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