core: Support time functions.
[mes.git] / scaffold / mini-mes.c
1 /* -*-comment-start: "//";comment-end:""-*-
2  * GNU Mes --- Maxwell Equations of Software
3  * Copyright © 2016,2017,2018 Jan (janneke) Nieuwenhuizen <janneke@gnu.org>
4  *
5  * This file is part of GNU Mes.
6  *
7  * GNU Mes is free software; you can redistribute it and/or modify it
8  * under the terms of the GNU General Public License as published by
9  * the Free Software Foundation; either version 3 of the License, or (at
10  * your option) any later version.
11  *
12  * GNU Mes is distributed in the hope that it will be useful, but
13  * WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
15  * GNU General Public License for more details.
16  *
17  * You should have received a copy of the GNU General Public License
18  * along with GNU Mes.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
19  */
20
21 #define MES_MINI 1
22 //#define HAVE_UNION 1
23 #if POSIX
24 #error "POSIX not supported"
25 #endif
26
27 #include <libmes.h>
28
29 #include <stdio.h>
30 #include <assert.h>
31 #include <fcntl.h>
32 #include <stdlib.h>
33 #include <string.h>
34
35 int ARENA_SIZE = 200000; // 32b: 2MiB, 64b: 4 MiB
36 int MAX_ARENA_SIZE = 300000000;
37 long STACK_SIZE = 20000;
38 int JAM_SIZE = 20000;
39 int GC_SAFETY = 2000;
40
41 char *g_arena = 0;
42 typedef long SCM;
43
44 int g_debug = 0;
45 int g_free = 0;
46
47 SCM g_continuations = 0;
48 SCM g_symbols = 0;
49 SCM g_macros = 0;
50 SCM g_ports = 0;
51 SCM g_stack = 0;
52 SCM *g_stack_array = 0;
53 // a/env
54 SCM r0 = 0;
55 // param 1
56 SCM r1 = 0;
57 // save 2+load/dump
58 SCM r2 = 0;
59 // continuation
60 SCM r3 = 0;
61
62 enum type_t {TCHAR, TCLOSURE, TCONTINUATION, TFUNCTION, TKEYWORD, TMACRO, TNUMBER, TPAIR, TPORT, TREF, TSPECIAL, TSTRING, TSTRUCT, TSYMBOL, TVALUES, TVARIABLE, TVECTOR, TBROKEN_HEART};
63
64 struct scm {
65   enum type_t type;
66   SCM car;
67   SCM cdr;
68 };
69 struct function {
70   int (*function) (void);
71   int arity;
72   char *name;
73 };
74
75 #if __MESC__
76 //FIXME
77 char *foobar = 0;
78 struct scm *g_cells = foobar;
79 struct scm *g_news = foobar;
80 #else
81 struct scm *g_cells = 0;
82 struct scm *g_news = 0;
83 #endif
84
85 struct scm scm_nil = {TSPECIAL, "()",0};
86 struct scm scm_f = {TSPECIAL, "#f",0};
87 struct scm scm_t = {TSPECIAL, "#t",0};
88 struct scm scm_dot = {TSPECIAL, ".",0};
89 struct scm scm_arrow = {TSPECIAL, "=>",0};
90 struct scm scm_undefined = {TSPECIAL, "*undefined*",0};
91 struct scm scm_unspecified = {TSPECIAL, "*unspecified*",0};
92 struct scm scm_closure = {TSPECIAL, "*closure*",0};
93 struct scm scm_circular = {TSPECIAL, "*circular*",0};
94 struct scm scm_begin = {TSPECIAL, "*begin*",0};
95
96 struct scm scm_symbol_dot = {TSYMBOL, "*dot*",0};
97 struct scm scm_symbol_lambda = {TSYMBOL, "lambda",0};
98 struct scm scm_symbol_begin = {TSYMBOL, "begin",0};
99 struct scm scm_symbol_if = {TSYMBOL, "if",0};
100 struct scm scm_symbol_quote = {TSYMBOL, "quote",0};
101 struct scm scm_symbol_define = {TSYMBOL, "define",0};
102 struct scm scm_symbol_define_macro = {TSYMBOL, "define-macro",0};
103
104 struct scm scm_symbol_quasiquote = {TSYMBOL, "quasiquote", 0};
105 struct scm scm_symbol_unquote = {TSYMBOL, "unquote", 0};
106 struct scm scm_symbol_unquote_splicing = {TSYMBOL, "unquote-splicing", 0};
107 struct scm scm_symbol_syntax = {TSYMBOL, "syntax",0};
108 struct scm scm_symbol_quasisyntax = {TSYMBOL, "quasisyntax", 0};
109 struct scm scm_symbol_unsyntax = {TSYMBOL, "unsyntax", 0};
110 struct scm scm_symbol_unsyntax_splicing = {TSYMBOL, "unsyntax-splicing", 0};
111
112 struct scm scm_symbol_set_x = {TSYMBOL, "set!",0};
113
114 struct scm scm_symbol_sc_expand = {TSYMBOL, "sc-expand",0};
115 struct scm scm_symbol_macro_expand = {TSYMBOL, "macro-expand",0};
116 struct scm scm_symbol_portable_macro_expand = {TSYMBOL, "portable-macro-expand",0};
117 struct scm scm_symbol_sc_expander_alist = {TSYMBOL, "*sc-expander-alist*",0};
118
119 struct scm scm_symbol_call_with_values = {TSYMBOL, "call-with-values",0};
120 struct scm scm_call_with_current_continuation = {TSPECIAL, "*call/cc*",0};
121 struct scm scm_symbol_call_with_current_continuation = {TSYMBOL, "call-with-current-continuation",0};
122 struct scm scm_symbol_boot_module = {TSYMBOL, "boot-module",0};
123 struct scm scm_symbol_current_module = {TSYMBOL, "current-module",0};
124 struct scm scm_symbol_primitive_load = {TSYMBOL, "primitive-load",0};
125 struct scm scm_symbol_read_input_file = {TSYMBOL, "read-input-file",0};
126 struct scm scm_symbol_write = {TSYMBOL, "write",0};
127 struct scm scm_symbol_display = {TSYMBOL, "display",0};
128
129 struct scm scm_symbol_throw = {TSYMBOL, "throw",0};
130 struct scm scm_symbol_not_a_number = {TSYMBOL, "not-a-number",0};
131 struct scm scm_symbol_not_a_pair = {TSYMBOL, "not-a-pair",0};
132 struct scm scm_symbol_system_error = {TSYMBOL, "system-error",0};
133 struct scm scm_symbol_wrong_number_of_args = {TSYMBOL, "wrong-number-of-args",0};
134 struct scm scm_symbol_wrong_type_arg = {TSYMBOL, "wrong-type-arg",0};
135 struct scm scm_symbol_unbound_variable = {TSYMBOL, "unbound-variable",0};
136
137 struct scm scm_symbol_hashq_table = {TSYMBOL, "<hashq-table>",0};
138 struct scm scm_symbol_record_type = {TSYMBOL, "<record-type>",0};
139 struct scm scm_symbol_module = {TSYMBOL, "<module>",0};
140 struct scm scm_symbol_buckets = {TSYMBOL, "buckets",0};
141 struct scm scm_symbol_size = {TSYMBOL, "size",0};
142
143 struct scm scm_symbol_argv = {TSYMBOL, "%argv",0};
144 struct scm scm_symbol_mes_prefix = {TSYMBOL, "%prefix",0};
145 struct scm scm_symbol_mes_version = {TSYMBOL, "%version",0};
146
147 struct scm scm_symbol_car = {TSYMBOL, "car",0};
148 struct scm scm_symbol_cdr = {TSYMBOL, "cdr",0};
149 struct scm scm_symbol_pmatch_car = {TSYMBOL, "pmatch-car",0};
150 struct scm scm_symbol_pmatch_cdr = {TSYMBOL, "pmatch-cdr",0};
151
152 struct scm scm_vm_evlis = {TSPECIAL, "*vm-evlis*",0};
153 struct scm scm_vm_evlis2 = {TSPECIAL, "*vm-evlis2*",0};
154 struct scm scm_vm_evlis3 = {TSPECIAL, "*vm-evlis3*",0};
155 struct scm scm_vm_apply = {TSPECIAL, "core:apply",0};
156 struct scm scm_vm_apply2 = {TSPECIAL, "*vm-apply2*",0};
157 struct scm scm_vm_eval = {TSPECIAL, "core:eval-sexp",0};
158
159 struct scm scm_vm_eval_pmatch_car = {TSPECIAL, "*vm-eval-pmatch-car*",0};
160 struct scm scm_vm_eval_pmatch_cdr = {TSPECIAL, "*vm-eval-pmatch-cdr*",0};
161 struct scm scm_vm_eval_define = {TSPECIAL, "*vm-eval-define*",0};
162
163 struct scm scm_vm_eval_set_x = {TSPECIAL, "*vm-eval-set!*",0};
164 struct scm scm_vm_eval_macro_expand_eval = {TSPECIAL, "*vm:eval-macro-expand-eval*",0};
165 struct scm scm_vm_eval_macro_expand_expand = {TSPECIAL, "*vm:eval-macro-expand-expand*",0};
166 struct scm scm_vm_eval_check_func = {TSPECIAL, "*vm-eval-check-func*",0};
167 struct scm scm_vm_eval2 = {TSPECIAL, "*vm-eval2*",0};
168 struct scm scm_vm_macro_expand = {TSPECIAL, "core:macro-expand",0};
169 struct scm scm_vm_macro_expand_define = {TSPECIAL, "*vm:core:macro-expand-define*",0};
170 struct scm scm_vm_macro_expand_define_macro = {TSPECIAL, "*vm:core:macro-expand-define-macro*",0};
171 struct scm scm_vm_macro_expand_lambda = {TSPECIAL, "*vm:core:macro-expand-lambda*",0};
172 struct scm scm_vm_macro_expand_set_x = {TSPECIAL, "*vm:core:macro-expand-set!*",0};
173 struct scm scm_vm_begin_expand_primitive_load = {TSPECIAL, "*vm:core:begin-expand-primitive-load*",0};
174 struct scm scm_vm_begin_primitive_load = {TSPECIAL, "*vm:core:begin-primitive-load*",0};
175 struct scm scm_vm_macro_expand_car = {TSPECIAL, "*vm:core:macro-expand-car*",0};
176 struct scm scm_vm_macro_expand_cdr = {TSPECIAL, "*vm:macro-expand-cdr*",0};
177 struct scm scm_vm_begin_expand = {TSPECIAL, "core:eval",0};
178 struct scm scm_vm_begin_expand_eval = {TSPECIAL, "*vm:begin-expand-eval*",0};
179 struct scm scm_vm_begin_expand_macro = {TSPECIAL, "*vm:begin-expand-macro*",0};
180 struct scm scm_vm_begin = {TSPECIAL, "*vm-begin*",0};
181 struct scm scm_vm_begin_read_input_file = {TSPECIAL, "*vm-begin-read-input-file*",0};
182 struct scm scm_vm_begin_eval = {TSPECIAL, "*vm:begin-eval*",0};
183 struct scm scm_vm_if = {TSPECIAL, "*vm-if*",0};
184 struct scm scm_vm_if_expr = {TSPECIAL, "*vm-if-expr*",0};
185 struct scm scm_vm_call_with_values2 = {TSPECIAL, "*vm-call-with-values2*",0};
186 struct scm scm_vm_call_with_current_continuation2 = {TSPECIAL, "*vm-call-with-current-continuation2*",0};
187 struct scm scm_vm_return = {TSPECIAL, "*vm-return*",0};
188
189 struct scm scm_type_char = {TSYMBOL, "<cell:char>",0};
190 struct scm scm_type_closure = {TSYMBOL, "<cell:closure>",0};
191 struct scm scm_type_continuation = {TSYMBOL, "<cell:continuation>",0};
192 struct scm scm_type_function = {TSYMBOL, "<cell:function>",0};
193 struct scm scm_type_keyword = {TSYMBOL, "<cell:keyword>",0};
194 struct scm scm_type_macro = {TSYMBOL, "<cell:macro>",0};
195 struct scm scm_type_number = {TSYMBOL, "<cell:number>",0};
196 struct scm scm_type_pair = {TSYMBOL, "<cell:pair>",0};
197 struct scm scm_type_port = {TSYMBOL, "<cell:port>",0};
198 struct scm scm_type_ref = {TSYMBOL, "<cell:ref>",0};
199 struct scm scm_type_special = {TSYMBOL, "<cell:special>",0};
200 struct scm scm_type_string = {TSYMBOL, "<cell:string>",0};
201 struct scm scm_type_struct = {TSYMBOL, "<cell:struct>",0};
202 struct scm scm_type_symbol = {TSYMBOL, "<cell:symbol>",0};
203 struct scm scm_type_values = {TSYMBOL, "<cell:values>",0};
204 struct scm scm_type_variable = {TSYMBOL, "<cell:variable>",0};
205 struct scm scm_type_vector = {TSYMBOL, "<cell:vector>",0};
206 struct scm scm_type_broken_heart = {TSYMBOL, "<cell:broken-heart>",0};
207
208 struct scm scm_symbol_internal_time_units_per_second = {TSYMBOL, "internal-time-units-per-second",0};
209 struct scm scm_symbol_compiler = {TSYMBOL, "%compiler",0};
210 struct scm scm_symbol_arch = {TSYMBOL, "%arch",0};
211
212 struct scm scm_test = {TSYMBOL, "test",0};
213
214 #include "mes.mes.symbols.h"
215
216 SCM tmp;
217 SCM tmp_num;
218 SCM tmp_num2;
219
220 struct function g_functions[200];
221 int g_function = 0;
222
223 #include "gc.mes.h"
224 #include "lib.mes.h"
225 #if !MES_MINI
226 #include "math.mes.h"
227 #endif
228 #include "mes.mes.h"
229
230 SCM gc_init_news ();
231
232 // #if !MES_MINI
233 // #include "posix.mes.h"
234 // #ndif
235 //#include "vector.mes.h"
236
237 #define TYPE(x) g_cells[x].type
238 #define CAR(x) g_cells[x].car
239 #define CDR(x) g_cells[x].cdr
240
241 #define NTYPE(x) g_news[x].type
242 #define NCAR(x) g_news[x].car
243 #define NCDR(x) g_news[x].cdr
244
245 #define LENGTH(x) g_cells[x].car
246 #define REF(x) g_cells[x].car
247 #define STRING(x) g_cells[x].car
248 #define STRUCT(x) g_cells[x].cdr
249 #define VARIABLE(x) g_cells[x].car
250
251 #define CLOSURE(x) g_cells[x].cdr
252 #define CONTINUATION(x) g_cells[x].cdr
253
254 #define FUNCTION(x) g_functions[g_cells[x].cdr]
255 #define MACRO(x) g_cells[x].cdr
256 #define PORT(x) g_cells[x].cdr
257 #define VALUE(x) g_cells[x].cdr
258 #define VECTOR(x) g_cells[x].cdr
259
260 #define NLENGTH(x) g_news[x].car
261
262 #define NVALUE(x) g_news[x].cdr
263 #define NVECTOR(x) g_news[x].cdr
264
265 #define MAKE_CHAR(n) make_cell_ (tmp_num_ (TCHAR), 0, tmp_num2_ (n))
266 #define MAKE_CONTINUATION(n) make_cell_ (tmp_num_ (TCONTINUATION), n, g_stack)
267 #define MAKE_NUMBER(n) make_cell_ (tmp_num_ (TNUMBER), 0, tmp_num2_ (n))
268 #define MAKE_REF(n) make_cell_ (tmp_num_ (TREF), n, 0)
269 #define MAKE_STRING(x) make_cell_ (tmp_num_ (TSTRING), x, 0)
270
271 #define CAAR(x) CAR (CAR (x))
272 #define CADR(x) CAR (CDR (x))
273 #define CDAR(x) CDR (CAR (x))
274 #define CDDR(x) CDR (CDR (x))
275 #define CADAR(x) CAR (CDR (CAR (x)))
276 #define CADDR(x) CAR (CDR (CDR (x)))
277 #define CDADAR(x) CAR (CDR (CAR (CDR (x))))
278
279 SCM
280 alloc (int n)
281 {
282   assert (g_free + n < ARENA_SIZE);
283   SCM x = g_free;
284   g_free += n;
285   return x;
286 }
287
288 SCM
289 tmp_num_ (int x)
290 {
291   VALUE (tmp_num) = x;
292   return tmp_num;
293 }
294
295 SCM
296 tmp_num2_ (int x)
297 {
298   VALUE (tmp_num2) = x;
299   return tmp_num2;
300 }
301
302 SCM
303 make_cell_ (SCM type, SCM car, SCM cdr)
304 {
305   SCM x = alloc (1);
306   assert (TYPE (type) == TNUMBER);
307   TYPE (x) = VALUE (type);
308   if (VALUE (type) == TCHAR || VALUE (type) == TNUMBER) {
309     if (car) CAR (x) = CAR (car);
310     if (cdr) CDR(x) = CDR(cdr);
311   }
312   else if (VALUE (type) == TFUNCTION) {
313     if (car) CAR (x) = car;
314     if (cdr) CDR(x) = CDR(cdr);
315   }
316   else {
317     CAR (x) = car;
318     CDR(x) = cdr;
319   }
320   return x;
321 }
322
323 SCM
324 make_symbol_ (SCM s) ///((internal))
325 {
326   VALUE (tmp_num) = TSYMBOL;
327   SCM x = make_cell_ (tmp_num, s, 0);
328   g_symbols = cons (x, g_symbols);
329   return x;
330 }
331
332 SCM
333 list_of_char_equal_p (SCM a, SCM b) ///((internal))
334 {
335   while (a != cell_nil && b != cell_nil && VALUE (CAR (a)) == VALUE (CAR (b))) {
336     assert (TYPE (CAR (a)) == TCHAR);
337     assert (TYPE (CAR (b)) == TCHAR);
338     a = CDR (a);
339     b = CDR (b);
340   }
341   return (a == cell_nil && b == cell_nil) ? cell_t : cell_f;
342 }
343
344 SCM
345 list_to_symbol (SCM lst)
346 {
347   SCM x = g_symbols;
348   while (x) {
349     if (list_of_char_equal_p (STRING (CAR (x)), lst) == cell_t) break;
350     x = CDR (x);
351   }
352   if (x) x = CAR (x);
353   if (!x) x = make_symbol_ (lst);
354   return x;
355 }
356
357 SCM
358 type_ (SCM x)
359 {
360   return MAKE_NUMBER (TYPE (x));
361 }
362
363 SCM
364 car_ (SCM x)
365 {
366   return (TYPE (x) != TCONTINUATION
367           && (TYPE (CAR (x)) == TPAIR // FIXME: this is weird
368               || TYPE (CAR (x)) == TREF
369               || TYPE (CAR (x)) == TSPECIAL
370               || TYPE (CAR (x)) == TSYMBOL
371               || TYPE (CAR (x)) == TSTRING)) ? CAR (x) : MAKE_NUMBER (CAR (x));
372 }
373
374 SCM
375 cdr_ (SCM x)
376 {
377   return (TYPE (CDR (x)) == TPAIR
378           || TYPE (CDR (x)) == TREF
379           || TYPE (CAR (x)) == TSPECIAL
380           || TYPE (CDR (x)) == TSYMBOL
381           || TYPE (CDR (x)) == TSTRING) ? CDR (x) : MAKE_NUMBER (CDR (x));
382 }
383
384 SCM
385 arity_ (SCM x)
386 {
387   assert (TYPE (x) == TFUNCTION);
388   return MAKE_NUMBER (FUNCTION (x).arity);
389 }
390
391 SCM
392 cons (SCM x, SCM y)
393 {
394   VALUE (tmp_num) = TPAIR;
395   return make_cell_ (tmp_num, x, y);
396 }
397
398 SCM
399 car (SCM x)
400 {
401   if (TYPE (x) != TPAIR) error (cell_symbol_not_a_pair, cons (x, cell_symbol_car));
402   return CAR (x);
403 }
404
405 SCM
406 cdr (SCM x)
407 {
408   if (TYPE (x) != TPAIR) error (cell_symbol_not_a_pair, cons (x, cell_symbol_cdr));
409   return CDR (x);
410 }
411
412 SCM
413 list (SCM x) ///((arity . n))
414 {
415   return x;
416 }
417
418 SCM
419 null_p (SCM x)
420 {
421   return x == cell_nil ? cell_t : cell_f;
422 }
423
424 SCM
425 eq_p (SCM x, SCM y)
426 {
427   return (x == y
428           || ((TYPE (x) == TKEYWORD && TYPE (y) == TKEYWORD
429                && STRING (x) == STRING (y)))
430           || (TYPE (x) == TCHAR && TYPE (y) == TCHAR
431               && VALUE (x) == VALUE (y))
432           || (TYPE (x) == TNUMBER && TYPE (y) == TNUMBER
433               && VALUE (x) == VALUE (y)))
434     ? cell_t : cell_f;
435 }
436
437 SCM
438 values (SCM x) ///((arity . n))
439 {
440   SCM v = cons (0, x);
441   TYPE (v) = TVALUES;
442   return v;
443 }
444
445 SCM
446 acons (SCM key, SCM value, SCM alist)
447 {
448   return cons (cons (key, value), alist);
449 }
450
451 SCM
452 length (SCM x)
453 {
454   int n = 0;
455   while (x != cell_nil)
456     {
457       n++;
458       if (TYPE (x) != TPAIR) return MAKE_NUMBER (-1);
459       x = CDR (x);
460     }
461   return MAKE_NUMBER (n);
462 }
463
464 SCM apply (SCM, SCM, SCM);
465
466 SCM
467 assq_ref_env (SCM x, SCM a)
468 {
469   x = assq (x, a);
470   if (x == cell_f) return cell_undefined;
471   return CDR (x);
472 }
473
474 SCM
475 error (SCM key, SCM x)
476 {
477   SCM throw;
478   if ((throw = assq_ref_env (cell_symbol_throw, r0)) != cell_undefined)
479     return apply (throw, cons (key, cons (x, cell_nil)), r0);
480   display_error_ (key);
481   eputs (": ");
482   display_error_ (x);
483   eputs ("\n");
484   exit (1);
485 }
486
487 SCM
488 cstring_to_list (char const* s)
489 {
490   SCM p = cell_nil;
491   int i = strlen (s);
492   while (i--)
493     p = cons (MAKE_CHAR (s[i]), p);
494   return p;
495 }
496
497 // \f extra lib
498 SCM
499 assert_defined (SCM x, SCM e) ///((internal))
500 {
501   if (e == cell_undefined) return error (cell_symbol_unbound_variable, x);
502   return e;
503 }
504
505 SCM
506 check_formals (SCM f, SCM formals, SCM args) ///((internal))
507 {
508   int flen = (TYPE (formals) == TNUMBER) ? VALUE (formals) : VALUE (length (formals));
509   int alen = VALUE (length (args));
510   if (alen != flen && alen != -1 && flen != -1)
511     {
512       char *s = "apply: wrong number of arguments; expected: ";
513       eputs (s);
514       eputs (itoa (flen));
515       eputs (", got: ");
516       eputs (itoa (alen));
517       eputs ("\n");
518       display_error_ (f);
519       SCM e = MAKE_STRING (cstring_to_list (s));
520       return error (cell_symbol_wrong_number_of_args, cons (e, f));
521     }
522   return cell_unspecified;
523 }
524
525 SCM
526 check_apply (SCM f, SCM e) ///((internal))
527 {
528   char* type = 0;
529   if (f == cell_f || f == cell_t) type = "bool";
530   if (f == cell_nil) type = "nil";
531   if (f == cell_unspecified) type = "*unspecified*";
532   if (f == cell_undefined) type = "*undefined*";
533   if (TYPE (f) == TCHAR) type = "char";
534   if (TYPE (f) == TNUMBER) type = "number";
535   if (TYPE (f) == TSTRING) type = "string";
536
537   if (type)
538     {
539       char *s = "cannot apply: ";
540       eputs (s);
541       eputs (type);
542       eputs ("[");
543       display_error_ (e);
544       eputs ("]\n");
545       SCM e = MAKE_STRING (cstring_to_list (s));
546       return error (cell_symbol_wrong_type_arg, cons (e, f));
547     }
548   return cell_unspecified;
549 }
550
551 SCM
552 gc_push_frame () ///((internal))
553 {
554   SCM frame = cons (r1, cons (r2, cons (r3, cons (r0, cell_nil))));
555   g_stack = cons (frame, g_stack);
556   return g_stack;
557 }
558
559 SCM
560 append2 (SCM x, SCM y)
561 {
562   if (x == cell_nil)
563     return y;
564   if (TYPE (x) != TPAIR)
565     error (cell_symbol_not_a_pair, cons (x, cell_append2));
566   SCM r = cell_nil;
567   while (x != cell_nil)
568     {
569       r = cons (CAR (x), r);
570       x = CDR (x);
571     }
572   return reverse_x_ (r, y);
573 }
574
575 SCM
576 append_reverse (SCM x, SCM y)
577 {
578   if (x == cell_nil)
579     return y;
580   if (TYPE (x) != TPAIR)
581     error (cell_symbol_not_a_pair, cons (x, cell_append_reverse));
582   while (x != cell_nil)
583     {
584       y = cons (CAR (x), y);
585       x = CDR (x);
586     }
587   return y;
588 }
589
590 SCM
591 reverse_x_ (SCM x, SCM t)
592 {
593   if (TYPE (x) != TPAIR)
594     error (cell_symbol_not_a_pair, cons (x, cell_reverse_x_));
595   SCM r = t;
596   while (x != cell_nil)
597     {
598       t = CDR (x);
599       CDR (x) = r;
600       r = x;
601       x = t;
602     }
603   return r;
604 }
605
606 SCM
607 pairlis (SCM x, SCM y, SCM a)
608 {
609   if (x == cell_nil)
610     return a;
611   if (TYPE (x) != TPAIR)
612     return cons (cons (x, y), a);
613   return cons (cons (car (x), car (y)),
614                pairlis (cdr (x), cdr (y), a));
615 }
616
617 SCM
618 call (SCM fn, SCM x)
619 {
620   if ((FUNCTION (fn).arity > 0 || FUNCTION (fn).arity == -1)
621       && x != cell_nil && TYPE (CAR (x)) == TVALUES)
622     x = cons (CADAR (x), CDR (x));
623   if ((FUNCTION (fn).arity > 1 || FUNCTION (fn).arity == -1)
624       && x != cell_nil && TYPE (CDR (x)) == TPAIR && TYPE (CADR (x)) == TVALUES)
625     x = cons (CAR (x), cons (CDADAR (x), CDR (x)));
626   switch (FUNCTION (fn).arity)
627     {
628 #if __MESC__ || !_POSIX_SOURCE
629     case 0: return (FUNCTION (fn).function) ();
630     case 1: return ((SCM(*)(SCM))(FUNCTION (fn).function)) (CAR (x));
631     case 2: return ((SCM(*)(SCM,SCM))(FUNCTION (fn).function)) (CAR (x), CADR (x));
632     case 3: return ((SCM(*)(SCM,SCM,SCM))(FUNCTION (fn).function)) (CAR (x), CADR (x), CAR (CDDR (x)));
633     case -1: return ((SCM(*)(SCM))(FUNCTION (fn).function)) (x);
634     default: return ((SCM(*)(SCM))(FUNCTION (fn).function)) (x);
635 #else
636     case 0: return FUNCTION (fn).function0 ();
637     case 1: return FUNCTION (fn).function1 (CAR (x));
638     case 2: return FUNCTION (fn).function2 (CAR (x), CADR (x));
639     case 3: return FUNCTION (fn).function3 (CAR (x), CADR (x), CAR (CDDR (x)));
640     case -1: return FUNCTION (fn).functionn (x);
641 #endif
642     }
643
644   return cell_unspecified;
645 }
646
647 SCM
648 assq (SCM x, SCM a)
649 {
650   while (a != cell_nil && eq_p (x, CAAR (a)) == cell_f)
651     a = CDR (a);
652   return a != cell_nil ? CAR (a) : cell_f;
653 }
654
655 SCM
656 assoc_string (SCM x, SCM a) ///(internal))
657 {
658   while (a != cell_nil && list_of_char_equal_p (STRING (x), STRING (CAAR (a))) == cell_f)
659     a = CDR (a);
660   return a != cell_nil ? CAR (a) : cell_f;
661 }
662
663 SCM
664 assoc (SCM x, SCM a)
665 {
666   if (TYPE (x) == TSTRING)
667     return assoc_string (x, a);
668   while (a != cell_nil && equal2_p (x, CAAR (a)) == cell_f)
669     a = CDR (a);
670   return a != cell_nil ? CAR (a) : cell_f;
671 }
672
673 SCM
674 set_car_x (SCM x, SCM e)
675 {
676   assert (TYPE (x) == TPAIR);
677   CAR (x) = e;
678   return cell_unspecified;
679 }
680
681 SCM
682 set_cdr_x (SCM x, SCM e)
683 {
684   if (TYPE (x) != TPAIR) error (cell_symbol_not_a_pair, cons (x, cell_set_cdr_x));
685   CDR (x) = e;
686   return cell_unspecified;
687 }
688
689 SCM
690 set_env_x (SCM x, SCM e, SCM a)
691 {
692   SCM p = assert_defined (x, assq (x, a));
693   if (TYPE (p) != TPAIR) error (cell_symbol_not_a_pair, cons (p, x));
694   return set_cdr_x (p, e);
695 }
696
697 SCM
698 call_lambda (SCM e, SCM x, SCM aa, SCM a) ///((internal))
699 {
700   SCM cl = cons (cons (cell_closure, x), x);
701   r1 = e;
702   r0 = cl;
703   return cell_unspecified;
704 }
705
706 SCM
707 make_closure_ (SCM args, SCM body, SCM a) ///((internal))
708 {
709   return make_cell_ (tmp_num_ (TCLOSURE), cell_f, cons (cons (cell_circular, a), cons (args, body)));
710 }
711
712 SCM
713 macro_get_handle (SCM name)
714 {
715   return cell_f;
716 }
717
718 SCM
719 push_cc (SCM p1, SCM p2, SCM a, SCM c) ///((internal))
720 {
721   SCM x = r3;
722   r3 = c;
723   r2 = p2;
724   gc_push_frame ();
725   r1 = p1;
726   r0 = a;
727   r3 = x;
728   return cell_unspecified;
729 }
730
731 SCM
732 gc_peek_frame () ///((internal))
733 {
734   SCM frame = CAR (g_stack);
735   r1 = CAR (frame);
736   r2 = CADR (frame);
737   r3 = CAR (CDDR (frame));
738   r0 = CADR (CDDR (frame));
739   return frame;
740 }
741
742 SCM
743 gc_pop_frame () ///((internal))
744 {
745   SCM frame = gc_peek_frame (g_stack);
746   g_stack = CDR (g_stack);
747   return frame;
748 }
749
750 char const* string_to_cstring (SCM s);
751
752 SCM
753 add_formals (SCM formals, SCM x)
754 {
755   while (TYPE (x) == TPAIR)
756     {
757       formals = cons (CAR (x), formals);
758       x = CDR (x);
759     }
760   if (TYPE (x) == TSYMBOL)
761     formals = cons (x, formals);
762   return formals;
763 }
764
765 SCM
766 eval_apply ()
767 {
768   return cell_unspecified;
769 }
770
771 SCM
772 apply (SCM f, SCM x, SCM a) ///((internal))
773 {
774   push_cc (cons (f, x), cell_unspecified, r0, cell_unspecified);
775   r3 = cell_vm_apply;
776   return eval_apply ();
777 }
778
779 SCM
780 mes_g_stack (SCM a) ///((internal))
781 {
782   r0 = a;
783   r1 = MAKE_CHAR (0);
784   r2 = MAKE_CHAR (0);
785   r3 = MAKE_CHAR (0);
786   g_stack = cons (cell_nil, cell_nil);
787   return r0;
788 }
789
790 //\f Environment setup
791
792 SCM
793 make_tmps (struct scm* cells)
794 {
795   tmp = g_free++;
796   cells[tmp].type = TCHAR;
797   tmp_num = g_free++;
798   cells[tmp_num].type = TNUMBER;
799   tmp_num2 = g_free++;
800   cells[tmp_num2].type = TNUMBER;
801   return 0;
802 }
803
804 #if !MES_MINI
805 #include "posix.c"
806 #include "math.c"
807 #endif
808 #include "lib.c"
809
810 //\f Jam Collector
811 SCM g_symbol_max;
812
813 SCM
814 gc_init_cells () ///((internal))
815 {
816   int size = ARENA_SIZE * 12;
817   size = size * 2;
818 #if __GNUC__
819   g_arena = (char*)malloc (size);
820 #else
821   char *p = 0;
822   p = malloc (size);
823   g_arena = p;
824 #endif
825   g_cells = g_arena;
826   return 0;
827   //g_cells = (scm *)malloc (2*ARENA_SIZE*sizeof(scm));
828
829   TYPE (0) = TVECTOR;
830   LENGTH (0) = 1000;
831   VECTOR (0) = 0;
832   g_cells++;
833   TYPE (0) = TCHAR;
834   VALUE (0) = 'c';
835   return 0;
836 }
837
838 SCM
839 mes_symbols () ///((internal))
840 {
841   gc_init_cells ();
842   gc_init_news ();
843
844 #include "mes.mes.symbols.i"
845
846   g_symbol_max = g_free;
847   make_tmps (g_cells);
848
849   g_symbols = 0;
850   for (int i=1; i<g_symbol_max; i++)
851     g_symbols = cons (i, g_symbols);
852
853   SCM a = cell_nil;
854
855 #include "mes.mes.symbol-names.i"
856
857   a = acons (cell_symbol_mes_version, MAKE_STRING (cstring_to_list (VERSION)), a);
858   a = acons (cell_symbol_mes_prefix, MAKE_STRING (cstring_to_list (PREFIX)), a);
859
860   a = acons (cell_symbol_dot, cell_dot, a);
861   a = acons (cell_symbol_begin, cell_begin, a);
862   a = acons (cell_symbol_call_with_values, cell_symbol_call_with_values, a);
863   a = acons (cell_symbol_current_module, cell_symbol_current_module, a);
864   a = acons (cell_symbol_call_with_current_continuation, cell_call_with_current_continuation, a);
865   a = acons (cell_symbol_sc_expand, cell_f, a);
866
867   char *compiler = "gcc";
868 #if __MESC__
869   compiler = "mescc";
870 #elif __TINYC__
871   compiler = "tcc";
872 #endif
873   a = acons (cell_symbol_compiler, MAKE_STRING (cstring_to_list (compiler)), a);
874
875   char *arch = "x86";
876 #if __x86_64__
877   arch = "x86_64";
878 #endif
879   a = acons (cell_symbol_arch, MAKE_STRING (cstring_to_list (arch)), a);
880
881   a = acons (cell_closure, a, a);
882
883   return a;
884 }
885
886 SCM
887 mes_environment () ///((internal))
888 {
889   SCM a = mes_symbols ();
890   return mes_g_stack (a);
891 }
892
893 SCM
894 mes_builtins (SCM a) ///((internal))
895 {
896 #include "mes.mes.i"
897
898 // Do not sort: Order of these includes define builtins
899 #if !MES_MINI
900 #include "posix.mes.i"
901 #include "math.mes.i"
902 #endif
903 #include "lib.mes.i"
904 #if !MES_MINI
905 #include "vector.mes.i"
906 #endif
907 #include "gc.mes.i"
908 #if !MES_MINI
909   //#include "reader.mes.i"
910 #endif
911
912 #include "gc.mes.environment.i"
913 #include "lib.mes.environment.i"
914 #if !MES_MINI
915 #include "math.mes.environment.i"
916 #endif
917 #include "mes.mes.environment.i"
918 #if !MES_MINI
919 #include "posix.mes.environment.i"
920   //#include "reader.mes.environment.i"
921 #include "vector.mes.environment.i"
922 #endif
923
924   return a;
925 }
926
927 SCM
928 bload_env (SCM a) ///((internal))
929 {
930   char *mo = "module/mes/read-0-32.mo";
931   g_stdin = open (mo, 0);
932   if (g_stdin < 0) {eputs ("no such file: ");eputs (mo);eputs ("\n");return 1;}
933   assert (getchar () == 'M');
934   assert (getchar () == 'E');
935   assert (getchar () == 'S');
936   eputs ("*GOT MES*\n");
937   g_stack = getchar () << 8;
938   g_stack += getchar ();
939
940   char *p = (char*)g_cells;
941   int c = getchar ();
942   while (c != EOF)
943     {
944       *p++ = c;
945       c = getchar ();
946     }
947   g_free = (p-(char*)g_cells) /
948   gc_peek_frame ();
949   g_symbols = r1;
950   g_stdin = STDIN;
951   r0 = mes_builtins (r0);
952
953   char *compiler = "gcc";
954 #if __MESC__
955   compiler = "mescc";
956 #elif __TINYC__
957   compiler = "tcc";
958 #endif
959   set_env_x (cell_symbol_compiler, MAKE_STRING (cstring_to_list (compiler)), r0);
960
961   char *arch = "x86";
962 #if __x86_64__
963   arch = "x86_64";
964 #endif
965   set_env_x (cell_symbol_arch, MAKE_STRING (cstring_to_list (arch)), r0);
966
967   if (g_debug)
968     {
969       eputs ("symbols: ");
970       SCM s = g_symbols;
971       while (s && s != cell_nil) {
972         display_error_ (CAR (s));
973         eputs (" ");
974         s = CDR (s);
975       }
976       eputs ("\n");
977       eputs ("functions: ");
978       eputs (itoa (g_function));
979       eputs ("\n");
980       for (int i = 0; i < g_function; i++)
981         {
982           eputs ("[");
983           eputs (itoa (i));
984           eputs ("]: ");
985           eputs (g_functions[i].name);
986           eputs ("\n");
987         }
988       //display_error_ (r0);
989       //puts ("\n");
990     }
991   return r2;
992 }
993
994 #if !MES_MINI
995 #include "vector.c"
996 #endif
997 #include "gc.c"
998
999 int
1000 main (int argc, char *argv[])
1001 {
1002   char *p;
1003   if (p = getenv ("MES_DEBUG")) g_debug = atoi (p);
1004   if (g_debug) {eputs (";;; MODULEDIR=");eputs (MODULEDIR);eputs ("\n");}
1005   if (p = getenv ("MES_MAX_ARENA")) MAX_ARENA_SIZE = atoi (p);
1006   if (p = getenv ("MES_ARENA")) ARENA_SIZE = atoi (p);
1007   if (argc > 1 && !strcmp (argv[1], "--help")) return puts ("Usage: mes [--dump|--load] < FILE\n");
1008   if (argc > 1 && !strcmp (argv[1], "--version")) {puts ("Mes ");puts (VERSION);puts ("\n");return 0;};
1009   g_stdout = STDOUT;
1010   r0 = mes_environment ();
1011
1012   SCM program = bload_env (r0);
1013   SCM lst = cell_nil;
1014   for (int i=argc-1; i>=0; i--) lst = cons (MAKE_STRING (cstring_to_list (argv[i])), lst);
1015   r0 = acons (cell_symbol_argv, lst, r0);
1016   push_cc (r2, cell_unspecified, r0, cell_unspecified);
1017   if (g_debug)
1018     {
1019       eputs ("program: ");
1020       display_error_ (r1);
1021       eputs ("\n");
1022     }
1023   r3 = cell_vm_begin;
1024   r1 = eval_apply ();
1025   display_error_ (r1);
1026   eputs ("\n");
1027   gc (g_stack);
1028   if (g_debug)
1029     {
1030       eputs ("\nstats: [");
1031       eputs (itoa (g_free));
1032       eputs ("]\n");
1033     }
1034   return 0;
1035 }