程序代写代做代考 ������������������

������������������

����������������������������������������������������������

� ����������������������������������������������������
�����

� Invariant:������������������������������������
������������������������������������������
�������������������������������������

� �������������������

� ����������������������������������������������������������
������

������������������

Reference counting:������������������������
����������������������

������������������

Reference counting:������������������������
����������������������

� ���������������������������������������������

� ���������������������������������������������������
�����

� ���������������������������������������������������
�����

� ��������������������������������������������������
����������������������������������������������

������������������

1
1

1

1

2

1
1

�����������������������

��������������������������
����������������

������������������

1
1

0

1

3

1
1

�������������������������������
����������

������������������

1
1

1

2

1
1

���������������������������������
���������

������������������

1
1

0

2

1
1

�����������������������������

������������������

1
1

2

0
1

���������������������������������

������������������

1
1

2

1

��������������������������������

�����������������������������

1
1

1

2

1
1

��������������������������
��������

��

�����������������������������

1
1

2

2

1
1

�������������������������������
�����

��

�����������������������������

1
1

1

2

1
1

����������������������
���������������������������������

����������������������������������
��������

��

���������������������������

� ������

� ��������������������������������������

� ������������������������������������������������

� ��������������������������������

��

������������������

�����������������������������������������������

� �������������������������������������������������

� ������������������������������������������������
����������

��

�����������������������������������������

� ������������������white

� ����������������������������������gray

� ���������������������������������������

��������������������r

���������������������������r������������������������

������r�black

� ����������������������������

��

�������������������������������

����������������������������

��

�������������������������������

��������������������������������
�������

��

�������������������������������

��������������������������

������������������������������
������

��

�������������������������������

�����������������������������
������������������������

��

�������������������������������

������������������������

��

�������������������������������

�������������������������������

��

�������������������������������

���������������������������
�����

��

�������������������������������

�������������������������������

��

�������������������������������

�����������������������������
������������������������

��

�������������������������������

������������������������

��

�������������������������������

�������������������������������

��

�������������������������������

����������������������������
����������

��

�������������������������������

��������������������������������
�������������

�������do not��������������
����������

��

���������������������������������������������������������

;; init-allocator : -> void?
(define (init-allocator)
(for ([i (in-range 0 (heap-size))])
(heap-set! i ‘free)))

;; gc:flat? : location? -> boolean?
(define (gc:flat? loc)
(equal? (heap-ref loc) ‘flat))

;; gc:deref : location? -> void?
(define (gc:deref loc)
(cond
[(equal? (heap-ref loc) ‘flat)
(heap-ref (+ loc 1))]
[else
(error ‘gc:deref
“attempted to deref a non flat value, loc ~s”
loc)]))

��

���������������������������������������������������������

;; gc:cons? : location? -> boolean?
(define (gc:cons? loc)
(equal? (heap-ref loc) ‘pair))

;; gc:first : location? -> location?
(define (gc:first pr-ptr)
(if (equal? (heap-ref pr-ptr) ‘pair)
(heap-ref (+ pr-ptr 1))
(error ‘first “non pair”)))

;; gc:rest : location? -> location?
(define (gc:rest pr-ptr)
(if (equal? (heap-ref pr-ptr) ‘pair)
(heap-ref (+ pr-ptr 2))
(error ‘rest “non pair”)))

��

���������������������������������������������������������

;; gc:set-first! : location? location? -> void?
(define (gc:set-first! pr-ptr new)
(if (equal? (heap-ref pr-ptr) ‘pair)
(heap-set! (+ pr-ptr 1) new)
(error ‘set-first! “non pair”)))

;; gc:set-rest! : location? location? -> void?
(define (gc:set-rest! pr-ptr new)
(if (equal? (heap-ref pr-ptr) ‘pair)
(heap-set! (+ pr-ptr 2) new)
(error ‘set-first! “non pair”)))

��

���������������������������������������������������������

;; gc:closure-code-ptr : location? -> heap-value?
(define (gc:closure-code-ptr loc)
(if (gc:closure? loc)
(heap-ref (+ loc 1))
(error ‘gc:closure-code “non closure @ ~a, got ~s”
loc (heap-ref loc))) )

;; gc:closure-env-ref : location? integer? -> location?
(define (gc:closure-env-ref loc i)
(if (gc:closure? loc)
(if (< i (heap-ref (+ loc 2))) (heap-ref (+ loc 3 i)) (error 'closure-env-ref "closure-env-ref out of bounds")) (error 'closure-env-ref "non closure"))) ;; gc:closure? : location? -> boolean?
(define (gc:closure? loc)
(equal? (heap-ref loc) ‘proc))

��

���������������������������������������������������������

;; gc:alloc-flat : heap-value? -> location?
(define (gc:alloc-flat fv)
(let ([ptr (alloc 2 #f #f)])
(heap-set! ptr ‘flat)
(heap-set! (+ ptr 1) fv)
ptr))

;; gc:cons : root? root? -> location?
(define (gc:cons hd tl)
(define ptr (alloc 3 hd tl))
(heap-set! ptr ‘pair)
(heap-set! (+ ptr 1) (read-root hd))
(heap-set! (+ ptr 2) (read-root tl))
ptr)

��

���������������������������������������������������������

;; gc:closure : heap-value? (vectorof locaction?) -> location?
(define (gc:closure code-ptr free-vars)
(define free-vars-count (length free-vars))
(define next (alloc (+ free-vars-count 3) free-vars ‘()))
(heap-set! next ‘proc)
(heap-set! (+ next 1) code-ptr)
(heap-set! (+ next 2) free-vars-count)
(for ([x (in-range 0 free-vars-count)]
[r (in-list free-vars)])
(heap-set! (+ next 3 x) (read-root r)))
next)

��

���������������������������������������������������������

a roots is either:
– root?
– location?
– (listof roots?)

;; alloc : number? roots? roots? -> location?
(define (alloc n some-roots some-more-roots)
(let ([next (find-free-space 0 n)])
(cond
[next
next]
[else
(collect-garbage some-roots some-more-roots)
(let ([next (find-free-space 0 n)])
(unless next
(error ‘alloc “out of space”))
next)])))

��

���������������������������������������������������������

;; find-free-space : location? number? -> (or/c location? #f)
;; start must be a valid pointer
;; (not to the middle of an object)
(define (find-free-space start size)
(cond
[(= start (heap-size)) #f]
[else
(case (heap-ref start)
[(free)
(if (n-free-blocks? start size)
start
(find-free-space (+ start 1) size))]
[(flat) (find-free-space (+ start 2) size)]
[(pair) (find-free-space (+ start 3) size)]
[(proc)
(find-free-space (+ start 3 (heap-ref (+ start 2)))

size)]
[else
(error ‘find-free-space “ack ~s” start)])]))

��

���������������������������������������������������������

;; n-free-blocks? : location? integer? -> boolean?
(define (n-free-blocks? start size)
(cond
[(= size 0) #t]
[(= start (heap-size)) #f]
[else
(and (eq? ‘free (heap-ref start))
(n-free-blocks? (+ start 1) (- size 1)))]))

��

���������������������������������������������������������

;; collect-garbage : roots? roots? -> void?
(define (collect-garbage some-roots some-more-roots)
(validate-heap)
(mark-white! 0)
(traverse/roots (get-root-set))
(traverse/roots some-roots)
(traverse/roots some-more-roots)
(free-white! 0)
(validate-heap))

��

���������������������������������������������������������

;; validate-heap : -> void?
(define (validate-heap)
(define (valid-pointer? i)
(unless (memq (heap-ref i) ‘(flat pair proc))
(error ‘validate-heap “found bad pointer @ ~a” i)))
(let loop ([i 0])
(when (< i (heap-size)) (case (heap-ref i) [(flat) (loop (+ i 2))] [(pair) (valid-pointer? (heap-ref (+ i 1))) (valid-pointer? (heap-ref (+ i 2))) (loop (+ i 3))] [(proc) (for ([x (in-range 0 (heap-ref (+ i 2)))]) (valid-pointer? (heap-ref (+ i 3 x)))) (loop (+ i 3 (heap-ref (+ i 2))))] [(free) (loop (+ i 1))] [else (error 'validate-heap "corruption! @ ~a" i)])))) �� ��������������������������������������������������������� ;; mark-white! : location? -> void?
(define (mark-white! i)
(when (< i (heap-size)) (case (heap-ref i) [(pair) (heap-set! i 'white-pair) (mark-white! (+ i 3))] [(flat) (heap-set! i 'white-flat) (mark-white! (+ i 2))] [(proc) (heap-set! i 'white-proc) (mark-white! (+ i 3 (heap-ref (+ i 2))))] [(free) (mark-white! (+ i 1))] [else (error 'mark-white! "unknown tag @ ~a" i)]))) �� ��������������������������������������������������������� ;; free-white! : location? -> void?
(define (free-white! i)
(when (< i (heap-size)) (case (heap-ref i) [(pair) (free-white! (+ i 3))] [(flat) (free-white! (+ i 2))] [(proc) (free-white! (+ i 3 (heap-ref (+ i 2))))] [(white-pair) (heap-set! i 'free) (heap-set! (+ i 1) 'free) (heap-set! (+ i 2) 'free) (free-white! (+ i 3))] [(white-flat) (heap-set! i 'free) (heap-set! (+ i 1) 'free) (free-white! (+ i 2))] [(white-proc) (define closure-size (heap-ref (+ i 2))) (for ([dx (in-range 0 (+ closure-size 3))]) (heap-set! (+ i dx) 'free)) (free-white! (+ i 3 closure-size))] [(free) (free-white! (+ i 1))] [else (error 'free-white! "unknown tag ~s" (heap-ref i))]))) �� ��������������������������������������������������������� ;; traverse/roots : roots? -> void?
(define (traverse/roots thing)
(cond
[(list? thing) (for-each traverse/roots thing)]
[(root? thing) (traverse/roots (read-root thing))]
[(number? thing) (traverse/loc thing)]))

��

���������������������������������������������������������

;; traverse/loc : location? -> void?
(define (traverse/loc loc)
(case (heap-ref loc)
[(white-pair)
(heap-set! loc ‘pair)
(traverse/loc (heap-ref (+ loc 1)))
(traverse/loc (heap-ref (+ loc 2)))]
[(white-flat)
(heap-set! loc ‘flat)]
[(white-proc)
(heap-set! loc ‘proc)
(for ([i (in-range (heap-ref (+ loc 2)))])
(traverse/loc (heap-ref (+ loc 3 i))))]
[(pair) (void)]
[(flat) (void)]
[(proc) (void)]
[else
(error ‘traverse/loc “crash ~s” loc)]))

��

���������������������

� ������������������������������������������������

� ��������������������������������

� ������������������������������������������������

������������������������������������������������

��

����������������������������

��two-space����������������������������������������
�����������������������������������

Allocator:

� �����������������������to-space�����from-space

� ������������������to-space

Collector:

� �������������������to-space�����from-space

� ������������� � ��������� from-space ��
to-space

� ��������������������������������������������������
to-space�����������������

��

��������������������

�����������������
����������������

��

��������������������

��������������������������
���������������

��

��������������������

������������������������������
��������

��

��������������������

�����������������������

��

��������������������

�������������������������������
�����

��

��������������������

��������������������������������
���������

��

��������������������

����������������������������

��

��������������������

���������������������������
�����

��

��������������������

���������������������������������
������������������

��

��������������������

������������������������������
�����������������

��

��������������������

������������������
���������������

��

�������������������������������

� �����������������������

�����������������������������������

�������������������������

� ������������������������������������������������
������������������������������������������������
��������

���������������������������

��

�������������������������������

�������������������������������������������������������
������������������������������������

���������������������������������

Invariant:������������������������������������������
������������������������������������������������������
����������������������������������������������������

��

�������������������������������

� �����������������������������������������������������
�����

� �����������������������������������������������������
������

���������������������������������������������������
�������������������������������������������������
������������������������������������������������
���������������������������������������������������
�����

��������������������������������������������������
�����������������������������������������������
����������������������

��

�������������������������������

� ��������������������������to-space��������������
����������������������������������

� ����������������������������������������������
����������������������������������������������
�������������������������������������������������

��

������������������������

� ��������������������������������������������

������������������

������������������

������������������������������������

��������7 � ���������0

����� 1 75 2 0 3 2 10 3 2 2 3 1 4

��

������������������������

� ��������������������������������������������

������������������

������������������

������������������������������������

��������7 � ���������0

����� 1 75 2 0 3 2 10 3 2 2 3 1 4
����� 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12

��

������������������������

� ��������������������������������������������

������������������

������������������

������������������������������������

��������7 � ���������0

����� 1 75 2 0 3 2 10 3 2 2 3 1 4
����� 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12

^ ^ ^ ^ ^

��

������������������������

� ��������������������������������������������

������������������

������������������

������������������������������������

��������7 � ���������0

����� 1 75 2 0 3 2 10 3 2 2 3 1 4
����� 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12

^ ^ ^ ^ ^
��� 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
�� ^^
����� 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

��

������������������������

� ��������������������������������������������

������������������

������������������

������������������������������������

����������������������������������������

��������13� ���������0

����� 1 75 2 0 3 2 10 99 13 2 3 1 4
����� 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12

^ ^ ^ ^ ^
��� 3 2 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
�� ^ ^
����� 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

��

������������������������

� ��������������������������������������������

������������������

������������������

������������������������������������

����������������������������������������

��������13� ���������16

����� 99 16 2 0 3 2 10 99 13 2 3 1 4
����� 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12

^ ^ ^ ^ ^
��� 3 2 2 1 75 0 0 0 0 0 0 0 0
�� ^ ^
����� 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

��

������������������������

� ��������������������������������������������

������������������

������������������

������������������������������������

����������������������������������������

��������13� ���������16

����� 99 16 99 18 3 2 10 99 13 2 3 1 4
����� 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12

^ ^ ^ ^ ^
��� 3 2 18 1 75 2 0 0 0 0 0 0 0
�� ^ ^
����� 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

��

������������������������

� ��������������������������������������������

������������������

������������������

������������������������������������

����������������������������������������

��������13� ���������16

����� 99 16 99 18 3 2 10 99 13 2 3 1 4
����� 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12

^ ^ ^ ^ ^
��� 3 2 18 1 75 2 0 0 0 0 0 0 0
�� ^ ^
����� 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

��

������������������������

� ��������������������������������������������

������������������

������������������

������������������������������������

����������������������������������������

��������13� ���������16

����� 99 16 99 18 3 2 10 99 13 2 3 1 4
����� 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12

^ ^ ^ ^ ^
��� 3 2 18 1 75 2 16 0 0 0 0 0 0
�� ^^
����� 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

��

���������������

�����������������������������������������������������

ftp://ftp.cs.utexas.edu/pub/garbage/gcsurvey.ps

��