ITStudio_OUC/OxideJS-New
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feat: WeakMap 条目表与 GC 六站点弱边接线

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彭俊皓
2026-09-24 06:22:15 +00:00
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commit ac6a6d9e59
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crates/oxide_vm/src/session_arena.rs
+62 -1
View File
@@ -6,7 +6,7 @@ use oxide_types::value::JsValue;
use rustc_hash::FxBuildHasher;
use crate::vm::Vm;
use oxide_builtins::{array_buffer, data_view, disposable_stack, map, module, regexp, set, typed_array};
use oxide_builtins::{array_buffer, data_view, disposable_stack, map, module, regexp, set, typed_array, weak_map};
impl Vm {
/// 单对象晋升测试入口：取/清共享转发表后调 `promote_object_inner`。
@@ -51,6 +51,12 @@ impl Vm {
set::clone_set_native_with_rewrite(src_ref, dst_ref, |value| {
self.promote_value_if_epoch_object(value, forwarding)
});
} else if src_ref.is_weak_map_obj() {
// 值边随克隆晋升（强边）；弱键原样搬运，生死交晋升收敛后的
// 弱键定夺路径按同一转发表判定。
weak_map::clone_weak_map_native_with_rewrite(src_ref, dst_ref, |value| {
self.promote_value_if_epoch_object(value, forwarding)
});
} else if src_ref.is_disposable_stack_obj() || src_ref.is_async_disposable_stack_obj() {
// 资源栈状态盒深拷贝到新对象：源盒随 epoch 释放，互不共享。
disposable_stack::clone_dispose_native_with_rewrite(src_ref, dst_ref, |value| {
@@ -150,6 +156,8 @@ impl Vm {
let objects = std::mem::take(&mut self.gc_state.session_object_ptrs);
let mut forwarding = std::mem::take(&mut self.gc_state.forwarding);
self.rewrite_session_epoch_refs(&objects, &mut forwarding);
// 弱键按收敛后的转发表定生死：未入表 epoch 键随 epoch 释放而亡。
self.rewrite_weak_map_keys_after_promotion(&objects, &mut forwarding);
forwarding.clear();
self.gc_state.forwarding = forwarding;
// 改写期新克隆已随晋升推入 gc_state 侧的表（此刻仅含克隆体），把取出的
@@ -184,6 +192,12 @@ impl Vm {
map::rewrite_map_native(obj, |value| self.promote_value_if_epoch_object(value, forwarding));
} else if obj.is_set() {
set::rewrite_set_native(obj, |value| self.promote_value_if_epoch_object(value, forwarding));
} else if obj.is_weak_map_obj() {
// 值边同强边改写；弱键留给转发表收敛后的定夺路径，
// 提前改写会引入晋升序依赖（键的强可达根尚未遍历完）。
weak_map::rewrite_weak_map_native_values(obj, |value| {
self.promote_value_if_epoch_object(value, forwarding)
});
} else if obj.is_disposable_stack_obj() || obj.is_async_disposable_stack_obj() {
disposable_stack::rewrite_dispose_native(obj, |value| {
self.promote_value_if_epoch_object(value, forwarding)
@@ -229,6 +243,51 @@ impl Vm {
}
}
/// 晋升收敛后的弱键定夺：对候选集（session 对象列表 + 已晋升克隆）中的
/// 每个弱表按转发表判定弱键——表内键改指新址，未入表 epoch 键为死键丢
/// 条目，session/P 键保留。
///
/// # 副作用
/// - 每个弱表原位重建条目表；无死键时条目与容量口径不变。
///
/// # 边界与前提
/// - 须在主改写路径（JS 边 + 值边）对转发表收敛完成后调用；转发表届时
/// 即最终强可达集。调用方负责其后的清表。
/// - global 上的弱表经其晋升克隆进入转发表值集，候选集无需单列 global。
pub(crate) fn rewrite_weak_map_keys_after_promotion(
&mut self, objects: &[*mut JsObject], forwarding: &mut HashMap<*mut JsObject, *mut JsObject, FxBuildHasher>,
) {
for &ptr in objects {
if ptr.is_null() {
continue;
}
// SAFETY: session 对象在 arena 存活期内有效。
unsafe {
let obj = &mut *ptr;
if obj.is_weak_map_obj() {
weak_map::rewrite_weak_map_native(
obj,
|key| crate::session_gc::resolve_weak_key_after_promotion(key, forwarding),
|value| value,
);
}
}
}
for &new_ptr in forwarding.values() {
// SAFETY: 晋升克隆分配于 session arena，存活期内有效。
unsafe {
let obj = &mut *new_ptr;
if obj.is_weak_map_obj() {
weak_map::rewrite_weak_map_native(
obj,
|key| crate::session_gc::resolve_weak_key_after_promotion(key, forwarding),
|value| value,
);
}
}
}
}
/// 把根直接持有的 epoch 对象（顶层 var 寄存器、挂起句柄等）晋升进 session，
/// 并把根引用改写到克隆体。
///
@@ -262,6 +321,8 @@ impl Vm {
self.promote_object_inner(ptr, &mut forwarding);
}
crate::session_gc::rewrite_vm_roots(self, &forwarding);
// 弱表键定夺：根直接持有的弱表克隆其弱键按转发表判生死。
self.rewrite_weak_map_keys_after_promotion(&[], &mut forwarding);
forwarding.clear();
self.gc_state.forwarding = forwarding;
}
crates/oxide_vm/src/session_gc.rs
+75 -1
View File
@@ -8,7 +8,7 @@ use oxide_types::value::JsValue;
use rustc_hash::FxBuildHasher;
use crate::vm::Vm;
use oxide_builtins::{array_buffer, data_view, disposable_stack, map, module, regexp, set, typed_array};
use oxide_builtins::{array_buffer, data_view, disposable_stack, map, module, regexp, set, typed_array, weak_map};
/// session 级 mark-sweep GC 的状态与统计。
///
@@ -124,6 +124,7 @@ impl SessionGc {
bytes += crate::promise::promise_native_size(obj);
bytes += crate::async_func::async_native_size(obj);
bytes += crate::async_generator::async_generator_native_size(obj);
bytes += weak_map::weak_map_native_size(obj);
bytes
}
@@ -174,6 +175,12 @@ impl SessionGc {
Self::process_edge(value, vm, stack, live_strings, live_bigints);
}
}
if obj.is_weak_map_obj() {
// 仅值边进 mark（强边）；键为弱边，不入栈不置位。
for value in weak_map::weak_map_native_edges(obj) {
Self::process_edge(value, vm, stack, live_strings, live_bigints);
}
}
if obj.is_disposable_stack_obj() || obj.is_async_disposable_stack_obj() {
for value in disposable_stack::dispose_edges(obj) {
Self::process_edge(value, vm, stack, live_strings, live_bigints);
@@ -546,6 +553,7 @@ impl SessionGc {
freed_bytes += crate::promise::drop_promise_native(obj);
freed_bytes += crate::async_func::drop_async_native(obj);
freed_bytes += crate::async_generator::drop_async_generator_native(obj);
freed_bytes += weak_map::drop_weak_map_native(obj);
freed_bytes
}
@@ -623,6 +631,10 @@ impl SessionGc {
map::clone_map_native_with_rewrite(old_ref, new_ref, |value| value);
} else if old_ref.is_set() {
set::clone_set_native_with_rewrite(old_ref, new_ref, |value| value);
} else if old_ref.is_weak_map_obj() {
// 弱键原样搬运：键生死按转发表收敛后的判定（phase 2 与
// 晋升定夺路径同判据），此处只深拷贝盒与改写值边。
weak_map::clone_weak_map_native_with_rewrite(old_ref, new_ref, |value| value);
} else if old_ref.is_disposable_stack_obj() || old_ref.is_async_disposable_stack_obj() {
disposable_stack::clone_dispose_native_with_rewrite(old_ref, new_ref, |value| value);
} else if old_ref.is_array_buffer_obj() {
@@ -672,6 +684,13 @@ impl SessionGc {
map::rewrite_map_native(obj, |value| rewrite_forwarded_value(value, &forwarding));
} else if obj.is_set() {
set::rewrite_set_native(obj, |value| rewrite_forwarded_value(value, &forwarding));
} else if obj.is_weak_map_obj() {
// 键按转发表 + mark 位定生死（死键条目丢弃），值走强边转发改写。
weak_map::rewrite_weak_map_native(
obj,
|key| resolve_weak_key_sweep(key, &forwarding),
|value| rewrite_forwarded_value(value, &forwarding),
);
} else if obj.is_disposable_stack_obj() || obj.is_async_disposable_stack_obj() {
disposable_stack::rewrite_dispose_native(obj, |value| rewrite_forwarded_value(value, &forwarding));
} else if obj.is_typed_array_obj() {
@@ -1047,6 +1066,8 @@ impl SessionGc {
.filter(|&ptr| !ptr.is_null() && unsafe { (*ptr).is_gc_marked() })
.collect();
vm.rewrite_session_epoch_refs(&marked_session, &mut forwarding);
// 弱表键定夺：主改写只走强边，epoch 键按收敛后的转发表定生死。
vm.rewrite_weak_map_keys_after_promotion(&marked_session, &mut forwarding);
forwarding.clear();
vm.gc_state.forwarding = forwarding;
@@ -1230,6 +1251,59 @@ fn rewrite_forwarded_value(
.unwrap_or(value)
}
/// 移动式 sweep 改写期的弱键判定：转发表内键改指新址；未入表的 session/
/// epoch 键按 mark 位定生死（已标 = 强可达、随后晋升或原地存活，未标 =
/// 死键丢弃）；P 键不可死，恒保留。
///
/// # 边界与前提
/// - 未入表键读归属位与 mark 位须解引用旧指针：调用点（sweep 改写相）
/// 旧 arena 尚未归还、清位发生在改写相之后，对象头位域可读。
/// - 死键指针只作哈希键与位域读取，不 deref 其已释放的堆数据。
pub(crate) fn resolve_weak_key_sweep(
key: weak_map::WeakKey, forwarding: &HashMap<*mut JsObject, *mut JsObject, FxBuildHasher>,
) -> Option<weak_map::WeakKey> {
let weak_map::WeakKey::Obj(ptr) = key else {
return Some(key);
};
let mut_ptr = ptr as *mut JsObject;
if let Some(&new) = forwarding.get(&mut_ptr) {
return Some(weak_map::WeakKey::Obj(new as *const JsObject));
}
// SAFETY: 见函数边界与前提——sweep 改写相旧 arena 存活，对象头位域可读。
let old = unsafe { &*mut_ptr };
if (old.is_session_epoch() || old.is_epoch()) && !old.is_gc_marked() {
return None;
}
Some(key)
}
/// 晋升收敛后的弱键定夺：转发表内键改指新址；未入表 epoch 键 = 本轮晋升
/// 未覆盖 = 死键丢弃；session 键不搬移、原样保留（惰性判定交下一轮 sweep）；
/// P 键不可死，恒保留。
///
/// # 边界与前提
/// - 晋升定夺路径（原地晋升 / in-run 晋升档）的转发表已收敛为最终强可达集，
/// 判据不含 mark 位（reset 边界路径此前已清位）。
/// - 解引用仅限未入表键的归属位读取，调用点旧 arena 存活（epoch 释放 /
/// 清表发生在定夺之后）。
pub(crate) fn resolve_weak_key_after_promotion(
key: weak_map::WeakKey, forwarding: &HashMap<*mut JsObject, *mut JsObject, FxBuildHasher>,
) -> Option<weak_map::WeakKey> {
let weak_map::WeakKey::Obj(ptr) = key else {
return Some(key);
};
let mut_ptr = ptr as *mut JsObject;
if let Some(&new) = forwarding.get(&mut_ptr) {
return Some(weak_map::WeakKey::Obj(new as *const JsObject));
}
// SAFETY: 见函数边界与前提——定夺点旧 arena 存活，对象头位域可读。
let old = unsafe { &*mut_ptr };
if old.is_epoch() {
return None;
}
Some(key)
}
/// 按 forwarding 表把全部 VM 根引用重写到搬移后的新地址。与 `for_each_value`
/// 共用同一字段清单（经 `rewrite_values` 遍历）且须同步：遗漏字段会在搬移后
/// 保留指向旧 arena 的悬垂指针。
crates/oxide_vm/src/session_gc/tests.rs
+113
View File
@@ -510,6 +510,119 @@ fn session_gc_traces_set_object_key() {
assert_eq!(vm.gc_state.session_object_ptrs.len(), 2);
}
/// 造带条目盒的 WeakMap 形 epoch 对象（构造体落地前的单测代用形态）。
fn weak_map_object(vm: &mut Vm) -> *mut JsObject {
let mut obj = JsObject::new_empty(oxide_kernel::shape_forge::EMPTY_SHAPE_ID, JsValue::undefined());
obj.type_tag = JsObject::OBJ_TYPE_WEAK_MAP;
obj.set_native_data(oxide_builtins::weak_map::weak_map_alloc_box());
let ptr = vm.epoch.alloc(obj);
// 测试辅助函数绕过 alloc_object，需手动置位 EPOCH_BIT。
unsafe { (*ptr).set_is_epoch(true) };
ptr
}
/// 弱键不产 mark 边：强可达键跨晋升 + 完整收集保留，条目完整、值边改写后
/// 按原键读回同一克隆体。
#[test]
fn weak_map_entry_survives_promotion_with_live_key() {
let mut vm = vm_with_low_threshold();
let key = plain_object(&mut vm);
let value = plain_object(&mut vm);
let wm = weak_map_object(&mut vm);
unsafe {
oxide_builtins::weak_map::weak_map_insert(
&mut *wm,
JsValue::from_js_object(key),
JsValue::from_js_object(value),
);
}
vm.regs[0] = JsValue::from_js_object(wm);
vm.regs[1] = JsValue::from_js_object(key);
vm.regs[2] = JsValue::from_js_object(value);
let wm_session = vm.promote_object(wm);
vm.regs.fill(JsValue::undefined());
vm.regs[0] = JsValue::from_js_object(wm_session);
vm.regs[1] = JsValue::from_js_object(key);
// 值的强根取晋升克隆（表内读回）：原件随 epoch 出局。
let value_root = oxide_builtins::weak_map::weak_map_get(unsafe { &*wm_session }, JsValue::from_js_object(key));
vm.regs[2] = value_root;
let mut gc = std::mem::take(&mut vm.gc_state.session_gc);
gc.collect(&mut vm);
vm.gc_state.session_gc = gc;
let live_wm = unsafe { &*vm.regs[0].as_js_object_ptr() };
assert_eq!(oxide_builtins::weak_map::weak_map_entry_count(live_wm), 1, "强可达键的条目须在收集后存活");
let stored = oxide_builtins::weak_map::weak_map_get(live_wm, JsValue::from_js_object(key));
assert_eq!(stored, vm.regs[2], "值须按原键读回同一克隆体");
assert!(!std::ptr::eq(stored.as_js_object_ptr(), value), "值边须改写到晋升克隆");
}
/// 弱键强不可达 = 死键：收集按转发表判定丢条目，表不留死键残影。
#[test]
fn weak_map_entry_dropped_when_key_unrooted() {
let mut vm = vm_with_low_threshold();
let value = plain_object(&mut vm);
let wm = weak_map_object(&mut vm);
// 键仅由表内弱边引用：无强根。
let key = plain_object(&mut vm);
unsafe {
oxide_builtins::weak_map::weak_map_insert(
&mut *wm,
JsValue::from_js_object(key),
JsValue::from_js_object(value),
);
}
vm.regs[0] = JsValue::from_js_object(wm);
vm.regs[2] = JsValue::from_js_object(value);
let wm_session = vm.promote_object(wm);
vm.regs.fill(JsValue::undefined());
vm.regs[0] = JsValue::from_js_object(wm_session);
vm.regs[2] = JsValue::from_js_object(value);
let mut gc = std::mem::take(&mut vm.gc_state.session_gc);
gc.collect(&mut vm);
vm.gc_state.session_gc = gc;
let live_wm = unsafe { &*vm.regs[0].as_js_object_ptr() };
assert_eq!(oxide_builtins::weak_map::weak_map_entry_count(live_wm), 0, "死键条目须在收集时丢弃");
}
/// 值边为强边：值对象唯一引用仅来自值边时仍入存活集，搬移后条目按转发表
/// 改写指到新址。
#[test]
fn weak_map_value_edge_keeps_value_alive() {
let mut vm = vm_with_low_threshold();
let key = plain_object(&mut vm);
let value = plain_object(&mut vm);
let wm = weak_map_object(&mut vm);
unsafe {
oxide_builtins::weak_map::weak_map_insert(
&mut *wm,
JsValue::from_js_object(key),
JsValue::from_js_object(value),
);
}
// 值先晋升进 session：其独立根随后撤销，存活仅靠弱表值边。
vm.regs[2] = JsValue::from_js_object(value);
let value_session = vm.promote_object(value);
vm.regs[2] = JsValue::from_js_object(value_session);
vm.regs[0] = JsValue::from_js_object(wm);
vm.regs[1] = JsValue::from_js_object(key);
let wm_session = vm.promote_object(wm);
vm.regs.fill(JsValue::undefined());
vm.regs[0] = JsValue::from_js_object(wm_session);
vm.regs[1] = JsValue::from_js_object(key);
let mut gc = std::mem::take(&mut vm.gc_state.session_gc);
gc.collect(&mut vm);
vm.gc_state.session_gc = gc;
let live_wm = unsafe { &*vm.regs[0].as_js_object_ptr() };
let stored = oxide_builtins::weak_map::weak_map_get(live_wm, JsValue::from_js_object(key));
assert!(stored.is_object(), "唯一经值边引用的值须存活");
assert!(!std::ptr::eq(stored.as_js_object_ptr(), value_session), "值边须在搬移后改写到新址");
assert!(vm.is_session_ptr(stored.as_js_object_ptr()));
assert_eq!(vm.gc_state.session_object_ptrs.len(), 2);
}
/// 盒持唯一引用的 session 串与 BigInt 经 Map native 边进入存活集：
/// 清寄存器仅留 Map 根后完整收集，两值仍登记在 session 表。
#[test]