src/mm/memory.c

   1 /* src/mm/memory.c -
   2
   3    Copyright (C) 1996-2005, 2006 R. Grafl, A. Krall, C. Kruegel,
   4    C. Oates, R. Obermaisser, M. Platter, M. Probst, S. Ring,
   5    E. Steiner, C. Thalinger, D. Thuernbeck, P. Tomsich, C. Ullrich,
   6    J. Wenninger, Institut f. Computersprachen - TU Wien
   7
   8    This file is part of CACAO.
   9
  10    This program is free software; you can redistribute it and/or
  11    modify it under the terms of the GNU General Public License as
  12    published by the Free Software Foundation; either version 2, or (at
  13    your option) any later version.
  14
  15    This program is distributed in the hope that it will be useful, but
  16    WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  17    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  18    General Public License for more details.
  19
  20    You should have received a copy of the GNU General Public License
  21    along with this program; if not, write to the Free Software
  22    Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA
  23    02110-1301, USA.
  24
  25    Contact: cacao@cacaojvm.org
  26
  27    Authors: Reinhard Grafl
  28
  29    Changes: Christian Thalinger
  30
  31    $Id: memory.c 4357 2006-01-22 23:33:38Z twisti $
  32
  33 */
  34
  35
  36 #include <assert.h>
  37 #include <errno.h>
  38 #include <stdio.h>
  39 #include <stdlib.h>
  40 #include <string.h>
  41 #include <unistd.h>
  42 #include <sys/mman.h>
  43
  44 #if defined(__DARWIN__)
  45 /* If we compile with -ansi on darwin, <sys/types.h> is not included. So      */
  46 /* let's do it here.                                                          */
  47 # include <sys/types.h>
  48 #endif
  49
  50 #include "config.h"
  51 #include "vm/types.h"
  52
  53 #include "arch.h"
  54
  55 #include "mm/memory.h"
  56 #include "native/native.h"
  57
  58 #if defined(USE_THREADS)
  59 # if defined(NATIVE_THREADS)
  60 #  include "threads/native/threads.h"
  61 # else
  62 #  include "threads/green/threads.h"
  63 # endif
  64 #endif
  65
  66 #include "toolbox/logging.h"
  67 #include "vm/exceptions.h"
  68 #include "vm/global.h"
  69 #include "vm/options.h"
  70 #include "vm/statistics.h"
  71 #include "vm/stringlocal.h"
  72
  73
  74 /*******************************************************************************
  75
  76   This structure is used for dump memory allocation if cacao
  77   runswithout threads.
  78
  79 *******************************************************************************/
  80
  81 #if !defined(USE_THREADS) || (defined(USE_THREADS) && !defined(NATIVE_THREADS))
  82 static dumpinfo _no_threads_dumpinfo;
  83 #endif
  84
  85 #if defined(USE_THREADS) && defined(NATIVE_THREADS)
  86 #define DUMPINFO    &((threadobject *) THREADOBJECT)->dumpinfo
  87 #else
  88 #define DUMPINFO    &_no_threads_dumpinfo
  89 #endif
  90
  91
  92 /* global code memory variables ***********************************************/
  93
  94 #define DEFAULT_CODEMEM_SIZE    128 * 1024  /* defaulting to 128kB            */
  95
  96 #if defined(USE_THREADS)
  97 static java_objectheader *codememlock = NULL;
  98 #endif
  99 static int                codememsize = 0;
 100 static void              *codememptr  = NULL;
 101
 102
 103 /* memory_init *****************************************************************
 104
 105    Initialize the memory subsystem.
 106
 107 *******************************************************************************/
 108
 109 bool memory_init(void)
 110 {
 111 #if defined(USE_THREADS)
 112         codememlock = NEW(java_objectheader);
 113
 114 # if defined(NATIVE_THREADS)
 115         initObjectLock(codememlock);
 116 # endif
 117 #endif
 118
 119         /* everything's ok */
 120
 121         return true;
 122 }
 123
 124
 125 /* memory_checked_alloc ********************************************************
 126
 127    Allocated zeroed-out memory and does an OOM check.
 128
 129 *******************************************************************************/
 130
 131 static void *memory_checked_alloc(s4 size)
 132 {
 133         /* always allocate memory zeroed out */
 134
 135         void *p = calloc(size, 1);
 136
 137         if (!p)
 138                 exceptions_throw_outofmemory_exit();
 139
 140         return p;
 141 }
 142
 143
 144 /* memory_cnew *****************************************************************
 145
 146    Allocates memory from the heap, aligns it to architecutres PAGESIZE
 147    and make the memory read-, write-, and executeable.
 148
 149 *******************************************************************************/
 150
 151 void *memory_cnew(s4 size)
 152 {
 153         void *p;
 154         int   pagesize;
 155
 156 #if defined(USE_THREADS)
 157         builtin_monitorenter(codememlock);
 158 #endif
 159
 160         size = ALIGN(size, ALIGNSIZE);
 161
 162         /* check if enough memory is available */
 163
 164         if (size > codememsize) {
 165                 /* set default code size */
 166
 167                 codememsize = DEFAULT_CODEMEM_SIZE;
 168
 169                 /* do we need more? */
 170
 171                 if (size > codememsize)
 172                         codememsize = size;
 173
 174                 /* get the pagesize of this architecture */
 175
 176                 pagesize = getpagesize();
 177
 178                 /* allocate normal heap memory */
 179
 180                 if ((p = memory_checked_alloc(codememsize + pagesize - 1)) == NULL)
 181                         return NULL;
 182
 183 #if defined(ENABLE_STATISTICS)
 184                 if (opt_stat) {
 185                         codememusage += codememsize + pagesize - 1;
 186
 187                         if (codememusage > maxcodememusage)
 188                                 maxcodememusage = codememusage;
 189                 }
 190 #endif
 191
 192                 /* align the memory allocated to a multiple of PAGESIZE,
 193                    mprotect requires this */
 194
 195                 p = (void *) (((ptrint) p + pagesize - 1) & ~(pagesize - 1));
 196
 197                 /* make the memory read-, write-, and executeable */
 198
 199                 if (mprotect(p, codememsize, PROT_READ | PROT_WRITE | PROT_EXEC) == -1)
 200                         throw_cacao_exception_exit(string_java_lang_InternalError,
 201                                                                            strerror(errno));
 202
 203                 /* set global code memory pointer */
 204
 205                 codememptr = p;
 206         }
 207
 208         /* get a memory chunk of the allocated memory */
 209
 210         p = codememptr;
 211         codememptr = (void *) ((ptrint) codememptr + size);
 212         codememsize -= size;
 213
 214 #if defined(USE_THREADS)
 215         builtin_monitorexit(codememlock);
 216 #endif
 217
 218         return p;
 219 }
 220
 221
 222 void *mem_alloc(s4 size)
 223 {
 224         if (size == 0)
 225                 return NULL;
 226
 227 #if defined(ENABLE_STATISTICS)
 228         if (opt_stat) {
 229                 memoryusage += size;
 230
 231                 if (memoryusage > maxmemusage)
 232                         maxmemusage = memoryusage;
 233         }
 234 #endif
 235
 236         return memory_checked_alloc(size);
 237 }
 238
 239
 240 void *mem_realloc(void *src, s4 len1, s4 len2)
 241 {
 242         void *dst;
 243
 244         if (!src) {
 245                 if (len1 != 0) {
 246                         log_text("reallocating memoryblock with address NULL, length != 0");
 247                         assert(0);
 248                 }
 249         }
 250
 251 #if defined(ENABLE_STATISTICS)
 252         if (opt_stat)
 253                 memoryusage = (memoryusage - len1) + len2;
 254 #endif
 255
 256         dst = realloc(src, len2);
 257
 258         if (!dst)
 259                 exceptions_throw_outofmemory_exit();
 260
 261         return dst;
 262 }
 263
 264
 265 void mem_free(void *m, s4 size)
 266 {
 267         if (!m) {
 268                 if (size == 0)
 269                         return;
 270
 271                 log_text("returned memoryblock with address NULL, length != 0");
 272                 assert(0);
 273         }
 274
 275 #if defined(ENABLE_STATISTICS)
 276         if (opt_stat)
 277                 memoryusage -= size;
 278 #endif
 279
 280         free(m);
 281 }
 282
 283
 284 /* dump_alloc ******************************************************************
 285
 286    XXX
 287
 288 *******************************************************************************/
 289
 290 void *dump_alloc(s4 size)
 291 {
 292 #if defined(DISABLE_DUMP)
 293         /* use malloc memory for dump memory (for debugging only!) */
 294
 295         return mem_alloc(size);
 296 #else
 297         void     *m;
 298         dumpinfo *di;
 299
 300         /* If no threads are used, the dumpinfo structure is a static structure   */
 301         /* defined at the top of this file.                                       */
 302
 303         di = DUMPINFO;
 304
 305         if (size == 0)
 306                 return NULL;
 307
 308         size = ALIGN(size, ALIGNSIZE);
 309
 310         if (di->useddumpsize + size > di->allocateddumpsize) {
 311                 dumpblock *newdumpblock;
 312                 s4         newdumpblocksize;
 313
 314                 /* allocate a new dumplist structure */
 315
 316                 newdumpblock = memory_checked_alloc(sizeof(dumpblock));
 317
 318                 /* If requested size is greater than the default, make the new dump   */
 319                 /* block as big as the size requested. Else use the default size.     */
 320
 321                 if (size > DUMPBLOCKSIZE) {
 322                         newdumpblocksize = size;
 323
 324                 } else {
 325                         newdumpblocksize = DUMPBLOCKSIZE;
 326                 }
 327
 328                 /* allocate dumpblock memory */
 329
 330                 newdumpblock->dumpmem = memory_checked_alloc(newdumpblocksize);
 331
 332                 newdumpblock->prev = di->currentdumpblock;
 333                 newdumpblock->size = newdumpblocksize;
 334                 di->currentdumpblock = newdumpblock;
 335
 336                 /* Used dump size is previously allocated dump size, because the      */
 337                 /* remaining free memory of the previous dump block cannot be used.   */
 338
 339                 di->useddumpsize = di->allocateddumpsize;
 340
 341                 /* increase the allocated dump size by the size of the new dump block */
 342
 343                 di->allocateddumpsize += newdumpblocksize;
 344
 345 #if defined(ENABLE_STATISTICS)
 346                 /* the amount of globally allocated dump memory (thread save) */
 347
 348                 if (opt_stat)
 349                         globalallocateddumpsize += newdumpblocksize;
 350 #endif
 351         }
 352
 353         /* current dump block base address + the size of the current dump block - */
 354         /* the size of the unused memory = new start address                      */
 355
 356         m = di->currentdumpblock->dumpmem + di->currentdumpblock->size -
 357                 (di->allocateddumpsize - di->useddumpsize);
 358
 359         /* increase used dump size by the allocated memory size */
 360
 361         di->useddumpsize += size;
 362
 363 #if defined(ENABLE_STATISTICS)
 364         if (opt_stat)
 365                 if (di->useddumpsize > maxdumpsize)
 366                         maxdumpsize = di->useddumpsize;
 367 #endif
 368
 369         return m;
 370 #endif /* defined(DISABLE_DUMP) */
 371 }
 372
 373
 374 /* dump_realloc ****************************************************************
 375
 376    XXX
 377
 378 *******************************************************************************/
 379
 380 void *dump_realloc(void *src, s4 len1, s4 len2)
 381 {
 382 #if defined(DISABLE_DUMP)
 383         /* use malloc memory for dump memory (for debugging only!) */
 384
 385         return mem_realloc(src, len1, len2);
 386 #else
 387         void *dst = dump_alloc(len2);
 388
 389         memcpy(dst, src, len1);
 390
 391         return dst;
 392 #endif
 393 }
 394
 395
 396 /* dump_release ****************************************************************
 397
 398    XXX
 399
 400 *******************************************************************************/
 401
 402 void dump_release(s4 size)
 403 {
 404 #if defined(DISABLE_DUMP)
 405         /* use malloc memory for dump memory (for debugging only!) */
 406
 407         /* do nothing */
 408 #else
 409         dumpinfo *di;
 410
 411         /* If no threads are used, the dumpinfo structure is a static structure   */
 412         /* defined at the top of this file.                                       */
 413
 414         di = DUMPINFO;
 415
 416         if (size < 0 || size > di->useddumpsize)
 417                 throw_cacao_exception_exit(string_java_lang_InternalError,
 418                                                                    "Illegal dump release size %d", size);
 419
 420         /* reset the used dump size to the size specified */
 421
 422         di->useddumpsize = size;
 423
 424         while (di->currentdumpblock && di->allocateddumpsize - di->currentdumpblock->size >= di->useddumpsize) {
 425                 dumpblock *tmp = di->currentdumpblock;
 426
 427 #if 0
 428                 /* XXX TWISTI: can someone explain this to me? */
 429 #ifdef TRACECALLARGS
 430                 /* Keep the first dumpblock if we don't free memory. Otherwise
 431                  * a new dumpblock is allocated each time and we run out of
 432                  * memory.
 433                  */
 434                 if (!oldtop->prev) break;
 435 #endif
 436 #endif
 437
 438                 di->allocateddumpsize -= tmp->size;
 439                 di->currentdumpblock = tmp->prev;
 440
 441 #if defined(ENABLE_STATISTICS)
 442                 /* the amount of globally allocated dump memory (thread save) */
 443
 444                 if (opt_stat)
 445                         globalallocateddumpsize -= tmp->size;
 446 #endif
 447
 448                 /* release the dump memory and the dumpinfo structure */
 449
 450                 free(tmp->dumpmem);
 451                 free(tmp);
 452         }
 453 #endif /* defined(DISABLE_DUMP) */
 454 }
 455
 456
 457 /* dump_size *******************************************************************
 458
 459    XXX
 460
 461 *******************************************************************************/
 462
 463 s4 dump_size(void)
 464 {
 465 #if defined(DISABLE_DUMP)
 466         /* use malloc memory for dump memory (for debugging only!) */
 467
 468         return 0;
 469 #else
 470         dumpinfo *di;
 471
 472         /* If no threads are used, the dumpinfo structure is a static structure   */
 473         /* defined at the top of this file.                                       */
 474
 475         di = DUMPINFO;
 476
 477         if (!di)
 478                 return 0;
 479
 480         return di->useddumpsize;
 481 #endif /* defined(DISABLE_DUMP) */
 482 }
 483
 484
 485 /*
 486  * These are local overrides for various environment variables in Emacs.
 487  * Please do not remove this and leave it at the end of the file, where
 488  * Emacs will automagically detect them.
 489  * ---------------------------------------------------------------------
 490  * Local variables:
 491  * mode: c
 492  * indent-tabs-mode: t
 493  * c-basic-offset: 4
 494  * tab-width: 4
 495  * End:
 496  */