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         { .name = "call/cc",    .args = AO_LISP_FUNC_F_LAMBDA,  .func = builtin_call_cc },
  75         { .name = "collect",    .args = AO_LISP_FUNC_F_LAMBDA,  .func = builtin_collect },
  76 };
  77
  78 #define N_FUNC (sizeof funcs / sizeof funcs[0])
  79
  80 struct ao_lisp_frame    *globals;
  81
  82 static int
  83 is_atom(int offset)
  84 {
  85         struct ao_lisp_atom *a;
  86
  87         for (a = ao_lisp_atoms; a; a = ao_lisp_poly_atom(a->next))
  88                 if (((uint8_t *) a->name - ao_lisp_const) == offset)
  89                         return strlen(a->name);
  90         return 0;
  91 }
  92
  93 #define AO_FEC_CRC_INIT 0xffff
  94
  95 static inline uint16_t
  96 ao_fec_crc_byte(uint8_t byte, uint16_t crc)
  97 {
  98         uint8_t bit;
  99
 100         for (bit = 0; bit < 8; bit++) {
 101                 if (((crc & 0x8000) >> 8) ^ (byte & 0x80))
 102                         crc = (crc << 1) ^ 0x8005;
 103                 else
 104                         crc = (crc << 1);
 105                 byte <<= 1;
 106         }
 107         return crc;
 108 }
 109
 110 uint16_t
 111 ao_fec_crc(const uint8_t *bytes, uint8_t len)
 112 {
 113         uint16_t        crc = AO_FEC_CRC_INIT;
 114
 115         while (len--)
 116                 crc = ao_fec_crc_byte(*bytes++, crc);
 117         return crc;
 118 }
 119
 120 struct ao_lisp_macro_stack {
 121         struct ao_lisp_macro_stack *next;
 122         ao_poly p;
 123 };
 124
 125 struct ao_lisp_macro_stack *macro_stack;
 126
 127 int
 128 ao_lisp_macro_push(ao_poly p)
 129 {
 130         struct ao_lisp_macro_stack *m = macro_stack;
 131
 132         while (m) {
 133                 if (m->p == p)
 134                         return 1;
 135                 m = m->next;
 136         }
 137         m = malloc (sizeof (struct ao_lisp_macro_stack));
 138         m->p = p;
 139         m->next = macro_stack;
 140         macro_stack = m;
 141         return 0;
 142 }
 143
 144 void
 145 ao_lisp_macro_pop(void)
 146 {
 147         struct ao_lisp_macro_stack *m = macro_stack;
 148
 149         macro_stack = m->next;
 150         free(m);
 151 }
 152
 153 #define DBG_MACRO 0
 154 #if DBG_MACRO
 155 int macro_scan_depth;
 156
 157 void indent(void)
 158 {
 159         int i;
 160         for (i = 0; i < macro_scan_depth; i++)
 161                 printf("  ");
 162 }
 163 #define MACRO_DEBUG(a)  a
 164 #else
 165 #define MACRO_DEBUG(a)
 166 #endif
 167
 168 ao_poly
 169 ao_has_macro(ao_poly p);
 170
 171 ao_poly
 172 ao_macro_test_get(ao_poly atom)
 173 {
 174         ao_poly *ref = ao_lisp_atom_ref(ao_lisp_frame_global, atom);
 175         if (ref)
 176                 return *ref;
 177         return AO_LISP_NIL;
 178 }
 179
 180 ao_poly
 181 ao_is_macro(ao_poly p)
 182 {
 183         struct ao_lisp_builtin  *builtin;
 184         struct ao_lisp_lambda   *lambda;
 185         ao_poly ret;
 186
 187         MACRO_DEBUG(indent(); printf ("is macro "); ao_lisp_poly_print(p); printf("\n"); ++macro_scan_depth);
 188         switch (ao_lisp_poly_type(p)) {
 189         case AO_LISP_ATOM:
 190                 if (ao_lisp_macro_push(p))
 191                         ret = AO_LISP_NIL;
 192                 else {
 193                         if (ao_is_macro(ao_macro_test_get(p)))
 194                                 ret = p;
 195                         else
 196                                 ret = AO_LISP_NIL;
 197                         ao_lisp_macro_pop();
 198                 }
 199                 break;
 200         case AO_LISP_CONS:
 201                 ret = ao_has_macro(p);
 202                 break;
 203         case AO_LISP_BUILTIN:
 204                 builtin = ao_lisp_poly_builtin(p);
 205                 if ((builtin->args & AO_LISP_FUNC_MASK) == AO_LISP_FUNC_MACRO)
 206                         ret = p;
 207                 else
 208                         ret = 0;
 209                 break;
 210
 211         case AO_LISP_LAMBDA:
 212                 lambda = ao_lisp_poly_lambda(p);
 213                 if (lambda->args == AO_LISP_FUNC_MACRO)
 214                         ret = p;
 215                 else
 216                         ret = ao_has_macro(lambda->code);
 217                 break;
 218         default:
 219                 ret = AO_LISP_NIL;
 220                 break;
 221         }
 222         MACRO_DEBUG(--macro_scan_depth; indent(); printf ("... "); ao_lisp_poly_print(ret); printf("\n"));
 223         return ret;
 224 }
 225
 226 ao_poly
 227 ao_has_macro(ao_poly p)
 228 {
 229         struct ao_lisp_cons     *cons;
 230         struct ao_lisp_lambda   *lambda;
 231         ao_poly                 m;
 232
 233         if (p == AO_LISP_NIL)
 234                 return AO_LISP_NIL;
 235
 236         MACRO_DEBUG(indent(); printf("has macro "); ao_lisp_poly_print(p); printf("\n"); ++macro_scan_depth);
 237         switch (ao_lisp_poly_type(p)) {
 238         case AO_LISP_LAMBDA:
 239                 lambda = ao_lisp_poly_lambda(p);
 240                 p = ao_has_macro(lambda->code);
 241                 break;
 242         case AO_LISP_CONS:
 243                 cons = ao_lisp_poly_cons(p);
 244                 if ((p = ao_is_macro(cons->car)))
 245                         break;
 246
 247                 cons = ao_lisp_poly_cons(cons->cdr);
 248                 p = AO_LISP_NIL;
 249                 while (cons) {
 250                         m = ao_has_macro(cons->car);
 251                         if (m) {
 252                                 p = m;
 253                                 break;
 254                         }
 255                         cons = ao_lisp_poly_cons(cons->cdr);
 256                 }
 257                 break;
 258
 259         default:
 260                 p = AO_LISP_NIL;
 261                 break;
 262         }
 263         MACRO_DEBUG(--macro_scan_depth; indent(); printf("... "); ao_lisp_poly_print(p); printf("\n"));
 264         return p;
 265 }
 266
 267 int
 268 ao_lisp_read_eval_abort(void)
 269 {
 270         ao_poly in, out = AO_LISP_NIL;
 271         for(;;) {
 272                 in = ao_lisp_read();
 273                 if (in == _ao_lisp_atom_eof)
 274                         break;
 275                 out = ao_lisp_eval(in);
 276                 if (ao_lisp_exception)
 277                         return 0;
 278                 ao_lisp_poly_print(out);
 279                 putchar ('\n');
 280         }
 281         return 1;
 282 }
 283
 284 static FILE     *in;
 285 static FILE     *out;
 286
 287 int
 288 ao_lisp_getc(void)
 289 {
 290         return getc(in);
 291 }
 292
 293 static const struct option options[] = {
 294         { .name = "out", .has_arg = 1, .val = 'o' },
 295         { 0, 0, 0, 0 }
 296 };
 297
 298 static void usage(char *program)
 299 {
 300         fprintf(stderr, "usage: %s [--out=<output>] [input]\n", program);
 301         exit(1);
 302 }
 303
 304 int
 305 main(int argc, char **argv)
 306 {
 307         int     f, o;
 308         ao_poly val;
 309         struct ao_lisp_atom     *a;
 310         struct ao_lisp_builtin  *b;
 311         int     in_atom = 0;
 312         char    *out_name = NULL;
 313         int     c;
 314
 315         in = stdin;
 316         out = stdout;
 317
 318         while ((c = getopt_long(argc, argv, "o:", options, NULL)) != -1) {
 319                 switch (c) {
 320                 case 'o':
 321                         out_name = optarg;
 322                         break;
 323                 default:
 324                         usage(argv[0]);
 325                         break;
 326                 }
 327         }
 328
 329         for (f = 0; f < (int) N_FUNC; f++) {
 330                 b = ao_lisp_make_builtin(funcs[f].func, funcs[f].args);
 331                 a = ao_lisp_atom_intern(funcs[f].name);
 332                 ao_lisp_atom_set(ao_lisp_atom_poly(a),
 333                                  ao_lisp_builtin_poly(b));
 334         }
 335
 336         /* boolean constants */
 337         ao_lisp_atom_set(ao_lisp_atom_poly(ao_lisp_atom_intern("nil")),
 338                          AO_LISP_NIL);
 339         a = ao_lisp_atom_intern("t");
 340         ao_lisp_atom_set(ao_lisp_atom_poly(a),
 341                          ao_lisp_atom_poly(a));
 342
 343         /* end of file value */
 344         a = ao_lisp_atom_intern("eof");
 345         ao_lisp_atom_set(ao_lisp_atom_poly(a),
 346                          ao_lisp_atom_poly(a));
 347
 348         if (argv[optind]){
 349                 in = fopen(argv[optind], "r");
 350                 if (!in) {
 351                         perror(argv[optind]);
 352                         exit(1);
 353                 }
 354         }
 355         if (!ao_lisp_read_eval_abort()) {
 356                 fprintf(stderr, "eval failed\n");
 357                 exit(1);
 358         }
 359
 360         /* Reduce to referenced values */
 361         ao_lisp_collect(AO_LISP_COLLECT_FULL);
 362
 363         for (f = 0; f < ao_lisp_frame_global->num; f++) {
 364                 val = ao_has_macro(ao_lisp_frame_global->vals[f].val);
 365                 if (val != AO_LISP_NIL) {
 366                         printf("error: function %s contains unresolved macro: ",
 367                                ao_lisp_poly_atom(ao_lisp_frame_global->vals[f].atom)->name);
 368                         ao_lisp_poly_print(val);
 369                         printf("\n");
 370                         exit(1);
 371                 }
 372         }
 373
 374         if (out_name) {
 375                 out = fopen(out_name, "w");
 376                 if (!out) {
 377                         perror(out_name);
 378                         exit(1);
 379                 }
 380         }
 381
 382         fprintf(out, "/* Generated file, do not edit */\n\n");
 383
 384         fprintf(out, "#define AO_LISP_POOL_CONST %d\n", ao_lisp_top);
 385         fprintf(out, "extern const uint8_t ao_lisp_const[AO_LISP_POOL_CONST] __attribute__((aligned(4)));\n");
 386         fprintf(out, "#define ao_builtin_atoms 0x%04x\n", ao_lisp_atom_poly(ao_lisp_atoms));
 387         fprintf(out, "#define ao_builtin_frame 0x%04x\n", ao_lisp_frame_poly(ao_lisp_frame_global));
 388         fprintf(out, "#define ao_lisp_const_checksum ((uint16_t) 0x%04x)\n", ao_fec_crc(ao_lisp_const, ao_lisp_top));
 389
 390
 391         for (a = ao_lisp_atoms; a; a = ao_lisp_poly_atom(a->next)) {
 392                 char    *n = a->name, c;
 393                 fprintf(out, "#define _ao_lisp_atom_");
 394                 while ((c = *n++)) {
 395                         if (isalnum(c))
 396                                 fprintf(out, "%c", c);
 397                         else
 398                                 fprintf(out, "%02x", c);
 399                 }
 400                 fprintf(out, "  0x%04x\n", ao_lisp_atom_poly(a));
 401         }
 402         fprintf(out, "#ifdef AO_LISP_CONST_BITS\n");
 403         fprintf(out, "const uint8_t ao_lisp_const[AO_LISP_POOL_CONST] __attribute((aligned(4))) = {");
 404         for (o = 0; o < ao_lisp_top; o++) {
 405                 uint8_t c;
 406                 if ((o & 0xf) == 0)
 407                         fprintf(out, "\n\t");
 408                 else
 409                         fprintf(out, " ");
 410                 c = ao_lisp_const[o];
 411                 if (!in_atom)
 412                         in_atom = is_atom(o);
 413                 if (in_atom) {
 414                         fprintf(out, " '%c',", c);
 415                         in_atom--;
 416                 } else {
 417                         fprintf(out, "0x%02x,", c);
 418                 }
 419         }
 420         fprintf(out, "\n};\n");
 421         fprintf(out, "#endif /* AO_LISP_CONST_BITS */\n");
 422         exit(0);
 423 }