Robust/src/Runtime/garbage.c

   1 #include "garbage.h"
   2 #include "runtime.h"
   3 #include "structdefs.h"
   4 #include "Queue.h"
   5 #include "SimpleHash.h"
   6 #include "GenericHashtable.h"
   7 #include <string.h>
   8 #ifdef THREADS
   9 #include "thread.h"
  10 #endif
  11 #ifdef DMALLOC
  12 #include "dmalloc.h"
  13 #endif
  14
  15
  16 #define NUMPTRS 100
  17
  18 #define INITIALHEAPSIZE 10*1024
  19 #define GCPOINT(x) ((int)((x)*0.9))
  20 /* This define takes in how full the heap is initially and returns a new heap size to use */
  21 #define HEAPSIZE(x,y) (((int)((x)/0.6))+y)
  22
  23 #ifdef TASK
  24 extern struct Queue * activetasks;
  25 extern struct parameterwrapper * objectqueues[NUMCLASSES];
  26 extern struct genhashtable * failedtasks;
  27 extern struct taskparamdescriptor *currtpd;
  28 extern struct RuntimeHash *forward;
  29 extern struct RuntimeHash *reverse;
  30 extern struct RuntimeHash *fdtoobject;
  31 #endif
  32
  33 #ifdef THREADS
  34 int needtocollect=0;
  35 struct listitem * list=NULL;
  36 int listcount=0;
  37 #endif
  38
  39 struct pointerblock {
  40   void * ptrs[NUMPTRS];
  41   struct pointerblock *next;
  42 };
  43
  44 struct pointerblock *head=NULL;
  45 int headindex=0;
  46 struct pointerblock *tail=NULL;
  47 int tailindex=0;
  48 struct pointerblock *spare=NULL;
  49
  50 void enqueue(void *ptr) {
  51   if (headindex==NUMPTRS) {
  52     struct pointerblock * tmp;
  53     if (spare!=NULL) {
  54       tmp=spare;
  55       spare=NULL;
  56     } else
  57       tmp=malloc(sizeof(struct pointerblock));
  58     head->next=tmp;
  59     head=tmp;
  60     headindex=0;
  61   }
  62   head->ptrs[headindex++]=ptr;
  63 }
  64
  65 void * dequeue() {
  66   if (tailindex==NUMPTRS) {
  67     struct pointerblock *tmp=tail;
  68     tail=tail->next;
  69     tailindex=0;
  70     if (spare!=NULL)
  71       free(tmp);
  72     else
  73       spare=tmp;
  74   }
  75   return tail->ptrs[tailindex++];
  76 }
  77
  78 int moreItems() {
  79   if ((head==tail)&&(tailindex==headindex))
  80     return 0;
  81   return 1;
  82 }
  83
  84 void collect(struct garbagelist * stackptr) {
  85 #ifdef THREADS
  86   needtocollect=1;
  87   pthread_mutex_lock(&gclistlock);
  88   while(1) {
  89     if ((listcount+1)==threadcount) {
  90       break; /* Have all other threads stopped */
  91     }
  92     pthread_cond_wait(&gccond, &gclistlock);
  93   }
  94 #endif
  95
  96   if (head==NULL) {
  97     headindex=0;
  98     tailindex=0;
  99     head=tail=malloc(sizeof(struct pointerblock));
 100   }
 101   /* Check current stack */
 102 #ifdef THREADS
 103  {
 104    struct listitem *listptr=list;
 105    while(stackptr!=NULL) {
 106 #endif
 107
 108   while(stackptr!=NULL) {
 109     int i;
 110     for(i=0;i<stackptr->size;i++) {
 111       void * orig=stackptr->array[i];
 112       void * copy;
 113       if (gc_createcopy(orig,&copy))
 114         enqueue(orig);
 115       stackptr->array[i]=copy;
 116     }
 117     stackptr=stackptr->next;
 118   }
 119 #ifdef THREADS
 120   /* Go to next thread */
 121   if (listptr!=NULL) {
 122     void * orig=listptr->locklist;
 123     void * copy;
 124     if (gc_createcopy(orig,&copy))
 125       enqueue(orig);
 126     listptr->locklist=copy;
 127     stackptr=listptr->stackptr;
 128     listptr=listptr->next;
 129   }
 130    }
 131  }
 132 #endif
 133
 134 #ifdef TASK
 135   {
 136     /* Update objectsets */
 137     int i;
 138     for(i=0;i<NUMCLASSES;i++) {
 139       struct parameterwrapper * p=objectqueues[i];
 140       while(p!=NULL) {
 141         struct RuntimeHash * set=p->objectset;
 142         struct RuntimeNode * ptr=set->listhead;
 143         while(ptr!=NULL) {
 144           void *orig=(void *)ptr->key;
 145           void *copy;
 146           if (gc_createcopy(orig, &copy))
 147             enqueue(orig);
 148           ptr->key=(int)copy;
 149
 150           ptr=ptr->lnext;
 151         }
 152         RuntimeHashrehash(set); /* Rehash the table */
 153         p=p->next;
 154       }
 155     }
 156   }
 157
 158   if (forward!=NULL) {
 159     struct RuntimeNode * ptr=forward->listhead;
 160     while(ptr!=NULL) {
 161       void * orig=(void *)ptr->key;
 162       void *copy;
 163       if (gc_createcopy(orig, &copy))
 164         enqueue(orig);
 165       ptr->key=(int)copy;
 166
 167       ptr=ptr->lnext;
 168     }
 169     RuntimeHashrehash(forward); /* Rehash the table */
 170   }
 171
 172   if (reverse!=NULL) {
 173     struct RuntimeNode * ptr=reverse->listhead;
 174     while(ptr!=NULL) {
 175       void *orig=(void *)ptr->data;
 176       void *copy;
 177       if (gc_createcopy(orig, &copy))
 178         enqueue(orig);
 179       ptr->data=(int)copy;
 180
 181       ptr=ptr->lnext;
 182     }
 183   }
 184
 185   {
 186     struct RuntimeNode * ptr=fdtoobject->listhead;
 187     while(ptr!=NULL) {
 188       void *orig=(void *)ptr->data;
 189       void *copy;
 190       if (gc_createcopy(orig, &copy))
 191         enqueue(orig);
 192       ptr->data=(int)copy;
 193
 194       ptr=ptr->lnext;
 195     }
 196   }
 197
 198   {
 199     /* Update current task descriptor */
 200     int i;
 201     for(i=0;i<currtpd->numParameters;i++) {
 202       void *orig=currtpd->parameterArray[i];
 203       void *copy;
 204       if (gc_createcopy(orig, &copy))
 205         enqueue(orig);
 206       currtpd->parameterArray[i]=copy;
 207     }
 208
 209   }
 210
 211   {
 212     /* Update active tasks */
 213     struct QueueItem * ptr=activetasks->head;
 214     while (ptr!=NULL) {
 215       struct taskparamdescriptor *tpd=ptr->objectptr;
 216       int i;
 217       for(i=0;i<tpd->numParameters;i++) {
 218         void *orig=tpd->parameterArray[i];
 219         void *copy;
 220         if (gc_createcopy(orig, &copy))
 221           enqueue(orig);
 222         tpd->parameterArray[i]=copy;
 223       }
 224       ptr=ptr->next;
 225     }
 226   }
 227     /* Update failed tasks */
 228   {
 229     struct genpointerlist * ptr=failedtasks->list;
 230     while(ptr!=NULL) {
 231       struct taskparamdescriptor *tpd=ptr->src;
 232       int i;
 233       for(i=0;i<tpd->numParameters;i++) {
 234         void * orig=tpd->parameterArray[i];
 235         void * copy;
 236         if (gc_createcopy(orig, &copy))
 237           enqueue(orig);
 238         tpd->parameterArray[i]=copy;
 239       }
 240       ptr=ptr->inext;
 241     }
 242     genrehash(failedtasks);
 243   }
 244 #endif
 245
 246   while(moreItems()) {
 247     void * ptr=dequeue();
 248     void *cpy=((void **)ptr)[1];
 249     int type=((int *)cpy)[0];
 250     int * pointer=pointerarray[type];
 251     if (pointer==0) {
 252       /* Array of primitives */
 253       /* Do nothing */
 254     } else if (((int)pointer)==1) {
 255       /* Array of pointers */
 256       struct ArrayObject *ao=(struct ArrayObject *) ptr;
 257       struct ArrayObject *ao_cpy=(struct ArrayObject *) cpy;
 258       int length=ao->___length___;
 259       int i;
 260       for(i=0;i<length;i++) {
 261         void *objptr=((void **)(((char *)& ao->___length___)+sizeof(int)))[i];
 262         void * copy;
 263         if (gc_createcopy(objptr, &copy))
 264           enqueue(objptr);
 265         ((void **)(((char *)& ao_cpy->___length___)+sizeof(int)))[i]=copy;
 266       }
 267     } else {
 268       int size=pointer[0];
 269       int i;
 270       for(i=1;i<=size;i++) {
 271         int offset=pointer[i];
 272         void * objptr=*((void **)(((int)ptr)+offset));
 273         void * copy;
 274         if (gc_createcopy(objptr, &copy))
 275           enqueue(objptr);
 276         *((void **) (((int)cpy)+offset))=copy;
 277       }
 278     }
 279   }
 280 #ifdef THREADS
 281   needtocollect=0;
 282   pthread_mutex_unlock(&gclistlock);
 283 #endif
 284 }
 285
 286 void * curr_heapbase=0;
 287 void * curr_heapptr=0;
 288 void * curr_heapgcpoint=0;
 289 void * curr_heaptop=0;
 290
 291 void * to_heapbase=0;
 292 void * to_heapptr=0;
 293 void * to_heaptop=0;
 294 long lastgcsize=0;
 295
 296 void * tomalloc(int size) {
 297   void * ptr=to_heapptr;
 298   if ((size%4)!=0)
 299     size+=(4-(size%4));
 300   to_heapptr+=size;
 301   return ptr;
 302 }
 303
 304 #ifdef THREADS
 305
 306 void checkcollect(void * ptr) {
 307   if (needtocollect) {
 308     struct listitem * tmp=stopforgc((struct garbagelist *)ptr);
 309     pthread_mutex_lock(&gclock); // Wait for GC
 310     restartaftergc(tmp);
 311     pthread_mutex_unlock(&gclock);
 312
 313   }
 314 }
 315
 316 struct listitem * stopforgc(struct garbagelist * ptr) {
 317   struct listitem * litem=malloc(sizeof(struct listitem));
 318   litem->stackptr=ptr;
 319   litem->locklist=pthread_getspecific(threadlocks);
 320   litem->prev=NULL;
 321   pthread_mutex_lock(&gclistlock);
 322   litem->next=list;
 323   if(list!=NULL)
 324     list->prev=litem;
 325   list=litem;
 326   listcount++;
 327   pthread_cond_signal(&gccond);
 328   pthread_mutex_unlock(&gclistlock);
 329   return litem;
 330 }
 331
 332 void restartaftergc(struct listitem * litem) {
 333   pthread_mutex_lock(&gclistlock);
 334   pthread_setspecific(threadlocks, litem->locklist);
 335   if (litem->prev==NULL) {
 336     list=litem->next;
 337   } else {
 338     litem->prev->next=litem->next;
 339   }
 340   if (litem->next!=NULL) {
 341     litem->next->prev=litem->prev;
 342   }
 343   listcount--;
 344   pthread_mutex_unlock(&gclistlock);
 345   free(litem);
 346 }
 347 #endif
 348
 349 void * mygcmalloc(struct garbagelist * stackptr, int size) {
 350   void *ptr;
 351 #ifdef THREADS
 352   if (pthread_mutex_trylock(&gclock)!=0) {
 353     struct listitem *tmp=stopforgc(stackptr);
 354     pthread_mutex_lock(&gclock);
 355     restartaftergc(tmp);
 356   }
 357 #endif
 358   ptr=curr_heapptr;
 359   if ((size%4)!=0)
 360     size+=(4-(size%4));
 361   curr_heapptr+=size;
 362   if (curr_heapptr>curr_heapgcpoint) {
 363     if (curr_heapbase==0) {
 364       /* Need to allocate base heap */
 365       curr_heapbase=malloc(INITIALHEAPSIZE);
 366       bzero(curr_heapbase, INITIALHEAPSIZE);
 367       curr_heaptop=curr_heapbase+INITIALHEAPSIZE;
 368       curr_heapgcpoint=((char *) curr_heapbase)+GCPOINT(INITIALHEAPSIZE);
 369       curr_heapptr=curr_heapbase+size;
 370
 371       to_heapbase=malloc(INITIALHEAPSIZE);
 372       to_heaptop=to_heapbase+INITIALHEAPSIZE;
 373       to_heapptr=to_heapbase;
 374       ptr=curr_heapbase;
 375 #ifdef THREADS
 376       pthread_mutex_unlock(&gclock);
 377 #endif
 378       return ptr;
 379     }
 380
 381     /* Grow the to heap if necessary */
 382     {
 383       int curr_heapsize=curr_heaptop-curr_heapbase;
 384       int to_heapsize=to_heaptop-to_heapbase;
 385       int last_heapsize=0;
 386       if (lastgcsize>0) {
 387         last_heapsize=HEAPSIZE(lastgcsize, size);
 388         if ((last_heapsize%4)!=0)
 389           last_heapsize+=(4-(last_heapsize%4));
 390       }
 391       if (curr_heapsize>last_heapsize)
 392         last_heapsize=curr_heapsize;
 393       if (last_heapsize>to_heapsize) {
 394         free(to_heapbase);
 395         to_heapbase=malloc(last_heapsize);
 396         to_heaptop=to_heapbase+last_heapsize;
 397         to_heapptr=to_heapbase;
 398       }
 399     }
 400
 401     /* Do our collection */
 402     collect(stackptr);
 403
 404     /* Update stat on previous gc size */
 405     lastgcsize=(to_heapptr-to_heapbase)+size;
 406
 407     /* Flip to/curr heaps */
 408     {
 409       void * tmp=to_heapbase;
 410       to_heapbase=curr_heapbase;
 411       curr_heapbase=tmp;
 412
 413       tmp=to_heaptop;
 414       to_heaptop=curr_heaptop;
 415       curr_heaptop=tmp;
 416
 417       tmp=to_heapptr;
 418       curr_heapptr=to_heapptr+size;
 419       curr_heapgcpoint=((char *) curr_heapbase)+GCPOINT(curr_heaptop-curr_heapbase);
 420       to_heapptr=to_heapbase;
 421
 422       /* Not enough room :(, redo gc */
 423       if (curr_heapptr>curr_heapgcpoint) {
 424 #ifdef THREADS
 425         pthread_mutex_unlock(&gclock);
 426 #endif
 427         return mygcmalloc(stackptr, size);
 428       }
 429
 430       bzero(tmp, curr_heaptop-tmp);
 431 #ifdef THREADS
 432       pthread_mutex_unlock(&gclock);
 433 #endif
 434       return tmp;
 435     }
 436   } else {
 437 #ifdef THREADS
 438     pthread_mutex_unlock(&gclock);
 439 #endif
 440     return ptr;
 441   }
 442 }
 443
 444
 445 int gc_createcopy(void * orig, void ** copy_ptr) {
 446   if (orig==0) {
 447     *copy_ptr=NULL;
 448     return 0;
 449   } else {
 450     int type=((int *)orig)[0];
 451     if (type==-1) {
 452       *copy_ptr=((void **)orig)[1];
 453       return 0;
 454     } if (type<NUMCLASSES) {
 455       /* We have a normal object */
 456       int size=classsize[type];
 457       void *newobj=tomalloc(size);
 458       memcpy(newobj, orig, size);
 459       ((int *)orig)[0]=-1;
 460       ((void **)orig)[1]=newobj;
 461       *copy_ptr=newobj;
 462       return 1;
 463     } else {
 464       /* We have an array */
 465       struct ArrayObject *ao=(struct ArrayObject *)orig;
 466       int elementsize=classsize[type];
 467       int length=ao->___length___;
 468       int size=sizeof(struct ArrayObject)+length*elementsize;
 469       void *newobj=tomalloc(size);
 470       memcpy(newobj, orig, size);
 471       ((int *)orig)[0]=-1;
 472       ((void **)orig)[1]=newobj;
 473       *copy_ptr=newobj;
 474       return 1;
 475     }
 476   }
 477 }