wamcc:将Prolog编译成C (No.7-5)

5. 内存管理

我们只是在这里回顾WAM内存管理，使用三部分组成栈：Local Stack是控制块用于局部变量，Heap用于数据结构，Trail用于存储绑定来回滚和撤销。

图1：内存分配

它是强制性控制堆栈增长的情况下，提醒用户溢出。这通常是由于软件测试融入在每个内存分配（堆每条几次），或在每个子句项（检查所有栈）或由于新的类似WAM指令。在任何情况下这种控制都是昂贵的，更因为基本上目前机器架构允许硬件测试。事实上，机器使用虚拟内存，这意味着，用户不必理会物理地址和实际内存大小。在逻辑上如果没有物理上的，提供了非常大的线性内存。（如32位架构4G字节）当必须访问一些数据，内存管理器检测是否实际上属于物理存在于内存中或内存页（默认）。在后一种情况下，内存管理器加载在内存中后，如有必要，交换磁盘上的另一个页面。有趣的是，当一个默认页关系到一个未分配页（即无偿的）时，内存管理器引发一个异常信号。因此，我们的想法是有这样的堆栈溢出的情况下发出一个信号。要确保我们只有无偿（即归还的）的每页后跟一个堆栈（见图1）。当试图在此页读/写时，C函数（处理程序）抓到一个信号触发，负责诊断溢出（检查堆栈顶部指针），并产生足够的错误信息。最简单的方法实施这项计划是使用Unix的mmap函数，这使得它可以从一个文件映射到内存的一部分。这部分的所有页都在相应的文件页初始标记为“交换”。然后通过简单的读写内存进行文件的读和写。通常存在一个特殊设备（/dev/zero），返回初始读数零且没有在写数上体现出来。由于是只读内存操作，此设备非常适合我们的栈。归功于munmap功能，每页后跟着内存管理器。一个特定的机器上，在缺少mmap函数时，它有可能使用这些在内存进程之间处理共享内存（shmget等等）。最后，即使是没有这些功能的机器，wamcc使用标准C内存分配器（malloc），并执行软件测试检查溢出。