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   1 MPSL internals
   2 ==============
   3
   4  Angel Ortega <angel@triptico.com>
   5
   6 This document describes some internal details of this MPSL implementation.
   7
   8 The symbol table
   9 ----------------
  10
  11 There are three different scopes for a symbol in MPSL: global (accesible
  12 from everywhere), local to subroutine (accesible from the subroutine where
  13 it's defined) or local to block (accesible from the block where it's
  14 defined). The priority for symbols with the same name is, obviously,
  15 inverse: a local to block symbol obscures a local to subroutine one, and
  16 both a global one. Also, as blocks can be nested, local values defined in
  17 the inner blocks obscure the ones defined outside.
  18
  19 The global symbol table
  20 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
  21
  22 The global symbol table is the simpler one: all global symbols are keys of
  23 the root hash (as returned from mpdm's function mpdm_root()). Once a
  24 global symbol is defined, it's stored there until explicit deletion or
  25 host program termination. MPSL library functions are also global symbols,
  26 and share the same namespace.
  27
  28 The local symbol table
  29 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
  30
  31 The local symbol table is an array of hashes. The array is used as a stack,
  32 and symbols are searched in the stacked hashes from top to bottom.
  33
  34 The bytecode
  35 ------------
  36
  37 When the compiler parses a MPSL source code file, it generates a bunch of
  38 MPSL instructions, each one stored in a mpdm array. This (usually small)
  39 array contains in the first element a scalar value, the _opcode_, and
  40 optionally other values, that are also MPSL instructions (unless in a very
  41 special case) and act as the opcode's arguments. All instructions return a
  42 value after execution. A MPSL compiled program is a chain of instructions
  43 that call each other.
  44
  45 A description of each opcode follows:
  46
  47 MULTI
  48 ~~~~~
  49
  50  MULTI <ins1> <ins2>
  51
  52 A MULTI instruction executes <ins1>, then <ins2>, and returns the exit
  53 value of the latter.
  54
  55 LITERAL
  56 ~~~~~~~
  57
  58  LITERAL <value>
  59
  60 A LITERAL instruction clones (using mpdm_clone()) and returns the stored
  61 value. This is the special case described in the introduction paragraph;
  62 the arguments for all other instructions are themselves instructions.
  63
  64 SYMVAL
  65 ~~~~~~
  66
  67  SYMVAL <ins1>
  68
  69 A SYMVAL instruction executes <ins1> and accepts its return value as a
  70 symbol name, that is looked up in the symbol table and its assigned value
  71 (if any) returned.
  72
  73 ASSIGN
  74 ~~~~~~
  75
  76  ASSIGN <ins1> <ins2>
  77
  78 An ASSIGN instruction executes <ins1> and accepts its return value as a
  79 symbol name; then <ins2> is executed and its return value assigned to that
  80 symbol. The new value is returned.
  81
  82 EXEC
  83 ~~~~
  84
  85  EXEC <ins1>
  86  EXEC <ins1> <ins2>
  87
  88 An EXEC instruction takes the value of the symbol returned by <ins1> and
  89 accepts its return value as an executable one; if exists, executes <ins2>
  90 and accepts its return value as a list of arguments for the executable
  91 value; then it's executed and its exit value returned.
  92
  93 IF
  94 ~~
  95
  96  IF <ins1> <ins2>
  97  IF <ins1> <ins2> <ins3>
  98
  99 An IF instruction executes <ins1> and, if it returns a true value,
 100 executes <ins2> and returns its value. If it's not true, returns NULL or,
 101 if <ins3> is defined, executes it and returns its value.
 102
 103 WHILE
 104 ~~~~~
 105
 106  WHILE <ins1> <ins2>
 107
 108 A WHILE instruction executes <ins1> and, if it's a true value, executes
 109 <ins2>. This operation is repeated until <ins1> returns a non-true value.
 110 It always returns NULL.
 111
 112 LOCAL
 113 ~~~~~
 114
 115  LOCAL <ins1>
 116
 117 A LOCAL instruction executes <ins1> and takes its return value as an array
 118 of symbol names to be created in the local symbol table. It always returns
 119 NULL.
 120
 121 UMINUS
 122 ~~~~~~
 123
 124  UMINUS <ins1>
 125
 126 An UMINUS instruction executes <ins1>, gets its value as a real number and
 127 returns the unary minus operation on it (effectively multiplying it by -1).
 128
 129 Math operations
 130 ~~~~~~~~~~~~~~~
 131
 132  ADD <ins1> <ins2>
 133  SUB <ins1> <ins2>
 134  MUL <ins1> <ins2>
 135  DIV <ins1> <ins2>
 136  MOD <ins1> <ins2>
 137
 138 These instructions execute the addition, substraction, multiply, divide and
 139 modulo math operations from the exit values of the two instructions, and
 140 return the result. Values are treated as real numbers except in MOD, where
 141 they are treated as integers.
 142
 143 NOT
 144 ~~~
 145
 146  NOT <ins1>
 147
 148 A NOT instruction executes <ins1>, takes its return value as a boolean
 149 one, and returns its negation.
 150
 151 AND
 152 ~~~
 153
 154  AND <ins1> <ins2>
 155
 156 An AND instruction executes <ins1>. If its return value is accepted as a
 157 non-true value, returns it; otherwise, executes <ins2> and returns its
 158 value. This is a short-circuiting operation; if <ins1> is non-true, <ins2>
 159 is never executed.
 160
 161 OR
 162 ~~
 163
 164  OR <ins1> <ins2>
 165
 166 An OR instruction executes <ins1>. If its return value is accepted as a
 167 true value, returns it; otherwise, executes <ins2> and returns its value.
 168 This is a short-circuiting operation; if <ins1> is true, <ins2> is never
 169 executed.
 170
 171 Numeric comparisons
 172 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
 173
 174  NUMEQ <ins1> <ins2>
 175  NUMLT <ins1> <ins2>
 176  NUMLE <ins1> <ins2>
 177  NUMGT <ins1> <ins2>
 178  NUMGE <ins1> <ins2>
 179
 180 These instructions execute the equality, less-than, less-or-equal-than,
 181 greater-than and greater-or-equal-than numeric comparisons on the exit
 182 values of <ins1> and <ins2>, and return a boolean value.
 183
 184 Bitwise operators
 185 ~~~~~~~~~~~~~~~~~
 186
 187  BITAND <ins1> <ins2>
 188  BITOR <ins1> <ins2>
 189  BITXOR <ins1> <ins2>
 190
 191 Returns the bitwise operation between the exit values of <ins1> and <ins2>.
 192
 193 STRCAT
 194 ~~~~~~
 195
 196  STRCAT <ins1> <ins2>
 197
 198 A STRCAT instruction executes both <ins1> and <ins2>, and concatenates the
 199 two (accepted as strings) exit values.
 200
 201 STREQ
 202 ~~~~~
 203
 204  STREQ <ins1> <ins2>
 205
 206 A STREQ instruction executes both <ins1> and <ins2>, tests for string equality
 207 of both values, and returns a boolean value.
 208
 209 Postfix immediate unary operations
 210 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
 211
 212  PINC <ins1>
 213  PDEC <ins1>
 214
 215 These instructions execute <ins1> and accept its return value as a symbol
 216 name. Its value is incremented or decremented, and then reassigned to it.
 217 The new value for the symbol is returned.
 218
 219 Suffix immediate unary operations
 220 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
 221
 222  SINC <ins1>
 223  SDEC <ins1>
 224
 225 These instructions execute <ins1> and accept its return value as a symbol
 226 value. Its value is incremented or decremented, and then reassigned to it.
 227 The old value for the symbol is returned.
 228
 229 Immediate math operations
 230 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
 231
 232  IADD <ins1> <ins2>
 233  ISUB <ins1> <ins2>
 234  IMUL <ins1> <ins2>
 235  IDIV <ins1> <ins2>
 236  IMOD <ins1> <ins2>
 237
 238 These instructions execute <ins1> and accept its return value as a symbol
 239 name. Then <ins2> is executed, and its return value added, substracted,
 240 multiplied, divided or modulo'ed by the value of the symbol, and then
 241 reassigned to it. The new value is returned.
 242
 243 BREAK
 244 ~~~~~
 245
 246  BREAK
 247
 248 A BREAK instruction forces the exit of a loop as WHILE or FOREACH. Returns
 249 NULL.
 250
 251 RETURN
 252 ~~~~~~
 253
 254  RETURN
 255  RETURN <ins1>
 256
 257 A RETURN instruction forces the exit of the current subroutine. If <ins1>
 258 is defined, it's executed and its value returned, or NULL otherwise.
 259
 260 FOREACH
 261 ~~~~~~~
 262
 263  FOREACH <ins1> <ins2> <ins3>
 264
 265 A FOREACH instruction executes <ins1> and accepts its return value as a
 266 symbol name, and executes <ins2> and accepts its return value as an array
 267 to be iterated onto. Then, in a loop, each element in <ins2> is assigned
 268 to <ins1> and <ins3> executed. NULL is always returned.
 269
 270 RANGE
 271 ~~~~~
 272
 273  RANGE <ins1> <ins2>
 274
 275 A RANGE instruction executes both <ins1> and <ins2> and, taken their
 276 return values as real numbers, returns an array containing a sequence of
 277 all the values in between (including them).
 278
 279 LIST
 280 ~~~~
 281
 282  LIST <ins>
 283  LIST <ins> <array_value>
 284
 285 A LIST instruction returns an array. If <array_value> does not exist, a
 286 new one is created. The return value of <ins> is pushed into the array,
 287 which is returned.
 288
 289 HASH
 290 ~~~~
 291
 292  HASH <ins1> <ins2>
 293  HASH <ins1> <ins2> <hash_value>
 294
 295 A HASH instruction returns a hash. If <hash_value> does not exist, a
 296 new one is created. The return values of <ins1> and <ins2> are used as
 297 a key, value pair that is inserted into the hash, which is returned.
 298
 299 SUBFRAME
 300 ~~~~~~~~
 301
 302  SUBFRAME <ins1>
 303
 304 A SUBFRAME instruction creates a subroutine frame, executes <ins1>,
 305 destroys the subroutine frame and returns <ins1> exit value.
 306
 307 BLKFRAME
 308 ~~~~~~~~
 309
 310  BLKFRAME <ins1>
 311
 312 A BLKFRAME instruction creates a block frame, executes <ins1>,
 313 destroys the block frame and returns <ins1> exit value.
 314
 315 ----
 316 Angel Ortega <angel@triptico.com> - $Date$