Mate/MemoryManager.hs

   1 {-# LANGUAGE ExistentialQuantification #-}
   2 module Mate.MemoryManager (evacuateList, AllocationManager,
   3                            TwoSpace, initTwoSpace) where
   4
   5 import qualified Foreign.Marshal.Alloc as Alloc
   6 import Foreign.Ptr
   7 import Foreign.Storable
   8 import Foreign.Marshal.Utils
   9
  10 import Text.Printf
  11 import Control.Monad.State
  12 import Control.Applicative
  13
  14 import Mate.GC
  15
  16 class AllocationManager a where
  17
  18   -- | allocates n bytes in current space to space (may be to space or gen0 space)
  19   mallocBytes :: Int -> StateT a IO (Ptr b)
  20
  21   -- | performs full gc and which is reflected in mem managers state
  22   performCollection :: (RefObj b) => [b] ->  StateT a IO ()
  23
  24 data TwoSpace = TwoSpace { fromBase :: IntPtr,
  25                            toBase   :: IntPtr,
  26                            fromHeap :: IntPtr,
  27                            toHeap   :: IntPtr,
  28                            fromExtreme :: IntPtr,
  29                            toExtreme   :: IntPtr }
  30
  31 instance AllocationManager TwoSpace where
  32   mallocBytes = mallocBytes'
  33   performCollection = performCollection'
  34
  35
  36 performCollection' :: (RefObj a) => [a] -> StateT TwoSpace IO ()
  37 performCollection' roots = do oldState <- get
  38                               modify switchSpaces
  39                               newState <- get
  40                               lift (performCollectionIO newState roots)
  41                               -- [todo hs]: patch gc roots
  42
  43 -- [todo hs] this is slow. merge phases to eliminate list with refs
  44 performCollectionIO :: (AllocationManager b, RefObj a) => b -> [a] -> IO ()
  45 performCollectionIO manager refs = do lifeRefs <- liftM concat $ mapM (markTree'' marked mark []) refs
  46                                       evacuateList lifeRefs manager
  47                                       patchAllRefs lifeRefs
  48
  49 switchSpaces :: TwoSpace -> TwoSpace
  50 switchSpaces old = old { fromHeap = toHeap old,
  51                          toHeap = fromBase old,
  52                          fromBase = toBase old,
  53                          toBase = fromBase old,
  54                          fromExtreme = toExtreme old,
  55                          toExtreme = fromExtreme old }
  56
  57
  58 mallocBytes' :: Int -> StateT TwoSpace IO (Ptr b)
  59 mallocBytes' bytes = do state <- get
  60                         let end = toHeap state + ptrToIntPtr (nullPtr `plusPtr` bytes) -- not really? FUUU
  61                         -- actually i would like to use an existential within TwoSpace but this requires
  62                         -- pattern matchingt at call site http://stackoverflow.com/questions/10192663/why-cant-existential-types-use-record-syntax which is i think even slower.
  63                         if end <= toExtreme state then alloc state end else fail
  64   where alloc :: TwoSpace -> IntPtr -> StateT TwoSpace IO (Ptr b)
  65         alloc state end = do let ptr = toHeap state
  66                              put $ state { toHeap = end }
  67                              liftIO (putStrLn $ "Allocated obj: " ++ (show ptr))
  68                              liftIO (return $ intPtrToPtr ptr)
  69         fail = error "no space left in two space (mallocBytes')"
  70
  71
  72 evacuate' :: (RefObj a, AllocationManager b) => [a] -> StateT b IO ()
  73 evacuate' =  mapM_ evacuate''
  74
  75 evacuate'' :: (RefObj a, AllocationManager b) => a -> StateT b IO ()
  76 evacuate'' obj = do (size,payload) <- liftIO ((,) <$> size obj <*> payload obj)
  77                     -- malloc in TwoSpace
  78                     newPtr <- mallocBytes size
  79                     liftIO (putStrLn ("evacuating: " ++ show obj ++ " and set: " ++ show newPtr))
  80                     -- copy data over and leave notice
  81                     liftIO (copyBytes newPtr (intPtrToPtr payload) size >>
  82                             setNewRef obj (cast newPtr))
  83
  84 evacuateList :: (RefObj a, AllocationManager b) => [a] -> b -> IO ()
  85 evacuateList objs manager = evalStateT (evacuate' objs) manager
  86
  87
  88 initTwoSpace :: Int -> IO TwoSpace
  89 initTwoSpace size =  do printf "initializing TwoSpace memory manager with %d bytes.\n" size
  90                         fromSpace <- Alloc.mallocBytes size
  91                         toSpace   <- Alloc.mallocBytes size
  92                         if fromSpace /= nullPtr && toSpace /= nullPtr
  93                            then return $ buildToSpace fromSpace toSpace
  94                            else error "Could not initialize TwoSpace memory manager (malloc returned null ptr)\n"
  95    where buildToSpace from to = let fromBase' = ptrToIntPtr from
  96                                     toBase' = ptrToIntPtr to
  97                                     fromExtreme' = ptrToIntPtr $ from `plusPtr` size
  98                                     toExtreme' = ptrToIntPtr $ to `plusPtr` size
  99                                 in TwoSpace { fromBase = fromBase', toBase = toBase',
 100                                               fromHeap = fromBase', toHeap = toBase',
 101                                               fromExtreme = fromExtreme', toExtreme = toExtreme' }
 102