api-debug.texi updates
[bpt/guile.git] / libguile / eval.c
index 664d662..8d11570 100644 (file)
@@ -1,4 +1,4 @@
-/* Copyright (C) 1995,1996,1997,1998,1999,2000,2001,2002,2003,2004,2005,2006,2007,2008,2009
+/* Copyright (C) 1995,1996,1997,1998,1999,2000,2001,2002,2003,2004,2005,2006,2007,2008,2009,2010
  * Free Software Foundation, Inc.
  * 
  * This library is free software; you can redistribute it and/or
 
 #include "libguile/__scm.h"
 
-#include <assert.h>
 #include "libguile/_scm.h"
 #include "libguile/alist.h"
 #include "libguile/async.h"
 #include "libguile/continuations.h"
+#include "libguile/control.h"
 #include "libguile/debug.h"
 #include "libguile/deprecation.h"
 #include "libguile/dynwind.h"
 #include "libguile/eq.h"
+#include "libguile/expand.h"
 #include "libguile/feature.h"
 #include "libguile/fluids.h"
 #include "libguile/goops.h"
 #include "libguile/hash.h"
 #include "libguile/hashtab.h"
-#include "libguile/lang.h"
 #include "libguile/list.h"
 #include "libguile/macros.h"
 #include "libguile/memoize.h"
 */
 
 
-#if 0
+/* Boot closures. We only see these when compiling eval.scm, because once
+   eval.scm is in the house, closures are standard VM closures.
+ */
+
+static scm_t_bits scm_tc16_boot_closure;
+#define RETURN_BOOT_CLOSURE(code, env) SCM_RETURN_NEWSMOB2 (scm_tc16_boot_closure, (code), (env))
+#define BOOT_CLOSURE_P(obj) SCM_TYP16_PREDICATE (scm_tc16_boot_closure, (obj))
+#define BOOT_CLOSURE_CODE(x) SCM_SMOB_OBJECT (x)
+#define BOOT_CLOSURE_ENV(x) SCM_SMOB_OBJECT_2 (x)
+#define BOOT_CLOSURE_BODY(x) CAR (BOOT_CLOSURE_CODE (x))
+#define BOOT_CLOSURE_NUM_REQUIRED_ARGS(x) SCM_I_INUM (CADR (BOOT_CLOSURE_CODE (x)))
+#define BOOT_CLOSURE_IS_FIXED(x) scm_is_null (CDDR (BOOT_CLOSURE_CODE (x)))
+/* NB: One may only call the following accessors if the closure is not FIXED. */
+#define BOOT_CLOSURE_HAS_REST_ARGS(x) scm_is_true (CADDR (BOOT_CLOSURE_CODE (x)))
+#define BOOT_CLOSURE_IS_REST(x) scm_is_null (CDDDR (BOOT_CLOSURE_CODE (x)))
+/* NB: One may only call the following accessors if the closure is not REST. */
+#define BOOT_CLOSURE_IS_FULL(x) (1)
+#define BOOT_CLOSURE_PARSE_FULL(fu_,body,nargs,rest,nopt,kw,inits,alt)    \
+  do { SCM fu = fu_;                                            \
+    body = CAR (fu); fu = CDR (fu);                             \
+                                                                \
+    rest = kw = alt = SCM_BOOL_F;                               \
+    inits = SCM_EOL;                                            \
+    nopt = 0;                                                   \
+                                                                \
+    nreq = SCM_I_INUM (CAR (fu)); fu = CDR (fu);                \
+    if (scm_is_pair (fu))                                       \
+      {                                                         \
+        rest = CAR (fu); fu = CDR (fu);                         \
+        if (scm_is_pair (fu))                                   \
+          {                                                     \
+            nopt = SCM_I_INUM (CAR (fu)); fu = CDR (fu);        \
+            kw = CAR (fu); fu = CDR (fu);                       \
+            inits = CAR (fu); fu = CDR (fu);                    \
+            alt = CAR (fu);                                     \
+          }                                                     \
+      }                                                         \
+  } while (0)
+static void prepare_boot_closure_env_for_apply (SCM proc, SCM args,
+                                                SCM *out_body, SCM *out_env);
+static void prepare_boot_closure_env_for_eval (SCM proc, unsigned int argc,
+                                               SCM exps, SCM *out_body,
+                                               SCM *inout_env);
+
+
 #define CAR(x)   SCM_CAR(x)
 #define CDR(x)   SCM_CDR(x)
 #define CAAR(x)  SCM_CAAR(x)
 #define CDDR(x)  SCM_CDDR(x)
 #define CADDR(x) SCM_CADDR(x)
 #define CDDDR(x) SCM_CDDDR(x)
-#else
-#define CAR(x)   scm_car(x)
-#define CDR(x)   scm_cdr(x)
-#define CAAR(x)  scm_caar(x)
-#define CADR(x)  scm_cadr(x)
-#define CDAR(x)  scm_cdar(x)
-#define CDDR(x)  scm_cddr(x)
-#define CADDR(x) scm_caddr(x)
-#define CDDDR(x) scm_cdddr(x)
-#endif
 
 
 SCM_SYMBOL (scm_unbound_variable_key, "unbound-variable");
@@ -126,22 +160,20 @@ static void error_used_before_defined (void)
              "Variable used before given a value", SCM_EOL, SCM_BOOL_F);
 }
 
-int
-scm_badargsp (SCM formals, SCM args)
+static void error_invalid_keyword (SCM proc)
 {
-  while (!scm_is_null (formals))
-    {
-      if (!scm_is_pair (formals)) 
-        return 0;
-      if (scm_is_null (args)) 
-        return 1;
-      formals = CDR (formals);
-      args = CDR (args);
-    }
-  return !scm_is_null (args) ? 1 : 0;
+  scm_error_scm (scm_from_locale_symbol ("keyword-argument-error"), proc,
+                 scm_from_locale_string ("Invalid keyword"), SCM_EOL,
+                 SCM_BOOL_F);
+}
+
+static void error_unrecognized_keyword (SCM proc)
+{
+  scm_error_scm (scm_from_locale_symbol ("keyword-argument-error"), proc,
+                 scm_from_locale_string ("Unrecognized keyword"), SCM_EOL,
+                 SCM_BOOL_F);
 }
 
-static SCM apply (SCM proc, SCM args);
 
 /* the environment:
    (VAL ... . MOD)
@@ -160,6 +192,7 @@ eval (SCM x, SCM env)
 {
   SCM mx;
   SCM proc = SCM_UNDEFINED, args = SCM_EOL;
+  unsigned int argc;
 
  loop:
   SCM_TICK;
@@ -194,7 +227,7 @@ eval (SCM x, SCM env)
       }
           
     case SCM_M_LAMBDA:
-      return scm_closure (mx, CAPTURE_ENV (env));
+      RETURN_BOOT_CLOSURE (mx, CAPTURE_ENV (env));
 
     case SCM_M_QUOTE:
       return mx;
@@ -203,6 +236,42 @@ eval (SCM x, SCM env)
       scm_define (CAR (mx), eval (CDR (mx), env));
       return SCM_UNSPECIFIED;
 
+    case SCM_M_DYNWIND:
+      {
+        SCM in, out, res, old_winds;
+        in = eval (CAR (mx), env);
+        out = eval (CDDR (mx), env);
+        scm_call_0 (in);
+        old_winds = scm_i_dynwinds ();
+        scm_i_set_dynwinds (scm_acons (in, out, old_winds));
+        res = eval (CADR (mx), env);
+        scm_i_set_dynwinds (old_winds);
+        scm_call_0 (out);
+        return res;
+      }
+
+    case SCM_M_WITH_FLUIDS:
+      {
+        long i, len;
+        SCM *fluidv, *valuesv, walk, wf, res;
+        len = scm_ilength (CAR (mx));
+        fluidv = alloca (sizeof (SCM)*len);
+        for (i = 0, walk = CAR (mx); i < len; i++, walk = CDR (walk))
+          fluidv[i] = eval (CAR (walk), env);
+        valuesv = alloca (sizeof (SCM)*len);
+        for (i = 0, walk = CADR (mx); i < len; i++, walk = CDR (walk))
+          valuesv[i] = eval (CAR (walk), env);
+        
+        wf = scm_i_make_with_fluids (len, fluidv, valuesv);
+        scm_i_swap_with_fluids (wf, SCM_I_CURRENT_THREAD->dynamic_state);
+        scm_i_set_dynwinds (scm_cons (wf, scm_i_dynwinds ()));
+        res = eval (CDDR (mx), env);
+        scm_i_swap_with_fluids (wf, SCM_I_CURRENT_THREAD->dynamic_state);
+        scm_i_set_dynwinds (CDR (scm_i_dynwinds ()));
+        
+        return res;
+      }
+
     case SCM_M_APPLY:
       /* Evaluate the procedure to be applied.  */
       proc = eval (CAR (mx), env);
@@ -212,89 +281,39 @@ eval (SCM x, SCM env)
     apply_proc:
       /* Go here to tail-apply a procedure.  PROC is the procedure and
        * ARGS is the list of arguments. */
-      if (SCM_CLOSUREP (proc))
+      if (BOOT_CLOSURE_P (proc))
         {
-          int nreq = SCM_CLOSURE_NUM_REQUIRED_ARGS (proc);
-          SCM new_env = SCM_ENV (proc);
-          if (SCM_CLOSURE_HAS_REST_ARGS (proc))
-            {
-              if (SCM_UNLIKELY (scm_ilength (args) < nreq))
-                scm_wrong_num_args (proc);
-              for (; nreq; nreq--, args = CDR (args))
-                new_env = scm_cons (CAR (args), new_env);
-              new_env = scm_cons (args, new_env);
-            }
-          else
-            {
-              if (SCM_UNLIKELY (scm_ilength (args) != nreq))
-                scm_wrong_num_args (proc);
-              for (; scm_is_pair (args); args = CDR (args))
-                new_env = scm_cons (CAR (args), new_env);
-            }
-          x = SCM_CLOSURE_BODY (proc);
-          env = new_env;
+          prepare_boot_closure_env_for_apply (proc, args, &x, &env);
           goto loop;
         }
       else
-        return apply (proc, args);
+        return scm_vm_apply (scm_the_vm (), proc, args);
 
     case SCM_M_CALL:
       /* Evaluate the procedure to be applied.  */
       proc = eval (CAR (mx), env);
-          
-      mx = CDR (mx);
+      argc = SCM_I_INUM (CADR (mx));
+      mx = CDDR (mx);
 
-      if (SCM_CLOSUREP (proc))
+      if (BOOT_CLOSURE_P (proc))
         {
-          int nreq = SCM_CLOSURE_NUM_REQUIRED_ARGS (proc);
-          SCM new_env = SCM_ENV (proc);
-          if (SCM_CLOSURE_HAS_REST_ARGS (proc))
-            {
-              if (SCM_UNLIKELY (scm_ilength (mx) < nreq))
-                scm_wrong_num_args (proc);
-              for (; nreq; nreq--, mx = CDR (mx))
-                new_env = scm_cons (eval (CAR (mx), env), new_env);
-              {
-                SCM rest = SCM_EOL;
-                for (; scm_is_pair (mx); mx = CDR (mx))
-                  rest = scm_cons (eval (CAR (mx), env), rest);
-                new_env = scm_cons (scm_reverse (rest),
-                                    new_env);
-              }
-            }
-          else
-            {
-              for (; scm_is_pair (mx); mx = CDR (mx), nreq--)
-                new_env = scm_cons (eval (CAR (mx), env), new_env);
-              if (SCM_UNLIKELY (nreq != 0))
-                scm_wrong_num_args (proc);
-            }
-          x = SCM_CLOSURE_BODY (proc);
-          env = new_env;
+          prepare_boot_closure_env_for_eval (proc, argc, mx, &x, &env);
           goto loop;
         }
       else
         {
-          SCM rest = SCM_EOL;
-          for (; scm_is_pair (mx); mx = CDR (mx))
-            rest = scm_cons (eval (CAR (mx), env), rest);
-          return apply (proc, scm_reverse (rest));
+         SCM *argv;
+         unsigned int i;
+
+         argv = alloca (argc * sizeof (SCM));
+         for (i = 0; i < argc; i++, mx = CDR (mx))
+           argv[i] = eval (CAR (mx), env);
+
+         return scm_c_vm_run (scm_the_vm (), proc, argv, argc);
         }
-          
-    case SCM_M_CONT:
-      {
-        int first;
-        SCM val = scm_make_continuation (&first);
 
-        if (!first)
-          return val;
-        else
-          {
-            proc = eval (mx, env);
-            args = scm_list_1 (val);
-            goto apply_proc;
-          }
-      }
+    case SCM_M_CONT:
+      return scm_i_call_with_current_continuation (eval (mx, env));
 
     case SCM_M_CALL_WITH_VALUES:
       {
@@ -303,7 +322,7 @@ eval (SCM x, SCM env)
 
         producer = eval (CAR (mx), env);
         proc = eval (CDR (mx), env);  /* proc is the consumer. */
-        v = apply (producer, SCM_EOL);
+        v = scm_vm_apply (scm_the_vm (), producer, SCM_EOL);
         if (SCM_VALUESP (v))
           args = scm_struct_ref (v, SCM_INUM0);
         else
@@ -341,7 +360,7 @@ eval (SCM x, SCM env)
       else
         {
           while (scm_is_pair (env))
-            env = scm_cdr (env);
+            env = CDR (env);
           return SCM_VARIABLE_REF
             (scm_memoize_variable_access_x (x, CAPTURE_ENV (env)));
         }
@@ -358,7 +377,7 @@ eval (SCM x, SCM env)
         else
           {
             while (scm_is_pair (env))
-              env = scm_cdr (env);
+              env = CDR (env);
             SCM_VARIABLE_SET
               (scm_memoize_variable_access_x (x, CAPTURE_ENV (env)),
                val);
@@ -387,194 +406,35 @@ eval (SCM x, SCM env)
           return SCM_UNSPECIFIED;
         }
 
-    default:
-      abort ();
-    }
-}
-
-static SCM 
-apply (SCM proc, SCM args)
-{
-  SCM arg1, arg2, arg3, rest;
-  unsigned int nargs;
-
-  SCM_ASRTGO (SCM_NIMP (proc), badproc);
-
-  /* Args contains a list of all args. */
-  {
-    int ilen = scm_ilength (args);
-    if (ilen < 0)
-      scm_wrong_num_args (proc);
-    nargs = ilen;
-  }
+    case SCM_M_PROMPT:
+      {
+        SCM vm, prompt, handler, res;
 
-  /* Parse args. */
-  switch (nargs)
-    {
-    case 0:
-      arg1 = SCM_UNDEFINED; arg2 = SCM_UNDEFINED;
-      arg3 = SCM_UNDEFINED; rest = SCM_EOL;
-      break;
-    case 1:
-      arg1 = CAR (args); arg2 = SCM_UNDEFINED;
-      arg3 = SCM_UNDEFINED; rest = SCM_EOL;
-      break;
-    case 2:
-      arg1 = CAR (args); arg2 = CADR (args);
-      arg3 = SCM_UNDEFINED; rest = SCM_EOL;
-      break;
-    default:
-      arg1 = CAR (args); arg2 = CADR (args);
-      arg3 = CADDR (args); rest = CDDDR (args);
-      break;
-    }
+        vm = scm_the_vm ();
+        prompt = scm_c_make_prompt (eval (CAR (mx), env), SCM_VM_DATA (vm)->fp,
+                                    SCM_VM_DATA (vm)->sp, SCM_VM_DATA (vm)->ip,
+                                    0, -1, scm_i_dynwinds ());
+        handler = eval (CDDR (mx), env);
+        scm_i_set_dynwinds (scm_cons (prompt, scm_i_dynwinds ()));
 
- tail:
-  switch (SCM_TYP7 (proc))
-    {
-    case scm_tcs_closures:
-      {
-        int nreq = SCM_CLOSURE_NUM_REQUIRED_ARGS (proc);
-        SCM env = SCM_ENV (proc);
-        if (SCM_CLOSURE_HAS_REST_ARGS (proc))
+        if (SCM_PROMPT_SETJMP (prompt))
           {
-            if (SCM_UNLIKELY (scm_ilength (args) < nreq))
-              scm_wrong_num_args (proc);
-            for (; nreq; nreq--, args = CDR (args))
-              env = scm_cons (CAR (args), env);
-            env = scm_cons (args, env);
-          }
-        else
-          {
-            for (; scm_is_pair (args); args = CDR (args), nreq--)
-              env = scm_cons (CAR (args), env);
-            if (SCM_UNLIKELY (nreq != 0))
-              scm_wrong_num_args (proc);
+            /* The prompt exited nonlocally. */
+            proc = handler;
+            args = scm_i_prompt_pop_abort_args_x (prompt);
+            goto apply_proc;
           }
-        return eval (SCM_CLOSURE_BODY (proc), env);
+        
+        res = eval (CADR (mx), env);
+        scm_i_set_dynwinds (CDR (scm_i_dynwinds ()));
+        return res;
       }
-    case scm_tc7_subr_2o:
-      if (nargs > 2 || nargs < 1) scm_wrong_num_args (proc);
-      return SCM_SUBRF (proc) (arg1, arg2);
-    case scm_tc7_subr_2:
-      if (nargs != 2) scm_wrong_num_args (proc);
-      return SCM_SUBRF (proc) (arg1, arg2);
-    case scm_tc7_subr_0:
-      if (nargs != 0) scm_wrong_num_args (proc);
-      return SCM_SUBRF (proc) ();
-    case scm_tc7_subr_1:
-      if (nargs != 1) scm_wrong_num_args (proc);
-      return SCM_SUBRF (proc) (arg1);
-    case scm_tc7_subr_1o:
-      if (nargs > 1) scm_wrong_num_args (proc);
-      return SCM_SUBRF (proc) (arg1);
-    case scm_tc7_dsubr:
-      if (nargs != 1) scm_wrong_num_args (proc);
-      if (SCM_I_INUMP (arg1))
-        return scm_from_double (SCM_DSUBRF (proc) ((double) SCM_I_INUM (arg1)));
-      else if (SCM_REALP (arg1))
-        return scm_from_double (SCM_DSUBRF (proc) (SCM_REAL_VALUE (arg1)));
-      else if (SCM_BIGP (arg1))
-        return scm_from_double (SCM_DSUBRF (proc) (scm_i_big2dbl (arg1)));
-      else if (SCM_FRACTIONP (arg1))
-        return scm_from_double (SCM_DSUBRF (proc) (scm_i_fraction2double (arg1)));
-      SCM_WTA_DISPATCH_1 (*SCM_SUBR_GENERIC (proc), arg1,
-                          SCM_ARG1, scm_i_symbol_chars (SCM_SUBR_NAME (proc)));
-    case scm_tc7_cxr:
-      if (nargs != 1) scm_wrong_num_args (proc);
-      return scm_i_chase_pairs (arg1, (scm_t_bits) SCM_SUBRF (proc));
-    case scm_tc7_subr_3:
-      if (nargs != 3) scm_wrong_num_args (proc);
-      return SCM_SUBRF (proc) (arg1, arg2, arg3);
-    case scm_tc7_lsubr:
-      return SCM_SUBRF (proc) (args);
-    case scm_tc7_lsubr_2:
-      if (nargs < 2) scm_wrong_num_args (proc);
-      return SCM_SUBRF (proc) (arg1, arg2, scm_cddr (args));
-    case scm_tc7_asubr:
-      if (nargs < 2)
-        return SCM_SUBRF (proc) (arg1, SCM_UNDEFINED);
-      for (args = CDR (args); nargs > 1; args = CDR (args), nargs--)
-        arg1 = SCM_SUBRF (proc) (arg1, CAR (args));
-      return arg1;
-    case scm_tc7_program:
-      return scm_vm_apply (scm_the_vm (), proc, args);
-    case scm_tc7_rpsubr:
-      if (nargs == 0)
-        return SCM_BOOL_T;
-      for (args = CDR (args); nargs > 1;
-           arg1 = CAR (args), args = CDR (args), nargs--)
-        if (scm_is_false (SCM_SUBRF (proc) (arg1, CAR (args))))
-          return SCM_BOOL_F;
-      return SCM_BOOL_T;
-    case scm_tc7_smob:
-      if (!SCM_SMOB_APPLICABLE_P (proc))
-        goto badproc;
-      switch (nargs)
-        {
-        case 0:
-          return SCM_SMOB_APPLY_0 (proc);
-        case 1:
-          return SCM_SMOB_APPLY_1 (proc, arg1);
-        case 2:
-          return SCM_SMOB_APPLY_2 (proc, arg1, arg2);
-        default:
-          return SCM_SMOB_APPLY_3 (proc, arg1, arg2, scm_cddr (args));
-        }
-    case scm_tc7_gsubr:
-      return scm_i_gsubr_apply_list (proc, args);
-    case scm_tc7_pws:
-      return apply (SCM_PROCEDURE (proc), args);
-    case scm_tcs_struct:
-      if (SCM_STRUCT_APPLICABLE_P (proc))
-        {
-          proc = SCM_STRUCT_PROCEDURE (proc);
-          goto tail;
-        }
-      else
-        goto badproc;
-    default:
-    badproc:
-      scm_wrong_type_arg ("apply", SCM_ARG1, proc);
-    }
-}
 
-SCM
-scm_closure_apply (SCM proc, SCM args)
-{
-  unsigned int nargs;
-  int nreq;
-  SCM env;
-
-  /* Args contains a list of all args. */
-  {
-    int ilen = scm_ilength (args);
-    if (ilen < 0)
-      scm_wrong_num_args (proc);
-    nargs = ilen;
-  }
-
-  nreq = SCM_CLOSURE_NUM_REQUIRED_ARGS (proc);
-  env = SCM_ENV (proc);
-  if (SCM_CLOSURE_HAS_REST_ARGS (proc))
-    {
-      if (SCM_UNLIKELY (scm_ilength (args) < nreq))
-        scm_wrong_num_args (proc);
-      for (; nreq; nreq--, args = CDR (args))
-        env = scm_cons (CAR (args), env);
-      env = scm_cons (args, env);
-    }
-  else
-    {
-      for (; scm_is_pair (args); args = CDR (args), nreq--)
-        env = scm_cons (CAR (args), env);
-      if (SCM_UNLIKELY (nreq != 0))
-        scm_wrong_num_args (proc);
+    default:
+      abort ();
     }
-  return eval (SCM_CLOSURE_BODY (proc), env);
 }
 
-
 scm_t_option scm_eval_opts[] = {
   { SCM_OPTION_INTEGER, "stack", 22000, "Size of thread stacks (in machine words)." },
   { 0 }
@@ -583,10 +443,12 @@ scm_t_option scm_eval_opts[] = {
 scm_t_option scm_debug_opts[] = {
   { SCM_OPTION_BOOLEAN, "cheap", 1,
     "*This option is now obsolete.  Setting it has no effect." },
-  { SCM_OPTION_BOOLEAN, "breakpoints", 0, "*Check for breakpoints." },
-  { SCM_OPTION_BOOLEAN, "trace", 0, "*Trace mode." },
+  { SCM_OPTION_BOOLEAN, "breakpoints", 0,
+    "*This option is now obsolete.  Setting it has no effect." },
+  { SCM_OPTION_BOOLEAN, "trace", 0,
+    "*This option is now obsolete.  Setting it has no effect." },
   { SCM_OPTION_BOOLEAN, "procnames", 1,
-    "Record procedure names at definition." },
+    "*This option is now obsolete.  Setting it has no effect." },
   { SCM_OPTION_BOOLEAN, "backwards", 0,
     "Display backtrace in anti-chronological order." },
   { SCM_OPTION_INTEGER, "width", 79, "Maximal width of backtrace." },
@@ -692,56 +554,40 @@ SCM_DEFINE (scm_evaluator_traps, "evaluator-traps-interface", 0, 1, 0,
 SCM
 scm_call_0 (SCM proc)
 {
-  if (SCM_PROGRAM_P (proc))
-    return scm_c_vm_run (scm_the_vm (), proc, NULL, 0);
-  else
-    return scm_apply (proc, SCM_EOL, SCM_EOL);
+  return scm_c_vm_run (scm_the_vm (), proc, NULL, 0);
 }
 
 SCM
 scm_call_1 (SCM proc, SCM arg1)
 {
-  if (SCM_PROGRAM_P (proc))
-    return scm_c_vm_run (scm_the_vm (), proc, &arg1, 1);
-  else
-    return scm_apply (proc, arg1, scm_listofnull);
+  return scm_c_vm_run (scm_the_vm (), proc, &arg1, 1);
 }
 
 SCM
 scm_call_2 (SCM proc, SCM arg1, SCM arg2)
 {
-  if (SCM_PROGRAM_P (proc))
-    {
-      SCM args[] = { arg1, arg2 };
-      return scm_c_vm_run (scm_the_vm (), proc, args, 2);
-    }
-  else
-    return scm_apply (proc, arg1, scm_cons (arg2, scm_listofnull));
+  SCM args[] = { arg1, arg2 };
+  return scm_c_vm_run (scm_the_vm (), proc, args, 2);
 }
 
 SCM
 scm_call_3 (SCM proc, SCM arg1, SCM arg2, SCM arg3)
 {
-  if (SCM_PROGRAM_P (proc))
-    {
-      SCM args[] = { arg1, arg2, arg3 };
-      return scm_c_vm_run (scm_the_vm (), proc, args, 3);
-    }
-  else
-    return scm_apply (proc, arg1, scm_cons2 (arg2, arg3, scm_listofnull));
+  SCM args[] = { arg1, arg2, arg3 };
+  return scm_c_vm_run (scm_the_vm (), proc, args, 3);
 }
 
 SCM
 scm_call_4 (SCM proc, SCM arg1, SCM arg2, SCM arg3, SCM arg4)
 {
-  if (SCM_PROGRAM_P (proc))
-    {
-      SCM args[] = { arg1, arg2, arg3, arg4 };
-      return scm_c_vm_run (scm_the_vm (), proc, args, 4);
-    }
-  else
-    return scm_apply (proc, arg1, scm_cons2 (arg2, arg3,
-                                             scm_cons (arg4, scm_listofnull)));
+  SCM args[] = { arg1, arg2, arg3, arg4 };
+  return scm_c_vm_run (scm_the_vm (), proc, args, 4);
+}
+
+SCM
+scm_call_n (SCM proc, SCM *argv, size_t nargs)
+{
+  return scm_c_vm_run (scm_the_vm (), proc, argv, nargs);
 }
 
 /* Simple procedure applies
@@ -985,31 +831,21 @@ scm_for_each (SCM proc, SCM arg1, SCM args)
 #undef FUNC_NAME
 
 
-SCM 
-scm_closure (SCM code, SCM env)
+static SCM
+scm_c_primitive_eval (SCM exp)
 {
-  SCM z;
-  SCM closcar = scm_cons (code, SCM_EOL);
-  z = scm_immutable_cell (SCM_UNPACK (closcar) + scm_tc3_closure,
-                         (scm_t_bits) env);
-  scm_remember_upto_here (closcar);
-  return z;
+  if (!SCM_EXPANDED_P (exp))
+    exp = scm_call_1 (scm_current_module_transformer (), exp);
+  return eval (scm_memoize_expression (exp), SCM_EOL);
 }
 
-
-SCM_DEFINE (scm_primitive_eval, "primitive-eval", 1, 0, 0,
-           (SCM exp),
-           "Evaluate @var{exp} in the top-level environment specified by\n"
-           "the current module.")
-#define FUNC_NAME s_scm_primitive_eval
+static SCM var_primitive_eval;
+SCM
+scm_primitive_eval (SCM exp)
 {
-  SCM transformer = scm_current_module_transformer ();
-  if (scm_is_true (transformer))
-    exp = scm_call_1 (transformer, exp);
-  exp = scm_memoize_expression (exp);
-  return eval (exp, SCM_EOL);
+  return scm_c_vm_run (scm_the_vm (), scm_variable_ref (var_primitive_eval),
+                       &exp, 1);
 }
-#undef FUNC_NAME
 
 
 /* Eval does not take the second arg optionally.  This is intentional
@@ -1070,22 +906,252 @@ scm_apply (SCM proc, SCM arg1, SCM args)
   else
     args = scm_cons_star (arg1, args);
 
-  return apply (proc, args);
+  return scm_vm_apply (scm_the_vm (), proc, args);
+}
+
+static void
+prepare_boot_closure_env_for_apply (SCM proc, SCM args,
+                                    SCM *out_body, SCM *out_env)
+{
+  int nreq = BOOT_CLOSURE_NUM_REQUIRED_ARGS (proc);
+  SCM env = BOOT_CLOSURE_ENV (proc);
+  
+  if (BOOT_CLOSURE_IS_FIXED (proc)
+      || (BOOT_CLOSURE_IS_REST (proc)
+          && !BOOT_CLOSURE_HAS_REST_ARGS (proc)))
+    {
+      if (SCM_UNLIKELY (scm_ilength (args) != nreq))
+        scm_wrong_num_args (proc);
+      for (; scm_is_pair (args); args = CDR (args))
+        env = scm_cons (CAR (args), env);
+      *out_body = BOOT_CLOSURE_BODY (proc);
+      *out_env = env;
+    }
+  else if (BOOT_CLOSURE_IS_REST (proc))
+    {
+      if (SCM_UNLIKELY (scm_ilength (args) < nreq))
+        scm_wrong_num_args (proc);
+      for (; nreq; nreq--, args = CDR (args))
+        env = scm_cons (CAR (args), env);
+      env = scm_cons (args, env);
+      *out_body = BOOT_CLOSURE_BODY (proc);
+      *out_env = env;
+    }
+  else
+    {
+      int i, argc, nreq, nopt;
+      SCM body, rest, kw, inits, alt;
+      SCM mx = BOOT_CLOSURE_CODE (proc);
+      
+    loop:
+      BOOT_CLOSURE_PARSE_FULL (mx, body, nargs, rest, nopt, kw, inits, alt);
+
+      argc = scm_ilength (args);
+      if (argc < nreq)
+        {
+          if (scm_is_true (alt))
+            {
+              mx = alt;
+              goto loop;
+            }
+          else
+            scm_wrong_num_args (proc);
+        }
+      if (scm_is_false (kw) && argc > nreq + nopt && scm_is_false (rest))
+        {
+          if (scm_is_true (alt))
+            {
+              mx = alt;
+              goto loop;
+            }
+          else
+            scm_wrong_num_args (proc);
+        }
+
+      for (i = 0; i < nreq; i++, args = CDR (args))
+        env = scm_cons (CAR (args), env);
+
+      if (scm_is_false (kw))
+        {
+          /* Optional args (possibly), but no keyword args. */
+          for (; i < argc && i < nreq + nopt;
+               i++, args = CDR (args))
+            {
+              env = scm_cons (CAR (args), env);
+              inits = CDR (inits);
+            }
+              
+          for (; i < nreq + nopt; i++, inits = CDR (inits))
+            env = scm_cons (eval (CAR (inits), env), env);
+
+          if (scm_is_true (rest))
+            env = scm_cons (args, env);
+        }
+      else
+        {
+          SCM aok;
+
+          aok = CAR (kw);
+          kw = CDR (kw);
+
+          /* Keyword args. As before, but stop at the first keyword. */
+          for (; i < argc && i < nreq + nopt && !scm_is_keyword (CAR (args));
+               i++, args = CDR (args), inits = CDR (inits))
+            env = scm_cons (CAR (args), env);
+              
+          for (; i < nreq + nopt; i++, inits = CDR (inits))
+            env = scm_cons (eval (CAR (inits), env), env);
+
+          if (scm_is_true (rest))
+            {
+              env = scm_cons (args, env);
+              i++;
+            }
+
+          /* Now fill in env with unbound values, limn the rest of the args for
+             keywords, and fill in unbound values with their inits. */
+          {
+            int imax = i - 1;
+            int kw_start_idx = i;
+            SCM walk, k, v;
+            for (walk = kw; scm_is_pair (walk); walk = CDR (walk))
+              if (SCM_I_INUM (CDAR (walk)) > imax)
+                imax = SCM_I_INUM (CDAR (walk));
+            for (; i <= imax; i++)
+              env = scm_cons (SCM_UNDEFINED, env);
+
+            if (scm_is_pair (args) && scm_is_pair (CDR (args)))
+              for (; scm_is_pair (args) && scm_is_pair (CDR (args));
+                   args = CDR (args))
+                {
+                  k = CAR (args); v = CADR (args);
+                  if (!scm_is_keyword (k))
+                    {
+                      if (scm_is_true (rest))
+                        continue;
+                      else
+                        break;
+                    }
+                  for (walk = kw; scm_is_pair (walk); walk = CDR (walk))
+                    if (scm_is_eq (k, CAAR (walk)))
+                      {
+                        /* Well... ok, list-set! isn't the nicest interface, but
+                           hey. */
+                        int iset = imax - SCM_I_INUM (CDAR (walk));
+                        scm_list_set_x (env, SCM_I_MAKINUM (iset), v);
+                        args = CDR (args);
+                        break;
+                      }
+                  if (scm_is_null (walk) && scm_is_false (aok))
+                    error_unrecognized_keyword (proc);
+                }
+            if (scm_is_pair (args) && scm_is_false (rest))
+              error_invalid_keyword (proc);
+
+            /* Now fill in unbound values, evaluating init expressions in their
+               appropriate environment. */
+            for (i = imax - kw_start_idx; scm_is_pair (inits); i--, inits = CDR (inits))
+              {
+                SCM tail = scm_list_tail (env, SCM_I_MAKINUM (i));
+                if (SCM_UNBNDP (CAR (tail)))
+                  SCM_SETCAR (tail, eval (CAR (inits), CDR (tail)));
+              }
+          }
+        }
+
+      *out_body = body;
+      *out_env = env;
+    }
+}
+
+static void
+prepare_boot_closure_env_for_eval (SCM proc, unsigned int argc,
+                                   SCM exps, SCM *out_body, SCM *inout_env)
+{
+  int nreq = BOOT_CLOSURE_NUM_REQUIRED_ARGS (proc);
+  SCM new_env = BOOT_CLOSURE_ENV (proc);
+  if (BOOT_CLOSURE_IS_FIXED (proc)
+      || (BOOT_CLOSURE_IS_REST (proc)
+          && !BOOT_CLOSURE_HAS_REST_ARGS (proc)))
+    {
+      for (; scm_is_pair (exps); exps = CDR (exps), nreq--)
+        new_env = scm_cons (eval (CAR (exps), *inout_env), new_env);
+      if (SCM_UNLIKELY (nreq != 0))
+        scm_wrong_num_args (proc);
+      *out_body = BOOT_CLOSURE_BODY (proc);
+      *inout_env = new_env;
+    }
+  else if (BOOT_CLOSURE_IS_REST (proc))
+    {
+      if (SCM_UNLIKELY (argc < nreq))
+        scm_wrong_num_args (proc);
+      for (; nreq; nreq--, exps = CDR (exps))
+        new_env = scm_cons (eval (CAR (exps), *inout_env), new_env);
+      {
+        SCM rest = SCM_EOL;
+        for (; scm_is_pair (exps); exps = CDR (exps))
+          rest = scm_cons (eval (CAR (exps), *inout_env), rest);
+        new_env = scm_cons (scm_reverse (rest),
+                            new_env);
+      }
+      *out_body = BOOT_CLOSURE_BODY (proc);
+      *inout_env = new_env;
+    }
+  else
+    {
+      SCM args = SCM_EOL;
+      for (; scm_is_pair (exps); exps = CDR (exps))
+        args = scm_cons (eval (CAR (exps), *inout_env), args);
+      args = scm_reverse_x (args, SCM_UNDEFINED);
+      prepare_boot_closure_env_for_apply (proc, args, out_body, inout_env);
+    }
 }
 
+static SCM
+boot_closure_apply (SCM closure, SCM args)
+{
+  SCM body, env;
+  prepare_boot_closure_env_for_apply (closure, args, &body, &env);
+  return eval (body, env);
+}
+
+static int
+boot_closure_print (SCM closure, SCM port, scm_print_state *pstate)
+{
+  SCM args;
+  scm_puts ("#<boot-closure ", port);
+  scm_uintprint ((unsigned long)SCM2PTR (closure), 16, port);
+  scm_putc (' ', port);
+  args = scm_make_list (scm_from_int (BOOT_CLOSURE_NUM_REQUIRED_ARGS (closure)),
+                        scm_from_locale_symbol ("_"));
+  if (!BOOT_CLOSURE_IS_FIXED (closure) && BOOT_CLOSURE_HAS_REST_ARGS (closure))
+    args = scm_cons_star (scm_from_locale_symbol ("_"), args);
+  /* FIXME: optionals and rests */
+  scm_display (args, port);
+  scm_putc ('>', port);
+  return 1;
+}
 
 void 
 scm_init_eval ()
 {
+  SCM primitive_eval;
+
   scm_init_opts (scm_evaluator_traps,
                 scm_evaluator_trap_table);
   scm_init_opts (scm_eval_options_interface,
                 scm_eval_opts);
   
-  scm_listofnull = scm_list_1 (SCM_EOL);
+  f_apply = scm_c_define_gsubr ("apply", 2, 0, 1, scm_apply);
+
+  scm_tc16_boot_closure = scm_make_smob_type ("boot-closure", 0);
+  scm_set_smob_apply (scm_tc16_boot_closure, boot_closure_apply, 0, 0, 1);
+  scm_set_smob_print (scm_tc16_boot_closure, boot_closure_print);
 
-  f_apply = scm_c_define_subr ("apply", scm_tc7_lsubr_2, scm_apply);
-  scm_permanent_object (f_apply);
+  primitive_eval = scm_c_make_gsubr ("primitive-eval", 1, 0, 0,
+                                     scm_c_primitive_eval);
+  var_primitive_eval = scm_define (SCM_SUBR_NAME (primitive_eval),
+                                   primitive_eval);
 
 #include "libguile/eval.x"
 }