git.gag.com Git - fw/altos/blob - src/lisp/ao_lisp_mem.c

   1 /*
   2  * Copyright © 2016 Keith Packard <keithp@keithp.com>
   3  *
   4  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   5  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
   6  * the Free Software Foundation, either version 2 of the License, or
   7  * (at your option) any later version.
   8  *
   9  * This program is distributed in the hope that it will be useful, but
  10  * WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  11  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  12  * General Public License for more details.
  13  */
  14
  15 #define AO_LISP_CONST_BITS
  16
  17 #include "ao_lisp.h"
  18 #include <stdio.h>
  19
  20 #ifdef AO_LISP_MAKE_CONST
  21
  22 /*
  23  * When building the constant table, it is the
  24  * pool for allocations.
  25  */
  26
  27 #include <stdlib.h>
  28 uint8_t ao_lisp_const[AO_LISP_POOL_CONST] __attribute__((aligned(4)));
  29 #define ao_lisp_pool ao_lisp_const
  30 #undef AO_LISP_POOL
  31 #define AO_LISP_POOL AO_LISP_POOL_CONST
  32
  33 #else
  34
  35 uint8_t ao_lisp_pool[AO_LISP_POOL + AO_LISP_POOL_EXTRA] __attribute__((aligned(4)));
  36
  37 #endif
  38
  39 #ifndef DBG_MEM_STATS
  40 #define DBG_MEM_STATS   DBG_MEM
  41 #endif
  42
  43 #if DBG_MEM
  44 int dbg_move_depth;
  45 int dbg_mem = DBG_MEM_START;
  46 int dbg_validate = 0;
  47
  48 struct ao_lisp_record {
  49         struct ao_lisp_record           *next;
  50         const struct ao_lisp_type       *type;
  51         void                            *addr;
  52         int                             size;
  53 };
  54
  55 static struct ao_lisp_record    *record_head, **record_tail;
  56
  57 static void
  58 ao_lisp_record_free(struct ao_lisp_record *record)
  59 {
  60         while (record) {
  61                 struct ao_lisp_record *next = record->next;
  62                 free(record);
  63                 record = next;
  64         }
  65 }
  66
  67 static void
  68 ao_lisp_record_reset(void)
  69 {
  70         ao_lisp_record_free(record_head);
  71         record_head = NULL;
  72         record_tail = &record_head;
  73 }
  74
  75 static void
  76 ao_lisp_record(const struct ao_lisp_type        *type,
  77                void                             *addr,
  78                int                              size)
  79 {
  80         struct ao_lisp_record   *r = malloc(sizeof (struct ao_lisp_record));
  81
  82         r->next = NULL;
  83         r->type = type;
  84         r->addr = addr;
  85         r->size = size;
  86         *record_tail = r;
  87         record_tail = &r->next;
  88 }
  89
  90 static struct ao_lisp_record *
  91 ao_lisp_record_save(void)
  92 {
  93         struct ao_lisp_record *r = record_head;
  94
  95         record_head = NULL;
  96         record_tail = &record_head;
  97         return r;
  98 }
  99
 100 static void
 101 ao_lisp_record_compare(char *where,
 102                        struct ao_lisp_record *a,
 103                        struct ao_lisp_record *b)
 104 {
 105         while (a && b) {
 106                 if (a->type != b->type || a->size != b->size) {
 107                         printf("%s record difers %d %s %d -> %d %s %d\n",
 108                                where,
 109                                MDBG_OFFSET(a->addr),
 110                                a->type->name,
 111                                a->size,
 112                                MDBG_OFFSET(b->addr),
 113                                b->type->name,
 114                                b->size);
 115                         ao_lisp_abort();
 116                 }
 117                 a = a->next;
 118                 b = b->next;
 119         }
 120         if (a) {
 121                 printf("%s record differs %d %s %d -> NULL\n",
 122                        where,
 123                        MDBG_OFFSET(a->addr),
 124                        a->type->name,
 125                        a->size);
 126                 ao_lisp_abort();
 127         }
 128         if (b) {
 129                 printf("%s record differs NULL -> %d %s %d\n",
 130                        where,
 131                        MDBG_OFFSET(b->addr),
 132                        b->type->name,
 133                        b->size);
 134                 ao_lisp_abort();
 135         }
 136 }
 137
 138 #else
 139 #define ao_lisp_record_reset()
 140 #endif
 141
 142 uint8_t ao_lisp_exception;
 143
 144 struct ao_lisp_root {
 145         const struct ao_lisp_type       *type;
 146         void                            **addr;
 147 };
 148
 149 static struct ao_lisp_cons      *save_cons[2];
 150 static char                     *save_string[2];
 151 static struct ao_lisp_frame     *save_frame[1];
 152 static ao_poly                  save_poly[3];
 153
 154 static const struct ao_lisp_root        ao_lisp_root[] = {
 155         {
 156                 .type = &ao_lisp_cons_type,
 157                 .addr = (void **) &save_cons[0],
 158         },
 159         {
 160                 .type = &ao_lisp_cons_type,
 161                 .addr = (void **) &save_cons[1],
 162         },
 163         {
 164                 .type = &ao_lisp_string_type,
 165                 .addr = (void **) &save_string[0],
 166         },
 167         {
 168                 .type = &ao_lisp_string_type,
 169                 .addr = (void **) &save_string[1],
 170         },
 171         {
 172                 .type = &ao_lisp_frame_type,
 173                 .addr = (void **) &save_frame[0],
 174         },
 175         {
 176                 .type = NULL,
 177                 .addr = (void **) (void *) &save_poly[0]
 178         },
 179         {
 180                 .type = NULL,
 181                 .addr = (void **) (void *) &save_poly[1]
 182         },
 183         {
 184                 .type = NULL,
 185                 .addr = (void **) (void *) &save_poly[2]
 186         },
 187         {
 188                 .type = &ao_lisp_atom_type,
 189                 .addr = (void **) &ao_lisp_atoms
 190         },
 191         {
 192                 .type = &ao_lisp_frame_type,
 193                 .addr = (void **) &ao_lisp_frame_global,
 194         },
 195         {
 196                 .type = &ao_lisp_frame_type,
 197                 .addr = (void **) &ao_lisp_frame_current,
 198         },
 199         {
 200                 .type = &ao_lisp_stack_type,
 201                 .addr = (void **) &ao_lisp_stack,
 202         },
 203         {
 204                 .type = NULL,
 205                 .addr = (void **) (void *) &ao_lisp_v,
 206         },
 207         {
 208                 .type = &ao_lisp_cons_type,
 209                 .addr = (void **) &ao_lisp_read_cons,
 210         },
 211         {
 212                 .type = &ao_lisp_cons_type,
 213                 .addr = (void **) &ao_lisp_read_cons_tail,
 214         },
 215         {
 216                 .type = &ao_lisp_cons_type,
 217                 .addr = (void **) &ao_lisp_read_stack,
 218         },
 219 #ifdef AO_LISP_MAKE_CONST
 220         {
 221                 .type = &ao_lisp_bool_type,
 222                 .addr = (void **) &ao_lisp_false,
 223         },
 224         {
 225                 .type = &ao_lisp_bool_type,
 226                 .addr = (void **) &ao_lisp_true,
 227         },
 228 #endif
 229 };
 230
 231 #define AO_LISP_ROOT    (sizeof (ao_lisp_root) / sizeof (ao_lisp_root[0]))
 232
 233 static const void ** const ao_lisp_cache[] = {
 234         (const void **) &ao_lisp_cons_free_list,
 235         (const void **) &ao_lisp_stack_free_list,
 236         (const void **) &ao_lisp_frame_free_list[0],
 237         (const void **) &ao_lisp_frame_free_list[1],
 238         (const void **) &ao_lisp_frame_free_list[2],
 239         (const void **) &ao_lisp_frame_free_list[3],
 240         (const void **) &ao_lisp_frame_free_list[4],
 241         (const void **) &ao_lisp_frame_free_list[5],
 242 };
 243
 244 #if AO_LISP_FRAME_FREE != 6
 245 #error Unexpected AO_LISP_FRAME_FREE value
 246 #endif
 247
 248 #define AO_LISP_CACHE   (sizeof (ao_lisp_cache) / sizeof (ao_lisp_cache[0]))
 249
 250 #define AO_LISP_BUSY_SIZE       ((AO_LISP_POOL + 31) / 32)
 251
 252 static uint8_t  ao_lisp_busy[AO_LISP_BUSY_SIZE];
 253 static uint8_t  ao_lisp_cons_note[AO_LISP_BUSY_SIZE];
 254 static uint8_t  ao_lisp_cons_last[AO_LISP_BUSY_SIZE];
 255 static uint8_t  ao_lisp_cons_noted;
 256
 257 uint16_t        ao_lisp_top;
 258
 259 struct ao_lisp_chunk {
 260         uint16_t                old_offset;
 261         union {
 262                 uint16_t        size;
 263                 uint16_t        new_offset;
 264         };
 265 };
 266
 267 #define AO_LISP_NCHUNK  64
 268
 269 static struct ao_lisp_chunk ao_lisp_chunk[AO_LISP_NCHUNK];
 270
 271 /* Offset of an address within the pool. */
 272 static inline uint16_t pool_offset(void *addr) {
 273 #if DBG_MEM
 274         if (!AO_LISP_IS_POOL(addr))
 275                 ao_lisp_abort();
 276 #endif
 277         return ((uint8_t *) addr) - ao_lisp_pool;
 278 }
 279
 280 static inline void mark(uint8_t *tag, int offset) {
 281         int     byte = offset >> 5;
 282         int     bit = (offset >> 2) & 7;
 283         tag[byte] |= (1 << bit);
 284 }
 285
 286 static inline void clear(uint8_t *tag, int offset) {
 287         int     byte = offset >> 5;
 288         int     bit = (offset >> 2) & 7;
 289         tag[byte] &= ~(1 << bit);
 290 }
 291
 292 static inline int busy(uint8_t *tag, int offset) {
 293         int     byte = offset >> 5;
 294         int     bit = (offset >> 2) & 7;
 295         return (tag[byte] >> bit) & 1;
 296 }
 297
 298 static inline int min(int a, int b) { return a < b ? a : b; }
 299 static inline int max(int a, int b) { return a > b ? a : b; }
 300
 301 static inline int limit(int offset) {
 302         return min(AO_LISP_POOL, max(offset, 0));
 303 }
 304
 305 static void
 306 note_cons(uint16_t offset)
 307 {
 308         MDBG_MOVE("note cons %d\n", offset);
 309         ao_lisp_cons_noted = 1;
 310         mark(ao_lisp_cons_note, offset);
 311 }
 312
 313 static uint16_t chunk_low, chunk_high;
 314 static uint16_t chunk_first, chunk_last;
 315
 316 static int
 317 find_chunk(uint16_t offset)
 318 {
 319         int l, r;
 320         /* Binary search for the location */
 321         l = chunk_first;
 322         r = chunk_last - 1;
 323         while (l <= r) {
 324                 int m = (l + r) >> 1;
 325                 if (ao_lisp_chunk[m].old_offset < offset)
 326                         l = m + 1;
 327                 else
 328                         r = m - 1;
 329         }
 330         return l;
 331 }
 332
 333 static void
 334 note_chunk(uint16_t offset, uint16_t size)
 335 {
 336         int l;
 337
 338         if (offset < chunk_low || chunk_high <= offset)
 339                 return;
 340
 341         l = find_chunk(offset);
 342
 343         /*
 344          * The correct location is always in 'l', with r = l-1 being
 345          * the entry before the right one
 346          */
 347
 348 #if DBG_MEM
 349         /* Off the right side */
 350         if (l >= AO_LISP_NCHUNK)
 351                 ao_lisp_abort();
 352
 353         /* Off the left side */
 354         if (l == 0 && chunk_last && offset > ao_lisp_chunk[0].old_offset)
 355                 ao_lisp_abort();
 356 #endif
 357
 358         /* Shuffle existing entries right */
 359         int end = min(AO_LISP_NCHUNK, chunk_last + 1);
 360
 361         memmove(&ao_lisp_chunk[l+1],
 362                 &ao_lisp_chunk[l],
 363                 (end - (l+1)) * sizeof (struct ao_lisp_chunk));
 364
 365         /* Add new entry */
 366         ao_lisp_chunk[l].old_offset = offset;
 367         ao_lisp_chunk[l].size = size;
 368
 369         /* Increment the number of elements up to the size of the array */
 370         if (chunk_last < AO_LISP_NCHUNK)
 371                 chunk_last++;
 372
 373         /* Set the top address if the array is full */
 374         if (chunk_last == AO_LISP_NCHUNK)
 375                 chunk_high = ao_lisp_chunk[AO_LISP_NCHUNK-1].old_offset +
 376                         ao_lisp_chunk[AO_LISP_NCHUNK-1].size;
 377 }
 378
 379 static void
 380 reset_chunks(void)
 381 {
 382         chunk_high = ao_lisp_top;
 383         chunk_last = 0;
 384         chunk_first = 0;
 385 }
 386
 387 /*
 388  * Walk all referenced objects calling functions on each one
 389  */
 390
 391 static void
 392 walk(int (*visit_addr)(const struct ao_lisp_type *type, void **addr),
 393      int (*visit_poly)(ao_poly *p, uint8_t do_note_cons))
 394 {
 395         int i;
 396
 397         ao_lisp_record_reset();
 398         memset(ao_lisp_busy, '\0', sizeof (ao_lisp_busy));
 399         memset(ao_lisp_cons_note, '\0', sizeof (ao_lisp_cons_note));
 400         ao_lisp_cons_noted = 0;
 401         for (i = 0; i < (int) AO_LISP_ROOT; i++) {
 402                 if (ao_lisp_root[i].type) {
 403                         void **a = ao_lisp_root[i].addr, *v;
 404                         if (a && (v = *a)) {
 405                                 MDBG_MOVE("root ptr %d\n", MDBG_OFFSET(v));
 406                                 visit_addr(ao_lisp_root[i].type, a);
 407                         }
 408                 } else {
 409                         ao_poly *a = (ao_poly *) ao_lisp_root[i].addr, p;
 410                         if (a && (p = *a)) {
 411                                 MDBG_MOVE("root poly %d\n", MDBG_OFFSET(ao_lisp_ref(p)));
 412                                 visit_poly(a, 0);
 413                         }
 414                 }
 415         }
 416         while (ao_lisp_cons_noted) {
 417                 memcpy(ao_lisp_cons_last, ao_lisp_cons_note, sizeof (ao_lisp_cons_note));
 418                 memset(ao_lisp_cons_note, '\0', sizeof (ao_lisp_cons_note));
 419                 ao_lisp_cons_noted = 0;
 420                 for (i = 0; i < AO_LISP_POOL; i += 4) {
 421                         if (busy(ao_lisp_cons_last, i)) {
 422                                 void *v = ao_lisp_pool + i;
 423                                 MDBG_MOVE("root cons %d\n", MDBG_OFFSET(v));
 424                                 visit_addr(&ao_lisp_cons_type, &v);
 425                         }
 426                 }
 427         }
 428 }
 429
 430 #if MDBG_DUMP
 431 static void
 432 dump_busy(void)
 433 {
 434         int     i;
 435         MDBG_MOVE("busy:");
 436         for (i = 0; i < ao_lisp_top; i += 4) {
 437                 if ((i & 0xff) == 0) {
 438                         MDBG_MORE("\n");
 439                         MDBG_MOVE("%s", "");
 440                 }
 441                 else if ((i & 0x1f) == 0)
 442                         MDBG_MORE(" ");
 443                 if (busy(ao_lisp_busy, i))
 444                         MDBG_MORE("*");
 445                 else
 446                         MDBG_MORE("-");
 447         }
 448         MDBG_MORE ("\n");
 449 }
 450 #define DUMP_BUSY()     dump_busy()
 451 #else
 452 #define DUMP_BUSY()
 453 #endif
 454
 455 static const struct ao_lisp_type *ao_lisp_types[AO_LISP_NUM_TYPE] = {
 456         [AO_LISP_CONS] = &ao_lisp_cons_type,
 457         [AO_LISP_INT] = NULL,
 458         [AO_LISP_STRING] = &ao_lisp_string_type,
 459         [AO_LISP_OTHER] = (void *) 0x1,
 460         [AO_LISP_ATOM] = &ao_lisp_atom_type,
 461         [AO_LISP_BUILTIN] = &ao_lisp_builtin_type,
 462         [AO_LISP_FRAME] = &ao_lisp_frame_type,
 463         [AO_LISP_FRAME_VALS] = &ao_lisp_frame_vals_type,
 464         [AO_LISP_LAMBDA] = &ao_lisp_lambda_type,
 465         [AO_LISP_STACK] = &ao_lisp_stack_type,
 466         [AO_LISP_BOOL] = &ao_lisp_bool_type,
 467         [AO_LISP_BIGINT] = &ao_lisp_bigint_type,
 468         [AO_LISP_FLOAT] = &ao_lisp_float_type,
 469 };
 470
 471 static int
 472 ao_lisp_mark_ref(const struct ao_lisp_type *type, void **ref)
 473 {
 474         return ao_lisp_mark(type, *ref);
 475 }
 476
 477 static int
 478 ao_lisp_poly_mark_ref(ao_poly *p, uint8_t do_note_cons)
 479 {
 480         return ao_lisp_poly_mark(*p, do_note_cons);
 481 }
 482
 483 #if DBG_MEM_STATS
 484 int ao_lisp_collects[2];
 485 int ao_lisp_freed[2];
 486 int ao_lisp_loops[2];
 487 #endif
 488
 489 int ao_lisp_last_top;
 490
 491 int
 492 ao_lisp_collect(uint8_t style)
 493 {
 494         int     i;
 495         int     top;
 496 #if DBG_MEM_STATS
 497         int     loops = 0;
 498 #endif
 499 #if DBG_MEM
 500         struct ao_lisp_record   *mark_record = NULL, *move_record = NULL;
 501
 502         MDBG_MOVE("collect %d\n", ao_lisp_collects[style]);
 503 #endif
 504         MDBG_DO(ao_lisp_frame_write(ao_lisp_frame_poly(ao_lisp_frame_global)));
 505
 506         /* The first time through, we're doing a full collect */
 507         if (ao_lisp_last_top == 0)
 508                 style = AO_LISP_COLLECT_FULL;
 509
 510         /* Clear references to all caches */
 511         for (i = 0; i < (int) AO_LISP_CACHE; i++)
 512                 *ao_lisp_cache[i] = NULL;
 513         if (style == AO_LISP_COLLECT_FULL) {
 514                 chunk_low = top = 0;
 515         } else {
 516                 chunk_low = top = ao_lisp_last_top;
 517         }
 518         for (;;) {
 519 #if DBG_MEM_STATS
 520                 loops++;
 521 #endif
 522                 MDBG_MOVE("move chunks from %d to %d\n", chunk_low, top);
 523                 /* Find the sizes of the first chunk of objects to move */
 524                 reset_chunks();
 525                 walk(ao_lisp_mark_ref, ao_lisp_poly_mark_ref);
 526 #if DBG_MEM
 527
 528                 ao_lisp_record_free(mark_record);
 529                 mark_record = ao_lisp_record_save();
 530                 if (mark_record && move_record)
 531                         ao_lisp_record_compare("mark", move_record, mark_record);
 532 #endif
 533
 534                 DUMP_BUSY();
 535
 536                 /* Find the first moving object */
 537                 for (i = 0; i < chunk_last; i++) {
 538                         uint16_t        size = ao_lisp_chunk[i].size;
 539
 540 #if DBG_MEM
 541                         if (!size)
 542                                 ao_lisp_abort();
 543 #endif
 544
 545                         if (ao_lisp_chunk[i].old_offset > top)
 546                                 break;
 547
 548                         MDBG_MOVE("chunk %d %d not moving\n",
 549                                   ao_lisp_chunk[i].old_offset,
 550                                   ao_lisp_chunk[i].size);
 551 #if DBG_MEM
 552                         if (ao_lisp_chunk[i].old_offset != top)
 553                                 ao_lisp_abort();
 554 #endif
 555                         top += size;
 556                 }
 557
 558                 /*
 559                  * Limit amount of chunk array used in mapping moves
 560                  * to the active region
 561                  */
 562                 chunk_first = i;
 563                 chunk_low = ao_lisp_chunk[i].old_offset;
 564
 565                 /* Copy all of the objects */
 566                 for (; i < chunk_last; i++) {
 567                         uint16_t        size = ao_lisp_chunk[i].size;
 568
 569 #if DBG_MEM
 570                         if (!size)
 571                                 ao_lisp_abort();
 572 #endif
 573
 574                         MDBG_MOVE("chunk %d %d -> %d\n",
 575                                   ao_lisp_chunk[i].old_offset,
 576                                   size,
 577                                   top);
 578                         ao_lisp_chunk[i].new_offset = top;
 579
 580                         memmove(&ao_lisp_pool[top],
 581                                 &ao_lisp_pool[ao_lisp_chunk[i].old_offset],
 582                                 size);
 583
 584                         top += size;
 585                 }
 586
 587                 if (chunk_first < chunk_last) {
 588                         /* Relocate all references to the objects */
 589                         walk(ao_lisp_move, ao_lisp_poly_move);
 590
 591 #if DBG_MEM
 592                         ao_lisp_record_free(move_record);
 593                         move_record = ao_lisp_record_save();
 594                         if (mark_record && move_record)
 595                                 ao_lisp_record_compare("move", mark_record, move_record);
 596 #endif
 597                 }
 598
 599                 /* If we ran into the end of the heap, then
 600                  * there's no need to keep walking
 601                  */
 602                 if (chunk_last != AO_LISP_NCHUNK)
 603                         break;
 604
 605                 /* Next loop starts right above this loop */
 606                 chunk_low = chunk_high;
 607         }
 608
 609 #if DBG_MEM_STATS
 610         /* Collect stats */
 611         ++ao_lisp_collects[style];
 612         ao_lisp_freed[style] += ao_lisp_top - top;
 613         ao_lisp_loops[style] += loops;
 614 #endif
 615
 616         ao_lisp_top = top;
 617         if (style == AO_LISP_COLLECT_FULL)
 618                 ao_lisp_last_top = top;
 619
 620         MDBG_DO(memset(ao_lisp_chunk, '\0', sizeof (ao_lisp_chunk));
 621                 walk(ao_lisp_mark_ref, ao_lisp_poly_mark_ref));
 622
 623         return AO_LISP_POOL - ao_lisp_top;
 624 }
 625
 626 /*
 627  * Mark interfaces for objects
 628  */
 629
 630
 631 /*
 632  * Mark a block of memory with an explicit size
 633  */
 634
 635 int
 636 ao_lisp_mark_block(void *addr, int size)
 637 {
 638         int offset;
 639         if (!AO_LISP_IS_POOL(addr))
 640                 return 1;
 641
 642         offset = pool_offset(addr);
 643         MDBG_MOVE("mark memory %d\n", MDBG_OFFSET(addr));
 644         if (busy(ao_lisp_busy, offset)) {
 645                 MDBG_MOVE("already marked\n");
 646                 return 1;
 647         }
 648         mark(ao_lisp_busy, offset);
 649         note_chunk(offset, size);
 650         return 0;
 651 }
 652
 653 /*
 654  * Note a reference to memory and collect information about a few
 655  * object sizes at a time
 656  */
 657
 658 int
 659 ao_lisp_mark_memory(const struct ao_lisp_type *type, void *addr)
 660 {
 661         int offset;
 662         if (!AO_LISP_IS_POOL(addr))
 663                 return 1;
 664
 665         offset = pool_offset(addr);
 666         MDBG_MOVE("mark memory %d\n", MDBG_OFFSET(addr));
 667         if (busy(ao_lisp_busy, offset)) {
 668                 MDBG_MOVE("already marked\n");
 669                 return 1;
 670         }
 671         mark(ao_lisp_busy, offset);
 672         note_chunk(offset, ao_lisp_size(type, addr));
 673         return 0;
 674 }
 675
 676 /*
 677  * Mark an object and all that it refereces
 678  */
 679 int
 680 ao_lisp_mark(const struct ao_lisp_type *type, void *addr)
 681 {
 682         int ret;
 683         MDBG_MOVE("mark %d\n", MDBG_OFFSET(addr));
 684         MDBG_MOVE_IN();
 685         ret = ao_lisp_mark_memory(type, addr);
 686         if (!ret) {
 687                 MDBG_MOVE("mark recurse\n");
 688                 type->mark(addr);
 689         }
 690         MDBG_MOVE_OUT();
 691         return ret;
 692 }
 693
 694 /*
 695  * Mark an object, unless it is a cons cell and
 696  * do_note_cons is set. In that case, just
 697  * set a bit in the cons note array; those
 698  * will be marked in a separate pass to avoid
 699  * deep recursion in the collector
 700  */
 701 int
 702 ao_lisp_poly_mark(ao_poly p, uint8_t do_note_cons)
 703 {
 704         uint8_t type;
 705         void    *addr;
 706
 707         type = ao_lisp_poly_base_type(p);
 708
 709         if (type == AO_LISP_INT)
 710                 return 1;
 711
 712         addr = ao_lisp_ref(p);
 713         if (!AO_LISP_IS_POOL(addr))
 714                 return 1;
 715
 716         if (type == AO_LISP_CONS && do_note_cons) {
 717                 note_cons(pool_offset(addr));
 718                 return 1;
 719         } else {
 720                 if (type == AO_LISP_OTHER)
 721                         type = ao_lisp_other_type(addr);
 722
 723                 const struct ao_lisp_type *lisp_type = ao_lisp_types[type];
 724 #if DBG_MEM
 725                 if (!lisp_type)
 726                         ao_lisp_abort();
 727 #endif
 728
 729                 return ao_lisp_mark(lisp_type, addr);
 730         }
 731 }
 732
 733 /*
 734  * Find the current location of an object
 735  * based on the original location. For unmoved
 736  * objects, this is simple. For moved objects,
 737  * go search for it
 738  */
 739
 740 static uint16_t
 741 move_map(uint16_t offset)
 742 {
 743         int             l;
 744
 745         if (offset < chunk_low || chunk_high <= offset)
 746                 return offset;
 747
 748         l = find_chunk(offset);
 749
 750 #if DBG_MEM
 751         if (ao_lisp_chunk[l].old_offset != offset)
 752                 ao_lisp_abort();
 753 #endif
 754         return ao_lisp_chunk[l].new_offset;
 755 }
 756
 757 int
 758 ao_lisp_move_memory(const struct ao_lisp_type *type, void **ref)
 759 {
 760         void            *addr = *ref;
 761         uint16_t        offset, orig_offset;
 762
 763         if (!AO_LISP_IS_POOL(addr))
 764                 return 1;
 765
 766         (void) type;
 767
 768         MDBG_MOVE("move memory %d\n", MDBG_OFFSET(addr));
 769         orig_offset = pool_offset(addr);
 770         offset = move_map(orig_offset);
 771         if (offset != orig_offset) {
 772                 MDBG_MOVE("update ref %d %d -> %d\n",
 773                           AO_LISP_IS_POOL(ref) ? MDBG_OFFSET(ref) : -1,
 774                           orig_offset, offset);
 775                 *ref = ao_lisp_pool + offset;
 776         }
 777         if (busy(ao_lisp_busy, offset)) {
 778                 MDBG_MOVE("already moved\n");
 779                 return 1;
 780         }
 781         mark(ao_lisp_busy, offset);
 782         MDBG_DO(ao_lisp_record(type, addr, ao_lisp_size(type, addr)));
 783         return 0;
 784 }
 785
 786 int
 787 ao_lisp_move(const struct ao_lisp_type *type, void **ref)
 788 {
 789         int ret;
 790         MDBG_MOVE("move object %d\n", MDBG_OFFSET(*ref));
 791         MDBG_MOVE_IN();
 792         ret = ao_lisp_move_memory(type, ref);
 793         if (!ret) {
 794                 MDBG_MOVE("move recurse\n");
 795                 type->move(*ref);
 796         }
 797         MDBG_MOVE_OUT();
 798         return ret;
 799 }
 800
 801 int
 802 ao_lisp_poly_move(ao_poly *ref, uint8_t do_note_cons)
 803 {
 804         uint8_t         type;
 805         ao_poly         p = *ref;
 806         int             ret;
 807         void            *addr;
 808         uint16_t        offset, orig_offset;
 809         uint8_t         base_type;
 810
 811         base_type = type = ao_lisp_poly_base_type(p);
 812
 813         if (type == AO_LISP_INT)
 814                 return 1;
 815
 816         addr = ao_lisp_ref(p);
 817         if (!AO_LISP_IS_POOL(addr))
 818                 return 1;
 819
 820         orig_offset = pool_offset(addr);
 821         offset = move_map(orig_offset);
 822
 823         if (type == AO_LISP_CONS && do_note_cons) {
 824                 note_cons(orig_offset);
 825                 ret = 1;
 826         } else {
 827                 if (type == AO_LISP_OTHER)
 828                         type = ao_lisp_other_type(ao_lisp_pool + offset);
 829
 830                 const struct ao_lisp_type *lisp_type = ao_lisp_types[type];
 831 #if DBG_MEM
 832                 if (!lisp_type)
 833                         ao_lisp_abort();
 834 #endif
 835
 836                 ret = ao_lisp_move(lisp_type, &addr);
 837         }
 838
 839         /* Re-write the poly value */
 840         if (offset != orig_offset) {
 841                 ao_poly np = ao_lisp_poly(ao_lisp_pool + offset, base_type);
 842                 MDBG_MOVE("poly %d moved %d -> %d\n",
 843                           type, orig_offset, offset);
 844                 *ref = np;
 845         }
 846         return ret;
 847 }
 848
 849 #if DBG_MEM
 850 void
 851 ao_lisp_validate(void)
 852 {
 853         chunk_low = 0;
 854         memset(ao_lisp_chunk, '\0', sizeof (ao_lisp_chunk));
 855         walk(ao_lisp_mark_ref, ao_lisp_poly_mark_ref);
 856 }
 857
 858 int dbg_allocs;
 859
 860 #endif
 861
 862 void *
 863 ao_lisp_alloc(int size)
 864 {
 865         void    *addr;
 866
 867         MDBG_DO(++dbg_allocs);
 868         MDBG_DO(if (dbg_validate) ao_lisp_validate());
 869         size = ao_lisp_size_round(size);
 870         if (AO_LISP_POOL - ao_lisp_top < size &&
 871             ao_lisp_collect(AO_LISP_COLLECT_INCREMENTAL) < size &&
 872             ao_lisp_collect(AO_LISP_COLLECT_FULL) < size)
 873         {
 874                 ao_lisp_error(AO_LISP_OOM, "out of memory");
 875                 return NULL;
 876         }
 877         addr = ao_lisp_pool + ao_lisp_top;
 878         ao_lisp_top += size;
 879         MDBG_MOVE("alloc %d size %d\n", MDBG_OFFSET(addr), size);
 880         return addr;
 881 }
 882
 883 void
 884 ao_lisp_cons_stash(int id, struct ao_lisp_cons *cons)
 885 {
 886         save_cons[id] = cons;
 887 }
 888
 889 struct ao_lisp_cons *
 890 ao_lisp_cons_fetch(int id)
 891 {
 892         struct ao_lisp_cons *cons = save_cons[id];
 893         save_cons[id] = NULL;
 894         return cons;
 895 }
 896
 897 void
 898 ao_lisp_poly_stash(int id, ao_poly poly)
 899 {
 900         save_poly[id] = poly;
 901 }
 902
 903 ao_poly
 904 ao_lisp_poly_fetch(int id)
 905 {
 906         ao_poly poly = save_poly[id];
 907         save_poly[id] = AO_LISP_NIL;
 908         return poly;
 909 }
 910
 911 void
 912 ao_lisp_string_stash(int id, char *string)
 913 {
 914         save_string[id] = string;
 915 }
 916
 917 char *
 918 ao_lisp_string_fetch(int id)
 919 {
 920         char *string = save_string[id];
 921         save_string[id] = NULL;
 922         return string;
 923 }
 924
 925 void
 926 ao_lisp_frame_stash(int id, struct ao_lisp_frame *frame)
 927 {
 928         save_frame[id] = frame;
 929 }
 930
 931 struct ao_lisp_frame *
 932 ao_lisp_frame_fetch(int id)
 933 {
 934         struct ao_lisp_frame *frame = save_frame[id];
 935         save_frame[id] = NULL;
 936         return frame;
 937 }