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