Working on LEAVE and example.
[forth.jl.git] / src / forth.jl
index 1ed96c8..e2292e1 100644 (file)
@@ -55,27 +55,29 @@ type Reg
     PSP::Int64  # Parameter/data stack pointer
     IP::Int64   # Instruction pointer
     W::Int64    # Working register
-
-    source::Any # Input stream in use
 end
-reg = Reg(mem[RSP0], mem[PSP0], 0, 0, STDIN)
+reg = Reg(mem[RSP0], mem[PSP0], 0, 0)
 
 # Stack manipulation functions
 
-type StackUnderflow <: Exception end
+type ParamStackUnderflow <: Exception end
+type ReturnStackUnderflow <: Exception end
+
+Base.showerror(io::IO, ex::ParamStackUnderflow) = print(io, "Parameter stack underflow.")
+Base.showerror(io::IO, ex::ReturnStackUnderflow) = print(io, "Return stack underflow.")
 
 getRSDepth() = reg.RSP - mem[RSP0]
 getPSDepth() = reg.PSP - mem[PSP0]
 
 function ensurePSDepth(depth::Int64)
     if getPSDepth()<depth
-        throw(StackUnderflow())
+        throw(ParamStackUnderflow())
     end
 end
 
 function ensureRSDepth(depth::Int64)
     if getRSDepth()<depth
-        throw(StackUnderflow())
+        throw(ReturnStackUnderflow())
     end
 end
 
@@ -114,7 +116,7 @@ end
 
 function defPrim(f::Function; name="nameless")
     push!(primitives, f)
-    push!(primNames, name)
+    push!(primNames, replace(replace(name, "\004", "EOF"), "\n", "\\n"))
 
     return -length(primitives)
 end
@@ -228,6 +230,7 @@ SWAP = defPrimWord("SWAP", () -> begin
 end)
 
 DUP = defPrimWord("DUP", () -> begin
+    ensurePSDepth(1)
     pushPS(mem[reg.PSP])
     return NEXT
 end)
@@ -514,6 +517,11 @@ FROMR = defPrimWord("R>", () -> begin
     return NEXT
 end)
 
+RFETCH = defPrimWord("R@", () -> begin
+    pushPS(mem[reg.RSP])
+    return NEXT
+end)
+
 RSPFETCH = defPrimWord("RSP@", () -> begin
     pushPS(reg.RSP)
     return NEXT
@@ -555,6 +563,9 @@ end)
 
 # I/O
 
+sources = Array{Any,1}()
+currentSource() = sources[length(sources)]
+
 defConst("TIB", TIB)
 NUMTIB, NUMTIB_CFA = defNewVar("#TIB", 0)
 TOIN, TOIN_CFA = defNewVar(">IN", 0)
@@ -564,8 +575,8 @@ KEY = defPrimWord("KEY", () -> begin
     if mem[TOIN] >= mem[NUMTIB]
         mem[TOIN] = 0
 
-        if !eof(reg.source)
-            line = readline(reg.source)
+        if !eof(currentSource())
+            line = readline(currentSource())
             mem[NUMTIB] = length(line)
             putString(line, TIB)
         else
@@ -712,6 +723,23 @@ end)
 
 TODFA = defWord(">DFA", [TOCFA, INCR, EXIT])
 
+# Branching
+
+BRANCH = defPrimWord("BRANCH", () -> begin
+    reg.IP += mem[reg.IP]
+    return NEXT
+end)
+
+ZBRANCH = defPrimWord("0BRANCH", () -> begin
+    if (popPS() == 0)
+        reg.IP += mem[reg.IP]
+    else
+        reg.IP += 1
+    end
+
+    return NEXT
+end)
+
 # Compilation
 
 CREATE = defPrimWord("CREATE", () -> begin
@@ -774,24 +802,10 @@ IMMEDIATE = defPrimWord("IMMEDIATE", () -> begin
     return NEXT
 end, flags=F_IMMED)
 
-TICK = defWord("'", [WORD, FIND, TOCFA, EXIT])
-
-# Branching
-
-BRANCH = defPrimWord("BRANCH", () -> begin
-    reg.IP += mem[reg.IP]
-    return NEXT
-end)
-
-ZBRANCH = defPrimWord("0BRANCH", () -> begin
-    if (popPS() == 0)
-        reg.IP += mem[reg.IP]
-    else
-        reg.IP += 1
-    end
-
-    return NEXT
-end)
+TICK = defWord("'",
+    [STATE_CFA, FETCH, ZBRANCH, 7,
+    FROMR, DUP, INCR, TOR, FETCH, EXIT,
+    WORD, FIND, TOCFA, EXIT])
 
 # Strings
 
@@ -825,7 +839,7 @@ INTERPRET = defPrimWord("INTERPRET", () -> begin
     callPrim(mem[WORD])
 
     wordName = getString(mem[reg.PSP-1], mem[reg.PSP])
-    #println("... ", replace(wordName, "\n", "\\n"), " ...")
+    #println("... ", replace(replace(wordName, "\004", "EOF"), "\n", "\\n"), " ...")
 
     callPrim(mem[TWODUP])
     callPrim(mem[FIND])
@@ -844,7 +858,6 @@ INTERPRET = defPrimWord("INTERPRET", () -> begin
 
         if mem[STATE] == 0 || isImmediate
             # Execute!
-            #println("Executing CFA at $(mem[reg.PSP])")
             return callPrim(mem[EXECUTE])
         else
             # Append CFA to dictionary
@@ -884,21 +897,24 @@ BYE = defPrimWord("BYE", () -> begin
     return 0
 end)
 
+PROMPT = defPrimWord("PROMPT", () -> begin
+    println(" ok")
+end)
+
 NL = defPrimWord("\n", () -> begin
-    if mem[STATE] == 0 && reg.source == STDIN
-        println(" ok")
+    if mem[STATE] == 0 && currentSource() == STDIN
+        callPrim(mem[PROMPT])
     end
     return NEXT
 end, flags=F_IMMED)
 
 INCLUDE = defPrimWord("INCLUDE", () -> begin
-
     callPrim(mem[WORD])
     wordLen = popPS()
     wordAddr = popPS()
     word = getString(wordAddr, wordLen)
 
-    reg.source = open(word, "r")
+    push!(sources, open(word, "r"))
 
     # Clear input buffer
     mem[NUMTIB] = 0
@@ -907,12 +923,20 @@ INCLUDE = defPrimWord("INCLUDE", () -> begin
 end)
 
 EOF_WORD = defPrimWord("\x04", () -> begin
-    if reg.source == STDIN
-        return 0
-    else
-        close(reg.source)
-        reg.source = STDIN
+    if currentSource() != STDIN
+        close(currentSource())
+    end
+
+    pop!(sources)
+
+    if length(sources)>0
+        if currentSource() == STDIN
+            callPrim(mem[PROMPT])
+        end
+
         return NEXT
+    else
+        return 0
     end
 end, flags=F_IMMED)
 
@@ -930,14 +954,28 @@ end)
 
 #### VM loop ####
 function run()
+    # Begin with STDIN as source
+    push!(sources, STDIN)
+
     # Start with IP pointing to first instruction of outer interpreter
     reg.IP = QUIT + 1
 
     # Primitive processing loop.
     # Everyting else is simply a consequence of this loop!
     jmp = NEXT
-    while (jmp = callPrim(jmp)) != 0
-        #println("Evaluating prim $jmp [$(primNames[-jmp])]")
+    while jmp != 0
+        try
+            #println("Evaluating prim ", jmp," ", primNames[-jmp])
+            jmp = callPrim(jmp)
+
+        catch ex
+            showerror(STDOUT, ex)
+            println()
+
+            mem[NUMTIB] = 0
+            reg.IP = QUIT + 1
+            jmp = NEXT
+        end
     end
 end
 
@@ -1004,4 +1042,13 @@ function printRS()
     end
 end
 
+DUMP = defPrimWord("DUMP", () -> begin
+    count = popPS()
+    addr = popPS()
+
+    dump(addr, count=count)
+
+    return NEXT
+end)
+
 end