vm/vm.hpp

   1 using namespace std;
   2
   3 namespace factor {
   4
   5 typedef void (*c_to_factor_func_type)(cell quot);
   6 typedef void (*unwind_native_frames_func_type)(cell quot, cell to);
   7 typedef cell (*get_fpu_state_func_type)();
   8 typedef void (*set_fpu_state_func_type)(cell state);
   9
  10 struct growable_array;
  11 struct code_root;
  12
  13 struct factor_vm {
  14   //
  15   // vvvvvv
  16   // THESE FIELDS ARE ACCESSED DIRECTLY FROM FACTOR. See:
  17   //   basis/vm/vm.factor
  18   //   basis/compiler/constants/constants.factor
  19
  20   /* Current context */
  21   context* ctx;
  22
  23   /* Spare context -- for callbacks */
  24   context* spare_ctx;
  25
  26   /* New objects are allocated here, use the data->nursery reference
  27      instead from c++ code. */
  28   bump_allocator nursery;
  29
  30   /* Add this to a shifted address to compute write barrier offsets */
  31   cell cards_offset;
  32   cell decks_offset;
  33
  34   /* cdecl signal handler address, used by signal handler subprimitives */
  35   cell signal_handler_addr;
  36
  37   /* are we handling a memory error? used to detect double faults */
  38   cell faulting_p;
  39
  40   /* Various special objects, accessed by special-object and
  41         set-special-object primitives */
  42   cell special_objects[special_object_count];
  43
  44   // THESE FIELDS ARE ACCESSED DIRECTLY FROM FACTOR.
  45   // ^^^^^^
  46   //
  47
  48   /* Handle to the main thread we run in */
  49   THREADHANDLE thread;
  50
  51   /* Data stack and retain stack sizes */
  52   cell datastack_size, retainstack_size, callstack_size;
  53
  54   /* Stack of callback IDs */
  55   std::vector<int> callback_ids;
  56
  57   /* Next callback ID */
  58   int callback_id;
  59
  60   /* List of callback function descriptors for PPC */
  61   std::list<void**> function_descriptors;
  62
  63   /* Pooling unused contexts to make context allocation cheaper */
  64   std::list<context*> unused_contexts;
  65
  66   /* Active contexts, for tracing by the GC */
  67   std::set<context*> active_contexts;
  68
  69   /* Canonical truth value. In Factor, 't' */
  70   cell true_object;
  71
  72   /* External entry points */
  73   c_to_factor_func_type c_to_factor_func;
  74
  75   /* Is profiling enabled? */
  76   volatile cell sampling_profiler_p;
  77   fixnum samples_per_second;
  78
  79   /* Global variables used to pass fault handler state from signal handler
  80      to VM */
  81   bool signal_resumable;
  82   cell signal_number;
  83   cell signal_fault_addr;
  84   cell signal_fault_pc;
  85   unsigned int signal_fpu_status;
  86
  87   /* Pipe used to notify Factor multiplexer of signals */
  88   int signal_pipe_input, signal_pipe_output;
  89
  90   /* State kept by the sampling profiler */
  91   std::vector<profiling_sample> samples;
  92   std::vector<cell> sample_callstacks;
  93
  94   /* GC is off during heap walking */
  95   bool gc_off;
  96
  97   /* Data heap */
  98   data_heap* data;
  99
 100   /* Code heap */
 101   code_heap* code;
 102
 103   /* Pinned callback stubs */
 104   callback_heap* callbacks;
 105
 106   /* Only set if we're performing a GC */
 107   gc_state* current_gc;
 108   volatile cell current_gc_p;
 109
 110   /* Set if we're in the jit */
 111   volatile fixnum current_jit_count;
 112
 113   /* Mark stack */
 114   std::vector<cell> mark_stack;
 115
 116   /* If not NULL, we push GC events here */
 117   std::vector<gc_event>* gc_events;
 118
 119   /* If a runtime function needs to call another function which potentially
 120      allocates memory, it must wrap any references to the data and code
 121      heaps with data_root and code_root smart pointers, which register
 122      themselves here. See data_roots.hpp and code_roots.hpp */
 123
 124   std::vector<cell*> data_roots;
 125   std::vector<code_root*> code_roots;
 126
 127   /* Debugger */
 128   bool fep_p;
 129   bool fep_help_was_shown;
 130   bool fep_disabled;
 131   bool full_output;
 132
 133   /* Canonical bignums */
 134   cell bignum_zero;
 135   cell bignum_pos_one;
 136   cell bignum_neg_one;
 137
 138   /* Method dispatch statistics */
 139   dispatch_statistics dispatch_stats;
 140
 141   /* Number of entries in a polymorphic inline cache */
 142   cell max_pic_size;
 143
 144   /* Incrementing object counter for identity hashing */
 145   cell object_counter;
 146
 147   /* Sanity check to ensure that monotonic counter doesn't decrease */
 148   uint64_t last_nano_count;
 149
 150   /* Stack for signal handlers, only used on Unix */
 151   segment* signal_callstack_seg;
 152
 153   /* Are we already handling a fault? Used to catch double memory faults */
 154   static bool fatal_erroring_p;
 155
 156   /* Safepoint state */
 157   volatile safepoint_state safepoint;
 158
 159   // contexts
 160   context* new_context();
 161   void init_context(context* ctx);
 162   void delete_context();
 163   void init_contexts(cell datastack_size_, cell retainstack_size_,
 164                      cell callstack_size_);
 165   void delete_contexts();
 166   cell begin_callback(cell quot);
 167   void end_callback();
 168   void primitive_current_callback();
 169   void primitive_context_object();
 170   void primitive_context_object_for();
 171   void primitive_set_context_object();
 172   cell stack_to_array(cell bottom, cell top, vm_error_type error);
 173   cell datastack_to_array(context* ctx);
 174   void primitive_datastack();
 175   void primitive_datastack_for();
 176   cell retainstack_to_array(context* ctx);
 177   void primitive_retainstack();
 178   void primitive_retainstack_for();
 179   cell array_to_stack(array* array, cell bottom);
 180   void set_datastack(context* ctx, array* array);
 181   void primitive_set_datastack();
 182   void set_retainstack(context* ctx, array* array);
 183   void primitive_set_retainstack();
 184   void primitive_check_datastack();
 185   void primitive_load_locals();
 186
 187   // run
 188   void primitive_exit();
 189   void primitive_nano_count();
 190   void primitive_sleep();
 191   void primitive_set_slot();
 192
 193   // objects
 194   void primitive_special_object();
 195   void primitive_set_special_object();
 196   void primitive_identity_hashcode();
 197   void compute_identity_hashcode(object* obj);
 198   void primitive_compute_identity_hashcode();
 199   cell object_size(cell tagged);
 200   cell clone_object(cell obj_);
 201   void primitive_clone();
 202   void primitive_become();
 203
 204   // sampling_profiler
 205   void clear_samples();
 206   void record_sample(bool prolog_p);
 207   void record_callstack_sample(cell* begin, cell* end, bool prolog_p);
 208   void start_sampling_profiler(fixnum rate);
 209   void end_sampling_profiler();
 210   void set_sampling_profiler(fixnum rate);
 211   void primitive_sampling_profiler();
 212   void primitive_get_samples();
 213   void primitive_clear_samples();
 214
 215   // errors
 216   void general_error(vm_error_type error, cell arg1, cell arg2);
 217   void type_error(cell type, cell tagged);
 218   void not_implemented_error();
 219   void verify_memory_protection_error(cell addr);
 220   void memory_protection_error(cell pc, cell addr);
 221   void divide_by_zero_error();
 222   void primitive_unimplemented();
 223   void memory_signal_handler_impl();
 224   void synchronous_signal_handler_impl();
 225   void fp_signal_handler_impl();
 226
 227   // bignum
 228   int bignum_equal_p(bignum* x, bignum* y);
 229   enum bignum_comparison bignum_compare(bignum* x, bignum* y);
 230   bignum* bignum_add(bignum* x, bignum* y);
 231   bignum* bignum_subtract(bignum* x, bignum* y);
 232   bignum* bignum_square(bignum* x_);
 233   bignum* bignum_multiply(bignum* x, bignum* y);
 234   void bignum_divide(bignum* numerator, bignum* denominator, bignum** quotient,
 235                      bignum** remainder);
 236   bignum* bignum_quotient(bignum* numerator, bignum* denominator);
 237   bignum* bignum_remainder(bignum* numerator, bignum* denominator);
 238   fixnum bignum_to_fixnum_strict(bignum* bn);
 239   bignum* double_to_bignum(double x);
 240   int bignum_equal_p_unsigned(bignum* x, bignum* y);
 241   enum bignum_comparison bignum_compare_unsigned(bignum* x, bignum* y);
 242   bignum* bignum_add_unsigned(bignum* x_, bignum* y_, int negative_p);
 243   bignum* bignum_subtract_unsigned(bignum* x_, bignum* y_);
 244   bignum* bignum_multiply_unsigned(bignum* x_, bignum* y_, int negative_p);
 245   bignum* bignum_multiply_unsigned_small_factor(bignum* x, bignum_digit_type y,
 246                                                 int negative_p);
 247   void bignum_destructive_add(bignum* bn, bignum_digit_type n);
 248   void bignum_destructive_scale_up(bignum* bn, bignum_digit_type factor);
 249   void bignum_divide_unsigned_large_denominator(
 250       bignum* numerator_, bignum* denominator_, bignum** quotient,
 251       bignum** remainder, int q_negative_p, int r_negative_p);
 252   void bignum_divide_unsigned_normalized(bignum* u, bignum* v, bignum* q);
 253   bignum_digit_type bignum_divide_subtract(bignum_digit_type* v_start,
 254                                            bignum_digit_type* v_end,
 255                                            bignum_digit_type guess,
 256                                            bignum_digit_type* u_start);
 257   void bignum_divide_unsigned_medium_denominator(
 258       bignum* numerator_, bignum_digit_type denominator, bignum** quotient,
 259       bignum** remainder, int q_negative_p, int r_negative_p);
 260   void bignum_destructive_normalization(bignum* source, bignum* target,
 261                                         int shift_left);
 262   void bignum_destructive_unnormalization(bignum* bn, int shift_right);
 263   bignum_digit_type bignum_digit_divide(
 264       bignum_digit_type uh, bignum_digit_type ul, bignum_digit_type v,
 265       bignum_digit_type* q) /* return value */;
 266   bignum_digit_type bignum_digit_divide_subtract(bignum_digit_type v1,
 267                                                  bignum_digit_type v2,
 268                                                  bignum_digit_type guess,
 269                                                  bignum_digit_type* u);
 270   void bignum_divide_unsigned_small_denominator(
 271       bignum* numerator_, bignum_digit_type denominator, bignum** quotient,
 272       bignum** remainder, int q_negative_p, int r_negative_p);
 273   bignum_digit_type bignum_destructive_scale_down(
 274       bignum* bn, bignum_digit_type denominator);
 275   bignum* bignum_remainder_unsigned_small_denominator(bignum* n,
 276                                                       bignum_digit_type d,
 277                                                       int negative_p);
 278   bignum* bignum_digit_to_bignum(bignum_digit_type digit, int negative_p);
 279   bignum* allot_bignum(bignum_length_type length, int negative_p);
 280   bignum* allot_bignum_zeroed(bignum_length_type length, int negative_p);
 281   bignum* bignum_shorten_length(bignum* bn, bignum_length_type length);
 282   bignum* bignum_trim(bignum* bn);
 283   bignum* bignum_new_sign(bignum* x_, int negative_p);
 284   bignum* bignum_maybe_new_sign(bignum* x_, int negative_p);
 285   void bignum_destructive_copy(bignum* source, bignum* target);
 286   bignum* bignum_bitwise_not(bignum* x_);
 287   bignum* bignum_arithmetic_shift(bignum* arg1, fixnum n);
 288   bignum* bignum_bitwise_and(bignum* arg1, bignum* arg2);
 289   bignum* bignum_bitwise_ior(bignum* arg1, bignum* arg2);
 290   bignum* bignum_bitwise_xor(bignum* arg1, bignum* arg2);
 291   bignum* bignum_magnitude_ash(bignum* arg1_, fixnum n);
 292   bignum* bignum_pospos_bitwise_op(int op, bignum* arg1_, bignum* arg2_);
 293   bignum* bignum_posneg_bitwise_op(int op, bignum* arg1_, bignum* arg2_);
 294   bignum* bignum_negneg_bitwise_op(int op, bignum* arg1_, bignum* arg2_);
 295   void bignum_negate_magnitude(bignum* arg);
 296   bignum* bignum_integer_length(bignum* x_);
 297   int bignum_logbitp(int shift, bignum* arg);
 298   int bignum_unsigned_logbitp(int shift, bignum* bn);
 299   bignum* bignum_gcd(bignum* a_, bignum* b_);
 300
 301   //data heap
 302   void init_card_decks();
 303   void set_data_heap(data_heap* data_);
 304   void init_data_heap(cell young_size, cell aging_size, cell tenured_size);
 305   void primitive_size();
 306   data_heap_room data_room();
 307   void primitive_data_room();
 308   void begin_scan();
 309   void end_scan();
 310   cell instances(cell type);
 311   void primitive_all_instances();
 312
 313   template <typename Generation, typename Iterator>
 314   inline void each_object(Generation* gen, Iterator& iterator) {
 315     cell obj = gen->first_object();
 316     while (obj) {
 317       iterator((object*)obj);
 318       obj = gen->next_object_after(obj);
 319     }
 320   }
 321
 322   template <typename Iterator> inline void each_object(Iterator& iterator) {
 323
 324     /* The nursery can't be iterated because there may be gaps between
 325        the objects (see factor_vm::reallot_array) so we require it to
 326        be empty first. */
 327     FACTOR_ASSERT(data->nursery->occupied_space() == 0);
 328
 329     gc_off = true;
 330     each_object(data->tenured, iterator);
 331     each_object(data->aging, iterator);
 332     gc_off = false;
 333   }
 334
 335   /* the write barrier must be called any time we are potentially storing a
 336      pointer from an older generation to a younger one */
 337   inline void write_barrier(cell* slot_ptr) {
 338     *(char*)(cards_offset + ((cell)slot_ptr >> card_bits)) = card_mark_mask;
 339     *(char*)(decks_offset + ((cell)slot_ptr >> deck_bits)) = card_mark_mask;
 340   }
 341
 342   inline void write_barrier(object* obj, cell size) {
 343     cell start = (cell)obj & (~card_size + 1);
 344     cell end = ((cell)obj + size + card_size - 1) & (~card_size + 1);
 345
 346     for (cell offset = start; offset < end; offset += card_size)
 347       write_barrier((cell*)offset);
 348   }
 349
 350   // data heap checker
 351   void check_data_heap();
 352
 353   // gc
 354   void end_gc();
 355   void set_current_gc_op(gc_op op);
 356   void start_gc_again();
 357   void collect_nursery();
 358   void collect_aging();
 359   void collect_to_tenured();
 360   void update_code_roots_for_sweep();
 361   void update_code_roots_for_compaction();
 362   void collect_mark_impl();
 363   void collect_sweep_impl();
 364   void collect_full();
 365   void collect_compact_impl();
 366   void collect_compact();
 367   void collect_growing_heap(cell requested_size);
 368   void gc(gc_op op, cell requested_size);
 369   void primitive_minor_gc();
 370   void primitive_full_gc();
 371   void primitive_compact_gc();
 372   void primitive_enable_gc_events();
 373   void primitive_disable_gc_events();
 374   object* allot_object(cell type, cell size);
 375   object* allot_large_object(cell type, cell size);
 376
 377   /* Allocates memory */
 378   template <typename Type> Type* allot(cell size) {
 379     return (Type*)allot_object(Type::type_number, size);
 380   }
 381
 382   // generic arrays
 383   template <typename Array> Array* allot_uninitialized_array(cell capacity);
 384   template <typename Array>
 385   bool reallot_array_in_place_p(Array* array, cell capacity);
 386   template <typename Array> Array* reallot_array(Array* array_, cell capacity);
 387
 388   // debug
 389   void print_chars(ostream& out, string* str);
 390   void print_word(ostream& out, word* word, cell nesting);
 391   void print_factor_string(ostream& out, string* str);
 392   void print_array(ostream& out, array* array, cell nesting);
 393   void print_byte_array(ostream& out, byte_array* array, cell nesting);
 394   void print_tuple(ostream& out, tuple* tuple, cell nesting);
 395   void print_alien(ostream& out, alien* alien, cell nesting);
 396   void print_nested_obj(ostream& out, cell obj, fixnum nesting);
 397   void print_obj(ostream& out, cell obj);
 398   void print_objects(ostream& out, cell* start, cell* end);
 399   void print_datastack(ostream& out);
 400   void print_retainstack(ostream& out);
 401   void print_callstack(ostream& out);
 402   void print_callstack_object(ostream& out, callstack* obj);
 403   void dump_cell(ostream& out, cell x);
 404   void dump_memory(ostream& out, cell from, cell to);
 405   template <typename Generation>
 406   void dump_generation(ostream& out, const char* name, Generation* gen);
 407   void dump_generations(ostream& out);
 408   void dump_objects(ostream& out, cell type);
 409   void dump_edges(ostream& out);
 410   void find_data_references(ostream& out, cell look_for_);
 411   void dump_code_heap(ostream& out);
 412   void factorbug_usage(bool advanced_p);
 413   void factorbug();
 414   void primitive_die();
 415
 416   // arrays
 417   inline void set_array_nth(array* array, cell slot, cell value);
 418   array* allot_array(cell capacity, cell fill_);
 419   void primitive_array();
 420   cell allot_array_4(cell v1_, cell v2_, cell v3_, cell v4_);
 421   void primitive_resize_array();
 422   cell std_vector_to_array(std::vector<cell>& elements);
 423
 424   // strings
 425   string* allot_string_internal(cell capacity);
 426   void fill_string(string* str_, cell start, cell capacity, cell fill);
 427   string* allot_string(cell capacity, cell fill);
 428   void primitive_string();
 429   bool reallot_string_in_place_p(string* str, cell capacity);
 430   string* reallot_string(string* str_, cell capacity);
 431   void primitive_resize_string();
 432   void primitive_set_string_nth_fast();
 433
 434   // booleans
 435   cell tag_boolean(cell untagged) {
 436     return (untagged ? true_object : false_object);
 437   }
 438
 439   // byte arrays
 440   byte_array* allot_byte_array(cell size);
 441   void primitive_byte_array();
 442   void primitive_uninitialized_byte_array();
 443   void primitive_resize_byte_array();
 444
 445   template <typename Type> byte_array* byte_array_from_value(Type* value);
 446
 447   // tuples
 448   void primitive_tuple();
 449   void primitive_tuple_boa();
 450
 451   // words
 452   word* allot_word(cell name_, cell vocab_, cell hashcode_);
 453   void primitive_word();
 454   void primitive_word_code();
 455   void primitive_word_optimized_p();
 456   void primitive_wrapper();
 457   void jit_compile_word(cell word_, cell def_, bool relocating);
 458   cell find_all_words();
 459   void compile_all_words();
 460
 461   // math
 462   void primitive_bignum_to_fixnum();
 463   void primitive_bignum_to_fixnum_strict();
 464   void primitive_float_to_fixnum();
 465   void primitive_fixnum_divint();
 466   void primitive_fixnum_divmod();
 467   bignum* fixnum_to_bignum(fixnum);
 468   bignum* cell_to_bignum(cell);
 469   bignum* long_long_to_bignum(int64_t n);
 470   bignum* ulong_long_to_bignum(uint64_t n);
 471   inline fixnum sign_mask(fixnum x);
 472   inline fixnum branchless_max(fixnum x, fixnum y);
 473   inline fixnum branchless_abs(fixnum x);
 474   void primitive_fixnum_shift();
 475   void primitive_fixnum_to_bignum();
 476   void primitive_float_to_bignum();
 477   void primitive_bignum_eq();
 478   void primitive_bignum_add();
 479   void primitive_bignum_subtract();
 480   void primitive_bignum_multiply();
 481   void primitive_bignum_divint();
 482   void primitive_bignum_divmod();
 483   void primitive_bignum_mod();
 484   void primitive_bignum_gcd();
 485   void primitive_bignum_and();
 486   void primitive_bignum_or();
 487   void primitive_bignum_xor();
 488   void primitive_bignum_shift();
 489   void primitive_bignum_less();
 490   void primitive_bignum_lesseq();
 491   void primitive_bignum_greater();
 492   void primitive_bignum_greatereq();
 493   void primitive_bignum_not();
 494   void primitive_bignum_bitp();
 495   void primitive_bignum_log2();
 496   inline cell unbox_array_size();
 497   void primitive_fixnum_to_float();
 498   void primitive_format_float();
 499   void primitive_float_eq();
 500   void primitive_float_add();
 501   void primitive_float_subtract();
 502   void primitive_float_multiply();
 503   void primitive_float_divfloat();
 504   void primitive_float_less();
 505   void primitive_float_lesseq();
 506   void primitive_float_greater();
 507   void primitive_float_greatereq();
 508   void primitive_float_bits();
 509   void primitive_bits_float();
 510   void primitive_double_bits();
 511   void primitive_bits_double();
 512   fixnum to_fixnum(cell tagged);
 513   fixnum to_fixnum_strict(cell tagged);
 514   cell to_cell(cell tagged);
 515   cell from_signed_8(int64_t n);
 516   int64_t to_signed_8(cell obj);
 517   cell from_unsigned_8(uint64_t n);
 518   uint64_t to_unsigned_8(cell obj);
 519   float to_float(cell value);
 520   double to_double(cell value);
 521   inline void overflow_fixnum_add(fixnum x, fixnum y);
 522   inline void overflow_fixnum_subtract(fixnum x, fixnum y);
 523   inline void overflow_fixnum_multiply(fixnum x, fixnum y);
 524   inline cell from_signed_cell(fixnum x);
 525   inline cell from_unsigned_cell(cell x);
 526   inline cell allot_float(double n);
 527   inline bignum* float_to_bignum(cell tagged);
 528   inline double untag_float(cell tagged);
 529   inline double untag_float_check(cell tagged);
 530   inline fixnum float_to_fixnum(cell tagged);
 531   inline double fixnum_to_float(cell tagged);
 532
 533   // tagged
 534   template <typename Type> Type* untag_check(cell value);
 535
 536   // io
 537   void init_c_io();
 538   void io_error_if_not_EINTR();
 539   FILE* safe_fopen(char* filename, char* mode);
 540   int safe_fgetc(FILE* stream);
 541   size_t safe_fread(void* ptr, size_t size, size_t nitems, FILE* stream);
 542   void safe_fputc(int c, FILE* stream);
 543   size_t safe_fwrite(void* ptr, size_t size, size_t nitems, FILE* stream);
 544   int safe_ftell(FILE* stream);
 545   void safe_fseek(FILE* stream, off_t offset, int whence);
 546   void safe_fflush(FILE* stream);
 547   void safe_fclose(FILE* stream);
 548   void primitive_fopen();
 549   FILE* pop_file_handle();
 550   FILE* peek_file_handle();
 551   void primitive_fgetc();
 552   void primitive_fread();
 553   void primitive_fputc();
 554   void primitive_fwrite();
 555   void primitive_ftell();
 556   void primitive_fseek();
 557   void primitive_fflush();
 558   void primitive_fclose();
 559
 560   // code_block
 561   cell compute_entry_point_address(cell obj);
 562   cell compute_entry_point_pic_address(word* w, cell tagged_quot);
 563   cell compute_entry_point_pic_address(cell w_);
 564   cell compute_entry_point_pic_tail_address(cell w_);
 565   cell compute_external_address(instruction_operand op);
 566
 567   cell code_block_owner(code_block* compiled);
 568   void update_word_references(code_block* compiled, bool reset_inline_caches);
 569   void undefined_symbol();
 570   cell compute_dlsym_address(array* literals, cell index);
 571 #ifdef FACTOR_PPC
 572   cell compute_dlsym_toc_address(array* literals, cell index);
 573 #endif
 574   cell compute_vm_address(cell arg);
 575   cell lookup_external_address(relocation_type rel_type,
 576                                code_block* compiled,
 577                                array* parameters,
 578                                cell index);
 579   cell compute_here_address(cell arg, cell offset, code_block* compiled);
 580   void initialize_code_block(code_block* compiled, cell literals);
 581   void initialize_code_block(code_block* compiled);
 582   void fixup_labels(array* labels, code_block* compiled);
 583   code_block* allot_code_block(cell size, code_block_type type);
 584   code_block* add_code_block(code_block_type type, cell code_, cell labels_,
 585                              cell owner_, cell relocation_, cell parameters_,
 586                              cell literals_, cell frame_size_untagged);
 587
 588   //code heap
 589   template <typename Iterator> void each_code_block(Iterator& iter) {
 590     code->allocator->iterate(iter);
 591   }
 592
 593   void update_code_heap_words(bool reset_inline_caches);
 594   void initialize_code_blocks();
 595   void primitive_modify_code_heap();
 596   void primitive_code_room();
 597   void primitive_strip_stack_traces();
 598   cell code_blocks();
 599   void primitive_code_blocks();
 600
 601   // callbacks
 602   void init_callbacks(cell size);
 603   void primitive_free_callback();
 604   void primitive_callback();
 605   void primitive_callback_room();
 606
 607   // image
 608   void init_objects(image_header* h);
 609   void load_data_heap(FILE* file, image_header* h, vm_parameters* p);
 610   void load_code_heap(FILE* file, image_header* h, vm_parameters* p);
 611   bool save_image(const vm_char* saving_filename, const vm_char* filename);
 612   void primitive_save_image();
 613   void fixup_data(cell data_offset, cell code_offset);
 614   void fixup_code(cell data_offset, cell code_offset);
 615   FILE* open_image(vm_parameters* p);
 616   void load_image(vm_parameters* p);
 617   bool read_embedded_image_footer(FILE* file, embedded_image_footer* footer);
 618   bool embedded_image_p();
 619
 620   template <typename Iterator, typename Fixup>
 621   void iterate_callstack_object(callstack* stack_, Iterator& iterator,
 622                                 Fixup& fixup);
 623   template <typename Iterator>
 624   void iterate_callstack_object(callstack* stack_, Iterator& iterator);
 625
 626   callstack* allot_callstack(cell size);
 627   cell second_from_top_stack_frame(context* ctx);
 628   cell capture_callstack(context* ctx);
 629   void primitive_callstack();
 630   void primitive_callstack_for();
 631   cell frame_predecessor(cell frame_top);
 632   void primitive_callstack_to_array();
 633   void primitive_innermost_stack_frame_executing();
 634   void primitive_innermost_stack_frame_scan();
 635   void primitive_set_innermost_stack_frame_quotation();
 636   void primitive_callstack_bounds();
 637
 638   template <typename Iterator, typename Fixup>
 639   void iterate_callstack(context* ctx, Iterator& iterator, Fixup& fixup);
 640   template <typename Iterator>
 641   void iterate_callstack(context* ctx, Iterator& iterator);
 642
 643   // cpu-*
 644   void dispatch_signal_handler(cell* sp, cell* pc, cell newpc);
 645
 646   // alien
 647   char* pinned_alien_offset(cell obj);
 648   cell allot_alien(cell delegate_, cell displacement);
 649   cell allot_alien(void* address);
 650   void primitive_displaced_alien();
 651   void primitive_alien_address();
 652   void* alien_pointer();
 653   void primitive_dlopen();
 654   void primitive_dlsym();
 655   void primitive_dlsym_raw();
 656   void primitive_dlclose();
 657   void primitive_dll_validp();
 658   char* alien_offset(cell obj);
 659
 660   // quotations
 661   void primitive_jit_compile();
 662   cell lazy_jit_compile_entry_point();
 663   void primitive_array_to_quotation();
 664   void primitive_quotation_code();
 665   code_block* jit_compile_quotation(cell owner_, cell quot_, bool relocating);
 666   void jit_compile_quotation(cell quot_, bool relocating);
 667   fixnum quot_code_offset_to_scan(cell quot_, cell offset);
 668   cell lazy_jit_compile(cell quot);
 669   bool quotation_compiled_p(quotation* quot);
 670   void primitive_quotation_compiled_p();
 671   void initialize_all_quotations();
 672
 673   // dispatch
 674   cell search_lookup_alist(cell table, cell klass);
 675   cell search_lookup_hash(cell table, cell klass, cell hashcode);
 676   cell nth_superclass(tuple_layout* layout, fixnum echelon);
 677   cell nth_hashcode(tuple_layout* layout, fixnum echelon);
 678   cell lookup_tuple_method(cell obj, cell methods);
 679   cell lookup_method(cell obj, cell methods);
 680   void primitive_lookup_method();
 681   cell object_class(cell obj);
 682   cell method_cache_hashcode(cell klass, array* array);
 683   void update_method_cache(cell cache, cell klass, cell method);
 684   void primitive_mega_cache_miss();
 685   void primitive_reset_dispatch_stats();
 686   void primitive_dispatch_stats();
 687
 688   // inline cache
 689   void init_inline_caching(int max_size);
 690   void deallocate_inline_cache(cell return_address);
 691   cell determine_inline_cache_type(array* cache_entries);
 692   void update_pic_count(cell type);
 693   code_block* compile_inline_cache(fixnum index, cell generic_word_,
 694                                    cell methods_, cell cache_entries_,
 695                                    bool tail_call_p);
 696   cell inline_cache_size(cell cache_entries);
 697   cell add_inline_cache_entry(cell cache_entries_, cell klass_, cell method_);
 698   void update_pic_transitions(cell pic_size);
 699   cell inline_cache_miss(cell return_address);
 700
 701   // entry points
 702   void c_to_factor(cell quot);
 703   void unwind_native_frames(cell quot, cell to);
 704   cell get_fpu_state();
 705   void set_fpu_state(cell state);
 706
 707   // factor
 708   void default_parameters(vm_parameters* p);
 709   bool factor_arg(const vm_char* str, const vm_char* arg, cell* value);
 710   void init_parameters_from_args(vm_parameters* p, int argc, vm_char** argv);
 711   void prepare_boot_image();
 712   void init_factor(vm_parameters* p);
 713   void pass_args_to_factor(int argc, vm_char** argv);
 714   void start_factor(vm_parameters* p);
 715   void stop_factor();
 716   void start_embedded_factor(vm_parameters* p);
 717   void start_standalone_factor(int argc, vm_char** argv);
 718   char* factor_eval_string(char* string);
 719   void factor_eval_free(char* result);
 720   void factor_yield();
 721   void factor_sleep(long us);
 722
 723   // os-*
 724   void primitive_existsp();
 725   void move_file(const vm_char* path1, const vm_char* path2);
 726   void init_ffi();
 727   void ffi_dlopen(dll* dll);
 728   void* ffi_dlsym(dll* dll, symbol_char* symbol);
 729   void* ffi_dlsym_raw(dll* dll, symbol_char* symbol);
 730 #ifdef FACTOR_PPC
 731   void* ffi_dlsym_toc(dll* dll, symbol_char* symbol);
 732 #endif
 733   void ffi_dlclose(dll* dll);
 734   void c_to_factor_toplevel(cell quot);
 735   void init_signals();
 736   void start_sampling_profiler_timer();
 737   void end_sampling_profiler_timer();
 738
 739 // os-windows
 740 #if defined(WINDOWS)
 741   HANDLE sampler_thread;
 742   void sampler_thread_loop();
 743
 744   const vm_char* vm_executable_path();
 745   const vm_char* default_image_path();
 746   void windows_image_path(vm_char* full_path, vm_char* temp_path,
 747                           unsigned int length);
 748   BOOL windows_stat(vm_char* path);
 749
 750   LONG exception_handler(PEXCEPTION_RECORD e, void* frame, PCONTEXT c,
 751                          void* dispatch);
 752
 753 #else  // UNIX
 754   void dispatch_signal(void* uap, void(handler)());
 755   void unix_init_signals();
 756 #endif
 757
 758 #ifdef __APPLE__
 759   void call_fault_handler(exception_type_t exception,
 760                           exception_data_type_t code,
 761                           MACH_EXC_STATE_TYPE* exc_state,
 762                           MACH_THREAD_STATE_TYPE* thread_state,
 763                           MACH_FLOAT_STATE_TYPE* float_state);
 764 #endif
 765
 766   factor_vm(THREADHANDLE thread_id);
 767   ~factor_vm();
 768 };
 769
 770 }