This is a live mirror of the Perl 5 development currently hosted at https://github.com/perl/perl5
Controlling what the GNU linker exports from a shared library would
[perl5.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
24
25 =head1 Tasks that only need Perl knowledge
26
27 =head2 common test code for timed bail out
28
29 Write portable self destruct code for tests to stop them burning CPU in
30 infinite loops. This needs to avoid using alarm, as some of the tests are
31 testing alarm/sleep or timers.
32
33 =head2 POD -> HTML conversion in the core still sucks
34
35 Which is crazy given just how simple POD purports to be, and how simple HTML
36 can be. It's not actually I<as> simple as it sounds, particularly with the
37 flexibility POD allows for C<=item>, but it would be good to improve the
38 visual appeal of the HTML generated, and to avoid it having any validation
39 errors. See also L</make HTML install work>, as the layout of installation tree
40 is needed to improve the cross-linking.
41
42 =head2 Make Schwern poorer
43
44 We should have for everything. When all the core's modules are tested,
45 Schwern has promised to donate to $500 to TPF. We may need volunteers to
46 hold him upside down and shake vigorously in order to actually extract the
47 cash.
48
49 See F<t/lib/1_compile.t> for the 3 remaining modules that need tests.
50
51 =head2 Improve the coverage of the core tests
52
53 Use Devel::Cover to ascertain the core's test coverage, then add tests that
54 are currently missing.
55
56 =head2 test B
57
58 A full test suite for the B module would be nice.
59
60 =head2 A decent benchmark
61
62 C<perlbench> seems impervious to any recent changes made to the perl core. It
63 would be useful to have a reasonable general benchmarking suite that roughly
64 represented what current perl programs do, and measurably reported whether
65 tweaks to the core improve, degrade or don't really affect performance, to
66 guide people attempting to optimise the guts of perl. Gisle would welcome
67 new tests for perlbench.
68
69 =head2 fix tainting bugs
70
71 Fix the bugs revealed by running the test suite with the C<-t> switch (via
72 C<make test.taintwarn>).
73
74 =head2 Dual life everything
75
76 As part of the "dists" plan, anything that doesn't belong in the smallest perl
77 distribution needs to be dual lifed. Anything else can be too. Figure out what
78 changes would be needed to package that module and its tests up for CPAN, and
79 do so. Test it with older perl releases, and fix the problems you find.
80
81 =head2 Improving C<threads::shared>
82
83 Investigate whether C<threads::shared> could share aggregates properly with
84 only Perl level changes to shared.pm
85
86 =head2 POSIX memory footprint
87
88 Ilya observed that use POSIX; eats memory like there's no tomorrow, and at
89 various times worked to cut it down. There is probably still fat to cut out -
90 for example POSIX passes Exporter some very memory hungry data structures.
91
92 =head2 Refactor C<xsubpp> to be a thin wrapper around C<ExtUtils::ParseXS>
93
94 C<ExtUtils::ParseXS> encapsulates a version of the C<xsubpp> into a module.
95 In effect this is a code fork, and it's likely that C<xsubpp> has had some
96 bug fixes since the code from C<ExtUtils::ParseXS> was derived. It would be
97 good to merge the differences in, reduce down to 1 canonical implementation,
98 and convert C<xsubpp> to a very thin command line wrapper to
99 C<ExtUtils::ParseXS>.
100
101 In theory this needs no real C knowledge, as one way of approaching this task
102 is to ensure that C<ExtUtils::ParseXS> generates identical output to C<xsubpp>
103 for input XS files, which does not require understanding the contents of the
104 output C file. However, some C knowledge is likely to help with testing, and
105 locating/producing comprehensive test cases.
106
107
108
109
110
111
112 =head1 Tasks that need a little sysadmin-type knowledge
113
114 Or if you prefer, tasks that you would learn from, and broaden your skills
115 base...
116
117 =head2 Relocatable perl
118
119 The C level patches needed to create a relocatable perl binary are done, as
120 is the work on F<Config.pm>. All that's left to do is the C<Configure> tweaking
121 to let people specify how they want to do the install.
122
123 =head2 make HTML install work
124
125 There is an C<installhtml> target in the Makefile. It's marked as
126 "experimental". It would be good to get this tested, make it work reliably, and
127 remove the "experimental" tag. This would include
128
129 =over 4
130
131 =item 1
132
133 Checking that cross linking between various parts of the documentation works.
134 In particular that links work between the modules (files with POD in F<lib/>)
135 and the core documentation (files in F<pod/>)
136
137 =item 2
138
139 Work out how to split C<perlfunc> into chunks, preferably one per function
140 group, preferably with general case code that could be used elsewhere.
141 Challenges here are correctly identifying the groups of functions that go
142 together, and making the right named external cross-links point to the right
143 page. Things to be aware of are C<-X>, groups such as C<getpwnam> to
144 C<endservent>, two or more C<=items> giving the different parameter lists, such
145 as
146
147     =item substr EXPR,OFFSET,LENGTH,REPLACEMENT
148     
149     =item substr EXPR,OFFSET,LENGTH
150     
151     =item substr EXPR,OFFSET
152
153 and different parameter lists having different meanings. (eg C<select>)
154
155 =back
156
157 =head2 compressed man pages
158
159 Be able to install them. This would probably need a configure test to see how
160 the system does compressed man pages (same directory/different directory?
161 same filename/different filename), as well as tweaking the F<installman> script
162 to compress as necessary.
163
164 =head2 Add a code coverage target to the Makefile
165
166 Make it easy for anyone to run Devel::Cover on the core's tests. The steps
167 to do this manually are roughly
168
169 =over 4
170
171 =item *
172
173 do a normal C<Configure>, but include Devel::Cover as a module to install
174 (see F<INSTALL> for how to do this)
175
176 =item *
177
178     make perl
179
180 =item *
181
182     cd t; HARNESS_PERL_SWITCHES=-MDevel::Cover ./perl -I../lib harness
183
184 =item *
185
186 Process the resulting Devel::Cover database
187
188 =back
189
190 This just give you the coverage of the F<.pm>s. To also get the C level
191 coverage you need to
192
193 =over 4
194
195 =item *
196
197 Additionally tell C<Configure> to use the appropriate C compiler flags for
198 C<gcov>
199
200 =item *
201
202     make perl.gcov
203
204 (instead of C<make perl>)
205
206 =item *
207
208 After running the tests run C<gcov> to generate all the F<.gcov> files.
209 (Including down in the subdirectories of F<ext/>
210
211 =item *
212
213 (From the top level perl directory) run C<gcov2perl> on all the C<.gcov> files
214 to get their stats into the cover_db directory.
215
216 =item *
217
218 Then process the Devel::Cover database
219
220 =back
221
222 It would be good to add a single switch to C<Configure> to specify that you
223 wanted to perform perl level coverage, and another to specify C level
224 coverage, and have C<Configure> and the F<Makefile> do all the right things
225 automatically.
226
227 =head2 Make Config.pm cope with differences between build and installed perl
228
229 Quite often vendors ship a perl binary compiled with their (pay-for)
230 compilers.  People install a free compiler, such as gcc. To work out how to
231 build extensions, Perl interrogates C<%Config>, so in this situation
232 C<%Config> describes compilers that aren't there, and extension building
233 fails. This forces people into choosing between re-compiling perl themselves
234 using the compiler they have, or only using modules that the vendor ships.
235
236 It would be good to find a way teach C<Config.pm> about the installation setup,
237 possibly involving probing at install time or later, so that the C<%Config> in
238 a binary distribution better describes the installed machine, when the
239 installed machine differs from the build machine in some significant way.
240
241 =head2 make parallel builds work
242
243 Currently parallel builds (such as C<make -j3>) don't work reliably. We believe
244 that this is due to incomplete dependency specification in the F<Makefile>.
245 It would be good if someone were able to track down the causes of these
246 problems, so that parallel builds worked properly.
247
248 =head2 linker specification files
249
250 Some platforms mandate that you provide a list of a shared library's external
251 symbols to the linker, so the core already has the infrastructure in place to
252 do this for generating shared perl libraries. My understanding is that the
253 GNU toolchain can accept an optional linker specification file, and restrict
254 visibility just to symbols declared in that file. It would be good to extend
255 F<makedef.pl> to support this format, and to provide a means within
256 C<Configure> to enable it. This would allow Unix users to test that the
257 export list is correct, and to build a perl that does not pollute the global
258 namespace with private symbols.
259
260
261
262
263 =head1 Tasks that need a little C knowledge
264
265 These tasks would need a little C knowledge, but don't need any specific
266 background or experience with XS, or how the Perl interpreter works
267
268 =head2 Make it clear from -v if this is the exact official release
269
270 Currently perl from C<p4>/C<rsync> ships with a F<patchlevel.h> file that
271 usually defines one local patch, of the form "MAINT12345" or "RC1". The output
272 of perl -v doesn't report that a perl isn't an official release, and this
273 information can get lost in bugs reports. Because of this, the minor version
274 isn't bumped up until RC time, to minimise the possibility of versions of perl
275 escaping that believe themselves to be newer than they actually are.
276
277 It would be useful to find an elegant way to have the "this is an interim
278 maintenance release" or "this is a release candidate" in the terse -v output,
279 and have it so that it's easy for the pumpking to remove this just as the
280 release tarball is rolled up. This way the version pulled out of rsync would
281 always say "I'm a development release" and it would be safe to bump the
282 reported minor version as soon as a release ships, which would aid perl
283 developers.
284
285 This task is really about thinking of an elegant way to arrange the C source
286 such that it's trivial for the Pumpking to flag "this is an official release"
287 when making a tarball, yet leave the default source saying "I'm not the
288 official release".
289
290 =head2 Ordering of "global" variables.
291
292 F<thrdvar.h> and F<intrpvarh> define the "global" variables that need to be
293 per-thread under ithreads, where the variables are actually elements in a
294 structure. As C dictates, the variables must be laid out in order of
295 declaration. There is a comment
296 C</* Important ones in the first cache line (if alignment is done right) */>
297 which implies that at some point in the past the ordering was carefully chosen
298 (at least in part). However, it's clear that the ordering is less than perfect,
299 as currently there are things such as 7 C<bool>s in a row, then something
300 typically requiring 4 byte alignment, and then an odd C<bool> later on.
301 (C<bool>s are typically defined as C<char>s). So it would be good for someone
302 to review the ordering of the variables, to see how much alignment padding can
303 be removed.
304
305 =head2 bincompat functions
306
307 There are lots of functions which are retained for binary compatibility.
308 Clean these up. Move them to mathom.c, and don't compile for blead?
309
310 =head2 am I hot or not?
311
312 The idea of F<pp_hot.c> is that it contains the I<hot> ops, the ops that are
313 most commonly used. The idea is that by grouping them, their object code will
314 be adjacent in the executable, so they have a greater chance of already being
315 in the CPU cache (or swapped in) due to being near another op already in use.
316
317 Except that it's not clear if these really are the most commonly used ops. So
318 anyone feeling like exercising their skill with coverage and profiling tools
319 might want to determine what ops I<really> are the most commonly used. And in
320 turn suggest evictions and promotions to achieve a better F<pp_hot.c>.
321
322 =head2 emulate the per-thread memory pool on Unix
323
324 For Windows, ithreads allocates memory for each thread from a separate pool,
325 which it discards at thread exit. It also checks that memory is free()d to
326 the correct pool. Neither check is done on Unix, so code developed there won't
327 be subject to such strictures, so can harbour bugs that only show up when the
328 code reaches Windows.
329
330 It would be good to be able to optionally emulate the Window pool system on
331 Unix, to let developers who only have access to Unix, or want to use
332 Unix-specific debugging tools, check for these problems. To do this would
333 involve figuring out how the C<PerlMem_*> macros wrap C<malloc()> access, and
334 providing a layer that records/checks the identity of the thread making the
335 call, and recording all the memory allocated by each thread via this API so
336 that it can be summarily free()d at thread exit. One implementation idea
337 would be to increase the size of allocation, and store the C<my_perl> pointer
338 (to identify the thread) at the start, along with pointers to make a linked
339 list of blocks for this thread. To avoid alignment problems it would be
340 necessary to do something like
341
342   union memory_header_padded {
343     struct memory_header {
344       void *thread_id;   /* For my_perl */
345       void *next;        /* Pointer to next block for this thread */
346     } data;
347     long double padding; /* whatever type has maximal alignment constraint */
348   };
349
350
351 although C<long double> might not be the only type to add to the padding
352 union.
353
354 =head2 reduce duplication in sv_setsv_flags
355
356 C<Perl_sv_setsv_flags> has a comment
357 C</* There's a lot of redundancy below but we're going for speed here */>
358
359 Whilst this was true 10 years ago, the growing disparity between RAM and CPU
360 speeds mean that the trade offs have changed. In addition, the duplicate code
361 adds to the maintenance burden. It would be good to see how much of the
362 redundancy can be pruned, particular in the less common paths. (Profiling
363 tools at the ready...). For example, why does the test for
364 "Can't redefine active sort subroutine" need to occur in two places?
365
366
367
368
369 =head1 Tasks that need a knowledge of XS
370
371 These tasks would need C knowledge, and roughly the level of knowledge of
372 the perl API that comes from writing modules that use XS to interface to
373 C.
374
375 =head2 IPv6
376
377 Clean this up. Check everything in core works
378
379 =head2 shrink C<GV>s, C<CV>s
380
381 By removing unused elements and careful re-ordering, the structures for C<AV>s
382 and C<HV>s have recently been shrunk considerably. It's probable that the same
383 approach would find savings in C<GV>s and C<CV>s, if not all the other
384 larger-than-C<PVMG> types.
385
386 =head2 merge Perl_sv_2[inpu]v
387
388 There's a lot of code shared between C<Perl_sv_2iv_flags>,
389 C<Perl_sv_2uv_flags>, C<Perl_sv_2nv>, and C<Perl_sv_2pv_flags>. It would be
390 interesting to see if some of it can be merged into common shared static
391 functions. In particular, C<Perl_sv_2uv_flags> started out as a cut&paste
392 from C<Perl_sv_2iv_flags> around 5.005_50 time, and it may be possible to
393 replace both with a single function that returns a value or union which is
394 split out by the macros in F<sv.h>
395
396 =head2 UTF8 caching code
397
398 The string position/offset cache is not optional. It should be.
399
400 =head2 Implicit Latin 1 => Unicode translation
401
402 Conversions from byte strings to UTF-8 currently map high bit characters
403 to Unicode without translation (or, depending on how you look at it, by
404 implicitly assuming that the byte strings are in Latin-1). As perl assumes
405 the C locale by default, upgrading a string to UTF-8 may change the
406 meaning of its contents regarding character classes, case mapping, etc.
407 This should probably emit a warning (at least).
408
409 This task is incremental - even a little bit of work on it will help.
410
411 =head2 autovivification
412
413 Make all autovivification consistent w.r.t LVALUE/RVALUE and strict/no strict;
414
415 This task is incremental - even a little bit of work on it will help.
416
417 =head2 Unicode in Filenames
418
419 chdir, chmod, chown, chroot, exec, glob, link, lstat, mkdir, open,
420 opendir, qx, readdir, readlink, rename, rmdir, stat, symlink, sysopen,
421 system, truncate, unlink, utime, -X.  All these could potentially accept
422 Unicode filenames either as input or output (and in the case of system
423 and qx Unicode in general, as input or output to/from the shell).
424 Whether a filesystem - an operating system pair understands Unicode in
425 filenames varies.
426
427 Known combinations that have some level of understanding include
428 Microsoft NTFS, Apple HFS+ (In Mac OS 9 and X) and Apple UFS (in Mac
429 OS X), NFS v4 is rumored to be Unicode, and of course Plan 9.  How to
430 create Unicode filenames, what forms of Unicode are accepted and used
431 (UCS-2, UTF-16, UTF-8), what (if any) is the normalization form used,
432 and so on, varies.  Finding the right level of interfacing to Perl
433 requires some thought.  Remember that an OS does not implicate a
434 filesystem.
435
436 (The Windows -C command flag "wide API support" has been at least
437 temporarily retired in 5.8.1, and the -C has been repurposed, see
438 L<perlrun>.)
439
440 =head2 Unicode in %ENV
441
442 Currently the %ENV entries are always byte strings.
443
444 =head2 use less 'memory'
445
446 Investigate trade offs to switch out perl's choices on memory usage.
447 Particularly perl should be able to give memory back.
448
449 This task is incremental - even a little bit of work on it will help.
450
451 =head2 Re-implement C<:unique> in a way that is actually thread-safe
452
453 The old implementation made bad assumptions on several levels. A good 90%
454 solution might be just to make C<:unique> work to share the string buffer
455 of SvPVs. That way large constant strings can be shared between ithreads,
456 such as the configuration information in F<Config>.
457
458 =head2 Make tainting consistent
459
460 Tainting would be easier to use if it didn't take documented shortcuts and
461 allow taint to "leak" everywhere within an expression.
462
463 =head2 readpipe(LIST)
464
465 system() accepts a LIST syntax (and a PROGRAM LIST syntax) to avoid
466 running a shell. readpipe() (the function behind qx//) could be similarly
467 extended.
468
469
470
471
472
473 =head1 Tasks that need a knowledge of the interpreter
474
475 These tasks would need C knowledge, and knowledge of how the interpreter works,
476 or a willingness to learn.
477
478 =head2 lexical pragmas
479
480 Reimplement the mechanism of lexical pragmas to be more extensible. Fix
481 current pragmas that don't work well (or at all) with lexical scopes or in
482 run-time eval(STRING) (C<sort>, C<re>, C<encoding> for example). MJD has a
483 preliminary patch that implements this.
484
485 =head2 Attach/detach debugger from running program
486
487 The old perltodo notes "With C<gdb>, you can attach the debugger to a running
488 program if you pass the process ID. It would be good to do this with the Perl
489 debugger on a running Perl program, although I'm not sure how it would be
490 done." ssh and screen do this with named pipes in /tmp. Maybe we can too.
491
492 =head2 inlining autoloaded constants
493
494 Currently the optimiser can inline constants when expressed as subroutines
495 with prototype ($) that return a constant. Likewise, many packages wrapping
496 C libraries export lots of constants as subroutines which are AUTOLOADed on
497 demand. However, these have no prototypes, so can't be seen as constants by
498 the optimiser. Some way of cheaply (low syntax, low memory overhead) to the
499 perl compiler that a name is a constant would be great, so that it knows to
500 call the AUTOLOAD routine at compile time, and then inline the constant.
501
502 =head2 Constant folding
503
504 The peephole optimiser should trap errors during constant folding, and give
505 up on the folding, rather than bailing out at compile time.  It is quite
506 possible that the unfoldable constant is in unreachable code, eg something
507 akin to C<$a = 0/0 if 0;>
508
509 =head2 LVALUE functions for lists
510
511 The old perltodo notes that lvalue functions don't work for list or hash
512 slices. This would be good to fix.
513
514 =head2 LVALUE functions in the debugger
515
516 The old perltodo notes that lvalue functions don't work in the debugger. This
517 would be good to fix.
518
519 =head2 _ prototype character
520
521 Study the possibility of adding a new prototype character, C<_>, meaning
522 "this argument defaults to $_".
523
524 =head2 @INC source filter to Filter::Simple
525
526 The second return value from a sub in @INC can be a source filter. This isn't
527 documented. It should be changed to use Filter::Simple, tested and documented.
528
529 =head2 regexp optimiser optional
530
531 The regexp optimiser is not optional. It should configurable to be, to allow
532 its performance to be measured, and its bugs to be easily demonstrated.
533
534 =head2 UNITCHECK
535
536 Introduce a new special block, UNITCHECK, which is run at the end of a
537 compilation unit (module, file, eval(STRING) block). This will correspond to
538 the Perl 6 CHECK. Perl 5's CHECK cannot be changed or removed because the
539 O.pm/B.pm backend framework depends on it.
540
541 =head2 optional optimizer
542
543 Make the peephole optimizer optional. Currently it performs two tasks as
544 it walks the optree - genuine peephole optimisations, and necessary fixups of
545 ops. It would be good to find an efficient way to switch out the
546 optimisations whilst keeping the fixups.
547
548 =head2 You WANT *how* many
549
550 Currently contexts are void, scalar and list. split has a special mechanism in
551 place to pass in the number of return values wanted. It would be useful to
552 have a general mechanism for this, backwards compatible and little speed hit.
553 This would allow proposals such as short circuiting sort to be implemented
554 as a module on CPAN.
555
556 =head2 lexical aliases
557
558 Allow lexical aliases (maybe via the syntax C<my \$alias = \$foo>.
559
560 =head2 entersub XS vs Perl
561
562 At the moment pp_entersub is huge, and has code to deal with entering both
563 perl and XS subroutines. Subroutine implementations rarely change between 
564 perl and XS at run time, so investigate using 2 ops to enter subs (one for
565 XS, one for perl) and swap between if a sub is redefined.
566
567 =head2 Self ties
568
569 self ties are currently illegal because they caused too many segfaults. Maybe
570 the causes of these could be tracked down and self-ties on all types re-
571 instated.
572
573 =head2 Optimize away @_
574
575 The old perltodo notes "Look at the "reification" code in C<av.c>".
576
577 =head2 switch ops
578
579 The old perltodo notes "Although we have C<Switch.pm> in core, Larry points to
580 the dormant C<nswitch> and C<cswitch> ops in F<pp.c>; using these opcodes would
581 be much faster."
582
583 =head2 What hooks would assertions need?
584
585 Assertions are in the core, and work. However, assertions needed to be added
586 as a core patch, rather than an XS module in ext, or a CPAN module, because
587 the core has no hooks in the necessary places. It would be useful to
588 investigate what hooks would need to be added to make it possible to provide
589 the full assertion support from a CPAN module, so that we aren't constraining
590 the imagination of future CPAN authors.
591
592
593
594
595
596
597
598 =head1 Big projects
599
600 Tasks that will get your name mentioned in the description of the "Highlights
601 of 5.10"
602
603 =head2 make ithreads more robust
604
605 Generally make ithreads more robust. See also L<iCOW>
606
607 This task is incremental - even a little bit of work on it will help, and
608 will be greatly appreciated.
609
610 =head2 iCOW
611
612 Sarathy and Arthur have a proposal for an improved Copy On Write which
613 specifically will be able to COW new ithreads. If this can be implemented
614 it would be a good thing.
615
616 =head2 (?{...}) closures in regexps
617
618 Fix (or rewrite) the implementation of the C</(?{...})/> closures.
619
620 =head2 A re-entrant regexp engine
621
622 This will allow the use of a regex from inside (?{ }), (??{ }) and
623 (?(?{ })|) constructs.