make sure all programs are 8-byte aligned
[bpt/guile.git] / libguile / vm-i-system.c
index c1ea1c1..b2cdca5 100644 (file)
@@ -1,18 +1,19 @@
 /* Copyright (C) 2001,2008,2009 Free Software Foundation, Inc.
  * 
  * This library is free software; you can redistribute it and/or
- * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
- * License as published by the Free Software Foundation; either
- * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
+ * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public License
+ * as published by the Free Software Foundation; either version 3 of
+ * the License, or (at your option) any later version.
  *
- * This library is distributed in the hope that it will be useful,
- * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+ * This library is distributed in the hope that it will be useful, but
+ * WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  * Lesser General Public License for more details.
  *
  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  * License along with this library; if not, write to the Free Software
- * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
+ * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA
+ * 02110-1301 USA
  */
 
 
@@ -138,13 +139,43 @@ VM_DEFINE_INSTRUCTION (13, make_int16, "make-int16", 2, 0, 1)
   NEXT;
 }
 
-VM_DEFINE_INSTRUCTION (14, make_char8, "make-char8", 1, 0, 1)
+VM_DEFINE_INSTRUCTION (14, make_int64, "make-int64", 8, 0, 1)
+{
+  scm_t_uint64 v = 0;
+  v += FETCH ();
+  v <<= 8; v += FETCH ();
+  v <<= 8; v += FETCH ();
+  v <<= 8; v += FETCH ();
+  v <<= 8; v += FETCH ();
+  v <<= 8; v += FETCH ();
+  v <<= 8; v += FETCH ();
+  v <<= 8; v += FETCH ();
+  PUSH (scm_from_int64 ((scm_t_int64) v));
+  NEXT;
+}
+
+VM_DEFINE_INSTRUCTION (15, make_uint64, "make-uint64", 8, 0, 1)
+{
+  scm_t_uint64 v = 0;
+  v += FETCH ();
+  v <<= 8; v += FETCH ();
+  v <<= 8; v += FETCH ();
+  v <<= 8; v += FETCH ();
+  v <<= 8; v += FETCH ();
+  v <<= 8; v += FETCH ();
+  v <<= 8; v += FETCH ();
+  v <<= 8; v += FETCH ();
+  PUSH (scm_from_uint64 (v));
+  NEXT;
+}
+
+VM_DEFINE_INSTRUCTION (16, make_char8, "make-char8", 1, 0, 1)
 {
   PUSH (SCM_MAKE_CHAR (FETCH ()));
   NEXT;
 }
 
-VM_DEFINE_INSTRUCTION (15, list, "list", 2, -1, 1)
+VM_DEFINE_INSTRUCTION (17, list, "list", 2, -1, 1)
 {
   unsigned h = FETCH ();
   unsigned l = FETCH ();
@@ -153,7 +184,7 @@ VM_DEFINE_INSTRUCTION (15, list, "list", 2, -1, 1)
   NEXT;
 }
 
-VM_DEFINE_INSTRUCTION (16, vector, "vector", 2, -1, 1)
+VM_DEFINE_INSTRUCTION (18, vector, "vector", 2, -1, 1)
 {
   unsigned h = FETCH ();
   unsigned l = FETCH ();
@@ -171,19 +202,19 @@ VM_DEFINE_INSTRUCTION (16, vector, "vector", 2, -1, 1)
   NEXT;
 }
 
-VM_DEFINE_INSTRUCTION (17, list_mark, "list-mark", 0, 0, 0)
+VM_DEFINE_INSTRUCTION (19, list_mark, "list-mark", 0, 0, 0)
 {
   POP_LIST_MARK ();
   NEXT;
 }
 
-VM_DEFINE_INSTRUCTION (18, cons_mark, "cons-mark", 0, 0, 0)
+VM_DEFINE_INSTRUCTION (20, cons_mark, "cons-mark", 0, 0, 0)
 {
   POP_CONS_MARK ();
   NEXT;
 }
 
-VM_DEFINE_INSTRUCTION (19, vector_mark, "vector-mark", 0, 0, 0)
+VM_DEFINE_INSTRUCTION (21, vector_mark, "vector-mark", 0, 0, 0)
 {
   POP_LIST_MARK ();
   SYNC_REGISTER ();
@@ -191,7 +222,7 @@ VM_DEFINE_INSTRUCTION (19, vector_mark, "vector-mark", 0, 0, 0)
   NEXT;
 }
 
-VM_DEFINE_INSTRUCTION (20, list_break, "list-break", 0, 0, 0)
+VM_DEFINE_INSTRUCTION (22, list_break, "list-break", 0, 0, 0)
 {
   SCM l;
   POP (l);
@@ -217,9 +248,11 @@ VM_DEFINE_INSTRUCTION (20, list_break, "list-break", 0, 0, 0)
 #define VARIABLE_SET(v,o)      SCM_VARIABLE_SET (v, o)
 #define VARIABLE_BOUNDP(v)      (VARIABLE_REF (v) != SCM_UNDEFINED)
 
+#define FREE_VARIABLE_REF(i)   free_vars[i]
+
 /* ref */
 
-VM_DEFINE_INSTRUCTION (21, object_ref, "object-ref", 1, 0, 1)
+VM_DEFINE_INSTRUCTION (23, object_ref, "object-ref", 1, 0, 1)
 {
   register unsigned objnum = FETCH ();
   CHECK_OBJECT (objnum);
@@ -227,33 +260,41 @@ VM_DEFINE_INSTRUCTION (21, object_ref, "object-ref", 1, 0, 1)
   NEXT;
 }
 
-VM_DEFINE_INSTRUCTION (22, local_ref, "local-ref", 1, 0, 1)
+/* FIXME: necessary? elt 255 of the vector could be a vector... */
+VM_DEFINE_INSTRUCTION (24, long_object_ref, "long-object-ref", 2, 0, 1)
+{
+  unsigned int objnum = FETCH ();
+  objnum <<= 8;
+  objnum += FETCH ();
+  CHECK_OBJECT (objnum);
+  PUSH (OBJECT_REF (objnum));
+  NEXT;
+}
+
+VM_DEFINE_INSTRUCTION (25, local_ref, "local-ref", 1, 0, 1)
 {
   PUSH (LOCAL_REF (FETCH ()));
+  ASSERT_BOUND (*sp);
   NEXT;
 }
 
-VM_DEFINE_INSTRUCTION (23, external_ref, "external-ref", 1, 0, 1)
+VM_DEFINE_INSTRUCTION (26, long_local_ref, "long-local-ref", 2, 0, 1)
 {
-  unsigned int i;
-  SCM e = external;
-  for (i = FETCH (); i; i--)
-    {
-      CHECK_EXTERNAL(e);
-      e = SCM_CDR (e);
-    }
-  CHECK_EXTERNAL(e);
-  PUSH (SCM_CAR (e));
+  unsigned int i = FETCH ();
+  i <<= 8;
+  i += FETCH ();
+  PUSH (LOCAL_REF (i));
+  ASSERT_BOUND (*sp);
   NEXT;
 }
 
-VM_DEFINE_INSTRUCTION (24, variable_ref, "variable-ref", 0, 0, 1)
+VM_DEFINE_INSTRUCTION (27, variable_ref, "variable-ref", 0, 0, 1)
 {
   SCM x = *sp;
 
   if (!VARIABLE_BOUNDP (x))
     {
-      finish_args = SCM_LIST1 (x);
+      finish_args = scm_list_1 (x);
       /* Was: finish_args = SCM_LIST1 (SCM_CAR (x)); */
       goto vm_error_unbound;
     }
@@ -266,7 +307,7 @@ VM_DEFINE_INSTRUCTION (24, variable_ref, "variable-ref", 0, 0, 1)
   NEXT;
 }
 
-VM_DEFINE_INSTRUCTION (25, toplevel_ref, "toplevel-ref", 1, 0, 1)
+VM_DEFINE_INSTRUCTION (28, toplevel_ref, "toplevel-ref", 1, 0, 1)
 {
   unsigned objnum = FETCH ();
   SCM what;
@@ -276,41 +317,37 @@ VM_DEFINE_INSTRUCTION (25, toplevel_ref, "toplevel-ref", 1, 0, 1)
   if (!SCM_VARIABLEP (what)) 
     {
       SYNC_REGISTER ();
-      if (SCM_LIKELY (SCM_SYMBOLP (what))) 
-        {
-          SCM mod = SCM_EOL;
-          if (SCM_LIKELY (scm_module_system_booted_p
-                          && scm_is_true ((mod = scm_program_module (program)))))
-            /* might longjmp */
-            what = scm_module_lookup (mod, what);
-          else
-            what = scm_sym2var (what, SCM_BOOL_F, SCM_BOOL_F);
-        }
-      else
+      what = resolve_variable (what, scm_program_module (program));
+      if (!VARIABLE_BOUNDP (what))
         {
-          SCM mod;
-          /* compilation of @ or @@
-             `what' is a three-element list: (MODNAME SYM INTERFACE?)
-             INTERFACE? is #t if we compiled @ or #f if we compiled @@
-          */
-          mod = scm_resolve_module (SCM_CAR (what));
-          if (scm_is_true (SCM_CADDR (what)))
-            mod = scm_module_public_interface (mod);
-          if (SCM_FALSEP (mod))
-            {
-              finish_args = SCM_LIST1 (mod);
-              goto vm_error_no_such_module;
-            }
-          /* might longjmp */
-          what = scm_module_lookup (mod, SCM_CADR (what));
+          finish_args = scm_list_1 (what);
+          goto vm_error_unbound;
         }
-          
+      OBJECT_SET (objnum, what);
+    }
+
+  PUSH (VARIABLE_REF (what));
+  NEXT;
+}
+
+VM_DEFINE_INSTRUCTION (29, long_toplevel_ref, "long-toplevel-ref", 2, 0, 1)
+{
+  SCM what;
+  unsigned int objnum = FETCH ();
+  objnum <<= 8;
+  objnum += FETCH ();
+  CHECK_OBJECT (objnum);
+  what = OBJECT_REF (objnum);
+
+  if (!SCM_VARIABLEP (what)) 
+    {
+      SYNC_REGISTER ();
+      what = resolve_variable (what, scm_program_module (program));
       if (!VARIABLE_BOUNDP (what))
         {
-          finish_args = SCM_LIST1 (what);
+          finish_args = scm_list_1 (what);
           goto vm_error_unbound;
         }
-
       OBJECT_SET (objnum, what);
     }
 
@@ -320,36 +357,31 @@ VM_DEFINE_INSTRUCTION (25, toplevel_ref, "toplevel-ref", 1, 0, 1)
 
 /* set */
 
-VM_DEFINE_INSTRUCTION (26, local_set, "local-set", 1, 1, 0)
+VM_DEFINE_INSTRUCTION (30, local_set, "local-set", 1, 1, 0)
 {
   LOCAL_SET (FETCH (), *sp);
   DROP ();
   NEXT;
 }
 
-VM_DEFINE_INSTRUCTION (27, external_set, "external-set", 1, 1, 0)
+VM_DEFINE_INSTRUCTION (31, long_local_set, "long-local-set", 2, 1, 0)
 {
-  unsigned int i;
-  SCM e = external;
-  for (i = FETCH (); i; i--)
-    {
-      CHECK_EXTERNAL(e);
-      e = SCM_CDR (e);
-    }
-  CHECK_EXTERNAL(e);
-  SCM_SETCAR (e, *sp);
+  unsigned int i = FETCH ();
+  i <<= 8;
+  i += FETCH ();
+  LOCAL_SET (i, *sp);
   DROP ();
   NEXT;
 }
 
-VM_DEFINE_INSTRUCTION (28, variable_set, "variable-set", 0, 1, 0)
+VM_DEFINE_INSTRUCTION (32, variable_set, "variable-set", 0, 1, 0)
 {
   VARIABLE_SET (sp[0], sp[-1]);
   DROPN (2);
   NEXT;
 }
 
-VM_DEFINE_INSTRUCTION (29, toplevel_set, "toplevel-set", 1, 1, 0)
+VM_DEFINE_INSTRUCTION (33, toplevel_set, "toplevel-set", 1, 1, 0)
 {
   unsigned objnum = FETCH ();
   SCM what;
@@ -359,35 +391,7 @@ VM_DEFINE_INSTRUCTION (29, toplevel_set, "toplevel-set", 1, 1, 0)
   if (!SCM_VARIABLEP (what)) 
     {
       SYNC_BEFORE_GC ();
-      if (SCM_LIKELY (SCM_SYMBOLP (what))) 
-        {
-          SCM mod = SCM_EOL;
-          if (SCM_LIKELY (scm_module_system_booted_p
-                          && scm_is_true ((mod = scm_program_module (program)))))
-            /* might longjmp */
-            what = scm_module_lookup (mod, what);
-          else
-            what = scm_sym2var (what, SCM_BOOL_F, SCM_BOOL_F);
-        }
-      else
-        {
-          SCM mod;
-          /* compilation of @ or @@
-             `what' is a three-element list: (MODNAME SYM INTERFACE?)
-             INTERFACE? is #t if we compiled @ or #f if we compiled @@
-          */
-          mod = scm_resolve_module (SCM_CAR (what));
-          if (scm_is_true (SCM_CADDR (what)))
-            mod = scm_module_public_interface (mod);
-          if (SCM_FALSEP (mod))
-            {
-              finish_args = SCM_LIST1 (what);
-              goto vm_error_no_such_module;
-            }
-          /* might longjmp */
-          what = scm_module_lookup (mod, SCM_CADR (what));
-        }
-
+      what = resolve_variable (what, scm_program_module (program));
       OBJECT_SET (objnum, what);
     }
 
@@ -396,9 +400,24 @@ VM_DEFINE_INSTRUCTION (29, toplevel_set, "toplevel-set", 1, 1, 0)
   NEXT;
 }
 
-VM_DEFINE_INSTRUCTION (30, externals, "externals", 0, 0, 1)
+VM_DEFINE_INSTRUCTION (34, long_toplevel_set, "long-toplevel-set", 2, 1, 0)
 {
-  PUSH (external);
+  SCM what;
+  unsigned int objnum = FETCH ();
+  objnum <<= 8;
+  objnum += FETCH ();
+  CHECK_OBJECT (objnum);
+  what = OBJECT_REF (objnum);
+
+  if (!SCM_VARIABLEP (what)) 
+    {
+      SYNC_BEFORE_GC ();
+      what = resolve_variable (what, scm_program_module (program));
+      OBJECT_SET (objnum, what);
+    }
+
+  VARIABLE_SET (what, *sp);
+  DROP ();
   NEXT;
 }
 
@@ -426,7 +445,7 @@ VM_DEFINE_INSTRUCTION (30, externals, "externals", 0, 0, 1)
   NEXT;                                                \
 }
 
-VM_DEFINE_INSTRUCTION (31, br, "br", 2, 0, 0)
+VM_DEFINE_INSTRUCTION (35, br, "br", 2, 0, 0)
 {
   int h = FETCH ();
   int l = FETCH ();
@@ -434,32 +453,34 @@ VM_DEFINE_INSTRUCTION (31, br, "br", 2, 0, 0)
   NEXT;
 }
 
-VM_DEFINE_INSTRUCTION (32, br_if, "br-if", 2, 0, 0)
+VM_DEFINE_INSTRUCTION (36, br_if, "br-if", 2, 0, 0)
 {
   BR (!SCM_FALSEP (*sp));
 }
 
-VM_DEFINE_INSTRUCTION (33, br_if_not, "br-if-not", 2, 0, 0)
+VM_DEFINE_INSTRUCTION (37, br_if_not, "br-if-not", 2, 0, 0)
 {
   BR (SCM_FALSEP (*sp));
 }
 
-VM_DEFINE_INSTRUCTION (34, br_if_eq, "br-if-eq", 2, 0, 0)
+VM_DEFINE_INSTRUCTION (38, br_if_eq, "br-if-eq", 2, 0, 0)
 {
-  BR (SCM_EQ_P (sp[0], sp--[1]));
+  sp--; /* underflow? */
+  BR (SCM_EQ_P (sp[0], sp[1]));
 }
 
-VM_DEFINE_INSTRUCTION (35, br_if_not_eq, "br-if-not-eq", 2, 0, 0)
+VM_DEFINE_INSTRUCTION (39, br_if_not_eq, "br-if-not-eq", 2, 0, 0)
 {
-  BR (!SCM_EQ_P (sp[0], sp--[1]));
+  sp--; /* underflow? */
+  BR (!SCM_EQ_P (sp[0], sp[1]));
 }
 
-VM_DEFINE_INSTRUCTION (36, br_if_null, "br-if-null", 2, 0, 0)
+VM_DEFINE_INSTRUCTION (40, br_if_null, "br-if-null", 2, 0, 0)
 {
   BR (SCM_NULLP (*sp));
 }
 
-VM_DEFINE_INSTRUCTION (37, br_if_not_null, "br-if-not-null", 2, 0, 0)
+VM_DEFINE_INSTRUCTION (41, br_if_not_null, "br-if-not-null", 2, 0, 0)
 {
   BR (!SCM_NULLP (*sp));
 }
@@ -469,15 +490,7 @@ VM_DEFINE_INSTRUCTION (37, br_if_not_null, "br-if-not-null", 2, 0, 0)
  * Subprogram call
  */
 
-VM_DEFINE_INSTRUCTION (38, make_closure, "make-closure", 0, 1, 1)
-{
-  SYNC_BEFORE_GC ();
-  SCM_NEWSMOB3 (*sp, scm_tc16_program, SCM_PROGRAM_OBJCODE (*sp),
-                SCM_PROGRAM_OBJTABLE (*sp), external);
-  NEXT;
-}
-
-VM_DEFINE_INSTRUCTION (39, call, "call", 1, -1, 1)
+VM_DEFINE_INSTRUCTION (43, call, "call", 1, -1, 1)
 {
   SCM x;
   nargs = FETCH ();
@@ -598,7 +611,7 @@ VM_DEFINE_INSTRUCTION (39, call, "call", 1, -1, 1)
   goto vm_error_wrong_type_apply;
 }
 
-VM_DEFINE_INSTRUCTION (40, goto_args, "goto/args", 1, -1, 1)
+VM_DEFINE_INSTRUCTION (44, goto_args, "goto/args", 1, -1, 1)
 {
   register SCM x;
   nargs = FETCH ();
@@ -625,12 +638,6 @@ VM_DEFINE_INSTRUCTION (40, goto_args, "goto/args", 1, -1, 1)
       sp -= 2;
       NULLSTACK (bp->nargs + 1);
 
-      /* Freshen the externals */
-      external = SCM_PROGRAM_EXTERNALS (x);
-      for (i = 0; i < bp->nexts; i++)
-        CONS (external, SCM_UNDEFINED, external);
-      SCM_FRAME_DATA_ADDRESS (fp)[0] = external;
-
       /* Init locals to valid SCM values */
       for (i = 0; i < bp->nlocs; i++)
        LOCAL_SET (i + bp->nargs, SCM_UNDEFINED);
@@ -679,7 +686,7 @@ VM_DEFINE_INSTRUCTION (40, goto_args, "goto/args", 1, -1, 1)
          sure we have space for the locals now */
       data = SCM_FRAME_DATA_ADDRESS (fp);
       ip = bp->base;
-      stack_base = data + 3;
+      stack_base = data + 2;
       sp = stack_base;
       CHECK_OVERFLOW ();
 
@@ -694,17 +701,9 @@ VM_DEFINE_INSTRUCTION (40, goto_args, "goto/args", 1, -1, 1)
         data[-i] = SCM_UNDEFINED;
       
       /* Set frame data */
-      data[3] = (SCM)ra;
-      data[2] = (SCM)mvra;
-      data[1] = (SCM)dl;
-
-      /* Postpone initializing external vars, because if the CONS causes a GC,
-         we want the stack marker to see the data array formatted as expected. */
-      data[0] = SCM_UNDEFINED;
-      external = SCM_PROGRAM_EXTERNALS (fp[-1]);
-      for (i = 0; i < bp->nexts; i++)
-        CONS (external, SCM_UNDEFINED, external);
-      data[0] = external;
+      data[2] = (SCM)ra;
+      data[1] = (SCM)mvra;
+      data[0] = (SCM)dl;
 
       ENTER_HOOK ();
       APPLY_HOOK ();
@@ -792,7 +791,7 @@ VM_DEFINE_INSTRUCTION (40, goto_args, "goto/args", 1, -1, 1)
   goto vm_error_wrong_type_apply;
 }
 
-VM_DEFINE_INSTRUCTION (41, goto_nargs, "goto/nargs", 0, 0, 1)
+VM_DEFINE_INSTRUCTION (45, goto_nargs, "goto/nargs", 0, 0, 1)
 {
   SCM x;
   POP (x);
@@ -801,7 +800,7 @@ VM_DEFINE_INSTRUCTION (41, goto_nargs, "goto/nargs", 0, 0, 1)
   goto vm_goto_args;
 }
 
-VM_DEFINE_INSTRUCTION (42, call_nargs, "call/nargs", 0, 0, 1)
+VM_DEFINE_INSTRUCTION (46, call_nargs, "call/nargs", 0, 0, 1)
 {
   SCM x;
   POP (x);
@@ -810,7 +809,7 @@ VM_DEFINE_INSTRUCTION (42, call_nargs, "call/nargs", 0, 0, 1)
   goto vm_call;
 }
 
-VM_DEFINE_INSTRUCTION (43, mv_call, "mv-call", 3, -1, 1)
+VM_DEFINE_INSTRUCTION (47, mv_call, "mv-call", 3, -1, 1)
 {
   SCM x;
   signed short offset;
@@ -829,7 +828,7 @@ VM_DEFINE_INSTRUCTION (43, mv_call, "mv-call", 3, -1, 1)
       CACHE_PROGRAM ();
       INIT_ARGS ();
       NEW_FRAME ();
-      SCM_FRAME_DATA_ADDRESS (fp)[2] = (SCM)(SCM_FRAME_RETURN_ADDRESS (fp) + offset);
+      SCM_FRAME_DATA_ADDRESS (fp)[1] = (SCM)(SCM_FRAME_RETURN_ADDRESS (fp) + offset);
       ENTER_HOOK ();
       APPLY_HOOK ();
       NEXT;
@@ -871,7 +870,7 @@ VM_DEFINE_INSTRUCTION (43, mv_call, "mv-call", 3, -1, 1)
   goto vm_error_wrong_type_apply;
 }
 
-VM_DEFINE_INSTRUCTION (44, apply, "apply", 1, -1, 1)
+VM_DEFINE_INSTRUCTION (48, apply, "apply", 1, -1, 1)
 {
   int len;
   SCM ls;
@@ -890,7 +889,7 @@ VM_DEFINE_INSTRUCTION (44, apply, "apply", 1, -1, 1)
   goto vm_call;
 }
 
-VM_DEFINE_INSTRUCTION (45, goto_apply, "goto/apply", 1, -1, 1)
+VM_DEFINE_INSTRUCTION (49, goto_apply, "goto/apply", 1, -1, 1)
 {
   int len;
   SCM ls;
@@ -909,7 +908,7 @@ VM_DEFINE_INSTRUCTION (45, goto_apply, "goto/apply", 1, -1, 1)
   goto vm_goto_args;
 }
 
-VM_DEFINE_INSTRUCTION (46, call_cc, "call/cc", 0, 1, 1)
+VM_DEFINE_INSTRUCTION (50, call_cc, "call/cc", 0, 1, 1)
 {
   int first;
   SCM proc, cont;
@@ -943,7 +942,7 @@ VM_DEFINE_INSTRUCTION (46, call_cc, "call/cc", 0, 1, 1)
     }
 }
 
-VM_DEFINE_INSTRUCTION (47, goto_cc, "goto/cc", 0, 1, 1)
+VM_DEFINE_INSTRUCTION (51, goto_cc, "goto/cc", 0, 1, 1)
 {
   int first;
   SCM proc, cont;
@@ -975,7 +974,7 @@ VM_DEFINE_INSTRUCTION (47, goto_cc, "goto/cc", 0, 1, 1)
     }
 }
 
-VM_DEFINE_INSTRUCTION (48, return, "return", 0, 1, 1)
+VM_DEFINE_INSTRUCTION (52, return, "return", 0, 1, 1)
 {
  vm_return:
   EXIT_HOOK ();
@@ -988,12 +987,12 @@ VM_DEFINE_INSTRUCTION (48, return, "return", 0, 1, 1)
 
     POP (ret);
     ASSERT (sp == stack_base);
-    ASSERT (stack_base == data + 3);
+    ASSERT (stack_base == data + 2);
 
     /* Restore registers */
     sp = SCM_FRAME_LOWER_ADDRESS (fp);
-    ip = SCM_FRAME_BYTE_CAST (data[3]);
-    fp = SCM_FRAME_STACK_CAST (data[1]);
+    ip = SCM_FRAME_BYTE_CAST (data[2]);
+    fp = SCM_FRAME_STACK_CAST (data[0]);
     {
 #ifdef VM_ENABLE_STACK_NULLING
       int nullcount = stack_base - sp;
@@ -1009,12 +1008,11 @@ VM_DEFINE_INSTRUCTION (48, return, "return", 0, 1, 1)
   /* Restore the last program */
   program = SCM_FRAME_PROGRAM (fp);
   CACHE_PROGRAM ();
-  CACHE_EXTERNAL ();
   CHECK_IP ();
   NEXT;
 }
 
-VM_DEFINE_INSTRUCTION (49, return_values, "return/values", 1, -1, -1)
+VM_DEFINE_INSTRUCTION (53, return_values, "return/values", 1, -1, -1)
 {
   /* nvalues declared at top level, because for some reason gcc seems to think
      that perhaps it might be used without declaration. Fooey to that, I say. */
@@ -1026,16 +1024,16 @@ VM_DEFINE_INSTRUCTION (49, return_values, "return/values", 1, -1, -1)
   RETURN_HOOK ();
 
   data = SCM_FRAME_DATA_ADDRESS (fp);
-  ASSERT (stack_base == data + 3);
+  ASSERT (stack_base == data + 2);
 
-  /* data[2] is the mv return address */
-  if (nvalues != 1 && data[2]) 
+  /* data[1] is the mv return address */
+  if (nvalues != 1 && data[1]) 
     {
       int i;
       /* Restore registers */
       sp = SCM_FRAME_LOWER_ADDRESS (fp) - 1;
-      ip = SCM_FRAME_BYTE_CAST (data[2]); /* multiple value ra */
-      fp = SCM_FRAME_STACK_CAST (data[1]);
+      ip = SCM_FRAME_BYTE_CAST (data[1]); /* multiple value ra */
+      fp = SCM_FRAME_STACK_CAST (data[0]);
         
       /* Push return values, and the number of values */
       for (i = 0; i < nvalues; i++)
@@ -1054,8 +1052,8 @@ VM_DEFINE_INSTRUCTION (49, return_values, "return/values", 1, -1, -1)
          continuation.) */
       /* Restore registers */
       sp = SCM_FRAME_LOWER_ADDRESS (fp) - 1;
-      ip = SCM_FRAME_BYTE_CAST (data[3]); /* single value ra */
-      fp = SCM_FRAME_STACK_CAST (data[1]);
+      ip = SCM_FRAME_BYTE_CAST (data[2]); /* single value ra */
+      fp = SCM_FRAME_STACK_CAST (data[0]);
         
       /* Push first value */
       *++sp = stack_base[1];
@@ -1070,12 +1068,11 @@ VM_DEFINE_INSTRUCTION (49, return_values, "return/values", 1, -1, -1)
   /* Restore the last program */
   program = SCM_FRAME_PROGRAM (fp);
   CACHE_PROGRAM ();
-  CACHE_EXTERNAL ();
   CHECK_IP ();
   NEXT;
 }
 
-VM_DEFINE_INSTRUCTION (50, return_values_star, "return/values*", 1, -1, -1)
+VM_DEFINE_INSTRUCTION (54, return_values_star, "return/values*", 1, -1, -1)
 {
   SCM l;
 
@@ -1098,7 +1095,7 @@ VM_DEFINE_INSTRUCTION (50, return_values_star, "return/values*", 1, -1, -1)
   goto vm_return_values;
 }
 
-VM_DEFINE_INSTRUCTION (51, truncate_values, "truncate-values", 2, -1, -1)
+VM_DEFINE_INSTRUCTION (55, truncate_values, "truncate-values", 2, -1, -1)
 {
   SCM x;
   int nbinds, rest;
@@ -1121,6 +1118,100 @@ VM_DEFINE_INSTRUCTION (51, truncate_values, "truncate-values", 2, -1, -1)
   NEXT;
 }
 
+VM_DEFINE_INSTRUCTION (56, box, "box", 1, 1, 0)
+{
+  SCM val;
+  POP (val);
+  SYNC_BEFORE_GC ();
+  LOCAL_SET (FETCH (), scm_cell (scm_tc7_variable, SCM_UNPACK (val)));
+  NEXT;
+}
+
+/* for letrec:
+   (let ((a *undef*) (b *undef*) ...)
+     (set! a (lambda () (b ...)))
+     ...)
+ */
+VM_DEFINE_INSTRUCTION (57, empty_box, "empty-box", 1, 0, 0)
+{
+  SYNC_BEFORE_GC ();
+  LOCAL_SET (FETCH (),
+             scm_cell (scm_tc7_variable, SCM_UNPACK (SCM_UNDEFINED)));
+  NEXT;
+}
+
+VM_DEFINE_INSTRUCTION (58, local_boxed_ref, "local-boxed-ref", 1, 0, 1)
+{
+  SCM v = LOCAL_REF (FETCH ());
+  ASSERT_BOUND_VARIABLE (v);
+  PUSH (VARIABLE_REF (v));
+  NEXT;
+}
+
+VM_DEFINE_INSTRUCTION (59, local_boxed_set, "local-boxed-set", 1, 1, 0)
+{
+  SCM v, val;
+  v = LOCAL_REF (FETCH ());
+  POP (val);
+  ASSERT_VARIABLE (v);
+  VARIABLE_SET (v, val);
+  NEXT;
+}
+
+VM_DEFINE_INSTRUCTION (60, free_ref, "free-ref", 1, 0, 1)
+{
+  scm_t_uint8 idx = FETCH ();
+  
+  CHECK_FREE_VARIABLE (idx);
+  PUSH (FREE_VARIABLE_REF (idx));
+  NEXT;
+}
+
+/* no free-set -- if a var is assigned, it should be in a box */
+
+VM_DEFINE_INSTRUCTION (61, free_boxed_ref, "free-boxed-ref", 1, 0, 1)
+{
+  SCM v;
+  scm_t_uint8 idx = FETCH ();
+  CHECK_FREE_VARIABLE (idx);
+  v = FREE_VARIABLE_REF (idx);
+  ASSERT_BOUND_VARIABLE (v);
+  PUSH (VARIABLE_REF (v));
+  NEXT;
+}
+
+VM_DEFINE_INSTRUCTION (62, free_boxed_set, "free-boxed-set", 1, 1, 0)
+{
+  SCM v, val;
+  scm_t_uint8 idx = FETCH ();
+  POP (val);
+  CHECK_FREE_VARIABLE (idx);
+  v = FREE_VARIABLE_REF (idx);
+  ASSERT_BOUND_VARIABLE (v);
+  VARIABLE_SET (v, val);
+  NEXT;
+}
+
+VM_DEFINE_INSTRUCTION (63, make_closure, "make-closure", 0, 2, 1)
+{
+  SCM vect;
+  POP (vect);
+  SYNC_BEFORE_GC ();
+  /* fixme underflow */
+  SCM_NEWSMOB3 (*sp, scm_tc16_program, SCM_PROGRAM_OBJCODE (*sp),
+                SCM_PROGRAM_OBJTABLE (*sp), vect);
+  NEXT;
+}
+
+VM_DEFINE_INSTRUCTION (64, make_variable, "make-variable", 0, 0, 1)
+{
+  SYNC_BEFORE_GC ();
+  /* fixme underflow */
+  PUSH (scm_cell (scm_tc7_variable, SCM_UNPACK (SCM_UNDEFINED)));
+  NEXT;
+}
+
+
 /*
 (defun renumber-ops ()
   "start from top of buffer and renumber 'VM_DEFINE_FOO (\n' sequences"