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