refactoring xsubpp should have been in the "just perl" section.
[p5sagit/p5-mst-13.2.git] / pod / perltodo.pod
1 =head1 NAME
2
3 perltodo - Perl TO-DO List
4
5 =head1 DESCRIPTION
6
7 This is a list of wishes for Perl. The tasks we think are smaller or easier
8 are listed first. Anyone is welcome to work on any of these, but it's a good
9 idea to first contact I<perl5-porters@perl.org> to avoid duplication of
10 effort. By all means contact a pumpking privately first if you prefer.
11
12 Whilst patches to make the list shorter are most welcome, ideas to add to
13 the list are also encouraged. Check the perl5-porters archives for past
14 ideas, and any discussion about them. One set of archives may be found at:
15
16     http://www.xray.mpe.mpg.de/mailing-lists/perl5-porters/
17
18
19
20
21
22 =head1 Tasks that only need Perl knowledge
23
24 =head2 common test code for timed bail out
25
26 Write portable self destruct code for tests to stop them burning CPU in
27 infinite loops. This needs to avoid using alarm, as some of the tests are
28 testing alarm/sleep or timers.
29
30 =head2 POD -> HTML conversion in the core still sucks
31
32 Which is crazy given just how simple POD purports to be, and how simple HTML
33 can be. It's not actually I<as> simple as it sounds, particularly with the
34 flexibility POD allows for C<=item>, but it would be good to improve the
35 visual appeal of the HTML generated, and to avoid it having any validation
36 errors. See also L</make HTML install work>, as the layout of installation tree
37 is needed to improve the cross-linking.
38
39 =head2 Make Schwern poorer
40
41 We should have for everything. When all the core's modules are tested,
42 Schwern has promised to donate to $500 to TPF. We may need volunteers to
43 hold him upside down and shake vigorously in order to actually extract the
44 cash.
45
46 See F<t/lib/1_compile.t> for the 3 remaining modules that need tests.
47
48 =head2 Improve the coverage of the core tests
49
50 Use Devel::Cover to ascertain the core's test coverage, then add tests that
51 are currently missing.
52
53 =head2 test B
54
55 A full test suite for the B module would be nice.
56
57 =head2 A decent benchmark
58
59 perlbench seems impervious to any recent changes made to the perl core. It
60 would be useful to have a reasonable general benchmarking suite that roughly
61 represented what current perl programs do, and measurably reported whether
62 tweaks to the core improve, degrade or don't really affect performance, to
63 guide people attempting to optimise the guts of perl. Gisle would welcome
64 new tests for perlbench.
65
66 =head2 fix tainting bugs
67
68 Fix the bugs revealed by running the test suite with the C<-t> switch (via
69 C<make test.taintwarn>).
70
71 =head2 Dual life everything
72
73 As part of the "dists" plan, anything that doesn't belong in the smallest perl
74 distribution needs to be dual lifed. Anything else can be too. Figure out what
75 changes would be needed to package that module and its tests up for CPAN, and
76 do so. Test it with older perl releases, and fix the problems you find.
77
78 =head2 Improving C<threads::shared>
79
80 Investigate whether C<threads::shared> could share aggregates properly with
81 only Perl level changes to shared.pm
82
83 =head2 POSIX memory footprint
84
85 Ilya observed that use POSIX; eats memory like there's no tomorrow, and at
86 various times worked to cut it down. There is probably still fat to cut out -
87 for example POSIX passes Exporter some very memory hungry data structures.
88
89 =head2 Refactor C<xsubpp> to be a thin wrapper around C<ExtUtils::ParseXS>
90
91 C<ExtUtils::ParseXS> encapsulates a version of the C<xsubpp> into a module.
92 In effect this is a code fork, and it's likely that C<xsubpp> has had some
93 bug fixes since the code from C<ExtUtils::ParseXS> was derived. It would be
94 good to merge the differences in, reduce down to 1 canonical implementation,
95 and convert C<xsubpp> to a very thin command line wrapper to
96 C<ExtUtils::ParseXS>.
97
98 In theory this needs no real C knowledge, as one way of approaching this task
99 is to ensure that C<ExtUtils::ParseXS> generates identical output to C<xsubpp>
100 for input XS files, which does not require understanding the contents of the
101 output C file. However, some C knowledge is likely to help with testing, and
102 locating/producing comprehensive test cases.
103
104
105
106
107
108
109 =head1 Tasks that need a little sysadmin-type knowledge
110
111 Or if you prefer, tasks that you would learn from, and broaden your skills
112 base...
113
114 =head2 make HTML install work
115
116 There is an C<installhtml> target in the Makefile. It's marked as
117 "experimental". It would be good to get this tested, make it work reliably, and
118 remove the "experimental" tag. This would include
119
120 =over 4
121
122 =item 1
123
124 Checking that cross linking between various parts of the documentation works.
125 In particular that links work between the modules (files with POD in F<lib/>)
126 and the core documentation (files in F<pod/>)
127
128 =item 2
129
130 Work out how to split perlfunc into chunks, preferably one per function group,
131 preferably with general case code that could be used elsewhere. Challenges
132 here are correctly identifying the groups of functions that go together, and
133 making the right named external cross-links point to the right page. Things to
134 be aware of are C<-X>, groups such as C<getpwnam> to C<endservent>, two or
135 more C<=items> giving the different parameter lists, such as
136
137     =item substr EXPR,OFFSET,LENGTH,REPLACEMENT
138     
139     =item substr EXPR,OFFSET,LENGTH
140     
141     =item substr EXPR,OFFSET
142
143 and different parameter lists having different meanings. (eg C<select>)
144
145 =back
146
147 =head2 compressed man pages
148
149 Be able to install them. This would probably need a configure test to see how
150 the system does compressed man pages (same directory/different directory?
151 same filename/different filename), as well as tweaking the F<installman> script
152 to compress as necessary.
153
154 =head2 Add a code coverage target to the Makefile
155
156 Make it easy for anyone to run Devel::Cover on the core's tests. The steps
157 to do this manually are roughly
158
159 =over 4
160
161 =item *
162
163 do a normal C<Configure>, but include Devel::Cover as a module to install
164 (see F<INSTALL> for how to do this)
165
166 =item *
167
168     make perl
169
170 =item *
171
172     cd t; HARNESS_PERL_SWITCHES=-MDevel::Cover ./perl -I../lib harness
173
174 =item *
175
176 Process the resulting Devel::Cover database
177
178 =back
179
180 This just give you the coverage of the F<.pm>s. To also get the C level
181 coverage you need to
182
183 =over 4
184
185 =item *
186
187 Additionally tell C<Configure> to use the appropriate C compiler flags for
188 C<gcov>
189
190 =item *
191
192     make perl.gcov
193
194 (instead of C<make perl>)
195
196 =item *
197
198 After running the tests run C<gcov> to generate all the F<.gcov> files.
199 (Including down in the subdirectories of F<ext/>
200
201 =item *
202
203 (From the top level perl directory) run C<gcov2perl> on all the C<.gcov> files
204 to get their stats into the cover_db directory.
205
206 =item *
207
208 Then process the Devel::Cover database
209
210 =back
211
212 It would be good to add a single switch to C<Configure> to specify that you
213 wanted to perform perl level coverage, and another to specify C level
214 coverage, and have C<Configure> and the F<Makefile> do all the right things
215 automatically.
216
217 =head2 Make Config.pm cope with differences between build and installed perl
218
219 Quite often vendors ship a perl binary compiled with their (pay-for)
220 compilers.  People install a free compiler, such as gcc. To work out how to
221 build extensions, Perl interrogates C<%Config>, so in this situation
222 C<%Config> describes compilers that aren't there, and extension building
223 fails. This forces people into choosing between re-compiling perl themselves
224 using the compiler they have, or only using modules that the vendor ships.
225
226 It would be good to find a way teach C<Config.pm> about the installation setup,
227 possibly involving probing at install time or later, so that the C<%Config> in
228 a binary distribution better describes the installed machine, when the
229 installed machine differs from the build machine in some significant way.
230
231 =head2 Relocatable perl
232
233 The C level patches needed to create a relocatable perl binary are done, as
234 is the work on Config.pm. All that's left to do is the C<Configure> tweaking
235 to let people specify how they want to do the install.
236
237 =head2 make parallel builds work
238
239 Currently parallel builds (such as C<make -j3>) don't work reliably. We believe
240 that this is due to incomplete dependency specification in the F<Makefile>.
241 It would be good if someone were able to track down the causes of these
242 problems, so that parallel builds worked properly.
243
244
245
246
247 =head1 Tasks that need a little C knowledge
248
249 These tasks would need a little C knowledge, but don't need any specific
250 background or experience with XS, or how the Perl interpreter works
251
252 =head2 Make it clear from -v if this is the exact official release
253
254 Currently perl from p4/rsync ships with a patchlevel.h file that usually
255 defines one local patch, of the form "MAINT12345" or "RC1". The output of
256 perl -v doesn't report that a perl isn't an official release, and this
257 information can get lost in bugs reports. Because of this, the minor version
258 isn't bumped up until RC time, to minimise the possibility of versions of perl
259 escaping that believe themselves to be newer than they actually are.
260
261 It would be useful to find an elegant way to have the "this is an interim
262 maintenance release" or "this is a release candidate" in the terse -v output,
263 and have it so that it's easy for the pumpking to remove this just as the
264 release tarball is rolled up. This way the version pulled out of rsync would
265 always say "I'm a development release" and it would be safe to bump the
266 reported minor version as soon as a release ships, which would aid perl
267 developers.
268
269 This task is really about thinking of an elegant way to arrange the C source
270 such that it's trivial for the Pumpking to flag "this is an official release"
271 when making a tarball, yet leave the default source saying "I'm not the
272 official release".
273
274 =head2 Ordering of "global" variables.
275
276 F<thrdvar.h> and F<intrpvarh> define the "global" variables that need to be
277 per-thread under ithreads, where the variables are actually elements in a
278 structure. As C dictates, the variables must be laid out in order of
279 declaration. There is a comment
280 C</* Important ones in the first cache line (if alignment is done right) */>
281 which implies that at some point in the past the ordering was carefully chosen
282 (at least in part). However, it's clear that the ordering is less than perfect,
283 as currently there are things such as 7 C<bool>s in a row, then something
284 typically requiring 4 byte alignment, and then an odd C<bool> later on.
285 (C<bool>s are typically defined as C<char>s). So it would be good for someone
286 to review the ordering of the variables, to see how much alignment padding can
287 be removed.
288
289 =head2 bincompat functions
290
291 There are lots of functions which are retained for binary compatibility.
292 Clean these up. Move them to mathom.c, and don't compile for blead?
293
294 =head2 am I hot or not?
295
296 The idea of F<pp_hot.c> is that it contains the I<hot> ops, the ops that are
297 most commonly used. The idea is that by grouping them, their object code will
298 be adjacent in the executable, so they have a greater chance of already being
299 in the CPU cache (or swapped in) due to being near another op already in use.
300
301 Except that it's not clear if these really are the most commonly used ops. So
302 anyone feeling like exercising their skill with coverage and profiling tools
303 might want to determine what ops I<really> are the most commonly used. And in
304 turn suggest evictions and promotions to achieve a better F<pp_hot.c>.
305
306 =head2 emulate the per-thread memory pool on Unix
307
308 For Windows, ithreads allocates memory for each thread from a separate pool,
309 which it discards at thread exit. It also checks that memory is free()d to
310 the correct pool. Neither check is done on Unix, so code developed there won't
311 be subject to such strictures, so can harbour bugs that only show up when the
312 code reaches Windows.
313
314 It would be good to be able to optionally emulate the Window pool system on
315 Unix, to let developers who only have access to Unix, or want to use
316 Unix-specific debugging tools, check for these problems. To do this would
317 involve figuring out how the C<PerlMem_*> macros wrap C<malloc()> access, and
318 providing a layer that records/checks the identity of the thread making the
319 call, and recording all the memory allocated by each thread via this API so
320 that it can be summarily free()d at thread exit. One implementation idea
321 would be to increase the size of allocation, and store the C<my_perl> pointer
322 (to identify the thread) at the start, along with pointers to make a linked
323 list of blocks for this thread. To avoid alignment problems it would be
324 necessary to do something like
325
326   union memory_header_padded {
327     struct memory_header {
328       void *thread_id;   /* For my_perl */
329       void *next;        /* Pointer to next block for this thread */
330     } data;
331     long double padding; /* whatever type has maximal alignment constraint */
332   };
333
334
335 although C<long double> might not be the only type to add to the padding
336 union.
337
338 =head2 reduce duplication in sv_setsv_flags
339
340 C<Perl_sv_setsv_flags> has a comment
341 C</* There's a lot of redundancy below but we're going for speed here */>
342
343 Whilst this was true 10 years ago, the growing disparity between RAM and CPU
344 speeds mean that the trade offs have changed. In addition, the duplicate code
345 adds to the maintenance burden. It would be good to see how much of the
346 redundancy can be pruned, particular in the less common paths. (Profiling
347 tools at the ready...). For example, why does the test for
348 "Can't redefine active sort subroutine" need to occur in two places?
349
350
351
352
353 =head1 Tasks that need a knowledge of XS
354
355 These tasks would need C knowledge, and roughly the level of knowledge of
356 the perl API that comes from writing modules that use XS to interface to
357 C.
358
359 =head2 IPv6
360
361 Clean this up. Check everything in core works
362
363 =head2 shrink C<GV>s, C<CV>s
364
365 By removing unused elements and careful re-ordering, the structures for C<AV>s
366 and C<HV>s have recently been shrunk considerably. It's probable that the same
367 approach would find savings in C<GV>s and C<CV>s, if not all the other
368 larger-than-C<PVMG> types.
369
370 =head2 merge Perl_sv_2[inpu]v
371
372 There's a lot of code shared between C<Perl_sv_2iv_flags>,
373 C<Perl_sv_2uv_flags>, C<Perl_sv_2nv>, and C<Perl_sv_2pv_flags>. It would be
374 interesting to see if some of it can be merged into common shared static
375 functions. In particular, C<Perl_sv_2uv_flags> started out as a cut&paste
376 from C<Perl_sv_2iv_flags> around 5.005_50 time, and it may be possible to
377 replace both with a single function that returns a value or union which is
378 split out by the macros in F<sv.h>
379
380 =head2 UTF8 caching code
381
382 The string position/offset cache is not optional. It should be.
383
384 =head2 Implicit Latin 1 => Unicode translation
385
386 Conversions from byte strings to UTF-8 currently map high bit characters
387 to Unicode without translation (or, depending on how you look at it, by
388 implicitly assuming that the byte strings are in Latin-1). As perl assumes
389 the C locale by default, upgrading a string to UTF-8 may change the
390 meaning of its contents regarding character classes, case mapping, etc.
391 This should probably emit a warning (at least).
392
393 This task is incremental - even a little bit of work on it will help.
394
395 =head2 autovivification
396
397 Make all autovivification consistent w.r.t LVALUE/RVALUE and strict/no strict;
398
399 This task is incremental - even a little bit of work on it will help.
400
401 =head2 Unicode in Filenames
402
403 chdir, chmod, chown, chroot, exec, glob, link, lstat, mkdir, open,
404 opendir, qx, readdir, readlink, rename, rmdir, stat, symlink, sysopen,
405 system, truncate, unlink, utime, -X.  All these could potentially accept
406 Unicode filenames either as input or output (and in the case of system
407 and qx Unicode in general, as input or output to/from the shell).
408 Whether a filesystem - an operating system pair understands Unicode in
409 filenames varies.
410
411 Known combinations that have some level of understanding include
412 Microsoft NTFS, Apple HFS+ (In Mac OS 9 and X) and Apple UFS (in Mac
413 OS X), NFS v4 is rumored to be Unicode, and of course Plan 9.  How to
414 create Unicode filenames, what forms of Unicode are accepted and used
415 (UCS-2, UTF-16, UTF-8), what (if any) is the normalization form used,
416 and so on, varies.  Finding the right level of interfacing to Perl
417 requires some thought.  Remember that an OS does not implicate a
418 filesystem.
419
420 (The Windows -C command flag "wide API support" has been at least
421 temporarily retired in 5.8.1, and the -C has been repurposed, see
422 L<perlrun>.)
423
424 =head2 Unicode in %ENV
425
426 Currently the %ENV entries are always byte strings.
427
428 =head2 use less 'memory'
429
430 Investigate trade offs to switch out perl's choices on memory usage.
431 Particularly perl should be able to give memory back.
432
433 This task is incremental - even a little bit of work on it will help.
434
435 =head2 Re-implement C<:unique> in a way that is actually thread-safe
436
437 The old implementation made bad assumptions on several levels. A good 90%
438 solution might be just to make C<:unique> work to share the string buffer
439 of SvPVs. That way large constant strings can be shared between ithreads,
440 such as the configuration information in F<Config>.
441
442 =head2 Make tainting consistent
443
444 Tainting would be easier to use if it didn't take documented shortcuts and
445 allow taint to "leak" everywhere within an expression.
446
447 =head2 readpipe(LIST)
448
449 system() accepts a LIST syntax (and a PROGRAM LIST syntax) to avoid
450 running a shell. readpipe() (the function behind qx//) could be similarly
451 extended.
452
453
454
455
456
457 =head1 Tasks that need a knowledge of the interpreter
458
459 These tasks would need C knowledge, and knowledge of how the interpreter works,
460 or a willingness to learn.
461
462 =head2 lexical pragmas
463
464 Reimplement the mechanism of lexical pragmas to be more extensible. Fix
465 current pragmas that don't work well (or at all) with lexical scopes or in
466 run-time eval(STRING) (C<sort>, C<re>, C<encoding> for example). MJD has a
467 preliminary patch that implements this.
468
469 =head2 Attach/detach debugger from running program
470
471 The old perltodo notes "With C<gdb>, you can attach the debugger to a running
472 program if you pass the process ID. It would be good to do this with the Perl
473 debugger on a running Perl program, although I'm not sure how it would be
474 done." ssh and screen do this with named pipes in /tmp. Maybe we can too.
475
476 =head2 inlining autoloaded constants
477
478 Currently the optimiser can inline constants when expressed as subroutines
479 with prototype ($) that return a constant. Likewise, many packages wrapping
480 C libraries export lots of constants as subroutines which are AUTOLOADed on
481 demand. However, these have no prototypes, so can't be seen as constants by
482 the optimiser. Some way of cheaply (low syntax, low memory overhead) to the
483 perl compiler that a name is a constant would be great, so that it knows to
484 call the AUTOLOAD routine at compile time, and then inline the constant.
485
486 =head2 Constant folding
487
488 The peephole optimiser should trap errors during constant folding, and give
489 up on the folding, rather than bailing out at compile time.  It is quite
490 possible that the unfoldable constant is in unreachable code, eg something
491 akin to C<$a = 0/0 if 0;>
492
493 =head2 LVALUE functions for lists
494
495 The old perltodo notes that lvalue functions don't work for list or hash
496 slices. This would be good to fix.
497
498 =head2 LVALUE functions in the debugger
499
500 The old perltodo notes that lvalue functions don't work in the debugger. This
501 would be good to fix.
502
503 =head2 _ prototype character
504
505 Study the possibility of adding a new prototype character, C<_>, meaning
506 "this argument defaults to $_".
507
508 =head2 @INC source filter to Filter::Simple
509
510 The second return value from a sub in @INC can be a source filter. This isn't
511 documented. It should be changed to use Filter::Simple, tested and documented.
512
513 =head2 regexp optimiser optional
514
515 The regexp optimiser is not optional. It should configurable to be, to allow
516 its performance to be measured, and its bugs to be easily demonstrated.
517
518 =head2 UNITCHECK
519
520 Introduce a new special block, UNITCHECK, which is run at the end of a
521 compilation unit (module, file, eval(STRING) block). This will correspond to
522 the Perl 6 CHECK. Perl 5's CHECK cannot be changed or removed because the
523 O.pm/B.pm backend framework depends on it.
524
525 =head2 optional optimizer
526
527 Make the peephole optimizer optional. Currently it performs two tasks as
528 it walks the optree - genuine peephole optimisations, and necessary fixups of
529 ops. It would be good to find an efficient way to switch out the
530 optimisations whilst keeping the fixups.
531
532 =head2 You WANT *how* many
533
534 Currently contexts are void, scalar and list. split has a special mechanism in
535 place to pass in the number of return values wanted. It would be useful to
536 have a general mechanism for this, backwards compatible and little speed hit.
537 This would allow proposals such as short circuiting sort to be implemented
538 as a module on CPAN.
539
540 =head2 lexical aliases
541
542 Allow lexical aliases (maybe via the syntax C<my \$alias = \$foo>.
543
544 =head2 entersub XS vs Perl
545
546 At the moment pp_entersub is huge, and has code to deal with entering both
547 perl and XS subroutines. Subroutine implementations rarely change between 
548 perl and XS at run time, so investigate using 2 ops to enter subs (one for
549 XS, one for perl) and swap between if a sub is redefined.
550
551 =head2 Self ties
552
553 self ties are currently illegal because they caused too many segfaults. Maybe
554 the causes of these could be tracked down and self-ties on all types re-
555 instated.
556
557 =head2 Optimize away @_
558
559 The old perltodo notes "Look at the "reification" code in C<av.c>".
560
561 =head2 switch ops
562
563 The old perltodo notes "Although we have C<Switch.pm> in core, Larry points to
564 the dormant C<nswitch> and C<cswitch> ops in F<pp.c>; using these opcodes would
565 be much faster."
566
567 =head2 What hooks would assertions need?
568
569 Assertions are in the core, and work. However, assertions needed to be added
570 as a core patch, rather than an XS module in ext, or a CPAN module, because
571 the core has no hooks in the necessary places. It would be useful to
572 investigate what hooks would need to be added to make it possible to provide
573 the full assertion support from a CPAN module, so that we aren't constraining
574 the imagination of future CPAN authors.
575
576
577
578
579
580
581
582 =head1 Big projects
583
584 Tasks that will get your name mentioned in the description of the "Highlights
585 of 5.10"
586
587 =head2 make ithreads more robust
588
589 Generally make ithreads more robust. See also L<iCOW>
590
591 This task is incremental - even a little bit of work on it will help, and
592 will be greatly appreciated.
593
594 =head2 iCOW
595
596 Sarathy and Arthur have a proposal for an improved Copy On Write which
597 specifically will be able to COW new ithreads. If this can be implemented
598 it would be a good thing.
599
600 =head2 (?{...}) closures in regexps
601
602 Fix (or rewrite) the implementation of the C</(?{...})/> closures.
603
604 =head2 A re-entrant regexp engine
605
606 This will allow the use of a regex from inside (?{ }), (??{ }) and
607 (?(?{ })|) constructs.