git.gag.com Git - fw/altos/blob - src/lisp/ao_lisp_make_const.c

   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 #include "ao_lisp.h"
  16 #include <stdlib.h>
  17 #include <ctype.h>
  18 #include <unistd.h>
  19 #include <getopt.h>
  20
  21 static struct ao_lisp_builtin *
  22 ao_lisp_make_builtin(enum ao_lisp_builtin_id func, int args) {
  23         struct ao_lisp_builtin *b = ao_lisp_alloc(sizeof (struct ao_lisp_builtin));
  24
  25         b->type = AO_LISP_BUILTIN;
  26         b->func = func;
  27         b->args = args;
  28         return b;
  29 }
  30
  31 struct builtin_func {
  32         char    *name;
  33         int     args;
  34         int     func;
  35 };
  36
  37 struct builtin_func funcs[] = {
  38         { .name = "eval",       .args = AO_LISP_FUNC_F_LAMBDA,  .func = builtin_eval },
  39         { .name = "read",       .args = AO_LISP_FUNC_F_LAMBDA,  .func = builtin_read },
  40         { .name = "lambda",     .args = AO_LISP_FUNC_NLAMBDA,   .func = builtin_lambda },
  41         { .name = "lexpr",      .args = AO_LISP_FUNC_NLAMBDA,   .func = builtin_lexpr },
  42         { .name = "nlambda",    .args = AO_LISP_FUNC_NLAMBDA,   .func = builtin_nlambda },
  43         { .name = "macro",      .args = AO_LISP_FUNC_NLAMBDA,   .func = builtin_macro },
  44         { .name = "car",        .args = AO_LISP_FUNC_F_LAMBDA,  .func = builtin_car },
  45         { .name = "cdr",        .args = AO_LISP_FUNC_F_LAMBDA,  .func = builtin_cdr },
  46         { .name = "cons",       .args = AO_LISP_FUNC_F_LAMBDA,  .func = builtin_cons },
  47         { .name = "last",       .args = AO_LISP_FUNC_F_LAMBDA,  .func = builtin_last },
  48         { .name = "length",     .args = AO_LISP_FUNC_F_LAMBDA,  .func = builtin_length },
  49         { .name = "quote",      .args = AO_LISP_FUNC_NLAMBDA,   .func = builtin_quote },
  50         { .name = "set",        .args = AO_LISP_FUNC_F_LAMBDA,  .func = builtin_set },
  51         { .name = "setq",       .args = AO_LISP_FUNC_MACRO,     .func = builtin_setq },
  52         { .name = "cond",       .args = AO_LISP_FUNC_NLAMBDA,   .func = builtin_cond },
  53         { .name = "progn",      .args = AO_LISP_FUNC_NLAMBDA,   .func = builtin_progn },
  54         { .name = "while",      .args = AO_LISP_FUNC_NLAMBDA,   .func = builtin_while },
  55         { .name = "print",      .args = AO_LISP_FUNC_F_LEXPR,   .func = builtin_print },
  56         { .name = "patom",      .args = AO_LISP_FUNC_F_LEXPR,   .func = builtin_patom },
  57         { .name = "+",          .args = AO_LISP_FUNC_F_LEXPR,   .func = builtin_plus },
  58         { .name = "-",          .args = AO_LISP_FUNC_F_LEXPR,   .func = builtin_minus },
  59         { .name = "*",          .args = AO_LISP_FUNC_F_LEXPR,   .func = builtin_times },
  60         { .name = "/",          .args = AO_LISP_FUNC_F_LEXPR,   .func = builtin_divide },
  61         { .name = "%",          .args = AO_LISP_FUNC_F_LEXPR,   .func = builtin_mod },
  62         { .name = "=",          .args = AO_LISP_FUNC_F_LEXPR,   .func = builtin_equal },
  63         { .name = "<",          .args = AO_LISP_FUNC_F_LEXPR,   .func = builtin_less },
  64         { .name = ">",          .args = AO_LISP_FUNC_F_LEXPR,   .func = builtin_greater },
  65         { .name = "<=",         .args = AO_LISP_FUNC_F_LEXPR,   .func = builtin_less_equal },
  66         { .name = ">=",         .args = AO_LISP_FUNC_F_LEXPR,   .func = builtin_greater_equal },
  67         { .name = "pack",       .args = AO_LISP_FUNC_F_LAMBDA,  .func = builtin_pack },
  68         { .name = "unpack",     .args = AO_LISP_FUNC_F_LAMBDA,  .func = builtin_unpack },
  69         { .name = "flush",      .args = AO_LISP_FUNC_F_LAMBDA,  .func = builtin_flush },
  70         { .name = "delay",      .args = AO_LISP_FUNC_F_LAMBDA,  .func = builtin_delay },
  71         { .name = "led",        .args = AO_LISP_FUNC_F_LEXPR,   .func = builtin_led },
  72         { .name = "save",       .args = AO_LISP_FUNC_F_LAMBDA,  .func = builtin_save },
  73         { .name = "restore",    .args = AO_LISP_FUNC_F_LAMBDA,  .func = builtin_restore },
  74 };
  75
  76 #define N_FUNC (sizeof funcs / sizeof funcs[0])
  77
  78 struct ao_lisp_frame    *globals;
  79
  80 static int
  81 is_atom(int offset)
  82 {
  83         struct ao_lisp_atom *a;
  84
  85         for (a = ao_lisp_atoms; a; a = ao_lisp_poly_atom(a->next))
  86                 if (((uint8_t *) a->name - ao_lisp_const) == offset)
  87                         return strlen(a->name);
  88         return 0;
  89 }
  90
  91 #define AO_FEC_CRC_INIT 0xffff
  92
  93 static inline uint16_t
  94 ao_fec_crc_byte(uint8_t byte, uint16_t crc)
  95 {
  96         uint8_t bit;
  97
  98         for (bit = 0; bit < 8; bit++) {
  99                 if (((crc & 0x8000) >> 8) ^ (byte & 0x80))
 100                         crc = (crc << 1) ^ 0x8005;
 101                 else
 102                         crc = (crc << 1);
 103                 byte <<= 1;
 104         }
 105         return crc;
 106 }
 107
 108 uint16_t
 109 ao_fec_crc(const uint8_t *bytes, uint8_t len)
 110 {
 111         uint16_t        crc = AO_FEC_CRC_INIT;
 112
 113         while (len--)
 114                 crc = ao_fec_crc_byte(*bytes++, crc);
 115         return crc;
 116 }
 117
 118 struct ao_lisp_macro_stack {
 119         struct ao_lisp_macro_stack *next;
 120         ao_poly p;
 121 };
 122
 123 struct ao_lisp_macro_stack *macro_stack;
 124
 125 int
 126 ao_lisp_macro_push(ao_poly p)
 127 {
 128         struct ao_lisp_macro_stack *m = macro_stack;
 129
 130         while (m) {
 131                 if (m->p == p)
 132                         return 1;
 133                 m = m->next;
 134         }
 135         m = malloc (sizeof (struct ao_lisp_macro_stack));
 136         m->p = p;
 137         m->next = macro_stack;
 138         macro_stack = m;
 139         return 0;
 140 }
 141
 142 void
 143 ao_lisp_macro_pop(void)
 144 {
 145         struct ao_lisp_macro_stack *m = macro_stack;
 146
 147         macro_stack = m->next;
 148         free(m);
 149 }
 150
 151 #define DBG_MACRO 0
 152 #if DBG_MACRO
 153 int macro_scan_depth;
 154
 155 void indent(void)
 156 {
 157         int i;
 158         for (i = 0; i < macro_scan_depth; i++)
 159                 printf("  ");
 160 }
 161 #define MACRO_DEBUG(a)  a
 162 #else
 163 #define MACRO_DEBUG(a)
 164 #endif
 165
 166 ao_poly
 167 ao_has_macro(ao_poly p);
 168
 169 ao_poly
 170 ao_macro_test_get(ao_poly atom)
 171 {
 172         ao_poly *ref = ao_lisp_atom_ref(ao_lisp_frame_global, atom);
 173         if (ref)
 174                 return *ref;
 175         return AO_LISP_NIL;
 176 }
 177
 178 ao_poly
 179 ao_is_macro(ao_poly p)
 180 {
 181         struct ao_lisp_builtin  *builtin;
 182         struct ao_lisp_lambda   *lambda;
 183         ao_poly ret;
 184
 185         MACRO_DEBUG(indent(); printf ("is macro "); ao_lisp_poly_print(p); printf("\n"); ++macro_scan_depth);
 186         switch (ao_lisp_poly_type(p)) {
 187         case AO_LISP_ATOM:
 188                 if (ao_lisp_macro_push(p))
 189                         ret = AO_LISP_NIL;
 190                 else {
 191                         if (ao_is_macro(ao_macro_test_get(p)))
 192                                 ret = p;
 193                         else
 194                                 ret = AO_LISP_NIL;
 195                         ao_lisp_macro_pop();
 196                 }
 197                 break;
 198         case AO_LISP_CONS:
 199                 ret = ao_has_macro(p);
 200                 break;
 201         case AO_LISP_BUILTIN:
 202                 builtin = ao_lisp_poly_builtin(p);
 203                 if ((builtin->args & AO_LISP_FUNC_MASK) == AO_LISP_FUNC_MACRO)
 204                         ret = p;
 205                 else
 206                         ret = 0;
 207                 break;
 208
 209         case AO_LISP_LAMBDA:
 210                 lambda = ao_lisp_poly_lambda(p);
 211                 if (lambda->args == AO_LISP_FUNC_MACRO)
 212                         ret = p;
 213                 else
 214                         ret = ao_has_macro(lambda->code);
 215                 break;
 216         default:
 217                 ret = AO_LISP_NIL;
 218                 break;
 219         }
 220         MACRO_DEBUG(--macro_scan_depth; indent(); printf ("... "); ao_lisp_poly_print(ret); printf("\n"));
 221         return ret;
 222 }
 223
 224 ao_poly
 225 ao_has_macro(ao_poly p)
 226 {
 227         struct ao_lisp_cons     *cons;
 228         struct ao_lisp_lambda   *lambda;
 229         ao_poly                 m;
 230
 231         if (p == AO_LISP_NIL)
 232                 return AO_LISP_NIL;
 233
 234         MACRO_DEBUG(indent(); printf("has macro "); ao_lisp_poly_print(p); printf("\n"); ++macro_scan_depth);
 235         switch (ao_lisp_poly_type(p)) {
 236         case AO_LISP_LAMBDA:
 237                 lambda = ao_lisp_poly_lambda(p);
 238                 p = ao_has_macro(lambda->code);
 239                 break;
 240         case AO_LISP_CONS:
 241                 cons = ao_lisp_poly_cons(p);
 242                 if ((p = ao_is_macro(cons->car)))
 243                         break;
 244
 245                 cons = ao_lisp_poly_cons(cons->cdr);
 246                 p = AO_LISP_NIL;
 247                 while (cons) {
 248                         m = ao_has_macro(cons->car);
 249                         if (m) {
 250                                 p = m;
 251                                 break;
 252                         }
 253                         cons = ao_lisp_poly_cons(cons->cdr);
 254                 }
 255                 break;
 256
 257         default:
 258                 p = AO_LISP_NIL;
 259                 break;
 260         }
 261         MACRO_DEBUG(--macro_scan_depth; indent(); printf("... "); ao_lisp_poly_print(p); printf("\n"));
 262         return p;
 263 }
 264
 265 int
 266 ao_lisp_read_eval_abort(void)
 267 {
 268         ao_poly in, out = AO_LISP_NIL;
 269         for(;;) {
 270                 in = ao_lisp_read();
 271                 if (in == _ao_lisp_atom_eof)
 272                         break;
 273                 out = ao_lisp_eval(in);
 274                 if (ao_lisp_exception)
 275                         return 0;
 276                 ao_lisp_poly_print(out);
 277                 putchar ('\n');
 278         }
 279         return 1;
 280 }
 281
 282 static FILE     *in;
 283 static FILE     *out;
 284
 285 int
 286 ao_lisp_getc(void)
 287 {
 288         return getc(in);
 289 }
 290
 291 static const struct option options[] = {
 292         { .name = "out", .has_arg = 1, .val = 'o' },
 293         { 0, 0, 0, 0 }
 294 };
 295
 296 static void usage(char *program)
 297 {
 298         fprintf(stderr, "usage: %s [--out=<output>] [input]\n", program);
 299         exit(1);
 300 }
 301
 302 int
 303 main(int argc, char **argv)
 304 {
 305         int     f, o;
 306         ao_poly val;
 307         struct ao_lisp_atom     *a;
 308         struct ao_lisp_builtin  *b;
 309         int     in_atom;
 310         char    *out_name;
 311         int     c;
 312
 313         in = stdin;
 314         out = stdout;
 315
 316         while ((c = getopt_long(argc, argv, "o:", options, NULL)) != -1) {
 317                 switch (c) {
 318                 case 'o':
 319                         out_name = optarg;
 320                         break;
 321                 default:
 322                         usage(argv[0]);
 323                         break;
 324                 }
 325         }
 326
 327         for (f = 0; f < (int) N_FUNC; f++) {
 328                 b = ao_lisp_make_builtin(funcs[f].func, funcs[f].args);
 329                 a = ao_lisp_atom_intern(funcs[f].name);
 330                 ao_lisp_atom_set(ao_lisp_atom_poly(a),
 331                                  ao_lisp_builtin_poly(b));
 332         }
 333
 334         /* boolean constants */
 335         ao_lisp_atom_set(ao_lisp_atom_poly(ao_lisp_atom_intern("nil")),
 336                          AO_LISP_NIL);
 337         a = ao_lisp_atom_intern("t");
 338         ao_lisp_atom_set(ao_lisp_atom_poly(a),
 339                          ao_lisp_atom_poly(a));
 340
 341         /* end of file value */
 342         a = ao_lisp_atom_intern("eof");
 343         ao_lisp_atom_set(ao_lisp_atom_poly(a),
 344                          ao_lisp_atom_poly(a));
 345
 346         if (argv[optind]){
 347                 in = fopen(argv[optind], "r");
 348                 if (!in) {
 349                         perror(argv[optind]);
 350                         exit(1);
 351                 }
 352         }
 353         if (!ao_lisp_read_eval_abort()) {
 354                 fprintf(stderr, "eval failed\n");
 355                 exit(1);
 356         }
 357
 358         /* Reduce to referenced values */
 359         ao_lisp_collect(AO_LISP_COLLECT_FULL);
 360
 361         for (f = 0; f < ao_lisp_frame_num(ao_lisp_frame_global); f++) {
 362                 val = ao_has_macro(ao_lisp_frame_global->vals[f].val);
 363                 if (val != AO_LISP_NIL) {
 364                         printf("error: function %s contains unresolved macro: ",
 365                                ao_lisp_poly_atom(ao_lisp_frame_global->vals[f].atom)->name);
 366                         ao_lisp_poly_print(val);
 367                         printf("\n");
 368                         exit(1);
 369                 }
 370         }
 371
 372         if (out_name) {
 373                 out = fopen(out_name, "w");
 374                 if (!out) {
 375                         perror(out_name);
 376                         exit(1);
 377                 }
 378         }
 379
 380         fprintf(out, "/* Generated file, do not edit */\n\n");
 381
 382         fprintf(out, "#define AO_LISP_POOL_CONST %d\n", ao_lisp_top);
 383         fprintf(out, "extern const uint8_t ao_lisp_const[AO_LISP_POOL_CONST] __attribute__((aligned(4)));\n");
 384         fprintf(out, "#define ao_builtin_atoms 0x%04x\n", ao_lisp_atom_poly(ao_lisp_atoms));
 385         fprintf(out, "#define ao_builtin_frame 0x%04x\n", ao_lisp_frame_poly(ao_lisp_frame_global));
 386         fprintf(out, "#define ao_lisp_const_checksum ((uint16_t) 0x%04x)\n", ao_fec_crc(ao_lisp_const, ao_lisp_top));
 387
 388
 389         for (a = ao_lisp_atoms; a; a = ao_lisp_poly_atom(a->next)) {
 390                 char    *n = a->name, c;
 391                 fprintf(out, "#define _ao_lisp_atom_");
 392                 while ((c = *n++)) {
 393                         if (isalnum(c))
 394                                 fprintf(out, "%c", c);
 395                         else
 396                                 fprintf(out, "%02x", c);
 397                 }
 398                 fprintf(out, "  0x%04x\n", ao_lisp_atom_poly(a));
 399         }
 400         fprintf(out, "#ifdef AO_LISP_CONST_BITS\n");
 401         fprintf(out, "const uint8_t ao_lisp_const[AO_LISP_POOL_CONST] __attribute((aligned(4))) = {");
 402         for (o = 0; o < ao_lisp_top; o++) {
 403                 uint8_t c;
 404                 if ((o & 0xf) == 0)
 405                         fprintf(out, "\n\t");
 406                 else
 407                         fprintf(out, " ");
 408                 c = ao_lisp_const[o];
 409                 if (!in_atom)
 410                         in_atom = is_atom(o);
 411                 if (in_atom) {
 412                         fprintf(out, " '%c',", c);
 413                         in_atom--;
 414                 } else {
 415                         fprintf(out, "0x%02x,", c);
 416                 }
 417         }
 418         fprintf(out, "\n};\n");
 419         fprintf(out, "#endif /* AO_LISP_CONST_BITS */\n");
 420         exit(0);
 421 }