如何在LLVM中使用statepoint-example策略实现垃圾收集器？

Question

我是 LLVM 新手，我正在尝试实现一个使用 statepoint API 的垃圾收集器。我已经阅读了所有文档，并且我想我对我前面的道路有所了解。然而，我对这是正确的道路没有信心。

我还没能在网上找到使用状态点示例策略的运行时实现。 LLVM 文档在

/llvm/runtime/

下的存储库中提到了示例，但它们似乎已经消失了。

以下是我对需要做什么的理解：

我想使用 statepoint API 而不是

gc_root

，因为文档建议在新项目中使用它。我明白我需要执行以下操作：

1. 使用

   UseStatepoints = true

   声明自定义GC策略；和

   UseRS4GC = true

   或使用

   statepoint-example

   内置策略。我计划使用

   statepoint-example

   除非我遇到阻止我使用它的技术问题。

2. 注释我的所有函数以使用 setGC 来使用此策略：

   #include <llvm/IR/IRBuilder.h>
   // ...
   Function *fn = Function::Create(prototype, Function::ExternalLinkage, function_name, 
   module.get());
   fn.setGC("statepoint-example");
   

3. 使用RewriteStatepointsForGC转换过程将自动引入注释，例如

   @llvm.experimental.gc.statepoint

   和

   @llvm.experimental.gc.relocate

   。

4. 使用

   PlaceSafepoints

   转换过程在安全点自动添加对

   safepoint_poll

   的调用。

5. 我的 GC 应该有一个初始化阶段，该阶段在应用程序启动之前调用，并使用

   GCFunctionMetadata::roots_begin()

   中的

   end()

   和

   GCMetadataPrinter

   来访问堆栈映射。堆栈映射应采用以下格式：

   Header {
       uint8  : Stack Map Version (current version is 3)
       uint8  : Reserved (expected to be 0)
       uint16 : Reserved (expected to be 0)
   }
   uint32 : NumFunctions
   uint32 : NumConstants
   uint32 : NumRecords
   StkSizeRecord[NumFunctions] {
       uint64 : Function Address
       uint64 : Stack Size (or UINT64_MAX if not statically known)
       uint64 : Record Count
   }
   Constants[NumConstants] {
       uint64 : LargeConstant
   }
   StkMapRecord[NumRecords] {
       uint64 : PatchPoint ID
       uint32 : Instruction Offset
       uint16 : Reserved (record flags)
       uint16 : NumLocations
       Location[NumLocations] {
           uint8  : Register | Direct | Indirect | Constant | ConstantIndex
           uint8  : Reserved (expected to be 0)
           uint16 : Location Size
           uint16 : Dwarf RegNum
           uint16 : Reserved (expected to be 0)
           int32  : Offset or SmallConstant
       }
       uint32 : Padding (only if required to align to 8 byte)
       uint16 : Padding
       uint16 : NumLiveOuts
       LiveOuts[NumLiveOuts]
           uint16 : Dwarf RegNum
           uint8  : Reserved
           uint8  : Size in Bytes
       }
       uint32 : Padding (only if required to align to 8 byte)
   

   然后，我可以将堆栈映射（可选）映射到易于 GC 使用的数据结构。

6. 运行时应实现在安全点调用的函数

   safepoint_poll

   （步骤 4），并使用步骤 5 中收集的数据来检查是否需要垃圾收集过程。

有经验的人可以确认我是否走在正确的道路上吗？如果您知道我在哪里可以找到示例实现，那就太棒了。

谢谢！

Answer 1

要使用Statepoint API，您必须创建一个“自定义垃圾收集（GC）策略；启用状态点和其他选项

class MyGC : public llvm::GCStrategy {
public:
    MyGC() {
        UseStatepoints = true;
        UseRS4GC = true;
    }
};

使用这些转换过程添加状态点和安全点。在 LLVM，您可以通过

PassManager

:

应用这些转换

llvm::legacy::PassManager PM;
PM.add(llvm::createRewriteStatepointsForGC());
PM.add(llvm::createPlaceSafepoints());
PM.run(*module);

LLVM 的源代码通常是您可以找到 GC 策略和状态点的最佳示例的地方。

使用来源：

• LLVM GC 文档：https://llvm.org/docs/Statepoints.html

• LLVM 垃圾收集 (GC) 文档：https://llvm.org/docs/GarbageCollection.html

• 我的经验：http://localhost:3000/you_cannot_react ;)

我希望这个解决方案对您有所帮助，如果遇到其他问题，您可以告诉我