Revert "Revert "Merge branch 'master' of https://github.com/mono/mono""
[mono.git] / mono / utils / mono-codeman.c
index 22284de611372e714dadb49096f901fd40c1dd5a..9e468bfd6e098c36d53e81d51f0c181d19b4a2ca 100644 (file)
@@ -13,8 +13,9 @@
 
 #include "mono-codeman.h"
 #include "mono-mmap.h"
+#include "mono-counters.h"
 #include "dlmalloc.h"
-#include <mono/metadata/class-internals.h>
+#include <mono/io-layer/io-layer.h>
 #include <mono/metadata/profiler-private.h>
 #ifdef HAVE_VALGRIND_MEMCHECK_H
 #include <valgrind/memcheck.h>
 
 #if defined(__native_client_codegen__) && defined(__native_client__)
 #include <malloc.h>
-#include <sys/nacl_syscalls.h>
+#include <nacl/nacl_dyncode.h>
+#include <mono/mini/mini.h>
 #endif
 
+static uintptr_t code_memory_used = 0;
+static size_t dynamic_code_alloc_count;
+static size_t dynamic_code_bytes_count;
+static size_t dynamic_code_frees_count;
+
 /*
  * AMD64 processors maintain icache coherency only for pages which are 
  * marked executable. Also, windows DEP requires us to obtain executable memory from
@@ -35,7 +42,7 @@
 
 #define MIN_PAGES 16
 
-#if defined(__ia64__) || defined(__x86_64__)
+#if defined(__ia64__) || defined(__x86_64__) || defined (_WIN64)
 /*
  * We require 16 byte alignment on amd64 so the fp literals embedded in the code are 
  * properly aligned for SSE2.
 #endif
 #ifdef __native_client_codegen__
 /* For Google Native Client, all targets of indirect control flow need to    */
-/* be aligned to a 32-byte boundary. MIN_ALIGN was updated to 32 to force    */
-/* alignment for calls from tramp-x86.c to mono_global_codeman_reserve()     */
+/* be aligned to bundle boundary. 16 bytes on ARM, 32 bytes on x86.
+ * MIN_ALIGN was updated to force alignment for calls from
+ * tramp-<arch>.c to mono_global_codeman_reserve()     */
 /* and mono_domain_code_reserve().                                           */
 #undef MIN_ALIGN
-#define MIN_ALIGN 32
+#define MIN_ALIGN kNaClBundleSize
+
 #endif
 
 /* if a chunk has less than this amount of free space it's considered full */
@@ -87,8 +96,9 @@ struct _MonoCodeManager {
        int read_only;
        CodeChunk *current;
        CodeChunk *full;
+       CodeChunk *last;
 #if defined(__native_client_codegen__) && defined(__native_client__)
-       MonoGHashTable *hash;
+       GHashTable *hash;
 #endif
 };
 
@@ -124,6 +134,11 @@ nacl_is_code_address (void *target)
        return (char *)target < next_dynamic_code_addr;
 }
 
+/* Fill code buffer with arch-specific NOPs. */
+void
+mono_nacl_fill_code_buffer (guint8 *data, int size);
+
+#ifndef USE_JUMP_TABLES
 const int kMaxPatchDepth = 32;
 __thread unsigned char **patch_source_base = NULL;
 __thread unsigned char **patch_dest_base = NULL;
@@ -131,12 +146,6 @@ __thread int *patch_alloc_size = NULL;
 __thread int patch_current_depth = -1;
 __thread int allow_target_modification = 1;
 
-void
-nacl_allow_target_modification (int val)
-{
-       allow_target_modification = val;
-}
-
 static void
 nacl_jit_check_init ()
 {
@@ -146,7 +155,15 @@ nacl_jit_check_init ()
                patch_alloc_size = g_malloc (kMaxPatchDepth * sizeof(int));
        }
 }
+#endif
 
+void
+nacl_allow_target_modification (int val)
+{
+#ifndef USE_JUMP_TABLES
+        allow_target_modification = val;
+#endif /* USE_JUMP_TABLES */
+}
 
 /* Given a patch target, modify the target such that patching will work when
  * the code is copied to the data section.
@@ -154,6 +171,11 @@ nacl_jit_check_init ()
 void*
 nacl_modify_patch_target (unsigned char *target)
 {
+       /*
+        * There's no need in patch tricks for jumptables,
+        * as we always patch same jumptable.
+        */
+#ifndef USE_JUMP_TABLES
        /* This seems like a bit of an ugly way to do this but the advantage
         * is we don't have to worry about all the conditions in
         * mono_resolve_patch_target, and it can be used by all the bare uses
@@ -176,12 +198,18 @@ nacl_modify_patch_target (unsigned char *target)
                int target_offset = target - db;
                target = sb + target_offset;
        }
+#endif
        return target;
 }
 
 void*
 nacl_inverse_modify_patch_target (unsigned char *target)
 {
+       /*
+        * There's no need in patch tricks for jumptables,
+        * as we always patch same jumptable.
+        */
+#ifndef USE_JUMP_TABLES
        unsigned char *sb;
        unsigned char *db;
        int target_offset;
@@ -194,12 +222,99 @@ nacl_inverse_modify_patch_target (unsigned char *target)
 
        target_offset = target - sb;
        target = db + target_offset;
+#endif
        return target;
 }
 
 
 #endif /* __native_client_codegen && __native_client__ */
 
+#define VALLOC_FREELIST_SIZE 16
+
+static CRITICAL_SECTION valloc_mutex;
+static GHashTable *valloc_freelists;
+
+static void*
+codechunk_valloc (void *preferred, guint32 size)
+{
+       void *ptr;
+       GSList *freelist;
+
+       if (!valloc_freelists) {
+               InitializeCriticalSection (&valloc_mutex);
+               valloc_freelists = g_hash_table_new (NULL, NULL);
+       }
+
+       /*
+        * Keep a small freelist of memory blocks to decrease pressure on the kernel memory subsystem to avoid #3321.
+        */
+       EnterCriticalSection (&valloc_mutex);
+       freelist = g_hash_table_lookup (valloc_freelists, GUINT_TO_POINTER (size));
+       if (freelist) {
+               ptr = freelist->data;
+               memset (ptr, 0, size);
+               freelist = g_slist_delete_link (freelist, freelist);
+               g_hash_table_insert (valloc_freelists, GUINT_TO_POINTER (size), freelist);
+       } else {
+               ptr = mono_valloc (preferred, size, MONO_PROT_RWX | ARCH_MAP_FLAGS);
+               if (!ptr && preferred)
+                       ptr = mono_valloc (NULL, size, MONO_PROT_RWX | ARCH_MAP_FLAGS);
+       }
+       LeaveCriticalSection (&valloc_mutex);
+       return ptr;
+}
+
+static void
+codechunk_vfree (void *ptr, guint32 size)
+{
+       GSList *freelist;
+
+       EnterCriticalSection (&valloc_mutex);
+       freelist = g_hash_table_lookup (valloc_freelists, GUINT_TO_POINTER (size));
+       if (!freelist || g_slist_length (freelist) < VALLOC_FREELIST_SIZE) {
+               freelist = g_slist_prepend (freelist, ptr);
+               g_hash_table_insert (valloc_freelists, GUINT_TO_POINTER (size), freelist);
+       } else {
+               mono_vfree (ptr, size);
+       }
+       LeaveCriticalSection (&valloc_mutex);
+}              
+
+static void
+codechunk_cleanup (void)
+{
+       GHashTableIter iter;
+       gpointer key, value;
+
+       if (!valloc_freelists)
+               return;
+       g_hash_table_iter_init (&iter, valloc_freelists);
+       while (g_hash_table_iter_next (&iter, &key, &value)) {
+               GSList *freelist = value;
+               GSList *l;
+
+               for (l = freelist; l; l = l->next) {
+                       mono_vfree (l->data, GPOINTER_TO_UINT (key));
+               }
+               g_slist_free (freelist);
+       }
+       g_hash_table_destroy (valloc_freelists);
+}
+
+void
+mono_code_manager_init (void)
+{
+       mono_counters_register ("Dynamic code allocs", MONO_COUNTER_JIT | MONO_COUNTER_WORD, &dynamic_code_alloc_count);
+       mono_counters_register ("Dynamic code bytes", MONO_COUNTER_JIT | MONO_COUNTER_WORD, &dynamic_code_bytes_count);
+       mono_counters_register ("Dynamic code frees", MONO_COUNTER_JIT | MONO_COUNTER_WORD, &dynamic_code_frees_count);
+}
+
+void
+mono_code_manager_cleanup (void)
+{
+       codechunk_cleanup ();
+}
+
 /**
  * mono_code_manager_new:
  *
@@ -214,30 +329,30 @@ nacl_inverse_modify_patch_target (unsigned char *target)
 MonoCodeManager* 
 mono_code_manager_new (void)
 {
-       MonoCodeManager *cman = malloc (sizeof (MonoCodeManager));
+       MonoCodeManager *cman = g_malloc0 (sizeof (MonoCodeManager));
        if (!cman)
                return NULL;
-       cman->current = NULL;
-       cman->full = NULL;
-       cman->dynamic = 0;
-       cman->read_only = 0;
 #if defined(__native_client_codegen__) && defined(__native_client__)
        if (next_dynamic_code_addr == NULL) {
                const guint kPageMask = 0xFFFF; /* 64K pages */
                next_dynamic_code_addr = (uintptr_t)(etext + kPageMask) & ~kPageMask;
+#if defined (__GLIBC__)
+               /* TODO: For now, just jump 64MB ahead to avoid dynamic libraries. */
+               next_dynamic_code_addr += (uintptr_t)0x4000000;
+#else
                /* Workaround bug in service runtime, unable to allocate */
                /* from the first page in the dynamic code section.    */
-               /* TODO: remove */
                next_dynamic_code_addr += (uintptr_t)0x10000;
+#endif
        }
-       cman->hash =  mono_g_hash_table_new (NULL, NULL);
-       /* Keep the hash table from being collected */
-       mono_gc_register_root (&cman->hash, sizeof (void*), NULL);
+       cman->hash =  g_hash_table_new (NULL, NULL);
+# ifndef USE_JUMP_TABLES
        if (patch_source_base == NULL) {
                patch_source_base = g_malloc (kMaxPatchDepth * sizeof(unsigned char *));
                patch_dest_base = g_malloc (kMaxPatchDepth * sizeof(unsigned char *));
                patch_alloc_size = g_malloc (kMaxPatchDepth * sizeof(int));
        }
+# endif
 #endif
        return cman;
 }
@@ -279,11 +394,12 @@ free_chunklist (CodeChunk *chunk)
                mono_profiler_code_chunk_destroy ((gpointer) dead->data);
                chunk = chunk->next;
                if (dead->flags == CODE_FLAG_MMAP) {
-                       mono_vfree (dead->data, dead->size);
+                       codechunk_vfree (dead->data, dead->size);
                        /* valgrind_unregister(dead->data); */
                } else if (dead->flags == CODE_FLAG_MALLOC) {
                        dlfree (dead->data);
                }
+               code_memory_used -= dead->size;
                free (dead);
        }
 }
@@ -373,9 +489,12 @@ mono_code_manager_foreach (MonoCodeManager *cman, MonoCodeManagerFunc func, void
 #if defined(__arm__)
 #define BIND_ROOM 8
 #endif
+#if defined(TARGET_ARM64)
+#define BIND_ROOM 8
+#endif
 
 static CodeChunk*
-new_codechunk (int dynamic, int size)
+new_codechunk (CodeChunk *last, int dynamic, int size)
 {
        int minsize, flags = CODE_FLAG_MMAP;
        int chunk_size, bsize = 0;
@@ -397,6 +516,11 @@ new_codechunk (int dynamic, int size)
                if (size < minsize)
                        chunk_size = minsize;
                else {
+                       /* Allocate MIN_ALIGN-1 more than we need so we can still */
+                       /* guarantee MIN_ALIGN alignment for individual allocs    */
+                       /* from mono_code_manager_reserve_align.                  */
+                       size += MIN_ALIGN - 1;
+                       size &= ~(MIN_ALIGN - 1);
                        chunk_size = size;
                        chunk_size += pagesize - 1;
                        chunk_size &= ~ (pagesize - 1);
@@ -420,10 +544,11 @@ new_codechunk (int dynamic, int size)
                if (!ptr)
                        return NULL;
        } else {
-               /* Allocate MIN_ALIGN-1 more than we need so we can still */
-               /* guarantee MIN_ALIGN alignment for individual allocs    */
-               /* from mono_code_manager_reserve_align.                  */
-               ptr = mono_valloc (NULL, chunk_size + MIN_ALIGN - 1, MONO_PROT_RWX | ARCH_MAP_FLAGS);
+               /* Try to allocate code chunks next to each other to help the VM */
+               if (last)
+                       ptr = codechunk_valloc ((guint8*)last->data + last->size, chunk_size);
+               else
+                       ptr = codechunk_valloc (NULL, chunk_size);
                if (!ptr)
                        return NULL;
        }
@@ -451,6 +576,8 @@ new_codechunk (int dynamic, int size)
        chunk->bsize = bsize;
        mono_profiler_code_chunk_new((gpointer) chunk->data, chunk->size);
 
+       code_memory_used += chunk_size;
+       mono_runtime_resource_check_limit (MONO_RESOURCE_JIT_CODE, code_memory_used);
        /*printf ("code chunk at: %p\n", ptr);*/
        return chunk;
 }
@@ -481,14 +608,15 @@ mono_code_manager_reserve_align (MonoCodeManager *cman, int size, int alignment)
        g_assert (alignment <= MIN_ALIGN);
 
        if (cman->dynamic) {
-               ++mono_stats.dynamic_code_alloc_count;
-               mono_stats.dynamic_code_bytes_count += size;
+               ++dynamic_code_alloc_count;
+               dynamic_code_bytes_count += size;
        }
 
        if (!cman->current) {
-               cman->current = new_codechunk (cman->dynamic, size);
+               cman->current = new_codechunk (cman->last, cman->dynamic, size);
                if (!cman->current)
                        return NULL;
+               cman->last = cman->current;
        }
 
        for (chunk = cman->current; chunk; chunk = chunk->next) {
@@ -518,11 +646,12 @@ mono_code_manager_reserve_align (MonoCodeManager *cman, int size, int alignment)
                cman->full = chunk;
                break;
        }
-       chunk = new_codechunk (cman->dynamic, size);
+       chunk = new_codechunk (cman->last, cman->dynamic, size);
        if (!chunk)
                return NULL;
        chunk->next = cman->current;
        cman->current = chunk;
+       cman->last = cman->current;
        chunk->pos = ALIGN_INT (chunk->pos, alignment);
        /* Align the chunk->data we add to chunk->pos */
        /* or we can't guarantee proper alignment     */
@@ -540,8 +669,9 @@ mono_code_manager_reserve_align (MonoCodeManager *cman, int size, int alignment)
        /* Allocate code space from the service runtime */
        code_ptr = allocate_code (size);
        /* Insert pointer to code space in hash, keyed by buffer ptr */
-       mono_g_hash_table_insert (cman->hash, temp_ptr, code_ptr);
+       g_hash_table_insert (cman->hash, temp_ptr, code_ptr);
 
+#ifndef USE_JUMP_TABLES
        nacl_jit_check_init ();
 
        patch_current_depth++;
@@ -549,6 +679,8 @@ mono_code_manager_reserve_align (MonoCodeManager *cman, int size, int alignment)
        patch_dest_base[patch_current_depth] = code_ptr;
        patch_alloc_size[patch_current_depth] = size;
        g_assert (patch_current_depth < kMaxPatchDepth);
+#endif
+
        return temp_ptr;
 #endif
 }
@@ -591,24 +723,30 @@ mono_code_manager_commit (MonoCodeManager *cman, void *data, int size, int newsi
 #else
        unsigned char *code;
        int status;
-       g_assert (newsize <= size);
-       code = mono_g_hash_table_lookup (cman->hash, data);
+       g_assert (NACL_BUNDLE_ALIGN_UP(newsize) <= size);
+       code = g_hash_table_lookup (cman->hash, data);
        g_assert (code != NULL);
-       /* Pad space after code with HLTs */
-       /* TODO: this is x86/amd64 specific */
-       while (newsize & kNaClBundleMask) {
-               *((char *)data + newsize) = 0xf4;
-               newsize++;
-       }
+       mono_nacl_fill_code_buffer ((uint8_t*)data + newsize, size - newsize);
+       newsize = NACL_BUNDLE_ALIGN_UP(newsize);
+       g_assert ((GPOINTER_TO_UINT (data) & kNaClBundleMask) == 0);
+       g_assert ((newsize & kNaClBundleMask) == 0);
        status = nacl_dyncode_create (code, data, newsize);
        if (status != 0) {
+               unsigned char *codep;
+               fprintf(stderr, "Error creating Native Client dynamic code section attempted to be\n"
+                               "emitted at %p (hex dissasembly of code follows):\n", code);
+               for (codep = data; codep < data + newsize; codep++)
+                       fprintf(stderr, "%02x ", *codep);
+               fprintf(stderr, "\n");
                g_assert_not_reached ();
        }
-       mono_g_hash_table_remove (cman->hash, data);
+       g_hash_table_remove (cman->hash, data);
+# ifndef USE_JUMP_TABLES
        g_assert (data == patch_source_base[patch_current_depth]);
        g_assert (code == patch_dest_base[patch_current_depth]);
        patch_current_depth--;
        g_assert (patch_current_depth >= -1);
+# endif
        free (data);
 #endif
 }
@@ -617,7 +755,7 @@ mono_code_manager_commit (MonoCodeManager *cman, void *data, int size, int newsi
 void *
 nacl_code_manager_get_code_dest (MonoCodeManager *cman, void *data)
 {
-       return mono_g_hash_table_lookup (cman->hash, data);
+       return g_hash_table_lookup (cman->hash, data);
 }
 #endif
 
@@ -651,3 +789,26 @@ mono_code_manager_size (MonoCodeManager *cman, int *used_size)
        return size;
 }
 
+#ifdef __native_client_codegen__
+# if defined(TARGET_ARM)
+/* Fill empty space with UDF instruction used as halt on ARM. */
+void
+mono_nacl_fill_code_buffer (guint8 *data, int size)
+{
+        guint32* data32 = (guint32*)data;
+        int i;
+        g_assert(size % 4 == 0);
+        for (i = 0; i < size / 4; i++)
+                data32[i] = 0xE7FEDEFF;
+}
+# elif (defined(TARGET_X86) || defined(TARGET_AMD64))
+/* Fill empty space with HLT instruction */
+void
+mono_nacl_fill_code_buffer(guint8 *data, int size)
+{
+        memset (data, 0xf4, size);
+}
+# else
+#  error "Not ported"
+# endif
+#endif