add parsers and unparser for ghil; ,language ghil works now
[bpt/guile.git] / module / system / il / ghil.scm
dissimilarity index 72%
index 0a65f83..24368f4 100644 (file)
-;;; Guile High Intermediate Language
-
-;; Copyright (C) 2001 Free Software Foundation, Inc.
-
-;; This program is free software; you can redistribute it and/or modify
-;; it under the terms of the GNU General Public License as published by
-;; the Free Software Foundation; either version 2, or (at your option)
-;; any later version.
-;; 
-;; This program 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 General Public License for more details.
-;; 
-;; You should have received a copy of the GNU General Public License
-;; along with this program; see the file COPYING.  If not, write to
-;; the Free Software Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330,
-;; Boston, MA 02111-1307, USA.
-
-;;; Code:
-
-(define-module (system il ghil)
-  :use-syntax (system base syntax)
-  :use-module (ice-9 regex)
-  :export
-  (<ghil-void> make-ghil-void ghil-void?
-   ghil-void-env ghil-void-loc
-
-   <ghil-quote> make-ghil-quote ghil-quote?
-   ghil-quote-env ghil-quote-loc ghil-quote-obj
-
-   <ghil-quasiquote> make-ghil-quasiquote ghil-quasiquote?
-   ghil-quasiquote-env ghil-quasiquote-loc ghil-quasiquote-exp
-
-   <ghil-unquote> make-ghil-unquote ghil-unquote?
-   ghil-unquote-env ghil-unquote-loc ghil-unquote-exp
-
-   <ghil-unquote-splicing> make-ghil-unquote-splicing ghil-unquote-splicing?
-   ghil-unquote-env ghil-unquote-loc ghil-unquote-exp
-
-   <ghil-ref> make-ghil-ref ghil-ref?
-   ghil-ref-env ghil-ref-loc ghil-ref-var
-
-   <ghil-set> make-ghil-set ghil-set?
-   ghil-set-env ghil-set-loc ghil-set-var ghil-set-val
-
-   <ghil-define> make-ghil-define ghil-define?
-   ghil-define-env ghil-define-loc ghil-define-var ghil-define-val
-
-   <ghil-if> make-ghil-if ghil-if?
-   ghil-if-env ghil-if-loc ghil-if-test ghil-if-then ghil-if-else
-
-   <ghil-and> make-ghil-and ghil-and?
-   ghil-and-env ghil-and-loc ghil-and-exps
-
-   <ghil-or> make-ghil-or ghil-or?
-   ghil-or-env ghil-or-loc ghil-or-exps
-
-   <ghil-begin> make-ghil-begin ghil-begin?
-   ghil-begin-env ghil-begin-loc ghil-begin-exps
-
-   <ghil-bind> make-ghil-bind ghil-bind?
-   ghil-bind-env ghil-bind-loc ghil-bind-vars ghil-bind-vals ghil-bind-body
-
-   <ghil-lambda> make-ghil-lambda ghil-lambda?
-   ghil-lambda-env ghil-lambda-loc ghil-lambda-vars ghil-lambda-rest ghil-lambda-body
-
-   <ghil-inline> make-ghil-inline ghil-inline?
-   ghil-inline-env ghil-inline-loc ghil-inline-inline ghil-inline-args
-
-   <ghil-call> make-ghil-call ghil-call?
-   ghil-call-env ghil-call-loc ghil-call-proc ghil-call-args
-
-   <ghil-var> make-ghil-var ghil-var?
-   ghil-var-env ghil-var-name ghil-var-kind ghil-var-type ghil-var-value
-   ghil-var-index
-
-   <ghil-mod> make-ghil-mod ghil-mod?
-   ghil-mod-module ghil-mod-table ghil-mod-imports
-
-   <ghil-env> make-ghil-env ghil-env?
-   ghil-env-mod ghil-env-parent ghil-env-table ghil-env-variables
-
-   ghil-primitive-macro? ghil-env-add! ghil-lookup ghil-define
-   ghil-env-toplevel?
-   call-with-ghil-environment call-with-ghil-bindings))
-
-\f
-;;;
-;;; Parse tree
-;;;
-
-(define-type <ghil>
-  (|
-   ;; Objects
-   (<ghil-void> env loc)
-   (<ghil-quote> env loc obj)
-   (<ghil-quasiquote> env loc exp)
-   (<ghil-unquote> env loc exp)
-   (<ghil-unquote-splicing> env loc exp)
-   ;; Variables
-   (<ghil-ref> env loc var)
-   (<ghil-set> env loc var val)
-   (<ghil-define> env loc var val)
-   ;; Controls
-   (<ghil-if> env loc test then else)
-   (<ghil-and> env loc exps)
-   (<ghil-or> env loc exps)
-   (<ghil-begin> env loc exps)
-   (<ghil-bind> env loc vars vals body)
-   (<ghil-lambda> env loc vars rest body)
-   (<ghil-call> env loc proc args)
-   (<ghil-inline> env loc inline args)))
-
-\f
-;;;
-;;; Procedures
-;;;
-
-(define *core-primitives*
-  '(@void @quote @define @set! @if @begin @let @letrec @lambda))
-
-(define *macro-module* (resolve-module '(system il macros)))
-
-(define (ghil-primitive-macro? x)
-  (and (module-defined? *macro-module* x)
-       (procedure? (module-ref *macro-module* x))))
-
-(define (ghil-macro-expander x)
-  (module-ref *macro-module* x))
-
-(define (ghil-primitive? x)
-  (or (memq x *core-primitives*)
-      (ghil-primitive-macro? x)))
-
-\f
-;;;
-;;; Variables
-;;;
-
-(define-record (<ghil-var> env name kind (type #f) (value #f) (index #f)))
-
-\f
-;;;
-;;; Modules
-;;;
-
-(define-record (<ghil-mod> module (table '()) (imports '())))
-
-\f
-;;;
-;;; Environments
-;;;
-
-(define-record (<ghil-env> mod parent (table '()) (variables '())))
-
-(define %make-ghil-env make-ghil-env)
-(define (make-ghil-env e)
-  (record-case e
-    ((<ghil-mod>) (%make-ghil-env :mod e :parent e))
-    ((<ghil-env> mod) (%make-ghil-env :mod mod :parent e))))
-
-(define (ghil-env-toplevel? e)
-  (eq? (ghil-env-mod e) (ghil-env-parent e)))
-
-(define (ghil-env-ref env sym)
-  (assq-ref (ghil-env-table env) sym))
-
-(define-macro (push! item loc)
-  `(set! ,loc (cons ,item ,loc)))
-(define-macro (apush! k v loc)
-  `(set! ,loc (acons ,k ,v ,loc)))
-(define-macro (apopq! k loc)
-  `(set! ,loc (assq-remove! ,loc ,k)))
-
-(define (ghil-env-add! env var)
-  (apush! (ghil-var-name var) var (ghil-env-table env))
-  (push! var (ghil-env-variables env)))
-
-(define (ghil-env-remove! env var)
-  (apopq! (ghil-var-name var) (ghil-env-table env)))
-
-\f
-;;;
-;;; Public interface
-;;;
-
-(define (module-lookup module sym)
-  (let ((iface (module-import-interface module sym)))
-    (and iface
-         (make-ghil-env (make-ghil-mod iface)))))
-
-(define (fix-ghil-mod! mod for-sym)
-  ;;; So, these warnings happen for all instances of define-module.
-  ;;; Rather than fixing the problem, I'm going to suppress the common
-  ;;; warnings.
-  (if (not (eq? for-sym 'process-define-module))
-      (warn "during lookup of" for-sym ":"
-            (ghil-mod-module mod) "!= current" (current-module)))
-  (if (not (null? (ghil-mod-table mod)))
-      (warn "throwing away old variable table"
-            (ghil-mod-module) (ghil-mod-table mod)))
-  (set! (ghil-mod-module mod) (current-module))
-  (set! (ghil-mod-table mod) '())
-  (set! (ghil-mod-imports mod) '()))
-
-;; looking up a var has side effects?
-(define (ghil-lookup env sym)
-  (or (ghil-env-ref env sym)
-      (let loop ((e (ghil-env-parent env)))
-        (record-case e
-          ((<ghil-mod> module table imports)
-           (cond ((not (eq? module (current-module)))
-                  ;; FIXME: the primitive-eval in eval-case and/or macro
-                  ;; expansion can have side effects on the compilation
-                  ;; environment, for example changing the current
-                  ;; module. We probably need to add a special case in
-                  ;; compilation to handle define-module.
-                  (fix-ghil-mod! e sym)
-                  (loop e))
-                 ((assq-ref table sym)) ;; when does this hit?
-                 ((module-lookup module sym)
-                  => (lambda (found-env)
-                       (make-ghil-var found-env sym 'module)))
-                 (else
-                  ;; a free variable that we have not resolved
-                  (if (not (module-locally-bound? module sym))
-                      ;; For the benefit of repl compilation, that
-                      ;; doesn't compile modules all-at-once, don't warn
-                      ;; if we find the symbol locally.
-                      (warn "unresolved variable during compilation:" sym))
-                  (make-ghil-var #f sym 'module))))
-          ((<ghil-env> mod parent table variables)
-           (let ((found (assq-ref table sym)))
-             (if found
-                 (begin (set! (ghil-var-kind found) 'external) found)
-                 (loop parent))))))))
-
-(define (ghil-define mod sym)
-  (if (not (eq? (ghil-mod-module mod) (current-module)))
-      (fix-ghil-mod! mod sym))
-  (or (assq-ref (ghil-mod-table mod) sym)
-      (let ((var (make-ghil-var (make-ghil-env mod) sym 'module)))
-        (apush! sym var (ghil-mod-table mod))
-        var)))
-          
-(define (call-with-ghil-environment e syms func)
-  (let* ((e (make-ghil-env e))
-        (vars (map (lambda (s)
-                     (let ((v (make-ghil-var e s 'argument)))
-                       (ghil-env-add! e v) v))
-                   syms)))
-    (func e vars)))
-
-(define (call-with-ghil-bindings e syms func)
-  (let* ((vars (map (lambda (s)
-                     (let ((v (make-ghil-var e s 'local)))
-                       (ghil-env-add! e v) v))
-                   syms))
-        (ret (func vars)))
-    (for-each (lambda (v) (ghil-env-remove! e v)) vars)
-    ret))
-
-\f
-;;;
-;;; Parser
-;;;
-
-;;; (define-public (parse-ghil x e)
-;;;   (parse `(@lambda () ,x) (make-ghil-mod e)))
-;;; 
-;;; (define (parse x e)
-;;;   (cond ((pair? x) (parse-pair x e))
-;;;    ((symbol? x)
-;;;     (let ((str (symbol->string x)))
-;;;       (case (string-ref str 0)
-;;;         ((#\@) (error "Invalid use of IL primitive" x))
-;;;         ((#\:) (let ((sym (string->symbol (substring str 1))))
-;;;                  (<ghil-quote> (symbol->keyword sym))))
-;;;         (else (<ghil-ref> e (ghil-lookup e x))))))
-;;;    (else (<ghil-quote> x))))
-;;; 
-;;; (define (map-parse x e)
-;;;   (map (lambda (x) (parse x e)) x))
-;;; 
-;;; (define (parse-pair x e)
-;;;   (let ((head (car x)) (tail (cdr x)))
-;;;     (if (and (symbol? head) (eq? (string-ref (symbol->string head) 0) #\@))
-;;;    (if (ghil-primitive-macro? head)
-;;;        (parse (apply (ghil-macro-expander head) tail) e)
-;;;        (parse-primitive head tail e))
-;;;    (<ghil-call> e (parse head e) (map-parse tail e)))))
-;;; 
-;;; (define (parse-primitive prim args e)
-;;;   (case prim
-;;;     ;; (@ IDENTIFIER)
-;;;     ((@)
-;;;      (match args
-;;;        (()
-;;;    (<ghil-ref> e (make-ghil-var '@ '@ 'module)))
-;;;        ((identifier)
-;;;    (receive (module name) (identifier-split identifier)
-;;;      (<ghil-ref> e (make-ghil-var module name 'module))))))
-;;; 
-;;;     ;; (@@ OP ARGS...)
-;;;     ((@@)
-;;;      (match args
-;;;        ((op . args)
-;;;    (<ghil-inline> op (map-parse args e)))))
-;;; 
-;;;     ;; (@void)
-;;;     ((@void)
-;;;      (match args
-;;;        (() (<ghil-void>))))
-;;; 
-;;;     ;; (@quote OBJ)
-;;;     ((@quote)
-;;;      (match args
-;;;        ((obj)
-;;;    (<ghil-quote> obj))))
-;;; 
-;;;     ;; (@define NAME VAL)
-;;;     ((@define)
-;;;      (match args
-;;;        ((name val)
-;;;    (let ((v (ghil-lookup e name)))
-;;;      (<ghil-set> e v (parse val e))))))
-;;; 
-;;;     ;; (@set! NAME VAL)
-;;;     ((@set!)
-;;;      (match args
-;;;        ((name val)
-;;;    (let ((v (ghil-lookup e name)))
-;;;      (<ghil-set> e v (parse val e))))))
-;;; 
-;;;     ;; (@if TEST THEN [ELSE])
-;;;     ((@if)
-;;;      (match args
-;;;        ((test then)
-;;;    (<ghil-if> (parse test e) (parse then e) (<ghil-void>)))
-;;;        ((test then else)
-;;;    (<ghil-if> (parse test e) (parse then e) (parse else e)))))
-;;; 
-;;;     ;; (@begin BODY...)
-;;;     ((@begin)
-;;;      (parse-body args e))
-;;; 
-;;;     ;; (@let ((SYM INIT)...) BODY...)
-;;;     ((@let)
-;;;      (match args
-;;;        ((((sym init) ...) body ...)
-;;;    (let* ((vals (map-parse init e))
-;;;           (vars (map (lambda (s)
-;;;                        (let ((v (make-ghil-var e s 'local)))
-;;;                          (ghil-env-add! e v) v))
-;;;                      sym))
-;;;           (body (parse-body body e)))
-;;;      (for-each (lambda (v) (ghil-env-remove! e v)) vars)
-;;;      (<ghil-bind> e vars vals body)))))
-;;; 
-;;;     ;; (@letrec ((SYM INIT)...) BODY...)
-;;;     ((@letrec)
-;;;      (match args
-;;;        ((((sym init) ...) body ...)
-;;;    (let* ((vars (map (lambda (s)
-;;;                        (let ((v (make-ghil-var e s 'local)))
-;;;                          (ghil-env-add! e v) v))
-;;;                      sym))
-;;;           (vals (map-parse init e))
-;;;           (body (parse-body body e)))
-;;;      (for-each (lambda (v) (ghil-env-remove! e v)) vars)
-;;;      (<ghil-bind> e vars vals body)))))
-;;; 
-;;;     ;; (@lambda FORMALS BODY...)
-;;;     ((@lambda)
-;;;      (match args
-;;;        ((formals . body)
-;;;    (receive (syms rest) (parse-formals formals)
-;;;      (let* ((e (make-ghil-env e))
-;;;             (vars (map (lambda (s)
-;;;                          (let ((v (make-ghil-var e s 'argument)))
-;;;                            (ghil-env-add! e v) v))
-;;;                        syms)))
-;;;        (<ghil-lambda> e vars rest (parse-body body e)))))))
-;;; 
-;;;     ;; (@eval-case CLAUSE...)
-;;;     ((@eval-case)
-;;;      (let loop ((clauses args))
-;;;        (cond ((null? clauses) (<ghil-void>))
-;;;         ((or (eq? (caar clauses) '@else)
-;;;              (and (memq 'load-toplevel (caar clauses))
-;;;                   (ghil-env-toplevel? e)))
-;;;          (parse-body (cdar clauses) e))
-;;;         (else
-;;;          (loop (cdr clauses))))))
-;;; 
-;;;     (else (error "Unknown primitive:" prim))))
-;;; 
-;;; (define (parse-body x e)
-;;;   (<ghil-begin> (map-parse x e)))
-;;; 
-;;; (define (parse-formals formals)
-;;;   (cond
-;;;    ;; (@lambda x ...)
-;;;    ((symbol? formals) (values (list formals) #t))
-;;;    ;; (@lambda (x y z) ...)
-;;;    ((list? formals) (values formals #f))
-;;;    ;; (@lambda (x y . z) ...)
-;;;    ((pair? formals)
-;;;     (let loop ((l formals) (v '()))
-;;;       (if (pair? l)
-;;;      (loop (cdr l) (cons (car l) v))
-;;;      (values (reverse! (cons l v)) #t))))
-;;;    (else (error "Invalid formals:" formals))))
-;;; 
-;;; (define (identifier-split identifier)
-;;;   (let ((m (string-match "::([^:]*)$" (symbol->string identifier))))
-;;;     (if m
-;;;    (values (string->symbol (match:prefix m))
-;;;            (string->symbol (match:substring m 1)))
-;;;    (values #f identifier))))
+;;; Guile High Intermediate Language
+
+;; Copyright (C) 2001 Free Software Foundation, Inc.
+
+;; This program is free software; you can redistribute it and/or modify
+;; it under the terms of the GNU General Public License as published by
+;; the Free Software Foundation; either version 2, or (at your option)
+;; any later version.
+;; 
+;; This program 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 General Public License for more details.
+;; 
+;; You should have received a copy of the GNU General Public License
+;; along with this program; see the file COPYING.  If not, write to
+;; the Free Software Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330,
+;; Boston, MA 02111-1307, USA.
+
+;;; Code:
+
+(define-module (system il ghil)
+  #:use-module (system base syntax)
+  #:use-module (system base pmatch)
+  #:use-module (ice-9 regex)
+  #:export
+  (<ghil-void> make-ghil-void ghil-void?
+   ghil-void-env ghil-void-loc
+
+   <ghil-quote> make-ghil-quote ghil-quote?
+   ghil-quote-env ghil-quote-loc ghil-quote-obj
+
+   <ghil-quasiquote> make-ghil-quasiquote ghil-quasiquote?
+   ghil-quasiquote-env ghil-quasiquote-loc ghil-quasiquote-exp
+
+   <ghil-unquote> make-ghil-unquote ghil-unquote?
+   ghil-unquote-env ghil-unquote-loc ghil-unquote-exp
+
+   <ghil-unquote-splicing> make-ghil-unquote-splicing ghil-unquote-splicing?
+   ghil-unquote-env ghil-unquote-loc ghil-unquote-exp
+
+   <ghil-ref> make-ghil-ref ghil-ref?
+   ghil-ref-env ghil-ref-loc ghil-ref-var
+
+   <ghil-set> make-ghil-set ghil-set?
+   ghil-set-env ghil-set-loc ghil-set-var ghil-set-val
+
+   <ghil-define> make-ghil-define ghil-define?
+   ghil-define-env ghil-define-loc ghil-define-var ghil-define-val
+
+   <ghil-if> make-ghil-if ghil-if?
+   ghil-if-env ghil-if-loc ghil-if-test ghil-if-then ghil-if-else
+
+   <ghil-and> make-ghil-and ghil-and?
+   ghil-and-env ghil-and-loc ghil-and-exps
+
+   <ghil-or> make-ghil-or ghil-or?
+   ghil-or-env ghil-or-loc ghil-or-exps
+
+   <ghil-begin> make-ghil-begin ghil-begin?
+   ghil-begin-env ghil-begin-loc ghil-begin-exps
+
+   <ghil-bind> make-ghil-bind ghil-bind?
+   ghil-bind-env ghil-bind-loc ghil-bind-vars ghil-bind-vals ghil-bind-body
+
+   <ghil-mv-bind> make-ghil-mv-bind ghil-mv-bind?
+   ghil-mv-bind-env ghil-mv-bind-loc ghil-mv-bind-producer ghil-mv-bind-vars ghil-mv-bind-rest ghil-mv-bind-body
+
+   <ghil-lambda> make-ghil-lambda ghil-lambda?
+   ghil-lambda-env ghil-lambda-loc ghil-lambda-vars ghil-lambda-rest
+   ghil-lambda-meta ghil-lambda-body
+
+   <ghil-inline> make-ghil-inline ghil-inline?
+   ghil-inline-env ghil-inline-loc ghil-inline-inline ghil-inline-args
+
+   <ghil-call> make-ghil-call ghil-call?
+   ghil-call-env ghil-call-loc ghil-call-proc ghil-call-args
+
+   <ghil-mv-call> make-ghil-mv-call ghil-mv-call?
+   ghil-mv-call-env ghil-mv-call-loc ghil-mv-call-producer ghil-mv-call-consumer
+
+   <ghil-values> make-ghil-values ghil-values?
+   ghil-values-env ghil-values-loc ghil-values-values
+
+   <ghil-values*> make-ghil-values* ghil-values*?
+   ghil-values*-env ghil-values*-loc ghil-values*-values
+
+   <ghil-var> make-ghil-var ghil-var?
+   ghil-var-env ghil-var-name ghil-var-kind ghil-var-index
+
+   <ghil-toplevel-env> make-ghil-toplevel-env ghil-toplevel-env?
+   ghil-toplevel-env-table
+
+   <ghil-env> make-ghil-env ghil-env?
+   ghil-env-parent ghil-env-table ghil-env-variables
+
+   <ghil-reified-env> make-ghil-reified-env ghil-reified-env?
+   ghil-reified-env-env ghil-reified-env-loc
+
+   ghil-env-add!
+   ghil-env-reify ghil-env-dereify
+   ghil-var-is-bound? ghil-var-for-ref! ghil-var-for-set! ghil-var-define!
+   ghil-var-at-module!
+   call-with-ghil-environment call-with-ghil-bindings
+
+   parse-ghil unparse-ghil))
+
+\f
+;;;
+;;; Parse tree
+;;;
+
+(define (print-ghil x port)
+  (format port "#<ghil ~s>" (unparse-ghil x)))
+
+(define-type (<ghil> #:printer print-ghil)
+  ;; Objects
+  (<ghil-void> env loc)
+  (<ghil-quote> env loc obj)
+  (<ghil-quasiquote> env loc exp)
+  (<ghil-unquote> env loc exp)
+  (<ghil-unquote-splicing> env loc exp)
+  ;; Variables
+  (<ghil-ref> env loc var)
+  (<ghil-set> env loc var val)
+  (<ghil-define> env loc var val)
+  ;; Controls
+  (<ghil-if> env loc test then else)
+  (<ghil-and> env loc exps)
+  (<ghil-or> env loc exps)
+  (<ghil-begin> env loc exps)
+  (<ghil-bind> env loc vars vals body)
+  (<ghil-mv-bind> env loc producer vars rest body)
+  (<ghil-lambda> env loc vars rest meta body)
+  (<ghil-call> env loc proc args)
+  (<ghil-mv-call> env loc producer consumer)
+  (<ghil-inline> env loc inline args)
+  (<ghil-values> env loc values)
+  (<ghil-values*> env loc values)
+  (<ghil-reified-env> env loc))
+
+
+\f
+;;;
+;;; Variables
+;;;
+
+(define-record (<ghil-var> env name kind (index #f)))
+
+\f
+;;;
+;;; Modules
+;;;
+
+\f
+;;;
+;;; Environments
+;;;
+
+(define-record (<ghil-env> parent (table '()) (variables '())))
+(define-record (<ghil-toplevel-env> (table '())))
+
+(define (ghil-env-ref env sym)
+  (assq-ref (ghil-env-table env) sym))
+
+(define-macro (push! item loc)
+  `(set! ,loc (cons ,item ,loc)))
+(define-macro (apush! k v loc)
+  `(set! ,loc (acons ,k ,v ,loc)))
+(define-macro (apopq! k loc)
+  `(set! ,loc (assq-remove! ,loc ,k)))
+
+(define (ghil-env-add! env var)
+  (apush! (ghil-var-name var) var (ghil-env-table env))
+  (push! var (ghil-env-variables env)))
+
+(define (ghil-env-remove! env var)
+  (apopq! (ghil-var-name var) (ghil-env-table env)))
+
+(define (force-heap-allocation! var)
+  (set! (ghil-var-kind var) 'external))
+  
+
+\f
+;;;
+;;; Public interface
+;;;
+
+;; The following four functions used to be one, in ghil-lookup. Now they
+;; are four, to reflect the different intents. A bit of duplication, but
+;; that's OK. The common current is to find out where a variable will be
+;; stored at runtime.
+;;
+;; These functions first search the lexical environments. If the
+;; variable is not in the innermost environment, make sure the variable
+;; is marked as being "external" so that it goes on the heap. If the
+;; variable is being modified (via a set!), also make sure it's on the
+;; heap, so that other continuations see the changes to the var.
+;;
+;; If the variable is not found lexically, it is a toplevel variable,
+;; which will be looked up at runtime with respect to the module that
+;; was current when the lambda was bound, at runtime. The variable will
+;; be resolved when it is first used.
+(define (ghil-var-is-bound? env sym)
+  (let loop ((e env))
+    (record-case e
+      ((<ghil-toplevel-env> table)
+       (let ((key (cons (module-name (current-module)) sym)))
+         (assoc-ref table key)))
+      ((<ghil-env> parent table variables)
+       (and (not (assq-ref table sym))
+            (loop parent))))))
+
+(define (ghil-var-for-ref! env sym)
+  (let loop ((e env))
+    (record-case e
+      ((<ghil-toplevel-env> table)
+       (let ((key (cons (module-name (current-module)) sym)))
+         (or (assoc-ref table key)
+             (let ((var (make-ghil-var (car key) (cdr key) 'toplevel)))
+               (apush! key var (ghil-toplevel-env-table e))
+               var))))
+      ((<ghil-env> parent table variables)
+       (cond
+        ((assq-ref table sym)
+         => (lambda (var)
+              (or (eq? e env)
+                  (force-heap-allocation! var))
+              var))
+        (else
+         (loop parent)))))))
+
+(define (ghil-var-for-set! env sym)
+  (let loop ((e env))
+    (record-case e
+      ((<ghil-toplevel-env> table)
+       (let ((key (cons (module-name (current-module)) sym)))
+         (or (assoc-ref table key)
+             (let ((var (make-ghil-var (car key) (cdr key) 'toplevel)))
+               (apush! key var (ghil-toplevel-env-table e))
+               var))))
+      ((<ghil-env> parent table variables)
+       (cond
+        ((assq-ref table sym)
+         => (lambda (var)
+              (force-heap-allocation! var)
+              var))
+        (else
+         (loop parent)))))))
+
+(define (ghil-var-at-module! env modname sym interface?)
+  (let loop ((e env))
+    (record-case e
+      ((<ghil-toplevel-env> table)
+       (let ((key (list modname sym interface?)))
+         (or (assoc-ref table key)
+             (let ((var (make-ghil-var modname sym
+                                       (if interface? 'public 'private))))
+               (apush! key var (ghil-toplevel-env-table e))
+               var))))
+      ((<ghil-env> parent table variables)
+       (loop parent)))))
+
+(define (ghil-var-define! toplevel sym)
+  (let ((key (cons (module-name (current-module)) sym)))
+    (or (assoc-ref (ghil-toplevel-env-table toplevel) key)
+        (let ((var (make-ghil-var (car key) (cdr key) 'toplevel)))
+          (apush! key var (ghil-toplevel-env-table toplevel))
+          var))))
+          
+(define (call-with-ghil-environment e syms func)
+  (let* ((e (make-ghil-env e))
+         (vars (map (lambda (s)
+                      (let ((v (make-ghil-var e s 'argument)))
+                        (ghil-env-add! e v) v))
+                    syms)))
+    (func e vars)))
+
+(define (call-with-ghil-bindings e syms func)
+  (let* ((vars (map (lambda (s)
+                     (let ((v (make-ghil-var e s 'local)))
+                       (ghil-env-add! e v) v))
+                   syms))
+        (ret (func vars)))
+    (for-each (lambda (v) (ghil-env-remove! e v)) vars)
+    ret))
+
+(define (ghil-env-reify env)
+  (let loop ((e env) (out '()))
+    (record-case e
+      ((<ghil-toplevel-env> table)
+       (map (lambda (v)
+              (cons (ghil-var-name v)
+                    (or (ghil-var-index v)
+                        (error "reify called before indices finalized"))))
+            out))
+      ((<ghil-env> parent table variables)
+       (loop parent
+             (append out
+                     (filter (lambda (v) (eq? (ghil-var-kind v) 'external))
+                             variables)))))))
+
+(define (ghil-env-dereify name-index-alist)
+  (let* ((e (make-ghil-env (make-ghil-toplevel-env)))
+         (vars (map (lambda (pair)
+                      (make-ghil-var e (car pair) 'external (cdr pair)))
+                    name-index-alist)))
+    (set! (ghil-env-table e)
+          (map (lambda (v) (cons (ghil-var-name v) v)) vars))
+    (set! (ghil-env-variables e) vars)
+    e))
+
+\f
+;;;
+;;; Parser
+;;;
+
+(define (location x)
+  (and (pair? x)
+       (let ((props (source-properties x)))
+        (and (not (null? props))
+             (vector (assq-ref props 'line)
+                      (assq-ref props 'column)
+                      (assq-ref props 'filename))))))
+
+(define (parse-quasiquote e x level)
+  (cond ((not (pair? x)) x)
+       ((memq (car x) '(unquote unquote-splicing))
+        (let ((l (location x)))
+          (pmatch (cdr x)
+            ((,obj)
+              (cond
+               ((zero? level) 
+                (if (eq? (car x) 'unquote)
+                    (make-ghil-unquote e l (parse-ghil e obj))
+                    (make-ghil-unquote-splicing e l (parse-ghil e obj))))
+               (else
+                (list (car x) (parse-quasiquote e obj (1- level))))))
+            (else (syntax-error l (format #f "bad ~A" (car x)) x)))))
+        ((eq? (car x) 'quasiquote)
+        (let ((l (location x)))
+          (pmatch (cdr x)
+            ((,obj) (list 'quasiquote (parse-quasiquote e obj (1+ level))))
+             (else (syntax-error l (format #f "bad ~A" (car x)) x)))))
+       (else (cons (parse-quasiquote e (car x) level)
+                   (parse-quasiquote e (cdr x) level)))))
+
+(define (parse-ghil env exp)
+  (let ((loc (location exp))
+        (retrans (lambda (x) (parse-ghil env x))))
+    (pmatch exp
+     (,exp (guard (symbol? exp))
+           (make-ghil-ref env #f (ghil-var-for-ref! env exp)))
+
+     (,exp (guard (not (pair? exp)))
+           (make-ghil-quote #:env env #:loc #f #:obj exp))
+
+     (('quote ,exp) (make-ghil-quote #:env env #:loc loc #:obj exp))
+
+     ((void) (make-ghil-void env loc))
+
+     ((lambda ,syms ,rest ,meta . ,body)
+      (call-with-ghil-environment env syms
+        (lambda (env vars)
+          (make-ghil-lambda env loc vars rest meta
+                            (parse-ghil env `(begin ,@body))))))
+
+     ((begin . ,body)
+      (make-ghil-begin env loc (map retrans body)))
+
+     ((bind ,syms ,exprs . ,body)
+      (let ((vals (map retrans exprs)))
+        (call-with-ghil-bindings env syms
+          (lambda (vars)
+            (make-ghil-bind env loc vars vals (retrans `(begin ,@body)))))))
+
+     ((bindrec ,syms ,exprs . ,body)
+      (call-with-ghil-bindings env syms
+        (lambda (vars)
+          (let ((vals (map (lambda (exp) (parse-ghil env exp)) exprs)))
+            (make-ghil-bind env loc vars vals (retrans `(begin ,@body)))))))
+
+     ((set! ,sym ,val)
+      (make-ghil-set env loc (ghil-var-for-set! env sym) (retrans val)))
+
+     ((define ,sym ,val)
+      (make-ghil-define env loc (ghil-var-define! env sym) (retrans val)))
+
+     ((if ,test ,then ,else)
+      (make-ghil-if env loc (retrans test) (retrans then) (retrans else)))
+
+     ((and . ,exps)
+      (make-ghil-and env loc (map retrans exps)))
+
+     ((or . ,exps)
+      (make-ghil-or env loc (map retrans exps)))
+
+     ((mv-bind ,syms ,rest ,producer . ,body)
+      (call-with-ghil-bindings env syms
+        (lambda (vars)
+          (make-ghil-mv-bind env loc (retrans producer) vars rest
+                             (map retrans body)))))
+
+     ((call ,proc . ,args)
+      (make-ghil-call env loc (retrans proc) (map retrans args)))
+
+     ((mv-call ,producer . ,consumer)
+      (make-ghil-mv-call env loc (retrans producer) (retrans consumer)))
+
+     ((inline ,op . ,args)
+      (make-ghil-inline env loc op (map retrans args)))
+
+     ((values . ,values)
+      (make-ghil-values env loc (map retrans values)))
+
+     ((values* . ,values)
+      (make-ghil-values env loc (map retrans values)))
+
+     ((compile-time-environment)
+      (make-ghil-reified-env env loc))
+
+     ((quasiquote ,exp)
+      (make-ghil-quasiquote env loc #:exp (parse-quasiquote env exp 0)))
+
+     (else
+      (error "unrecognized GHIL" exp)))))
+
+(define (unparse-ghil ghil)
+  (record-case ghil
+    ((<ghil-void> env loc)
+     '(void))
+    ((<ghil-quote> env loc obj)
+     `(quote ,obj))
+    ((<ghil-quasiquote> env loc exp)
+     `(quasiquote ,(map unparse-ghil exp)))
+    ((<ghil-unquote> env loc exp)
+     `(unquote ,(unparse-ghil exp)))
+    ((<ghil-unquote-splicing> env loc exp)
+     `(unquote-splicing ,(unparse-ghil exp)))
+  ;; Variables
+    ((<ghil-ref> env loc var)
+     (ghil-var-name var))
+    ((<ghil-set> env loc var val)
+     `(set! ,(ghil-var-name var) ,(unparse-ghil val)))
+    ((<ghil-define> env loc var val)
+     `(define ,(ghil-var-name var) ,(unparse-ghil val)))
+  ;; Controls
+    ((<ghil-if> env loc test then else)
+     `(if ,(unparse-ghil test) ,(unparse-ghil then) ,(unparse-ghil else)))
+    ((<ghil-and> env loc exps)
+     `(and ,@(map unparse-ghil exps)))
+    ((<ghil-or> env loc exps)
+     `(or ,@(map unparse-ghil exps)))
+    ((<ghil-begin> env loc exps)
+     `(begin ,@(map unparse-ghil exps)))
+    ((<ghil-bind> env loc vars vals body)
+     `(bind ,(map ghil-var-name vars) ,(map unparse-ghil vals)
+            ,@(map unparse-ghil body)))
+    ((<ghil-mv-bind> env loc producer vars rest body)
+     `(mv-bind ,(map ghil-var-name vars) ,rest
+               ,(unparse-ghil producer) ,@(map unparse-ghil body)))
+    ((<ghil-lambda> env loc vars rest meta body)
+     `(lambda ,(map ghil-var-name vars) ,rest ,meta
+              ,(unparse-ghil body)))
+    ((<ghil-call> env loc proc args)
+     `(call ,(unparse-ghil proc) ,@(map unparse-ghil args)))
+    ((<ghil-mv-call> env loc producer consumer)
+     `(mv-call ,(unparse-ghil producer) ,(unparse-ghil consumer)))
+    ((<ghil-inline> env loc inline args)
+     `(inline ,inline (map unparse-ghil args)))
+    ((<ghil-values> env loc values)
+     `(values (map unparse-ghil values)))
+    ((<ghil-values*> env loc values)
+     `(values* (map unparse-ghil values)))
+    ((<ghil-reified-env> env loc)
+     `(compile-time-environment))))