cml

Ahead-of-Time (AOT) Compiler for my-lisp targeting fpga-lisp architecture

English · Українська · Deutsch

English

cml is an Ahead-of-Time (AOT) compiler that translates my-lisp source code directly into fpga-lisp assembly. Rather than running a full Lisp evaluator loop (eval/apply) on the hardware at runtime, cml performs the compilation on a host machine, generating fixed machine code for the FPGA.

This approach bypasses the runtime interpretation overhead. The long-term goal is to execute complex programs like unify.my and reason.my (from the "Advice Taker" priority) significantly faster directly on the fpga-lisp hardware.

The compiler handles:

• Variables (via compile-time environment lookup injection)
• cond (branching logic compiled to JF/RET)
• lambda (closures that self-bind arguments to an environment)
• let lowered as an immediately invoked lambda, without a new FPGA primitive
• Standard primitives (cons, car, cdr, eq, atom)
• Quoted lists ('(a b c))
• Call Stack (R11 software stack for environment and link preservation)

Current Limitations

• Generic calls bind at most 8 arguments; additional arguments are not yet rejected explicitly.
• The conformance runner canonically decodes atoms, fixnums, proper lists, and dotted lists from the FPGA heap; unsupported language forms are still skipped explicitly.
• Tier-1 error fixtures are observable too: the compiler classifies static arity/unknown-symbol failures, while FPGA execution reports runtime type failures through a machine-readable result channel.
• Source strings currently lower to target symbols; fpga-lisp has no distinct runtime string tag yet.
• Inexact numbers and exact rationals are not supported by the target representation.

compatibility.my records the exact my-lisp language contract, fpga-lisp ISA contract, tested SHAs, supported surface, and known gaps for this compiler revision.

View Test Results · Testing

Related Repositories

• fpga-lisp: The hardware architecture and assembler.
• my-lisp: The Lisp dialect.
• cml: This compiler.

Build and Run

cargo build
cargo run -- path/to/source.my

Українська

cml — це Ahead-of-Time (AOT) компілятор, який перетворює сирцевий код my-lisp безпосередньо в асемблер fpga-lisp. Замість того, щоб запускати повний цикл обчислення Lisp (eval/apply) на апаратному забезпеченні під час виконання, cml виконує компіляцію на хост-комп'ютері, генеруючи фіксований машинний код для FPGA.

Цей підхід дозволяє уникнути накладних витрат на інтерпретацію під час виконання. Довгострокова мета полягає в тому, щоб складні програми, такі як unify.my та reason.my (пріоритет "Advice Taker"), виконувалися значно швидше безпосередньо на апаратурі fpga-lisp.

Компілятор підтримує:

• Змінні (через ін'єкцію пошуку в середовищі на етапі компіляції)
• cond (логіка розгалуження, скомпільована в JF/RET)
• lambda (замикання, які самостійно прив'язують аргументи до середовища)
• let, знижений до негайно викликаної lambda без нової FPGA-примітиви
• Стандартні примітиви (cons, car, cdr, eq, atom)
• Списки з квотуванням (Quoted lists, '(a b c))
• Стек викликів (програмний стек R11 для збереження середовища та адреси повернення)

Поточні обмеження

• Generic calls зв'язують щонайбільше 8 аргументів; зайві аргументи ще не відхиляються явно.
• Conformance runner канонічно декодує atoms, fixnums, proper lists і dotted lists із FPGA heap; непідтримані мовні форми досі пропускаються явно.
• Tier-1 error fixtures теж спостережувані: компілятор класифікує статичні помилки арності/невідомого символу, а FPGA повертає runtime-помилки типу через машинозчитуваний канал результату.
• Сирцеві strings поки знижуються до target symbols; fpga-lisp ще не має окремого runtime string tag.
• Inexact numbers і точні rationals не підтримуються цільовим представленням.

compatibility.my фіксує точний language contract my-lisp, ISA contract fpga-lisp, перевірені SHA, підтриману поверхню й відомі прогалини цієї ревізії компілятора.

Переглянути результати тестів · Тестування

Пов'язані репозиторії

• fpga-lisp: Апаратна архітектура та асемблер.
• my-lisp: Діалект Lisp.
• cml: Цей компілятор.

Збірка та Запуск

cargo build
cargo run -- path/to/source.my

Deutsch

cml ist ein Ahead-of-Time (AOT)-Compiler, der my-lisp-Quellcode direkt in fpga-lisp-Assembler übersetzt. Anstatt zur Laufzeit eine vollständige Lisp-Auswertungsschleife (eval/apply) auf der Hardware auszuführen, führt cml die Kompilierung auf einem Host-Computer durch und erzeugt festen Maschinencode für das FPGA.

Dieser Ansatz umgeht den Overhead der Laufzeitinterpretation. Das langfristige Ziel ist es, komplexe Programme wie unify.my und reason.my (aus der "Advice Taker"-Priorität) deutlich schneller direkt auf der fpga-lisp-Hardware auszuführen.

Der Compiler verarbeitet:

• Variablen (über beim Kompilieren injiziertes Umgebungs-Lookup)
• cond (Verzweigungslogik, kompiliert zu JF/RET)
• lambda (Closures, die ihre Argumente selbst an eine Umgebung binden)
• let, abgesenkt zu einer sofort aufgerufenen lambda ohne neue FPGA-Primitive
• Standardprimitiven (cons, car, cdr, eq, atom)
• Zitierte Listen ('(a b c))
• Aufrufstapel (R11 Software-Stack für Umgebungs- und Rücksprungadressenspeicherung)

Aktuelle Einschränkungen

• Generische Aufrufe binden höchstens 8 Argumente; zusätzliche Argumente werden noch nicht explizit abgelehnt.
• Der Konformitätsrunner dekodiert Atome, Fixnums, echte Listen und Dotted Lists aus dem FPGA-Heap kanonisch; nicht unterstützte Sprachformen werden weiterhin explizit übersprungen.
• Auch Tier-1-Fehler-Fixtures sind beobachtbar: Der Compiler klassifiziert statische Stelligkeits- und Unbekanntes-Symbol-Fehler, während das FPGA Laufzeit-Typfehler über einen maschinenlesbaren Ergebniskanal meldet.
• Quell-Strings werden derzeit zu Zielsymbolen abgesenkt; fpga-lisp besitzt noch kein eigenes Laufzeit-String-Tag.
• Inexakte Zahlen und exakte rationale Zahlen werden von der Zieldarstellung nicht unterstützt.

compatibility.my hält den genauen my-lisp-Sprachvertrag, fpga-lisp-ISA-Vertrag, geprüfte SHAs, die unterstützte Oberfläche und bekannte Lücken dieser Compilerrevision fest.

Testergebnisse anzeigen · Testen

Verwandte Repositories

• fpga-lisp: Die Hardwarearchitektur und Assembler.
• my-lisp: Der Lisp-Dialekt.
• cml: Dieser Compiler.

Erstellen und Ausführen

cargo build
cargo run -- path/to/source.my