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