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 int JAM_SIZE = 20000;
  38 int GC_SAFETY = 2000;
  39
  40 char *g_arena = 0;
  41 typedef long 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, TSTRUCT, 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_struct = {TSYMBOL, "<cell:struct>",0};
 193 struct scm scm_type_symbol = {TSYMBOL, "<cell:symbol>",0};
 194 struct scm scm_type_values = {TSYMBOL, "<cell:values>",0};
 195 struct scm scm_type_variable = {TSYMBOL, "<cell:variable>",0};
 196 struct scm scm_type_vector = {TSYMBOL, "<cell:vector>",0};
 197 struct scm scm_type_broken_heart = {TSYMBOL, "<cell:broken-heart>",0};
 198
 199 struct scm scm_symbol_compiler = {TSYMBOL, "%compiler",0};
 200 struct scm scm_symbol_arch = {TSYMBOL, "%arch",0};
 201
 202 struct scm scm_test = {TSYMBOL, "test",0};
 203
 204 #include "mes.mes.symbols.h"
 205
 206 SCM tmp;
 207 SCM tmp_num;
 208 SCM tmp_num2;
 209
 210 struct function g_functions[200];
 211 int g_function = 0;
 212
 213 #include "gc.mes.h"
 214 #include "lib.mes.h"
 215 #if !MES_MINI
 216 #include "math.mes.h"
 217 #endif
 218 #include "mes.mes.h"
 219
 220 SCM gc_init_news ();
 221
 222 // #if !MES_MINI
 223 // #include "posix.mes.h"
 224 // #ndif
 225 //#include "vector.mes.h"
 226
 227 #define TYPE(x) g_cells[x].type
 228 #define CAR(x) g_cells[x].car
 229 #define CDR(x) g_cells[x].cdr
 230
 231 #define NTYPE(x) g_news[x].type
 232 #define NCAR(x) g_news[x].car
 233 #define NCDR(x) g_news[x].cdr
 234
 235 #define LENGTH(x) g_cells[x].car
 236 #define REF(x) g_cells[x].car
 237 #define STRING(x) g_cells[x].car
 238 #define STRUCT(x) g_cells[x].cdr
 239 #define VARIABLE(x) g_cells[x].car
 240
 241 #define CLOSURE(x) g_cells[x].cdr
 242 #define CONTINUATION(x) g_cells[x].cdr
 243
 244 #define FUNCTION(x) g_functions[g_cells[x].cdr]
 245 #define MACRO(x) g_cells[x].cdr
 246 #define PORT(x) g_cells[x].cdr
 247 #define VALUE(x) g_cells[x].cdr
 248 #define VECTOR(x) g_cells[x].cdr
 249
 250 #define NLENGTH(x) g_news[x].car
 251
 252 #define NVALUE(x) g_news[x].cdr
 253 #define NVECTOR(x) g_news[x].cdr
 254
 255 #define MAKE_CHAR(n) make_cell_ (tmp_num_ (TCHAR), 0, tmp_num2_ (n))
 256 #define MAKE_CONTINUATION(n) make_cell_ (tmp_num_ (TCONTINUATION), n, g_stack)
 257 #define MAKE_NUMBER(n) make_cell_ (tmp_num_ (TNUMBER), 0, tmp_num2_ (n))
 258 #define MAKE_REF(n) make_cell_ (tmp_num_ (TREF), n, 0)
 259 #define MAKE_STRING(x) make_cell_ (tmp_num_ (TSTRING), x, 0)
 260
 261 #define CAAR(x) CAR (CAR (x))
 262 #define CADR(x) CAR (CDR (x))
 263 #define CDAR(x) CDR (CAR (x))
 264 #define CDDR(x) CDR (CDR (x))
 265 #define CADAR(x) CAR (CDR (CAR (x)))
 266 #define CADDR(x) CAR (CDR (CDR (x)))
 267 #define CDADAR(x) CAR (CDR (CAR (CDR (x))))
 268
 269 SCM
 270 alloc (int n)
 271 {
 272   assert (g_free + n < ARENA_SIZE);
 273   SCM x = g_free;
 274   g_free += n;
 275   return x;
 276 }
 277
 278 SCM
 279 tmp_num_ (int x)
 280 {
 281   VALUE (tmp_num) = x;
 282   return tmp_num;
 283 }
 284
 285 SCM
 286 tmp_num2_ (int x)
 287 {
 288   VALUE (tmp_num2) = x;
 289   return tmp_num2;
 290 }
 291
 292 SCM
 293 make_cell_ (SCM type, SCM car, SCM cdr)
 294 {
 295   SCM x = alloc (1);
 296   assert (TYPE (type) == TNUMBER);
 297   TYPE (x) = VALUE (type);
 298   if (VALUE (type) == TCHAR || VALUE (type) == TNUMBER) {
 299     if (car) CAR (x) = CAR (car);
 300     if (cdr) CDR(x) = CDR(cdr);
 301   }
 302   else if (VALUE (type) == TFUNCTION) {
 303     if (car) CAR (x) = car;
 304     if (cdr) CDR(x) = CDR(cdr);
 305   }
 306   else {
 307     CAR (x) = car;
 308     CDR(x) = cdr;
 309   }
 310   return x;
 311 }
 312
 313 SCM
 314 make_symbol_ (SCM s) ///((internal))
 315 {
 316   VALUE (tmp_num) = TSYMBOL;
 317   SCM x = make_cell_ (tmp_num, s, 0);
 318   g_symbols = cons (x, g_symbols);
 319   return x;
 320 }
 321
 322 SCM
 323 list_of_char_equal_p (SCM a, SCM b) ///((internal))
 324 {
 325   while (a != cell_nil && b != cell_nil && VALUE (CAR (a)) == VALUE (CAR (b))) {
 326     assert (TYPE (CAR (a)) == TCHAR);
 327     assert (TYPE (CAR (b)) == TCHAR);
 328     a = CDR (a);
 329     b = CDR (b);
 330   }
 331   return (a == cell_nil && b == cell_nil) ? cell_t : cell_f;
 332 }
 333
 334 SCM
 335 lookup_symbol_ (SCM s)
 336 {
 337   SCM x = g_symbols;
 338   while (x) {
 339     if (list_of_char_equal_p (STRING (CAR (x)), s) == cell_t) break;
 340     x = CDR (x);
 341   }
 342   if (x) x = CAR (x);
 343   if (!x) x = make_symbol_ (s);
 344   return x;
 345 }
 346
 347 SCM
 348 type_ (SCM x)
 349 {
 350   return MAKE_NUMBER (TYPE (x));
 351 }
 352
 353 SCM
 354 car_ (SCM x)
 355 {
 356   return (TYPE (x) != TCONTINUATION
 357           && (TYPE (CAR (x)) == TPAIR // FIXME: this is weird
 358               || TYPE (CAR (x)) == TREF
 359               || TYPE (CAR (x)) == TSPECIAL
 360               || TYPE (CAR (x)) == TSYMBOL
 361               || TYPE (CAR (x)) == TSTRING)) ? CAR (x) : MAKE_NUMBER (CAR (x));
 362 }
 363
 364 SCM
 365 cdr_ (SCM x)
 366 {
 367   return (TYPE (CDR (x)) == TPAIR
 368           || TYPE (CDR (x)) == TREF
 369           || TYPE (CAR (x)) == TSPECIAL
 370           || TYPE (CDR (x)) == TSYMBOL
 371           || TYPE (CDR (x)) == TSTRING) ? CDR (x) : MAKE_NUMBER (CDR (x));
 372 }
 373
 374 SCM
 375 arity_ (SCM x)
 376 {
 377   assert (TYPE (x) == TFUNCTION);
 378   return MAKE_NUMBER (FUNCTION (x).arity);
 379 }
 380
 381 SCM
 382 cons (SCM x, SCM y)
 383 {
 384   VALUE (tmp_num) = TPAIR;
 385   return make_cell_ (tmp_num, x, y);
 386 }
 387
 388 SCM
 389 car (SCM x)
 390 {
 391   if (TYPE (x) != TPAIR) error (cell_symbol_not_a_pair, cons (x, cell_symbol_car));
 392   return CAR (x);
 393 }
 394
 395 SCM
 396 cdr (SCM x)
 397 {
 398   if (TYPE (x) != TPAIR) error (cell_symbol_not_a_pair, cons (x, cell_symbol_cdr));
 399   return CDR (x);
 400 }
 401
 402 SCM
 403 list (SCM x) ///((arity . n))
 404 {
 405   return x;
 406 }
 407
 408 SCM
 409 null_p (SCM x)
 410 {
 411   return x == cell_nil ? cell_t : cell_f;
 412 }
 413
 414 SCM
 415 eq_p (SCM x, SCM y)
 416 {
 417   return (x == y
 418           || ((TYPE (x) == TKEYWORD && TYPE (y) == TKEYWORD
 419                && STRING (x) == STRING (y)))
 420           || (TYPE (x) == TCHAR && TYPE (y) == TCHAR
 421               && VALUE (x) == VALUE (y))
 422           || (TYPE (x) == TNUMBER && TYPE (y) == TNUMBER
 423               && VALUE (x) == VALUE (y)))
 424     ? cell_t : cell_f;
 425 }
 426
 427 SCM
 428 values (SCM x) ///((arity . n))
 429 {
 430   SCM v = cons (0, x);
 431   TYPE (v) = TVALUES;
 432   return v;
 433 }
 434
 435 SCM
 436 acons (SCM key, SCM value, SCM alist)
 437 {
 438   return cons (cons (key, value), alist);
 439 }
 440
 441 SCM
 442 length (SCM x)
 443 {
 444   int n = 0;
 445   while (x != cell_nil)
 446     {
 447       n++;
 448       if (TYPE (x) != TPAIR) return MAKE_NUMBER (-1);
 449       x = CDR (x);
 450     }
 451   return MAKE_NUMBER (n);
 452 }
 453
 454 SCM apply (SCM, SCM, SCM);
 455
 456 SCM
 457 error (SCM key, SCM x)
 458 {
 459   SCM throw;
 460   if ((throw = assq_ref_env (cell_symbol_throw, r0)) != cell_undefined)
 461     return apply (throw, cons (key, cons (x, cell_nil)), r0);
 462   display_error_ (key);
 463   eputs (": ");
 464   display_error_ (x);
 465   eputs ("\n");
 466   exit (1);
 467 }
 468
 469 SCM
 470 cstring_to_list (char const* s)
 471 {
 472   SCM p = cell_nil;
 473   int i = strlen (s);
 474   while (i--)
 475     p = cons (MAKE_CHAR (s[i]), p);
 476   return p;
 477 }
 478
 479 // \f extra lib
 480 SCM
 481 assert_defined (SCM x, SCM e) ///((internal))
 482 {
 483   if (e == cell_undefined) return error (cell_symbol_unbound_variable, x);
 484   return e;
 485 }
 486
 487 SCM
 488 check_formals (SCM f, SCM formals, SCM args) ///((internal))
 489 {
 490   int flen = (TYPE (formals) == TNUMBER) ? VALUE (formals) : VALUE (length (formals));
 491   int alen = VALUE (length (args));
 492   if (alen != flen && alen != -1 && flen != -1)
 493     {
 494       char *s = "apply: wrong number of arguments; expected: ";
 495       eputs (s);
 496       eputs (itoa (flen));
 497       eputs (", got: ");
 498       eputs (itoa (alen));
 499       eputs ("\n");
 500       display_error_ (f);
 501       SCM e = MAKE_STRING (cstring_to_list (s));
 502       return error (cell_symbol_wrong_number_of_args, cons (e, f));
 503     }
 504   return cell_unspecified;
 505 }
 506
 507 SCM
 508 check_apply (SCM f, SCM e) ///((internal))
 509 {
 510   char* type = 0;
 511   if (f == cell_f || f == cell_t) type = "bool";
 512   if (f == cell_nil) type = "nil";
 513   if (f == cell_unspecified) type = "*unspecified*";
 514   if (f == cell_undefined) type = "*undefined*";
 515   if (TYPE (f) == TCHAR) type = "char";
 516   if (TYPE (f) == TNUMBER) type = "number";
 517   if (TYPE (f) == TSTRING) type = "string";
 518
 519   if (type)
 520     {
 521       char *s = "cannot apply: ";
 522       eputs (s);
 523       eputs (type);
 524       eputs ("[");
 525       display_error_ (e);
 526       eputs ("]\n");
 527       SCM e = MAKE_STRING (cstring_to_list (s));
 528       return error (cell_symbol_wrong_type_arg, cons (e, f));
 529     }
 530   return cell_unspecified;
 531 }
 532
 533 SCM
 534 gc_push_frame () ///((internal))
 535 {
 536   SCM frame = cons (r1, cons (r2, cons (r3, cons (r0, cell_nil))));
 537   g_stack = cons (frame, g_stack);
 538   return g_stack;
 539 }
 540
 541 SCM
 542 append2 (SCM x, SCM y)
 543 {
 544   if (x == cell_nil)
 545     return y;
 546   if (TYPE (x) != TPAIR)
 547     error (cell_symbol_not_a_pair, cons (x, cell_append2));
 548   SCM r = cell_nil;
 549   while (x != cell_nil)
 550     {
 551       r = cons (CAR (x), r);
 552       x = CDR (x);
 553     }
 554   return reverse_x_ (r, y);
 555 }
 556
 557 SCM
 558 append_reverse (SCM x, SCM y)
 559 {
 560   if (x == cell_nil)
 561     return y;
 562   if (TYPE (x) != TPAIR)
 563     error (cell_symbol_not_a_pair, cons (x, cell_append_reverse));
 564   while (x != cell_nil)
 565     {
 566       y = cons (CAR (x), y);
 567       x = CDR (x);
 568     }
 569   return y;
 570 }
 571
 572 SCM
 573 reverse_x_ (SCM x, SCM t)
 574 {
 575   if (TYPE (x) != TPAIR)
 576     error (cell_symbol_not_a_pair, cons (x, cell_reverse_x_));
 577   SCM r = t;
 578   while (x != cell_nil)
 579     {
 580       t = CDR (x);
 581       CDR (x) = r;
 582       r = x;
 583       x = t;
 584     }
 585   return r;
 586 }
 587
 588 SCM
 589 pairlis (SCM x, SCM y, SCM a)
 590 {
 591   if (x == cell_nil)
 592     return a;
 593   if (TYPE (x) != TPAIR)
 594     return cons (cons (x, y), a);
 595   return cons (cons (car (x), car (y)),
 596                pairlis (cdr (x), cdr (y), a));
 597 }
 598
 599 SCM
 600 call (SCM fn, SCM x)
 601 {
 602   if ((FUNCTION (fn).arity > 0 || FUNCTION (fn).arity == -1)
 603       && x != cell_nil && TYPE (CAR (x)) == TVALUES)
 604     x = cons (CADAR (x), CDR (x));
 605   if ((FUNCTION (fn).arity > 1 || FUNCTION (fn).arity == -1)
 606       && x != cell_nil && TYPE (CDR (x)) == TPAIR && TYPE (CADR (x)) == TVALUES)
 607     x = cons (CAR (x), cons (CDADAR (x), CDR (x)));
 608   switch (FUNCTION (fn).arity)
 609     {
 610 #if __MESC__ || !_POSIX_SOURCE
 611     case 0: return (FUNCTION (fn).function) ();
 612     case 1: return ((SCM(*)(SCM))(FUNCTION (fn).function)) (CAR (x));
 613     case 2: return ((SCM(*)(SCM,SCM))(FUNCTION (fn).function)) (CAR (x), CADR (x));
 614     case 3: return ((SCM(*)(SCM,SCM,SCM))(FUNCTION (fn).function)) (CAR (x), CADR (x), CAR (CDDR (x)));
 615     case -1: return ((SCM(*)(SCM))(FUNCTION (fn).function)) (x);
 616     default: return ((SCM(*)(SCM))(FUNCTION (fn).function)) (x);
 617 #else
 618     case 0: return FUNCTION (fn).function0 ();
 619     case 1: return FUNCTION (fn).function1 (CAR (x));
 620     case 2: return FUNCTION (fn).function2 (CAR (x), CADR (x));
 621     case 3: return FUNCTION (fn).function3 (CAR (x), CADR (x), CAR (CDDR (x)));
 622     case -1: return FUNCTION (fn).functionn (x);
 623 #endif
 624     }
 625
 626   return cell_unspecified;
 627 }
 628
 629 SCM
 630 assq (SCM x, SCM a)
 631 {
 632   //FIXME: move into fast-non eq_p-ing assq core:assq?
 633   //while (a != cell_nil && x != CAAR (a)) a = CDR (a);
 634   while (a != cell_nil && eq_p (x, CAAR (a)) == cell_f) a = CDR (a);
 635   return a != cell_nil ? CAR (a) : cell_f;
 636 }
 637
 638 SCM
 639 assq_ref_env (SCM x, SCM a)
 640 {
 641   x = assq (x, a);
 642   if (x == cell_f) return cell_undefined;
 643   return CDR (x);
 644 }
 645
 646 SCM
 647 set_car_x (SCM x, SCM e)
 648 {
 649   assert (TYPE (x) == TPAIR);
 650   CAR (x) = e;
 651   return cell_unspecified;
 652 }
 653
 654 SCM
 655 set_cdr_x (SCM x, SCM e)
 656 {
 657   if (TYPE (x) != TPAIR) error (cell_symbol_not_a_pair, cons (x, cell_set_cdr_x));
 658   CDR (x) = e;
 659   return cell_unspecified;
 660 }
 661
 662 SCM
 663 set_env_x (SCM x, SCM e, SCM a)
 664 {
 665   SCM p = assert_defined (x, assq (x, a));
 666   if (TYPE (p) != TPAIR) error (cell_symbol_not_a_pair, cons (p, x));
 667   return set_cdr_x (p, e);
 668 }
 669
 670 SCM
 671 call_lambda (SCM e, SCM x, SCM aa, SCM a) ///((internal))
 672 {
 673   SCM cl = cons (cons (cell_closure, x), x);
 674   r1 = e;
 675   r0 = cl;
 676   return cell_unspecified;
 677 }
 678
 679 SCM
 680 make_closure_ (SCM args, SCM body, SCM a) ///((internal))
 681 {
 682   return make_cell_ (tmp_num_ (TCLOSURE), cell_f, cons (cons (cell_circular, a), cons (args, body)));
 683 }
 684
 685 SCM
 686 lookup_macro_ (SCM x, SCM a) ///((internal))
 687 {
 688   if (TYPE (x) != TSYMBOL) return cell_f;
 689   SCM m = assq_ref_env (x, a);
 690   if (TYPE (m) == TMACRO) return MACRO (m);
 691   return cell_f;
 692 }
 693
 694 SCM
 695 push_cc (SCM p1, SCM p2, SCM a, SCM c) ///((internal))
 696 {
 697   SCM x = r3;
 698   r3 = c;
 699   r2 = p2;
 700   gc_push_frame ();
 701   r1 = p1;
 702   r0 = a;
 703   r3 = x;
 704   return cell_unspecified;
 705 }
 706
 707 SCM
 708 gc_peek_frame () ///((internal))
 709 {
 710   SCM frame = CAR (g_stack);
 711   r1 = CAR (frame);
 712   r2 = CADR (frame);
 713   r3 = CAR (CDDR (frame));
 714   r0 = CADR (CDDR (frame));
 715   return frame;
 716 }
 717
 718 SCM
 719 gc_pop_frame () ///((internal))
 720 {
 721   SCM frame = gc_peek_frame (g_stack);
 722   g_stack = CDR (g_stack);
 723   return frame;
 724 }
 725
 726 char const* string_to_cstring (SCM s);
 727
 728 SCM
 729 add_formals (SCM formals, SCM x)
 730 {
 731   while (TYPE (x) == TPAIR)
 732     {
 733       formals = cons (CAR (x), formals);
 734       x = CDR (x);
 735     }
 736   if (TYPE (x) == TSYMBOL)
 737     formals = cons (x, formals);
 738   return formals;
 739 }
 740
 741 SCM
 742 eval_apply ()
 743 {
 744   return cell_unspecified;
 745 }
 746
 747 SCM
 748 apply (SCM f, SCM x, SCM a) ///((internal))
 749 {
 750   push_cc (cons (f, x), cell_unspecified, r0, cell_unspecified);
 751   r3 = cell_vm_apply;
 752   return eval_apply ();
 753 }
 754
 755 SCM
 756 mes_g_stack (SCM a) ///((internal))
 757 {
 758   r0 = a;
 759   r1 = MAKE_CHAR (0);
 760   r2 = MAKE_CHAR (0);
 761   r3 = MAKE_CHAR (0);
 762   g_stack = cons (cell_nil, cell_nil);
 763   return r0;
 764 }
 765
 766 //\f Environment setup
 767
 768 SCM
 769 make_tmps (struct scm* cells)
 770 {
 771   tmp = g_free++;
 772   cells[tmp].type = TCHAR;
 773   tmp_num = g_free++;
 774   cells[tmp_num].type = TNUMBER;
 775   tmp_num2 = g_free++;
 776   cells[tmp_num2].type = TNUMBER;
 777   return 0;
 778 }
 779
 780 #if !MES_MINI
 781 #include "posix.c"
 782 #include "math.c"
 783 #endif
 784 #include "lib.c"
 785
 786 //\f Jam Collector
 787 SCM g_symbol_max;
 788
 789 SCM
 790 gc_init_cells () ///((internal))
 791 {
 792   int size = ARENA_SIZE * 12;
 793   size = size * 2;
 794 #if __GNUC__
 795   g_arena = (char*)malloc (size);
 796 #else
 797   char *p = 0;
 798   p = malloc (size);
 799   g_arena = p;
 800 #endif
 801   g_cells = g_arena;
 802   return 0;
 803   //g_cells = (scm *)malloc (2*ARENA_SIZE*sizeof(scm));
 804
 805   TYPE (0) = TVECTOR;
 806   LENGTH (0) = 1000;
 807   VECTOR (0) = 0;
 808   g_cells++;
 809   TYPE (0) = TCHAR;
 810   VALUE (0) = 'c';
 811   return 0;
 812 }
 813
 814 SCM
 815 mes_symbols () ///((internal))
 816 {
 817   gc_init_cells ();
 818   gc_init_news ();
 819
 820 #include "mes.mes.symbols.i"
 821
 822   g_symbol_max = g_free;
 823   make_tmps (g_cells);
 824
 825   g_symbols = 0;
 826   for (int i=1; i<g_symbol_max; i++)
 827     g_symbols = cons (i, g_symbols);
 828
 829   SCM a = cell_nil;
 830
 831 #include "mes.mes.symbol-names.i"
 832
 833   a = acons (cell_symbol_mes_version, MAKE_STRING (cstring_to_list (VERSION)), a);
 834   a = acons (cell_symbol_mes_prefix, MAKE_STRING (cstring_to_list (PREFIX)), a);
 835
 836   a = acons (cell_symbol_dot, cell_dot, a);
 837   a = acons (cell_symbol_begin, cell_begin, a);
 838   a = acons (cell_symbol_call_with_values, cell_symbol_call_with_values, a);
 839   a = acons (cell_symbol_current_module, cell_symbol_current_module, a);
 840   a = acons (cell_symbol_call_with_current_continuation, cell_call_with_current_continuation, a);
 841   a = acons (cell_symbol_sc_expand, cell_f, a);
 842
 843   char *compiler = "gcc";
 844 #if __MESC__
 845   compiler = "mescc";
 846 #elif __TINYC__
 847   compiler = "tcc";
 848 #endif
 849   a = acons (cell_symbol_compiler, MAKE_STRING (cstring_to_list (compiler)), a);
 850
 851   char *arch = "x86";
 852 #if __x86_64__
 853   arch = "x86_64";
 854 #endif
 855   a = acons (cell_symbol_arch, MAKE_STRING (cstring_to_list (arch)), a);
 856
 857   a = acons (cell_closure, a, a);
 858
 859   return a;
 860 }
 861
 862 SCM
 863 mes_environment () ///((internal))
 864 {
 865   SCM a = mes_symbols ();
 866   return mes_g_stack (a);
 867 }
 868
 869 SCM
 870 mes_builtins (SCM a) ///((internal))
 871 {
 872 #include "mes.mes.i"
 873
 874 // Do not sort: Order of these includes define builtins
 875 #if !MES_MINI
 876 #include "posix.mes.i"
 877 #include "math.mes.i"
 878 #endif
 879 #include "lib.mes.i"
 880 #if !MES_MINI
 881 #include "vector.mes.i"
 882 #endif
 883 #include "gc.mes.i"
 884 #if !MES_MINI
 885   //#include "reader.mes.i"
 886 #endif
 887
 888 #include "gc.mes.environment.i"
 889 #include "lib.mes.environment.i"
 890 #if !MES_MINI
 891 #include "math.mes.environment.i"
 892 #endif
 893 #include "mes.mes.environment.i"
 894 #if !MES_MINI
 895 #include "posix.mes.environment.i"
 896   //#include "reader.mes.environment.i"
 897 #include "vector.mes.environment.i"
 898 #endif
 899
 900   return a;
 901 }
 902
 903 SCM
 904 bload_env (SCM a) ///((internal))
 905 {
 906   char *mo = "module/mes/read-0-32.mo";
 907   g_stdin = open (mo, 0);
 908   if (g_stdin < 0) {eputs ("no such file: ");eputs (mo);eputs ("\n");return 1;}
 909   assert (getchar () == 'M');
 910   assert (getchar () == 'E');
 911   assert (getchar () == 'S');
 912   eputs ("*GOT MES*\n");
 913   g_stack = getchar () << 8;
 914   g_stack += getchar ();
 915
 916   char *p = (char*)g_cells;
 917   int c = getchar ();
 918   while (c != EOF)
 919     {
 920       *p++ = c;
 921       c = getchar ();
 922     }
 923   g_free = (p-(char*)g_cells) /
 924   gc_peek_frame ();
 925   g_symbols = r1;
 926   g_stdin = STDIN;
 927   r0 = mes_builtins (r0);
 928
 929   char *compiler = "gcc";
 930 #if __MESC__
 931   compiler = "mescc";
 932 #elif __TINYC__
 933   compiler = "tcc";
 934 #endif
 935   set_env_x (cell_symbol_compiler, MAKE_STRING (cstring_to_list (compiler)), r0);
 936
 937   char *arch = "x86";
 938 #if __x86_64__
 939   arch = "x86_64";
 940 #endif
 941   set_env_x (cell_symbol_arch, MAKE_STRING (cstring_to_list (arch)), r0);
 942
 943   if (g_debug)
 944     {
 945       eputs ("symbols: ");
 946       SCM s = g_symbols;
 947       while (s && s != cell_nil) {
 948         display_error_ (CAR (s));
 949         eputs (" ");
 950         s = CDR (s);
 951       }
 952       eputs ("\n");
 953       eputs ("functions: ");
 954       eputs (itoa (g_function));
 955       eputs ("\n");
 956       for (int i = 0; i < g_function; i++)
 957         {
 958           eputs ("[");
 959           eputs (itoa (i));
 960           eputs ("]: ");
 961           eputs (g_functions[i].name);
 962           eputs ("\n");
 963         }
 964       //display_error_ (r0);
 965       //puts ("\n");
 966     }
 967   return r2;
 968 }
 969
 970 #if !MES_MINI
 971 #include "vector.c"
 972 #endif
 973 #include "gc.c"
 974
 975 int
 976 main (int argc, char *argv[])
 977 {
 978   char *p;
 979   if (p = getenv ("MES_DEBUG")) g_debug = atoi (p);
 980   if (g_debug) {eputs (";;; MODULEDIR=");eputs (MODULEDIR);eputs ("\n");}
 981   if (p = getenv ("MES_MAX_ARENA")) MAX_ARENA_SIZE = atoi (p);
 982   if (p = getenv ("MES_ARENA")) ARENA_SIZE = atoi (p);
 983   if (argc > 1 && !strcmp (argv[1], "--help")) return puts ("Usage: mes [--dump|--load] < FILE\n");
 984   if (argc > 1 && !strcmp (argv[1], "--version")) {puts ("Mes ");puts (VERSION);puts ("\n");return 0;};
 985   g_stdout = STDOUT;
 986   r0 = mes_environment ();
 987
 988   SCM program = bload_env (r0);
 989   SCM lst = cell_nil;
 990   for (int i=argc-1; i>=0; i--) lst = cons (MAKE_STRING (cstring_to_list (argv[i])), lst);
 991   r0 = acons (cell_symbol_argv, lst, r0);
 992   push_cc (r2, cell_unspecified, r0, cell_unspecified);
 993   if (g_debug)
 994     {
 995       eputs ("program: ");
 996       display_error_ (r1);
 997       eputs ("\n");
 998     }
 999   r3 = cell_vm_begin;
1000   r1 = eval_apply ();
1001   display_error_ (r1);
1002   eputs ("\n");
1003   gc (g_stack);
1004   if (g_debug)
1005     {
1006       eputs ("\nstats: [");
1007       eputs (itoa (g_free));
1008       eputs ("]\n");
1009     }
1010   return 0;
1011 }