altos/scheme: Allow unicode in lexer
[fw/altos] / src / scheme / ao_scheme.h
index ad80db2f03cb433835d2e84c8da43b024ec7c8c5..9ce239a65d64ba8321ad87cca9a1728f132a122d 100644 (file)
 #ifndef _AO_SCHEME_H_
 #define _AO_SCHEME_H_
 
+#ifndef DBG_MEM
 #define DBG_MEM                0
+#endif
+#ifndef DBG_EVAL
 #define DBG_EVAL       0
+#endif
+#ifndef DBG_READ
 #define DBG_READ       0
+#endif
+#ifndef DBG_FREE_CONS
 #define DBG_FREE_CONS  0
+#endif
 #define NDEBUG         1
 
 #include <stdint.h>
 #include <string.h>
+#include <stdbool.h>
+#include <ao_scheme_os.h>
 #define AO_SCHEME_BUILTIN_FEATURES
 #include "ao_scheme_builtin.h"
 #undef AO_SCHEME_BUILTIN_FEATURES
-#include <ao_scheme_os.h>
 #ifndef __BYTE_ORDER
 #include <endian.h>
 #endif
 typedef uint16_t       ao_poly;
 typedef int16_t                ao_signed_poly;
 
-#if AO_SCHEME_SAVE
+#ifdef AO_SCHEME_MAKE_CONST
+#define AO_SCHEME_POOL_CONST   32764
+extern uint8_t ao_scheme_const[AO_SCHEME_POOL_CONST] __attribute__((aligned(4)));
+#define ao_scheme_pool ao_scheme_const
+#define AO_SCHEME_POOL AO_SCHEME_POOL_CONST
+
+#define _atom(n) ao_scheme_atom_poly(ao_scheme_atom_intern((char *) n))
+#define _bool(v) ao_scheme_bool_poly(ao_scheme_bool_get(v))
+
+#define _ao_scheme_bool_true   _bool(1)
+#define _ao_scheme_bool_false  _bool(0)
+
+#define _ao_scheme_atom_eof    _atom("eof")
+#define _ao_scheme_atom_else   _atom("else")
+
+#define AO_SCHEME_BUILTIN_ATOMS
+#include "ao_scheme_builtin.h"
+
+#else
+
+#include "ao_scheme_const.h"
+
+#ifdef AO_SCHEME_FEATURE_SAVE
 
 struct ao_scheme_os_save {
        ao_poly         atoms;
@@ -44,7 +75,7 @@ struct ao_scheme_os_save {
 };
 
 #ifndef AO_SCHEME_POOL_TOTAL
-#error Must define AO_SCHEME_POOL_TOTAL for AO_SCHEME_SAVE
+#error Must define AO_SCHEME_POOL_TOTAL for AO_SCHEME_FEATURE_SAVE
 #endif
 
 #define AO_SCHEME_POOL_EXTRA   (sizeof(struct ao_scheme_os_save))
@@ -58,29 +89,8 @@ ao_scheme_os_restore_save(struct ao_scheme_os_save *save, int offset);
 
 int
 ao_scheme_os_restore(void);
+#endif /* AO_SCHEME_FEATURE_SAVE */
 
-#endif
-
-#ifdef AO_SCHEME_MAKE_CONST
-#define AO_SCHEME_POOL_CONST   16384
-extern uint8_t ao_scheme_const[AO_SCHEME_POOL_CONST] __attribute__((aligned(4)));
-#define ao_scheme_pool ao_scheme_const
-#define AO_SCHEME_POOL AO_SCHEME_POOL_CONST
-
-#define _atom(n) ao_scheme_atom_poly(ao_scheme_atom_intern((char *) n))
-#define _bool(v) ao_scheme_bool_poly(ao_scheme_bool_get(v))
-
-#define _ao_scheme_bool_true   _bool(1)
-#define _ao_scheme_bool_false  _bool(0)
-
-#define _ao_scheme_atom_eof    _atom("eof")
-#define _ao_scheme_atom_else   _atom("else")
-
-#define AO_SCHEME_BUILTIN_ATOMS
-#include "ao_scheme_builtin.h"
-
-#else
-#include "ao_scheme_const.h"
 #ifndef AO_SCHEME_POOL
 #error Must define AO_SCHEME_POOL
 #endif
@@ -93,7 +103,7 @@ extern uint8_t               ao_scheme_pool[AO_SCHEME_POOL + AO_SCHEME_POOL_EXTRA] __attribut
 /* Primitive types */
 #define AO_SCHEME_CONS         0
 #define AO_SCHEME_INT          1
-#define AO_SCHEME_STRING       2
+#define AO_SCHEME_BIGINT       2
 #define AO_SCHEME_OTHER                3
 
 #define AO_SCHEME_TYPE_MASK    0x0003
@@ -109,17 +119,12 @@ extern uint8_t            ao_scheme_pool[AO_SCHEME_POOL + AO_SCHEME_POOL_EXTRA] __attribut
 #define AO_SCHEME_LAMBDA       8
 #define AO_SCHEME_STACK                9
 #define AO_SCHEME_BOOL         10
-#ifdef AO_SCHEME_FEATURE_BIGINT
-#define AO_SCHEME_BIGINT       11
-#define _AO_SCHEME_BIGINT      AO_SCHEME_BIGINT
-#else
-#define _AO_SCHEME_BIGINT      AO_SCHEME_BOOL
-#endif
+#define AO_SCHEME_STRING       11
 #ifdef AO_SCHEME_FEATURE_FLOAT
-#define AO_SCHEME_FLOAT                (_AO_SCHEME_BIGINT + 1)
+#define AO_SCHEME_FLOAT                12
 #define _AO_SCHEME_FLOAT       AO_SCHEME_FLOAT
 #else
-#define _AO_SCHEME_FLOAT       _AO_SCHEME_BIGINT
+#define _AO_SCHEME_FLOAT       12
 #endif
 #ifdef AO_SCHEME_FEATURE_VECTOR
 #define AO_SCHEME_VECTOR       13
@@ -127,7 +132,13 @@ extern uint8_t             ao_scheme_pool[AO_SCHEME_POOL + AO_SCHEME_POOL_EXTRA] __attribut
 #else
 #define _AO_SCHEME_VECTOR      _AO_SCHEME_FLOAT
 #endif
-#define AO_SCHEME_NUM_TYPE     (_AO_SCHEME_VECTOR+1)
+#ifdef AO_SCHEME_FEATURE_PORT
+#define AO_SCHEME_PORT         14
+#define _AO_SCHEME_PORT                AO_SCHEME_PORT
+#else
+#define _AO_SCHEME_PORT                _AO_SCHEME_VECTOR
+#endif
+#define AO_SCHEME_NUM_TYPE     (_AO_SCHEME_PORT+1)
 
 /* Leave two bits for types to use as they please */
 #define AO_SCHEME_OTHER_TYPE_MASK      0x3f
@@ -142,7 +153,8 @@ extern uint16_t             ao_scheme_top;
 #define AO_SCHEME_UNDEFINED            0x08
 #define AO_SCHEME_REDEFINED            0x10
 #define AO_SCHEME_EOF                  0x20
-#define AO_SCHEME_EXIT                 0x40
+#define AO_SCHEME_FILEERROR            0x40
+#define AO_SCHEME_EXIT                 0x80
 
 extern uint8_t         ao_scheme_exception;
 
@@ -151,9 +163,17 @@ ao_scheme_is_const(ao_poly poly) {
        return poly & AO_SCHEME_CONST;
 }
 
-#define AO_SCHEME_IS_CONST(a)  (ao_scheme_const <= ((uint8_t *) (a)) && ((uint8_t *) (a)) < ao_scheme_const + AO_SCHEME_POOL_CONST)
-#define AO_SCHEME_IS_POOL(a)   (ao_scheme_pool <= ((uint8_t *) (a)) && ((uint8_t *) (a)) < ao_scheme_pool + AO_SCHEME_POOL)
-#define AO_SCHEME_IS_INT(p)    (ao_scheme_poly_base_type(p) == AO_SCHEME_INT)
+static inline int
+ao_scheme_is_const_addr(const void *addr) {
+       const uint8_t *a = addr;
+       return (ao_scheme_const <= a) && (a < ao_scheme_const + AO_SCHEME_POOL_CONST);
+}
+
+static inline int
+ao_scheme_is_pool_addr(const void *addr) {
+       const uint8_t *a = addr;
+       return (ao_scheme_pool <= a) && (a < ao_scheme_pool + AO_SCHEME_POOL);
+}
 
 void *
 ao_scheme_ref(ao_poly poly);
@@ -180,6 +200,11 @@ struct ao_scheme_atom {
        char            name[];
 };
 
+struct ao_scheme_string {
+       uint8_t         type;
+       char            val[];
+};
+
 struct ao_scheme_val {
        ao_poly         atom;
        ao_poly         val;
@@ -223,45 +248,31 @@ struct ao_scheme_vector {
 };
 #endif
 
+#ifdef AO_SCHEME_FEATURE_PORT
+struct ao_scheme_port {
+       uint8_t                 type;
+       uint8_t                 stayopen;
+       ao_poly                 next;
+       FILE                    *file;
+};
+#endif
+
 #define AO_SCHEME_MIN_INT      (-(1 << (15 - AO_SCHEME_TYPE_SHIFT)))
 #define AO_SCHEME_MAX_INT      ((1 << (15 - AO_SCHEME_TYPE_SHIFT)) - 1)
 
 #ifdef AO_SCHEME_FEATURE_BIGINT
+
 struct ao_scheme_bigint {
        uint32_t                value;
 };
 
-#define AO_SCHEME_MIN_BIGINT   (-(1 << 24))
-#define AO_SCHEME_MAX_BIGINT   ((1 << 24) - 1)
+#define AO_SCHEME_MIN_BIGINT   INT32_MIN
+#define AO_SCHEME_MAX_BIGINT   INT32_MAX
 
-#if __BYTE_ORDER == __LITTLE_ENDIAN
-
-static inline uint32_t
-ao_scheme_int_bigint(int32_t i) {
-       return AO_SCHEME_BIGINT | (i << 8);
-}
-static inline int32_t
-ao_scheme_bigint_int(uint32_t bi) {
-       return (int32_t) bi >> 8;
-}
-#else
-static inline uint32_t
-ao_scheme_int_bigint(int32_t i) {
-       return (uint32_t) (i & 0xffffff) | (AO_SCHEME_BIGINT << 24);
-}
-static inlint int32_t
-ao_scheme_bigint_int(uint32_t bi) {
-       return (int32_t) (bi << 8) >> 8;
-}
-
-#endif /* __BYTE_ORDER */
 #endif /* AO_SCHEME_FEATURE_BIGINT */
 
-#define AO_SCHEME_NOT_INTEGER  0x7fffffff
-
 /* Set on type when the frame escapes the lambda */
 #define AO_SCHEME_FRAME_MARK   0x80
-#define AO_SCHEME_FRAME_PRINT  0x40
 
 static inline int ao_scheme_frame_marked(struct ao_scheme_frame *f) {
        return f->type & AO_SCHEME_FRAME_MARK;
@@ -313,7 +324,6 @@ struct ao_scheme_stack {
 };
 
 #define AO_SCHEME_STACK_MARK   0x80    /* set on type when a reference has been taken */
-#define AO_SCHEME_STACK_PRINT  0x40    /* stack is being printed */
 
 static inline int ao_scheme_stack_marked(struct ao_scheme_stack *s) {
        return s->type & AO_SCHEME_STACK_MARK;
@@ -475,20 +485,20 @@ ao_scheme_poly_bigint(ao_poly poly)
 static inline ao_poly
 ao_scheme_bigint_poly(struct ao_scheme_bigint *bi)
 {
-       return ao_scheme_poly(bi, AO_SCHEME_OTHER);
+       return ao_scheme_poly(bi, AO_SCHEME_BIGINT);
 }
 #endif /* AO_SCHEME_FEATURE_BIGINT */
 
-static inline char *
+static inline struct ao_scheme_string *
 ao_scheme_poly_string(ao_poly poly)
 {
        return ao_scheme_ref(poly);
 }
 
 static inline ao_poly
-ao_scheme_string_poly(char *s)
+ao_scheme_string_poly(struct ao_scheme_string *s)
 {
-       return ao_scheme_poly(s, AO_SCHEME_STRING);
+       return ao_scheme_poly(s, AO_SCHEME_OTHER);
 }
 
 static inline struct ao_scheme_atom *
@@ -558,6 +568,23 @@ ao_scheme_poly_vector(ao_poly poly)
 }
 #endif
 
+#ifdef AO_SCHEME_FEATURE_PORT
+static inline ao_poly
+ao_scheme_port_poly(struct ao_scheme_port *v)
+{
+       return ao_scheme_poly(v, AO_SCHEME_OTHER);
+}
+
+static inline struct ao_scheme_port *
+ao_scheme_poly_port(ao_poly poly)
+{
+       return ao_scheme_ref(poly);
+}
+
+extern ao_poly ao_scheme_stdin, ao_scheme_stdout, ao_scheme_stderr;
+
+#endif
+
 /* memory functions */
 
 extern uint64_t ao_scheme_collects[2];
@@ -568,6 +595,10 @@ extern uint64_t ao_scheme_loops[2];
 int
 ao_scheme_mark_memory(const struct ao_scheme_type *type, void *addr);
 
+/* returns 1 if the object is marked */
+int
+ao_scheme_marked(void *addr);
+
 /* returns 1 if the object was already moved */
 int
 ao_scheme_move_memory(const struct ao_scheme_type *type, void **ref);
@@ -575,6 +606,21 @@ ao_scheme_move_memory(const struct ao_scheme_type *type, void **ref);
 void *
 ao_scheme_alloc(int size);
 
+/* Marks an object as being printed, returns 1 if it was already marked */
+int
+ao_scheme_print_mark_addr(void *addr);
+
+void
+ao_scheme_print_clear_addr(void *addr);
+
+/* Notes that printing has started */
+void
+ao_scheme_print_start(void);
+
+/* Notes that printing has ended, returns 1 if printing is still happening */
+int
+ao_scheme_print_stop(void);
+
 #define AO_SCHEME_COLLECT_FULL         1
 #define AO_SCHEME_COLLECT_INCREMENTAL  0
 
@@ -587,45 +633,91 @@ ao_scheme_cons_check(struct ao_scheme_cons *cons);
 #endif
 
 void
-ao_scheme_cons_stash(int id, struct ao_scheme_cons *cons);
+ao_scheme_poly_stash(ao_poly poly);
 
-struct ao_scheme_cons *
-ao_scheme_cons_fetch(int id);
+ao_poly
+ao_scheme_poly_fetch(void);
 
-void
-ao_scheme_poly_stash(int id, ao_poly poly);
+static inline void
+ao_scheme_cons_stash(struct ao_scheme_cons *cons) {
+       ao_scheme_poly_stash(ao_scheme_cons_poly(cons));
+}
 
-ao_poly
-ao_scheme_poly_fetch(int id);
+static inline struct ao_scheme_cons *
+ao_scheme_cons_fetch(void) {
+       return ao_scheme_poly_cons(ao_scheme_poly_fetch());
+}
 
-void
-ao_scheme_string_stash(int id, char *string);
+static inline void
+ao_scheme_atom_stash(struct ao_scheme_atom *atom) {
+       ao_scheme_poly_stash(ao_scheme_atom_poly(atom));
+}
 
-char *
-ao_scheme_string_fetch(int id);
+static inline struct ao_scheme_atom *
+ao_scheme_atom_fetch(void) {
+       return ao_scheme_poly_atom(ao_scheme_poly_fetch());
+}
+
+static inline void
+ao_scheme_string_stash(struct ao_scheme_string *string) {
+       ao_scheme_poly_stash(ao_scheme_string_poly(string));
+}
+
+static inline struct ao_scheme_string *
+ao_scheme_string_fetch(void) {
+       return ao_scheme_poly_string(ao_scheme_poly_fetch());
+}
+
+#ifdef AO_SCHEME_FEATURE_VECTOR
+static inline void
+ao_scheme_vector_stash(struct ao_scheme_vector *vector) {
+       ao_scheme_poly_stash(ao_scheme_vector_poly(vector));
+}
+
+static inline struct ao_scheme_vector *
+ao_scheme_vector_fetch(void) {
+       return ao_scheme_poly_vector(ao_scheme_poly_fetch());
+}
+#endif
+
+#ifdef AO_SCHEME_FEATURE_PORT
+static inline void
+ao_scheme_port_stash(struct ao_scheme_port *port) {
+       ao_scheme_poly_stash(ao_scheme_port_poly(port));
+}
+
+static inline struct ao_scheme_port *
+ao_scheme_port_fetch(void) {
+       return ao_scheme_poly_port(ao_scheme_poly_fetch());
+}
+#endif
 
 static inline void
-ao_scheme_stack_stash(int id, struct ao_scheme_stack *stack) {
-       ao_scheme_poly_stash(id, ao_scheme_stack_poly(stack));
+ao_scheme_stack_stash(struct ao_scheme_stack *stack) {
+       ao_scheme_poly_stash(ao_scheme_stack_poly(stack));
 }
 
 static inline struct ao_scheme_stack *
-ao_scheme_stack_fetch(int id) {
-       return ao_scheme_poly_stack(ao_scheme_poly_fetch(id));
+ao_scheme_stack_fetch(void) {
+       return ao_scheme_poly_stack(ao_scheme_poly_fetch());
 }
 
-void
-ao_scheme_frame_stash(int id, struct ao_scheme_frame *frame);
+static inline void
+ao_scheme_frame_stash(struct ao_scheme_frame *frame) {
+       ao_scheme_poly_stash(ao_scheme_frame_poly(frame));
+}
 
-struct ao_scheme_frame *
-ao_scheme_frame_fetch(int id);
+static inline struct ao_scheme_frame *
+ao_scheme_frame_fetch(void) {
+       return ao_scheme_poly_frame(ao_scheme_poly_fetch());
+}
 
 /* bool */
 
 extern const struct ao_scheme_type ao_scheme_bool_type;
 
 void
-ao_scheme_bool_write(ao_poly v);
+ao_scheme_bool_write(FILE *out, ao_poly v, bool write);
 
 #ifdef AO_SCHEME_MAKE_CONST
 extern struct ao_scheme_bool   *ao_scheme_true, *ao_scheme_false;
@@ -645,7 +737,7 @@ struct ao_scheme_cons *
 ao_scheme_cons_cdr(struct ao_scheme_cons *cons);
 
 ao_poly
-ao_scheme__cons(ao_poly car, ao_poly cdr);
+ao_scheme_cons(ao_poly car, ao_poly cdr);
 
 extern struct ao_scheme_cons *ao_scheme_cons_free_list;
 
@@ -653,37 +745,25 @@ void
 ao_scheme_cons_free(struct ao_scheme_cons *cons);
 
 void
-ao_scheme_cons_write(ao_poly);
-
-void
-ao_scheme_cons_display(ao_poly);
+ao_scheme_cons_write(FILE *out, ao_poly, bool write);
 
 int
 ao_scheme_cons_length(struct ao_scheme_cons *cons);
 
-struct ao_scheme_cons *
-ao_scheme_cons_copy(struct ao_scheme_cons *cons);
-
 /* string */
 extern const struct ao_scheme_type ao_scheme_string_type;
 
-char *
-ao_scheme_string_copy(char *a);
-
-char *
-ao_scheme_string_cat(char *a, char *b);
-
-ao_poly
-ao_scheme_string_pack(struct ao_scheme_cons *cons);
+struct ao_scheme_string *
+ao_scheme_string_new(char *a);
 
-ao_poly
-ao_scheme_string_unpack(char *a);
+struct ao_scheme_string *
+ao_scheme_atom_to_string(struct ao_scheme_atom *a);
 
-void
-ao_scheme_string_write(ao_poly s);
+struct ao_scheme_string *
+ao_scheme_string_cat(struct ao_scheme_string *a, struct ao_scheme_string *b);
 
 void
-ao_scheme_string_display(ao_poly s);
+ao_scheme_string_write(FILE *out, ao_poly s, bool write);
 
 /* atom */
 extern const struct ao_scheme_type ao_scheme_atom_type;
@@ -693,26 +773,32 @@ extern struct ao_scheme_frame     *ao_scheme_frame_global;
 extern struct ao_scheme_frame  *ao_scheme_frame_current;
 
 void
-ao_scheme_atom_write(ao_poly a);
+ao_scheme_atom_write(FILE *out, ao_poly a, bool write);
+
+struct ao_scheme_atom *
+ao_scheme_string_to_atom(struct ao_scheme_string *string);
 
 struct ao_scheme_atom *
 ao_scheme_atom_intern(char *name);
 
+void
+ao_scheme_atom_check_references(void);
+
+void
+ao_scheme_atom_move(void);
+
 ao_poly *
 ao_scheme_atom_ref(ao_poly atom, struct ao_scheme_frame **frame_ref);
 
 ao_poly
 ao_scheme_atom_get(ao_poly atom);
 
-ao_poly
-ao_scheme_atom_set(ao_poly atom, ao_poly val);
-
 ao_poly
 ao_scheme_atom_def(ao_poly atom, ao_poly val);
 
 /* int */
 void
-ao_scheme_int_write(ao_poly i);
+ao_scheme_int_write(FILE *out, ao_poly i, bool write);
 
 #ifdef AO_SCHEME_FEATURE_BIGINT
 int32_t
@@ -728,14 +814,19 @@ ao_scheme_integer_typep(uint8_t t)
 }
 
 void
-ao_scheme_bigint_write(ao_poly i);
+ao_scheme_bigint_write(FILE *out, ao_poly i, bool write);
 
 extern const struct ao_scheme_type     ao_scheme_bigint_type;
 
 #else
 
-#define ao_scheme_poly_integer ao_scheme_poly_int
-#define ao_scheme_integer_poly ao_scheme_int_poly
+static inline int32_t ao_scheme_poly_integer(ao_poly poly) {
+       return ao_scheme_poly_int(poly);
+}
+
+static inline ao_poly ao_scheme_integer_poly(int32_t i) {
+       return ao_scheme_int_poly(i);
+}
 
 static inline int
 ao_scheme_integer_typep(uint8_t t)
@@ -747,38 +838,82 @@ ao_scheme_integer_typep(uint8_t t)
 
 /* vector */
 
-void
-ao_scheme_vector_write(ao_poly v);
+#ifdef AO_SCHEME_FEATURE_VECTOR
 
 void
-ao_scheme_vector_display(ao_poly v);
+ao_scheme_vector_write(FILE *OUT, ao_poly v, bool write);
 
 struct ao_scheme_vector *
 ao_scheme_vector_alloc(uint16_t length, ao_poly fill);
 
-ao_poly
-ao_scheme_vector_get(ao_poly v, ao_poly i);
-
-ao_poly
-ao_scheme_vector_set(ao_poly v, ao_poly i, ao_poly p);
-
 struct ao_scheme_vector *
 ao_scheme_list_to_vector(struct ao_scheme_cons *cons);
 
 struct ao_scheme_cons *
-ao_scheme_vector_to_list(struct ao_scheme_vector *vector);
+ao_scheme_vector_to_list(struct ao_scheme_vector *vector, int start, int end);
 
 extern const struct ao_scheme_type     ao_scheme_vector_type;
 
-/* prim */
-void (*ao_scheme_poly_write_func(ao_poly p))(ao_poly p);
-void (*ao_scheme_poly_display_func(ao_poly p))(ao_poly p);
+#endif /* AO_SCHEME_FEATURE_VECTOR */
 
-static inline void
-ao_scheme_poly_write(ao_poly p) { (*ao_scheme_poly_write_func(p))(p); }
+/* port */
+
+#ifdef AO_SCHEME_FEATURE_PORT
+
+void
+ao_scheme_port_write(FILE *out, ao_poly v, bool write);
+
+struct ao_scheme_port *
+ao_scheme_port_alloc(FILE *file, bool stayopen);
+
+void
+ao_scheme_port_close(struct ao_scheme_port *port);
+
+void
+ao_scheme_port_check_references(void);
+
+extern ao_poly ao_scheme_open_ports;
+
+static inline int
+ao_scheme_port_getc(struct ao_scheme_port *port)
+{
+       if (port->file)
+               return getc(port->file);
+       return EOF;
+}
+
+static inline int
+ao_scheme_port_putc(struct ao_scheme_port *port, char c)
+{
+       if (port->file)
+               return putc(c, port->file);
+       return EOF;
+}
+
+static inline int
+ao_scheme_port_ungetc(struct ao_scheme_port *port, char c)
+{
+       if (port->file)
+               return ungetc(c, port->file);
+       return EOF;
+}
+
+extern const struct ao_scheme_type     ao_scheme_port_type;
+
+#endif /* AO_SCHEME_FEATURE_PORT */
+
+#ifdef AO_SCHEME_FEATURE_POSIX
+
+void
+ao_scheme_set_argv(char **argv);
+
+#endif
+
+/* prim */
+void (*ao_scheme_poly_write_func(ao_poly p))(FILE *out, ao_poly p, bool write);
 
 static inline void
-ao_scheme_poly_display(ao_poly p) { (*ao_scheme_poly_display_func(p))(p); }
+ao_scheme_poly_write(FILE *out, ao_poly p, bool write) { (*ao_scheme_poly_write_func(p))(out, p, write); }
 
 int
 ao_scheme_poly_mark(ao_poly p, uint8_t note_cons);
@@ -789,11 +924,13 @@ ao_scheme_poly_move(ao_poly *p, uint8_t note_cons);
 
 /* eval */
 
+#ifdef AO_SCHEME_FEATURE_SAVE
 void
 ao_scheme_eval_clear_globals(void);
 
 int
 ao_scheme_eval_restart(void);
+#endif
 
 ao_poly
 ao_scheme_eval(ao_poly p);
@@ -806,14 +943,14 @@ ao_scheme_set_cond(struct ao_scheme_cons *cons);
 extern const struct ao_scheme_type ao_scheme_float_type;
 
 void
-ao_scheme_float_write(ao_poly p);
+ao_scheme_float_write(FILE *out, ao_poly p, bool write);
 
 ao_poly
 ao_scheme_float_get(float value);
 #endif
 
 #ifdef AO_SCHEME_FEATURE_FLOAT
-static inline uint8_t
+static inline bool
 ao_scheme_number_typep(uint8_t t)
 {
        return ao_scheme_integer_typep(t) || (t == AO_SCHEME_FLOAT);
@@ -822,12 +959,35 @@ ao_scheme_number_typep(uint8_t t)
 #define ao_scheme_number_typep ao_scheme_integer_typep
 #endif
 
+static inline bool
+ao_scheme_is_integer(ao_poly poly) {
+       return ao_scheme_integer_typep(ao_scheme_poly_base_type(poly));
+}
+
+static inline bool
+ao_scheme_is_number(ao_poly poly) {
+       return ao_scheme_number_typep(ao_scheme_poly_type(poly));
+}
+
 /* builtin */
 void
-ao_scheme_builtin_write(ao_poly b);
+ao_scheme_builtin_write(FILE *out, ao_poly b, bool write);
+
+ao_poly
+ao_scheme_do_typep(ao_poly proc, int type, struct ao_scheme_cons *cons);
 
 extern const struct ao_scheme_type ao_scheme_builtin_type;
 
+#define AO_SCHEME_ARG_OPTIONAL 0x100
+#define AO_SCHEME_ARG_NIL_OK   0x200
+#define AO_SCHEME_ARG_RET_POLY 0x400
+#define AO_SCHEME_ARG_END      -1
+#define AO_SCHEME_POLY         0xff
+#define AO_SCHEME_ARG_MASK     0xff
+
+int
+ao_scheme_parse_args(ao_poly name, struct ao_scheme_cons *cons, ...);
+
 /* Check argument count */
 ao_poly
 ao_scheme_check_argc(ao_poly name, struct ao_scheme_cons *cons, int min, int max);
@@ -850,11 +1010,11 @@ extern struct ao_scheme_cons     *ao_scheme_read_cons_tail;
 extern struct ao_scheme_cons   *ao_scheme_read_stack;
 
 ao_poly
-ao_scheme_read(void);
+ao_scheme_read(FILE *in);
 
 /* rep */
 ao_poly
-ao_scheme_read_eval_print(void);
+ao_scheme_read_eval_print(FILE *read_file, FILE *write_file, bool interactive);
 
 /* frame */
 extern const struct ao_scheme_type ao_scheme_frame_type;
@@ -882,8 +1042,13 @@ ao_scheme_frame_bind(struct ao_scheme_frame *frame, int num, ao_poly atom, ao_po
 ao_poly
 ao_scheme_frame_add(struct ao_scheme_frame *frame, ao_poly atom, ao_poly val);
 
+#ifdef AO_SCHEME_FEATURE_UNDEF
+ao_poly
+ao_scheme_frame_del(struct ao_scheme_frame *frame, ao_poly atom);
+#endif
+
 void
-ao_scheme_frame_write(ao_poly p);
+ao_scheme_frame_write(FILE *out, ao_poly p, bool write);
 
 void
 ao_scheme_frame_init(void);
@@ -897,7 +1062,7 @@ struct ao_scheme_lambda *
 ao_scheme_lambda_new(ao_poly cons);
 
 void
-ao_scheme_lambda_write(ao_poly lambda);
+ao_scheme_lambda_write(FILE *out, ao_poly lambda, bool write);
 
 ao_poly
 ao_scheme_lambda_eval(void);
@@ -908,6 +1073,8 @@ extern const struct ao_scheme_type ao_scheme_stack_type;
 extern struct ao_scheme_stack  *ao_scheme_stack;
 extern struct ao_scheme_stack  *ao_scheme_stack_free_list;
 
+extern int                     ao_scheme_frame_print_indent;
+
 void
 ao_scheme_stack_reset(struct ao_scheme_stack *stack);
 
@@ -918,10 +1085,7 @@ void
 ao_scheme_stack_pop(void);
 
 void
-ao_scheme_stack_clear(void);
-
-void
-ao_scheme_stack_write(ao_poly stack);
+ao_scheme_stack_write(FILE *out, ao_poly stack, bool write);
 
 ao_poly
 ao_scheme_stack_eval(void);
@@ -929,16 +1093,10 @@ ao_scheme_stack_eval(void);
 /* error */
 
 void
-ao_scheme_vprintf(const char *format, va_list args);
-
-void
-ao_scheme_printf(const char *format, ...);
-
-void
-ao_scheme_error_poly(const char *name, ao_poly poly, ao_poly last);
+ao_scheme_vfprintf(FILE *out, const char *format, va_list args);
 
 void
-ao_scheme_error_frame(int indent, const char *name, struct ao_scheme_frame *frame);
+ao_scheme_fprintf(FILE *out, const char *format, ...);
 
 ao_poly
 ao_scheme_error(int error, const char *format, ...);
@@ -950,20 +1108,22 @@ ao_scheme_error(int error, const char *format, ...);
 
 /* debugging macros */
 
-#if DBG_EVAL || DBG_READ || DBG_MEM
-#define DBG_CODE       1
+#if DBG_EVAL || DBG_READ
 int ao_scheme_stack_depth;
+#endif
+
+#if DBG_EVAL
 #define DBG_DO(a)      a
 #define DBG_INDENT()   do { int _s; for(_s = 0; _s < ao_scheme_stack_depth; _s++) printf("  "); } while(0)
 #define DBG_IN()       (++ao_scheme_stack_depth)
 #define DBG_OUT()      (--ao_scheme_stack_depth)
 #define DBG_RESET()    (ao_scheme_stack_depth = 0)
-#define DBG(...)       ao_scheme_printf(__VA_ARGS__)
+#define DBG(...)       ao_scheme_fprintf(stdout, __VA_ARGS__)
 #define DBGI(...)      do { printf("%4d: ", __LINE__); DBG_INDENT(); DBG(__VA_ARGS__); } while (0)
-#define DBG_CONS(a)    ao_scheme_cons_write(ao_scheme_cons_poly(a))
-#define DBG_POLY(a)    ao_scheme_poly_write(a)
+#define DBG_CONS(a)    ao_scheme_cons_write(stdout, ao_scheme_cons_poly(a), true)
+#define DBG_POLY(a)    ao_scheme_poly_write(stdout, a, true)
 #define OFFSET(a)      ((a) ? (int) ((uint8_t *) a - ao_scheme_pool) : -1)
-#define DBG_STACK()    ao_scheme_stack_write(ao_scheme_stack_poly(ao_scheme_stack))
+#define DBG_STACK()    ao_scheme_stack_write(stdout, ao_scheme_stack_poly(ao_scheme_stack), true)
 static inline void
 ao_scheme_frames_dump(void)
 {
@@ -989,31 +1149,50 @@ ao_scheme_frames_dump(void)
 #endif
 
 #if DBG_READ
-#define RDBGI(...)     DBGI(__VA_ARGS__)
-#define RDBG_IN()      DBG_IN()
-#define RDBG_OUT()     DBG_OUT()
+#define RDBGI(...)     do { printf("%4d: ", __LINE__); DBG_INDENT(); ao_scheme_printf(__VA_ARGS__); } while (0)
+#define RDBG_IN()      (++ao_scheme_stack_depth)
+#define RDBG_OUT()     (--ao_scheme_stack_depth)
 #else
 #define RDBGI(...)
 #define RDBG_IN()
 #define RDBG_OUT()
 #endif
 
-#define DBG_MEM_START  1
+static inline int
+ao_scheme_mdbg_offset(void *a)
+{
+       uint8_t         *u = a;
+
+       if (u == 0)
+               return -1;
+
+       if (ao_scheme_pool <= u && u < ao_scheme_pool + AO_SCHEME_POOL)
+               return u - ao_scheme_pool;
+
+#ifndef AO_SCHEME_MAKE_CONST
+       if (ao_scheme_const <= u && u < ao_scheme_const + AO_SCHEME_POOL_CONST)
+               return - (int) (u - ao_scheme_const);
+#endif
+       return -2;
+}
+
+#define MDBG_OFFSET(a) ao_scheme_mdbg_offset(a)
 
 #if DBG_MEM
 
+#define DBG_MEM_START  1
+
 #include <assert.h>
 extern int dbg_move_depth;
 #define MDBG_DUMP 1
-#define MDBG_OFFSET(a) ((a) ? (int) ((uint8_t *) (a) - ao_scheme_pool) : -1)
 
 extern int dbg_mem;
 
-#define MDBG_DO(a)     DBG_DO(a)
+#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))
+#define MDBG_MOVE_OUT()        (--dbg_move_depth)
 
 #else