src/mc/mc_page_store.cpp

   1 /* Copyright (c) 2014. The SimGrid Team.
   2  * All rights reserved.                                                     */
   3
   4 /* This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
   5  * under the terms of the license (GNU LGPL) which comes with this package. */
   6
   7 #include <unistd.h>
   8 #include <string.h> // memcpy, memcp
   9
  10 #include <boost/foreach.hpp>
  11
  12 #include <xbt.h>
  13
  14 #include "mc_page_store.h"
  15
  16 #include "mc_mmu.h"
  17
  18 XBT_LOG_NEW_DEFAULT_SUBCATEGORY(mc_page_snapshot, mc,
  19                                 "Logging specific to mc_page_snapshot");
  20
  21 extern "C" {
  22
  23 static void mc_read_pagemap(uint64_t* pagemap, size_t page_start, size_t page_count);
  24
  25 }
  26
  27 // ***** Utility:
  28
  29 /** @brief Compte a hash for the given memory page
  30  *
  31  *  The page is used before inserting the page in the page store
  32  *  in order to find duplicate of this pae in the page store.
  33  *
  34  *  @param data Memory page
  35  *  @return hash off the page
  36  */
  37 static inline uint64_t mc_hash_page(const void* data)
  38 {
  39   const uint64_t* values = (const uint64_t*) data;
  40   size_t n = xbt_pagesize / sizeof(uint64_t);
  41
  42   // This djb2:
  43   uint64_t hash = 5381;
  44   for (size_t i=0; i!=n; ++i) {
  45     hash = ((hash << 5) + hash) + values[i];
  46   }
  47   return hash;
  48 }
  49
  50 // ***** snapshot_page_manager
  51
  52 s_mc_pages_store::s_mc_pages_store(size_t size) :
  53   memory_(NULL), capacity_(0), top_index_(0)
  54 {
  55   // Using mmap in order to be able to expand the region
  56   // by relocating it somewhere else in the virtual memory
  57   // space:
  58   void * memory = ::mmap(NULL, size << xbt_pagebits, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_SHARED|MAP_ANONYMOUS|MAP_POPULATE, -1, 0);
  59   if (memory==MAP_FAILED) {
  60     xbt_die("Could not mmap initial snapshot pages.");
  61   }
  62
  63   this->top_index_ = 0;
  64   this->capacity_ = size;
  65   this->memory_ = memory;
  66   this->page_counts_.resize(size);
  67 }
  68
  69 s_mc_pages_store::~s_mc_pages_store()
  70 {
  71   ::munmap(this->memory_, this->capacity_ << xbt_pagebits);
  72 }
  73
  74 void s_mc_pages_store::resize(size_t size)
  75 {
  76   size_t new_bytesize = size << xbt_pagebits;
  77
  78   // Expand the memory region by moving it into another
  79   // virtual memory address if necessary:
  80   void* new_memory = mremap(this->memory_, this->capacity_ << xbt_pagesize, new_bytesize, MREMAP_MAYMOVE);
  81   if (new_memory == MAP_FAILED) {
  82     xbt_die("Could not mremap snapshot pages.");
  83   }
  84
  85   this->capacity_ = size;
  86   this->memory_ = new_memory;
  87   this->page_counts_.resize(size);
  88 }
  89
  90 /** Allocate a free page
  91  *
  92  *  @return index of the free page
  93  */
  94 size_t s_mc_pages_store::alloc_page()
  95 {
  96   if (this->free_pages_.empty()) {
  97
  98     // Expand the region:
  99     if (top_index_ == this->capacity_) {
 100       // All the pages are allocated, we need add more pages:
 101       this->resize(2 * this->capacity_);
 102     }
 103
 104     // Use a page from the top:
 105     return this->top_index_++;
 106
 107   } else {
 108
 109     // Use a page from free_pages_ (inside of the region):
 110     size_t res = this->free_pages_[this->free_pages_.size() - 1];
 111     this->free_pages_.pop_back();
 112     return res;
 113
 114   }
 115 }
 116
 117 void s_mc_pages_store::remove_page(size_t pageno)
 118 {
 119   this->free_pages_.push_back(pageno);
 120   void* page = mc_page_from_number(this->memory_, pageno);
 121   uint64_t hash = mc_hash_page(page);
 122   this->hash_index_[hash].erase(pageno);
 123 }
 124
 125 /** Store a page in memory */
 126 size_t s_mc_pages_store::store_page(void* page)
 127 {
 128   xbt_assert(mc_page_offset(page)==0, "Not at the beginning of a page");
 129   xbt_assert(top_index_ <= this->capacity_, "top_index is not consistent");
 130
 131   // Search the page in the snapshot pages:
 132   uint64_t hash = mc_hash_page(page);
 133   page_set_type& page_set = this->hash_index_[hash];
 134   BOOST_FOREACH (size_t pageno, page_set) {
 135     const void* snapshot_page = this->get_page(pageno);
 136     if (memcmp(page, snapshot_page, xbt_pagesize) == 0) {
 137       // Page found, reuse it:
 138       page_counts_[pageno]++;
 139       return pageno;
 140     }
 141   }
 142
 143   // Allocate a new page for this page:
 144   size_t pageno = alloc_page();
 145   void* snapshot_page = (void*) this->get_page(pageno);
 146   memcpy(snapshot_page, page, xbt_pagesize);
 147   page_set.insert(pageno);
 148   page_counts_[pageno]++;
 149   return pageno;
 150 }
 151
 152 // ***** Main C API
 153
 154 extern "C" {
 155
 156 mc_pages_store_t mc_pages_store_new()
 157 {
 158   return new s_mc_pages_store_t(500);
 159 }
 160
 161 }