altos/lisp: Change lisp objects to use ao_poly everywhere. Add const
[fw/altos] / src / lisp / ao_lisp.h
index 6667dcc2c05f913da4e8ec14e47f0232d86e30fd..4fac861b555efe0060cd2297704e6289d583e780 100644 (file)
 #ifndef _AO_LISP_H_
 #define _AO_LISP_H_
 
+#if !defined(AO_LISP_TEST) && !defined(AO_LISP_MAKE_CONST)
+#include <ao.h>
+#define AO_LISP_ALTOS  1
+#endif
+
 #include <stdint.h>
 #include <string.h>
 #include <stdio.h>
 
+#ifdef AO_LISP_MAKE_CONST
+#define AO_LISP_POOL_CONST     16384
+extern uint8_t ao_lisp_const[AO_LISP_POOL_CONST];
+#else
+#include "ao_lisp_const.h"
+#endif
+
+/* Primitive types */
+#define AO_LISP_CONS           0
+#define AO_LISP_INT            1
+#define AO_LISP_STRING         2
+#define AO_LISP_OTHER          3
 
-# define AO_LISP_CONS  0
-# define AO_LISP_INT   1
-# define AO_LISP_STRING        2
-# define AO_LISP_OTHER 3
+#define AO_LISP_TYPE_MASK      0x0003
+#define AO_LISP_TYPE_SHIFT     2
+#define AO_LISP_REF_MASK       0x7ffc
+#define AO_LISP_CONST          0x8000
 
-# define AO_LISP_ATOM          4
-# define AO_LISP_BUILTIN       5
+/* These have a type value at the start of the struct */
+#define AO_LISP_ATOM           4
+#define AO_LISP_BUILTIN                5
+#define AO_LISP_NUM_TYPE       6
 
-# define AO_LISP_NIL   0
+#define AO_LISP_NIL    0
 
 #define AO_LISP_POOL   1024
-#define AO_LISP_ROOT   16
 
-static inline void *ao_lisp_set_ref(void *addr) {
-       return (void *) ((intptr_t)addr | 1);
+extern uint8_t         ao_lisp_pool[AO_LISP_POOL];
+extern uint16_t                ao_lisp_top;
+
+#define AO_LISP_OOM            0x01
+#define AO_LISP_DIVIDE_BY_ZERO 0x02
+#define AO_LISP_INVALID                0x04
+
+extern uint8_t         ao_lisp_exception;
+
+typedef uint16_t       ao_poly;
+
+static inline void *
+ao_lisp_ref(ao_poly poly) {
+       if (poly == AO_LISP_NIL)
+               return NULL;
+       if (poly & AO_LISP_CONST)
+               return (void *) ((ao_lisp_const - 4) + (poly & AO_LISP_REF_MASK));
+       else
+               return (void *) ((ao_lisp_pool - 4) + (poly & AO_LISP_REF_MASK));
 }
 
-static inline void *ao_lisp_clear_ref(void *addr) {
-       return (void *) ((intptr_t)addr & ~1);
+static inline ao_poly
+ao_lisp_poly(const void *addr, ao_poly type) {
+       const uint8_t   *a = addr;
+       if (addr == NULL)
+               return AO_LISP_NIL;
+       if (ao_lisp_pool <= a && a < ao_lisp_pool + AO_LISP_POOL)
+               return (a - (ao_lisp_pool - 4)) | type;
+       else if (ao_lisp_const <= a && a <= ao_lisp_const + AO_LISP_POOL_CONST)
+               return AO_LISP_CONST | (a - (ao_lisp_const - 4)) | type;
+       else {
+               ao_lisp_exception |= AO_LISP_INVALID;
+               return AO_LISP_NIL;
+       }
 }
 
-extern uint8_t ao_lisp_pool[AO_LISP_POOL];
+#define AO_LISP_POLY(addr, type) (((ao_lisp_pool <= ((uint8_t *) (a)) && \
+                                   ((uint8_t *) (a)) < ao_lisp_pool + AO_LISP_POOL) ? \
+                                  ((uint8_t *) (a) - (ao_lisp_pool - 4)) : \
+                                  (((uint8_t *) (a) - (ao_lisp_const - 4)) | AO_LISP_POOL_CONST)) | \
+                                 (type))
 
-struct ao_lisp_mem_type {
+struct ao_lisp_type {
        void    (*mark)(void *addr);
        int     (*size)(void *addr);
        void    (*move)(void *addr);
 };
 
-typedef intptr_t       ao_lisp_poly;
-
 struct ao_lisp_cons {
-       ao_lisp_poly            car;
-       struct ao_lisp_cons     *cdr;
+       ao_poly         car;
+       ao_poly         cdr;
 };
 
 struct ao_lisp_atom {
-       uint8_t                 type;
-       ao_lisp_poly            val;
-       struct ao_lisp_atom     *next;
-       char                    name[];
+       uint8_t         type;
+       uint8_t         pad[1];
+       ao_poly         val;
+       ao_poly         next;
+       char            name[];
 };
 
-#define AO_LISP_ATOM_CONST     ((struct ao_lisp_atom *) (intptr_t) 1)
-
-extern const struct ao_lisp_atom *ao_lisp_builtins[];
+#define AO_LISP_LAMBDA 0
+#define AO_LISP_NLAMBDA        1
+#define AO_LISP_MACRO  2
+#define AO_LISP_LEXPR  3
 
 struct ao_lisp_builtin {
-       uint8_t                 type;
-       ao_lisp_poly            (*func)(struct ao_lisp_cons *cons);
-       char                    name[];
+       uint8_t         type;
+       uint8_t         args;
+       uint16_t        func;
 };
 
+enum ao_lisp_builtin_id {
+       builtin_car,
+       builtin_cdr,
+       builtin_cons,
+       builtin_quote,
+       builtin_print,
+       builtin_plus,
+       builtin_minus,
+       builtin_times,
+       builtin_divide,
+       builtin_mod,
+       builtin_last
+};
+
+typedef ao_poly (*ao_lisp_func_t)(struct ao_lisp_cons *cons);
+
+extern ao_lisp_func_t  ao_lisp_builtins[];
+
+static inline ao_lisp_func_t
+ao_lisp_func(struct ao_lisp_builtin *b)
+{
+       return ao_lisp_builtins[b->func];
+}
+
 static inline void *
-ao_lisp_poly_other(ao_lisp_poly poly) {
-       return (void *) (poly - AO_LISP_OTHER);
+ao_lisp_poly_other(ao_poly poly) {
+       return ao_lisp_ref(poly);
 }
 
-static const inline ao_lisp_poly
+static inline ao_poly
 ao_lisp_other_poly(const void *other)
 {
-       return (ao_lisp_poly) other + AO_LISP_OTHER;
+       return ao_lisp_poly(other, AO_LISP_OTHER);
+}
+
+static inline int
+ao_lisp_mem_round(int size)
+{
+       return (size + 3) & ~3;
 }
 
-#define AO_LISP_OTHER_POLY(other) ((ao_lisp_poly)(other) + AO_LISP_OTHER)
+#define AO_LISP_OTHER_POLY(other) ((ao_poly)(other) + AO_LISP_OTHER)
 
-static inline int ao_lisp_poly_type(ao_lisp_poly poly) {
+static inline int ao_lisp_poly_type(ao_poly poly) {
        int     type = poly & 3;
        if (type == AO_LISP_OTHER)
                return *((uint8_t *) ao_lisp_poly_other(poly));
@@ -94,75 +174,75 @@ static inline int ao_lisp_poly_type(ao_lisp_poly poly) {
 }
 
 static inline struct ao_lisp_cons *
-ao_lisp_poly_cons(ao_lisp_poly poly)
+ao_lisp_poly_cons(ao_poly poly)
 {
-       return (struct ao_lisp_cons *) (poly - AO_LISP_CONS);
+       return ao_lisp_ref(poly);
 }
 
-static inline ao_lisp_poly
+static inline ao_poly
 ao_lisp_cons_poly(struct ao_lisp_cons *cons)
 {
-       return (ao_lisp_poly) cons + AO_LISP_CONS;
+       return ao_lisp_poly(cons, AO_LISP_CONS);
 }
 
 static inline int
-ao_lisp_poly_int(ao_lisp_poly poly)
+ao_lisp_poly_int(ao_poly poly)
 {
-       return (int) (poly >> 2);
+       return (int) poly >> AO_LISP_TYPE_SHIFT;
 }
 
-static inline ao_lisp_poly
+static inline ao_poly
 ao_lisp_int_poly(int i)
 {
-       return ((ao_lisp_poly) i << 2) + AO_LISP_INT;
+       return ((ao_poly) i << 2) + AO_LISP_INT;
 }
 
 static inline char *
-ao_lisp_poly_string(ao_lisp_poly poly)
+ao_lisp_poly_string(ao_poly poly)
 {
-       return (char *) (poly - AO_LISP_STRING);
+       return ao_lisp_ref(poly);
 }
 
-static inline ao_lisp_poly
-ao_lisp_string_poly(char *s) {
-       return (ao_lisp_poly) s + AO_LISP_STRING;
+static inline ao_poly
+ao_lisp_string_poly(char *s)
+{
+       return ao_lisp_poly(s, AO_LISP_STRING);
 }
 
 static inline struct ao_lisp_atom *
-ao_lisp_poly_atom(ao_lisp_poly poly)
+ao_lisp_poly_atom(ao_poly poly)
 {
-       return (struct ao_lisp_atom *) (poly - AO_LISP_OTHER);
+       return ao_lisp_ref(poly);
 }
 
-static inline ao_lisp_poly
+static inline ao_poly
 ao_lisp_atom_poly(struct ao_lisp_atom *a)
 {
-       return (ao_lisp_poly) a + AO_LISP_OTHER;
+       return ao_lisp_poly(a, AO_LISP_OTHER);
 }
 
 static inline struct ao_lisp_builtin *
-ao_lisp_poly_builtin(ao_lisp_poly poly)
+ao_lisp_poly_builtin(ao_poly poly)
 {
-       return (struct ao_lisp_builtin *) (poly - AO_LISP_OTHER);
+       return ao_lisp_ref(poly);
 }
 
-static inline ao_lisp_poly
+static inline ao_poly
 ao_lisp_builtin_poly(struct ao_lisp_builtin *b)
 {
-       return (ao_lisp_poly) b + AO_LISP_OTHER;
+       return ao_lisp_poly(b, AO_LISP_OTHER);
 }
 
 /* memory functions */
-
 void
-ao_lisp_mark(const struct ao_lisp_mem_type *type, void *addr);
+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);
 
 void *
-ao_lisp_move(const struct ao_lisp_mem_type *type, void *addr);
+ao_lisp_move(const struct ao_lisp_type *type, void *addr);
 
 /* returns NULL if the object was already moved */
 void *
@@ -172,22 +252,22 @@ void *
 ao_lisp_alloc(int size);
 
 int
-ao_lisp_root_add(const struct ao_lisp_mem_type *type, void *addr);
+ao_lisp_root_add(const struct ao_lisp_type *type, void *addr);
 
 void
 ao_lisp_root_clear(void *addr);
 
 /* cons */
-extern const struct ao_lisp_mem_type ao_lisp_cons_type;
+extern const struct ao_lisp_type ao_lisp_cons_type;
 
 struct ao_lisp_cons *
-ao_lisp_cons(ao_lisp_poly car, struct ao_lisp_cons *cdr);
+ao_lisp_cons_cons(ao_poly car, struct ao_lisp_cons *cdr);
 
 void
-ao_lisp_cons_print(struct ao_lisp_cons *cons);
+ao_lisp_cons_print(ao_poly);
 
 /* string */
-extern const struct ao_lisp_mem_type ao_lisp_string_type;
+extern const struct ao_lisp_type ao_lisp_string_type;
 
 char *
 ao_lisp_string_new(int len);
@@ -199,44 +279,50 @@ char *
 ao_lisp_string_cat(char *a, char *b);
 
 void
-ao_lisp_string_print(char *s);
+ao_lisp_string_print(ao_poly s);
 
 /* atom */
-extern const struct ao_lisp_mem_type ao_lisp_atom_type;
+extern const struct ao_lisp_type ao_lisp_atom_type;
+
+extern struct ao_lisp_atom *ao_lisp_atoms;
 
 void
 ao_lisp_atom_init(void);
 
 void
-ao_lisp_atom_print(struct ao_lisp_atom *atom);
+ao_lisp_atom_print(ao_poly a);
 
 struct ao_lisp_atom *
 ao_lisp_atom_intern(char *name);
 
 /* int */
 void
-ao_lisp_int_print(int i);
+ao_lisp_int_print(ao_poly i);
 
 /* prim */
-ao_lisp_poly
-ao_lisp_poly_print(ao_lisp_poly p);
+ao_poly
+ao_lisp_poly_print(ao_poly p);
 
 void
-ao_lisp_poly_mark(ao_lisp_poly p);
+ao_lisp_poly_mark(ao_poly p);
 
-ao_lisp_poly
-ao_lisp_poly_move(ao_lisp_poly p);
+ao_poly
+ao_lisp_poly_move(ao_poly p);
 
 /* eval */
-ao_lisp_poly
-ao_lisp_eval(ao_lisp_poly p);
+ao_poly
+ao_lisp_eval(ao_poly p);
 
 /* builtin */
 void
-ao_lisp_builtin_print(struct ao_lisp_builtin *b);
+ao_lisp_builtin_print(ao_poly b);
 
 /* read */
-ao_lisp_poly
+ao_poly
 ao_lisp_read(void);
 
+/* rep */
+ao_poly
+ao_lisp_read_eval_print(void);
+
 #endif /* _AO_LISP_H_ */