mescc: Support goto in while body.
[mes.git] / scaffold / t.c
1 /* -*-comment-start: "//";comment-end:""-*-
2  * Mes --- Maxwell Equations of Software
3  * Copyright © 2016,2017 Jan 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 #if __GNUC__
22 void
23 exit (int code)
24 {
25   asm (
26        "movl %0,%%ebx\n\t"
27        "movl $1,%%eax\n\t"
28        "int  $0x80"
29        : // no outputs "=" (r)
30        : "" (code)
31        );
32   // not reached
33   exit (0);
34 }
35
36 void
37 write (int fd, char const* s, int n)
38 {
39   int r;
40   //syscall (SYS_write, fd, s, n));
41   asm (
42        "mov %0,%%ebx\n\t"
43        "mov %1,%%ecx\n\t"
44        "mov %2,%%edx\n\t"
45
46        "mov $0x4,%%eax\n\t"
47        "int $0x80\n\t"
48        : // no outputs "=" (r)
49        : "" (fd), "" (s), "" (n)
50        : "eax", "ebx", "ecx", "edx"
51        );
52 }
53
54 #define STDOUT 1
55
56 typedef long size_t;
57 size_t
58 strlen (char const* s)
59 {
60   int i = 0;
61   while (s[i]) i++;
62   return i;
63 }
64
65 int
66 puts (char const* s)
67 {
68   //write (STDOUT, s, strlen (s));
69   //int i = write (STDOUT, s, strlen (s));
70   int i = strlen (s);
71   write (1, s, i);
72   return 0;
73 }
74
75 int
76 putchar (int c)
77 {
78   //write (STDOUT, s, strlen (s));
79   //int i = write (STDOUT, s, strlen (s));
80   write (1, (char*)&c, 1);
81   return 0;
82 }
83
84 int
85 strcmp (char const* a, char const* b)
86 {
87   while (*a && *b && *a == *b) {a++;b++;}
88   return *a - *b;
89 }
90 #endif
91
92 struct scm {
93   int type;
94   int car;
95   int cdr;
96 };
97
98 char arena[200];
99 struct scm *g_cells = arena;
100 char *g_chars = arena;
101 char buf[200];
102
103 int foo () {puts ("t: foo\n"); return 0;};
104 int bar (int i) {puts ("t: bar\n"); return 0;};
105 struct function {
106   int (*function) (void);
107   int arity;
108   char *name;
109 };
110 struct function g_fun = {&exit,1,"fun"};
111 struct function g_foo = {&foo,0,"foo"};
112 struct function g_bar = {&bar,1,"bar"};
113
114 //void *functions[2];
115 int functions[2];
116
117 struct function g_functions[2];
118 int g_function = 0;
119
120 enum type_t {CHAR, CLOSURE, CONTINUATION, TFUNCTION, KEYWORD, MACRO, NUMBER, PAIR, REF, SPECIAL, TSTRING, SYMBOL, VALUES, TVECTOR, BROKEN_HEART};
121
122 typedef int SCM;
123 int g_free = 3;
124 SCM tmp;
125 SCM tmp_num;
126
127 int ARENA_SIZE = 200;
128 #define TYPE(x) (g_cells[x].type)
129 #define CAR(x) g_cells[x].car
130 #define CDR(x) g_cells[x].cdr
131 #define VALUE(x) g_cells[x].cdr
132
133 struct scm scm_fun = {TFUNCTION,0,0};
134 SCM cell_fun;
135
136 #if 1
137
138 int
139 add (int a, int b)
140 {
141   return a + b;
142 }
143
144 int
145 inc (int i)
146 {
147   return i + 1;
148 }
149
150 int
151 label (int c)
152 {
153  label:
154   if (c == 0) return c;
155   c--;
156   goto label;
157   return 1;
158 }
159
160 int
161 swits (int c)
162 {
163   int x = -1;
164
165   switch (c)
166     {
167     case CHAR: {goto next;}
168     case 1: {goto next;}
169     case 2: {goto next;}
170     default: {goto next;}
171     }
172
173   return 1;
174  next:
175   switch (c)
176     {
177       case 0:
178         {
179           x = 0;
180           c = 34;
181           break;
182         }
183       case 1:
184         {
185           x = 1;
186           break;
187         }
188       default:
189         {
190           x = 2;
191           break;
192         }
193     }
194   return x;
195 }
196
197 int g = 48;
198 int
199 get ()
200 {
201   int i = g;
202   g++;
203   return i;
204 }
205
206 int
207 read_test ()
208 {
209   puts ("read test\n");
210   char *p = (char*)g_chars;
211   int i = 0;
212   puts ("t: read 0123456789\n");
213   int c = get ();
214   while (i < 10) {
215     *p++ = c;
216     putchar (c);
217     c = get ();
218     i++;
219   }
220   puts ("\n");
221   if (strcmp (g_chars, "0123456789")) return 1;
222   return 0;
223 }
224
225 int
226 math_test ()
227 {
228   int i;
229   puts ("t: 4/2=");
230   i = 4 / 2;
231   if (i!=2) return 1;
232   i += 48;
233   putchar (i);
234   puts ("\n");
235   return read_test ();
236 }
237
238 SCM
239 alloc (int n)
240 {
241   SCM x = g_free;
242   g_free += n;
243   return x;
244 }
245
246 SCM
247 make_cell (SCM type, SCM car, SCM cdr)
248 {
249   SCM x = alloc (1);
250   TYPE (x) = VALUE (type);
251   if (VALUE (type) == CHAR || VALUE (type) == NUMBER) {
252     if (car) CAR (x) = CAR (car);
253     if (cdr) CDR(x) = CDR(cdr);
254   }
255   else if (VALUE (type) == TFUNCTION) {
256     if (car) CAR (x) = car;
257     if (cdr) CDR(x) = CDR(cdr);
258   }
259   else {
260     CAR (x) = car;
261     CDR(x) = cdr;
262   }
263   return x;
264 }
265
266 SCM
267 make_cell_test ()
268 {
269   VALUE (tmp_num) = PAIR;
270   make_cell (tmp_num, 0, 1);
271   return math_test ();
272 }
273
274 SCM
275 make_tmps_test (struct scm* cells)
276 {
277   puts ("t: tmp = g_free++\n");
278   tmp = g_free++;
279   puts ("t: cells[tmp].type = CHAR\n");
280   cells[tmp].type = CHAR;
281   tmp_num = g_free++;
282   cells[tmp_num].type = NUMBER;
283
284   return make_cell_test();
285 }
286
287 int
288 struct_test ()
289 {
290   g_cells[3].type = 0x64;
291   if (g_cells[3].type != 0x64)
292     return g_cells[3].type;
293
294   TYPE (4) = 4;
295   if (TYPE (4) != 4)
296     return 4;
297   
298   CDR (3) = 0x22;
299   CDR (4) = 0x23;
300   if (CDR (3) != 0x22)
301     return CDR (3);
302
303   puts ("t: g_fun.arity != 1;\n");
304   if (g_fun.arity != 1) return 1;
305
306   puts ("t: g_fun.function != exit;\n");
307   if (g_fun.function != &exit) return 1;
308
309   puts ("t: struct fun = {&exit,1,\"exit\"};\n");
310   struct function fun = {&exit,1,"exit"};
311
312   puts ("t: fun.arity != 1;\n");
313   if (fun.arity != 1) return 1;
314
315   puts ("t: fun.function != exit;\n");
316   if (fun.function != &exit) return 1;
317
318   puts ("t: puts (fun.name)\n");
319   if (strcmp (fun.name, "exit")) return 1;
320
321   puts ("t: puts (g_fun.name)\n");
322   if (strcmp (g_fun.name, "fun")) return 1;
323
324   puts ("t: g_functions[g_function++] = g_foo;\n");
325   g_functions[g_function++] = g_foo;
326
327   int fn = 0;
328   puts ("t: g_functions[g_cells[fn].cdr].arity\n");
329 #if __GNUC__
330   //FIXME
331   if (g_functions[g_cells[fn].cdr].arity) return 1;
332 #endif
333   if (g_functions[g_cells[fn].cdr].arity != 0) return 1;
334
335   int (*functionx) (void) = 0;
336   functionx = g_functions[0].function;
337   puts ("t: functionx == foo\n");
338   if (functionx != foo) return 11;
339
340   puts ("t: g_functions[0].name\n");
341   if (strcmp (g_functions[0].name, "foo")) return 1;
342
343   puts ("t: (functionx) () == foo\n");
344   if ((functionx) () != 0) return 12;
345
346   puts ("t: g_functions[<foo>].arity\n");
347   if (g_functions[0].arity != 0) return 17;
348
349   fn++;
350   g_functions[fn] = g_bar;
351   g_cells[fn].cdr = fn;
352   if (g_cells[fn].cdr != fn) return 13;
353
354   puts ("t: g_functions[g_cells[fn].cdr].function\n");
355   functionx = g_functions[g_cells[fn].cdr].function;
356
357   puts ("t: g_functions[1].name\n");
358   if (strcmp (g_functions[1].name, "bar")) return 1;
359
360   puts ("t: functionx == bar\n");
361   if (functionx != bar) return 15;
362
363   puts ("t: (functiony) (1) == bar\n");
364 #if __GNUC__
365   //FIXME
366   int (*functiony) (int) = 0;
367   functiony = g_functions[g_cells[fn].cdr].function;
368   if ((functiony) (1) != 0) return 16;
369 #endif
370 #if !__GNUC__
371   functionx = g_functions[g_cells[fn].cdr].function;
372   if ((functionx) (1) != 0) return 16;
373 #endif
374
375   puts ("t: g_functions[<bar>].arity;");
376   if (g_functions[fn].arity != 1) return 18;
377
378   scm_fun.cdr = g_function;
379   g_functions[g_function++] = g_fun;
380   cell_fun = g_free++;
381   g_cells[cell_fun] = scm_fun;
382
383   return make_tmps_test  (g_cells);
384 }
385
386 int
387 test (char *p)
388 {
389   int f = 0;
390   int t = 1;
391   int one = 1;
392   char c = 'C';
393   int i=0;
394
395   char *x = arena;
396   char *y = g_chars;
397
398   puts ("t: if (0)\n");
399   if (0) return 1;
400
401   if (i)
402     return 1;
403   else
404     puts ("t: else 1\n");
405
406   if (i)
407     puts ("0");
408   else if (i == 1)
409     puts ("1");
410   else
411     puts ("t: else if 2\n");
412
413   puts ("t: if (f)\n");
414   if (f) return 1;
415
416   puts ("t: if (one > 1)\n");
417   if (one > 1) return 1;
418
419   puts ("t: if (one < 0)\n");
420   if (one < 0) return 1;
421
422   puts ("t: if (strlen (\"\"))\n");
423   if (strlen ("")) return 1;
424
425   puts ("t: if (strlen (p) != 4)\n");
426   if (strlen (p) != 4) return 1;
427
428   puts ("t: if (!strlen (\".\"))\n");
429   if (!strlen (".")) return 1;
430
431   puts ("t: if (strcmp (p, \"foo\"))\n");
432   if (!strcmp (p, "foo")) return 1;
433
434   puts ("t: if (strcmp (p, \"t.c\\n\"))\n");
435   if (strcmp (p, "t.c\n")) return 1;
436
437   puts ("t: if (!1)\n");
438   if (!1) return 1;
439
440   puts ("t: if (one == 0)\n");
441   if (one == 0) return 1;
442
443   puts ("t: if (f != 0)\n");
444   if (one != 1) return 1;
445
446   puts ("t: if (1 && 0)\n");
447   if (1 && 0) return 1;
448
449   puts ("t: if (!t && f)\n");
450   if (!t && f) return 1;
451
452   puts ("t: if (t && !one)\n");
453   if (t && !one) return 1;
454
455   puts ("t: if (f || !t)\n");
456   if (f || !t) return 1;
457
458   puts ("t: if (i++)\n");
459   if (i++) return 1;
460
461   puts ("t: if (--i)\n");
462   if (--i) return 1;
463
464   puts ("t: i += 2\n");
465   i += 2;
466   if (i != 2) return 1;
467
468   puts ("t: i -= 2\n");
469   i -= 2;
470   if (i != 0) return 1;
471
472   puts ("t: (one == 1) ?\n");
473   (one == 1) ? 1 : exit (1);
474
475   puts ("t: (f) ?\n");
476   (f) ? exit (1) : 1;
477
478   puts ("t: *g_chars != 'A'\n");
479   arena[0] = 'A';
480   if (*g_chars != 'A') return 1;
481
482   puts ("t: *x != 'A'\n");
483   if (*x != 'A') return 1;
484
485   puts ("t: *y != 'A'\n");
486   if (*y != 'A') return 1;
487
488   puts ("t: *x != 'Q'\n");
489   g_chars[0] = 'Q';
490   if (*x != 'Q') return 1;
491
492   puts ("t: *x++ != 'C'\n");
493   *x++ = c;
494   if (*g_chars != 'C') return 1;
495
496   puts ("t: 1 + 2\n");
497   if (1 + 2 != 3) return 1;
498
499   puts ("t: 2 - 1\n");
500   if (2 - 1 != 1) return 1;
501
502   puts ("t: 1 << 3\n");
503   if (1 << 3 != 8) return 1;
504
505   puts ("t: 8 / 4\n");
506   if (8 / 4 != 2) return 1;
507
508   puts ("t: inc (0)\n");
509   if (inc (0) != 1) return 1;
510
511   puts ("t: inc (inc (0))\n");
512   if (inc (inc (0)) != 2) return 1;
513
514   puts ("t: inc (inc (inc (0)))\n");
515   if (inc (inc (inc (0))) != 3) return 1;
516
517   puts ("t: add (1, 2)\n");
518   if (add (1, 2) != 3) return 1;
519
520   puts ("t: add (inc (0), inc (1))\n");
521   if (add (inc (0), inc (1)) != 3) return 1;
522
523   puts ("t: add (inc (inc (0)), inc (inc (1)))\n");
524   if (add (inc (inc (0)), inc (inc (1))) != 5) return 1;
525
526   puts ("t: goto label\n");
527   if (label (1) != 0) return 1;
528
529   puts ("t: switch 0\n");
530   if (swits (0) != 0) return swits (0);
531
532   puts ("t: switch 1\n");
533   if (swits (1) != 1) return 1;
534
535   puts ("t: switch -1\n");
536   if (swits (-1) != 2) return 1;
537
538   puts ("t: if (1)\n");
539   if (1) goto ok0;
540   return 1;
541  ok0:
542   
543   puts ("t: while (1) { goto label; };\n");
544   while (1) {
545     goto ok00;
546   }
547  ok00:
548
549   puts ("t: if (0); return 1; else;\n");
550   if (0) return 1; else goto ok01;
551  ok01:
552
553   puts ("t: if (t)\n");
554   if (t) goto ok1;
555   return 1;
556  ok1:
557
558   puts ("t: if (one > 0)\n");
559   if (one > 0) goto ok2;
560   return 1;
561  ok2:
562
563   puts ("t: if (one < 2)\n");
564   //if (one < 2) goto ok3;
565   if (one < 0x44) goto ok3;
566   return 1;
567  ok3:
568
569   puts ("t: if (strlen (\".\"))\n");
570   if (strlen (".")) goto ok4;
571   return 1;
572  ok4:
573
574   puts ("t: if (strlen (p) == 4)\n");
575   if (strlen (p) == 4) goto ok40;
576  ok40:
577
578   puts ("t: if (!strcmp (p, \"t.c\\n\"))\n");
579   if (!strcmp (p, "t.c\n")) goto ok41;
580   return 1;
581  ok41:
582
583   puts ("t: if (strcmp (p, \"foo\"))\n");
584   if (strcmp (p, "foo")) goto ok42;
585   return 1;
586  ok42:
587
588   puts ("t: if (!0)\n");
589   if (!0) goto ok5;
590   return 1;
591  ok5:
592
593   puts ("t: if (one == 1)\n");
594   if (one == 1) goto ok6;
595   return 1;
596  ok6:
597
598   puts ("t: if (one != 0)\n");
599   if (one != 0) goto ok7;
600   return 1;
601  ok7:
602
603   puts ("t: if (1 && !0)\n");
604   if (1 && !0) goto ok8;
605   return 1;
606  ok8:
607
608   puts ("t: if (f || t)\n");
609   if (f || t) goto ok80;
610   return 1;
611  ok80:
612
613   puts ("t: if (++i)\n");
614   if (++i) goto ok9;
615   return 1;
616  ok9:
617
618   puts ("t: if (i--)\n");
619   if (i--) goto ok10;
620   return 1;
621  ok10:
622
623   puts ("t: *g_chars == 'B'\n");
624   arena[0] = 'B';
625   if (*g_chars == 'B') goto ok11;
626   return 1;
627   ok11:
628
629   puts ("t: *x == 'B'\n");
630   x = arena;
631   if (*x == 'B') goto ok12;
632   return 1;
633  ok12:
634
635   puts ("t: *y == 'B'\n");
636   y = g_chars;
637   if (*y == 'B') goto ok13;
638   return 1;
639  ok13:
640
641   puts ("t: *x == 'R'\n");
642   g_chars[0] = 'R';
643   if (*x == 'R') goto ok14;
644   return 1;
645  ok14:
646
647   puts ("t: *x++ == 'C'\n");
648   *x++ = c;
649   if (*g_chars == 'C') goto ok15;
650   return 1;
651  ok15:
652
653   puts ("t: for (i=1; i<5; ++i)\n");
654   for (i=1; i<5; ++i);
655   if (i != 5) return i;
656
657   return struct_test ();
658 }
659 #endif
660
661 int
662 main (int argc, char *argv[])
663 {
664   char *p = "t.c\n";
665   puts ("t.c\n");
666
667   if (argc > 1 && !strcmp (argv[1], "--help")) return 1;
668   puts ("t: if (argc > 1 && !strcmp (argv[1], \"--help\")\n");
669
670   // FIXME mescc?!
671   if (argc > 1) if (!strcmp (argv[1], "--help")) return 1;
672
673   return test (p);
674
675   return 22;
676 }
677
678 #if __GNUC__
679 void
680 _start ()
681 {
682   // int r=main ();
683   // exit (r);
684   int r;
685   asm (
686        "mov %%ebp,%%eax\n\t"
687        "addl $8,%%eax\n\t"
688        "push %%eax\n\t"
689
690        "mov %%ebp,%%eax\n\t"
691        "addl $4,%%eax\n\t"
692        "movzbl (%%eax),%%eax\n\t"
693        "push %%eax\n\t"
694
695        "call main\n\t"
696        
697        "movl %%eax,%0\n\t"
698        : "=r" (r)
699        : //no inputs "" (&main)
700        );
701   exit (r);
702 }
703 #endif