Two more TODOs for those with C knowledge.
[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 What can we offer you in return? Fame, fortune, and everlasting glory? Maybe
19 not, but if your patch is incorporated, then we'll add your name to the
20 F<AUTHORS> file, which ships in the official distribution. How many other
21 programming languages offer you 1 line of immortality?
22
23 =head1 The roadmap to 5.10
24
25 The roadmap to 5.10 envisages feature based releases, as various items in this
26 TODO are completed.
27
28 =head2 Needed for a 5.9.4 release
29
30 =over
31
32 =item *
33
34 Review assertions. Review syntax to combine assertions. Assertions could take
35 advantage of the lexical pragmas work. L</What hooks would assertions need?>
36
37 =item *
38
39 C<encoding::warnings> should be turned into a lexical pragma.
40 C<encoding> should, too (probably).
41
42 =back
43
44 =head2 Needed for a 5.9.5 release
45
46 =over
47
48 =item *
49 Implement L</_ prototype character>
50
51 =item *
52 Implement L</state variables>
53
54 =back
55
56 =head2 Needed for a 5.9.6 release
57
58 Stabilisation. If all goes well, this will be the equivalent of a 5.10-beta.
59
60 =head1 Tasks that only need Perl knowledge
61
62 =head2 common test code for timed bail out
63
64 Write portable self destruct code for tests to stop them burning CPU in
65 infinite loops. This needs to avoid using alarm, as some of the tests are
66 testing alarm/sleep or timers.
67
68 =head2 POD -> HTML conversion in the core still sucks
69
70 Which is crazy given just how simple POD purports to be, and how simple HTML
71 can be. It's not actually I<as> simple as it sounds, particularly with the
72 flexibility POD allows for C<=item>, but it would be good to improve the
73 visual appeal of the HTML generated, and to avoid it having any validation
74 errors. See also L</make HTML install work>, as the layout of installation tree
75 is needed to improve the cross-linking.
76
77 The addition of C<Pod::Simple> and its related modules may make this task
78 easier to complete.
79
80 =head2 Parallel testing
81
82 The core regression test suite is getting ever more comprehensive, which has
83 the side effect that it takes longer to run. This isn't so good. Investigate
84 whether it would be feasible to give the harness script the B<option> of
85 running sets of tests in parallel. This would be useful for tests in
86 F<t/op/*.t> and F<t/uni/*.t> and maybe some sets of tests in F<lib/>.
87
88 Questions to answer
89
90 =over 4
91
92 =item 1
93
94 How does screen layout work when you're running more than one test?
95
96 =item 2
97
98 How does the caller of test specify how many tests to run in parallel?
99
100 =item 3
101
102 How do setup/teardown tests identify themselves?
103
104 =back
105
106 Pugs already does parallel testing - can their approach be re-used?
107
108 =head2 Make Schwern poorer
109
110 We should have for everything. When all the core's modules are tested,
111 Schwern has promised to donate to $500 to TPF. We may need volunteers to
112 hold him upside down and shake vigorously in order to actually extract the
113 cash.
114
115 See F<t/lib/1_compile.t> for the 3 remaining modules that need tests.
116
117 =head2 Improve the coverage of the core tests
118
119 Use Devel::Cover to ascertain the core's test coverage, then add tests that
120 are currently missing.
121
122 =head2 test B
123
124 A full test suite for the B module would be nice.
125
126 =head2 A decent benchmark
127
128 C<perlbench> seems impervious to any recent changes made to the perl core. It
129 would be useful to have a reasonable general benchmarking suite that roughly
130 represented what current perl programs do, and measurably reported whether
131 tweaks to the core improve, degrade or don't really affect performance, to
132 guide people attempting to optimise the guts of perl. Gisle would welcome
133 new tests for perlbench.
134
135 =head2 fix tainting bugs
136
137 Fix the bugs revealed by running the test suite with the C<-t> switch (via
138 C<make test.taintwarn>).
139
140 =head2 Dual life everything
141
142 As part of the "dists" plan, anything that doesn't belong in the smallest perl
143 distribution needs to be dual lifed. Anything else can be too. Figure out what
144 changes would be needed to package that module and its tests up for CPAN, and
145 do so. Test it with older perl releases, and fix the problems you find.
146
147 =head2 Improving C<threads::shared>
148
149 Investigate whether C<threads::shared> could share aggregates properly with
150 only Perl level changes to shared.pm
151
152 =head2 POSIX memory footprint
153
154 Ilya observed that use POSIX; eats memory like there's no tomorrow, and at
155 various times worked to cut it down. There is probably still fat to cut out -
156 for example POSIX passes Exporter some very memory hungry data structures.
157
158
159
160
161
162
163
164 =head1 Tasks that need a little sysadmin-type knowledge
165
166 Or if you prefer, tasks that you would learn from, and broaden your skills
167 base...
168
169 =head2 Relocatable perl
170
171 The C level patches needed to create a relocatable perl binary are done, as
172 is the work on F<Config.pm>. All that's left to do is the C<Configure> tweaking
173 to let people specify how they want to do the install.
174
175 =head2 make HTML install work
176
177 There is an C<installhtml> target in the Makefile. It's marked as
178 "experimental". It would be good to get this tested, make it work reliably, and
179 remove the "experimental" tag. This would include
180
181 =over 4
182
183 =item 1
184
185 Checking that cross linking between various parts of the documentation works.
186 In particular that links work between the modules (files with POD in F<lib/>)
187 and the core documentation (files in F<pod/>)
188
189 =item 2
190
191 Work out how to split C<perlfunc> into chunks, preferably one per function
192 group, preferably with general case code that could be used elsewhere.
193 Challenges here are correctly identifying the groups of functions that go
194 together, and making the right named external cross-links point to the right
195 page. Things to be aware of are C<-X>, groups such as C<getpwnam> to
196 C<endservent>, two or more C<=items> giving the different parameter lists, such
197 as
198
199     =item substr EXPR,OFFSET,LENGTH,REPLACEMENT
200     
201     =item substr EXPR,OFFSET,LENGTH
202     
203     =item substr EXPR,OFFSET
204
205 and different parameter lists having different meanings. (eg C<select>)
206
207 =back
208
209 =head2 compressed man pages
210
211 Be able to install them. This would probably need a configure test to see how
212 the system does compressed man pages (same directory/different directory?
213 same filename/different filename), as well as tweaking the F<installman> script
214 to compress as necessary.
215
216 =head2 Add a code coverage target to the Makefile
217
218 Make it easy for anyone to run Devel::Cover on the core's tests. The steps
219 to do this manually are roughly
220
221 =over 4
222
223 =item *
224
225 do a normal C<Configure>, but include Devel::Cover as a module to install
226 (see F<INSTALL> for how to do this)
227
228 =item *
229
230     make perl
231
232 =item *
233
234     cd t; HARNESS_PERL_SWITCHES=-MDevel::Cover ./perl -I../lib harness
235
236 =item *
237
238 Process the resulting Devel::Cover database
239
240 =back
241
242 This just give you the coverage of the F<.pm>s. To also get the C level
243 coverage you need to
244
245 =over 4
246
247 =item *
248
249 Additionally tell C<Configure> to use the appropriate C compiler flags for
250 C<gcov>
251
252 =item *
253
254     make perl.gcov
255
256 (instead of C<make perl>)
257
258 =item *
259
260 After running the tests run C<gcov> to generate all the F<.gcov> files.
261 (Including down in the subdirectories of F<ext/>
262
263 =item *
264
265 (From the top level perl directory) run C<gcov2perl> on all the C<.gcov> files
266 to get their stats into the cover_db directory.
267
268 =item *
269
270 Then process the Devel::Cover database
271
272 =back
273
274 It would be good to add a single switch to C<Configure> to specify that you
275 wanted to perform perl level coverage, and another to specify C level
276 coverage, and have C<Configure> and the F<Makefile> do all the right things
277 automatically.
278
279 =head2 Make Config.pm cope with differences between build and installed perl
280
281 Quite often vendors ship a perl binary compiled with their (pay-for)
282 compilers.  People install a free compiler, such as gcc. To work out how to
283 build extensions, Perl interrogates C<%Config>, so in this situation
284 C<%Config> describes compilers that aren't there, and extension building
285 fails. This forces people into choosing between re-compiling perl themselves
286 using the compiler they have, or only using modules that the vendor ships.
287
288 It would be good to find a way teach C<Config.pm> about the installation setup,
289 possibly involving probing at install time or later, so that the C<%Config> in
290 a binary distribution better describes the installed machine, when the
291 installed machine differs from the build machine in some significant way.
292
293 =head2 make parallel builds work
294
295 Currently parallel builds (such as C<make -j3>) don't work reliably. We believe
296 that this is due to incomplete dependency specification in the F<Makefile>.
297 It would be good if someone were able to track down the causes of these
298 problems, so that parallel builds worked properly.
299
300 =head2 linker specification files
301
302 Some platforms mandate that you provide a list of a shared library's external
303 symbols to the linker, so the core already has the infrastructure in place to
304 do this for generating shared perl libraries. My understanding is that the
305 GNU toolchain can accept an optional linker specification file, and restrict
306 visibility just to symbols declared in that file. It would be good to extend
307 F<makedef.pl> to support this format, and to provide a means within
308 C<Configure> to enable it. This would allow Unix users to test that the
309 export list is correct, and to build a perl that does not pollute the global
310 namespace with private symbols.
311
312
313
314
315 =head1 Tasks that need a little C knowledge
316
317 These tasks would need a little C knowledge, but don't need any specific
318 background or experience with XS, or how the Perl interpreter works
319
320 =head2 Make it clear from -v if this is the exact official release
321
322 Currently perl from C<p4>/C<rsync> ships with a F<patchlevel.h> file that
323 usually defines one local patch, of the form "MAINT12345" or "RC1". The output
324 of perl -v doesn't report that a perl isn't an official release, and this
325 information can get lost in bugs reports. Because of this, the minor version
326 isn't bumped up until RC time, to minimise the possibility of versions of perl
327 escaping that believe themselves to be newer than they actually are.
328
329 It would be useful to find an elegant way to have the "this is an interim
330 maintenance release" or "this is a release candidate" in the terse -v output,
331 and have it so that it's easy for the pumpking to remove this just as the
332 release tarball is rolled up. This way the version pulled out of rsync would
333 always say "I'm a development release" and it would be safe to bump the
334 reported minor version as soon as a release ships, which would aid perl
335 developers.
336
337 This task is really about thinking of an elegant way to arrange the C source
338 such that it's trivial for the Pumpking to flag "this is an official release"
339 when making a tarball, yet leave the default source saying "I'm not the
340 official release".
341
342 =head2 Ordering of "global" variables.
343
344 F<thrdvar.h> and F<intrpvarh> define the "global" variables that need to be
345 per-thread under ithreads, where the variables are actually elements in a
346 structure. As C dictates, the variables must be laid out in order of
347 declaration. There is a comment
348 C</* Important ones in the first cache line (if alignment is done right) */>
349 which implies that at some point in the past the ordering was carefully chosen
350 (at least in part). However, it's clear that the ordering is less than perfect,
351 as currently there are things such as 7 C<bool>s in a row, then something
352 typically requiring 4 byte alignment, and then an odd C<bool> later on.
353 (C<bool>s are typically defined as C<char>s). So it would be good for someone
354 to review the ordering of the variables, to see how much alignment padding can
355 be removed.
356
357 It's also worth checking that all variables are actually used. Perl 5.8.0
358 shipped with C<PL_nrs> still defined in F<thrdvar.h>, despite it being unused
359 since a change over a year earlier. Had this been spotted before release, it
360 could have been removed, but now it has to remain in the 5.8.x releases to
361 keep the structure the same size, to retain binary compatibility.
362
363 =head2 am I hot or not?
364
365 The idea of F<pp_hot.c> is that it contains the I<hot> ops, the ops that are
366 most commonly used. The idea is that by grouping them, their object code will
367 be adjacent in the executable, so they have a greater chance of already being
368 in the CPU cache (or swapped in) due to being near another op already in use.
369
370 Except that it's not clear if these really are the most commonly used ops. So
371 anyone feeling like exercising their skill with coverage and profiling tools
372 might want to determine what ops I<really> are the most commonly used. And in
373 turn suggest evictions and promotions to achieve a better F<pp_hot.c>.
374
375 =head2 Shrink struct context
376
377 In F<cop.h>, we have
378
379     struct context {
380         U32             cx_type;        /* what kind of context this is */
381         union {
382         struct block    cx_blk;
383         struct subst    cx_subst;
384         } cx_u;
385     };
386
387 There are less than 256 values for C<cx_type>, and the constituent parts
388 C<struct block> and C<struct subst> both contain some C<U8> and C<U16> fields,
389 so it should be possible to move them to the first word, and share space with
390 a C<U8> C<cx_type>, saving 1 word.
391
392 =head2 Allocate OPs from arenas
393
394 Currently all new OP structures are individually malloc()ed and free()d.
395 All C<malloc> implementations have space overheads, and are now as fast as
396 custom allocates so it would both use less memory and less CPU to allocate
397 the various OP structures from arenas. The SV arena code can probably be
398 re-used for this.
399
400
401
402
403 =head1 Tasks that need a knowledge of XS
404
405 These tasks would need C knowledge, and roughly the level of knowledge of
406 the perl API that comes from writing modules that use XS to interface to
407 C.
408
409 =head2 IPv6
410
411 Clean this up. Check everything in core works
412
413 =head2 shrink C<IO>s
414
415 By removing unused elements and careful re-ordering, the structures for C<AV>s,
416 C<HV>s, C<CV>s and C<GV>s have recently been shrunk considerably. C<PVIO>s and
417 C<PVBM>s might have some savings to win.
418
419 =head2 UTF8 caching code
420
421 The string position/offset cache is not optional. It should be.
422
423 =head2 Implicit Latin 1 => Unicode translation
424
425 Conversions from byte strings to UTF-8 currently map high bit characters
426 to Unicode without translation (or, depending on how you look at it, by
427 implicitly assuming that the byte strings are in Latin-1). As perl assumes
428 the C locale by default, upgrading a string to UTF-8 may change the
429 meaning of its contents regarding character classes, case mapping, etc.
430 This should probably emit a warning (at least).
431
432 This task is incremental - even a little bit of work on it will help.
433
434 =head2 autovivification
435
436 Make all autovivification consistent w.r.t LVALUE/RVALUE and strict/no strict;
437
438 This task is incremental - even a little bit of work on it will help.
439
440 =head2 Unicode in Filenames
441
442 chdir, chmod, chown, chroot, exec, glob, link, lstat, mkdir, open,
443 opendir, qx, readdir, readlink, rename, rmdir, stat, symlink, sysopen,
444 system, truncate, unlink, utime, -X.  All these could potentially accept
445 Unicode filenames either as input or output (and in the case of system
446 and qx Unicode in general, as input or output to/from the shell).
447 Whether a filesystem - an operating system pair understands Unicode in
448 filenames varies.
449
450 Known combinations that have some level of understanding include
451 Microsoft NTFS, Apple HFS+ (In Mac OS 9 and X) and Apple UFS (in Mac
452 OS X), NFS v4 is rumored to be Unicode, and of course Plan 9.  How to
453 create Unicode filenames, what forms of Unicode are accepted and used
454 (UCS-2, UTF-16, UTF-8), what (if any) is the normalization form used,
455 and so on, varies.  Finding the right level of interfacing to Perl
456 requires some thought.  Remember that an OS does not implicate a
457 filesystem.
458
459 (The Windows -C command flag "wide API support" has been at least
460 temporarily retired in 5.8.1, and the -C has been repurposed, see
461 L<perlrun>.)
462
463 =head2 Unicode in %ENV
464
465 Currently the %ENV entries are always byte strings.
466
467 =head2 use less 'memory'
468
469 Investigate trade offs to switch out perl's choices on memory usage.
470 Particularly perl should be able to give memory back.
471
472 This task is incremental - even a little bit of work on it will help.
473
474 =head2 Re-implement C<:unique> in a way that is actually thread-safe
475
476 The old implementation made bad assumptions on several levels. A good 90%
477 solution might be just to make C<:unique> work to share the string buffer
478 of SvPVs. That way large constant strings can be shared between ithreads,
479 such as the configuration information in F<Config>.
480
481 =head2 Make tainting consistent
482
483 Tainting would be easier to use if it didn't take documented shortcuts and
484 allow taint to "leak" everywhere within an expression.
485
486 =head2 readpipe(LIST)
487
488 system() accepts a LIST syntax (and a PROGRAM LIST syntax) to avoid
489 running a shell. readpipe() (the function behind qx//) could be similarly
490 extended.
491
492
493
494
495
496 =head1 Tasks that need a knowledge of the interpreter
497
498 These tasks would need C knowledge, and knowledge of how the interpreter works,
499 or a willingness to learn.
500
501 =head2 lexical pragmas
502
503 Document the new support for lexical pragmas in 5.9.3 and how %^H works.
504 Maybe C<re>, C<encoding>, maybe other pragmas could be made lexical.
505
506 =head2 Attach/detach debugger from running program
507
508 The old perltodo notes "With C<gdb>, you can attach the debugger to a running
509 program if you pass the process ID. It would be good to do this with the Perl
510 debugger on a running Perl program, although I'm not sure how it would be
511 done." ssh and screen do this with named pipes in /tmp. Maybe we can too.
512
513 =head2 Constant folding
514
515 The peephole optimiser should trap errors during constant folding, and give
516 up on the folding, rather than bailing out at compile time.  It is quite
517 possible that the unfoldable constant is in unreachable code, eg something
518 akin to C<$a = 0/0 if 0;>
519
520 =head2 LVALUE functions for lists
521
522 The old perltodo notes that lvalue functions don't work for list or hash
523 slices. This would be good to fix.
524
525 =head2 LVALUE functions in the debugger
526
527 The old perltodo notes that lvalue functions don't work in the debugger. This
528 would be good to fix.
529
530 =head2 _ prototype character
531
532 Study the possibility of adding a new prototype character, C<_>, meaning
533 "this argument defaults to $_".
534
535 =head2 state variables
536
537 C<my $foo if 0;> is deprecated, and should be replaced with
538 C<state $x = "initial value\n";> the syntax from Perl 6.
539
540 =head2 @INC source filter to Filter::Simple
541
542 The second return value from a sub in @INC can be a source filter. This isn't
543 documented. It should be changed to use Filter::Simple, tested and documented.
544
545 =head2 regexp optimiser optional
546
547 The regexp optimiser is not optional. It should configurable to be, to allow
548 its performance to be measured, and its bugs to be easily demonstrated.
549
550 =head2 UNITCHECK
551
552 Introduce a new special block, UNITCHECK, which is run at the end of a
553 compilation unit (module, file, eval(STRING) block). This will correspond to
554 the Perl 6 CHECK. Perl 5's CHECK cannot be changed or removed because the
555 O.pm/B.pm backend framework depends on it.
556
557 =head2 optional optimizer
558
559 Make the peephole optimizer optional. Currently it performs two tasks as
560 it walks the optree - genuine peephole optimisations, and necessary fixups of
561 ops. It would be good to find an efficient way to switch out the
562 optimisations whilst keeping the fixups.
563
564 =head2 You WANT *how* many
565
566 Currently contexts are void, scalar and list. split has a special mechanism in
567 place to pass in the number of return values wanted. It would be useful to
568 have a general mechanism for this, backwards compatible and little speed hit.
569 This would allow proposals such as short circuiting sort to be implemented
570 as a module on CPAN.
571
572 =head2 lexical aliases
573
574 Allow lexical aliases (maybe via the syntax C<my \$alias = \$foo>.
575
576 =head2 entersub XS vs Perl
577
578 At the moment pp_entersub is huge, and has code to deal with entering both
579 perl and XS subroutines. Subroutine implementations rarely change between 
580 perl and XS at run time, so investigate using 2 ops to enter subs (one for
581 XS, one for perl) and swap between if a sub is redefined.
582
583 =head2 Self ties
584
585 self ties are currently illegal because they caused too many segfaults. Maybe
586 the causes of these could be tracked down and self-ties on all types re-
587 instated.
588
589 =head2 Optimize away @_
590
591 The old perltodo notes "Look at the "reification" code in C<av.c>".
592
593 =head2 What hooks would assertions need?
594
595 Assertions are in the core, and work. However, assertions needed to be added
596 as a core patch, rather than an XS module in ext, or a CPAN module, because
597 the core has no hooks in the necessary places. It would be useful to
598 investigate what hooks would need to be added to make it possible to provide
599 the full assertion support from a CPAN module, so that we aren't constraining
600 the imagination of future CPAN authors.
601
602
603
604
605
606 =head1 Big projects
607
608 Tasks that will get your name mentioned in the description of the "Highlights
609 of 5.10"
610
611 =head2 make ithreads more robust
612
613 Generally make ithreads more robust. See also L</iCOW>
614
615 This task is incremental - even a little bit of work on it will help, and
616 will be greatly appreciated.
617
618 One bit would be to write the missing code in sv.c:Perl_dirp_dup.
619
620 =head2 iCOW
621
622 Sarathy and Arthur have a proposal for an improved Copy On Write which
623 specifically will be able to COW new ithreads. If this can be implemented
624 it would be a good thing.
625
626 =head2 (?{...}) closures in regexps
627
628 Fix (or rewrite) the implementation of the C</(?{...})/> closures.
629
630 =head2 A re-entrant regexp engine
631
632 This will allow the use of a regex from inside (?{ }), (??{ }) and
633 (?(?{ })|) constructs.