vm/code_heap.cpp

   1 #include "master.hpp"
   2
   3 namespace factor {
   4
   5 code_heap::code_heap(cell size) {
   6   if (size > ((uint64_t)1 << (sizeof(cell) * 8 - 6)))
   7     fatal_error("Heap too large", size);
   8   seg = new segment(align_page(size), true);
   9   if (!seg)
  10     fatal_error("Out of memory in code_heap constructor", size);
  11
  12   cell start = seg->start + getpagesize() + seh_area_size;
  13
  14   allocator = new free_list_allocator<code_block>(seg->end - start, start);
  15
  16   /* See os-windows-x86.64.cpp for seh_area usage */
  17   safepoint_page = (void*)seg->start;
  18   seh_area = (char*)seg->start + getpagesize();
  19 }
  20
  21 code_heap::~code_heap() {
  22   delete allocator;
  23   allocator = NULL;
  24   delete seg;
  25   seg = NULL;
  26 }
  27
  28 void code_heap::write_barrier(code_block* compiled) {
  29   points_to_nursery.insert(compiled);
  30   points_to_aging.insert(compiled);
  31 }
  32
  33 void code_heap::clear_remembered_set() {
  34   points_to_nursery.clear();
  35   points_to_aging.clear();
  36 }
  37
  38 bool code_heap::uninitialized_p(code_block* compiled) {
  39   return uninitialized_blocks.count(compiled) > 0;
  40 }
  41
  42 bool code_heap::marked_p(code_block* compiled) {
  43   return allocator->state.marked_p((cell)compiled);
  44 }
  45
  46 void code_heap::set_marked_p(code_block* compiled) {
  47   allocator->state.set_marked_p((cell)compiled, compiled->size());
  48 }
  49
  50 void code_heap::free(code_block* compiled) {
  51   FACTOR_ASSERT(!uninitialized_p(compiled));
  52   points_to_nursery.erase(compiled);
  53   points_to_aging.erase(compiled);
  54   all_blocks.erase((cell)compiled);
  55   allocator->free(compiled);
  56 }
  57
  58 void code_heap::flush_icache() { factor::flush_icache(seg->start, seg->size); }
  59
  60 struct clear_free_blocks_from_all_blocks_iterator {
  61   code_heap* code;
  62
  63   clear_free_blocks_from_all_blocks_iterator(code_heap* code) : code(code) {}
  64
  65   void operator()(code_block* free_block, cell size) {
  66     std::set<cell>::iterator erase_from =
  67         code->all_blocks.lower_bound((cell)free_block);
  68     std::set<cell>::iterator erase_to =
  69         code->all_blocks.lower_bound((cell)free_block + size);
  70
  71     code->all_blocks.erase(erase_from, erase_to);
  72   }
  73 };
  74
  75 void code_heap::sweep() {
  76   clear_free_blocks_from_all_blocks_iterator clearer(this);
  77   allocator->sweep(clearer);
  78 #ifdef FACTOR_DEBUG
  79   verify_all_blocks_set();
  80 #endif
  81 }
  82
  83 struct all_blocks_set_verifier {
  84   std::set<cell>* all_blocks;
  85
  86   all_blocks_set_verifier(std::set<cell>* all_blocks)
  87       : all_blocks(all_blocks) {}
  88
  89   void operator()(code_block* block, cell size) {
  90     FACTOR_ASSERT(all_blocks->find((cell)block) != all_blocks->end());
  91   }
  92 };
  93
  94 void code_heap::verify_all_blocks_set() {
  95   all_blocks_set_verifier verifier(&all_blocks);
  96   allocator->iterate(verifier);
  97 }
  98
  99 code_block* code_heap::code_block_for_address(cell address) {
 100   std::set<cell>::const_iterator blocki = all_blocks.upper_bound(address);
 101   FACTOR_ASSERT(blocki != all_blocks.begin());
 102   --blocki;
 103   code_block* found_block = (code_block*)*blocki;
 104   FACTOR_ASSERT(found_block->entry_point() <=
 105                 address /* XXX this isn't valid during fixup. should store the
 106                                size in the map
 107                               && address - found_block->entry_point() <
 108                                  found_block->size()*/);
 109   return found_block;
 110 }
 111
 112 struct all_blocks_set_inserter {
 113   code_heap* code;
 114
 115   all_blocks_set_inserter(code_heap* code) : code(code) {}
 116
 117   void operator()(code_block* block, cell size) {
 118     code->all_blocks.insert((cell)block);
 119   }
 120 };
 121
 122 void code_heap::initialize_all_blocks_set() {
 123   all_blocks.clear();
 124   all_blocks_set_inserter inserter(this);
 125   allocator->iterate(inserter);
 126 #ifdef FACTOR_DEBUG
 127   verify_all_blocks_set();
 128 #endif
 129 }
 130
 131 /* Allocate a code heap during startup */
 132 void factor_vm::init_code_heap(cell size) { code = new code_heap(size); }
 133
 134 struct word_updater {
 135   factor_vm* parent;
 136   bool reset_inline_caches;
 137
 138   word_updater(factor_vm* parent, bool reset_inline_caches)
 139       : parent(parent), reset_inline_caches(reset_inline_caches) {}
 140
 141   void operator()(code_block* compiled, cell size) {
 142     parent->update_word_references(compiled, reset_inline_caches);
 143   }
 144 };
 145
 146 /* Update pointers to words referenced from all code blocks.
 147 Only needed after redefining an existing word.
 148 If generic words were redefined, inline caches need to be reset. */
 149 void factor_vm::update_code_heap_words(bool reset_inline_caches) {
 150   word_updater updater(this, reset_inline_caches);
 151   each_code_block(updater);
 152 }
 153
 154 /* Fix up new words only.
 155 Fast path for compilation units that only define new words. */
 156 void factor_vm::initialize_code_blocks() {
 157   std::map<code_block*, cell>::const_iterator iter =
 158       code->uninitialized_blocks.begin();
 159   std::map<code_block*, cell>::const_iterator end =
 160       code->uninitialized_blocks.end();
 161
 162   for (; iter != end; iter++)
 163     initialize_code_block(iter->first, iter->second);
 164
 165   code->uninitialized_blocks.clear();
 166 }
 167
 168 /* Allocates memory */
 169 void factor_vm::primitive_modify_code_heap() {
 170   bool reset_inline_caches = to_boolean(ctx->pop());
 171   bool update_existing_words = to_boolean(ctx->pop());
 172   data_root<array> alist(ctx->pop(), this);
 173
 174   cell count = array_capacity(alist.untagged());
 175
 176   if (count == 0)
 177     return;
 178
 179   for (cell i = 0; i < count; i++) {
 180     data_root<array> pair(array_nth(alist.untagged(), i), this);
 181
 182     data_root<word> word(array_nth(pair.untagged(), 0), this);
 183     data_root<object> data(array_nth(pair.untagged(), 1), this);
 184
 185     switch (data.type()) {
 186       case QUOTATION_TYPE:
 187         jit_compile_word(word.value(), data.value(), false);
 188         break;
 189       case ARRAY_TYPE: {
 190         array* compiled_data = data.as<array>().untagged();
 191         cell parameters = array_nth(compiled_data, 0);
 192         cell literals = array_nth(compiled_data, 1);
 193         cell relocation = array_nth(compiled_data, 2);
 194         cell labels = array_nth(compiled_data, 3);
 195         cell code = array_nth(compiled_data, 4);
 196         cell frame_size = untag_fixnum(array_nth(compiled_data, 5));
 197
 198         code_block* compiled =
 199             add_code_block(code_block_optimized, code, labels, word.value(),
 200                            relocation, parameters, literals, frame_size);
 201
 202         word->entry_point = compiled->entry_point();
 203       } break;
 204       default:
 205         critical_error("Expected a quotation or an array", data.value());
 206         break;
 207     }
 208   }
 209
 210   if (update_existing_words)
 211     update_code_heap_words(reset_inline_caches);
 212   else
 213     initialize_code_blocks();
 214 }
 215
 216 /* Allocates memory */
 217 void factor_vm::primitive_code_room() {
 218   allocator_room room = code->allocator->as_allocator_room();
 219   ctx->push(tag<byte_array>(byte_array_from_value(&room)));
 220 }
 221
 222 struct stack_trace_stripper {
 223   stack_trace_stripper() {}
 224
 225   void operator()(code_block* compiled, cell size) {
 226     compiled->owner = false_object;
 227   }
 228 };
 229
 230 void factor_vm::primitive_strip_stack_traces() {
 231   stack_trace_stripper stripper;
 232   each_code_block(stripper);
 233 }
 234
 235 struct code_block_accumulator {
 236   std::vector<cell> objects;
 237
 238   void operator()(code_block* compiled, cell size) {
 239     objects.push_back(compiled->owner);
 240     objects.push_back(compiled->parameters);
 241     objects.push_back(compiled->relocation);
 242
 243     objects.push_back(tag_fixnum(compiled->type()));
 244     objects.push_back(tag_fixnum(compiled->size()));
 245
 246     /* Note: the entry point is always a multiple of the heap
 247        alignment (16 bytes). We cannot allocate while iterating
 248        through the code heap, so it is not possible to call
 249        from_unsigned_cell() here. It is OK, however, to add it as
 250        if it were a fixnum, and have library code shift it to the
 251        left by 4. */
 252     cell entry_point = compiled->entry_point();
 253     FACTOR_ASSERT((entry_point & (data_alignment - 1)) == 0);
 254     FACTOR_ASSERT((entry_point & TAG_MASK) == FIXNUM_TYPE);
 255     objects.push_back(entry_point);
 256   }
 257 };
 258
 259 /* Allocates memory */
 260 cell factor_vm::code_blocks() {
 261   code_block_accumulator accum;
 262   each_code_block(accum);
 263   return std_vector_to_array(accum.objects);
 264 }
 265
 266 /* Allocates memory */
 267 void factor_vm::primitive_code_blocks() { ctx->push(code_blocks()); }
 268
 269 }