altos/lisp: Eliminate compiler warning about array bounds at -O3
[fw/altos] / src / lisp / ao_lisp.h
index 82ba5a20e1ec20f1bad122c31fc408f3b818f413..25d13fa3f7c94a51e14ddbc8ce721f7982cf6aa4 100644 (file)
 #ifndef _AO_LISP_H_
 #define _AO_LISP_H_
 
-#include <stdlib.h>
-
-#if !defined(AO_LISP_TEST) && !defined(AO_LISP_MAKE_CONST)
-#include <ao.h>
-#define AO_LISP_ALTOS  1
-#define abort() ao_panic(1)
-#endif
-
 #include <stdint.h>
 #include <string.h>
-#include <stdio.h>
+//#include <stdio.h>
+#include <ao_lisp_os.h>
+
+typedef uint16_t       ao_poly;
+typedef int16_t                ao_signed_poly;
+
+#ifdef AO_LISP_SAVE
+
+struct ao_lisp_os_save {
+       ao_poly         atoms;
+       ao_poly         globals;
+       uint16_t        const_checksum;
+       uint16_t        const_checksum_inv;
+};
+
+#define AO_LISP_POOL_EXTRA     (sizeof(struct ao_lisp_os_save))
+#define AO_LISP_POOL   ((int) (AO_LISP_POOL_TOTAL - AO_LISP_POOL_EXTRA))
+
+int
+ao_lisp_os_save(void);
+
+int
+ao_lisp_os_restore_save(struct ao_lisp_os_save *save, int offset);
+
+int
+ao_lisp_os_restore(void);
+
+#endif
 
 #ifdef AO_LISP_MAKE_CONST
 #define AO_LISP_POOL_CONST     16384
@@ -43,14 +62,25 @@ extern uint8_t ao_lisp_const[AO_LISP_POOL_CONST];
 #define _ao_lisp_atom_cdr      _atom("cdr")
 #define _ao_lisp_atom_cons     _atom("cons")
 #define _ao_lisp_atom_last     _atom("last")
+#define _ao_lisp_atom_length   _atom("length")
 #define _ao_lisp_atom_cond     _atom("cond")
 #define _ao_lisp_atom_lambda   _atom("lambda")
+#define _ao_lisp_atom_led      _atom("led")
+#define _ao_lisp_atom_delay    _atom("delay")
+#define _ao_lisp_atom_pack     _atom("pack")
+#define _ao_lisp_atom_unpack   _atom("unpack")
+#define _ao_lisp_atom_flush    _atom("flush")
+#define _ao_lisp_atom_eval     _atom("eval")
+#define _ao_lisp_atom_read     _atom("read")
+#define _ao_lisp_atom_eof      _atom("eof")
+#define _ao_lisp_atom_save     _atom("save")
+#define _ao_lisp_atom_restore  _atom("restore")
 #else
 #include "ao_lisp_const.h"
 #ifndef AO_LISP_POOL
-#define AO_LISP_POOL   16384
+#define AO_LISP_POOL   3072
 #endif
-extern uint8_t         ao_lisp_pool[AO_LISP_POOL];
+extern uint8_t         ao_lisp_pool[AO_LISP_POOL + AO_LISP_POOL_EXTRA];
 #endif
 
 /* Primitive types */
@@ -79,48 +109,29 @@ extern uint16_t            ao_lisp_top;
 #define AO_LISP_DIVIDE_BY_ZERO 0x02
 #define AO_LISP_INVALID                0x04
 #define AO_LISP_UNDEFINED      0x08
+#define AO_LISP_EOF            0x10
 
 extern uint8_t         ao_lisp_exception;
 
-typedef uint16_t       ao_poly;
-typedef int16_t                ao_signed_poly;
-
 static inline int
 ao_lisp_is_const(ao_poly poly) {
        return poly & AO_LISP_CONST;
 }
 
-#define AO_LISP_POOL_BASE      (ao_lisp_pool - 4)
-#define AO_LISP_CONST_BASE     (ao_lisp_const - 4)
-
 #define AO_LISP_IS_CONST(a)    (ao_lisp_const <= ((uint8_t *) (a)) && ((uint8_t *) (a)) < ao_lisp_const + AO_LISP_POOL_CONST)
 #define AO_LISP_IS_POOL(a)     (ao_lisp_pool <= ((uint8_t *) (a)) && ((uint8_t *) (a)) < ao_lisp_pool + AO_LISP_POOL)
 
-static inline void *
-ao_lisp_ref(ao_poly poly) {
-       if (poly == 0xBEEF)
-               abort();
-       if (poly == AO_LISP_NIL)
-               return NULL;
-       if (poly & AO_LISP_CONST)
-               return (void *) (AO_LISP_CONST_BASE + (poly & AO_LISP_REF_MASK));
-       return (void *) (AO_LISP_POOL_BASE + (poly & AO_LISP_REF_MASK));
-}
+void *
+ao_lisp_ref(ao_poly poly);
 
-static inline ao_poly
-ao_lisp_poly(const void *addr, ao_poly type) {
-       const uint8_t   *a = addr;
-       if (a == NULL)
-               return AO_LISP_NIL;
-       if (AO_LISP_IS_CONST(a))
-               return AO_LISP_CONST | (a - AO_LISP_CONST_BASE) | type;
-       return (a - AO_LISP_POOL_BASE) | type;
-}
+ao_poly
+ao_lisp_poly(const void *addr, ao_poly type);
 
 struct ao_lisp_type {
        int     (*size)(void *addr);
        void    (*mark)(void *addr);
        void    (*move)(void *addr);
+       char    name[];
 };
 
 struct ao_lisp_cons {
@@ -142,13 +153,33 @@ struct ao_lisp_val {
 
 struct ao_lisp_frame {
        uint8_t                 type;
-       uint8_t                 num;
-       ao_poly                 next;
+       uint8_t                 _num;
+       ao_poly                 prev;
        struct ao_lisp_val      vals[];
 };
 
+#define AO_LISP_FRAME_NUM_MASK 0x7f
+
+/* Set when the frame escapes the lambda */
+#define AO_LISP_FRAME_MARK     0x80
+
+static inline int ao_lisp_frame_num(struct ao_lisp_frame *f) {
+       if (f->_num == 0xff)
+               ao_lisp_abort();
+       return f->_num & AO_LISP_FRAME_NUM_MASK;
+}
+
+static inline int ao_lisp_frame_marked(struct ao_lisp_frame *f) {
+       if (f->_num == 0xff)
+               ao_lisp_abort();
+       return f->_num & AO_LISP_FRAME_MARK;
+}
+
 static inline struct ao_lisp_frame *
 ao_lisp_poly_frame(ao_poly poly) {
+       struct ao_lisp_frame *frame = ao_lisp_ref(poly);
+       if (frame && frame->_num == 0xff)
+               ao_lisp_abort();
        return ao_lisp_ref(poly);
 }
 
@@ -159,11 +190,15 @@ ao_lisp_frame_poly(struct ao_lisp_frame *frame) {
 
 enum eval_state {
        eval_sexpr,             /* Evaluate an sexpr */
-       eval_val,
-       eval_formal,
-       eval_exec,
-       eval_cond,
-       eval_cond_test
+       eval_val,               /* Value computed */
+       eval_formal,            /* Formal computed */
+       eval_exec,              /* Start a lambda evaluation */
+       eval_cond,              /* Start next cond clause */
+       eval_cond_test,         /* Check cond condition */
+       eval_progn,             /* Start next progn entry */
+       eval_while,             /* Start while condition */
+       eval_while_test,        /* Check while condition */
+       eval_macro,             /* Finished with macro generation */
 };
 
 struct ao_lisp_stack {
@@ -189,6 +224,7 @@ ao_lisp_stack_poly(struct ao_lisp_stack *stack)
 }
 
 extern struct ao_lisp_stack    *ao_lisp_stack;
+extern struct ao_lisp_stack    *ao_lisp_stack_free_list;
 extern ao_poly                 ao_lisp_v;
 
 #define AO_LISP_FUNC_LAMBDA    0
@@ -196,6 +232,14 @@ extern ao_poly                     ao_lisp_v;
 #define AO_LISP_FUNC_MACRO     2
 #define AO_LISP_FUNC_LEXPR     3
 
+#define AO_LISP_FUNC_FREE_ARGS 0x80
+#define AO_LISP_FUNC_MASK      0x7f
+
+#define AO_LISP_FUNC_F_LAMBDA  (AO_LISP_FUNC_FREE_ARGS | AO_LISP_FUNC_LAMBDA)
+#define AO_LISP_FUNC_F_NLAMBDA (AO_LISP_FUNC_FREE_ARGS | AO_LISP_FUNC_NLAMBDA)
+#define AO_LISP_FUNC_F_MACRO   (AO_LISP_FUNC_FREE_ARGS | AO_LISP_FUNC_MACRO)
+#define AO_LISP_FUNC_F_LEXPR   (AO_LISP_FUNC_FREE_ARGS | AO_LISP_FUNC_LEXPR)
+
 struct ao_lisp_builtin {
        uint8_t         type;
        uint8_t         args;
@@ -203,6 +247,8 @@ struct ao_lisp_builtin {
 };
 
 enum ao_lisp_builtin_id {
+       builtin_eval,
+       builtin_read,
        builtin_lambda,
        builtin_lexpr,
        builtin_nlambda,
@@ -211,10 +257,13 @@ enum ao_lisp_builtin_id {
        builtin_cdr,
        builtin_cons,
        builtin_last,
+       builtin_length,
        builtin_quote,
        builtin_set,
        builtin_setq,
        builtin_cond,
+       builtin_progn,
+       builtin_while,
        builtin_print,
        builtin_patom,
        builtin_plus,
@@ -227,12 +276,19 @@ enum ao_lisp_builtin_id {
        builtin_greater,
        builtin_less_equal,
        builtin_greater_equal,
+       builtin_pack,
+       builtin_unpack,
+       builtin_flush,
+       builtin_delay,
+       builtin_led,
+       builtin_save,
+       builtin_restore,
        _builtin_last
 };
 
 typedef ao_poly (*ao_lisp_func_t)(struct ao_lisp_cons *cons);
 
-extern ao_lisp_func_t  ao_lisp_builtins[];
+extern const ao_lisp_func_t    ao_lisp_builtins[];
 
 static inline ao_lisp_func_t
 ao_lisp_func(struct ao_lisp_builtin *b)
@@ -276,11 +332,17 @@ ao_lisp_other_poly(const void *other)
 }
 
 static inline int
-ao_lisp_mem_round(int size)
+ao_lisp_size_round(int size)
 {
        return (size + 3) & ~3;
 }
 
+static inline int
+ao_lisp_size(const struct ao_lisp_type *type, void *addr)
+{
+       return ao_lisp_size_round(type->size(addr));
+}
+
 #define AO_LISP_OTHER_POLY(other) ((ao_poly)(other) + AO_LISP_OTHER)
 
 static inline int ao_lisp_poly_base_type(ao_poly poly) {
@@ -355,13 +417,18 @@ ao_lisp_builtin_poly(struct ao_lisp_builtin *b)
 }
 
 /* memory functions */
+
+extern int ao_lisp_collects[2];
+extern int ao_lisp_freed[2];
+extern int ao_lisp_loops[2];
+
 /* returns 1 if the object was already marked */
 int
 ao_lisp_mark(const struct ao_lisp_type *type, void *addr);
 
 /* returns 1 if the object was already marked */
 int
-ao_lisp_mark_memory(void *addr, int size);
+ao_lisp_mark_memory(const struct ao_lisp_type *type, void *addr);
 
 void *
 ao_lisp_move_map(void *addr);
@@ -372,22 +439,34 @@ ao_lisp_move(const struct ao_lisp_type *type, void **ref);
 
 /* returns 1 if the object was already moved */
 int
-ao_lisp_move_memory(void **ref, int size);
+ao_lisp_move_memory(const struct ao_lisp_type *type, void **ref);
 
 void *
 ao_lisp_alloc(int size);
 
-void
-ao_lisp_collect(void);
+#define AO_LISP_COLLECT_FULL           1
+#define AO_LISP_COLLECT_INCREMENTAL    0
 
 int
-ao_lisp_root_add(const struct ao_lisp_type *type, void *addr);
+ao_lisp_collect(uint8_t style);
 
-int
-ao_lisp_root_poly_add(ao_poly *p);
+void
+ao_lisp_cons_stash(int id, struct ao_lisp_cons *cons);
+
+struct ao_lisp_cons *
+ao_lisp_cons_fetch(int id);
 
 void
-ao_lisp_root_clear(void *addr);
+ao_lisp_string_stash(int id, char *string);
+
+char *
+ao_lisp_string_fetch(int id);
+
+void
+ao_lisp_poly_stash(int id, ao_poly poly);
+
+ao_poly
+ao_lisp_poly_fetch(int id);
 
 /* cons */
 extern const struct ao_lisp_type ao_lisp_cons_type;
@@ -395,24 +474,35 @@ extern const struct ao_lisp_type ao_lisp_cons_type;
 struct ao_lisp_cons *
 ao_lisp_cons_cons(ao_poly car, struct ao_lisp_cons *cdr);
 
+extern struct ao_lisp_cons *ao_lisp_cons_free_list;
+
+void
+ao_lisp_cons_free(struct ao_lisp_cons *cons);
+
 void
 ao_lisp_cons_print(ao_poly);
 
 void
 ao_lisp_cons_patom(ao_poly);
 
+int
+ao_lisp_cons_length(struct ao_lisp_cons *cons);
+
 /* string */
 extern const struct ao_lisp_type ao_lisp_string_type;
 
-char *
-ao_lisp_string_new(int len);
-
 char *
 ao_lisp_string_copy(char *a);
 
 char *
 ao_lisp_string_cat(char *a, char *b);
 
+ao_poly
+ao_lisp_string_pack(struct ao_lisp_cons *cons);
+
+ao_poly
+ao_lisp_string_unpack(char *a);
+
 void
 ao_lisp_string_print(ao_poly s);
 
@@ -432,6 +522,9 @@ ao_lisp_atom_print(ao_poly a);
 struct ao_lisp_atom *
 ao_lisp_atom_intern(char *name);
 
+ao_poly *
+ao_lisp_atom_ref(struct ao_lisp_frame *frame, ao_poly atom);
+
 ao_poly
 ao_lisp_atom_get(ao_poly atom);
 
@@ -458,6 +551,12 @@ ao_lisp_poly_move(ao_poly *p, uint8_t note_cons);
 
 /* eval */
 
+void
+ao_lisp_eval_clear_globals(void);
+
+int
+ao_lisp_eval_restart(void);
+
 ao_poly
 ao_lisp_eval(ao_poly p);
 
@@ -486,6 +585,10 @@ char *
 ao_lisp_args_name(uint8_t args);
 
 /* read */
+extern struct ao_lisp_cons     *ao_lisp_read_cons;
+extern struct ao_lisp_cons     *ao_lisp_read_cons_tail;
+extern struct ao_lisp_cons     *ao_lisp_read_stack;
+
 ao_poly
 ao_lisp_read(void);
 
@@ -496,14 +599,24 @@ ao_lisp_read_eval_print(void);
 /* frame */
 extern const struct ao_lisp_type ao_lisp_frame_type;
 
+#define AO_LISP_FRAME_FREE     4
+
+extern struct ao_lisp_frame    *ao_lisp_frame_free_list[AO_LISP_FRAME_FREE];
+
+ao_poly
+ao_lisp_frame_mark(struct ao_lisp_frame *frame);
+
 ao_poly *
 ao_lisp_frame_ref(struct ao_lisp_frame *frame, ao_poly atom);
 
 struct ao_lisp_frame *
 ao_lisp_frame_new(int num);
 
-struct ao_lisp_frame *
-ao_lisp_frame_add(struct ao_lisp_frame *frame, ao_poly atom, ao_poly val);
+void
+ao_lisp_frame_free(struct ao_lisp_frame *frame);
+
+int
+ao_lisp_frame_add(struct ao_lisp_frame **frame, ao_poly atom, ao_poly val);
 
 void
 ao_lisp_frame_print(ao_poly p);
@@ -530,11 +643,20 @@ ao_poly
 ao_lisp_macro(struct ao_lisp_cons *cons);
 
 ao_poly
-ao_lisp_lambda_eval(struct ao_lisp_lambda *lambda,
-                   struct ao_lisp_cons *cons);
+ao_lisp_lambda_eval(void);
+
+/* save */
+
+ao_poly
+ao_lisp_save(struct ao_lisp_cons *cons);
+
+ao_poly
+ao_lisp_restore(struct ao_lisp_cons *cons);
 
 /* error */
 
+extern const struct ao_lisp_type ao_lisp_stack_type;
+
 void
 ao_lisp_stack_print(void);
 
@@ -581,4 +703,32 @@ ao_lisp_frames_dump(void)
 #define DBG_FRAMES()
 #endif
 
+#define DBG_MEM                0
+#define DBG_MEM_START  1
+
+#if DBG_MEM
+
+#include <assert.h>
+extern int dbg_move_depth;
+#define MDBG_DUMP 1
+#define MDBG_OFFSET(a) ((int) ((uint8_t *) (a) - ao_lisp_pool))
+
+extern int dbg_mem;
+
+#define MDBG_DO(a)     a
+#define MDBG_MOVE(...) do { if (dbg_mem) { int d; for (d = 0; d < dbg_move_depth; d++) printf ("  "); printf(__VA_ARGS__); } } while (0)
+#define MDBG_MORE(...) do { if (dbg_mem) printf(__VA_ARGS__); } while (0)
+#define MDBG_MOVE_IN() (dbg_move_depth++)
+#define MDBG_MOVE_OUT()        (assert(--dbg_move_depth >= 0))
+
+#else
+
+#define MDBG_DO(a)
+#define MDBG_MOVE(...)
+#define MDBG_MORE(...)
+#define MDBG_MOVE_IN()
+#define MDBG_MOVE_OUT()
+
+#endif
+
 #endif /* _AO_LISP_H_ */