altos/lisp: Use poly stashes for stacks
[fw/altos] / src / lisp / ao_lisp_mem.c
index 7e7464c4a59495f78752fb89464f48a4a29796a9..2599f719f21ad48ab8af6c078c3447261295a49d 100644 (file)
@@ -36,10 +36,6 @@ uint8_t      ao_lisp_pool[AO_LISP_POOL + AO_LISP_POOL_EXTRA] __attribute__((aligned(4
 
 #endif
 
-#if 0
-#define MDBG_POOL
-#endif
-
 #if DBG_MEM
 int dbg_move_depth;
 int dbg_mem = DBG_MEM_START;
@@ -148,7 +144,7 @@ struct ao_lisp_root {
 
 static struct ao_lisp_cons     *save_cons[2];
 static char                    *save_string[2];
-static ao_poly                 save_poly[2];
+static ao_poly                 save_poly[3];
 
 static const struct ao_lisp_root       ao_lisp_root[] = {
        {
@@ -161,11 +157,11 @@ static const struct ao_lisp_root  ao_lisp_root[] = {
        },
        {
                .type = &ao_lisp_string_type,
-               .addr = (void **) &save_string[0]
+               .addr = (void **) &save_string[0],
        },
        {
                .type = &ao_lisp_string_type,
-               .addr = (void **) &save_string[1]
+               .addr = (void **) &save_string[1],
        },
        {
                .type = NULL,
@@ -175,6 +171,10 @@ static const struct ao_lisp_root   ao_lisp_root[] = {
                .type = NULL,
                .addr = (void **) &save_poly[1]
        },
+       {
+               .type = NULL,
+               .addr = (void **) &save_poly[2]
+       },
        {
                .type = &ao_lisp_atom_type,
                .addr = (void **) &ao_lisp_atoms
@@ -256,23 +256,6 @@ static inline uint16_t pool_offset(void *addr) {
        return ((uint8_t *) addr) - ao_lisp_pool;
 }
 
-/*
- * Convert back and forth between 'poly's used
- * as short addresses in the pool and addresses.
- * These are used in the chunk code.
- */
-static inline ao_poly pool_poly(void *addr) {
-#if DBG_MEM
-       if (!AO_LISP_IS_POOL(addr))
-               ao_lisp_abort();
-#endif
-       return ((uint8_t *) addr) - AO_LISP_POOL_BASE;
-}
-
-static inline void *pool_ref(ao_poly p) {
-       return AO_LISP_POOL_BASE + p;
-}
-
 static inline void mark(uint8_t *tag, int offset) {
        int     byte = offset >> 5;
        int     bit = (offset >> 2) & 7;
@@ -311,37 +294,70 @@ note_cons(void *addr)
        }
 }
 
-static uint16_t        chunk_low;
+static uint16_t        chunk_low, chunk_high;
 static uint16_t        chunk_first, chunk_last;
+static int chunk_busy;
 
 static void
 note_chunk(uint16_t addr, uint16_t size)
 {
-       int i;
+       int l, r;
 
-       if (addr < chunk_low)
+       if (addr < chunk_low || chunk_high <= addr)
                return;
 
-       for (i = 0; i < AO_LISP_NCHUNK; i++) {
-               if (ao_lisp_chunk[i].size && ao_lisp_chunk[i].old_addr == addr) {
+       /* Binary search for the location */
+       l = 0;
+       r = chunk_busy - 1;
+       while (l <= r) {
+               int m = (l + r) >> 1;
+               if (ao_lisp_chunk[m].old_addr < addr)
+                       l = m + 1;
+               else
+                       r = m - 1;
+       }
+       /*
+        * The correct location is always in 'l', with r = l-1 being
+        * the entry before the right one
+        */
+
 #if DBG_MEM
-                       if (ao_lisp_chunk[i].size != size)
-                               ao_lisp_abort();
+       /* Off the right side */
+       if (l >= AO_LISP_NCHUNK)
+               ao_lisp_abort();
+
+       /* Off the left side */
+       if (l == 0 && chunk_busy && addr > ao_lisp_chunk[0].old_addr)
+               ao_lisp_abort();
 #endif
-                       return;
-               }
-               if (ao_lisp_chunk[i].old_addr > addr) {
-                       memmove(&ao_lisp_chunk[i+1],
-                               &ao_lisp_chunk[i],
-                               (AO_LISP_NCHUNK - (i+1)) * sizeof (struct ao_lisp_chunk));
-                       ao_lisp_chunk[i].size = 0;
-               }
-               if (ao_lisp_chunk[i].size == 0) {
-                       ao_lisp_chunk[i].old_addr = addr;
-                       ao_lisp_chunk[i].size = size;
-                       return;
-               }
-       }
+
+       /* Shuffle existing entries right */
+       int end = min(AO_LISP_NCHUNK, chunk_busy + 1);
+
+       memmove(&ao_lisp_chunk[l+1],
+               &ao_lisp_chunk[l],
+               (end - (l+1)) * sizeof (struct ao_lisp_chunk));
+
+       /* Add new entry */
+       ao_lisp_chunk[l].old_addr = addr;
+       ao_lisp_chunk[l].size = size;
+
+       /* Increment the number of elements up to the size of the array */
+       if (chunk_busy < AO_LISP_NCHUNK)
+               chunk_busy++;
+
+       /* Set the top address if the array is full */
+       if (chunk_busy == AO_LISP_NCHUNK)
+               chunk_high = ao_lisp_chunk[AO_LISP_NCHUNK-1].old_addr +
+                       ao_lisp_chunk[AO_LISP_NCHUNK-1].size;
+}
+
+static void
+reset_chunks(void)
+{
+       memset(ao_lisp_chunk, '\0', sizeof (ao_lisp_chunk));
+       chunk_high = ao_lisp_top;
+       chunk_busy = 0;
 }
 
 /*
@@ -422,6 +438,7 @@ static const struct ao_lisp_type const *ao_lisp_types[AO_LISP_NUM_TYPE] = {
        [AO_LISP_BUILTIN] = &ao_lisp_builtin_type,
        [AO_LISP_FRAME] = &ao_lisp_frame_type,
        [AO_LISP_LAMBDA] = &ao_lisp_lambda_type,
+       [AO_LISP_STACK] = &ao_lisp_stack_type,
 };
 
 static int
@@ -436,15 +453,20 @@ ao_lisp_poly_mark_ref(ao_poly *p, uint8_t do_note_cons)
        return ao_lisp_poly_mark(*p, do_note_cons);
 }
 
-int ao_lisp_collects;
+int ao_lisp_collects[2];
+int ao_lisp_freed[2];
+int ao_lisp_loops[2];
 
-void
-ao_lisp_collect(void)
+int ao_lisp_last_top;
+
+int
+ao_lisp_collect(uint8_t style)
 {
+       int     ret;
        int     i;
        int     top;
-#if DBG_MEM
        int     loops = 0;
+#if DBG_MEM
        int     marked;
        int     moved;
        struct ao_lisp_record   *mark_record = NULL, *move_record = NULL;
@@ -453,18 +475,23 @@ ao_lisp_collect(void)
        marked = moved = 0;
 #endif
 
-       ++ao_lisp_collects;
+       /* The first time through, we're doing a full collect */
+       if (ao_lisp_last_top == 0)
+               style = AO_LISP_COLLECT_FULL;
 
        /* Clear references to all caches */
        for (i = 0; i < (int) AO_LISP_CACHE; i++)
                *ao_lisp_cache[i] = NULL;
-       chunk_low = 0;
-       top = 0;
+       if (style == AO_LISP_COLLECT_FULL) {
+               chunk_low = top = 0;
+       } else {
+               chunk_low = top = ao_lisp_last_top;
+       }
        for (;;) {
-               MDBG_DO(loops++);
+               loops++;
                MDBG_MOVE("move chunks from %d to %d\n", chunk_low, top);
                /* Find the sizes of the first chunk of objects to move */
-               memset(ao_lisp_chunk, '\0', sizeof (ao_lisp_chunk));
+               reset_chunks();
                walk(ao_lisp_mark_ref, ao_lisp_poly_mark_ref);
 #if DBG_MEM
                marked = total_marked;
@@ -498,7 +525,6 @@ ao_lisp_collect(void)
                        MDBG_MOVE("chunk %d %d not moving\n",
                                  ao_lisp_chunk[i].old_addr,
                                  ao_lisp_chunk[i].size);
-                       chunk_low = ao_lisp_chunk[i].old_addr + size;
                }
 
                chunk_first = i;
@@ -518,7 +544,6 @@ ao_lisp_collect(void)
                                &ao_lisp_pool[ao_lisp_chunk[i].old_addr],
                                size);
                        top += size;
-                       chunk_low = ao_lisp_chunk[i].old_addr + size;
                }
 
                chunk_last = i;
@@ -541,13 +566,26 @@ ao_lisp_collect(void)
 
                if (chunk_last != AO_LISP_NCHUNK)
                        break;
+
+               chunk_low = chunk_high;
        }
+
+       /* Compute amount of memory freed */
+       ret = ao_lisp_top - top;
+
+       /* Collect stats */
+       ++ao_lisp_collects[style];
+       ao_lisp_freed[style] += ret;
+       ao_lisp_loops[style] += loops;
+
        ao_lisp_top = top;
+       if (style == AO_LISP_COLLECT_FULL)
+               ao_lisp_last_top = top;
 
        MDBG_DO(memset(ao_lisp_chunk, '\0', sizeof (ao_lisp_chunk));
                walk(ao_lisp_mark_ref, ao_lisp_poly_mark_ref));
 
-//     printf ("collect. top %d loops %d\n", top, loops);
+       return ret;
 }
 
 /*
@@ -737,45 +775,6 @@ ao_lisp_poly_move(ao_poly *ref, uint8_t do_note_cons)
        return ret;
 }
 
-#ifdef MDBG_POOL
-static int AO_LISP_POOL_CUR = AO_LISP_POOL / 8;
-
-static void
-ao_lisp_poison(void)
-{
-       int     i;
-
-       printf("poison\n");
-       ao_lisp_mark_busy();
-       for (i = 0; i < AO_LISP_POOL_CUR; i += 4) {
-               uint32_t        *a = (uint32_t *) &ao_lisp_pool[i];
-               if (!busy_object(ao_lisp_busy, a))
-                       *a = 0xBEEFBEEF;
-       }
-       for (i = 0; i < AO_LISP_POOL_CUR; i += 2) {
-               ao_poly         *a = (uint16_t *) &ao_lisp_pool[i];
-               ao_poly         p = *a;
-
-               if (!ao_lisp_is_const(p)) {
-                       void    *r = ao_lisp_ref(p);
-
-                       if (ao_lisp_pool <= (uint8_t *) r &&
-                           (uint8_t *) r <= ao_lisp_pool + AO_LISP_POOL_CUR)
-                       {
-                               if (!busy_object(ao_lisp_busy, r)) {
-                                       printf("missing reference from %d to %d\n",
-                                              (int) ((uint8_t *) a - ao_lisp_pool),
-                                              (int) ((uint8_t *) r - ao_lisp_pool));
-                               }
-                       }
-               }
-       }
-}
-
-#else
-#define AO_LISP_POOL_CUR AO_LISP_POOL
-#endif
-
 #if DBG_MEM
 void
 ao_lisp_validate(void)
@@ -789,7 +788,6 @@ int dbg_allocs;
 
 #endif
 
-
 void *
 ao_lisp_alloc(int size)
 {
@@ -798,26 +796,10 @@ ao_lisp_alloc(int size)
        MDBG_DO(++dbg_allocs);
        MDBG_DO(if (dbg_validate) ao_lisp_validate());
        size = ao_lisp_size_round(size);
-       if (ao_lisp_top + size > AO_LISP_POOL_CUR) {
-#ifdef MDBG_POOL
-               if (AO_LISP_POOL_CUR < AO_LISP_POOL) {
-                       AO_LISP_POOL_CUR += AO_LISP_POOL / 8;
-                       ao_lisp_poison();
-               } else
-#endif
-               ao_lisp_collect();
-#ifdef MDBG_POOL
+       if (ao_lisp_top + size > AO_LISP_POOL) {
+               if (!ao_lisp_collect(AO_LISP_COLLECT_INCREMENTAL) &&
+                   !ao_lisp_collect(AO_LISP_COLLECT_FULL))
                {
-                       int     i;
-
-                       for (i = ao_lisp_top; i < AO_LISP_POOL; i += 4) {
-                               uint32_t        *p = (uint32_t *) &ao_lisp_pool[i];
-                               *p = 0xbeefbeef;
-                       }
-               }
-#endif
-
-               if (ao_lisp_top + size > AO_LISP_POOL) {
                        ao_lisp_error(AO_LISP_OOM, "out of memory");
                        return NULL;
                }
@@ -841,6 +823,20 @@ ao_lisp_cons_fetch(int id)
        return cons;
 }
 
+void
+ao_lisp_poly_stash(int id, ao_poly poly)
+{
+       save_poly[id] = poly;
+}
+
+ao_poly
+ao_lisp_poly_fetch(int id)
+{
+       ao_poly poly = save_poly[id];
+       save_poly[id] = AO_LISP_NIL;
+       return poly;
+}
+
 void
 ao_lisp_string_stash(int id, char *string)
 {
@@ -854,16 +850,4 @@ ao_lisp_string_fetch(int id)
        save_string[id] = NULL;
        return string;
 }
-void
-ao_lisp_poly_stash(int id, ao_poly poly)
-{
-       save_poly[id] = poly;
-}
 
-ao_poly
-ao_lisp_poly_fetch(int id)
-{
-       ao_poly poly = save_poly[id];
-       save_poly[id] = AO_LISP_NIL;
-       return poly;
-}