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 cell factor_vm::ffi_dlsym(dll* dll, symbol_char* symbol) {
  18   return (cell)GetProcAddress(dll ? (HMODULE) dll->handle : hFactorDll,
  19                               symbol);
  20 }
  21
  22 cell 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 /* You must free() this yourself. */
  52 const vm_char* factor_vm::default_image_path() {
  53   vm_char full_path[MAX_UNICODE_PATH];
  54   vm_char* ptr;
  55   vm_char temp_path[MAX_UNICODE_PATH];
  56
  57   if (!GetModuleFileName(NULL, full_path, MAX_UNICODE_PATH))
  58     fatal_error("GetModuleFileName() failed", 0);
  59
  60   if ((ptr = wcsrchr(full_path, '.')))
  61     *ptr = 0;
  62
  63   wcsncpy(temp_path, full_path, MAX_UNICODE_PATH - 1);
  64   size_t full_path_len = wcslen(full_path);
  65   if (full_path_len < MAX_UNICODE_PATH - 1)
  66     wcsncat(temp_path, L".image", MAX_UNICODE_PATH - full_path_len - 1);
  67   temp_path[MAX_UNICODE_PATH - 1] = 0;
  68
  69   return safe_strdup(temp_path);
  70 }
  71
  72 /* You must free() this yourself. */
  73 const vm_char* factor_vm::vm_executable_path() {
  74   vm_char full_path[MAX_UNICODE_PATH];
  75   if (!GetModuleFileName(NULL, full_path, MAX_UNICODE_PATH))
  76     fatal_error("GetModuleFileName() failed", 0);
  77   return safe_strdup(full_path);
  78 }
  79
  80 void factor_vm::primitive_existsp() {
  81   vm_char* path = untag_check<byte_array>(ctx->pop())->data<vm_char>();
  82   ctx->push(tag_boolean(windows_stat(path)));
  83 }
  84
  85 segment::segment(cell size_, bool executable_p) {
  86   size = size_;
  87
  88   char* mem;
  89
  90   if ((mem = (char*)VirtualAlloc(
  91            NULL, getpagesize() * 2 + size, MEM_COMMIT,
  92            executable_p ? PAGE_EXECUTE_READWRITE : PAGE_READWRITE)) ==
  93       0) {
  94     out_of_memory("VirtualAlloc");
  95   }
  96
  97   start = (cell)mem + getpagesize();
  98   end = start + size;
  99
 100   set_border_locked(true);
 101 }
 102
 103 void segment::set_border_locked(bool locked) {
 104   int prot = locked ? PAGE_NOACCESS : PAGE_READWRITE;
 105   int pagesize = getpagesize();
 106   DWORD ignore;
 107
 108   cell lo = start - pagesize;
 109   if (!VirtualProtect((char*)lo, pagesize, prot, &ignore)) {
 110     fatal_error("Cannot (un)protect low guard page", lo);
 111   }
 112
 113   cell hi = end;
 114   if (!VirtualProtect((char*)hi, pagesize, prot, &ignore)) {
 115     fatal_error("Cannot (un)protect high guard page", lo);
 116   }
 117 }
 118
 119 segment::~segment() {
 120   SYSTEM_INFO si;
 121   GetSystemInfo(&si);
 122   if (!VirtualFree((void*)(start - si.dwPageSize), 0, MEM_RELEASE))
 123     fatal_error("Segment deallocation failed", 0);
 124 }
 125
 126 long getpagesize() {
 127   static long g_pagesize = 0;
 128   if (!g_pagesize) {
 129     SYSTEM_INFO system_info;
 130     GetSystemInfo(&system_info);
 131     g_pagesize = system_info.dwPageSize;
 132   }
 133   return g_pagesize;
 134 }
 135
 136 void code_heap::guard_safepoint() {
 137   DWORD ignore;
 138   if (!VirtualProtect(safepoint_page, getpagesize(), PAGE_NOACCESS, &ignore))
 139     fatal_error("Cannot protect safepoint guard page", (cell)safepoint_page);
 140 }
 141
 142 void code_heap::unguard_safepoint() {
 143   DWORD ignore;
 144   if (!VirtualProtect(safepoint_page, getpagesize(), PAGE_READWRITE, &ignore))
 145     fatal_error("Cannot unprotect safepoint guard page", (cell)safepoint_page);
 146 }
 147
 148 void factor_vm::move_file(const vm_char* path1, const vm_char* path2) {
 149   if (MoveFileEx((path1), (path2), MOVEFILE_REPLACE_EXISTING) == false)
 150     general_error(ERROR_IO, tag_fixnum(GetLastError()), false_object);
 151 }
 152
 153 void factor_vm::init_signals() {}
 154
 155 THREADHANDLE start_thread(void* (*start_routine)(void*), void* args) {
 156   return (void*)CreateThread(NULL, 0, (LPTHREAD_START_ROUTINE) start_routine,
 157                              args, 0, 0);
 158 }
 159
 160 uint64_t nano_count() {
 161   static double scale_factor;
 162
 163   static uint32_t hi = 0;
 164   static uint32_t lo = 0;
 165
 166   LARGE_INTEGER count;
 167   BOOL ret = QueryPerformanceCounter(&count);
 168   if (ret == 0)
 169     fatal_error("QueryPerformanceCounter", 0);
 170
 171   if (scale_factor == 0.0) {
 172     LARGE_INTEGER frequency;
 173     BOOL ret = QueryPerformanceFrequency(&frequency);
 174     if (ret == 0)
 175       fatal_error("QueryPerformanceFrequency", 0);
 176     scale_factor = (1000000000.0 / frequency.QuadPart);
 177   }
 178
 179 #ifdef FACTOR_64
 180   hi = count.HighPart;
 181 #else
 182   /* On VirtualBox, QueryPerformanceCounter does not increment
 183         the high part every time the low part overflows.  Workaround. */
 184   if (lo > count.LowPart)
 185     hi++;
 186 #endif
 187   lo = count.LowPart;
 188
 189   return (uint64_t)((((uint64_t)hi << 32) | (uint64_t)lo) * scale_factor);
 190 }
 191
 192 void sleep_nanos(uint64_t nsec) { Sleep((DWORD)(nsec / 1000000)); }
 193
 194 typedef enum _EXCEPTION_DISPOSITION {
 195   ExceptionContinueExecution = 0,
 196   ExceptionContinueSearch = 1,
 197   ExceptionNestedException = 2,
 198   ExceptionCollidedUnwind = 3
 199 } EXCEPTION_DISPOSITION;
 200
 201 LONG factor_vm::exception_handler(PEXCEPTION_RECORD e, void* frame, PCONTEXT c,
 202                                   void* dispatch) {
 203   switch (e->ExceptionCode) {
 204     case EXCEPTION_ACCESS_VIOLATION:
 205       signal_fault_addr = e->ExceptionInformation[1];
 206       verify_memory_protection_error(signal_fault_addr);
 207       dispatch_signal_handler((cell*)&c->ESP, (cell*)&c->EIP,
 208                               (cell)factor::memory_signal_handler_impl);
 209       break;
 210
 211     case STATUS_FLOAT_DENORMAL_OPERAND:
 212     case STATUS_FLOAT_DIVIDE_BY_ZERO:
 213     case STATUS_FLOAT_INEXACT_RESULT:
 214     case STATUS_FLOAT_INVALID_OPERATION:
 215     case STATUS_FLOAT_OVERFLOW:
 216     case STATUS_FLOAT_STACK_CHECK:
 217     case STATUS_FLOAT_UNDERFLOW:
 218     case STATUS_FLOAT_MULTIPLE_FAULTS:
 219     case STATUS_FLOAT_MULTIPLE_TRAPS:
 220 #ifdef FACTOR_64
 221       signal_fpu_status = fpu_status(MXCSR(c));
 222 #else
 223       signal_fpu_status = fpu_status(X87SW(c) | MXCSR(c));
 224
 225       /* This seems to have no effect */
 226       X87SW(c) = 0;
 227 #endif
 228       MXCSR(c) &= 0xffffffc0;
 229       dispatch_signal_handler((cell*)&c->ESP, (cell*)&c->EIP,
 230                               (cell)factor::fp_signal_handler_impl);
 231       break;
 232     default:
 233       signal_number = e->ExceptionCode;
 234       dispatch_signal_handler((cell*)&c->ESP, (cell*)&c->EIP,
 235                               (cell)factor::synchronous_signal_handler_impl);
 236       break;
 237   }
 238
 239   return ExceptionContinueExecution;
 240 }
 241
 242 VM_C_API LONG exception_handler(PEXCEPTION_RECORD e, void* frame, PCONTEXT c,
 243                                 void* dispatch) {
 244   if (factor_vm::fatal_erroring_p)
 245     return ExceptionContinueSearch;
 246
 247   factor_vm* vm = current_vm_p();
 248   if (vm)
 249     return vm->exception_handler(e, frame, c, dispatch);
 250   else
 251     return ExceptionContinueSearch;
 252 }
 253
 254 /* On Unix SIGINT (ctrl-c) automatically interrupts blocking io system
 255    calls. It doesn't on Windows, so we need to manually send some
 256    cancellation requests to unblock the thread. */
 257 VOID CALLBACK dummy_cb (ULONG_PTR dwParam) { }
 258
 259 // CancelSynchronousIo is not in Windows XP
 260 #if _WIN32_WINNT >= 0x0600
 261 static void wake_up_thread(HANDLE thread) {
 262   if (!CancelSynchronousIo(thread)) {
 263     DWORD err = GetLastError();
 264     /* CancelSynchronousIo() didn't find anything to cancel, let's try
 265        with QueueUserAPC() instead. */
 266     if (err == ERROR_NOT_FOUND) {
 267       if (!QueueUserAPC(&dummy_cb, thread, NULL)) {
 268         fatal_error("QueueUserAPC() failed", GetLastError());
 269       }
 270     } else {
 271       fatal_error("CancelSynchronousIo() failed", err);
 272     }
 273   }
 274 }
 275 #else
 276 static void wake_up_thread(HANDLE thread) {}
 277 #endif
 278
 279 static BOOL WINAPI ctrl_handler(DWORD dwCtrlType) {
 280   switch (dwCtrlType) {
 281     case CTRL_C_EVENT: {
 282       /* The CtrlHandler runs in its own thread without stopping the main
 283          thread. Since in practice nobody uses the multi-VM stuff yet, we just
 284          grab the first VM we can get. This will not be a good idea when we
 285          actually support native threads. */
 286       FACTOR_ASSERT(thread_vms.size() == 1);
 287       factor_vm* vm = thread_vms.begin()->second;
 288       vm->safepoint.enqueue_fep(vm);
 289
 290       /* Before leaving the ctrl_handler, try and wake up the main
 291          thread. */
 292       wake_up_thread(factor::boot_thread);
 293       return TRUE;
 294     }
 295     default:
 296       return FALSE;
 297   }
 298 }
 299
 300 void open_console() { handle_ctrl_c(); }
 301
 302 void ignore_ctrl_c() {
 303   SetConsoleCtrlHandler(factor::ctrl_handler, FALSE);
 304 }
 305
 306 void handle_ctrl_c() {
 307   SetConsoleCtrlHandler(factor::ctrl_handler, TRUE);
 308 }
 309
 310 void lock_console() {}
 311
 312 void unlock_console() {}
 313
 314 void close_console() {}
 315
 316 void factor_vm::sampler_thread_loop() {
 317   LARGE_INTEGER counter, new_counter, units_per_second;
 318   DWORD ok;
 319
 320   ok = QueryPerformanceFrequency(&units_per_second);
 321   FACTOR_ASSERT(ok);
 322
 323   ok = QueryPerformanceCounter(&counter);
 324   FACTOR_ASSERT(ok);
 325
 326   counter.QuadPart *= samples_per_second;
 327   while (atomic::load(&sampling_profiler_p)) {
 328     SwitchToThread();
 329     ok = QueryPerformanceCounter(&new_counter);
 330     FACTOR_ASSERT(ok);
 331     new_counter.QuadPart *= samples_per_second;
 332     cell samples = 0;
 333     while (new_counter.QuadPart - counter.QuadPart >
 334            units_per_second.QuadPart) {
 335       ++samples;
 336       counter.QuadPart += units_per_second.QuadPart;
 337     }
 338
 339     if (samples > 0) {
 340       DWORD suscount = SuspendThread(thread);
 341       FACTOR_ASSERT(suscount == 0);
 342
 343       CONTEXT context;
 344       memset((void*)&context, 0, sizeof(CONTEXT));
 345       context.ContextFlags = CONTEXT_CONTROL;
 346       BOOL context_ok = GetThreadContext(thread, &context);
 347       FACTOR_ASSERT(context_ok);
 348
 349       suscount = ResumeThread(thread);
 350       FACTOR_ASSERT(suscount == 1);
 351
 352       safepoint.enqueue_samples(this, samples, context.EIP, false);
 353     }
 354   }
 355 }
 356
 357 static DWORD WINAPI sampler_thread_entry(LPVOID parent_vm) {
 358   static_cast<factor_vm*>(parent_vm)->sampler_thread_loop();
 359   return 0;
 360 }
 361
 362 void factor_vm::start_sampling_profiler_timer() {
 363   sampler_thread = CreateThread(NULL, 0, &sampler_thread_entry,
 364                                 static_cast<LPVOID>(this), 0, NULL);
 365 }
 366
 367 void factor_vm::end_sampling_profiler_timer() {
 368   atomic::store(&sampling_profiler_p, false);
 369   DWORD wait_result =
 370       WaitForSingleObject(sampler_thread, 3000 * (DWORD) samples_per_second);
 371   if (wait_result != WAIT_OBJECT_0)
 372     TerminateThread(sampler_thread, 0);
 373   sampler_thread = NULL;
 374 }
 375
 376 void abort() { ::abort(); }
 377
 378 }