vm/os-windows.cpp

   1 #include "master.hpp"
   2
   3 namespace factor {
   4
   5 HMODULE hFactorDll;
   6
   7 void factor_vm::init_ffi() {
   8   hFactorDll = GetModuleHandle(NULL);
   9   if (!hFactorDll)
  10     fatal_error("GetModuleHandle() failed", 0);
  11 }
  12
  13 void factor_vm::ffi_dlopen(dll* dll) {
  14   dll->handle = LoadLibraryEx((WCHAR*)alien_offset(dll->path), NULL, 0);
  15 }
  16
  17 void* factor_vm::ffi_dlsym(dll* dll, symbol_char* symbol) {
  18   return (void*)GetProcAddress(dll ? (HMODULE) dll->handle : hFactorDll,
  19                                symbol);
  20 }
  21
  22 void* factor_vm::ffi_dlsym_raw(dll* dll, symbol_char* symbol) {
  23   return ffi_dlsym(dll, symbol);
  24 }
  25
  26 void factor_vm::ffi_dlclose(dll* dll) {
  27   FreeLibrary((HMODULE) dll->handle);
  28   dll->handle = NULL;
  29 }
  30
  31 BOOL factor_vm::windows_stat(vm_char* path) {
  32   BY_HANDLE_FILE_INFORMATION bhfi;
  33   HANDLE h = CreateFileW(path, GENERIC_READ, FILE_SHARE_READ, NULL,
  34                          OPEN_EXISTING, FILE_FLAG_BACKUP_SEMANTICS, NULL);
  35
  36   if (h == INVALID_HANDLE_VALUE) {
  37     // FindFirstFile is the only call that can stat c:\pagefile.sys
  38     WIN32_FIND_DATA st;
  39     HANDLE h;
  40
  41     if (INVALID_HANDLE_VALUE == (h = FindFirstFile(path, &st)))
  42       return false;
  43     FindClose(h);
  44     return true;
  45   }
  46   BOOL ret = GetFileInformationByHandle(h, &bhfi);
  47   CloseHandle(h);
  48   return ret;
  49 }
  50
  51 void factor_vm::windows_image_path(vm_char* full_path, vm_char* temp_path,
  52                                    unsigned int length) {
  53   wcsncpy(temp_path, full_path, length - 1);
  54   size_t full_path_len = wcslen(full_path);
  55   if (full_path_len < length - 1)
  56     wcsncat(temp_path, L".image", length - full_path_len - 1);
  57   temp_path[length - 1] = 0;
  58 }
  59
  60 /* You must free() this yourself. */
  61 const vm_char* factor_vm::default_image_path() {
  62   vm_char full_path[MAX_UNICODE_PATH];
  63   vm_char* ptr;
  64   vm_char temp_path[MAX_UNICODE_PATH];
  65
  66   if (!GetModuleFileName(NULL, full_path, MAX_UNICODE_PATH))
  67     fatal_error("GetModuleFileName() failed", 0);
  68
  69   if ((ptr = wcsrchr(full_path, '.')))
  70     *ptr = 0;
  71
  72   wcsncpy(temp_path, full_path, MAX_UNICODE_PATH - 1);
  73   size_t full_path_len = wcslen(full_path);
  74   if (full_path_len < MAX_UNICODE_PATH - 1)
  75     wcsncat(temp_path, L".image", MAX_UNICODE_PATH - full_path_len - 1);
  76   temp_path[MAX_UNICODE_PATH - 1] = 0;
  77
  78   return safe_strdup(temp_path);
  79 }
  80
  81 /* You must free() this yourself. */
  82 const vm_char* factor_vm::vm_executable_path() {
  83   vm_char full_path[MAX_UNICODE_PATH];
  84   if (!GetModuleFileName(NULL, full_path, MAX_UNICODE_PATH))
  85     fatal_error("GetModuleFileName() failed", 0);
  86   return safe_strdup(full_path);
  87 }
  88
  89 void factor_vm::primitive_existsp() {
  90   vm_char* path = untag_check<byte_array>(ctx->pop())->data<vm_char>();
  91   ctx->push(tag_boolean(windows_stat(path)));
  92 }
  93
  94 segment::segment(cell size_, bool executable_p) {
  95   size = size_;
  96
  97   char* mem;
  98   DWORD ignore;
  99
 100   if ((mem = (char*)VirtualAlloc(
 101            NULL, getpagesize() * 2 + size, MEM_COMMIT,
 102            executable_p ? PAGE_EXECUTE_READWRITE : PAGE_READWRITE)) ==
 103       0)
 104     out_of_memory();
 105
 106   if (!VirtualProtect(mem, getpagesize(), PAGE_NOACCESS, &ignore))
 107     fatal_error("Cannot allocate low guard page", (cell)mem);
 108
 109   if (!VirtualProtect(mem + size + getpagesize(), getpagesize(), PAGE_NOACCESS,
 110                       &ignore))
 111     fatal_error("Cannot allocate high guard page", (cell)mem);
 112
 113   start = (cell)mem + getpagesize();
 114   end = start + size;
 115 }
 116
 117 segment::~segment() {
 118   SYSTEM_INFO si;
 119   GetSystemInfo(&si);
 120   if (!VirtualFree((void*)(start - si.dwPageSize), 0, MEM_RELEASE))
 121     fatal_error("Segment deallocation failed", 0);
 122 }
 123
 124 long getpagesize() {
 125   static long g_pagesize = 0;
 126   if (!g_pagesize) {
 127     SYSTEM_INFO system_info;
 128     GetSystemInfo(&system_info);
 129     g_pagesize = system_info.dwPageSize;
 130   }
 131   return g_pagesize;
 132 }
 133
 134 void code_heap::guard_safepoint() {
 135   DWORD ignore;
 136   if (!VirtualProtect(safepoint_page, getpagesize(), PAGE_NOACCESS, &ignore))
 137     fatal_error("Cannot protect safepoint guard page", (cell)safepoint_page);
 138 }
 139
 140 void code_heap::unguard_safepoint() {
 141   DWORD ignore;
 142   if (!VirtualProtect(safepoint_page, getpagesize(), PAGE_READWRITE, &ignore))
 143     fatal_error("Cannot unprotect safepoint guard page", (cell)safepoint_page);
 144 }
 145
 146 void factor_vm::move_file(const vm_char* path1, const vm_char* path2) {
 147   if (MoveFileEx((path1), (path2), MOVEFILE_REPLACE_EXISTING) == false)
 148     general_error(ERROR_IO, tag_fixnum(GetLastError()), false_object);
 149 }
 150
 151 void factor_vm::init_signals() {}
 152
 153 THREADHANDLE start_thread(void* (*start_routine)(void*), void* args) {
 154   return (void*)CreateThread(NULL, 0, (LPTHREAD_START_ROUTINE) start_routine,
 155                              args, 0, 0);
 156 }
 157
 158 uint64_t nano_count() {
 159   static double scale_factor;
 160
 161   static uint32_t hi = 0;
 162   static uint32_t lo = 0;
 163
 164   LARGE_INTEGER count;
 165   BOOL ret = QueryPerformanceCounter(&count);
 166   if (ret == 0)
 167     fatal_error("QueryPerformanceCounter", 0);
 168
 169   if (scale_factor == 0.0) {
 170     LARGE_INTEGER frequency;
 171     BOOL ret = QueryPerformanceFrequency(&frequency);
 172     if (ret == 0)
 173       fatal_error("QueryPerformanceFrequency", 0);
 174     scale_factor = (1000000000.0 / frequency.QuadPart);
 175   }
 176
 177 #ifdef FACTOR_64
 178   hi = count.HighPart;
 179 #else
 180   /* On VirtualBox, QueryPerformanceCounter does not increment
 181         the high part every time the low part overflows.  Workaround. */
 182   if (lo > count.LowPart)
 183     hi++;
 184 #endif
 185   lo = count.LowPart;
 186
 187   return (uint64_t)((((uint64_t)hi << 32) | (uint64_t)lo) * scale_factor);
 188 }
 189
 190 void sleep_nanos(uint64_t nsec) { Sleep((DWORD)(nsec / 1000000)); }
 191
 192 typedef enum _EXCEPTION_DISPOSITION {
 193   ExceptionContinueExecution = 0,
 194   ExceptionContinueSearch = 1,
 195   ExceptionNestedException = 2,
 196   ExceptionCollidedUnwind = 3
 197 } EXCEPTION_DISPOSITION;
 198
 199 LONG factor_vm::exception_handler(PEXCEPTION_RECORD e, void* frame, PCONTEXT c,
 200                                   void* dispatch) {
 201   switch (e->ExceptionCode) {
 202     case EXCEPTION_ACCESS_VIOLATION:
 203       signal_fault_addr = e->ExceptionInformation[1];
 204       verify_memory_protection_error(signal_fault_addr);
 205       dispatch_signal_handler((cell*)&c->ESP, (cell*)&c->EIP,
 206                               (cell)factor::memory_signal_handler_impl);
 207       break;
 208
 209     case STATUS_FLOAT_DENORMAL_OPERAND:
 210     case STATUS_FLOAT_DIVIDE_BY_ZERO:
 211     case STATUS_FLOAT_INEXACT_RESULT:
 212     case STATUS_FLOAT_INVALID_OPERATION:
 213     case STATUS_FLOAT_OVERFLOW:
 214     case STATUS_FLOAT_STACK_CHECK:
 215     case STATUS_FLOAT_UNDERFLOW:
 216     case STATUS_FLOAT_MULTIPLE_FAULTS:
 217     case STATUS_FLOAT_MULTIPLE_TRAPS:
 218 #ifdef FACTOR_64
 219       signal_fpu_status = fpu_status(MXCSR(c));
 220 #else
 221       signal_fpu_status = fpu_status(X87SW(c) | MXCSR(c));
 222
 223       /* This seems to have no effect */
 224       X87SW(c) = 0;
 225 #endif
 226       MXCSR(c) &= 0xffffffc0;
 227       dispatch_signal_handler((cell*)&c->ESP, (cell*)&c->EIP,
 228                               (cell)factor::fp_signal_handler_impl);
 229       break;
 230     default:
 231       signal_number = e->ExceptionCode;
 232       dispatch_signal_handler((cell*)&c->ESP, (cell*)&c->EIP,
 233                               (cell)factor::synchronous_signal_handler_impl);
 234       break;
 235   }
 236
 237   return ExceptionContinueExecution;
 238 }
 239
 240 VM_C_API LONG exception_handler(PEXCEPTION_RECORD e, void* frame, PCONTEXT c,
 241                                 void* dispatch) {
 242   if (factor_vm::fatal_erroring_p)
 243     return ExceptionContinueSearch;
 244
 245   factor_vm* vm = current_vm_p();
 246   if (vm)
 247     return vm->exception_handler(e, frame, c, dispatch);
 248   else
 249     return ExceptionContinueSearch;
 250 }
 251
 252 /* On Unix SIGINT (ctrl-c) automatically interrupts blocking io system
 253    calls. It doesn't on Windows, so we need to manually send some
 254    cancellation requests to unblock the thread. */
 255 VOID CALLBACK dummy_cb (ULONG_PTR dwParam) { }
 256
 257 static void wake_up_thread(HANDLE thread) {
 258   if (!CancelSynchronousIo(thread)) {
 259     DWORD err = GetLastError();
 260     /* CancelSynchronousIo() didn't find anything to cancel, let's try
 261        with QueueUserAPC() instead. */
 262     if (err == ERROR_NOT_FOUND) {
 263       if (!QueueUserAPC(&dummy_cb, thread, NULL)) {
 264         fatal_error("QueueUserAPC() failed", GetLastError());
 265       }
 266     } else {
 267       fatal_error("CancelSynchronousIo() failed", err);
 268     }
 269   }
 270 }
 271
 272 static BOOL WINAPI ctrl_handler(DWORD dwCtrlType) {
 273   switch (dwCtrlType) {
 274     case CTRL_C_EVENT: {
 275       /* The CtrlHandler runs in its own thread without stopping the main
 276          thread. Since in practice nobody uses the multi-VM stuff yet, we just
 277          grab the first VM we can get. This will not be a good idea when we
 278          actually support native threads. */
 279       FACTOR_ASSERT(thread_vms.size() == 1);
 280       factor_vm* vm = thread_vms.begin()->second;
 281       vm->safepoint.enqueue_fep(vm);
 282
 283       /* Before leaving the ctrl_handler, try and wake up the main
 284          thread. */
 285       wake_up_thread(factor::boot_thread);
 286       return TRUE;
 287     }
 288     default:
 289       return FALSE;
 290   }
 291 }
 292
 293 void factor_vm::open_console() { handle_ctrl_c(); }
 294
 295 void factor_vm::ignore_ctrl_c() {
 296   SetConsoleCtrlHandler(factor::ctrl_handler, FALSE);
 297 }
 298
 299 void factor_vm::handle_ctrl_c() {
 300   SetConsoleCtrlHandler(factor::ctrl_handler, TRUE);
 301 }
 302
 303 void factor_vm::lock_console() {}
 304
 305 void factor_vm::unlock_console() {}
 306
 307 void factor_vm::close_console() {}
 308
 309 void factor_vm::sampler_thread_loop() {
 310   LARGE_INTEGER counter, new_counter, units_per_second;
 311   DWORD ok;
 312
 313   ok = QueryPerformanceFrequency(&units_per_second);
 314   FACTOR_ASSERT(ok);
 315
 316   ok = QueryPerformanceCounter(&counter);
 317   FACTOR_ASSERT(ok);
 318
 319   counter.QuadPart *= samples_per_second;
 320   while (atomic::load(&sampling_profiler_p)) {
 321     SwitchToThread();
 322     ok = QueryPerformanceCounter(&new_counter);
 323     FACTOR_ASSERT(ok);
 324     new_counter.QuadPart *= samples_per_second;
 325     cell samples = 0;
 326     while (new_counter.QuadPart - counter.QuadPart >
 327            units_per_second.QuadPart) {
 328       ++samples;
 329       counter.QuadPart += units_per_second.QuadPart;
 330     }
 331
 332     if (samples > 0) {
 333       DWORD suscount = SuspendThread(thread);
 334       FACTOR_ASSERT(suscount == 0);
 335
 336       CONTEXT context;
 337       memset((void*)&context, 0, sizeof(CONTEXT));
 338       context.ContextFlags = CONTEXT_CONTROL;
 339       BOOL context_ok = GetThreadContext(thread, &context);
 340       FACTOR_ASSERT(context_ok);
 341
 342       suscount = ResumeThread(thread);
 343       FACTOR_ASSERT(suscount == 1);
 344
 345       safepoint.enqueue_samples(this, samples, context.EIP, false);
 346     }
 347   }
 348 }
 349
 350 static DWORD WINAPI sampler_thread_entry(LPVOID parent_vm) {
 351   static_cast<factor_vm*>(parent_vm)->sampler_thread_loop();
 352   return 0;
 353 }
 354
 355 void factor_vm::start_sampling_profiler_timer() {
 356   sampler_thread = CreateThread(NULL, 0, &sampler_thread_entry,
 357                                 static_cast<LPVOID>(this), 0, NULL);
 358 }
 359
 360 void factor_vm::end_sampling_profiler_timer() {
 361   atomic::store(&sampling_profiler_p, false);
 362   DWORD wait_result =
 363       WaitForSingleObject(sampler_thread, 3000 * (DWORD) samples_per_second);
 364   if (wait_result != WAIT_OBJECT_0)
 365     TerminateThread(sampler_thread, 0);
 366   sampler_thread = NULL;
 367 }
 368
 369 void abort() { ::abort(); }
 370
 371 }