1a9e2abfd147370eeac51c90ea0a7ccaa627ff5e
[mes.git] / scaffold / mini-mes.c
1 /* -*-comment-start: "//";comment-end:""-*-
2  * Mes --- Maxwell Equations of Software
3  * Copyright © 2016,2017,2018 Jan (janneke) Nieuwenhuizen <janneke@gnu.org>
4  *
5  * This file is part of Mes.
6  *
7  * 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  * 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 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 <stdio.h>
28 #include <assert.h>
29 #include <stdlib.h>
30 #include <string.h>
31 #include <mlibc.h>
32
33 int ARENA_SIZE = 200000; // 32b: 2MiB, 64b: 4 MiB
34 int MAX_ARENA_SIZE = 300000000;
35 int JAM_SIZE = 20000;
36 int GC_SAFETY = 2000;
37
38 char *g_arena = 0;
39 typedef int SCM;
40
41 int g_debug = 0;
42 int g_free = 0;
43
44 SCM g_continuations = 0;
45 SCM g_symbols = 0;
46 SCM g_macros = 0;
47 SCM g_ports = 0;
48 SCM g_stack = 0;
49 // a/env
50 SCM r0 = 0;
51 // param 1
52 SCM r1 = 0;
53 // save 2+load/dump
54 SCM r2 = 0;
55 // continuation
56 SCM r3 = 0;
57
58 enum type_t {TCHAR, TCLOSURE, TCONTINUATION, TFUNCTION, TKEYWORD, TMACRO, TNUMBER, TPAIR, TPORT, TREF, TSPECIAL, TSTRING, TSYMBOL, TVALUES, TVARIABLE, TVECTOR, TBROKEN_HEART};
59
60 struct scm {
61   enum type_t type;
62   SCM car;
63   SCM cdr;
64 };
65 struct function {
66   int (*function) (void);
67   int arity;
68   char *name;
69 };
70
71 #if __MESC__
72 //FIXME
73 char *foobar = 0;
74 struct scm *g_cells = foobar;
75 struct scm *g_news = foobar;
76 #else
77 struct scm *g_cells = 0;
78 struct scm *g_news = 0;
79 #endif
80
81 struct scm scm_nil = {TSPECIAL, "()",0};
82 struct scm scm_f = {TSPECIAL, "#f",0};
83 struct scm scm_t = {TSPECIAL, "#t",0};
84 struct scm scm_dot = {TSPECIAL, ".",0};
85 struct scm scm_arrow = {TSPECIAL, "=>",0};
86 struct scm scm_undefined = {TSPECIAL, "*undefined*",0};
87 struct scm scm_unspecified = {TSPECIAL, "*unspecified*",0};
88 struct scm scm_closure = {TSPECIAL, "*closure*",0};
89 struct scm scm_circular = {TSPECIAL, "*circular*",0};
90 struct scm scm_begin = {TSPECIAL, "*begin*",0};
91
92 struct scm scm_symbol_dot = {TSYMBOL, "*dot*",0};
93 struct scm scm_symbol_lambda = {TSYMBOL, "lambda",0};
94 struct scm scm_symbol_begin = {TSYMBOL, "begin",0};
95 struct scm scm_symbol_if = {TSYMBOL, "if",0};
96 struct scm scm_symbol_quote = {TSYMBOL, "quote",0};
97 struct scm scm_symbol_define = {TSYMBOL, "define",0};
98 struct scm scm_symbol_define_macro = {TSYMBOL, "define-macro",0};
99
100 struct scm scm_symbol_quasiquote = {TSYMBOL, "quasiquote", 0};
101 struct scm scm_symbol_unquote = {TSYMBOL, "unquote", 0};
102 struct scm scm_symbol_unquote_splicing = {TSYMBOL, "unquote-splicing", 0};
103 struct scm scm_symbol_syntax = {TSYMBOL, "syntax",0};
104 struct scm scm_symbol_quasisyntax = {TSYMBOL, "quasisyntax", 0};
105 struct scm scm_symbol_unsyntax = {TSYMBOL, "unsyntax", 0};
106 struct scm scm_symbol_unsyntax_splicing = {TSYMBOL, "unsyntax-splicing", 0};
107
108 struct scm scm_symbol_set_x = {TSYMBOL, "set!",0};
109
110 struct scm scm_symbol_sc_expand = {TSYMBOL, "sc-expand",0};
111 struct scm scm_symbol_macro_expand = {TSYMBOL, "macro-expand",0};
112 struct scm scm_symbol_portable_macro_expand = {TSYMBOL, "portable-macro-expand",0};
113 struct scm scm_symbol_sc_expander_alist = {TSYMBOL, "*sc-expander-alist*",0};
114
115 struct scm scm_symbol_call_with_values = {TSYMBOL, "call-with-values",0};
116 struct scm scm_call_with_current_continuation = {TSPECIAL, "*call/cc*",0};
117 struct scm scm_symbol_call_with_current_continuation = {TSYMBOL, "call-with-current-continuation",0};
118 struct scm scm_symbol_current_module = {TSYMBOL, "current-module",0};
119 struct scm scm_symbol_primitive_load = {TSYMBOL, "primitive-load",0};
120 struct scm scm_symbol_read_input_file = {TSYMBOL, "read-input-file",0};
121 struct scm scm_symbol_write = {TSYMBOL, "write",0};
122 struct scm scm_symbol_display = {TSYMBOL, "display",0};
123
124 struct scm scm_symbol_throw = {TSYMBOL, "throw",0};
125 struct scm scm_symbol_not_a_number = {TSYMBOL, "not-a-number",0};
126 struct scm scm_symbol_not_a_pair = {TSYMBOL, "not-a-pair",0};
127 struct scm scm_symbol_system_error = {TSYMBOL, "system-error",0};
128 struct scm scm_symbol_wrong_number_of_args = {TSYMBOL, "wrong-number-of-args",0};
129 struct scm scm_symbol_wrong_type_arg = {TSYMBOL, "wrong-type-arg",0};
130 struct scm scm_symbol_unbound_variable = {TSYMBOL, "unbound-variable",0};
131
132 struct scm scm_symbol_argv = {TSYMBOL, "%argv",0};
133 struct scm scm_symbol_mes_prefix = {TSYMBOL, "%prefix",0};
134 struct scm scm_symbol_mes_version = {TSYMBOL, "%version",0};
135
136 struct scm scm_symbol_car = {TSYMBOL, "car",0};
137 struct scm scm_symbol_cdr = {TSYMBOL, "cdr",0};
138 struct scm scm_symbol_pmatch_car = {TSYMBOL, "pmatch-car",0};
139 struct scm scm_symbol_pmatch_cdr = {TSYMBOL, "pmatch-cdr",0};
140
141 struct scm scm_vm_evlis = {TSPECIAL, "*vm-evlis*",0};
142 struct scm scm_vm_evlis2 = {TSPECIAL, "*vm-evlis2*",0};
143 struct scm scm_vm_evlis3 = {TSPECIAL, "*vm-evlis3*",0};
144 struct scm scm_vm_apply = {TSPECIAL, "core:apply",0};
145 struct scm scm_vm_apply2 = {TSPECIAL, "*vm-apply2*",0};
146 struct scm scm_vm_eval = {TSPECIAL, "core:eval-sexp",0};
147
148 struct scm scm_vm_eval_pmatch_car = {TSPECIAL, "*vm-eval-pmatch-car*",0};
149 struct scm scm_vm_eval_pmatch_cdr = {TSPECIAL, "*vm-eval-pmatch-cdr*",0};
150 struct scm scm_vm_eval_define = {TSPECIAL, "*vm-eval-define*",0};
151
152 struct scm scm_vm_eval_set_x = {TSPECIAL, "*vm-eval-set!*",0};
153 struct scm scm_vm_eval_macro_expand_eval = {TSPECIAL, "*vm:eval-macro-expand-eval*",0};
154 struct scm scm_vm_eval_macro_expand_expand = {TSPECIAL, "*vm:eval-macro-expand-expand*",0};
155 struct scm scm_vm_eval_check_func = {TSPECIAL, "*vm-eval-check-func*",0};
156 struct scm scm_vm_eval2 = {TSPECIAL, "*vm-eval2*",0};
157 struct scm scm_vm_macro_expand = {TSPECIAL, "core:macro-expand",0};
158 struct scm scm_vm_macro_expand_define = {TSPECIAL, "*vm:core:macro-expand-define*",0};
159 struct scm scm_vm_macro_expand_define_macro = {TSPECIAL, "*vm:core:macro-expand-define-macro*",0};
160 struct scm scm_vm_macro_expand_lambda = {TSPECIAL, "*vm:core:macro-expand-lambda*",0};
161 struct scm scm_vm_macro_expand_set_x = {TSPECIAL, "*vm:core:macro-expand-set!*",0};
162 struct scm scm_vm_begin_expand_primitive_load = {TSPECIAL, "*vm:core:begin-expand-primitive-load*",0};
163 struct scm scm_vm_begin_primitive_load = {TSPECIAL, "*vm:core:begin-primitive-load*",0};
164 struct scm scm_vm_macro_expand_car = {TSPECIAL, "*vm:core:macro-expand-car*",0};
165 struct scm scm_vm_macro_expand_cdr = {TSPECIAL, "*vm:macro-expand-cdr*",0};
166 struct scm scm_vm_begin_expand = {TSPECIAL, "core:eval",0};
167 struct scm scm_vm_begin_expand_eval = {TSPECIAL, "*vm:begin-expand-eval*",0};
168 struct scm scm_vm_begin_expand_macro = {TSPECIAL, "*vm:begin-expand-macro*",0};
169 struct scm scm_vm_begin = {TSPECIAL, "*vm-begin*",0};
170 struct scm scm_vm_begin_read_input_file = {TSPECIAL, "*vm-begin-read-input-file*",0};
171 struct scm scm_vm_begin_eval = {TSPECIAL, "*vm:begin-eval*",0};
172 struct scm scm_vm_if = {TSPECIAL, "*vm-if*",0};
173 struct scm scm_vm_if_expr = {TSPECIAL, "*vm-if-expr*",0};
174 struct scm scm_vm_call_with_values2 = {TSPECIAL, "*vm-call-with-values2*",0};
175 struct scm scm_vm_call_with_current_continuation2 = {TSPECIAL, "*vm-call-with-current-continuation2*",0};
176 struct scm scm_vm_return = {TSPECIAL, "*vm-return*",0};
177
178 struct scm scm_type_char = {TSYMBOL, "<cell:char>",0};
179 struct scm scm_type_closure = {TSYMBOL, "<cell:closure>",0};
180 struct scm scm_type_continuation = {TSYMBOL, "<cell:continuation>",0};
181 struct scm scm_type_function = {TSYMBOL, "<cell:function>",0};
182 struct scm scm_type_keyword = {TSYMBOL, "<cell:keyword>",0};
183 struct scm scm_type_macro = {TSYMBOL, "<cell:macro>",0};
184 struct scm scm_type_number = {TSYMBOL, "<cell:number>",0};
185 struct scm scm_type_pair = {TSYMBOL, "<cell:pair>",0};
186 struct scm scm_type_port = {TSYMBOL, "<cell:port>",0};
187 struct scm scm_type_ref = {TSYMBOL, "<cell:ref>",0};
188 struct scm scm_type_special = {TSYMBOL, "<cell:special>",0};
189 struct scm scm_type_string = {TSYMBOL, "<cell:string>",0};
190 struct scm scm_type_symbol = {TSYMBOL, "<cell:symbol>",0};
191 struct scm scm_type_values = {TSYMBOL, "<cell:values>",0};
192 struct scm scm_type_variable = {TSYMBOL, "<cell:variable>",0};
193 struct scm scm_type_vector = {TSYMBOL, "<cell:vector>",0};
194 struct scm scm_type_broken_heart = {TSYMBOL, "<cell:broken-heart>",0};
195
196 struct scm scm_symbol_gnuc = {TSYMBOL, "%gnuc",0};
197 struct scm scm_symbol_mesc = {TSYMBOL, "%mesc",0};
198
199 struct scm scm_test = {TSYMBOL, "test",0};
200
201 #include "mes.mes.symbols.h"
202
203 SCM tmp;
204 SCM tmp_num;
205 SCM tmp_num2;
206
207 struct function g_functions[200];
208 int g_function = 0;
209
210 #include "gc.mes.h"
211 #include "lib.mes.h"
212 #if !MES_MINI
213 #include "math.mes.h"
214 #endif
215 #include "mes.mes.h"
216
217 // #if !MES_MINI
218 // #include "posix.mes.h"
219 // #ndif
220 //#include "vector.mes.h"
221
222 #define TYPE(x) g_cells[x].type
223 #define CAR(x) g_cells[x].car
224 #define CDR(x) g_cells[x].cdr
225
226 #define NTYPE(x) g_news[x].type
227 #define NCAR(x) g_news[x].car
228 #define NCDR(x) g_news[x].cdr
229
230 #define LENGTH(x) g_cells[x].car
231 #define REF(x) g_cells[x].car
232 #define STRING(x) g_cells[x].car
233 #define VARIABLE(x) g_cells[x].car
234
235 #define CLOSURE(x) g_cells[x].cdr
236 #define CONTINUATION(x) g_cells[x].cdr
237
238 #define FUNCTION(x) g_functions[g_cells[x].cdr]
239 #define MACRO(x) g_cells[x].cdr
240 #define PORT(x) g_cells[x].cdr
241 #define VALUE(x) g_cells[x].cdr
242 #define VECTOR(x) g_cells[x].cdr
243
244 #define NLENGTH(x) g_news[x].car
245
246 #define NVALUE(x) g_news[x].cdr
247 #define NVECTOR(x) g_news[x].cdr
248
249 #define MAKE_CHAR(n) make_cell_ (tmp_num_ (TCHAR), 0, tmp_num2_ (n))
250 #define MAKE_CONTINUATION(n) make_cell_ (tmp_num_ (TCONTINUATION), n, g_stack)
251 #define MAKE_NUMBER(n) make_cell_ (tmp_num_ (TNUMBER), 0, tmp_num2_ (n))
252 #define MAKE_REF(n) make_cell_ (tmp_num_ (TREF), n, 0)
253 #define MAKE_STRING(x) make_cell_ (tmp_num_ (TSTRING), x, 0)
254
255 #define CAAR(x) CAR (CAR (x))
256 #define CADR(x) CAR (CDR (x))
257 #define CDAR(x) CDR (CAR (x))
258 #define CDDR(x) CDR (CDR (x))
259 #define CADAR(x) CAR (CDR (CAR (x)))
260 #define CADDR(x) CAR (CDR (CDR (x)))
261 #define CDADAR(x) CAR (CDR (CAR (CDR (x))))
262
263 SCM
264 alloc (int n)
265 {
266   assert (g_free + n < ARENA_SIZE);
267   SCM x = g_free;
268   g_free += n;
269   return x;
270 }
271
272 SCM
273 tmp_num_ (int x)
274 {
275   VALUE (tmp_num) = x;
276   return tmp_num;
277 }
278
279 SCM
280 tmp_num2_ (int x)
281 {
282   VALUE (tmp_num2) = x;
283   return tmp_num2;
284 }
285
286 SCM
287 make_cell_ (SCM type, SCM car, SCM cdr)
288 {
289   SCM x = alloc (1);
290   assert (TYPE (type) == TNUMBER);
291   TYPE (x) = VALUE (type);
292   if (VALUE (type) == TCHAR || VALUE (type) == TNUMBER) {
293     if (car) CAR (x) = CAR (car);
294     if (cdr) CDR(x) = CDR(cdr);
295   }
296   else if (VALUE (type) == TFUNCTION) {
297     if (car) CAR (x) = car;
298     if (cdr) CDR(x) = CDR(cdr);
299   }
300   else {
301     CAR (x) = car;
302     CDR(x) = cdr;
303   }
304   return x;
305 }
306
307 SCM
308 make_symbol_ (SCM s) ///((internal))
309 {
310   VALUE (tmp_num) = TSYMBOL;
311   SCM x = make_cell_ (tmp_num, s, 0);
312   g_symbols = cons (x, g_symbols);
313   return x;
314 }
315
316 SCM
317 list_of_char_equal_p (SCM a, SCM b) ///((internal))
318 {
319   while (a != cell_nil && b != cell_nil && VALUE (CAR (a)) == VALUE (CAR (b))) {
320     assert (TYPE (CAR (a)) == TCHAR);
321     assert (TYPE (CAR (b)) == TCHAR);
322     a = CDR (a);
323     b = CDR (b);
324   }
325   return (a == cell_nil && b == cell_nil) ? cell_t : cell_f;
326 }
327
328 SCM
329 lookup_symbol_ (SCM s)
330 {
331   SCM x = g_symbols;
332   while (x) {
333     if (list_of_char_equal_p (STRING (CAR (x)), s) == cell_t) break;
334     x = CDR (x);
335   }
336   if (x) x = CAR (x);
337   if (!x) x = make_symbol_ (s);
338   return x;
339 }
340
341 SCM
342 type_ (SCM x)
343 {
344   return MAKE_NUMBER (TYPE (x));
345 }
346
347 SCM
348 car_ (SCM x)
349 {
350   return (TYPE (x) != TCONTINUATION
351           && (TYPE (CAR (x)) == TPAIR // FIXME: this is weird
352               || TYPE (CAR (x)) == TREF
353               || TYPE (CAR (x)) == TSPECIAL
354               || TYPE (CAR (x)) == TSYMBOL
355               || TYPE (CAR (x)) == TSTRING)) ? CAR (x) : MAKE_NUMBER (CAR (x));
356 }
357
358 SCM
359 cdr_ (SCM x)
360 {
361   return (TYPE (CDR (x)) == TPAIR
362           || TYPE (CDR (x)) == TREF
363           || TYPE (CAR (x)) == TSPECIAL
364           || TYPE (CDR (x)) == TSYMBOL
365           || TYPE (CDR (x)) == TSTRING) ? CDR (x) : MAKE_NUMBER (CDR (x));
366 }
367
368 SCM
369 arity_ (SCM x)
370 {
371   assert (TYPE (x) == TFUNCTION);
372   return MAKE_NUMBER (FUNCTION (x).arity);
373 }
374
375 SCM
376 cons (SCM x, SCM y)
377 {
378   VALUE (tmp_num) = TPAIR;
379   return make_cell_ (tmp_num, x, y);
380 }
381
382 SCM
383 car (SCM x)
384 {
385   if (TYPE (x) != TPAIR) error (cell_symbol_not_a_pair, cons (x, cell_symbol_car));
386   return CAR (x);
387 }
388
389 SCM
390 cdr (SCM x)
391 {
392   if (TYPE (x) != TPAIR) error (cell_symbol_not_a_pair, cons (x, cell_symbol_cdr));
393   return CDR (x);
394 }
395
396 SCM
397 list (SCM x) ///((arity . n))
398 {
399   return x;
400 }
401
402 SCM
403 null_p (SCM x)
404 {
405   return x == cell_nil ? cell_t : cell_f;
406 }
407
408 SCM
409 eq_p (SCM x, SCM y)
410 {
411   return (x == y
412           || ((TYPE (x) == TKEYWORD && TYPE (y) == TKEYWORD
413                && STRING (x) == STRING (y)))
414           || (TYPE (x) == TCHAR && TYPE (y) == TCHAR
415               && VALUE (x) == VALUE (y))
416           || (TYPE (x) == TNUMBER && TYPE (y) == TNUMBER
417               && VALUE (x) == VALUE (y)))
418     ? cell_t : cell_f;
419 }
420
421 SCM
422 values (SCM x) ///((arity . n))
423 {
424   SCM v = cons (0, x);
425   TYPE (v) = TVALUES;
426   return v;
427 }
428
429 SCM
430 acons (SCM key, SCM value, SCM alist)
431 {
432   return cons (cons (key, value), alist);
433 }
434
435 SCM
436 length (SCM x)
437 {
438   int n = 0;
439   while (x != cell_nil)
440     {
441       n++;
442       if (TYPE (x) != TPAIR) return MAKE_NUMBER (-1);
443       x = CDR (x);
444     }
445   return MAKE_NUMBER (n);
446 }
447
448 SCM apply (SCM, SCM, SCM);
449
450 SCM
451 error (SCM key, SCM x)
452 {
453   SCM throw;
454   if ((throw = assq_ref_env (cell_symbol_throw, r0)) != cell_undefined)
455     return apply (throw, cons (key, cons (x, cell_nil)), r0);
456   display_error_ (key);
457   eputs (": ");
458   display_error_ (x);
459   eputs ("\n");
460   exit (1);
461 }
462
463 SCM
464 cstring_to_list (char const* s)
465 {
466   SCM p = cell_nil;
467   int i = strlen (s);
468   while (i--)
469     p = cons (MAKE_CHAR (s[i]), p);
470   return p;
471 }
472
473 // \f extra lib
474 SCM
475 assert_defined (SCM x, SCM e) ///((internal))
476 {
477   if (e == cell_undefined) return error (cell_symbol_unbound_variable, x);
478   return e;
479 }
480
481 SCM
482 check_formals (SCM f, SCM formals, SCM args) ///((internal))
483 {
484   int flen = (TYPE (formals) == TNUMBER) ? VALUE (formals) : VALUE (length (formals));
485   int alen = VALUE (length (args));
486   if (alen != flen && alen != -1 && flen != -1)
487     {
488       char *s = "apply: wrong number of arguments; expected: ";
489       eputs (s);
490       eputs (itoa (flen));
491       eputs (", got: ");
492       eputs (itoa (alen));
493       eputs ("\n");
494       display_error_ (f);
495       SCM e = MAKE_STRING (cstring_to_list (s));
496       return error (cell_symbol_wrong_number_of_args, cons (e, f));
497     }
498   return cell_unspecified;
499 }
500
501 SCM
502 check_apply (SCM f, SCM e) ///((internal))
503 {
504   char* type = 0;
505   if (f == cell_f || f == cell_t) type = "bool";
506   if (f == cell_nil) type = "nil";
507   if (f == cell_unspecified) type = "*unspecified*";
508   if (f == cell_undefined) type = "*undefined*";
509   if (TYPE (f) == TCHAR) type = "char";
510   if (TYPE (f) == TNUMBER) type = "number";
511   if (TYPE (f) == TSTRING) type = "string";
512
513   if (type)
514     {
515       char *s = "cannot apply: ";
516       eputs (s);
517       eputs (type);
518       eputs ("[");
519       display_error_ (e);
520       eputs ("]\n");
521       SCM e = MAKE_STRING (cstring_to_list (s));
522       return error (cell_symbol_wrong_type_arg, cons (e, f));
523     }
524   return cell_unspecified;
525 }
526
527 SCM
528 gc_push_frame () ///((internal))
529 {
530   SCM frame = cons (r1, cons (r2, cons (r3, cons (r0, cell_nil))));
531   g_stack = cons (frame, g_stack);
532   return g_stack;
533 }
534
535 SCM
536 append2 (SCM x, SCM y)
537 {
538   if (x == cell_nil)
539     return y;
540   if (TYPE (x) != TPAIR)
541     error (cell_symbol_not_a_pair, cons (x, cell_append2));
542   SCM r = cell_nil;
543   while (x != cell_nil)
544     {
545       r = cons (CAR (x), r);
546       x = CDR (x);
547     }
548   return reverse_x_ (r, y);
549 }
550
551 SCM
552 append_reverse (SCM x, SCM y)
553 {
554   if (x == cell_nil)
555     return y;
556   if (TYPE (x) != TPAIR)
557     error (cell_symbol_not_a_pair, cons (x, cell_append_reverse));
558   while (x != cell_nil)
559     {
560       y = cons (CAR (x), y);
561       x = CDR (x);
562     }
563   return y;
564 }
565
566 SCM
567 reverse_x_ (SCM x, SCM t)
568 {
569   if (TYPE (x) != TPAIR)
570     error (cell_symbol_not_a_pair, cons (x, cell_reverse_x_));
571   SCM r = t;
572   while (x != cell_nil)
573     {
574       t = CDR (x);
575       CDR (x) = r;
576       r = x;
577       x = t;
578     }
579   return r;
580 }
581
582 SCM
583 pairlis (SCM x, SCM y, SCM a)
584 {
585   if (x == cell_nil)
586     return a;
587   if (TYPE (x) != TPAIR)
588     return cons (cons (x, y), a);
589   return cons (cons (car (x), car (y)),
590                pairlis (cdr (x), cdr (y), a));
591 }
592
593 SCM
594 call (SCM fn, SCM x)
595 {
596   if ((FUNCTION (fn).arity > 0 || FUNCTION (fn).arity == -1)
597       && x != cell_nil && TYPE (CAR (x)) == TVALUES)
598     x = cons (CADAR (x), CDR (x));
599   if ((FUNCTION (fn).arity > 1 || FUNCTION (fn).arity == -1)
600       && x != cell_nil && TYPE (CDR (x)) == TPAIR && TYPE (CADR (x)) == TVALUES)
601     x = cons (CAR (x), cons (CDADAR (x), CDR (x)));
602   switch (FUNCTION (fn).arity)
603     {
604 #if __MESC__ || !_POSIX_SOURCE
605     case 0: return (FUNCTION (fn).function) ();
606     case 1: return ((SCM(*)(SCM))(FUNCTION (fn).function)) (CAR (x));
607     case 2: return ((SCM(*)(SCM,SCM))(FUNCTION (fn).function)) (CAR (x), CADR (x));
608     case 3: return ((SCM(*)(SCM,SCM,SCM))(FUNCTION (fn).function)) (CAR (x), CADR (x), CAR (CDDR (x)));
609     case -1: return ((SCM(*)(SCM))(FUNCTION (fn).function)) (x);
610     default: return ((SCM(*)(SCM))(FUNCTION (fn).function)) (x);
611 #else
612     case 0: return FUNCTION (fn).function0 ();
613     case 1: return FUNCTION (fn).function1 (CAR (x));
614     case 2: return FUNCTION (fn).function2 (CAR (x), CADR (x));
615     case 3: return FUNCTION (fn).function3 (CAR (x), CADR (x), CAR (CDDR (x)));
616     case -1: return FUNCTION (fn).functionn (x);
617 #endif
618     }
619
620   return cell_unspecified;
621 }
622
623 SCM
624 assq (SCM x, SCM a)
625 {
626   //FIXME: move into fast-non eq_p-ing assq core:assq?
627   //while (a != cell_nil && x != CAAR (a)) a = CDR (a);
628   while (a != cell_nil && eq_p (x, CAAR (a)) == cell_f) a = CDR (a);
629   return a != cell_nil ? CAR (a) : cell_f;
630 }
631
632 SCM
633 assq_ref_env (SCM x, SCM a)
634 {
635   x = assq (x, a);
636   if (x == cell_f) return cell_undefined;
637   return CDR (x);
638 }
639
640 SCM
641 set_car_x (SCM x, SCM e)
642 {
643   assert (TYPE (x) == TPAIR);
644   CAR (x) = e;
645   return cell_unspecified;
646 }
647
648 SCM
649 set_cdr_x (SCM x, SCM e)
650 {
651   if (TYPE (x) != TPAIR) error (cell_symbol_not_a_pair, cons (x, cell_set_cdr_x));
652   CDR (x) = e;
653   return cell_unspecified;
654 }
655
656 SCM
657 set_env_x (SCM x, SCM e, SCM a)
658 {
659   SCM p = assert_defined (x, assq (x, a));
660   if (TYPE (p) != TPAIR) error (cell_symbol_not_a_pair, cons (p, x));
661   return set_cdr_x (p, e);
662 }
663
664 SCM
665 call_lambda (SCM e, SCM x, SCM aa, SCM a) ///((internal))
666 {
667   SCM cl = cons (cons (cell_closure, x), x);
668   r1 = e;
669   r0 = cl;
670   return cell_unspecified;
671 }
672
673 SCM
674 make_closure_ (SCM args, SCM body, SCM a) ///((internal))
675 {
676   return make_cell_ (tmp_num_ (TCLOSURE), cell_f, cons (cons (cell_circular, a), cons (args, body)));
677 }
678
679 SCM
680 lookup_macro_ (SCM x, SCM a) ///((internal))
681 {
682   if (TYPE (x) != TSYMBOL) return cell_f;
683   SCM m = assq_ref_env (x, a);
684   if (TYPE (m) == TMACRO) return MACRO (m);
685   return cell_f;
686 }
687
688 SCM
689 push_cc (SCM p1, SCM p2, SCM a, SCM c) ///((internal))
690 {
691   SCM x = r3;
692   r3 = c;
693   r2 = p2;
694   gc_push_frame ();
695   r1 = p1;
696   r0 = a;
697   r3 = x;
698   return cell_unspecified;
699 }
700
701 SCM
702 gc_peek_frame () ///((internal))
703 {
704   SCM frame = CAR (g_stack);
705   r1 = CAR (frame);
706   r2 = CADR (frame);
707   r3 = CAR (CDDR (frame));
708   r0 = CADR (CDDR (frame));
709   return frame;
710 }
711
712 SCM
713 gc_pop_frame () ///((internal))
714 {
715   SCM frame = gc_peek_frame (g_stack);
716   g_stack = CDR (g_stack);
717   return frame;
718 }
719
720 char const* string_to_cstring (SCM s);
721
722 SCM
723 add_formals (SCM formals, SCM x)
724 {
725   while (TYPE (x) == TPAIR)
726     {
727       formals = cons (CAR (x), formals);
728       x = CDR (x);
729     }
730   if (TYPE (x) == TSYMBOL)
731     formals = cons (x, formals);
732   return formals;
733 }
734
735 SCM
736 eval_apply ()
737 {
738   return cell_unspecified;
739 }
740
741 SCM
742 apply (SCM f, SCM x, SCM a) ///((internal))
743 {
744   push_cc (cons (f, x), cell_unspecified, r0, cell_unspecified);
745   r3 = cell_vm_apply;
746   return eval_apply ();
747 }
748
749 SCM
750 mes_g_stack (SCM a) ///((internal))
751 {
752   r0 = a;
753   r1 = MAKE_CHAR (0);
754   r2 = MAKE_CHAR (0);
755   r3 = MAKE_CHAR (0);
756   g_stack = cons (cell_nil, cell_nil);
757   return r0;
758 }
759
760 //\f Environment setup
761
762 SCM
763 make_tmps (struct scm* cells)
764 {
765   tmp = g_free++;
766   cells[tmp].type = TCHAR;
767   tmp_num = g_free++;
768   cells[tmp_num].type = TNUMBER;
769   tmp_num2 = g_free++;
770   cells[tmp_num2].type = TNUMBER;
771   return 0;
772 }
773
774 #if !MES_MINI
775 #include "posix.c"
776 #include "math.c"
777 #endif
778 #include "lib.c"
779
780 //\f Jam Collector
781 SCM g_symbol_max;
782
783 SCM
784 gc_init_cells () ///((internal))
785 {
786   int size = ARENA_SIZE * 12;
787   size = size * 2;
788 #if __GNUC__
789   g_arena = (char*)malloc (size);
790 #else
791   char *p = 0;
792   p = malloc (size);
793   g_arena = p;
794 #endif
795   g_cells = g_arena;
796   return 0;
797   //g_cells = (scm *)malloc (2*ARENA_SIZE*sizeof(scm));
798
799   TYPE (0) = TVECTOR;
800   LENGTH (0) = 1000;
801   VECTOR (0) = 0;
802   g_cells++;
803   TYPE (0) = TCHAR;
804   VALUE (0) = 'c';
805   return 0;
806 }
807
808 SCM
809 mes_symbols () ///((internal))
810 {
811   gc_init_cells ();
812   gc_init_news ();
813
814 #include "mes.mes.symbols.i"
815
816   g_symbol_max = g_free;
817   make_tmps (g_cells);
818
819   g_symbols = 0;
820   for (int i=1; i<g_symbol_max; i++)
821     g_symbols = cons (i, g_symbols);
822
823   SCM a = cell_nil;
824
825 #include "mes.mes.symbol-names.i"
826
827   a = acons (cell_symbol_mes_version, MAKE_STRING (cstring_to_list (VERSION)), a);
828   a = acons (cell_symbol_mes_prefix, MAKE_STRING (cstring_to_list (PREFIX)), a);
829
830   a = acons (cell_symbol_dot, cell_dot, a);
831   a = acons (cell_symbol_begin, cell_begin, a);
832   a = acons (cell_symbol_call_with_values, cell_symbol_call_with_values, a);
833   a = acons (cell_symbol_current_module, cell_symbol_current_module, a);
834   a = acons (cell_symbol_call_with_current_continuation, cell_call_with_current_continuation, a);
835   a = acons (cell_symbol_sc_expand, cell_f, a);
836
837 #if __GNUC__
838   a = acons (cell_symbol_gnuc, cell_t, a);
839   a = acons (cell_symbol_mesc, cell_f, a);
840 #else
841   a = acons (cell_symbol_gnuc, cell_f, a);
842   a = acons (cell_symbol_mesc, cell_t, a);
843 #endif
844
845   a = acons (cell_closure, a, a);
846
847   return a;
848 }
849
850 SCM
851 mes_environment () ///((internal))
852 {
853   SCM a = mes_symbols ();
854   return mes_g_stack (a);
855 }
856
857 SCM
858 mes_builtins (SCM a) ///((internal))
859 {
860 #include "mes.mes.i"
861
862 // Do not sort: Order of these includes define builtins
863 #if !MES_MINI
864 #include "posix.mes.i"
865 #include "math.mes.i"
866 #endif
867 #include "lib.mes.i"
868 #if !MES_MINI
869 #include "vector.mes.i"
870 #endif
871 #include "gc.mes.i"
872 #if !MES_MINI
873   //#include "reader.mes.i"
874 #endif
875
876 #include "gc.mes.environment.i"
877 #include "lib.mes.environment.i"
878 #if !MES_MINI
879 #include "math.mes.environment.i"
880 #endif
881 #include "mes.mes.environment.i"
882 #if !MES_MINI
883 #include "posix.mes.environment.i"
884   //#include "reader.mes.environment.i"
885 #include "vector.mes.environment.i"
886 #endif
887
888   return a;
889 }
890
891 SCM
892 bload_env (SCM a) ///((internal))
893 {
894   char *mo = "module/mes/read-0-32.mo";
895   g_stdin = open (mo, 0);
896   if (g_stdin < 0) {eputs ("no such file: ");eputs (mo);eputs ("\n");return 1;} 
897   assert (getchar () == 'M');
898   assert (getchar () == 'E');
899   assert (getchar () == 'S');
900   eputs ("*GOT MES*\n");
901   g_stack = getchar () << 8;
902   g_stack += getchar ();
903
904   char *p = (char*)g_cells;
905   int c = getchar ();
906   while (c != EOF)
907     {
908       *p++ = c;
909       c = getchar ();
910     }
911   g_free = (p-(char*)g_cells) /
912   gc_peek_frame ();
913   g_symbols = r1;
914   g_stdin = STDIN;
915   r0 = mes_builtins (r0);
916
917 #if __GNUC__
918   set_env_x (cell_symbol_gnuc, cell_t, r0);
919   set_env_x (cell_symbol_mesc, cell_f, r0);
920 #else
921   set_env_x (cell_symbol_gnuc, cell_f, r0);
922   set_env_x (cell_symbol_mesc, cell_t, r0);
923 #endif
924
925   if (g_debug)
926     {
927       eputs ("symbols: ");
928       SCM s = g_symbols;
929       while (s && s != cell_nil) {
930         display_error_ (CAR (s));
931         eputs (" ");
932         s = CDR (s);
933       }
934       eputs ("\n");
935       eputs ("functions: ");
936       eputs (itoa (g_function));
937       eputs ("\n");
938       for (int i = 0; i < g_function; i++)
939         {
940           eputs ("[");
941           eputs (itoa (i));
942           eputs ("]: ");
943           eputs (g_functions[i].name);
944           eputs ("\n");
945         }
946       //display_error_ (r0);
947       //puts ("\n");
948     }
949   return r2;
950 }
951
952 #if !MES_MINI
953 #include "vector.c"
954 #endif
955 #include "gc.c"
956
957 int
958 main (int argc, char *argv[])
959 {
960   char *p;
961   if (p = getenv ("MES_DEBUG")) g_debug = atoi (p);
962   if (g_debug) {eputs (";;; MODULEDIR=");eputs (MODULEDIR);eputs ("\n");}
963   if (p = getenv ("MES_MAX_ARENA")) MAX_ARENA_SIZE = atoi (p);
964   if (p = getenv ("MES_ARENA")) ARENA_SIZE = atoi (p);
965   if (argc > 1 && !strcmp (argv[1], "--help")) return puts ("Usage: mes [--dump|--load] < FILE\n");
966   if (argc > 1 && !strcmp (argv[1], "--version")) {puts ("Mes ");puts (VERSION);puts ("\n");return 0;};
967   g_stdout = STDOUT;
968   r0 = mes_environment ();
969
970   SCM program = bload_env (r0);
971   SCM lst = cell_nil;
972   for (int i=argc-1; i>=0; i--) lst = cons (MAKE_STRING (cstring_to_list (argv[i])), lst);
973   r0 = acons (cell_symbol_argv, lst, r0);
974   push_cc (r2, cell_unspecified, r0, cell_unspecified);
975   if (g_debug)
976     {
977       eputs ("program: ");
978       display_error_ (r1);
979       eputs ("\n");
980     }
981   r3 = cell_vm_begin;
982   r1 = eval_apply ();
983   display_error_ (r1);
984   eputs ("\n");
985   gc (g_stack);
986   if (g_debug)
987     {
988       eputs ("\nstats: [");
989       eputs (itoa (g_free));
990       eputs ("]\n");
991     }
992   return 0;
993 }