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