vm/os-windows.cpp

   1 #include "master.hpp"
   2
   3 namespace factor {
   4
   5 HMODULE hFactorDll;
   6
   7 bool set_memory_locked(cell base, cell size, bool locked) {
   8   int prot = locked ? PAGE_NOACCESS : PAGE_READWRITE;
   9   DWORD ignore;
  10   int status = VirtualProtect((char*)base, size, prot, &ignore);
  11   return status != 0;
  12 }
  13
  14 void factor_vm::init_ffi() {
  15   hFactorDll = GetModuleHandle(NULL);
  16   if (!hFactorDll)
  17     fatal_error("GetModuleHandle() failed", 0);
  18 }
  19
  20 void factor_vm::ffi_dlopen(dll* dll) {
  21   dll->handle = LoadLibraryEx((WCHAR*)alien_offset(dll->path), NULL, 0);
  22 }
  23
  24 cell factor_vm::ffi_dlsym(dll* dll, symbol_char* symbol) {
  25   return (cell)GetProcAddress(dll ? (HMODULE) dll->handle : hFactorDll,
  26                               symbol);
  27 }
  28
  29 cell factor_vm::ffi_dlsym_raw(dll* dll, symbol_char* symbol) {
  30   return ffi_dlsym(dll, symbol);
  31 }
  32
  33 void factor_vm::ffi_dlclose(dll* dll) {
  34   FreeLibrary((HMODULE) dll->handle);
  35   dll->handle = NULL;
  36 }
  37
  38 BOOL factor_vm::windows_stat(vm_char* path) {
  39   BY_HANDLE_FILE_INFORMATION bhfi;
  40   HANDLE h = CreateFileW(path, GENERIC_READ, FILE_SHARE_READ | FILE_SHARE_WRITE | FILE_SHARE_DELETE, NULL,
  41                          OPEN_EXISTING, FILE_FLAG_BACKUP_SEMANTICS, NULL);
  42
  43   if (h == INVALID_HANDLE_VALUE) {
  44     // FindFirstFile is the only call that can stat c:\pagefile.sys
  45     WIN32_FIND_DATA st;
  46     HANDLE h;
  47
  48     if (INVALID_HANDLE_VALUE == (h = FindFirstFile(path, &st)))
  49       return false;
  50     FindClose(h);
  51     return true;
  52   }
  53   BOOL ret = GetFileInformationByHandle(h, &bhfi);
  54   CloseHandle(h);
  55   return ret;
  56 }
  57
  58 /* You must free() this yourself. */
  59 const vm_char* factor_vm::default_image_path() {
  60   vm_char full_path[MAX_UNICODE_PATH];
  61   vm_char* ptr;
  62   vm_char temp_path[MAX_UNICODE_PATH];
  63
  64   if (!GetModuleFileName(NULL, full_path, MAX_UNICODE_PATH))
  65     fatal_error("GetModuleFileName() failed", 0);
  66
  67   if ((ptr = wcsrchr(full_path, '.')))
  68     *ptr = 0;
  69
  70   wcsncpy(temp_path, full_path, MAX_UNICODE_PATH - 1);
  71   size_t full_path_len = wcslen(full_path);
  72   if (full_path_len < MAX_UNICODE_PATH - 1)
  73     wcsncat(temp_path, L".image", MAX_UNICODE_PATH - full_path_len - 1);
  74   temp_path[MAX_UNICODE_PATH - 1] = 0;
  75
  76   return safe_strdup(temp_path);
  77 }
  78
  79 /* You must free() this yourself. */
  80 const vm_char* factor_vm::vm_executable_path() {
  81   vm_char full_path[MAX_UNICODE_PATH];
  82   if (!GetModuleFileName(NULL, full_path, MAX_UNICODE_PATH))
  83     fatal_error("GetModuleFileName() failed", 0);
  84   return safe_strdup(full_path);
  85 }
  86
  87 void factor_vm::primitive_existsp() {
  88   vm_char* path = untag_check<byte_array>(ctx->pop())->data<vm_char>();
  89   ctx->push(tag_boolean(windows_stat(path)));
  90 }
  91
  92 segment::segment(cell size_, bool executable_p) {
  93   size = size_;
  94
  95   char* mem;
  96   cell alloc_size = getpagesize() * 2 + size;
  97   if ((mem = (char*)VirtualAlloc(
  98            NULL, alloc_size, MEM_COMMIT,
  99            executable_p ? PAGE_EXECUTE_READWRITE : PAGE_READWRITE)) ==
 100       0) {
 101     fatal_error("Out of memory in VirtualAlloc", alloc_size);
 102   }
 103
 104   start = (cell)mem + getpagesize();
 105   end = start + size;
 106
 107   set_border_locked(true);
 108 }
 109
 110 segment::~segment() {
 111   SYSTEM_INFO si;
 112   GetSystemInfo(&si);
 113   if (!VirtualFree((void*)(start - si.dwPageSize), 0, MEM_RELEASE))
 114     fatal_error("Segment deallocation failed", 0);
 115 }
 116
 117 long getpagesize() {
 118   static long g_pagesize = 0;
 119   if (!g_pagesize) {
 120     SYSTEM_INFO system_info;
 121     GetSystemInfo(&system_info);
 122     g_pagesize = system_info.dwPageSize;
 123   }
 124   return g_pagesize;
 125 }
 126
 127
 128 bool move_file(const vm_char* path1, const vm_char* path2) {
 129   /* MoveFileEx returns FALSE on fail. */
 130   BOOL val = MoveFileEx((path1), (path2), MOVEFILE_REPLACE_EXISTING);
 131   if (val == FALSE) {
 132     /* MoveFileEx doesn't set errno, which primitive_save_image()
 133        reads the error code from. Instead of converting from
 134        GetLastError() to errno values, we ust set it to the generic
 135        EIO value. */
 136     errno = EIO;
 137   }
 138   return val == TRUE;
 139 }
 140
 141 void factor_vm::init_signals() {}
 142
 143 THREADHANDLE start_thread(void* (*start_routine)(void*), void* args) {
 144   return (void*)CreateThread(NULL, 0, (LPTHREAD_START_ROUTINE) start_routine,
 145                              args, 0, 0);
 146 }
 147
 148 uint64_t nano_count() {
 149   static double scale_factor;
 150
 151   static uint32_t hi = 0;
 152   static uint32_t lo = 0;
 153
 154   LARGE_INTEGER count;
 155   BOOL ret = QueryPerformanceCounter(&count);
 156   if (ret == 0)
 157     fatal_error("QueryPerformanceCounter", 0);
 158
 159   if (scale_factor == 0.0) {
 160     LARGE_INTEGER frequency;
 161     BOOL ret = QueryPerformanceFrequency(&frequency);
 162     if (ret == 0)
 163       fatal_error("QueryPerformanceFrequency", 0);
 164     scale_factor = (1000000000.0 / frequency.QuadPart);
 165   }
 166
 167 #ifdef FACTOR_64
 168   hi = count.HighPart;
 169 #else
 170   /* On VirtualBox, QueryPerformanceCounter does not increment
 171         the high part every time the low part overflows.  Workaround. */
 172   if (lo > count.LowPart)
 173     hi++;
 174 #endif
 175   lo = count.LowPart;
 176
 177   return (uint64_t)((((uint64_t)hi << 32) | (uint64_t)lo) * scale_factor);
 178 }
 179
 180 void sleep_nanos(uint64_t nsec) { Sleep((DWORD)(nsec / 1000000)); }
 181
 182 typedef enum _EXCEPTION_DISPOSITION {
 183   ExceptionContinueExecution = 0,
 184   ExceptionContinueSearch = 1,
 185   ExceptionNestedException = 2,
 186   ExceptionCollidedUnwind = 3
 187 } EXCEPTION_DISPOSITION;
 188
 189 LONG factor_vm::exception_handler(PEXCEPTION_RECORD e, void* frame, PCONTEXT c,
 190                                   void* dispatch) {
 191   switch (e->ExceptionCode) {
 192     case EXCEPTION_ACCESS_VIOLATION:
 193       signal_fault_addr = e->ExceptionInformation[1];
 194       signal_fault_pc = c->EIP;
 195       verify_memory_protection_error(signal_fault_addr);
 196       dispatch_signal_handler((cell*)&c->ESP, (cell*)&c->EIP,
 197                               (cell)factor::memory_signal_handler_impl);
 198       break;
 199
 200     case STATUS_FLOAT_DENORMAL_OPERAND:
 201     case STATUS_FLOAT_DIVIDE_BY_ZERO:
 202     case STATUS_FLOAT_INEXACT_RESULT:
 203     case STATUS_FLOAT_INVALID_OPERATION:
 204     case STATUS_FLOAT_OVERFLOW:
 205     case STATUS_FLOAT_STACK_CHECK:
 206     case STATUS_FLOAT_UNDERFLOW:
 207     case STATUS_FLOAT_MULTIPLE_FAULTS:
 208     case STATUS_FLOAT_MULTIPLE_TRAPS:
 209 #ifdef FACTOR_64
 210       signal_fpu_status = fpu_status(MXCSR(c));
 211 #else
 212       signal_fpu_status = fpu_status(X87SW(c) | MXCSR(c));
 213
 214       /* This seems to have no effect */
 215       X87SW(c) = 0;
 216 #endif
 217       MXCSR(c) &= 0xffffffc0;
 218       dispatch_signal_handler((cell*)&c->ESP, (cell*)&c->EIP,
 219                               (cell)factor::fp_signal_handler_impl);
 220       break;
 221     default:
 222       signal_number = e->ExceptionCode;
 223       dispatch_signal_handler((cell*)&c->ESP, (cell*)&c->EIP,
 224                               (cell)factor::synchronous_signal_handler_impl);
 225       break;
 226   }
 227   return ExceptionContinueExecution;
 228 }
 229
 230 VM_C_API LONG exception_handler(PEXCEPTION_RECORD e, void* frame, PCONTEXT c,
 231                                 void* dispatch) {
 232   factor_vm* vm = current_vm_p();
 233   if (factor_vm::fatal_erroring_p || !vm)
 234     return ExceptionContinueSearch;
 235   return vm->exception_handler(e, frame, c, dispatch);
 236 }
 237
 238 /* On Unix SIGINT (ctrl-c) automatically interrupts blocking io system
 239    calls. It doesn't on Windows, so we need to manually send some
 240    cancellation requests to unblock the thread. */
 241 VOID CALLBACK dummy_cb (ULONG_PTR dwParam) { }
 242
 243 // CancelSynchronousIo is not in Windows XP
 244 #if _WIN32_WINNT >= 0x0600
 245 static void wake_up_thread(HANDLE thread) {
 246   if (!CancelSynchronousIo(thread)) {
 247     DWORD err = GetLastError();
 248     /* CancelSynchronousIo() didn't find anything to cancel, let's try
 249        with QueueUserAPC() instead. */
 250     if (err == ERROR_NOT_FOUND) {
 251       if (!QueueUserAPC(&dummy_cb, thread, NULL)) {
 252         fatal_error("QueueUserAPC() failed", GetLastError());
 253       }
 254     } else {
 255       fatal_error("CancelSynchronousIo() failed", err);
 256     }
 257   }
 258 }
 259 #else
 260 static void wake_up_thread(HANDLE thread) {}
 261 #endif
 262
 263 static BOOL WINAPI ctrl_handler(DWORD dwCtrlType) {
 264   switch (dwCtrlType) {
 265     case CTRL_C_EVENT: {
 266       /* The CtrlHandler runs in its own thread without stopping the main
 267          thread. Since in practice nobody uses the multi-VM stuff yet, we just
 268          grab the first VM we can get. This will not be a good idea when we
 269          actually support native threads. */
 270       FACTOR_ASSERT(thread_vms.size() == 1);
 271       factor_vm* vm = thread_vms.begin()->second;
 272       vm->safepoint.enqueue_fep(vm);
 273
 274       /* Before leaving the ctrl_handler, try and wake up the main
 275          thread. */
 276       wake_up_thread(factor::boot_thread);
 277       return TRUE;
 278     }
 279     default:
 280       return FALSE;
 281   }
 282 }
 283
 284 void open_console() { handle_ctrl_c(); }
 285
 286 void ignore_ctrl_c() {
 287   SetConsoleCtrlHandler(factor::ctrl_handler, FALSE);
 288 }
 289
 290 void handle_ctrl_c() {
 291   SetConsoleCtrlHandler(factor::ctrl_handler, TRUE);
 292 }
 293
 294 void lock_console() {}
 295
 296 void unlock_console() {}
 297
 298 void close_console() {}
 299
 300 cell get_thread_pc(THREADHANDLE th) {
 301   DWORD suscount = SuspendThread(th);
 302   FACTOR_ASSERT(suscount == 0);
 303
 304   CONTEXT context;
 305   memset((void*)&context, 0, sizeof(CONTEXT));
 306   context.ContextFlags = CONTEXT_CONTROL;
 307   BOOL context_ok = GetThreadContext(th, &context);
 308   FACTOR_ASSERT(context_ok);
 309
 310   suscount = ResumeThread(th);
 311   FACTOR_ASSERT(suscount == 1);
 312   return context.EIP;
 313 }
 314
 315 void factor_vm::sampler_thread_loop() {
 316   LARGE_INTEGER counter, new_counter, units_per_second;
 317   DWORD ok;
 318
 319   ok = QueryPerformanceFrequency(&units_per_second);
 320   FACTOR_ASSERT(ok);
 321
 322   ok = QueryPerformanceCounter(&counter);
 323   FACTOR_ASSERT(ok);
 324
 325   counter.QuadPart *= samples_per_second;
 326   while (atomic::load(&sampling_profiler_p)) {
 327     SwitchToThread();
 328     ok = QueryPerformanceCounter(&new_counter);
 329     FACTOR_ASSERT(ok);
 330     new_counter.QuadPart *= samples_per_second;
 331     cell samples = 0;
 332     while (new_counter.QuadPart - counter.QuadPart >
 333            units_per_second.QuadPart) {
 334       ++samples;
 335       counter.QuadPart += units_per_second.QuadPart;
 336     }
 337     if (samples == 0)
 338       continue;
 339
 340     cell pc = get_thread_pc(thread);
 341     safepoint.enqueue_samples(this, samples, pc, false);
 342   }
 343 }
 344
 345 static DWORD WINAPI sampler_thread_entry(LPVOID parent_vm) {
 346   static_cast<factor_vm*>(parent_vm)->sampler_thread_loop();
 347   return 0;
 348 }
 349
 350 void factor_vm::start_sampling_profiler_timer() {
 351   sampler_thread = CreateThread(NULL, 0, &sampler_thread_entry,
 352                                 static_cast<LPVOID>(this), 0, NULL);
 353 }
 354
 355 void factor_vm::end_sampling_profiler_timer() {
 356   atomic::store(&sampling_profiler_p, false);
 357   DWORD wait_result =
 358       WaitForSingleObject(sampler_thread, 3000 * (DWORD) samples_per_second);
 359   if (wait_result != WAIT_OBJECT_0)
 360     TerminateThread(sampler_thread, 0);
 361   CloseHandle(sampler_thread);
 362   sampler_thread = NULL;
 363 }
 364
 365 void abort() { ::abort(); }
 366
 367 }