git.gag.com Git - fw/altos/blob - src/scheme/ao_scheme_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_SCHEME_CONST_BITS
  16
  17 #include "ao_scheme.h"
  18 #include <stdio.h>
  19 #include <assert.h>
  20
  21 #ifdef AO_SCHEME_MAKE_CONST
  22
  23 /*
  24  * When building the constant table, it is the
  25  * pool for allocations.
  26  */
  27
  28 #include <stdlib.h>
  29 uint8_t ao_scheme_const[AO_SCHEME_POOL_CONST] __attribute__((aligned(4)));
  30 #define ao_scheme_pool ao_scheme_const
  31 #undef AO_SCHEME_POOL
  32 #define AO_SCHEME_POOL AO_SCHEME_POOL_CONST
  33
  34 #else
  35
  36 uint8_t ao_scheme_pool[AO_SCHEME_POOL + AO_SCHEME_POOL_EXTRA] __attribute__((aligned(4)));
  37
  38 #endif
  39
  40 #ifndef DBG_MEM_STATS
  41 #define DBG_MEM_STATS   DBG_MEM
  42 #endif
  43
  44 #if DBG_MEM
  45 int dbg_move_depth;
  46 int dbg_mem = DBG_MEM_START;
  47 int dbg_validate = 0;
  48
  49 struct ao_scheme_record {
  50         struct ao_scheme_record         *next;
  51         const struct ao_scheme_type     *type;
  52         void                            *addr;
  53         int                             size;
  54 };
  55
  56 static struct ao_scheme_record  *record_head, **record_tail;
  57
  58 static void
  59 ao_scheme_record_free(struct ao_scheme_record *record)
  60 {
  61         while (record) {
  62                 struct ao_scheme_record *next = record->next;
  63                 free(record);
  64                 record = next;
  65         }
  66 }
  67
  68 static void
  69 ao_scheme_record_reset(void)
  70 {
  71         ao_scheme_record_free(record_head);
  72         record_head = NULL;
  73         record_tail = &record_head;
  74 }
  75
  76 static void
  77 ao_scheme_record(const struct ao_scheme_type    *type,
  78                void                             *addr,
  79                int                              size)
  80 {
  81         struct ao_scheme_record *r = malloc(sizeof (struct ao_scheme_record));
  82
  83         r->next = NULL;
  84         r->type = type;
  85         r->addr = addr;
  86         r->size = size;
  87         *record_tail = r;
  88         record_tail = &r->next;
  89 }
  90
  91 static struct ao_scheme_record *
  92 ao_scheme_record_save(void)
  93 {
  94         struct ao_scheme_record *r = record_head;
  95
  96         record_head = NULL;
  97         record_tail = &record_head;
  98         return r;
  99 }
 100
 101 static void
 102 ao_scheme_record_compare(char *where,
 103                        struct ao_scheme_record *a,
 104                        struct ao_scheme_record *b)
 105 {
 106         while (a && b) {
 107                 if (a->type != b->type || a->size != b->size) {
 108                         printf("%s record difers %d %s %d -> %d %s %d\n",
 109                                where,
 110                                MDBG_OFFSET(a->addr),
 111                                a->type->name,
 112                                a->size,
 113                                MDBG_OFFSET(b->addr),
 114                                b->type->name,
 115                                b->size);
 116                         ao_scheme_abort();
 117                 }
 118                 a = a->next;
 119                 b = b->next;
 120         }
 121         if (a) {
 122                 printf("%s record differs %d %s %d -> NULL\n",
 123                        where,
 124                        MDBG_OFFSET(a->addr),
 125                        a->type->name,
 126                        a->size);
 127                 ao_scheme_abort();
 128         }
 129         if (b) {
 130                 printf("%s record differs NULL -> %d %s %d\n",
 131                        where,
 132                        MDBG_OFFSET(b->addr),
 133                        b->type->name,
 134                        b->size);
 135                 ao_scheme_abort();
 136         }
 137 }
 138
 139 #else
 140 #define ao_scheme_record_reset()
 141 #endif
 142
 143 uint8_t ao_scheme_exception;
 144
 145 struct ao_scheme_root {
 146         const struct ao_scheme_type     *type;
 147         void                            **addr;
 148 };
 149
 150 static struct ao_scheme_cons    *save_cons[2];
 151 static char                     *save_string[2];
 152 static struct ao_scheme_frame   *save_frame[1];
 153 static ao_poly                  save_poly[3];
 154
 155 static const struct ao_scheme_root      ao_scheme_root[] = {
 156         {
 157                 .type = &ao_scheme_cons_type,
 158                 .addr = (void **) &save_cons[0],
 159         },
 160         {
 161                 .type = &ao_scheme_cons_type,
 162                 .addr = (void **) &save_cons[1],
 163         },
 164         {
 165                 .type = &ao_scheme_string_type,
 166                 .addr = (void **) &save_string[0],
 167         },
 168         {
 169                 .type = &ao_scheme_string_type,
 170                 .addr = (void **) &save_string[1],
 171         },
 172         {
 173                 .type = &ao_scheme_frame_type,
 174                 .addr = (void **) &save_frame[0],
 175         },
 176         {
 177                 .type = NULL,
 178                 .addr = (void **) (void *) &save_poly[0]
 179         },
 180         {
 181                 .type = NULL,
 182                 .addr = (void **) (void *) &save_poly[1]
 183         },
 184         {
 185                 .type = NULL,
 186                 .addr = (void **) (void *) &save_poly[2]
 187         },
 188         {
 189                 .type = &ao_scheme_atom_type,
 190                 .addr = (void **) &ao_scheme_atoms
 191         },
 192         {
 193                 .type = &ao_scheme_frame_type,
 194                 .addr = (void **) &ao_scheme_frame_global,
 195         },
 196         {
 197                 .type = &ao_scheme_frame_type,
 198                 .addr = (void **) &ao_scheme_frame_current,
 199         },
 200         {
 201                 .type = &ao_scheme_stack_type,
 202                 .addr = (void **) &ao_scheme_stack,
 203         },
 204         {
 205                 .type = NULL,
 206                 .addr = (void **) (void *) &ao_scheme_v,
 207         },
 208         {
 209                 .type = &ao_scheme_cons_type,
 210                 .addr = (void **) &ao_scheme_read_cons,
 211         },
 212         {
 213                 .type = &ao_scheme_cons_type,
 214                 .addr = (void **) &ao_scheme_read_cons_tail,
 215         },
 216         {
 217                 .type = &ao_scheme_cons_type,
 218                 .addr = (void **) &ao_scheme_read_stack,
 219         },
 220 #ifdef AO_SCHEME_MAKE_CONST
 221         {
 222                 .type = &ao_scheme_bool_type,
 223                 .addr = (void **) &ao_scheme_false,
 224         },
 225         {
 226                 .type = &ao_scheme_bool_type,
 227                 .addr = (void **) &ao_scheme_true,
 228         },
 229 #endif
 230 };
 231
 232 #define AO_SCHEME_ROOT  (sizeof (ao_scheme_root) / sizeof (ao_scheme_root[0]))
 233
 234 static const void ** const ao_scheme_cache[] = {
 235         (const void **) &ao_scheme_cons_free_list,
 236         (const void **) &ao_scheme_stack_free_list,
 237         (const void **) &ao_scheme_frame_free_list[0],
 238         (const void **) &ao_scheme_frame_free_list[1],
 239         (const void **) &ao_scheme_frame_free_list[2],
 240         (const void **) &ao_scheme_frame_free_list[3],
 241         (const void **) &ao_scheme_frame_free_list[4],
 242         (const void **) &ao_scheme_frame_free_list[5],
 243 };
 244
 245 #if AO_SCHEME_FRAME_FREE != 6
 246 #error Unexpected AO_SCHEME_FRAME_FREE value
 247 #endif
 248
 249 #define AO_SCHEME_CACHE (sizeof (ao_scheme_cache) / sizeof (ao_scheme_cache[0]))
 250
 251 #define AO_SCHEME_BUSY_SIZE     ((AO_SCHEME_POOL + 31) / 32)
 252
 253 static uint8_t  ao_scheme_busy[AO_SCHEME_BUSY_SIZE];
 254 static uint8_t  ao_scheme_cons_note[AO_SCHEME_BUSY_SIZE];
 255 static uint8_t  ao_scheme_cons_last[AO_SCHEME_BUSY_SIZE];
 256 static uint8_t  ao_scheme_cons_noted;
 257
 258 uint16_t        ao_scheme_top;
 259
 260 struct ao_scheme_chunk {
 261         uint16_t                old_offset;
 262         union {
 263                 uint16_t        size;
 264                 uint16_t        new_offset;
 265         };
 266 };
 267
 268 #define AO_SCHEME_NCHUNK        64
 269
 270 static struct ao_scheme_chunk ao_scheme_chunk[AO_SCHEME_NCHUNK];
 271
 272 /* Offset of an address within the pool. */
 273 static inline uint16_t pool_offset(void *addr) {
 274 #if DBG_MEM
 275         if (!AO_SCHEME_IS_POOL(addr))
 276                 ao_scheme_abort();
 277 #endif
 278         return ((uint8_t *) addr) - ao_scheme_pool;
 279 }
 280
 281 static inline void mark(uint8_t *tag, int offset) {
 282         int     byte = offset >> 5;
 283         int     bit = (offset >> 2) & 7;
 284         tag[byte] |= (1 << bit);
 285 }
 286
 287 static inline void clear(uint8_t *tag, int offset) {
 288         int     byte = offset >> 5;
 289         int     bit = (offset >> 2) & 7;
 290         tag[byte] &= ~(1 << bit);
 291 }
 292
 293 static inline int busy(uint8_t *tag, int offset) {
 294         int     byte = offset >> 5;
 295         int     bit = (offset >> 2) & 7;
 296         return (tag[byte] >> bit) & 1;
 297 }
 298
 299 static inline int min(int a, int b) { return a < b ? a : b; }
 300 static inline int max(int a, int b) { return a > b ? a : b; }
 301
 302 static inline int limit(int offset) {
 303         return min(AO_SCHEME_POOL, max(offset, 0));
 304 }
 305
 306 static void
 307 note_cons(uint16_t offset)
 308 {
 309         MDBG_MOVE("note cons %d\n", offset);
 310         ao_scheme_cons_noted = 1;
 311         mark(ao_scheme_cons_note, offset);
 312 }
 313
 314 static uint16_t chunk_low, chunk_high;
 315 static uint16_t chunk_first, chunk_last;
 316
 317 static int
 318 find_chunk(uint16_t offset)
 319 {
 320         int l, r;
 321         /* Binary search for the location */
 322         l = chunk_first;
 323         r = chunk_last - 1;
 324         while (l <= r) {
 325                 int m = (l + r) >> 1;
 326                 if (ao_scheme_chunk[m].old_offset < offset)
 327                         l = m + 1;
 328                 else
 329                         r = m - 1;
 330         }
 331         return l;
 332 }
 333
 334 static void
 335 note_chunk(uint16_t offset, uint16_t size)
 336 {
 337         int l;
 338
 339         if (offset < chunk_low || chunk_high <= offset)
 340                 return;
 341
 342         l = find_chunk(offset);
 343
 344         /*
 345          * The correct location is always in 'l', with r = l-1 being
 346          * the entry before the right one
 347          */
 348
 349 #if DBG_MEM
 350         /* Off the right side */
 351         if (l >= AO_SCHEME_NCHUNK)
 352                 ao_scheme_abort();
 353
 354         /* Off the left side */
 355         if (l == 0 && chunk_last && offset > ao_scheme_chunk[0].old_offset)
 356                 ao_scheme_abort();
 357 #endif
 358
 359         /* Shuffle existing entries right */
 360         int end = min(AO_SCHEME_NCHUNK, chunk_last + 1);
 361
 362         memmove(&ao_scheme_chunk[l+1],
 363                 &ao_scheme_chunk[l],
 364                 (end - (l+1)) * sizeof (struct ao_scheme_chunk));
 365
 366         /* Add new entry */
 367         ao_scheme_chunk[l].old_offset = offset;
 368         ao_scheme_chunk[l].size = size;
 369
 370         /* Increment the number of elements up to the size of the array */
 371         if (chunk_last < AO_SCHEME_NCHUNK)
 372                 chunk_last++;
 373
 374         /* Set the top address if the array is full */
 375         if (chunk_last == AO_SCHEME_NCHUNK)
 376                 chunk_high = ao_scheme_chunk[AO_SCHEME_NCHUNK-1].old_offset +
 377                         ao_scheme_chunk[AO_SCHEME_NCHUNK-1].size;
 378 }
 379
 380 static void
 381 reset_chunks(void)
 382 {
 383         chunk_high = ao_scheme_top;
 384         chunk_last = 0;
 385         chunk_first = 0;
 386 }
 387
 388 /*
 389  * Walk all referenced objects calling functions on each one
 390  */
 391
 392 static void
 393 walk(int (*visit_addr)(const struct ao_scheme_type *type, void **addr),
 394      int (*visit_poly)(ao_poly *p, uint8_t do_note_cons))
 395 {
 396         int i;
 397
 398         ao_scheme_record_reset();
 399         memset(ao_scheme_busy, '\0', sizeof (ao_scheme_busy));
 400         memset(ao_scheme_cons_note, '\0', sizeof (ao_scheme_cons_note));
 401         ao_scheme_cons_noted = 0;
 402         for (i = 0; i < (int) AO_SCHEME_ROOT; i++) {
 403                 if (ao_scheme_root[i].type) {
 404                         void **a = ao_scheme_root[i].addr, *v;
 405                         if (a && (v = *a)) {
 406                                 MDBG_MOVE("root ptr %d\n", MDBG_OFFSET(v));
 407                                 visit_addr(ao_scheme_root[i].type, a);
 408                         }
 409                 } else {
 410                         ao_poly *a = (ao_poly *) ao_scheme_root[i].addr, p;
 411                         if (a && (p = *a)) {
 412                                 MDBG_MOVE("root poly %d\n", MDBG_OFFSET(ao_scheme_ref(p)));
 413                                 visit_poly(a, 0);
 414                         }
 415                 }
 416         }
 417         while (ao_scheme_cons_noted) {
 418                 memcpy(ao_scheme_cons_last, ao_scheme_cons_note, sizeof (ao_scheme_cons_note));
 419                 memset(ao_scheme_cons_note, '\0', sizeof (ao_scheme_cons_note));
 420                 ao_scheme_cons_noted = 0;
 421                 for (i = 0; i < AO_SCHEME_POOL; i += 4) {
 422                         if (busy(ao_scheme_cons_last, i)) {
 423                                 void *v = ao_scheme_pool + i;
 424                                 MDBG_MOVE("root cons %d\n", MDBG_OFFSET(v));
 425                                 visit_addr(&ao_scheme_cons_type, &v);
 426                         }
 427                 }
 428         }
 429 }
 430
 431 #if MDBG_DUMP
 432 static void
 433 dump_busy(void)
 434 {
 435         int     i;
 436         MDBG_MOVE("busy:");
 437         for (i = 0; i < ao_scheme_top; i += 4) {
 438                 if ((i & 0xff) == 0) {
 439                         MDBG_MORE("\n");
 440                         MDBG_MOVE("%s", "");
 441                 }
 442                 else if ((i & 0x1f) == 0)
 443                         MDBG_MORE(" ");
 444                 if (busy(ao_scheme_busy, i))
 445                         MDBG_MORE("*");
 446                 else
 447                         MDBG_MORE("-");
 448         }
 449         MDBG_MORE ("\n");
 450 }
 451 #define DUMP_BUSY()     dump_busy()
 452 #else
 453 #define DUMP_BUSY()
 454 #endif
 455
 456 static const struct ao_scheme_type * const ao_scheme_types[AO_SCHEME_NUM_TYPE] = {
 457         [AO_SCHEME_CONS] = &ao_scheme_cons_type,
 458         [AO_SCHEME_INT] = NULL,
 459         [AO_SCHEME_STRING] = &ao_scheme_string_type,
 460         [AO_SCHEME_OTHER] = (void *) 0x1,
 461         [AO_SCHEME_ATOM] = &ao_scheme_atom_type,
 462         [AO_SCHEME_BUILTIN] = &ao_scheme_builtin_type,
 463         [AO_SCHEME_FRAME] = &ao_scheme_frame_type,
 464         [AO_SCHEME_FRAME_VALS] = &ao_scheme_frame_vals_type,
 465         [AO_SCHEME_LAMBDA] = &ao_scheme_lambda_type,
 466         [AO_SCHEME_STACK] = &ao_scheme_stack_type,
 467         [AO_SCHEME_BOOL] = &ao_scheme_bool_type,
 468         [AO_SCHEME_BIGINT] = &ao_scheme_bigint_type,
 469         [AO_SCHEME_FLOAT] = &ao_scheme_float_type,
 470 };
 471
 472 static int
 473 ao_scheme_mark_ref(const struct ao_scheme_type *type, void **ref)
 474 {
 475         return ao_scheme_mark(type, *ref);
 476 }
 477
 478 static int
 479 ao_scheme_poly_mark_ref(ao_poly *p, uint8_t do_note_cons)
 480 {
 481         return ao_scheme_poly_mark(*p, do_note_cons);
 482 }
 483
 484 #if DBG_MEM_STATS
 485 int ao_scheme_collects[2];
 486 int ao_scheme_freed[2];
 487 int ao_scheme_loops[2];
 488 #endif
 489
 490 int ao_scheme_last_top;
 491
 492 int
 493 ao_scheme_collect(uint8_t style)
 494 {
 495         int     i;
 496         int     top;
 497 #if DBG_MEM_STATS
 498         int     loops = 0;
 499 #endif
 500 #if DBG_MEM
 501         struct ao_scheme_record *mark_record = NULL, *move_record = NULL;
 502
 503         MDBG_MOVE("collect %d\n", ao_scheme_collects[style]);
 504 #endif
 505         MDBG_DO(ao_scheme_frame_write(ao_scheme_frame_poly(ao_scheme_frame_global)));
 506
 507         /* The first time through, we're doing a full collect */
 508         if (ao_scheme_last_top == 0)
 509                 style = AO_SCHEME_COLLECT_FULL;
 510
 511         /* Clear references to all caches */
 512         for (i = 0; i < (int) AO_SCHEME_CACHE; i++)
 513                 *ao_scheme_cache[i] = NULL;
 514         if (style == AO_SCHEME_COLLECT_FULL) {
 515                 chunk_low = top = 0;
 516         } else {
 517                 chunk_low = top = ao_scheme_last_top;
 518         }
 519         for (;;) {
 520 #if DBG_MEM_STATS
 521                 loops++;
 522 #endif
 523                 MDBG_MOVE("move chunks from %d to %d\n", chunk_low, top);
 524                 /* Find the sizes of the first chunk of objects to move */
 525                 reset_chunks();
 526                 walk(ao_scheme_mark_ref, ao_scheme_poly_mark_ref);
 527 #if DBG_MEM
 528
 529                 ao_scheme_record_free(mark_record);
 530                 mark_record = ao_scheme_record_save();
 531                 if (mark_record && move_record)
 532                         ao_scheme_record_compare("mark", move_record, mark_record);
 533 #endif
 534
 535                 DUMP_BUSY();
 536
 537                 /* Find the first moving object */
 538                 for (i = 0; i < chunk_last; i++) {
 539                         uint16_t        size = ao_scheme_chunk[i].size;
 540
 541 #if DBG_MEM
 542                         if (!size)
 543                                 ao_scheme_abort();
 544 #endif
 545
 546                         if (ao_scheme_chunk[i].old_offset > top)
 547                                 break;
 548
 549                         MDBG_MOVE("chunk %d %d not moving\n",
 550                                   ao_scheme_chunk[i].old_offset,
 551                                   ao_scheme_chunk[i].size);
 552 #if DBG_MEM
 553                         if (ao_scheme_chunk[i].old_offset != top)
 554                                 ao_scheme_abort();
 555 #endif
 556                         top += size;
 557                 }
 558
 559                 /*
 560                  * Limit amount of chunk array used in mapping moves
 561                  * to the active region
 562                  */
 563                 chunk_first = i;
 564                 chunk_low = ao_scheme_chunk[i].old_offset;
 565
 566                 /* Copy all of the objects */
 567                 for (; i < chunk_last; i++) {
 568                         uint16_t        size = ao_scheme_chunk[i].size;
 569
 570 #if DBG_MEM
 571                         if (!size)
 572                                 ao_scheme_abort();
 573 #endif
 574
 575                         MDBG_MOVE("chunk %d %d -> %d\n",
 576                                   ao_scheme_chunk[i].old_offset,
 577                                   size,
 578                                   top);
 579                         ao_scheme_chunk[i].new_offset = top;
 580
 581                         memmove(&ao_scheme_pool[top],
 582                                 &ao_scheme_pool[ao_scheme_chunk[i].old_offset],
 583                                 size);
 584
 585                         top += size;
 586                 }
 587
 588                 if (chunk_first < chunk_last) {
 589                         /* Relocate all references to the objects */
 590                         walk(ao_scheme_move, ao_scheme_poly_move);
 591
 592 #if DBG_MEM
 593                         ao_scheme_record_free(move_record);
 594                         move_record = ao_scheme_record_save();
 595                         if (mark_record && move_record)
 596                                 ao_scheme_record_compare("move", mark_record, move_record);
 597 #endif
 598                 }
 599
 600                 /* If we ran into the end of the heap, then
 601                  * there's no need to keep walking
 602                  */
 603                 if (chunk_last != AO_SCHEME_NCHUNK)
 604                         break;
 605
 606                 /* Next loop starts right above this loop */
 607                 chunk_low = chunk_high;
 608         }
 609
 610 #if DBG_MEM_STATS
 611         /* Collect stats */
 612         ++ao_scheme_collects[style];
 613         ao_scheme_freed[style] += ao_scheme_top - top;
 614         ao_scheme_loops[style] += loops;
 615 #endif
 616
 617         ao_scheme_top = top;
 618         if (style == AO_SCHEME_COLLECT_FULL)
 619                 ao_scheme_last_top = top;
 620
 621         MDBG_DO(memset(ao_scheme_chunk, '\0', sizeof (ao_scheme_chunk));
 622                 walk(ao_scheme_mark_ref, ao_scheme_poly_mark_ref));
 623
 624         return AO_SCHEME_POOL - ao_scheme_top;
 625 }
 626
 627 #if DBG_FREE_CONS
 628 void
 629 ao_scheme_cons_check(struct ao_scheme_cons *cons)
 630 {
 631         ao_poly cdr;
 632         int offset;
 633
 634         chunk_low = 0;
 635         reset_chunks();
 636         walk(ao_scheme_mark_ref, ao_scheme_poly_mark_ref);
 637         while (cons) {
 638                 if (!AO_SCHEME_IS_POOL(cons))
 639                         break;
 640                 offset = pool_offset(cons);
 641                 if (busy(ao_scheme_busy, offset)) {
 642                         ao_scheme_printf("cons at %p offset %d poly %d is busy\n\t%v\n", cons, offset, ao_scheme_cons_poly(cons), ao_scheme_cons_poly(cons));
 643                         abort();
 644                 }
 645                 cdr = cons->cdr;
 646                 if (!ao_scheme_is_pair(cdr))
 647                         break;
 648                 cons = ao_scheme_poly_cons(cdr);
 649         }
 650 }
 651 #endif
 652
 653 /*
 654  * Mark interfaces for objects
 655  */
 656
 657
 658 /*
 659  * Mark a block of memory with an explicit size
 660  */
 661
 662 int
 663 ao_scheme_mark_block(void *addr, int size)
 664 {
 665         int offset;
 666         if (!AO_SCHEME_IS_POOL(addr))
 667                 return 1;
 668
 669         offset = pool_offset(addr);
 670         MDBG_MOVE("mark memory %d\n", MDBG_OFFSET(addr));
 671         if (busy(ao_scheme_busy, offset)) {
 672                 MDBG_MOVE("already marked\n");
 673                 return 1;
 674         }
 675         mark(ao_scheme_busy, offset);
 676         note_chunk(offset, size);
 677         return 0;
 678 }
 679
 680 /*
 681  * Note a reference to memory and collect information about a few
 682  * object sizes at a time
 683  */
 684
 685 int
 686 ao_scheme_mark_memory(const struct ao_scheme_type *type, void *addr)
 687 {
 688         int offset;
 689         if (!AO_SCHEME_IS_POOL(addr))
 690                 return 1;
 691
 692         offset = pool_offset(addr);
 693         MDBG_MOVE("mark memory %d\n", MDBG_OFFSET(addr));
 694         if (busy(ao_scheme_busy, offset)) {
 695                 MDBG_MOVE("already marked\n");
 696                 return 1;
 697         }
 698         mark(ao_scheme_busy, offset);
 699         note_chunk(offset, ao_scheme_size(type, addr));
 700         return 0;
 701 }
 702
 703 /*
 704  * Mark an object and all that it refereces
 705  */
 706 int
 707 ao_scheme_mark(const struct ao_scheme_type *type, void *addr)
 708 {
 709         int ret;
 710         MDBG_MOVE("mark %d\n", MDBG_OFFSET(addr));
 711         MDBG_MOVE_IN();
 712         ret = ao_scheme_mark_memory(type, addr);
 713         if (!ret) {
 714                 MDBG_MOVE("mark recurse\n");
 715                 type->mark(addr);
 716         }
 717         MDBG_MOVE_OUT();
 718         return ret;
 719 }
 720
 721 /*
 722  * Mark an object, unless it is a cons cell and
 723  * do_note_cons is set. In that case, just
 724  * set a bit in the cons note array; those
 725  * will be marked in a separate pass to avoid
 726  * deep recursion in the collector
 727  */
 728 int
 729 ao_scheme_poly_mark(ao_poly p, uint8_t do_note_cons)
 730 {
 731         uint8_t type;
 732         void    *addr;
 733
 734         type = ao_scheme_poly_base_type(p);
 735
 736         if (type == AO_SCHEME_INT)
 737                 return 1;
 738
 739         addr = ao_scheme_ref(p);
 740         if (!AO_SCHEME_IS_POOL(addr))
 741                 return 1;
 742
 743         if (type == AO_SCHEME_CONS && do_note_cons) {
 744                 note_cons(pool_offset(addr));
 745                 return 1;
 746         } else {
 747                 if (type == AO_SCHEME_OTHER)
 748                         type = ao_scheme_other_type(addr);
 749
 750                 const struct ao_scheme_type *lisp_type = ao_scheme_types[type];
 751 #if DBG_MEM
 752                 if (!lisp_type)
 753                         ao_scheme_abort();
 754 #endif
 755
 756                 return ao_scheme_mark(lisp_type, addr);
 757         }
 758 }
 759
 760 /*
 761  * Find the current location of an object
 762  * based on the original location. For unmoved
 763  * objects, this is simple. For moved objects,
 764  * go search for it
 765  */
 766
 767 static uint16_t
 768 move_map(uint16_t offset)
 769 {
 770         int             l;
 771
 772         if (offset < chunk_low || chunk_high <= offset)
 773                 return offset;
 774
 775         l = find_chunk(offset);
 776
 777 #if DBG_MEM
 778         if (ao_scheme_chunk[l].old_offset != offset)
 779                 ao_scheme_abort();
 780 #endif
 781         return ao_scheme_chunk[l].new_offset;
 782 }
 783
 784 int
 785 ao_scheme_move_memory(const struct ao_scheme_type *type, void **ref)
 786 {
 787         void            *addr = *ref;
 788         uint16_t        offset, orig_offset;
 789
 790         if (!AO_SCHEME_IS_POOL(addr))
 791                 return 1;
 792
 793         (void) type;
 794
 795         MDBG_MOVE("move memory %d\n", MDBG_OFFSET(addr));
 796         orig_offset = pool_offset(addr);
 797         offset = move_map(orig_offset);
 798         if (offset != orig_offset) {
 799                 MDBG_MOVE("update ref %d %d -> %d\n",
 800                           AO_SCHEME_IS_POOL(ref) ? MDBG_OFFSET(ref) : -1,
 801                           orig_offset, offset);
 802                 *ref = ao_scheme_pool + offset;
 803         }
 804         if (busy(ao_scheme_busy, offset)) {
 805                 MDBG_MOVE("already moved\n");
 806                 return 1;
 807         }
 808         mark(ao_scheme_busy, offset);
 809         MDBG_DO(ao_scheme_record(type, addr, ao_scheme_size(type, addr)));
 810         return 0;
 811 }
 812
 813 int
 814 ao_scheme_move(const struct ao_scheme_type *type, void **ref)
 815 {
 816         int ret;
 817         MDBG_MOVE("move object %d\n", MDBG_OFFSET(*ref));
 818         MDBG_MOVE_IN();
 819         ret = ao_scheme_move_memory(type, ref);
 820         if (!ret) {
 821                 MDBG_MOVE("move recurse\n");
 822                 type->move(*ref);
 823         }
 824         MDBG_MOVE_OUT();
 825         return ret;
 826 }
 827
 828 int
 829 ao_scheme_poly_move(ao_poly *ref, uint8_t do_note_cons)
 830 {
 831         uint8_t         type;
 832         ao_poly         p = *ref;
 833         int             ret;
 834         void            *addr;
 835         uint16_t        offset, orig_offset;
 836         uint8_t         base_type;
 837
 838         base_type = type = ao_scheme_poly_base_type(p);
 839
 840         if (type == AO_SCHEME_INT)
 841                 return 1;
 842
 843         addr = ao_scheme_ref(p);
 844         if (!AO_SCHEME_IS_POOL(addr))
 845                 return 1;
 846
 847         orig_offset = pool_offset(addr);
 848         offset = move_map(orig_offset);
 849
 850         if (type == AO_SCHEME_CONS && do_note_cons) {
 851                 note_cons(orig_offset);
 852                 ret = 1;
 853         } else {
 854                 if (type == AO_SCHEME_OTHER)
 855                         type = ao_scheme_other_type(ao_scheme_pool + offset);
 856
 857                 const struct ao_scheme_type *lisp_type = ao_scheme_types[type];
 858 #if DBG_MEM
 859                 if (!lisp_type)
 860                         ao_scheme_abort();
 861 #endif
 862
 863                 ret = ao_scheme_move(lisp_type, &addr);
 864         }
 865
 866         /* Re-write the poly value */
 867         if (offset != orig_offset) {
 868                 ao_poly np = ao_scheme_poly(ao_scheme_pool + offset, base_type);
 869                 MDBG_MOVE("poly %d moved %d -> %d\n",
 870                           type, orig_offset, offset);
 871                 *ref = np;
 872         }
 873         return ret;
 874 }
 875
 876 #if DBG_MEM
 877 void
 878 ao_scheme_validate(void)
 879 {
 880         chunk_low = 0;
 881         memset(ao_scheme_chunk, '\0', sizeof (ao_scheme_chunk));
 882         walk(ao_scheme_mark_ref, ao_scheme_poly_mark_ref);
 883 }
 884
 885 int dbg_allocs;
 886
 887 #endif
 888
 889 void *
 890 ao_scheme_alloc(int size)
 891 {
 892         void    *addr;
 893
 894         MDBG_DO(++dbg_allocs);
 895         MDBG_DO(if (dbg_validate) ao_scheme_validate());
 896         size = ao_scheme_size_round(size);
 897         if (AO_SCHEME_POOL - ao_scheme_top < size &&
 898             ao_scheme_collect(AO_SCHEME_COLLECT_INCREMENTAL) < size &&
 899             ao_scheme_collect(AO_SCHEME_COLLECT_FULL) < size)
 900         {
 901                 ao_scheme_error(AO_SCHEME_OOM, "out of memory");
 902                 return NULL;
 903         }
 904         addr = ao_scheme_pool + ao_scheme_top;
 905         ao_scheme_top += size;
 906         MDBG_MOVE("alloc %d size %d\n", MDBG_OFFSET(addr), size);
 907         return addr;
 908 }
 909
 910 void
 911 ao_scheme_cons_stash(int id, struct ao_scheme_cons *cons)
 912 {
 913         assert(save_cons[id] == 0);
 914         save_cons[id] = cons;
 915 }
 916
 917 struct ao_scheme_cons *
 918 ao_scheme_cons_fetch(int id)
 919 {
 920         struct ao_scheme_cons *cons = save_cons[id];
 921         save_cons[id] = NULL;
 922         return cons;
 923 }
 924
 925 void
 926 ao_scheme_poly_stash(int id, ao_poly poly)
 927 {
 928         assert(save_poly[id] == AO_SCHEME_NIL);
 929         save_poly[id] = poly;
 930 }
 931
 932 ao_poly
 933 ao_scheme_poly_fetch(int id)
 934 {
 935         ao_poly poly = save_poly[id];
 936         save_poly[id] = AO_SCHEME_NIL;
 937         return poly;
 938 }
 939
 940 void
 941 ao_scheme_string_stash(int id, char *string)
 942 {
 943         assert(save_string[id] == NULL);
 944         save_string[id] = string;
 945 }
 946
 947 char *
 948 ao_scheme_string_fetch(int id)
 949 {
 950         char *string = save_string[id];
 951         save_string[id] = NULL;
 952         return string;
 953 }
 954
 955 void
 956 ao_scheme_frame_stash(int id, struct ao_scheme_frame *frame)
 957 {
 958         assert(save_frame[id] == NULL);
 959         save_frame[id] = frame;
 960 }
 961
 962 struct ao_scheme_frame *
 963 ao_scheme_frame_fetch(int id)
 964 {
 965         struct ao_scheme_frame *frame = save_frame[id];
 966         save_frame[id] = NULL;
 967         return frame;
 968 }