Add "profile installman" to the TODO.
[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
8 easier are listed first. Anyone is welcome to work on any of these,
9 but it's a good idea to first contact I<perl5-porters@perl.org> to
10 avoid duplication of effort, and to learn from any previous attempts.
11 By all means contact a pumpking privately first if you prefer.
12
13 Whilst patches to make the list shorter are most welcome, ideas to add to
14 the list are also encouraged. Check the perl5-porters archives for past
15 ideas, and any discussion about them. One set of archives may be found at:
16
17     http://www.xray.mpe.mpg.de/mailing-lists/perl5-porters/
18
19 What can we offer you in return? Fame, fortune, and everlasting glory? Maybe
20 not, but if your patch is incorporated, then we'll add your name to the
21 F<AUTHORS> file, which ships in the official distribution. How many other
22 programming languages offer you 1 line of immortality?
23
24 =head1 Tasks that only need Perl knowledge
25
26 =head2 Remove duplication of test setup.
27
28 Schwern notes, that there's duplication of code - lots and lots of tests have
29 some variation on the big block of C<$Is_Foo> checks.  We can safely put this
30 into a file, change it to build an C<%Is> hash and require it.  Maybe just put
31 it into F<test.pl>. Throw in the handy tainting subroutines.
32
33 =head2 common test code for timed bail out
34
35 Write portable self destruct code for tests to stop them burning CPU in
36 infinite loops. This needs to avoid using alarm, as some of the tests are
37 testing alarm/sleep or timers.
38
39 =head2 POD -E<gt> HTML conversion in the core still sucks
40
41 Which is crazy given just how simple POD purports to be, and how simple HTML
42 can be. It's not actually I<as> simple as it sounds, particularly with the
43 flexibility POD allows for C<=item>, but it would be good to improve the
44 visual appeal of the HTML generated, and to avoid it having any validation
45 errors. See also L</make HTML install work>, as the layout of installation tree
46 is needed to improve the cross-linking.
47
48 The addition of C<Pod::Simple> and its related modules may make this task
49 easier to complete.
50
51 =head2 merge checkpods and podchecker
52
53 F<pod/checkpods.PL> (and C<make check> in the F<pod/> subdirectory)
54 implements a very basic check for pod files, but the errors it discovers
55 aren't found by podchecker. Add this check to podchecker, get rid of
56 checkpods and have C<make check> use podchecker.
57
58 =head2 Parallel testing
59
60 (This probably impacts much more than the core: also the Test::Harness
61 and TAP::* modules on CPAN.)
62
63 The core regression test suite is getting ever more comprehensive, which has
64 the side effect that it takes longer to run. This isn't so good. Investigate
65 whether it would be feasible to give the harness script the B<option> of
66 running sets of tests in parallel. This would be useful for tests in
67 F<t/op/*.t> and F<t/uni/*.t> and maybe some sets of tests in F<lib/>.
68
69 Questions to answer
70
71 =over 4
72
73 =item 1
74
75 How does screen layout work when you're running more than one test?
76
77 =item 2
78
79 How does the caller of test specify how many tests to run in parallel?
80
81 =item 3
82
83 How do setup/teardown tests identify themselves?
84
85 =back
86
87 Pugs already does parallel testing - can their approach be re-used?
88
89 =head2 Make Schwern poorer
90
91 We should have tests for everything. When all the core's modules are tested,
92 Schwern has promised to donate to $500 to TPF. We may need volunteers to
93 hold him upside down and shake vigorously in order to actually extract the
94 cash.
95
96 =head2 Improve the coverage of the core tests
97
98 Use Devel::Cover to ascertain the core modules's test coverage, then add
99 tests that are currently missing.
100
101 =head2 test B
102
103 A full test suite for the B module would be nice.
104
105 =head2 Deparse inlined constants
106
107 Code such as this
108
109     use constant PI => 4;
110     warn PI
111
112 will currently deparse as
113
114     use constant ('PI', 4);
115     warn 4;
116
117 because the tokenizer inlines the value of the constant subroutine C<PI>.
118 This allows various compile time optimisations, such as constant folding
119 and dead code elimination. Where these haven't happened (such as the example
120 above) it ought be possible to make B::Deparse work out the name of the
121 original constant, because just enough information survives in the symbol
122 table to do this. Specifically, the same scalar is used for the constant in
123 the optree as is used for the constant subroutine, so by iterating over all
124 symbol tables and generating a mapping of SV address to constant name, it
125 would be possible to provide B::Deparse with this functionality.
126
127 =head2 A decent benchmark
128
129 C<perlbench> seems impervious to any recent changes made to the perl core. It
130 would be useful to have a reasonable general benchmarking suite that roughly
131 represented what current perl programs do, and measurably reported whether
132 tweaks to the core improve, degrade or don't really affect performance, to
133 guide people attempting to optimise the guts of perl. Gisle would welcome
134 new tests for perlbench.
135
136 =head2 fix tainting bugs
137
138 Fix the bugs revealed by running the test suite with the C<-t> switch (via
139 C<make test.taintwarn>).
140
141 =head2 Dual life everything
142
143 As part of the "dists" plan, anything that doesn't belong in the smallest perl
144 distribution needs to be dual lifed. Anything else can be too. Figure out what
145 changes would be needed to package that module and its tests up for CPAN, and
146 do so. Test it with older perl releases, and fix the problems you find.
147
148 To make a minimal perl distribution, it's useful to look at
149 F<t/lib/commonsense.t>.
150
151 =head2 Bundle dual life modules in ext/
152
153 For maintenance (and branch merging) reasons, it would be useful to move
154 some architecture-independent dual-life modules from lib/ to ext/, if this
155 has no negative impact on the build of perl itself.
156
157 However, we need to make sure that they are still installed in
158 architecture-independent directories by C<make install>.
159
160 =head2 Improving C<threads::shared>
161
162 Investigate whether C<threads::shared> could share aggregates properly with
163 only Perl level changes to shared.pm
164
165 =head2 POSIX memory footprint
166
167 Ilya observed that use POSIX; eats memory like there's no tomorrow, and at
168 various times worked to cut it down. There is probably still fat to cut out -
169 for example POSIX passes Exporter some very memory hungry data structures.
170
171 =head2 embed.pl/makedef.pl
172
173 There is a script F<embed.pl> that generates several header files to prefix
174 all of Perl's symbols in a consistent way, to provide some semblance of
175 namespace support in C<C>. Functions are declared in F<embed.fnc>, variables
176 in F<interpvar.h>. Quite a few of the functions and variables
177 are conditionally declared there, using C<#ifdef>. However, F<embed.pl>
178 doesn't understand the C macros, so the rules about which symbols are present
179 when is duplicated in F<makedef.pl>. Writing things twice is bad, m'kay.
180 It would be good to teach C<embed.pl> to understand the conditional
181 compilation, and hence remove the duplication, and the mistakes it has caused.
182
183 =head2 use strict; and AutoLoad
184
185 Currently if you write
186
187     package Whack;
188     use AutoLoader 'AUTOLOAD';
189     use strict;
190     1;
191     __END__
192     sub bloop {
193         print join (' ', No, strict, here), "!\n";
194     }
195
196 then C<use strict;> isn't in force within the autoloaded subroutines. It would
197 be more consistent (and less surprising) to arrange for all lexical pragmas
198 in force at the __END__ block to be in force within each autoloaded subroutine.
199
200 There's a similar problem with SelfLoader.
201
202 =head2 profile installman
203
204 The F<installman> script is slow. All it is doing text processing, which we're
205 told is something Perl is good at. So it would be nice to know what it is doing
206 that is taking so much CPU, and where possible address it.
207
208
209 =head1 Tasks that need a little sysadmin-type knowledge
210
211 Or if you prefer, tasks that you would learn from, and broaden your skills
212 base...
213
214 =head2 make HTML install work
215
216 There is an C<installhtml> target in the Makefile. It's marked as
217 "experimental". It would be good to get this tested, make it work reliably, and
218 remove the "experimental" tag. This would include
219
220 =over 4
221
222 =item 1
223
224 Checking that cross linking between various parts of the documentation works.
225 In particular that links work between the modules (files with POD in F<lib/>)
226 and the core documentation (files in F<pod/>)
227
228 =item 2
229
230 Work out how to split C<perlfunc> into chunks, preferably one per function
231 group, preferably with general case code that could be used elsewhere.
232 Challenges here are correctly identifying the groups of functions that go
233 together, and making the right named external cross-links point to the right
234 page. Things to be aware of are C<-X>, groups such as C<getpwnam> to
235 C<endservent>, two or more C<=items> giving the different parameter lists, such
236 as
237
238     =item substr EXPR,OFFSET,LENGTH,REPLACEMENT
239     =item substr EXPR,OFFSET,LENGTH
240     =item substr EXPR,OFFSET
241
242 and different parameter lists having different meanings. (eg C<select>)
243
244 =back
245
246 =head2 compressed man pages
247
248 Be able to install them. This would probably need a configure test to see how
249 the system does compressed man pages (same directory/different directory?
250 same filename/different filename), as well as tweaking the F<installman> script
251 to compress as necessary.
252
253 =head2 Add a code coverage target to the Makefile
254
255 Make it easy for anyone to run Devel::Cover on the core's tests. The steps
256 to do this manually are roughly
257
258 =over 4
259
260 =item *
261
262 do a normal C<Configure>, but include Devel::Cover as a module to install
263 (see F<INSTALL> for how to do this)
264
265 =item *
266
267     make perl
268
269 =item *
270
271     cd t; HARNESS_PERL_SWITCHES=-MDevel::Cover ./perl -I../lib harness
272
273 =item *
274
275 Process the resulting Devel::Cover database
276
277 =back
278
279 This just give you the coverage of the F<.pm>s. To also get the C level
280 coverage you need to
281
282 =over 4
283
284 =item *
285
286 Additionally tell C<Configure> to use the appropriate C compiler flags for
287 C<gcov>
288
289 =item *
290
291     make perl.gcov
292
293 (instead of C<make perl>)
294
295 =item *
296
297 After running the tests run C<gcov> to generate all the F<.gcov> files.
298 (Including down in the subdirectories of F<ext/>
299
300 =item *
301
302 (From the top level perl directory) run C<gcov2perl> on all the C<.gcov> files
303 to get their stats into the cover_db directory.
304
305 =item *
306
307 Then process the Devel::Cover database
308
309 =back
310
311 It would be good to add a single switch to C<Configure> to specify that you
312 wanted to perform perl level coverage, and another to specify C level
313 coverage, and have C<Configure> and the F<Makefile> do all the right things
314 automatically.
315
316 =head2 Make Config.pm cope with differences between built and installed perl
317
318 Quite often vendors ship a perl binary compiled with their (pay-for)
319 compilers.  People install a free compiler, such as gcc. To work out how to
320 build extensions, Perl interrogates C<%Config>, so in this situation
321 C<%Config> describes compilers that aren't there, and extension building
322 fails. This forces people into choosing between re-compiling perl themselves
323 using the compiler they have, or only using modules that the vendor ships.
324
325 It would be good to find a way teach C<Config.pm> about the installation setup,
326 possibly involving probing at install time or later, so that the C<%Config> in
327 a binary distribution better describes the installed machine, when the
328 installed machine differs from the build machine in some significant way.
329
330 =head2 linker specification files
331
332 Some platforms mandate that you provide a list of a shared library's external
333 symbols to the linker, so the core already has the infrastructure in place to
334 do this for generating shared perl libraries. My understanding is that the
335 GNU toolchain can accept an optional linker specification file, and restrict
336 visibility just to symbols declared in that file. It would be good to extend
337 F<makedef.pl> to support this format, and to provide a means within
338 C<Configure> to enable it. This would allow Unix users to test that the
339 export list is correct, and to build a perl that does not pollute the global
340 namespace with private symbols.
341
342 =head2 Cross-compile support
343
344 Currently C<Configure> understands C<-Dusecrosscompile> option. This option
345 arranges for building C<miniperl> for TARGET machine, so this C<miniperl> is
346 assumed then to be copied to TARGET machine and used as a replacement of full
347 C<perl> executable.
348
349 This could be done little differently. Namely C<miniperl> should be built for
350 HOST and then full C<perl> with extensions should be compiled for TARGET.
351 This, however, might require extra trickery for %Config: we have one config
352 first for HOST and then another for TARGET.  Tools like MakeMaker will be
353 mightily confused.  Having around two different types of executables and
354 libraries (HOST and TARGET) makes life interesting for Makefiles and
355 shell (and Perl) scripts.  There is $Config{run}, normally empty, which
356 can be used as an execution wrapper.  Also note that in some
357 cross-compilation/execution environments the HOST and the TARGET do
358 not see the same filesystem(s), the $Config{run} may need to do some
359 file/directory copying back and forth.
360
361 =head2 roffitall
362
363 Make F<pod/roffitall> be updated by F<pod/buildtoc>.
364
365 =head1 Tasks that need a little C knowledge
366
367 These tasks would need a little C knowledge, but don't need any specific
368 background or experience with XS, or how the Perl interpreter works
369
370 =head2 Weed out needless PERL_UNUSED_ARG
371
372 The C code uses the macro C<PERL_UNUSED_ARG> to stop compilers warning about
373 unused arguments. Often the arguments can't be removed, as there is an
374 external constraint that determines the prototype of the function, so this
375 approach is valid. However, there are some cases where C<PERL_UNUSED_ARG>
376 could be removed. Specifically
377
378 =over 4
379
380 =item *
381
382 The prototypes of (nearly all) static functions can be changed
383
384 =item *
385
386 Unused arguments generated by short cut macros are wasteful - the short cut
387 macro used can be changed.
388
389 =back
390
391 =head2 Modernize the order of directories in @INC
392
393 The way @INC is laid out by default, one cannot upgrade core (dual-life)
394 modules without overwriting files. This causes problems for binary
395 package builders.  One possible proposal is laid out in this
396 message:
397 L<http://www.xray.mpe.mpg.de/mailing-lists/perl5-porters/2002-04/msg02380.html>.
398
399 =head2 -Duse32bit*
400
401 Natively 64-bit systems need neither -Duse64bitint nor -Duse64bitall.
402 On these systems, it might be the default compilation mode, and there
403 is currently no guarantee that passing no use64bitall option to the
404 Configure process will build a 32bit perl. Implementing -Duse32bit*
405 options would be nice for perl 5.12.
406
407 =head2 Make it clear from -v if this is the exact official release
408
409 Currently perl from C<p4>/C<rsync> ships with a F<patchlevel.h> file that
410 usually defines one local patch, of the form "MAINT12345" or "RC1". The output
411 of perl -v doesn't report that a perl isn't an official release, and this
412 information can get lost in bugs reports. Because of this, the minor version
413 isn't bumped up until RC time, to minimise the possibility of versions of perl
414 escaping that believe themselves to be newer than they actually are.
415
416 It would be useful to find an elegant way to have the "this is an interim
417 maintenance release" or "this is a release candidate" in the terse -v output,
418 and have it so that it's easy for the pumpking to remove this just as the
419 release tarball is rolled up. This way the version pulled out of rsync would
420 always say "I'm a development release" and it would be safe to bump the
421 reported minor version as soon as a release ships, which would aid perl
422 developers.
423
424 This task is really about thinking of an elegant way to arrange the C source
425 such that it's trivial for the Pumpking to flag "this is an official release"
426 when making a tarball, yet leave the default source saying "I'm not the
427 official release".
428
429 =head2 Profile Perl - am I hot or not?
430
431 The Perl source code is stable enough that it makes sense to profile it,
432 identify and optimise the hotspots. It would be good to measure the
433 performance of the Perl interpreter using free tools such as cachegrind,
434 gprof, and dtrace, and work to reduce the bottlenecks they reveal.
435
436 As part of this, the idea of F<pp_hot.c> is that it contains the I<hot> ops,
437 the ops that are most commonly used. The idea is that by grouping them, their
438 object code will be adjacent in the executable, so they have a greater chance
439 of already being in the CPU cache (or swapped in) due to being near another op
440 already in use.
441
442 Except that it's not clear if these really are the most commonly used ops. So
443 as part of exercising your skills with coverage and profiling tools you might
444 want to determine what ops I<really> are the most commonly used. And in turn
445 suggest evictions and promotions to achieve a better F<pp_hot.c>.
446
447 One piece of Perl code that might make a good testbed is F<installman>.
448
449 =head2 Allocate OPs from arenas
450
451 Currently all new OP structures are individually malloc()ed and free()d.
452 All C<malloc> implementations have space overheads, and are now as fast as
453 custom allocates so it would both use less memory and less CPU to allocate
454 the various OP structures from arenas. The SV arena code can probably be
455 re-used for this.
456
457 Note that Configuring perl with C<-Accflags=-DPL_OP_SLAB_ALLOC> will use
458 Perl_Slab_alloc() to pack optrees into a contiguous block, which is
459 probably superior to the use of OP arenas, esp. from a cache locality
460 standpoint.  See L<Profile Perl - am I hot or not?>.
461
462 =head2 Improve win32/wince.c
463
464 Currently, numerous functions look virtually, if not completely,
465 identical in both C<win32/wince.c> and C<win32/win32.c> files, which can't
466 be good.
467
468 =head2 Use secure CRT functions when building with VC8 on Win32
469
470 Visual C++ 2005 (VC++ 8.x) deprecated a number of CRT functions on the basis
471 that they were "unsafe" and introduced differently named secure versions of
472 them as replacements, e.g. instead of writing
473
474     FILE* f = fopen(__FILE__, "r");
475
476 one should now write
477
478     FILE* f;
479     errno_t err = fopen_s(&f, __FILE__, "r"); 
480
481 Currently, the warnings about these deprecations have been disabled by adding
482 -D_CRT_SECURE_NO_DEPRECATE to the CFLAGS. It would be nice to remove that
483 warning suppressant and actually make use of the new secure CRT functions.
484
485 There is also a similar issue with POSIX CRT function names like fileno having
486 been deprecated in favour of ISO C++ conformant names like _fileno. These
487 warnings are also currently suppressed by adding -D_CRT_NONSTDC_NO_DEPRECATE. It
488 might be nice to do as Microsoft suggest here too, although, unlike the secure
489 functions issue, there is presumably little or no benefit in this case.
490
491 =head2 Fix POSIX::access() and chdir() on Win32
492
493 These functions currently take no account of DACLs and therefore do not behave
494 correctly in situations where access is restricted by DACLs (as opposed to the
495 read-only attribute).
496
497 Furthermore, POSIX::access() behaves differently for directories having the
498 read-only attribute set depending on what CRT library is being used. For
499 example, the _access() function in the VC6 and VC7 CRTs (wrongly) claim that
500 such directories are not writable, whereas in fact all directories are writable
501 unless access is denied by DACLs. (In the case of directories, the read-only
502 attribute actually only means that the directory cannot be deleted.) This CRT
503 bug is fixed in the VC8 and VC9 CRTs (but, of course, the directory may still
504 not actually be writable if access is indeed denied by DACLs).
505
506 For the chdir() issue, see ActiveState bug #74552:
507 http://bugs.activestate.com/show_bug.cgi?id=74552
508
509 Therefore, DACLs should be checked both for consistency across CRTs and for
510 the correct answer.
511
512 (Note that perl's -w operator should not be modified to check DACLs. It has
513 been written so that it reflects the state of the read-only attribute, even
514 for directories (whatever CRT is being used), for symmetry with chmod().)
515
516 =head2 strcat(), strcpy(), strncat(), strncpy(), sprintf(), vsprintf()
517
518 Maybe create a utility that checks after each libperl.a creation that
519 none of the above (nor sprintf(), vsprintf(), or *SHUDDER* gets())
520 ever creep back to libperl.a.
521
522   nm libperl.a | ./miniperl -alne '$o = $F[0] if /:$/; print "$o $F[1]" if $F[0] eq "U" && $F[1] =~ /^(?:strn?c(?:at|py)|v?sprintf|gets)$/'
523
524 Note, of course, that this will only tell whether B<your> platform
525 is using those naughty interfaces.
526
527 =head2 -D_FORTIFY_SOURCE=2, -fstack-protector
528
529 Recent glibcs support C<-D_FORTIFY_SOURCE=2> and recent gcc
530 (4.1 onwards?) supports C<-fstack-protector>, both of which give
531 protection against various kinds of buffer overflow problems.
532 These should probably be used for compiling Perl whenever available,
533 Configure and/or hints files should be adjusted to probe for the
534 availability of these features and enable them as appropriate.
535
536 =head2 Arenas for GPs? For MAGIC?
537
538 C<struct gp> and C<struct magic> are both currently allocated by C<malloc>.
539 It might be a speed or memory saving to change to using arenas. Or it might
540 not. It would need some suitable benchmarking first. In particular, C<GP>s
541 can probably be changed with minimal compatibility impact (probably nothing
542 outside of the core, or even outside of F<gv.c> allocates them), but they
543 probably aren't allocated/deallocated often enough for a speed saving. Whereas
544 C<MAGIC> is allocated/deallocated more often, but in turn, is also something
545 more externally visible, so changing the rules here may bite external code.
546
547
548 =head1 Tasks that need a knowledge of XS
549
550 These tasks would need C knowledge, and roughly the level of knowledge of
551 the perl API that comes from writing modules that use XS to interface to
552 C.
553
554 =head2 investigate removing int_macro_int from POSIX.xs
555
556 As a hang over from the original C<constant> implementation, F<POSIX.xs>
557 contains a function C<int_macro_int> which in conjunction with C<AUTOLOAD> is
558 used to wrap the C functions C<WEXITSTATUS>, C<WIFEXITED>, C<WIFSIGNALED>,
559 C<WIFSTOPPED>, C<WSTOPSIG> and C<WTERMSIG>. It's probably worth replacing
560 this complexity with 5 simple direct wrappings of those 5 functions.
561
562 However, it would be interesting if someone could measure the memory usage
563 before and after, both for the case of C<use POSIX();> and the case of
564 actually calling the Perl space functions.
565
566 =head2 safely supporting POSIX SA_SIGINFO
567
568 Some years ago Jarkko supplied patches to provide support for the POSIX
569 SA_SIGINFO feature in Perl, passing the extra data to the Perl signal handler.
570
571 Unfortunately, it only works with "unsafe" signals, because under safe
572 signals, by the time Perl gets to run the signal handler, the extra
573 information has been lost. Moreover, it's not easy to store it somewhere,
574 as you can't call mutexs, or do anything else fancy, from inside a signal
575 handler.
576
577 So it strikes me that we could provide safe SA_SIGINFO support
578
579 =over 4
580
581 =item 1
582
583 Provide global variables for two file descriptors
584
585 =item 2
586
587 When the first request is made via C<sigaction> for C<SA_SIGINFO>, create a
588 pipe, store the reader in one, the writer in the other
589
590 =item 3
591
592 In the "safe" signal handler (C<Perl_csighandler()>/C<S_raise_signal()>), if
593 the C<siginfo_t> pointer non-C<NULL>, and the writer file handle is open,
594
595 =over 8
596
597 =item 1
598
599 serialise signal number, C<struct siginfo_t> (or at least the parts we care
600 about) into a small auto char buff
601
602 =item 2
603
604 C<write()> that (non-blocking) to the writer fd
605
606 =over 12
607
608 =item 1
609
610 if it writes 100%, flag the signal in a counter of "signals on the pipe" akin
611 to the current per-signal-number counts
612
613 =item 2
614
615 if it writes 0%, assume the pipe is full. Flag the data as lost?
616
617 =item 3
618
619 if it writes partially, croak a panic, as your OS is broken.
620
621 =back
622
623 =back
624
625 =item 4
626
627 in the regular C<PERL_ASYNC_CHECK()> processing, if there are "signals on
628 the pipe", read the data out, deserialise, build the Perl structures on
629 the stack (code in C<Perl_sighandler()>, the "unsafe" handler), and call as
630 usual.
631
632 =back
633
634 I think that this gets us decent C<SA_SIGINFO> support, without the current risk
635 of running Perl code inside the signal handler context. (With all the dangers
636 of things like C<malloc> corruption that that currently offers us)
637
638 For more information see the thread starting with this message:
639 http://www.xray.mpe.mpg.de/mailing-lists/perl5-porters/2008-03/msg00305.html
640
641 =head2 autovivification
642
643 Make all autovivification consistent w.r.t LVALUE/RVALUE and strict/no strict;
644
645 This task is incremental - even a little bit of work on it will help.
646
647 =head2 Unicode in Filenames
648
649 chdir, chmod, chown, chroot, exec, glob, link, lstat, mkdir, open,
650 opendir, qx, readdir, readlink, rename, rmdir, stat, symlink, sysopen,
651 system, truncate, unlink, utime, -X.  All these could potentially accept
652 Unicode filenames either as input or output (and in the case of system
653 and qx Unicode in general, as input or output to/from the shell).
654 Whether a filesystem - an operating system pair understands Unicode in
655 filenames varies.
656
657 Known combinations that have some level of understanding include
658 Microsoft NTFS, Apple HFS+ (In Mac OS 9 and X) and Apple UFS (in Mac
659 OS X), NFS v4 is rumored to be Unicode, and of course Plan 9.  How to
660 create Unicode filenames, what forms of Unicode are accepted and used
661 (UCS-2, UTF-16, UTF-8), what (if any) is the normalization form used,
662 and so on, varies.  Finding the right level of interfacing to Perl
663 requires some thought.  Remember that an OS does not implicate a
664 filesystem.
665
666 (The Windows -C command flag "wide API support" has been at least
667 temporarily retired in 5.8.1, and the -C has been repurposed, see
668 L<perlrun>.)
669
670 Most probably the right way to do this would be this:
671 L</"Virtualize operating system access">.
672
673 =head2 Unicode in %ENV
674
675 Currently the %ENV entries are always byte strings.
676 See L</"Virtualize operating system access">.
677
678 =head2 Unicode and glob()
679
680 Currently glob patterns and filenames returned from File::Glob::glob()
681 are always byte strings.  See L</"Virtualize operating system access">.
682
683 =head2 Unicode and lc/uc operators
684
685 Some built-in operators (C<lc>, C<uc>, etc.) behave differently, based on
686 what the internal encoding of their argument is. That should not be the
687 case. Maybe add a pragma to switch behaviour.
688
689 =head2 use less 'memory'
690
691 Investigate trade offs to switch out perl's choices on memory usage.
692 Particularly perl should be able to give memory back.
693
694 This task is incremental - even a little bit of work on it will help.
695
696 =head2 Re-implement C<:unique> in a way that is actually thread-safe
697
698 The old implementation made bad assumptions on several levels. A good 90%
699 solution might be just to make C<:unique> work to share the string buffer
700 of SvPVs. That way large constant strings can be shared between ithreads,
701 such as the configuration information in F<Config>.
702
703 =head2 Make tainting consistent
704
705 Tainting would be easier to use if it didn't take documented shortcuts and
706 allow taint to "leak" everywhere within an expression.
707
708 =head2 readpipe(LIST)
709
710 system() accepts a LIST syntax (and a PROGRAM LIST syntax) to avoid
711 running a shell. readpipe() (the function behind qx//) could be similarly
712 extended.
713
714 =head2 Audit the code for destruction ordering assumptions
715
716 Change 25773 notes
717
718     /* Need to check SvMAGICAL, as during global destruction it may be that
719        AvARYLEN(av) has been freed before av, and hence the SvANY() pointer
720        is now part of the linked list of SV heads, rather than pointing to
721        the original body.  */
722     /* FIXME - audit the code for other bugs like this one.  */
723
724 adding the C<SvMAGICAL> check to
725
726     if (AvARYLEN(av) && SvMAGICAL(AvARYLEN(av))) {
727         MAGIC *mg = mg_find (AvARYLEN(av), PERL_MAGIC_arylen);
728
729 Go through the core and look for similar assumptions that SVs have particular
730 types, as all bets are off during global destruction.
731
732 =head2 Extend PerlIO and PerlIO::Scalar
733
734 PerlIO::Scalar doesn't know how to truncate().  Implementing this
735 would require extending the PerlIO vtable.
736
737 Similarly the PerlIO vtable doesn't know about formats (write()), or
738 about stat(), or chmod()/chown(), utime(), or flock().
739
740 (For PerlIO::Scalar it's hard to see what e.g. mode bits or ownership
741 would mean.)
742
743 PerlIO doesn't do directories or symlinks, either: mkdir(), rmdir(),
744 opendir(), closedir(), seekdir(), rewinddir(), glob(); symlink(),
745 readlink().
746
747 See also L</"Virtualize operating system access">.
748
749 =head2 -C on the #! line
750
751 It should be possible to make -C work correctly if found on the #! line,
752 given that all perl command line options are strict ASCII, and -C changes
753 only the interpretation of non-ASCII characters, and not for the script file
754 handle. To make it work needs some investigation of the ordering of function
755 calls during startup, and (by implication) a bit of tweaking of that order.
756
757 =head2 Organize error messages
758
759 Perl's diagnostics (error messages, see L<perldiag>) could use
760 reorganizing and formalizing so that each error message has its
761 stable-for-all-eternity unique id, categorized by severity, type, and
762 subsystem.  (The error messages would be listed in a datafile outside
763 of the Perl source code, and the source code would only refer to the
764 messages by the id.)  This clean-up and regularizing should apply
765 for all croak() messages.
766
767 This would enable all sorts of things: easier translation/localization
768 of the messages (though please do keep in mind the caveats of
769 L<Locale::Maketext> about too straightforward approaches to
770 translation), filtering by severity, and instead of grepping for a
771 particular error message one could look for a stable error id.  (Of
772 course, changing the error messages by default would break all the
773 existing software depending on some particular error message...)
774
775 This kind of functionality is known as I<message catalogs>.  Look for
776 inspiration for example in the catgets() system, possibly even use it
777 if available-- but B<only> if available, all platforms will B<not>
778 have catgets().
779
780 For the really pure at heart, consider extending this item to cover
781 also the warning messages (see L<perllexwarn>, C<warnings.pl>).
782
783 =head1 Tasks that need a knowledge of the interpreter
784
785 These tasks would need C knowledge, and knowledge of how the interpreter works,
786 or a willingness to learn.
787
788 =head2 lexicals used only once
789
790 This warns:
791
792     $ perl -we '$pie = 42'
793     Name "main::pie" used only once: possible typo at -e line 1.
794
795 This does not:
796
797     $ perl -we 'my $pie = 42'
798
799 Logically all lexicals used only once should warn, if the user asks for
800 warnings.  An unworked RT ticket (#5087) has been open for almost seven
801 years for this discrepancy.
802
803 =head2 UTF-8 revamp
804
805 The handling of Unicode is unclean in many places. For example, the regexp
806 engine matches in Unicode semantics whenever the string or the pattern is
807 flagged as UTF-8, but that should not be dependent on an internal storage
808 detail of the string. Likewise, case folding behaviour is dependent on the
809 UTF8 internal flag being on or off.
810
811 =head2 Properly Unicode safe tokeniser and pads.
812
813 The tokeniser isn't actually very UTF-8 clean. C<use utf8;> is a hack -
814 variable names are stored in stashes as raw bytes, without the utf-8 flag
815 set. The pad API only takes a C<char *> pointer, so that's all bytes too. The
816 tokeniser ignores the UTF-8-ness of C<PL_rsfp>, or any SVs returned from
817 source filters.  All this could be fixed.
818
819 =head2 state variable initialization in list context
820
821 Currently this is illegal:
822
823     state ($a, $b) = foo(); 
824
825 In Perl 6, C<state ($a) = foo();> and C<(state $a) = foo();> have different
826 semantics, which is tricky to implement in Perl 5 as currently they produce
827 the same opcode trees. The Perl 6 design is firm, so it would be good to
828 implement the necessary code in Perl 5. There are comments in
829 C<Perl_newASSIGNOP()> that show the code paths taken by various assignment
830 constructions involving state variables.
831
832 =head2 Implement $value ~~ 0 .. $range
833
834 It would be nice to extend the syntax of the C<~~> operator to also
835 understand numeric (and maybe alphanumeric) ranges.
836
837 =head2 A does() built-in
838
839 Like ref(), only useful. It would call the C<DOES> method on objects; it
840 would also tell whether something can be dereferenced as an
841 array/hash/etc., or used as a regexp, etc.
842 L<http://www.xray.mpe.mpg.de/mailing-lists/perl5-porters/2007-03/msg00481.html>
843
844 =head2 Tied filehandles and write() don't mix
845
846 There is no method on tied filehandles to allow them to be called back by
847 formats.
848
849 =head2 Attach/detach debugger from running program
850
851 The old perltodo notes "With C<gdb>, you can attach the debugger to a running
852 program if you pass the process ID. It would be good to do this with the Perl
853 debugger on a running Perl program, although I'm not sure how it would be
854 done." ssh and screen do this with named pipes in /tmp. Maybe we can too.
855
856 =head2 Optimize away empty destructors
857
858 Defining an empty DESTROY method might be useful (notably in
859 AUTOLOAD-enabled classes), but it's still a bit expensive to call. That
860 could probably be optimized.
861
862 =head2 LVALUE functions for lists
863
864 The old perltodo notes that lvalue functions don't work for list or hash
865 slices. This would be good to fix.
866
867 =head2 LVALUE functions in the debugger
868
869 The old perltodo notes that lvalue functions don't work in the debugger. This
870 would be good to fix.
871
872 =head2 regexp optimiser optional
873
874 The regexp optimiser is not optional. It should configurable to be, to allow
875 its performance to be measured, and its bugs to be easily demonstrated.
876
877 =head2 delete &function
878
879 Allow to delete functions. One can already undef them, but they're still
880 in the stash.
881
882 =head2 C</w> regex modifier
883
884 That flag would enable to match whole words, and also to interpolate
885 arrays as alternations. With it, C</P/w> would be roughly equivalent to:
886
887     do { local $"='|'; /\b(?:P)\b/ }
888
889 See L<http://www.xray.mpe.mpg.de/mailing-lists/perl5-porters/2007-01/msg00400.html>
890 for the discussion.
891
892 =head2 optional optimizer
893
894 Make the peephole optimizer optional. Currently it performs two tasks as
895 it walks the optree - genuine peephole optimisations, and necessary fixups of
896 ops. It would be good to find an efficient way to switch out the
897 optimisations whilst keeping the fixups.
898
899 =head2 You WANT *how* many
900
901 Currently contexts are void, scalar and list. split has a special mechanism in
902 place to pass in the number of return values wanted. It would be useful to
903 have a general mechanism for this, backwards compatible and little speed hit.
904 This would allow proposals such as short circuiting sort to be implemented
905 as a module on CPAN.
906
907 =head2 lexical aliases
908
909 Allow lexical aliases (maybe via the syntax C<my \$alias = \$foo>.
910
911 =head2 entersub XS vs Perl
912
913 At the moment pp_entersub is huge, and has code to deal with entering both
914 perl and XS subroutines. Subroutine implementations rarely change between 
915 perl and XS at run time, so investigate using 2 ops to enter subs (one for
916 XS, one for perl) and swap between if a sub is redefined.
917
918 =head2 Self-ties
919
920 Self-ties are currently illegal because they caused too many segfaults. Maybe
921 the causes of these could be tracked down and self-ties on all types
922 reinstated.
923
924 =head2 Optimize away @_
925
926 The old perltodo notes "Look at the "reification" code in C<av.c>".
927
928 =head2 Virtualize operating system access
929
930 Implement a set of "vtables" that virtualizes operating system access
931 (open(), mkdir(), unlink(), readdir(), getenv(), etc.)  At the very
932 least these interfaces should take SVs as "name" arguments instead of
933 bare char pointers; probably the most flexible and extensible way
934 would be for the Perl-facing interfaces to accept HVs.  The system
935 needs to be per-operating-system and per-file-system
936 hookable/filterable, preferably both from XS and Perl level
937 (L<perlport/"Files and Filesystems"> is good reading at this point,
938 in fact, all of L<perlport> is.)
939
940 This has actually already been implemented (but only for Win32),
941 take a look at F<iperlsys.h> and F<win32/perlhost.h>.  While all Win32
942 variants go through a set of "vtables" for operating system access,
943 non-Win32 systems currently go straight for the POSIX/UNIX-style
944 system/library call.  Similar system as for Win32 should be
945 implemented for all platforms.  The existing Win32 implementation
946 probably does not need to survive alongside this proposed new
947 implementation, the approaches could be merged.
948
949 What would this give us?  One often-asked-for feature this would
950 enable is using Unicode for filenames, and other "names" like %ENV,
951 usernames, hostnames, and so forth.
952 (See L<perlunicode/"When Unicode Does Not Happen">.)
953
954 But this kind of virtualization would also allow for things like
955 virtual filesystems, virtual networks, and "sandboxes" (though as long
956 as dynamic loading of random object code is allowed, not very safe
957 sandboxes since external code of course know not of Perl's vtables).
958 An example of a smaller "sandbox" is that this feature can be used to
959 implement per-thread working directories: Win32 already does this.
960
961 See also L</"Extend PerlIO and PerlIO::Scalar">.
962
963 =head2 Investigate PADTMP hash pessimisation
964
965 The peephole optimier converts constants used for hash key lookups to shared
966 hash key scalars. Under ithreads, something is undoing this work.
967 See http://www.xray.mpe.mpg.de/mailing-lists/perl5-porters/2007-09/msg00793.html
968
969 =head2 Store the current pad in the OP slab allocator
970
971 =for clarification
972 I hope that I got that "current pad" part correct
973
974 Currently we leak ops in various cases of parse failure. I suggested that we
975 could solve this by always using the op slab allocator, and walking it to
976 free ops. Dave comments that as some ops are already freed during optree
977 creation one would have to mark which ops are freed, and not double free them
978 when walking the slab. He notes that one problem with this is that for some ops
979 you have to know which pad was current at the time of allocation, which does
980 change. I suggested storing a pointer to the current pad in the memory allocated
981 for the slab, and swapping to a new slab each time the pad changes. Dave thinks
982 that this would work.
983
984 =head2 repack the optree
985
986 Repacking the optree after execution order is determined could allow
987 removal of NULL ops, and optimal ordering of OPs with respect to cache-line
988 filling.  The slab allocator could be reused for this purpose.  I think that
989 the best way to do this is to make it an optional step just before the
990 completed optree is attached to anything else, and to use the slab allocator
991 unchanged, so that freeing ops is identical whether or not this step runs.
992 Note that the slab allocator allocates ops downwards in memory, so one would
993 have to actually "allocate" the ops in reverse-execution order to get them
994 contiguous in memory in execution order.
995
996 See http://www.nntp.perl.org/group/perl.perl5.porters/2007/12/msg131975.html
997
998 Note that running this copy, and then freeing all the old location ops would
999 cause their slabs to be freed, which would eliminate possible memory wastage if
1000 the previous suggestion is implemented, and we swap slabs more frequently.
1001
1002 =head2 eliminate incorrect line numbers in warnings
1003
1004 This code
1005
1006     use warnings;
1007     my $undef;
1008     
1009     if ($undef == 3) {
1010     } elsif ($undef == 0) {
1011     }
1012
1013 used to produce this output:
1014
1015     Use of uninitialized value in numeric eq (==) at wrong.pl line 4.
1016     Use of uninitialized value in numeric eq (==) at wrong.pl line 4.
1017
1018 where the line of the second warning was misreported - it should be line 5.
1019 Rafael fixed this - the problem arose because there was no nextstate OP
1020 between the execution of the C<if> and the C<elsif>, hence C<PL_curcop> still
1021 reports that the currently executing line is line 4. The solution was to inject
1022 a nextstate OPs for each C<elsif>, although it turned out that the nextstate
1023 OP needed to be a nulled OP, rather than a live nextstate OP, else other line
1024 numbers became misreported. (Jenga!)
1025
1026 The problem is more general than C<elsif> (although the C<elsif> case is the
1027 most common and the most confusing). Ideally this code
1028
1029     use warnings;
1030     my $undef;
1031     
1032     my $a = $undef + 1;
1033     my $b
1034       = $undef
1035       + 1;
1036
1037 would produce this output
1038
1039     Use of uninitialized value $undef in addition (+) at wrong.pl line 4.
1040     Use of uninitialized value $undef in addition (+) at wrong.pl line 7.
1041
1042 (rather than lines 4 and 5), but this would seem to require every OP to carry
1043 (at least) line number information.
1044
1045 What might work is to have an optional line number in memory just before the
1046 BASEOP structure, with a flag bit in the op to say whether it's present.
1047 Initially during compile every OP would carry its line number. Then add a late
1048 pass to the optimiser (potentially combined with L</repack the optree>) which
1049 looks at the two ops on every edge of the graph of the execution path. If
1050 the line number changes, flags the destination OP with this information.
1051 Once all paths are traced, replace every op with the flag with a
1052 nextstate-light op (that just updates C<PL_curcop>), which in turn then passes
1053 control on to the true op. All ops would then be replaced by variants that
1054 do not store the line number. (Which, logically, why it would work best in
1055 conjunction with L</repack the optree>, as that is already copying/reallocating
1056 all the OPs)
1057
1058 (Although I should note that we're not certain that doing this for the general
1059 case is worth it)
1060
1061 =head2 optimize tail-calls
1062
1063 Tail-calls present an opportunity for broadly applicable optimization;
1064 anywhere that C<< return foo(...) >> is called, the outer return can
1065 be replaced by a goto, and foo will return directly to the outer
1066 caller, saving (conservatively) 25% of perl's call&return cost, which
1067 is relatively higher than in C.  The scheme language is known to do
1068 this heavily.  B::Concise provides good insight into where this
1069 optimization is possible, ie anywhere entersub,leavesub op-sequence
1070 occurs.
1071
1072  perl -MO=Concise,-exec,a,b,-main -e 'sub a{ 1 }; sub b {a()}; b(2)'
1073
1074 Bottom line on this is probably a new pp_tailcall function which
1075 combines the code in pp_entersub, pp_leavesub.  This should probably
1076 be done 1st in XS, and using B::Generate to patch the new OP into the
1077 optrees.
1078
1079 =head1 Big projects
1080
1081 Tasks that will get your name mentioned in the description of the "Highlights
1082 of 5.12"
1083
1084 =head2 make ithreads more robust
1085
1086 Generally make ithreads more robust. See also L</iCOW>
1087
1088 This task is incremental - even a little bit of work on it will help, and
1089 will be greatly appreciated.
1090
1091 One bit would be to write the missing code in sv.c:Perl_dirp_dup.
1092
1093 Fix Perl_sv_dup, et al so that threads can return objects.
1094
1095 =head2 iCOW
1096
1097 Sarathy and Arthur have a proposal for an improved Copy On Write which
1098 specifically will be able to COW new ithreads. If this can be implemented
1099 it would be a good thing.
1100
1101 =head2 (?{...}) closures in regexps
1102
1103 Fix (or rewrite) the implementation of the C</(?{...})/> closures.
1104
1105 =head2 A re-entrant regexp engine
1106
1107 This will allow the use of a regex from inside (?{ }), (??{ }) and
1108 (?(?{ })|) constructs.
1109
1110 =head2 Add class set operations to regexp engine
1111
1112 Apparently these are quite useful. Anyway, Jeffery Friedl wants them.
1113
1114 demerphq has this on his todo list, but right at the bottom.