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_argv = {TSYMBOL, "%argv",0};
 138 struct scm scm_symbol_mes_prefix = {TSYMBOL, "%prefix",0};
 139 struct scm scm_symbol_mes_version = {TSYMBOL, "%version",0};
 140
 141 struct scm scm_symbol_car = {TSYMBOL, "car",0};
 142 struct scm scm_symbol_cdr = {TSYMBOL, "cdr",0};
 143 struct scm scm_symbol_pmatch_car = {TSYMBOL, "pmatch-car",0};
 144 struct scm scm_symbol_pmatch_cdr = {TSYMBOL, "pmatch-cdr",0};
 145
 146 struct scm scm_vm_evlis = {TSPECIAL, "*vm-evlis*",0};
 147 struct scm scm_vm_evlis2 = {TSPECIAL, "*vm-evlis2*",0};
 148 struct scm scm_vm_evlis3 = {TSPECIAL, "*vm-evlis3*",0};
 149 struct scm scm_vm_apply = {TSPECIAL, "core:apply",0};
 150 struct scm scm_vm_apply2 = {TSPECIAL, "*vm-apply2*",0};
 151 struct scm scm_vm_eval = {TSPECIAL, "core:eval-sexp",0};
 152
 153 struct scm scm_vm_eval_pmatch_car = {TSPECIAL, "*vm-eval-pmatch-car*",0};
 154 struct scm scm_vm_eval_pmatch_cdr = {TSPECIAL, "*vm-eval-pmatch-cdr*",0};
 155 struct scm scm_vm_eval_define = {TSPECIAL, "*vm-eval-define*",0};
 156
 157 struct scm scm_vm_eval_set_x = {TSPECIAL, "*vm-eval-set!*",0};
 158 struct scm scm_vm_eval_macro_expand_eval = {TSPECIAL, "*vm:eval-macro-expand-eval*",0};
 159 struct scm scm_vm_eval_macro_expand_expand = {TSPECIAL, "*vm:eval-macro-expand-expand*",0};
 160 struct scm scm_vm_eval_check_func = {TSPECIAL, "*vm-eval-check-func*",0};
 161 struct scm scm_vm_eval2 = {TSPECIAL, "*vm-eval2*",0};
 162 struct scm scm_vm_macro_expand = {TSPECIAL, "core:macro-expand",0};
 163 struct scm scm_vm_macro_expand_define = {TSPECIAL, "*vm:core:macro-expand-define*",0};
 164 struct scm scm_vm_macro_expand_define_macro = {TSPECIAL, "*vm:core:macro-expand-define-macro*",0};
 165 struct scm scm_vm_macro_expand_lambda = {TSPECIAL, "*vm:core:macro-expand-lambda*",0};
 166 struct scm scm_vm_macro_expand_set_x = {TSPECIAL, "*vm:core:macro-expand-set!*",0};
 167 struct scm scm_vm_begin_expand_primitive_load = {TSPECIAL, "*vm:core:begin-expand-primitive-load*",0};
 168 struct scm scm_vm_begin_primitive_load = {TSPECIAL, "*vm:core:begin-primitive-load*",0};
 169 struct scm scm_vm_macro_expand_car = {TSPECIAL, "*vm:core:macro-expand-car*",0};
 170 struct scm scm_vm_macro_expand_cdr = {TSPECIAL, "*vm:macro-expand-cdr*",0};
 171 struct scm scm_vm_begin_expand = {TSPECIAL, "core:eval",0};
 172 struct scm scm_vm_begin_expand_eval = {TSPECIAL, "*vm:begin-expand-eval*",0};
 173 struct scm scm_vm_begin_expand_macro = {TSPECIAL, "*vm:begin-expand-macro*",0};
 174 struct scm scm_vm_begin = {TSPECIAL, "*vm-begin*",0};
 175 struct scm scm_vm_begin_read_input_file = {TSPECIAL, "*vm-begin-read-input-file*",0};
 176 struct scm scm_vm_begin_eval = {TSPECIAL, "*vm:begin-eval*",0};
 177 struct scm scm_vm_if = {TSPECIAL, "*vm-if*",0};
 178 struct scm scm_vm_if_expr = {TSPECIAL, "*vm-if-expr*",0};
 179 struct scm scm_vm_call_with_values2 = {TSPECIAL, "*vm-call-with-values2*",0};
 180 struct scm scm_vm_call_with_current_continuation2 = {TSPECIAL, "*vm-call-with-current-continuation2*",0};
 181 struct scm scm_vm_return = {TSPECIAL, "*vm-return*",0};
 182
 183 struct scm scm_type_char = {TSYMBOL, "<cell:char>",0};
 184 struct scm scm_type_closure = {TSYMBOL, "<cell:closure>",0};
 185 struct scm scm_type_continuation = {TSYMBOL, "<cell:continuation>",0};
 186 struct scm scm_type_function = {TSYMBOL, "<cell:function>",0};
 187 struct scm scm_type_keyword = {TSYMBOL, "<cell:keyword>",0};
 188 struct scm scm_type_macro = {TSYMBOL, "<cell:macro>",0};
 189 struct scm scm_type_number = {TSYMBOL, "<cell:number>",0};
 190 struct scm scm_type_pair = {TSYMBOL, "<cell:pair>",0};
 191 struct scm scm_type_port = {TSYMBOL, "<cell:port>",0};
 192 struct scm scm_type_ref = {TSYMBOL, "<cell:ref>",0};
 193 struct scm scm_type_special = {TSYMBOL, "<cell:special>",0};
 194 struct scm scm_type_string = {TSYMBOL, "<cell:string>",0};
 195 struct scm scm_type_struct = {TSYMBOL, "<cell:struct>",0};
 196 struct scm scm_type_symbol = {TSYMBOL, "<cell:symbol>",0};
 197 struct scm scm_type_values = {TSYMBOL, "<cell:values>",0};
 198 struct scm scm_type_variable = {TSYMBOL, "<cell:variable>",0};
 199 struct scm scm_type_vector = {TSYMBOL, "<cell:vector>",0};
 200 struct scm scm_type_broken_heart = {TSYMBOL, "<cell:broken-heart>",0};
 201
 202 struct scm scm_symbol_compiler = {TSYMBOL, "%compiler",0};
 203 struct scm scm_symbol_arch = {TSYMBOL, "%arch",0};
 204
 205 struct scm scm_test = {TSYMBOL, "test",0};
 206
 207 #include "mes.mes.symbols.h"
 208
 209 SCM tmp;
 210 SCM tmp_num;
 211 SCM tmp_num2;
 212
 213 struct function g_functions[200];
 214 int g_function = 0;
 215
 216 #include "gc.mes.h"
 217 #include "lib.mes.h"
 218 #if !MES_MINI
 219 #include "math.mes.h"
 220 #endif
 221 #include "mes.mes.h"
 222
 223 SCM gc_init_news ();
 224
 225 // #if !MES_MINI
 226 // #include "posix.mes.h"
 227 // #ndif
 228 //#include "vector.mes.h"
 229
 230 #define TYPE(x) g_cells[x].type
 231 #define CAR(x) g_cells[x].car
 232 #define CDR(x) g_cells[x].cdr
 233
 234 #define NTYPE(x) g_news[x].type
 235 #define NCAR(x) g_news[x].car
 236 #define NCDR(x) g_news[x].cdr
 237
 238 #define LENGTH(x) g_cells[x].car
 239 #define REF(x) g_cells[x].car
 240 #define STRING(x) g_cells[x].car
 241 #define STRUCT(x) g_cells[x].cdr
 242 #define VARIABLE(x) g_cells[x].car
 243
 244 #define CLOSURE(x) g_cells[x].cdr
 245 #define CONTINUATION(x) g_cells[x].cdr
 246
 247 #define FUNCTION(x) g_functions[g_cells[x].cdr]
 248 #define MACRO(x) g_cells[x].cdr
 249 #define PORT(x) g_cells[x].cdr
 250 #define VALUE(x) g_cells[x].cdr
 251 #define VECTOR(x) g_cells[x].cdr
 252
 253 #define NLENGTH(x) g_news[x].car
 254
 255 #define NVALUE(x) g_news[x].cdr
 256 #define NVECTOR(x) g_news[x].cdr
 257
 258 #define MAKE_CHAR(n) make_cell_ (tmp_num_ (TCHAR), 0, tmp_num2_ (n))
 259 #define MAKE_CONTINUATION(n) make_cell_ (tmp_num_ (TCONTINUATION), n, g_stack)
 260 #define MAKE_NUMBER(n) make_cell_ (tmp_num_ (TNUMBER), 0, tmp_num2_ (n))
 261 #define MAKE_REF(n) make_cell_ (tmp_num_ (TREF), n, 0)
 262 #define MAKE_STRING(x) make_cell_ (tmp_num_ (TSTRING), x, 0)
 263
 264 #define CAAR(x) CAR (CAR (x))
 265 #define CADR(x) CAR (CDR (x))
 266 #define CDAR(x) CDR (CAR (x))
 267 #define CDDR(x) CDR (CDR (x))
 268 #define CADAR(x) CAR (CDR (CAR (x)))
 269 #define CADDR(x) CAR (CDR (CDR (x)))
 270 #define CDADAR(x) CAR (CDR (CAR (CDR (x))))
 271
 272 SCM
 273 alloc (int n)
 274 {
 275   assert (g_free + n < ARENA_SIZE);
 276   SCM x = g_free;
 277   g_free += n;
 278   return x;
 279 }
 280
 281 SCM
 282 tmp_num_ (int x)
 283 {
 284   VALUE (tmp_num) = x;
 285   return tmp_num;
 286 }
 287
 288 SCM
 289 tmp_num2_ (int x)
 290 {
 291   VALUE (tmp_num2) = x;
 292   return tmp_num2;
 293 }
 294
 295 SCM
 296 make_cell_ (SCM type, SCM car, SCM cdr)
 297 {
 298   SCM x = alloc (1);
 299   assert (TYPE (type) == TNUMBER);
 300   TYPE (x) = VALUE (type);
 301   if (VALUE (type) == TCHAR || VALUE (type) == TNUMBER) {
 302     if (car) CAR (x) = CAR (car);
 303     if (cdr) CDR(x) = CDR(cdr);
 304   }
 305   else if (VALUE (type) == TFUNCTION) {
 306     if (car) CAR (x) = car;
 307     if (cdr) CDR(x) = CDR(cdr);
 308   }
 309   else {
 310     CAR (x) = car;
 311     CDR(x) = cdr;
 312   }
 313   return x;
 314 }
 315
 316 SCM
 317 make_symbol_ (SCM s) ///((internal))
 318 {
 319   VALUE (tmp_num) = TSYMBOL;
 320   SCM x = make_cell_ (tmp_num, s, 0);
 321   g_symbols = cons (x, g_symbols);
 322   return x;
 323 }
 324
 325 SCM
 326 list_of_char_equal_p (SCM a, SCM b) ///((internal))
 327 {
 328   while (a != cell_nil && b != cell_nil && VALUE (CAR (a)) == VALUE (CAR (b))) {
 329     assert (TYPE (CAR (a)) == TCHAR);
 330     assert (TYPE (CAR (b)) == TCHAR);
 331     a = CDR (a);
 332     b = CDR (b);
 333   }
 334   return (a == cell_nil && b == cell_nil) ? cell_t : cell_f;
 335 }
 336
 337 SCM
 338 list_to_symbol (SCM s)
 339 {
 340   SCM x = g_symbols;
 341   while (x) {
 342     if (list_of_char_equal_p (STRING (CAR (x)), s) == cell_t) break;
 343     x = CDR (x);
 344   }
 345   if (x) x = CAR (x);
 346   if (!x) x = make_symbol_ (s);
 347   return x;
 348 }
 349
 350 SCM
 351 type_ (SCM x)
 352 {
 353   return MAKE_NUMBER (TYPE (x));
 354 }
 355
 356 SCM
 357 car_ (SCM x)
 358 {
 359   return (TYPE (x) != TCONTINUATION
 360           && (TYPE (CAR (x)) == TPAIR // FIXME: this is weird
 361               || TYPE (CAR (x)) == TREF
 362               || TYPE (CAR (x)) == TSPECIAL
 363               || TYPE (CAR (x)) == TSYMBOL
 364               || TYPE (CAR (x)) == TSTRING)) ? CAR (x) : MAKE_NUMBER (CAR (x));
 365 }
 366
 367 SCM
 368 cdr_ (SCM x)
 369 {
 370   return (TYPE (CDR (x)) == TPAIR
 371           || TYPE (CDR (x)) == TREF
 372           || TYPE (CAR (x)) == TSPECIAL
 373           || TYPE (CDR (x)) == TSYMBOL
 374           || TYPE (CDR (x)) == TSTRING) ? CDR (x) : MAKE_NUMBER (CDR (x));
 375 }
 376
 377 SCM
 378 arity_ (SCM x)
 379 {
 380   assert (TYPE (x) == TFUNCTION);
 381   return MAKE_NUMBER (FUNCTION (x).arity);
 382 }
 383
 384 SCM
 385 cons (SCM x, SCM y)
 386 {
 387   VALUE (tmp_num) = TPAIR;
 388   return make_cell_ (tmp_num, x, y);
 389 }
 390
 391 SCM
 392 car (SCM x)
 393 {
 394   if (TYPE (x) != TPAIR) error (cell_symbol_not_a_pair, cons (x, cell_symbol_car));
 395   return CAR (x);
 396 }
 397
 398 SCM
 399 cdr (SCM x)
 400 {
 401   if (TYPE (x) != TPAIR) error (cell_symbol_not_a_pair, cons (x, cell_symbol_cdr));
 402   return CDR (x);
 403 }
 404
 405 SCM
 406 list (SCM x) ///((arity . n))
 407 {
 408   return x;
 409 }
 410
 411 SCM
 412 null_p (SCM x)
 413 {
 414   return x == cell_nil ? cell_t : cell_f;
 415 }
 416
 417 SCM
 418 eq_p (SCM x, SCM y)
 419 {
 420   return (x == y
 421           || ((TYPE (x) == TKEYWORD && TYPE (y) == TKEYWORD
 422                && STRING (x) == STRING (y)))
 423           || (TYPE (x) == TCHAR && TYPE (y) == TCHAR
 424               && VALUE (x) == VALUE (y))
 425           || (TYPE (x) == TNUMBER && TYPE (y) == TNUMBER
 426               && VALUE (x) == VALUE (y)))
 427     ? cell_t : cell_f;
 428 }
 429
 430 SCM
 431 values (SCM x) ///((arity . n))
 432 {
 433   SCM v = cons (0, x);
 434   TYPE (v) = TVALUES;
 435   return v;
 436 }
 437
 438 SCM
 439 acons (SCM key, SCM value, SCM alist)
 440 {
 441   return cons (cons (key, value), alist);
 442 }
 443
 444 SCM
 445 length (SCM x)
 446 {
 447   int n = 0;
 448   while (x != cell_nil)
 449     {
 450       n++;
 451       if (TYPE (x) != TPAIR) return MAKE_NUMBER (-1);
 452       x = CDR (x);
 453     }
 454   return MAKE_NUMBER (n);
 455 }
 456
 457 SCM apply (SCM, SCM, SCM);
 458
 459 SCM
 460 error (SCM key, SCM x)
 461 {
 462   SCM throw;
 463   if ((throw = assq_ref_env (cell_symbol_throw, r0)) != cell_undefined)
 464     return apply (throw, cons (key, cons (x, cell_nil)), r0);
 465   display_error_ (key);
 466   eputs (": ");
 467   display_error_ (x);
 468   eputs ("\n");
 469   exit (1);
 470 }
 471
 472 SCM
 473 cstring_to_list (char const* s)
 474 {
 475   SCM p = cell_nil;
 476   int i = strlen (s);
 477   while (i--)
 478     p = cons (MAKE_CHAR (s[i]), p);
 479   return p;
 480 }
 481
 482 // \f extra lib
 483 SCM
 484 assert_defined (SCM x, SCM e) ///((internal))
 485 {
 486   if (e == cell_undefined) return error (cell_symbol_unbound_variable, x);
 487   return e;
 488 }
 489
 490 SCM
 491 check_formals (SCM f, SCM formals, SCM args) ///((internal))
 492 {
 493   int flen = (TYPE (formals) == TNUMBER) ? VALUE (formals) : VALUE (length (formals));
 494   int alen = VALUE (length (args));
 495   if (alen != flen && alen != -1 && flen != -1)
 496     {
 497       char *s = "apply: wrong number of arguments; expected: ";
 498       eputs (s);
 499       eputs (itoa (flen));
 500       eputs (", got: ");
 501       eputs (itoa (alen));
 502       eputs ("\n");
 503       display_error_ (f);
 504       SCM e = MAKE_STRING (cstring_to_list (s));
 505       return error (cell_symbol_wrong_number_of_args, cons (e, f));
 506     }
 507   return cell_unspecified;
 508 }
 509
 510 SCM
 511 check_apply (SCM f, SCM e) ///((internal))
 512 {
 513   char* type = 0;
 514   if (f == cell_f || f == cell_t) type = "bool";
 515   if (f == cell_nil) type = "nil";
 516   if (f == cell_unspecified) type = "*unspecified*";
 517   if (f == cell_undefined) type = "*undefined*";
 518   if (TYPE (f) == TCHAR) type = "char";
 519   if (TYPE (f) == TNUMBER) type = "number";
 520   if (TYPE (f) == TSTRING) type = "string";
 521
 522   if (type)
 523     {
 524       char *s = "cannot apply: ";
 525       eputs (s);
 526       eputs (type);
 527       eputs ("[");
 528       display_error_ (e);
 529       eputs ("]\n");
 530       SCM e = MAKE_STRING (cstring_to_list (s));
 531       return error (cell_symbol_wrong_type_arg, cons (e, f));
 532     }
 533   return cell_unspecified;
 534 }
 535
 536 SCM
 537 gc_push_frame () ///((internal))
 538 {
 539   SCM frame = cons (r1, cons (r2, cons (r3, cons (r0, cell_nil))));
 540   g_stack = cons (frame, g_stack);
 541   return g_stack;
 542 }
 543
 544 SCM
 545 append2 (SCM x, SCM y)
 546 {
 547   if (x == cell_nil)
 548     return y;
 549   if (TYPE (x) != TPAIR)
 550     error (cell_symbol_not_a_pair, cons (x, cell_append2));
 551   SCM r = cell_nil;
 552   while (x != cell_nil)
 553     {
 554       r = cons (CAR (x), r);
 555       x = CDR (x);
 556     }
 557   return reverse_x_ (r, y);
 558 }
 559
 560 SCM
 561 append_reverse (SCM x, SCM y)
 562 {
 563   if (x == cell_nil)
 564     return y;
 565   if (TYPE (x) != TPAIR)
 566     error (cell_symbol_not_a_pair, cons (x, cell_append_reverse));
 567   while (x != cell_nil)
 568     {
 569       y = cons (CAR (x), y);
 570       x = CDR (x);
 571     }
 572   return y;
 573 }
 574
 575 SCM
 576 reverse_x_ (SCM x, SCM t)
 577 {
 578   if (TYPE (x) != TPAIR)
 579     error (cell_symbol_not_a_pair, cons (x, cell_reverse_x_));
 580   SCM r = t;
 581   while (x != cell_nil)
 582     {
 583       t = CDR (x);
 584       CDR (x) = r;
 585       r = x;
 586       x = t;
 587     }
 588   return r;
 589 }
 590
 591 SCM
 592 pairlis (SCM x, SCM y, SCM a)
 593 {
 594   if (x == cell_nil)
 595     return a;
 596   if (TYPE (x) != TPAIR)
 597     return cons (cons (x, y), a);
 598   return cons (cons (car (x), car (y)),
 599                pairlis (cdr (x), cdr (y), a));
 600 }
 601
 602 SCM
 603 call (SCM fn, SCM x)
 604 {
 605   if ((FUNCTION (fn).arity > 0 || FUNCTION (fn).arity == -1)
 606       && x != cell_nil && TYPE (CAR (x)) == TVALUES)
 607     x = cons (CADAR (x), CDR (x));
 608   if ((FUNCTION (fn).arity > 1 || FUNCTION (fn).arity == -1)
 609       && x != cell_nil && TYPE (CDR (x)) == TPAIR && TYPE (CADR (x)) == TVALUES)
 610     x = cons (CAR (x), cons (CDADAR (x), CDR (x)));
 611   switch (FUNCTION (fn).arity)
 612     {
 613 #if __MESC__ || !_POSIX_SOURCE
 614     case 0: return (FUNCTION (fn).function) ();
 615     case 1: return ((SCM(*)(SCM))(FUNCTION (fn).function)) (CAR (x));
 616     case 2: return ((SCM(*)(SCM,SCM))(FUNCTION (fn).function)) (CAR (x), CADR (x));
 617     case 3: return ((SCM(*)(SCM,SCM,SCM))(FUNCTION (fn).function)) (CAR (x), CADR (x), CAR (CDDR (x)));
 618     case -1: return ((SCM(*)(SCM))(FUNCTION (fn).function)) (x);
 619     default: return ((SCM(*)(SCM))(FUNCTION (fn).function)) (x);
 620 #else
 621     case 0: return FUNCTION (fn).function0 ();
 622     case 1: return FUNCTION (fn).function1 (CAR (x));
 623     case 2: return FUNCTION (fn).function2 (CAR (x), CADR (x));
 624     case 3: return FUNCTION (fn).function3 (CAR (x), CADR (x), CAR (CDDR (x)));
 625     case -1: return FUNCTION (fn).functionn (x);
 626 #endif
 627     }
 628
 629   return cell_unspecified;
 630 }
 631
 632 SCM
 633 assq (SCM x, SCM a)
 634 {
 635   //FIXME: move into fast-non eq_p-ing assq core:assq?
 636   //while (a != cell_nil && x != CAAR (a)) a = CDR (a);
 637   while (a != cell_nil && eq_p (x, CAAR (a)) == cell_f) a = CDR (a);
 638   return a != cell_nil ? CAR (a) : cell_f;
 639 }
 640
 641 SCM
 642 assq_ref_env (SCM x, SCM a)
 643 {
 644   x = assq (x, a);
 645   if (x == cell_f) return cell_undefined;
 646   return CDR (x);
 647 }
 648
 649 SCM
 650 set_car_x (SCM x, SCM e)
 651 {
 652   assert (TYPE (x) == TPAIR);
 653   CAR (x) = e;
 654   return cell_unspecified;
 655 }
 656
 657 SCM
 658 set_cdr_x (SCM x, SCM e)
 659 {
 660   if (TYPE (x) != TPAIR) error (cell_symbol_not_a_pair, cons (x, cell_set_cdr_x));
 661   CDR (x) = e;
 662   return cell_unspecified;
 663 }
 664
 665 SCM
 666 set_env_x (SCM x, SCM e, SCM a)
 667 {
 668   SCM p = assert_defined (x, assq (x, a));
 669   if (TYPE (p) != TPAIR) error (cell_symbol_not_a_pair, cons (p, x));
 670   return set_cdr_x (p, e);
 671 }
 672
 673 SCM
 674 call_lambda (SCM e, SCM x, SCM aa, SCM a) ///((internal))
 675 {
 676   SCM cl = cons (cons (cell_closure, x), x);
 677   r1 = e;
 678   r0 = cl;
 679   return cell_unspecified;
 680 }
 681
 682 SCM
 683 make_closure_ (SCM args, SCM body, SCM a) ///((internal))
 684 {
 685   return make_cell_ (tmp_num_ (TCLOSURE), cell_f, cons (cons (cell_circular, a), cons (args, body)));
 686 }
 687
 688 SCM
 689 lookup_macro_ (SCM x, SCM a) ///((internal))
 690 {
 691   if (TYPE (x) != TSYMBOL) return cell_f;
 692   SCM m = assq_ref_env (x, a);
 693   if (TYPE (m) == TMACRO) return MACRO (m);
 694   return cell_f;
 695 }
 696
 697 SCM
 698 push_cc (SCM p1, SCM p2, SCM a, SCM c) ///((internal))
 699 {
 700   SCM x = r3;
 701   r3 = c;
 702   r2 = p2;
 703   gc_push_frame ();
 704   r1 = p1;
 705   r0 = a;
 706   r3 = x;
 707   return cell_unspecified;
 708 }
 709
 710 SCM
 711 gc_peek_frame () ///((internal))
 712 {
 713   SCM frame = CAR (g_stack);
 714   r1 = CAR (frame);
 715   r2 = CADR (frame);
 716   r3 = CAR (CDDR (frame));
 717   r0 = CADR (CDDR (frame));
 718   return frame;
 719 }
 720
 721 SCM
 722 gc_pop_frame () ///((internal))
 723 {
 724   SCM frame = gc_peek_frame (g_stack);
 725   g_stack = CDR (g_stack);
 726   return frame;
 727 }
 728
 729 char const* string_to_cstring (SCM s);
 730
 731 SCM
 732 add_formals (SCM formals, SCM x)
 733 {
 734   while (TYPE (x) == TPAIR)
 735     {
 736       formals = cons (CAR (x), formals);
 737       x = CDR (x);
 738     }
 739   if (TYPE (x) == TSYMBOL)
 740     formals = cons (x, formals);
 741   return formals;
 742 }
 743
 744 SCM
 745 eval_apply ()
 746 {
 747   return cell_unspecified;
 748 }
 749
 750 SCM
 751 apply (SCM f, SCM x, SCM a) ///((internal))
 752 {
 753   push_cc (cons (f, x), cell_unspecified, r0, cell_unspecified);
 754   r3 = cell_vm_apply;
 755   return eval_apply ();
 756 }
 757
 758 SCM
 759 mes_g_stack (SCM a) ///((internal))
 760 {
 761   r0 = a;
 762   r1 = MAKE_CHAR (0);
 763   r2 = MAKE_CHAR (0);
 764   r3 = MAKE_CHAR (0);
 765   g_stack = cons (cell_nil, cell_nil);
 766   return r0;
 767 }
 768
 769 //\f Environment setup
 770
 771 SCM
 772 make_tmps (struct scm* cells)
 773 {
 774   tmp = g_free++;
 775   cells[tmp].type = TCHAR;
 776   tmp_num = g_free++;
 777   cells[tmp_num].type = TNUMBER;
 778   tmp_num2 = g_free++;
 779   cells[tmp_num2].type = TNUMBER;
 780   return 0;
 781 }
 782
 783 #if !MES_MINI
 784 #include "posix.c"
 785 #include "math.c"
 786 #endif
 787 #include "lib.c"
 788
 789 //\f Jam Collector
 790 SCM g_symbol_max;
 791
 792 SCM
 793 gc_init_cells () ///((internal))
 794 {
 795   int size = ARENA_SIZE * 12;
 796   size = size * 2;
 797 #if __GNUC__
 798   g_arena = (char*)malloc (size);
 799 #else
 800   char *p = 0;
 801   p = malloc (size);
 802   g_arena = p;
 803 #endif
 804   g_cells = g_arena;
 805   return 0;
 806   //g_cells = (scm *)malloc (2*ARENA_SIZE*sizeof(scm));
 807
 808   TYPE (0) = TVECTOR;
 809   LENGTH (0) = 1000;
 810   VECTOR (0) = 0;
 811   g_cells++;
 812   TYPE (0) = TCHAR;
 813   VALUE (0) = 'c';
 814   return 0;
 815 }
 816
 817 SCM
 818 mes_symbols () ///((internal))
 819 {
 820   gc_init_cells ();
 821   gc_init_news ();
 822
 823 #include "mes.mes.symbols.i"
 824
 825   g_symbol_max = g_free;
 826   make_tmps (g_cells);
 827
 828   g_symbols = 0;
 829   for (int i=1; i<g_symbol_max; i++)
 830     g_symbols = cons (i, g_symbols);
 831
 832   SCM a = cell_nil;
 833
 834 #include "mes.mes.symbol-names.i"
 835
 836   a = acons (cell_symbol_mes_version, MAKE_STRING (cstring_to_list (VERSION)), a);
 837   a = acons (cell_symbol_mes_prefix, MAKE_STRING (cstring_to_list (PREFIX)), a);
 838
 839   a = acons (cell_symbol_dot, cell_dot, a);
 840   a = acons (cell_symbol_begin, cell_begin, a);
 841   a = acons (cell_symbol_call_with_values, cell_symbol_call_with_values, a);
 842   a = acons (cell_symbol_current_module, cell_symbol_current_module, a);
 843   a = acons (cell_symbol_call_with_current_continuation, cell_call_with_current_continuation, a);
 844   a = acons (cell_symbol_sc_expand, cell_f, a);
 845
 846   char *compiler = "gcc";
 847 #if __MESC__
 848   compiler = "mescc";
 849 #elif __TINYC__
 850   compiler = "tcc";
 851 #endif
 852   a = acons (cell_symbol_compiler, MAKE_STRING (cstring_to_list (compiler)), a);
 853
 854   char *arch = "x86";
 855 #if __x86_64__
 856   arch = "x86_64";
 857 #endif
 858   a = acons (cell_symbol_arch, MAKE_STRING (cstring_to_list (arch)), a);
 859
 860   a = acons (cell_closure, a, a);
 861
 862   return a;
 863 }
 864
 865 SCM
 866 mes_environment () ///((internal))
 867 {
 868   SCM a = mes_symbols ();
 869   return mes_g_stack (a);
 870 }
 871
 872 SCM
 873 mes_builtins (SCM a) ///((internal))
 874 {
 875 #include "mes.mes.i"
 876
 877 // Do not sort: Order of these includes define builtins
 878 #if !MES_MINI
 879 #include "posix.mes.i"
 880 #include "math.mes.i"
 881 #endif
 882 #include "lib.mes.i"
 883 #if !MES_MINI
 884 #include "vector.mes.i"
 885 #endif
 886 #include "gc.mes.i"
 887 #if !MES_MINI
 888   //#include "reader.mes.i"
 889 #endif
 890
 891 #include "gc.mes.environment.i"
 892 #include "lib.mes.environment.i"
 893 #if !MES_MINI
 894 #include "math.mes.environment.i"
 895 #endif
 896 #include "mes.mes.environment.i"
 897 #if !MES_MINI
 898 #include "posix.mes.environment.i"
 899   //#include "reader.mes.environment.i"
 900 #include "vector.mes.environment.i"
 901 #endif
 902
 903   return a;
 904 }
 905
 906 SCM
 907 bload_env (SCM a) ///((internal))
 908 {
 909   char *mo = "module/mes/read-0-32.mo";
 910   g_stdin = open (mo, 0);
 911   if (g_stdin < 0) {eputs ("no such file: ");eputs (mo);eputs ("\n");return 1;}
 912   assert (getchar () == 'M');
 913   assert (getchar () == 'E');
 914   assert (getchar () == 'S');
 915   eputs ("*GOT MES*\n");
 916   g_stack = getchar () << 8;
 917   g_stack += getchar ();
 918
 919   char *p = (char*)g_cells;
 920   int c = getchar ();
 921   while (c != EOF)
 922     {
 923       *p++ = c;
 924       c = getchar ();
 925     }
 926   g_free = (p-(char*)g_cells) /
 927   gc_peek_frame ();
 928   g_symbols = r1;
 929   g_stdin = STDIN;
 930   r0 = mes_builtins (r0);
 931
 932   char *compiler = "gcc";
 933 #if __MESC__
 934   compiler = "mescc";
 935 #elif __TINYC__
 936   compiler = "tcc";
 937 #endif
 938   set_env_x (cell_symbol_compiler, MAKE_STRING (cstring_to_list (compiler)), r0);
 939
 940   char *arch = "x86";
 941 #if __x86_64__
 942   arch = "x86_64";
 943 #endif
 944   set_env_x (cell_symbol_arch, MAKE_STRING (cstring_to_list (arch)), r0);
 945
 946   if (g_debug)
 947     {
 948       eputs ("symbols: ");
 949       SCM s = g_symbols;
 950       while (s && s != cell_nil) {
 951         display_error_ (CAR (s));
 952         eputs (" ");
 953         s = CDR (s);
 954       }
 955       eputs ("\n");
 956       eputs ("functions: ");
 957       eputs (itoa (g_function));
 958       eputs ("\n");
 959       for (int i = 0; i < g_function; i++)
 960         {
 961           eputs ("[");
 962           eputs (itoa (i));
 963           eputs ("]: ");
 964           eputs (g_functions[i].name);
 965           eputs ("\n");
 966         }
 967       //display_error_ (r0);
 968       //puts ("\n");
 969     }
 970   return r2;
 971 }
 972
 973 #if !MES_MINI
 974 #include "vector.c"
 975 #endif
 976 #include "gc.c"
 977
 978 int
 979 main (int argc, char *argv[])
 980 {
 981   char *p;
 982   if (p = getenv ("MES_DEBUG")) g_debug = atoi (p);
 983   if (g_debug) {eputs (";;; MODULEDIR=");eputs (MODULEDIR);eputs ("\n");}
 984   if (p = getenv ("MES_MAX_ARENA")) MAX_ARENA_SIZE = atoi (p);
 985   if (p = getenv ("MES_ARENA")) ARENA_SIZE = atoi (p);
 986   if (argc > 1 && !strcmp (argv[1], "--help")) return puts ("Usage: mes [--dump|--load] < FILE\n");
 987   if (argc > 1 && !strcmp (argv[1], "--version")) {puts ("Mes ");puts (VERSION);puts ("\n");return 0;};
 988   g_stdout = STDOUT;
 989   r0 = mes_environment ();
 990
 991   SCM program = bload_env (r0);
 992   SCM lst = cell_nil;
 993   for (int i=argc-1; i>=0; i--) lst = cons (MAKE_STRING (cstring_to_list (argv[i])), lst);
 994   r0 = acons (cell_symbol_argv, lst, r0);
 995   push_cc (r2, cell_unspecified, r0, cell_unspecified);
 996   if (g_debug)
 997     {
 998       eputs ("program: ");
 999       display_error_ (r1);
1000       eputs ("\n");
1001     }
1002   r3 = cell_vm_begin;
1003   r1 = eval_apply ();
1004   display_error_ (r1);
1005   eputs ("\n");
1006   gc (g_stack);
1007   if (g_debug)
1008     {
1009       eputs ("\nstats: [");
1010       eputs (itoa (g_free));
1011       eputs ("]\n");
1012     }
1013   return 0;
1014 }