altos/lisp: Clean up OS integration bits, add defun
[fw/altos] / src / lisp / ao_lisp.h
index 27174e131997e06286eaab71ba6d13824a37827c..de55b3076888fed40047df96735033510ed4c6fa 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>
 
 #ifdef AO_LISP_MAKE_CONST
 #define AO_LISP_POOL_CONST     16384
@@ -42,7 +35,11 @@ extern uint8_t ao_lisp_const[AO_LISP_POOL_CONST];
 #define _ao_lisp_atom_car      _atom("car")
 #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_cond     _atom("cond")
+#define _ao_lisp_atom_lambda   _atom("lambda")
+#define _ao_lisp_atom_led      _atom("led")
+#define _ao_lisp_atom_delay    _atom("delay")
 #else
 #include "ao_lisp_const.h"
 #ifndef AO_LISP_POOL
@@ -66,7 +63,8 @@ extern uint8_t                ao_lisp_pool[AO_LISP_POOL];
 #define AO_LISP_ATOM           4
 #define AO_LISP_BUILTIN                5
 #define AO_LISP_FRAME          6
-#define AO_LISP_NUM_TYPE       7
+#define AO_LISP_LAMBDA         7
+#define AO_LISP_NUM_TYPE       8
 
 #define AO_LISP_NIL    0
 
@@ -75,6 +73,7 @@ extern uint16_t               ao_lisp_top;
 #define AO_LISP_OOM            0x01
 #define AO_LISP_DIVIDE_BY_ZERO 0x02
 #define AO_LISP_INVALID                0x04
+#define AO_LISP_UNDEFINED      0x08
 
 extern uint8_t         ao_lisp_exception;
 
@@ -95,7 +94,7 @@ ao_lisp_is_const(ao_poly poly) {
 static inline void *
 ao_lisp_ref(ao_poly poly) {
        if (poly == 0xBEEF)
-               abort();
+               ao_lisp_abort();
        if (poly == AO_LISP_NIL)
                return NULL;
        if (poly & AO_LISP_CONST)
@@ -114,8 +113,8 @@ ao_lisp_poly(const void *addr, ao_poly type) {
 }
 
 struct ao_lisp_type {
-       void    (*mark)(void *addr);
        int     (*size)(void *addr);
+       void    (*mark)(void *addr);
        void    (*move)(void *addr);
 };
 
@@ -153,10 +152,44 @@ ao_lisp_frame_poly(struct ao_lisp_frame *frame) {
        return ao_lisp_poly(frame, AO_LISP_OTHER);
 }
 
-#define AO_LISP_LAMBDA 0
-#define AO_LISP_NLAMBDA        1
-#define AO_LISP_MACRO  2
-#define AO_LISP_LEXPR  3
+enum eval_state {
+       eval_sexpr,             /* Evaluate an sexpr */
+       eval_val,
+       eval_formal,
+       eval_exec,
+       eval_cond,
+       eval_cond_test
+};
+
+struct ao_lisp_stack {
+       uint8_t                 state;          /* enum eval_state */
+       ao_poly                 prev;           /* previous stack frame */
+       ao_poly                 sexprs;         /* expressions to evaluate */
+       ao_poly                 values;         /* values computed */
+       ao_poly                 values_tail;    /* end of the values list for easy appending */
+       ao_poly                 frame;          /* current lookup frame */
+       ao_poly                 list;           /* most recent function call */
+};
+
+static inline struct ao_lisp_stack *
+ao_lisp_poly_stack(ao_poly p)
+{
+       return ao_lisp_ref(p);
+}
+
+static inline ao_poly
+ao_lisp_stack_poly(struct ao_lisp_stack *stack)
+{
+       return ao_lisp_poly(stack, AO_LISP_OTHER);
+}
+
+extern struct ao_lisp_stack    *ao_lisp_stack;
+extern ao_poly                 ao_lisp_v;
+
+#define AO_LISP_FUNC_LAMBDA    0
+#define AO_LISP_FUNC_NLAMBDA   1
+#define AO_LISP_FUNC_MACRO     2
+#define AO_LISP_FUNC_LEXPR     3
 
 struct ao_lisp_builtin {
        uint8_t         type;
@@ -165,14 +198,20 @@ struct ao_lisp_builtin {
 };
 
 enum ao_lisp_builtin_id {
+       builtin_lambda,
+       builtin_lexpr,
+       builtin_nlambda,
+       builtin_macro,
        builtin_car,
        builtin_cdr,
        builtin_cons,
+       builtin_last,
        builtin_quote,
        builtin_set,
        builtin_setq,
        builtin_cond,
        builtin_print,
+       builtin_patom,
        builtin_plus,
        builtin_minus,
        builtin_times,
@@ -183,12 +222,14 @@ enum ao_lisp_builtin_id {
        builtin_greater,
        builtin_less_equal,
        builtin_greater_equal,
-       builtin_last
+       builtin_delay,
+       builtin_led,
+       _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)
@@ -196,6 +237,25 @@ ao_lisp_func(struct ao_lisp_builtin *b)
        return ao_lisp_builtins[b->func];
 }
 
+struct ao_lisp_lambda {
+       uint8_t         type;
+       uint8_t         args;
+       ao_poly         code;
+       ao_poly         frame;
+};
+
+static inline struct ao_lisp_lambda *
+ao_lisp_poly_lambda(ao_poly poly)
+{
+       return ao_lisp_ref(poly);
+}
+
+static inline ao_poly
+ao_lisp_lambda_poly(struct ao_lisp_lambda *lambda)
+{
+       return ao_lisp_poly(lambda, AO_LISP_OTHER);
+}
+
 static inline void *
 ao_lisp_poly_other(ao_poly poly) {
        return ao_lisp_ref(poly);
@@ -220,6 +280,10 @@ ao_lisp_mem_round(int size)
 
 #define AO_LISP_OTHER_POLY(other) ((ao_poly)(other) + AO_LISP_OTHER)
 
+static inline int ao_lisp_poly_base_type(ao_poly poly) {
+       return poly & AO_LISP_TYPE_MASK;
+}
+
 static inline int ao_lisp_poly_type(ao_poly poly) {
        int     type = poly & AO_LISP_TYPE_MASK;
        if (type == AO_LISP_OTHER)
@@ -331,6 +395,9 @@ ao_lisp_cons_cons(ao_poly car, struct ao_lisp_cons *cdr);
 void
 ao_lisp_cons_print(ao_poly);
 
+void
+ao_lisp_cons_patom(ao_poly);
+
 /* string */
 extern const struct ao_lisp_type ao_lisp_string_type;
 
@@ -346,12 +413,15 @@ ao_lisp_string_cat(char *a, char *b);
 void
 ao_lisp_string_print(ao_poly s);
 
+void
+ao_lisp_string_patom(ao_poly s);
+
 /* atom */
 extern const struct ao_lisp_type ao_lisp_atom_type;
 
-extern struct ao_lisp_atom *ao_lisp_atoms;
-
-extern struct ao_lisp_frame *ao_lisp_frame_current;
+extern struct ao_lisp_atom     *ao_lisp_atoms;
+extern struct ao_lisp_frame    *ao_lisp_frame_global;
+extern struct ao_lisp_frame    *ao_lisp_frame_current;
 
 void
 ao_lisp_atom_print(ao_poly a);
@@ -370,15 +440,18 @@ void
 ao_lisp_int_print(ao_poly i);
 
 /* prim */
-ao_poly
+void
 ao_lisp_poly_print(ao_poly p);
 
+void
+ao_lisp_poly_patom(ao_poly p);
+
 int
-ao_lisp_poly_mark(ao_poly p);
+ao_lisp_poly_mark(ao_poly p, uint8_t note_cons);
 
 /* returns 1 if the object has already been moved */
 int
-ao_lisp_poly_move(ao_poly *p);
+ao_lisp_poly_move(ao_poly *p, uint8_t note_cons);
 
 /* eval */
 
@@ -406,6 +479,9 @@ ao_lisp_check_argt(ao_poly name, struct ao_lisp_cons *cons, int argc, int type,
 ao_poly
 ao_lisp_arg(struct ao_lisp_cons *cons, int argc);
 
+char *
+ao_lisp_args_name(uint8_t args);
+
 /* read */
 ao_poly
 ao_lisp_read(void);
@@ -426,9 +502,80 @@ 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_print(ao_poly p);
+
+/* lambda */
+extern const struct ao_lisp_type ao_lisp_lambda_type;
+
+struct ao_lisp_lambda *
+ao_lisp_lambda_new(ao_poly cons);
+
+void
+ao_lisp_lambda_print(ao_poly lambda);
+
+ao_poly
+ao_lisp_lambda(struct ao_lisp_cons *cons);
+
+ao_poly
+ao_lisp_lexpr(struct ao_lisp_cons *cons);
+
+ao_poly
+ao_lisp_nlambda(struct ao_lisp_cons *cons);
+
+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);
+
 /* error */
 
+void
+ao_lisp_stack_print(void);
+
 ao_poly
 ao_lisp_error(int error, char *format, ...);
 
+/* debugging macros */
+
+#if DBG_EVAL
+#define DBG_CODE       1
+int ao_lisp_stack_depth;
+#define DBG_DO(a)      a
+#define DBG_INDENT()   do { int _s; for(_s = 0; _s < ao_lisp_stack_depth; _s++) printf("  "); } while(0)
+#define DBG_IN()       (++ao_lisp_stack_depth)
+#define DBG_OUT()      (--ao_lisp_stack_depth)
+#define DBG_RESET()    (ao_lisp_stack_depth = 0)
+#define DBG(...)       printf(__VA_ARGS__)
+#define DBGI(...)      do { DBG("%4d: ", __LINE__); DBG_INDENT(); DBG(__VA_ARGS__); } while (0)
+#define DBG_CONS(a)    ao_lisp_cons_print(ao_lisp_cons_poly(a))
+#define DBG_POLY(a)    ao_lisp_poly_print(a)
+#define OFFSET(a)      ((a) ? (int) ((uint8_t *) a - ao_lisp_pool) : -1)
+#define DBG_STACK()    ao_lisp_stack_print()
+static inline void
+ao_lisp_frames_dump(void)
+{
+       struct ao_lisp_stack *s;
+       DBGI(".. current frame: "); DBG_POLY(ao_lisp_frame_poly(ao_lisp_frame_current)); DBG("\n");
+       for (s = ao_lisp_stack; s; s = ao_lisp_poly_stack(s->prev)) {
+               DBGI(".. stack frame: "); DBG_POLY(s->frame); DBG("\n");
+       }
+}
+#define DBG_FRAMES()   ao_lisp_frames_dump()
+#else
+#define DBG_DO(a)
+#define DBG_INDENT()
+#define DBG_IN()
+#define DBG_OUT()
+#define DBG(...)
+#define DBGI(...)
+#define DBG_CONS(a)
+#define DBG_POLY(a)
+#define DBG_RESET()
+#define DBG_STACK()
+#define DBG_FRAMES()
+#endif
+
 #endif /* _AO_LISP_H_ */