941 ao_scheme_lambda_eval(void);
 942
 943 /* stack */
 944
 945 extern const struct ao_scheme_type ao_scheme_stack_type;
 946 extern struct ao_scheme_stack   *ao_scheme_stack;
 947 extern struct ao_scheme_stack   *ao_scheme_stack_free_list;
 948
 949 extern int                      ao_scheme_frame_print_indent;
 950
 951 void
 952 ao_scheme_stack_reset(struct ao_scheme_stack *stack);
 953
 954 int
 955 ao_scheme_stack_push(void);
 956
 957 void
 958 ao_scheme_stack_pop(void);
 959
 960 void
 961 ao_scheme_stack_clear(void);
 962
 963 void
 964 ao_scheme_stack_write(ao_poly stack, bool write);
 965
 966 ao_poly
 967 ao_scheme_stack_eval(void);
 968
 969 /* error */
 970
 971 void
 972 ao_scheme_vprintf(const char *format, va_list args);
 973
 974 void
 975 ao_scheme_printf(const char *format, ...);
 976
 977 ao_poly
 978 ao_scheme_error(int error, const char *format, ...);
 979
 980 /* builtins */
 981
 982 #define AO_SCHEME_BUILTIN_DECLS
 983 #include "ao_scheme_builtin.h"
 984
 985 /* debugging macros */
 986
 987 #if DBG_EVAL || DBG_READ
 988 int ao_scheme_stack_depth;
 989 #endif
 990
 991 #if DBG_EVAL
 992 #define DBG_DO(a)       a
 993 #define DBG_INDENT()    do { int _s; for(_s = 0; _s < ao_scheme_stack_depth; _s++) printf("  "); } while(0)
 994 #define DBG_IN()        (++ao_scheme_stack_depth)
 995 #define DBG_OUT()       (--ao_scheme_stack_depth)
 996 #define DBG_RESET()     (ao_scheme_stack_depth = 0)
 997 #define DBG(...)        ao_scheme_printf(__VA_ARGS__)
 998 #define DBGI(...)       do { printf("%4d: ", __LINE__); DBG_INDENT(); DBG(__VA_ARGS__); } while (0)
 999 #define DBG_CONS(a)     ao_scheme_cons_write(ao_scheme_cons_poly(a), true)
1000 #define DBG_POLY(a)     ao_scheme_poly_write(a, true)
1001 #define OFFSET(a)       ((a) ? (int) ((uint8_t *) a - ao_scheme_pool) : -1)
1002 #define DBG_STACK()     ao_scheme_stack_write(ao_scheme_stack_poly(ao_scheme_stack), true)
1003 static inline void
1004 ao_scheme_frames_dump(void)
1005 {
1006         struct ao_scheme_stack *s;
1007         DBGI(".. current frame: "); DBG_POLY(ao_scheme_frame_poly(ao_scheme_frame_current)); DBG("\n");
1008         for (s = ao_scheme_stack; s; s = ao_scheme_poly_stack(s->prev)) {
1009                 DBGI(".. stack frame: "); DBG_POLY(s->frame); DBG("\n");
1010         }
1011 }
1012 #define DBG_FRAMES()    ao_scheme_frames_dump()
1013 #else
1014 #define DBG_DO(a)
1015 #define DBG_INDENT()
1016 #define DBG_IN()
1017 #define DBG_OUT()
1018 #define DBG(...)
1019 #define DBGI(...)
1020 #define DBG_CONS(a)
1021 #define DBG_POLY(a)
1022 #define DBG_RESET()
1023 #define DBG_STACK()
1024 #define DBG_FRAMES()
1025 #endif
1026
1027 #if DBG_READ
1028 #define RDBGI(...)      do { printf("%4d: ", __LINE__); DBG_INDENT(); ao_scheme_printf(__VA_ARGS__); } while (0)
1029 #define RDBG_IN()       (++ao_scheme_stack_depth)
1030 #define RDBG_OUT()      (--ao_scheme_stack_depth)
1031 #else
1032 #define RDBGI(...)
1033 #define RDBG_IN()
1034 #define RDBG_OUT()
1035 #endif
1036
1037 static inline int
1038 ao_scheme_mdbg_offset(void *a)
1039 {
1040         uint8_t         *u = a;
1041
1042         if (u == 0)
1043                 return -1;
1044
1045         if (ao_scheme_pool <= u && u < ao_scheme_pool + AO_SCHEME_POOL)
1046                 return u - ao_scheme_pool;
1047
1048 #ifndef AO_SCHEME_MAKE_CONST
1049         if (ao_scheme_const <= u && u < ao_scheme_const + AO_SCHEME_POOL_CONST)
1050                 return - (int) (u - ao_scheme_const);
1051 #endif
1052         return -2;
1053 }
1054
1055 #define MDBG_OFFSET(a)  ao_scheme_mdbg_offset(a)
1056
1057 #if DBG_MEM
1058
1059 #define DBG_MEM_START   1
1060
1061 #include <assert.h>
1062 extern int dbg_move_depth;
1063 #define MDBG_DUMP 1
1064
1065 extern int dbg_mem;
1066
1067 #define MDBG_DO(a)      a
1068 #define MDBG_MOVE(...) do { if (dbg_mem) { int d; for (d = 0; d < dbg_move_depth; d++) printf ("  "); printf(__VA_ARGS__); } } while (0)
1069 #define MDBG_MORE(...) do { if (dbg_mem) printf(__VA_ARGS__); } while (0)
1070 #define MDBG_MOVE_IN()  (dbg_move_depth++)
1071 #define MDBG_MOVE_OUT() (assert(--dbg_move_depth >= 0))
1072
1073 #else
1074
1075 #define MDBG_DO(a)
1076 #define MDBG_MOVE(...)
1077 #define MDBG_MORE(...)
1078 #define MDBG_MOVE_IN()
1079 #define MDBG_MOVE_OUT()
1080
1081 #endif
1082
1083 #endif /* _AO_SCHEME_H_ */