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90 KiB
Rust
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Rust
//! VM 的指令执行与调用生命周期；宿主入口在此准备帧，底层对象规则仍通过 Vm/Store 操作。
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//! 执行结果中的对象拥有一份外部根，参数通常借用；帧/原生上下文负责保留和清理执行期间根。
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//! 只读续执行跨 Pending 保持 Heap 作用域；托管可变协程另存载荷，不沿用该全局作用域。
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use crate::ExecutionProgress;
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use crate::frame::{Coroutine, CoroutineState, NativeReturn, StackEntry, SuspendedCall};
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use crate::{
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CompareOp, EndorCellObject, EndorCodeObject, EndorFrame, EndorFunctionObject,
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EndorStringObject, ExecutionLimits, ExecutionLocation, Instruction, ObjectRef, Opcode, Value,
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Vm, VmError,
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};
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use crate::{CoroutineProgress, ObjectPayload};
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use crate::{NativeContext, NativeResult};
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/// prepare_call 统一结果，成功的 Value/Frame 都携带执行期间已取得的拥有根。
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enum PreparedCall {
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// 原生或委托调用在准备阶段直接完成，结果根移交上层。
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Value(Value),
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// 源码帧已绑定参数并持有根，交给循环执行或暂存。
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Frame(EndorFrame),
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}
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/// 求值器构造携带代码单元偏移的字节码错误，不将偏移误报为源码行。
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fn invalid(offset: usize, reason: &'static str) -> VmError {
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VmError::InvalidBytecode { offset, reason }
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}
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impl Vm {
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/// Execute a code object in a globals dictionary. Like CPython's EvalCode
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/// entry path, this constructs a temporary function and enters its frame.
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/// Object results own one external reference: release_value() when done.
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/// 宿主执行已验证代码，使用默认预算，最终对象结果归调用方拥有。
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pub fn execute(&mut self, code: ObjectRef, globals: ObjectRef) -> Result<Value, VmError> {
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self.execute_with_limits(code, globals, ExecutionLimits::default())
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}
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/// 宿主以指定预算执行代码，临时源码函数包装全局/代码引用，调用结束后释放包装根。
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pub fn execute_with_limits(
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&mut self,
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code: ObjectRef,
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globals: ObjectRef,
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limits: ExecutionLimits,
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) -> Result<Value, VmError> {
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// 新调用从空诊断开始，后续失败才写入该次剩余帧回溯。
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self.last_traceback.clear();
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// 借用代码载荷的诊断名后转为拥有 String，避免跨可变分配保留载荷借用。
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let name = self
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.payload::<EndorCodeObject>(code, "code")?
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.code()
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.name()
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.to_owned();
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// 创建无参数默认值/无捕获的临时执行函数；代码所需布局仍由函数校验。
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let function = self.new_function(name, code, globals, Vec::new(), Vec::new())?;
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// 先保存调用结果，使成功和错误都能在返回前释放临时函数根。
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let result = self.call_with_limits(function, &[], limits);
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// 结果对象已由调用路径保留，释放包装函数不应使返回结果失效。
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self.release(function)?;
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result
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}
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/// Dispatch both language and host functions. Arguments are borrowed;
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/// every Object result owns one external reference, including native
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/// callbacks that return one of their borrowed arguments.
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/// 宿主同步调用源码/原生函数，参数借用，返回对象根需 release_value。
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pub fn call(&mut self, function: ObjectRef, arguments: &[Value]) -> Result<Value, VmError> {
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self.call_with_limits(function, arguments, ExecutionLimits::default())
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|
}
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/// Allow result allocation while rejecting mutations of objects that were
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/// already alive on entry. All reads share the call's normal frame budget.
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/// Returned read handles are borrowed dependency identities, not owned roots.
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/// 宿主同步只读兼容入口，只保留对象读取集合，丢弃精确依赖键。
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pub fn call_read_only_with_limits(
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&mut self,
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function: ObjectRef,
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arguments: &[Value],
|
|
limits: ExecutionLimits,
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) -> Result<(Value, Vec<ObjectRef>), VmError> {
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// 精确入口统一维护只读作用域与结果所有权，这里只改变返回观察的形状。
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let (value, reads) =
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self.call_read_only_precise_with_limits(function, arguments, limits)?;
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Ok((value, reads.objects))
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}
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/// Synchronous read-only call with precise observations as well as the
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/// conservative object list. Result ownership and hard limits match call().
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/// ReadSet and all identities/value snapshots inside it are borrowed only.
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/// 宿主同步只读入口，建立保护快照，成功返回拥有结果与借用观察集合。
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pub fn call_read_only_precise_with_limits(
|
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&mut self,
|
|
function: ObjectRef,
|
|
arguments: &[Value],
|
|
limits: ExecutionLimits,
|
|
) -> Result<(Value, crate::ReadSet), VmError> {
|
|
// 快照进入前对象身份；之后新建结果允许初始化，但已有对象受写屏障保护。
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let scope = self.objects.begin_read_only();
|
|
// 先保存调用结果，使成功和错误都能在返回前释放临时函数根。
|
|
let result = self.call_with_limits(function, arguments, limits);
|
|
// 结束域先取回借用观察，之后才将调用成功值与观察组合返回。
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let reads = self.objects.end_read_only_precise(scope)?;
|
|
result.map(|value| (value, reads))
|
|
}
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|
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/// 同步调用核心：准备可立即完成的原生结果或源码帧，执行后清理帧及保存错误回溯。
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pub fn call_with_limits(
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&mut self,
|
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function: ObjectRef,
|
|
arguments: &[Value],
|
|
limits: ExecutionLimits,
|
|
) -> Result<Value, VmError> {
|
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// 已有只读续执行保留活跃作用域，禁止另开同步调用干扰它。
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if self.suspended_call.is_some() {
|
|
return Err(VmError::UnsupportedOperation(
|
|
"call while read-only execution is suspended",
|
|
));
|
|
}
|
|
// 新调用从空诊断开始，后续失败才写入该次剩余帧回溯。
|
|
self.last_traceback.clear();
|
|
// 累计调用准备和指令工作量，切片恢复不会将其清零。
|
|
let mut executed = 0;
|
|
// 原生调用可能在准备阶段完成并直接移交拥有结果，源码则进入帧循环。
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|
let frame = match self.prepare_call(function, arguments.to_vec(), &mut executed, limits)? {
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|
PreparedCall::Value(value) => return Ok(value),
|
|
PreparedCall::Frame(frame) => frame,
|
|
};
|
|
// 源码帧已创建但预算不允许执行，必须先清理所持根再报错。
|
|
if limits.max_frames == 0 {
|
|
self.clear_frame(frame);
|
|
return Err(VmError::ExecutionLimit("frames"));
|
|
}
|
|
// 显式帧向量代替 Rust 递归调用，调用深度由硬预算控制。
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let mut frames = vec![frame];
|
|
// 同步入口没有软切片限制且不允许 Pending await；只读恢复另按 slice_end 执行。
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let result = self
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.eval_frames(&mut frames, limits, &mut executed, usize::MAX, false)
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|
.map(|value| value.expect("unbounded slice completes or fails"));
|
|
// 错误时先保存诊断，再销毁帧；使用 current_offset 而不是下一指令偏移。
|
|
if result.is_err() {
|
|
self.last_traceback = frames
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|
.iter()
|
|
.map(|frame| ExecutionLocation {
|
|
function: frame.name.clone(),
|
|
filename: frame.executable.filename().into(),
|
|
first_line: frame.executable.first_line(),
|
|
instruction_offset: frame.current_offset,
|
|
})
|
|
.collect();
|
|
}
|
|
// 逐帧回收栈、局部、函数和返回约束根，不把 Rust drop 误当托管 release。
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|
while let Some(frame) = frames.pop() {
|
|
self.clear_frame(frame);
|
|
}
|
|
result
|
|
}
|
|
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|
/// Begin a resumable read-only call. One VM owns at most one continuation.
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/// A slice is a soft instruction quantum: native callbacks and delegation
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/// complete atomically and remain subject to the cumulative hard limits.
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|
/// 宿主开始单个可分片只读调用，原生准备可立即完成，源码帧停放在 VM 内。
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|
pub fn start_read_only_call(
|
|
&mut self,
|
|
function: ObjectRef,
|
|
arguments: &[Value],
|
|
limits: ExecutionLimits,
|
|
slice: usize,
|
|
) -> Result<ExecutionProgress, VmError> {
|
|
// 拒绝零量子，避免调度者永远不推进且仍报告 Pending。
|
|
if slice == 0 {
|
|
return Err(VmError::InvalidArgument("execution slice must be positive"));
|
|
}
|
|
// 只读续执行只能在没有其他续执行或只读域时启动，避免作用域令牌交错。
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|
if self.suspended_call.is_some() || self.objects.is_read_only() {
|
|
return Err(VmError::UnsupportedOperation(
|
|
"start suspended call inside another execution",
|
|
));
|
|
}
|
|
// 新调用从空诊断开始，后续失败才写入该次剩余帧回溯。
|
|
self.last_traceback.clear();
|
|
// 快照进入前对象身份；之后新建结果允许初始化，但已有对象受写屏障保护。
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|
let scope = self.objects.begin_read_only();
|
|
// 累计调用准备和指令工作量，切片恢复不会将其清零。
|
|
let mut executed = 0;
|
|
// 准备原生调用/委托可能消耗预算或报错，先捕获结果以便三种分支都结束/保存作用域。
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let prepared = self.prepare_call(function, arguments.to_vec(), &mut executed, limits);
|
|
// 成功直接值关闭域；源码帧保存域；准备失败关闭域后传播错误。
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|
match prepared {
|
|
// 原生立即完成，无源码帧要保存，但仍需结束观察收集。
|
|
Ok(PreparedCall::Value(value)) => {
|
|
// 若读取域收尾失败，必须归还已经取得的结果根，不能泄漏。
|
|
let reads = match self.objects.end_read_only_precise(scope) {
|
|
Ok(reads) => reads,
|
|
// 出错分支在返回前处理本分支拥有的结果/作用域，不能保留半完成状态。
|
|
Err(error) => {
|
|
self.drop_root(value);
|
|
return Err(error);
|
|
}
|
|
};
|
|
Ok(ExecutionProgress::Complete {
|
|
value,
|
|
dependencies: reads.dependencies,
|
|
reads: reads.objects,
|
|
instructions: executed,
|
|
})
|
|
}
|
|
// 源帧尚未执行，先通过帧预算再交给 VM 的单个续执行槽。
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|
Ok(PreparedCall::Frame(frame)) => {
|
|
// 源码帧已创建但预算不允许执行，必须先清理所持根再报错。
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|
if limits.max_frames == 0 {
|
|
self.clear_frame(frame);
|
|
self.objects.end_read_only(scope)?;
|
|
return Err(VmError::ExecutionLimit("frames"));
|
|
}
|
|
// 保存根仍由帧持有，Heap 只读作用域跨后续 Pending 不关闭。
|
|
self.suspended_call = Some(SuspendedCall {
|
|
frames: vec![frame],
|
|
scope,
|
|
limits,
|
|
executed,
|
|
});
|
|
// 首片边界从零计，调用准备已用计数也占首片软预算，不另赠一片。
|
|
self.resume_read_only_to(slice)
|
|
}
|
|
// 出错分支在返回前处理本分支拥有的结果/作用域，不能保留半完成状态。
|
|
Err(error) => {
|
|
self.objects.end_read_only(scope)?;
|
|
Err(error)
|
|
}
|
|
}
|
|
}
|
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|
/// 调度者判断是否有只读续执行，不表示托管协程数量或等待状态。
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pub fn has_suspended_call(&self) -> bool {
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self.suspended_call.is_some()
|
|
}
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/// Resume existing frames, never replay earlier instructions. The read-only
|
|
/// scope remains active across Pending; preexisting heap writes stay barred.
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|
/// 宿主从已保存指令位置继续，预算跨片累计，不能重放已执行语句。
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|
pub fn resume_read_only_call(&mut self, slice: usize) -> Result<ExecutionProgress, VmError> {
|
|
// 拒绝零量子，避免调度者永远不推进且仍报告 Pending。
|
|
if slice == 0 {
|
|
return Err(VmError::InvalidArgument("execution slice must be positive"));
|
|
}
|
|
// 读取此前累计计数，新增软边界以 saturating_add 防整数绕回。
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let executed = self
|
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.suspended_call
|
|
.as_ref()
|
|
.ok_or(VmError::InvalidArgument("no suspended call"))?
|
|
.executed;
|
|
self.resume_read_only_to(executed.saturating_add(slice))
|
|
}
|
|
|
|
/// start/resume 共用的累计软边界执行器；Pending 原样放回状态，终态关闭只读域。
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|
fn resume_read_only_to(&mut self, slice_end: usize) -> Result<ExecutionProgress, VmError> {
|
|
// 暂时取走续执行状态独占推进；只有 Pending 才重新放回，终态不残留槽。
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let mut call = self
|
|
.suspended_call
|
|
.take()
|
|
.ok_or(VmError::InvalidArgument("no suspended call"))?;
|
|
// 按累计 slice_end 推进现有帧；false 禁止 await 停放，None 表示软切片结束。
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|
let result = self.eval_frames(
|
|
&mut call.frames,
|
|
call.limits,
|
|
&mut call.executed,
|
|
slice_end,
|
|
false,
|
|
);
|
|
// 软切片耗尽：保留原帧/作用域/硬预算计数，不清理根或重新准备函数。
|
|
if let Ok(None) = result {
|
|
// 报告从调用起点累计的工作量，不是当前片局部数量。
|
|
let instructions = call.executed;
|
|
// 将完整续执行状态归还 VM，原有只读屏障继续生效。
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|
self.suspended_call = Some(call);
|
|
return Ok(ExecutionProgress::Pending { instructions });
|
|
}
|
|
// 错误时先保存诊断，再销毁帧；使用 current_offset 而不是下一指令偏移。
|
|
if result.is_err() {
|
|
self.last_traceback = call
|
|
.frames
|
|
.iter()
|
|
.map(|frame| ExecutionLocation {
|
|
function: frame.name.clone(),
|
|
filename: frame.executable.filename().into(),
|
|
first_line: frame.executable.first_line(),
|
|
instruction_offset: frame.current_offset,
|
|
})
|
|
.collect();
|
|
}
|
|
// 逐帧回收栈、局部、函数和返回约束根，不把 Rust drop 误当托管 release。
|
|
while let Some(frame) = call.frames.pop() {
|
|
self.clear_frame(frame);
|
|
}
|
|
// 完成/失败统一关闭作用域，保留收尾错误供下方与执行结果一起处理。
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|
let reads = self.objects.end_read_only_precise(call.scope);
|
|
// 仅执行与收尾均成功才交付结果；收尾失败释放成功结果，执行失败优先传播执行错误。
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match (result, reads) {
|
|
(Ok(Some(value)), Ok(reads)) => Ok(ExecutionProgress::Complete {
|
|
value,
|
|
dependencies: reads.dependencies,
|
|
reads: reads.objects,
|
|
instructions: call.executed,
|
|
}),
|
|
// 已产生的成功结果此时不能交付，归还其对象根避免泄漏。
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|
(Ok(Some(value)), Err(error)) => {
|
|
self.drop_root(value);
|
|
Err(error)
|
|
}
|
|
(Err(error), _) => Err(error),
|
|
(Ok(None), _) => unreachable!(),
|
|
}
|
|
}
|
|
|
|
/// Release all retained execution roots and close the read-only scope.
|
|
/// 宿主放弃当前只读续执行，逐帧释放根并关闭作用域，无任务时返回 false。
|
|
pub fn cancel_read_only_call(&mut self) -> Result<bool, VmError> {
|
|
// 没有续执行是正常无操作；有任务则一次取走，后续取消不会重复释放。
|
|
let Some(mut call) = self.suspended_call.take() else {
|
|
return Ok(false);
|
|
};
|
|
// 逐帧回收栈、局部、函数和返回约束根，不把 Rust drop 误当托管 release。
|
|
while let Some(frame) = call.frames.pop() {
|
|
self.clear_frame(frame);
|
|
}
|
|
self.objects.end_read_only(call.scope)?;
|
|
Ok(true)
|
|
}
|
|
|
|
/// Prepare a managed independently resumable call. Native delegation may
|
|
/// run during preparation; source instructions start only on resume.
|
|
/// The returned handle owns one external reference, like every allocation.
|
|
/// 宿主任务系统准备独立可恢复调用，返回一份协程拥有根；原生准备可发生在首次 resume 之前。
|
|
pub fn new_coroutine(
|
|
&mut self,
|
|
function: ObjectRef,
|
|
arguments: &[Value],
|
|
limits: ExecutionLimits,
|
|
) -> Result<ObjectRef, VmError> {
|
|
// 先拒绝只读上下文，避免用托管协程绕过活跃只读保护。
|
|
self.check_coroutine_entry()?;
|
|
// 本次真正执行前清理旧诊断，错误才记录新的帧位置。
|
|
self.last_traceback.clear();
|
|
// 首次调用准备也计入累计预算，后续恢复不能清零。
|
|
let mut executed = 0;
|
|
// prepare_call 可能直接完成原生调用或返回已持根的源码帧。
|
|
let prepared = self.prepare_call(function, arguments.to_vec(), &mut executed, limits)?;
|
|
// 源码帧暂存 Frames，立即结果暂存 Ready；两者尚持有执行根待转换。
|
|
let state = match prepared {
|
|
// 新源码帧先核对硬帧上限，零预算必须清理已取得的帧根。
|
|
PreparedCall::Frame(frame) => {
|
|
// 构造执行帧不等于已获执行许可，失败归还其全部拥有根。
|
|
if limits.max_frames == 0 {
|
|
self.clear_frame(frame);
|
|
return Err(VmError::ExecutionLimit("frames"));
|
|
}
|
|
CoroutineState::Frames(std::sync::Arc::new(vec![frame]))
|
|
}
|
|
PreparedCall::Value(value) => CoroutineState::Ready(value),
|
|
};
|
|
// 先建立托管载荷强边，再归还准备阶段根，确保转换期间对象始终存活。
|
|
// 把准备状态包装为托管载荷，trace 会为其保留与帧根一致的内部强边。
|
|
let coroutine = Coroutine {
|
|
state,
|
|
limits,
|
|
executed,
|
|
};
|
|
// 枚举每一份根身份，重复项表示多份所有权，不能去重。
|
|
let mut roots = Vec::new();
|
|
// 先快照原执行根，分配后载荷内部边接管这些引用。
|
|
coroutine.trace(&mut |reference| roots.push(reference));
|
|
// 分配成功先建立内部边，失败则没有托管接管者；两种情况都要归还原执行根。
|
|
let result = self.allocate(coroutine);
|
|
// 逐项归还原执行根；成功路径已由载荷持边，错误路径则释放准备状态资源。
|
|
for root in roots {
|
|
self.release(root)?;
|
|
}
|
|
result
|
|
}
|
|
|
|
/// 创建/恢复/取消共用门禁，禁止在全局只读续执行或其他只读域内进行协程操作。
|
|
fn check_coroutine_entry(&self) -> Result<(), VmError> {
|
|
// 可变协程不持有全局只读域，也不能干扰 VM 已停放的只读调用。
|
|
if self.has_suspended_call() || self.objects.is_read_only() {
|
|
return Err(VmError::UnsupportedOperation(
|
|
"coroutine operation inside read-only execution",
|
|
));
|
|
}
|
|
Ok(())
|
|
}
|
|
|
|
/// Resume one managed call, preserving cumulative hard limits. Other calls
|
|
/// and heap writes may execute between Pending results. No prior instruction
|
|
/// is replayed. Completion returns an owned value and consumes the frames.
|
|
/// 宿主推进一个协程量子，先临时保留协程自身，防回调移除其最后外部来源。
|
|
pub fn resume_coroutine(
|
|
&mut self,
|
|
reference: ObjectRef,
|
|
slice: usize,
|
|
) -> Result<CoroutineProgress, VmError> {
|
|
// 临时拥有根覆盖整个恢复，包括原生回调可能修改持有协程的对象图。
|
|
self.retain(reference)?;
|
|
// 保存执行结果，使错误返回也经过下方协程临时根释放。
|
|
let result = self.resume_coroutine_inner(reference, slice);
|
|
// 归还仅由本次推进取得的保护根，不消耗调用者原有根。
|
|
self.release(reference)?;
|
|
result
|
|
}
|
|
|
|
/// 恢复状态、把载荷边转为执行根，执行后再停放或提交 Finished；外层负责保护协程本身。
|
|
fn resume_coroutine_inner(
|
|
&mut self,
|
|
reference: ObjectRef,
|
|
slice: usize,
|
|
) -> Result<CoroutineProgress, VmError> {
|
|
// 先拒绝只读上下文，避免用托管协程绕过活跃只读保护。
|
|
self.check_coroutine_entry()?;
|
|
// 软量子必须正数，否则没有可验证的推进工作。
|
|
if slice == 0 {
|
|
return Err(VmError::InvalidArgument("execution slice must be positive"));
|
|
}
|
|
// 把准备状态包装为托管载荷，trace 会为其保留与帧根一致的内部强边。
|
|
let coroutine = self.payload::<Coroutine>(reference, "coroutine")?;
|
|
// 硬限制来自创建时状态，不能在每个量子重新给予预算。
|
|
let limits = coroutine.limits;
|
|
// 从上次停放的累计计数继续，而不是从零执行。
|
|
let mut executed = coroutine.executed;
|
|
// 只复制状态表示/Arc，不因 clone 增加托管计数；先由旧载荷边保证存活。
|
|
let state = match &coroutine.state {
|
|
CoroutineState::Frames(frames) => CoroutineState::Frames(frames.clone()),
|
|
CoroutineState::Ready(value) => CoroutineState::Ready(value.clone()),
|
|
_ => return Err(VmError::InvalidArgument("coroutine is running or finished")),
|
|
};
|
|
// 枚举每一份根身份，重复项表示多份所有权，不能去重。
|
|
let mut roots = Vec::new();
|
|
// 列出恢复为活跃执行时所需全部根；Ready 标量没有对象根。
|
|
match &state {
|
|
// 帧身份沿同一 trace 清单转换，不复制执行行为或重新绑定实参。
|
|
CoroutineState::Frames(frames) => {
|
|
// 复用 frame::trace_roots，确保与活跃帧清理清单完全对应。
|
|
for frame in frames.iter() {
|
|
frame.trace_roots(&mut |root| roots.push(root));
|
|
}
|
|
}
|
|
CoroutineState::Ready(Value::Object(root)) => roots.push(*root),
|
|
_ => {}
|
|
}
|
|
// 恢复时方向相反：先取得每份执行根，再替换旧载荷以释放内部边；重复边对应重复根。
|
|
// 事务式取得新执行根；中途失败仅归还本轮已成功 retain 的部分。
|
|
let mut retained = Vec::new();
|
|
// 逐项取得恢复所需执行根，旧载荷在全部取得成功前保持不变。
|
|
for root in roots {
|
|
// 任何一个根无法保留就不替换旧载荷，原停放状态仍有效。
|
|
if let Err(error) = self.retain(root) {
|
|
// 归还本轮新加根，不释放仍属于旧载荷的内部边。
|
|
for root in retained {
|
|
self.release(root)?;
|
|
}
|
|
return Err(error);
|
|
}
|
|
retained.push(root);
|
|
}
|
|
// 状态替换也可能失败，调用方必须清理已保留根或尚未交付的结果。
|
|
if let Err(error) = self.replace_payload(
|
|
reference,
|
|
Coroutine {
|
|
state: CoroutineState::Running,
|
|
limits,
|
|
executed,
|
|
},
|
|
) {
|
|
// 归还本轮新加根，不释放仍属于旧载荷的内部边。
|
|
for root in retained {
|
|
self.release(root)?;
|
|
}
|
|
return Err(error);
|
|
}
|
|
// 本次真正执行前清理旧诊断，错误才记录新的帧位置。
|
|
self.last_traceback.clear();
|
|
// Running 替换释放旧载荷 Arc 后，快照 Arc 应成为唯一所有者，可取回帧向量。
|
|
let mut frames = match state {
|
|
// 帧身份沿同一 trace 清单转换，不复制执行行为或重新绑定实参。
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|
CoroutineState::Frames(frames) => {
|
|
std::sync::Arc::try_unwrap(frames).expect("private frame storage has one owner")
|
|
}
|
|
// 准备阶段已完成，直接提交 Finished，再把新取得的结果根交给调用者。
|
|
CoroutineState::Ready(value) => {
|
|
// 状态替换也可能失败，调用方必须清理已保留根或尚未交付的结果。
|
|
if let Err(error) = self.replace_payload(
|
|
reference,
|
|
Coroutine {
|
|
state: CoroutineState::Finished,
|
|
limits,
|
|
executed,
|
|
},
|
|
) {
|
|
self.drop_root(value);
|
|
return Err(error);
|
|
}
|
|
return Ok(CoroutineProgress::Complete {
|
|
value,
|
|
instructions: executed,
|
|
});
|
|
}
|
|
_ => unreachable!(),
|
|
};
|
|
// 软边界按累计计数增加，saturating_add 防边界绕回，硬上限仍独立检查。
|
|
let slice_end = executed.saturating_add(slice);
|
|
// 允许 await 停放；None 既可能是软量子结束，也可能等待对象 Pending。
|
|
let result = self.eval_frames(&mut frames, limits, &mut executed, slice_end, true);
|
|
// 需要停放：先分析是否 await，再把完整帧/计数提交回托管载荷。
|
|
if let Ok(None) = result {
|
|
// waiting 只取最内层帧等待对象；栈顶操作数留存，恢复时不会重放创建它的调用。
|
|
let waiting = frames.last().filter(|frame| frame.waiting).map(|frame| {
|
|
// 已执行 Await 证明栈顶是对象，否则属于执行器内部不变量破坏。
|
|
match Self::top_value(frame).expect("await operand remains on stack") {
|
|
Value::Object(reference) => reference,
|
|
_ => unreachable!(),
|
|
}
|
|
});
|
|
// 把帧向量重新装进共享快照，内部边接管前仍持原执行根。
|
|
let frames = std::sync::Arc::new(frames);
|
|
// 枚举每一份根身份，重复项表示多份所有权，不能去重。
|
|
let mut roots = Vec::new();
|
|
// 复用 frame::trace_roots，确保与活跃帧清理清单完全对应。
|
|
for frame in frames.iter() {
|
|
frame.trace_roots(&mut |root| roots.push(root));
|
|
}
|
|
// 先提交 Frames 与完整强边，发布成功前不能释放原执行根造成悬空。
|
|
let published = self.replace_payload(
|
|
reference,
|
|
Coroutine {
|
|
state: CoroutineState::Frames(frames),
|
|
limits,
|
|
executed,
|
|
},
|
|
);
|
|
// 逐项归还原执行根；成功路径已由载荷持边，错误路径则释放准备状态资源。
|
|
for root in roots {
|
|
self.release(root)?;
|
|
}
|
|
// 归还原执行根后传播发布错误；失败不会交付虚假的 Pending 状态。
|
|
published?;
|
|
// Waiting 只返回借用等待身份，图由停放协程帧维持，调度者须保留协程根。
|
|
if let Some(awaitable) = waiting {
|
|
return Ok(CoroutineProgress::Waiting {
|
|
awaitable,
|
|
instructions: executed,
|
|
});
|
|
}
|
|
return Ok(CoroutineProgress::Pending {
|
|
instructions: executed,
|
|
});
|
|
}
|
|
// 在帧清理前提取回溯，保存 current_offset 而非下一指令位置。
|
|
if result.is_err() {
|
|
self.last_traceback = frames
|
|
.iter()
|
|
.map(|frame| ExecutionLocation {
|
|
function: frame.name.clone(),
|
|
filename: frame.executable.filename().into(),
|
|
first_line: frame.executable.first_line(),
|
|
instruction_offset: frame.current_offset,
|
|
})
|
|
.collect();
|
|
}
|
|
// 终态清理所有剩余活跃帧根，成功返回值已先从栈中移出。
|
|
while let Some(frame) = frames.pop() {
|
|
self.clear_frame(frame);
|
|
}
|
|
// 无论成功或失败都清空运行状态，保留预算/计数供诊断，Finished 不再持帧图。
|
|
let finished = self.replace_payload(
|
|
reference,
|
|
Coroutine {
|
|
state: CoroutineState::Finished,
|
|
limits,
|
|
executed,
|
|
},
|
|
);
|
|
// 成功必须同时完成状态提交；提交失败归还结果，执行错误路径仍须处理收尾结果。
|
|
match result {
|
|
// 结果拥有根仅在 Finished 提交成功后移交给宿主。
|
|
Ok(Some(value)) => {
|
|
// 结果已产生但状态提交失败，不能泄漏该结果根。
|
|
if let Err(error) = finished {
|
|
self.drop_root(value);
|
|
return Err(error);
|
|
}
|
|
Ok(CoroutineProgress::Complete {
|
|
value,
|
|
instructions: executed,
|
|
})
|
|
}
|
|
// 此处先确保 Finished 发布成功，再返回原执行错误。
|
|
Err(error) => {
|
|
finished?;
|
|
Err(error)
|
|
}
|
|
Ok(None) => unreachable!(),
|
|
}
|
|
}
|
|
|
|
/// Cancellation releases managed frame edges; dropping an unreachable
|
|
/// coroutine has the same ownership effect, including cycles through locals.
|
|
/// Writes performed by previous quanta are never rolled back.
|
|
/// 宿主取消停放帧或准备结果，用 Finished 替换以释放载荷边；不回滚此前写入。
|
|
pub fn cancel_coroutine(&mut self, reference: ObjectRef) -> Result<bool, VmError> {
|
|
// 先拒绝只读上下文，避免用托管协程绕过活跃只读保护。
|
|
self.check_coroutine_entry()?;
|
|
// 把准备状态包装为托管载荷，trace 会为其保留与帧根一致的内部强边。
|
|
let coroutine = self.payload::<Coroutine>(reference, "coroutine")?;
|
|
// 正执行状态拒绝取消，避免在 Rust 回调重入时移除执行者状态。
|
|
if matches!(coroutine.state, CoroutineState::Running) {
|
|
return Err(VmError::InvalidArgument("coroutine is running"));
|
|
}
|
|
// 重复取消是正常 false，不再修改载荷版本。
|
|
if matches!(coroutine.state, CoroutineState::Finished) {
|
|
return Ok(false);
|
|
}
|
|
// 硬限制来自创建时状态，不能在每个量子重新给予预算。
|
|
let limits = coroutine.limits;
|
|
// 取消保留累计诊断计数，不把已经执行的副作用或预算消耗抹除。
|
|
let executed = coroutine.executed;
|
|
self.replace_payload(
|
|
reference,
|
|
Coroutine {
|
|
state: CoroutineState::Finished,
|
|
limits,
|
|
executed,
|
|
},
|
|
)?;
|
|
Ok(true)
|
|
}
|
|
|
|
/// Outer-to-inner execution locations from the last failed call/execute.
|
|
/// These are copied metadata, not heap references or language exceptions.
|
|
/// 宿主错误报告借用最近失败的复制位置元数据，不保留故障对象图。
|
|
pub fn last_traceback(&self) -> &[ExecutionLocation] {
|
|
&self.last_traceback
|
|
}
|
|
|
|
/// 宿主归还 call/execute/协程完成结果，或执行器清理拥有值；标量由 Rust 释放，对象归还一份外部根。
|
|
pub fn release_value(&mut self, value: Value) -> Result<(), VmError> {
|
|
// 仅 Object 变体占用托管根，直接值不调用 release/retain。
|
|
if let Value::Object(reference) = value {
|
|
self.release(reference)?;
|
|
}
|
|
Ok(())
|
|
}
|
|
|
|
/// 执行器把借用值放入拥有槽/结果前先验证并保留对象根，标量不需要计数。
|
|
fn retain_value(&mut self, value: &Value) -> Result<(), VmError> {
|
|
// 先检查对象来自当前堆且存活，不能为异堆/过期值建立执行根。
|
|
self.validate_value(value)?;
|
|
// 仅 Object 变体占用托管根，直接值不调用 release/retain。
|
|
if let Value::Object(reference) = value {
|
|
self.retain(*reference)?;
|
|
}
|
|
Ok(())
|
|
}
|
|
|
|
/// 已知拥有根的内部清理入口，失败代表执行器所有权不变量破坏，不静默忽略。
|
|
fn drop_root(&mut self, value: Value) {
|
|
self.release_value(value)
|
|
.expect("execution owns every object root it releases");
|
|
}
|
|
|
|
/// 返回/失败/取消时统一销毁活跃帧：清理约束、栈、局部槽、函数及返回注解根。
|
|
fn clear_frame(&mut self, frame: EndorFrame) {
|
|
// 先释放委托返回约束持有的定义根，不依赖元数据 Rust Drop 管理托管计数。
|
|
self.clear_native_returns(frame.native_returns);
|
|
// 每个栈项独立拥有计数，重复对象值必须逐项归还。
|
|
for entry in frame.stack {
|
|
// Null 是协议标记，不是对象或语言 Nil，不参与根释放。
|
|
if let StackEntry::Value(value) = entry {
|
|
self.drop_root(value);
|
|
}
|
|
}
|
|
// 未绑定 None 跳过，其余每个局部/自由变量槽拥有的对象根逐项释放。
|
|
for value in frame.localsplus.into_iter().flatten() {
|
|
self.drop_root(value);
|
|
}
|
|
// 函数根保证代码/全局/内置空间在帧内可达；这些借用字段不额外 release。
|
|
self.release(frame.function)
|
|
.expect("frame owns its function root");
|
|
// 帧创建时额外保留的名义/能力返回定义根，也必须单独归还。
|
|
if let Some(reference) = frame.return_type.and_then(|kind| kind.reference()) {
|
|
self.release(reference)
|
|
.expect("frame owns its return type root");
|
|
}
|
|
}
|
|
|
|
/// prepare_call 为源码函数建立帧，先校验数量/值/契约，再取得根并初始化局部和捕获槽。
|
|
fn prepare_frame(
|
|
&mut self,
|
|
function: ObjectRef,
|
|
arguments: &[Value],
|
|
) -> Result<EndorFrame, VmError> {
|
|
// 复制函数元数据以跨可变 Store 操作使用；clone 不是取得托管根。
|
|
let data = self
|
|
.payload::<EndorFunctionObject>(function, "function")?
|
|
.clone();
|
|
// 共享不可变 Rust 执行数据，常量图仍需后面的函数根保活。
|
|
let executable = self
|
|
.payload::<EndorCodeObject>(data.code(), "code")?
|
|
.shared_code();
|
|
// 源码参数槽总数含显式 self，与默认值共同决定数量区间。
|
|
let maximum = executable.parameters().len();
|
|
// 函数构造已保证默认值数量不超过参数数量，因此减法安全。
|
|
let required = maximum - data.defaults().len();
|
|
// 数量先检查，后续默认值索引依赖 required..maximum 不变量。
|
|
if arguments.len() < required || arguments.len() > maximum {
|
|
return Err(VmError::ArgumentCount {
|
|
name: data.name().into(),
|
|
required,
|
|
maximum,
|
|
provided: arguments.len(),
|
|
});
|
|
}
|
|
// 所有传入对象先验证，不能等到部分槽初始化后才发现异堆参数。
|
|
for value in arguments {
|
|
// 先检查对象来自当前堆且存活，不能为异堆/过期值建立执行根。
|
|
self.validate_value(value)?;
|
|
}
|
|
// 优先实参首项；仅当所有参数均可默认且无实参时才尝试首默认值作为 self。
|
|
let receiver = arguments
|
|
.first()
|
|
.or_else(|| {
|
|
// 至少一个必填参数时不能从默认值假造接收者。
|
|
if required == 0 {
|
|
data.defaults().first()
|
|
} else {
|
|
None
|
|
}
|
|
})
|
|
.and_then(|value| match value {
|
|
Value::Object(receiver) => Some(*receiver),
|
|
_ => None,
|
|
});
|
|
// 对象首参触发方法契约门禁；返回 bool 决定即使普通源码检查关闭是否仍要验注解。
|
|
let typed_method = if let Some(receiver) = receiver {
|
|
self.objects
|
|
.check_method_contract_call(function, receiver, self.source_type_checks)?
|
|
} else {
|
|
false
|
|
};
|
|
// 尚未解析的返回约束不拥有根，解析完成后才统一保留。
|
|
let mut return_type = None;
|
|
// 显式开关或类型化能力要求启用源码注解检查；无源码签名仍跳过这段解析。
|
|
if (self.source_type_checks || typed_method)
|
|
&& let Some(signature) = executable.source_signature()
|
|
{
|
|
// 所有参数（含使用默认值的位置）逐个匹配，不仅检查调用方显式传入部分。
|
|
for (index, expected_name) in signature.parameters.iter().enumerate() {
|
|
// 缺失的尾参数从默认值列表按 index-required 读取。
|
|
let value = arguments
|
|
.get(index)
|
|
.unwrap_or_else(|| &data.defaults()[index - required]);
|
|
// 注解按函数环境和可能的接收者解析，方法自身类名可绑定真实声明定义。
|
|
let expected = self
|
|
.objects
|
|
.annotation_type(function, expected_name, receiver)?;
|
|
// 匹配失败生成具名参数诊断，在取得帧拥有根之前退出。
|
|
if !self.objects.matches_annotation(value, expected)? {
|
|
return Err(VmError::TypeMismatch {
|
|
function: data.name().into(),
|
|
position: format!("parameter {}", executable.parameters()[index]),
|
|
expected: expected_name.clone(),
|
|
actual: self.objects.value_type_name(value)?,
|
|
});
|
|
}
|
|
}
|
|
// 先解析返回约束，随后额外保留其定义根，防执行期间全局重绑定使其失效。
|
|
return_type = Some(self.objects.annotation_type(
|
|
function,
|
|
&signature.return_type,
|
|
receiver,
|
|
)?);
|
|
}
|
|
// 从这里开始函数成为帧拥有根，代码/全局/内置空间通过函数内部边维持存活。
|
|
self.retain(function)?;
|
|
// 若返回类型根无法保留，归还刚取得的函数根，不创建半拥有帧。
|
|
if let Some(reference) = return_type.and_then(|kind| kind.reference())
|
|
&& let Err(error) = self.retain(reference)
|
|
{
|
|
self.release(function)?;
|
|
return Err(error);
|
|
}
|
|
// 建立空槽帧；函数/返回定义根已持有，其他槽后续逐项初始化。
|
|
let mut frame = EndorFrame {
|
|
return_type,
|
|
native_returns: Vec::new(),
|
|
function,
|
|
previous: None,
|
|
code: data.code(),
|
|
globals: data.globals(),
|
|
builtins: data.builtins(),
|
|
name: data.name().into(),
|
|
instruction_offset: 0,
|
|
current_offset: 0,
|
|
waiting: false,
|
|
localsplus: vec![None; executable.slot_count()],
|
|
stack: Vec::with_capacity(executable.stack_size()),
|
|
executable,
|
|
};
|
|
// 局部闭包汇总初始化失败，外层 clear_frame 统一处理已成功安装的根。
|
|
let initialized = (|| -> Result<(), VmError> {
|
|
// 方法能力返回约束也要保留，后续返回需满足所有能力而非仅源码声明。
|
|
if let Some(receiver) = receiver {
|
|
// push_native_return 负责保留各类型定义，失败时其自身清理未提交部分。
|
|
for (name, expected) in self.objects.method_trait_returns(function, receiver)? {
|
|
self.push_native_return(
|
|
&mut frame.native_returns,
|
|
NativeReturn { name, expected },
|
|
)?;
|
|
}
|
|
}
|
|
// 已传参数会覆盖默认值前段，仅拼接尚缺的尾部默认值。
|
|
let defaults = data.defaults().iter().skip(arguments.len() - required);
|
|
// 实参先于缺失默认值，依次填参数前缀，其余未绑定局部仍为 None。
|
|
for (slot, value) in frame
|
|
.localsplus
|
|
.iter_mut()
|
|
.zip(arguments.iter().chain(defaults))
|
|
{
|
|
// 先 retain 再写槽，失败槽仍空；已写槽由外层失败清理释放。
|
|
self.retain_value(value)?;
|
|
*slot = Some(value.clone());
|
|
}
|
|
// 捕获局部保留原局部槽位置但改存 Cell；外部自由变量 Cell 追加在全部局部之后。
|
|
// 捕获局部不增加槽位置，仅将原值替换为拥有该值的 Cell。
|
|
let local_count = frame.executable.layout().locals.len();
|
|
// 只遍历局部段，外部自由变量 Cell 在后续单独安装。
|
|
for (index, slot) in frame.localsplus[..local_count].iter_mut().enumerate() {
|
|
// 需要被内部闭包捕获的局部改用共享 Cell，即使原槽未绑定也创建空 Cell。
|
|
if frame.executable.is_cell_slot(index) {
|
|
// 新 Cell 的载荷强边先保留旧值，返回的一份外部根由该局部槽接管。
|
|
let cell = self.new_cell(slot.clone())?;
|
|
// 槽原值已被 Cell 内部边接管，归还原来那份槽执行根，不重复持有。
|
|
if let Some(old) = slot.replace(Value::Object(cell)) {
|
|
self.drop_root(old);
|
|
}
|
|
}
|
|
}
|
|
// 外层捕获 Cell 段紧跟所有局部槽，顺序与代码 free_variables 一致。
|
|
let first_free = frame.executable.layout().locals.len();
|
|
// 闭包 Cell 已由函数持边，但每个活跃自由变量槽仍需独立执行根。
|
|
for (index, cell) in data.closure().iter().enumerate() {
|
|
// retain 成功才写槽；函数构造的闭包数量校验保证目标索引合法。
|
|
self.retain(*cell)?;
|
|
frame.localsplus[first_free + index] = Some(Value::Object(*cell));
|
|
}
|
|
Ok(())
|
|
})();
|
|
// 失败时清理已装入槽的根及函数/返回约束，未装入槽不需要回滚。
|
|
if let Err(error) = initialized {
|
|
self.clear_frame(frame);
|
|
return Err(error);
|
|
}
|
|
Ok(frame)
|
|
}
|
|
|
|
/// prepare_call 分派非源码载荷：上下文回调交 NativeContext，旧式回调自行验证并保留返回根。
|
|
fn invoke_native(
|
|
&mut self,
|
|
function: ObjectRef,
|
|
arguments: &[Value],
|
|
) -> Result<NativeResult, VmError> {
|
|
// 先验证当前函数句柄，不让失效/异堆身份进入原生协议。
|
|
self.object(function)?;
|
|
// 参数起初是借用，仅验证有效性；此循环本身不取得拥有根。
|
|
for argument in arguments {
|
|
self.validate_value(argument)?;
|
|
}
|
|
// 对象首参可能是方法接收者，普通覆盖和显式能力检查不可只靠原生数量约束。
|
|
if let Some(Value::Object(receiver)) = arguments.first() {
|
|
self.objects.check_method_contract_call(
|
|
function,
|
|
*receiver,
|
|
self.source_type_checks,
|
|
)?;
|
|
}
|
|
// 已发布的数量区间必须满足，缺少元数据不在此处猜测数量。
|
|
if let Some(arity) = self.objects.call_arity(function)?
|
|
&& !arity.accepts(arguments.len())
|
|
{
|
|
return Err(VmError::ArgumentCount {
|
|
name: self.object(function)?.payload().kind_name().into(),
|
|
required: arity.required,
|
|
maximum: arity.maximum,
|
|
provided: arguments.len(),
|
|
});
|
|
}
|
|
// 克隆到的分派器 Arc 不借用载荷，可在 NativeContext 中安全可变访问 Store。
|
|
if let Some(callable) = self.object(function)?.payload().native_callable() {
|
|
return NativeContext::execute(&mut self.objects, function, arguments, callable);
|
|
}
|
|
// 无上下文旧式协议读取完整签名；有签名才检查参数/效果及结果。
|
|
let signature = self.objects.native_signature(function)?;
|
|
// 复制诊断类别名，不在执行回调后依赖之前的载荷借用。
|
|
let name = self.object(function)?.payload().kind_name().to_owned();
|
|
// 完整签名存在才执行相应参数或返回检查，缺失时维持旧协议行为。
|
|
if let Some(signature) = &signature {
|
|
signature.check_arguments(&self.objects, &name, arguments)?;
|
|
}
|
|
// 旧式回调返回借用值，不能立即作为拥有结果交给宿主。
|
|
let result = self.object(function)?.payload().call(arguments)?;
|
|
// 完整签名存在才执行相应参数或返回检查，缺失时维持旧协议行为。
|
|
if let Some(signature) = &signature {
|
|
signature.check_return(&self.objects, &name, &result)?;
|
|
}
|
|
// 验证并取得结果根，即使回调原样返回某个参数，也必须给结果独立所有权。
|
|
self.retain_value(&result)?;
|
|
Ok(NativeResult::Return(result))
|
|
}
|
|
|
|
/// 同步调用、只读续执行、协程及 Call 指令共用准备循环，原生委托不递归进入求值器。
|
|
fn prepare_call(
|
|
&mut self,
|
|
mut function: ObjectRef,
|
|
mut arguments: Vec<Value>,
|
|
executed: &mut usize,
|
|
limits: ExecutionLimits,
|
|
) -> Result<PreparedCall, VmError> {
|
|
// 最初函数/实参借用；第一次 Invoke 后才接管 NativeContext 移交的函数/参数根。
|
|
let mut owned = false;
|
|
// 累计原生/能力返回约束，后续委托每一层完成都仍须满足这些要求。
|
|
let mut returns = Vec::new();
|
|
// 闭包把委托循环的提前错误汇总，外层统一清理尚未移交的约束与输入根。
|
|
let result = (|| loop {
|
|
// 源码载荷交给 prepare_frame，不走原生调用协议或 Rust 递归执行。
|
|
if self
|
|
.object(function)?
|
|
.payload()
|
|
.as_any()
|
|
.is::<EndorFunctionObject>()
|
|
{
|
|
// 源码帧取得自己的函数/参数根，后面归还委托输入根不会使帧失效。
|
|
let mut frame = self.prepare_frame(function, &arguments)?;
|
|
// 暂取帧本地能力返回约束，将外层原生委托约束放在前面。
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|
let mut local = std::mem::take(&mut frame.native_returns);
|
|
// 把累计约束所有权移入源码帧，外层 returns 变空，避免统一清理重复归还。
|
|
frame.native_returns = std::mem::take(&mut returns);
|
|
// 本地约束追加在外层之后，最终返回时按反序检查。
|
|
frame.native_returns.append(&mut local);
|
|
return Ok(PreparedCall::Frame(frame));
|
|
}
|
|
// 每次原生/委托分派前检查累计硬预算，避免无限原生委托链绕过指令限制。
|
|
if *executed >= limits.max_instructions {
|
|
return Err(VmError::ExecutionLimit("instructions"));
|
|
}
|
|
*executed += 1;
|
|
// 非 Any 返回约束需要跨委托保留，不能只校验中间包装器直接返回值。
|
|
if let Some(signature) = self.objects.native_signature(function)?
|
|
&& !signature.returns.is_any()
|
|
{
|
|
// 诊断名与解析后的返回类型一并保存，不在最终返回时重查可能被重绑定的全局。
|
|
let check = NativeReturn {
|
|
name: self.object(function)?.payload().kind_name().into(),
|
|
expected: signature.returns,
|
|
};
|
|
self.push_native_return(&mut returns, check)?;
|
|
}
|
|
// 对象首参可能是方法接收者，普通覆盖和显式能力检查不可只靠原生数量约束。
|
|
if let Some(Value::Object(receiver)) = arguments.first() {
|
|
// 有效接收者的全部能力返回约束同样跨委托保留。
|
|
for (name, expected) in self.objects.method_trait_returns(function, *receiver)? {
|
|
self.push_native_return(&mut returns, NativeReturn { name, expected })?;
|
|
}
|
|
}
|
|
// 结果已经拥有：Return 的结果根或 Invoke 的函数/各参数根由本循环接管。
|
|
match self.invoke_native(function, &arguments)? {
|
|
// 最终直接结果要通过委托链所有返回检查后才可交付。
|
|
NativeResult::Return(value) => {
|
|
// 从最内层到外层校验，每项约束都必须满足。
|
|
for check in returns.iter().rev() {
|
|
// 检查失败先归还本次结果根，再让外层清理链上剩余资源。
|
|
if let Err(error) = check.check(&self.objects, &value) {
|
|
self.drop_root(value);
|
|
return Err(error);
|
|
}
|
|
}
|
|
return Ok(PreparedCall::Value(value));
|
|
}
|
|
NativeResult::Invoke {
|
|
function: next,
|
|
arguments: values,
|
|
} => {
|
|
// 只有已接管 Invoke 输入时才归还当前函数/实参，初始借用输入不能释放。
|
|
if owned {
|
|
self.release(function)?;
|
|
// 先清空旧拥有参数列表并逐项归还，随后安装新委托输出。
|
|
for value in arguments.drain(..) {
|
|
self.release_value(value)?;
|
|
}
|
|
}
|
|
// 新委托函数/参数根已经由 NativeContext 保留，赋值只转交清理责任。
|
|
function = next;
|
|
arguments = values;
|
|
// 从此循环退出时须统一归还当前委托输入；返回结果或源码帧各自已保活。
|
|
owned = true;
|
|
}
|
|
}
|
|
})();
|
|
// 直接完成/错误清理仍在本地的约束，已移入源码帧的那部分不再在此表中。
|
|
self.clear_native_returns(returns);
|
|
// 只有已接管 Invoke 输入时才归还当前函数/实参，初始借用输入不能释放。
|
|
if owned {
|
|
self.release(function)
|
|
.expect("delegated call owns its function");
|
|
// 循环结束时归还最后一批拥有参数，重复对象参数逐项计数。
|
|
for value in arguments {
|
|
self.drop_root(value);
|
|
}
|
|
}
|
|
result
|
|
}
|
|
|
|
/// 委托链保留返回约束定义根，全部 retain 成功后才追加检查项，中途失败回滚已保留部分。
|
|
fn push_native_return(
|
|
&mut self,
|
|
returns: &mut Vec<NativeReturn>,
|
|
check: NativeReturn,
|
|
) -> Result<(), VmError> {
|
|
// 先记成功 retain 的定义身份，未全部成功前不提交检查项。
|
|
let mut retained = Vec::new();
|
|
// 枚举联合返回类型内全部定义引用，重复引用不能去重。
|
|
for reference in check.expected.references() {
|
|
// 后续定义根失败时，归还此前成功取得的根，不留下半安装约束。
|
|
if let Err(error) = self.retain(reference) {
|
|
// 回滚只处理本次取得的根，不触碰原签名载荷拥有边。
|
|
for reference in retained {
|
|
self.release(reference)?;
|
|
}
|
|
return Err(error);
|
|
}
|
|
retained.push(reference);
|
|
}
|
|
// 全部定义根已取得，追加检查项后由返回链/帧负责清理。
|
|
returns.push(check);
|
|
Ok(())
|
|
}
|
|
/// 委托结束/帧销毁统一归还返回约束定义根，每个引用按拥有次数独立 release。
|
|
fn clear_native_returns(&mut self, returns: Vec<NativeReturn>) {
|
|
// 销毁每份检查项持有的定义根，Rust CallType 的 drop 不会自动 release。
|
|
for check in returns {
|
|
// 枚举联合返回类型内全部定义引用，重复引用不能去重。
|
|
for reference in check.expected.references() {
|
|
self.release(reference)
|
|
.expect("native return check owns its type");
|
|
}
|
|
}
|
|
}
|
|
|
|
/// 各操作码按下标读取语言值，返回 clone 的借用表示，不 retain；Null 或无对应项报字节码错误。
|
|
fn stack_value(frame: &EndorFrame, index: usize) -> Result<Value, VmError> {
|
|
// Rust clone 仅复制 Value/句柄，不能把借用读取当成新拥有根。
|
|
match frame.stack.get(index) {
|
|
Some(StackEntry::Value(value)) => Ok(value.clone()),
|
|
_ => Err(invalid(
|
|
frame.current_offset,
|
|
"NULL call marker used as a value",
|
|
)),
|
|
}
|
|
}
|
|
|
|
/// 操作码读取栈顶语言值的快捷入口；栈非空由代码验证保证。
|
|
fn top_value(frame: &EndorFrame) -> Result<Value, VmError> {
|
|
Self::stack_value(frame, frame.stack.len() - 1)
|
|
}
|
|
|
|
/// StoreFast/StoreGlobal/StoreDeref 共用赋值选择：对象相同或共享引用原地更新成功时保留旧身份。
|
|
fn assignment_value(
|
|
&mut self,
|
|
previous: Option<Value>,
|
|
incoming: Value,
|
|
) -> Result<Value, VmError> {
|
|
// 只有新旧均为对象才尝试原地赋值；标量/不支持协议时使用 incoming。
|
|
if let (Some(Value::Object(old)), Value::Object(new)) = (&previous, &incoming)
|
|
&& (old == new || self.objects.assign_from(*old, *new)?)
|
|
{
|
|
return Ok(Value::Object(*old));
|
|
}
|
|
Ok(incoming)
|
|
}
|
|
|
|
/// Load 类操作把借用值放入拥有栈槽，先验证/retain 成功才压栈。
|
|
fn push_borrowed(&mut self, frame: &mut EndorFrame, value: Value) -> Result<(), VmError> {
|
|
// retain 失败时保持栈不变，避免产生没有拥有根的栈项。
|
|
self.retain_value(&value)?;
|
|
frame.stack.push(StackEntry::Value(value));
|
|
Ok(())
|
|
}
|
|
|
|
/// 操作码完成后丢弃已消费输入，每个对象槽归还一根，Null 不参与计数。
|
|
fn discard(&mut self, frame: &mut EndorFrame, count: usize) {
|
|
// 逐项弹栈，代码验证保证数量足够，不按对象身份去重释放。
|
|
for _ in 0..count {
|
|
// Null 仅是调用协议标记，不能作为语言对象根释放。
|
|
if let StackEntry::Value(value) = frame.stack.pop().expect("verified stack height") {
|
|
self.drop_root(value);
|
|
}
|
|
}
|
|
}
|
|
|
|
/// Load/Store/DeleteDeref 与 LoadClosure 取对应 Cell；索引布局已验证，仍检查载荷种类。
|
|
fn cell_slot(&self, frame: &EndorFrame, index: usize) -> Result<ObjectRef, VmError> {
|
|
// 槽必须已初始化为 Cell 对象，Cell 内部仍可为空。
|
|
match &frame.localsplus[index] {
|
|
Some(Value::Object(reference)) => {
|
|
// 验证具体 Cell 载荷，不仅检查 Object 变体。
|
|
self.payload::<EndorCellObject>(*reference, "cell")?;
|
|
Ok(*reference)
|
|
}
|
|
_ => Err(invalid(
|
|
frame.current_offset,
|
|
"cell slot is not initialized",
|
|
)),
|
|
}
|
|
}
|
|
|
|
/// ToBool/UnaryNot/条件跳转共用真值规则，直接值就地判断，对象交载荷协议。
|
|
fn value_is_true(&self, value: &Value) -> Result<bool, VmError> {
|
|
// 直接数值/字符串与对象载荷分开处理，协议错误不被当成 false。
|
|
match value {
|
|
Value::Nil => Ok(false),
|
|
Value::Bool(value) => Ok(*value),
|
|
Value::Text(value) => Ok(!value.is_empty()),
|
|
Value::Number(value) => Ok(!value.is_zero()),
|
|
Value::Object(reference) => self.is_true(*reference),
|
|
}
|
|
}
|
|
|
|
/// 比较把直接 Text 与堆字符串统一成拥有 String，非字符串 None，坏句柄报错。
|
|
fn text_value(&self, value: &Value) -> Result<Option<String>, VmError> {
|
|
// 仅尝试所需具体载荷，非目标类别是正常 None，不是 kind mismatch。
|
|
Ok(match value {
|
|
Value::Text(text) => Some(text.clone()),
|
|
Value::Object(reference) => self
|
|
.object(*reference)?
|
|
.payload()
|
|
.as_any()
|
|
.downcast_ref::<EndorStringObject>()
|
|
.map(|text| text.as_str().to_owned()),
|
|
_ => None,
|
|
})
|
|
}
|
|
|
|
/// 比较/算术将直接 Number 与堆数值统一为借用数值，不转换表示或新增根。
|
|
fn number_value<'a>(
|
|
&'a self,
|
|
value: &'a Value,
|
|
) -> Result<Option<&'a crate::EndorNumber>, VmError> {
|
|
// 仅尝试所需具体载荷，非目标类别是正常 None，不是 kind mismatch。
|
|
Ok(match value {
|
|
Value::Number(n) => Some(n),
|
|
Value::Object(o) => self
|
|
.object(*o)?
|
|
.payload()
|
|
.as_any()
|
|
.downcast_ref::<crate::EndorNumberObject>()
|
|
.map(|n| n.value()),
|
|
_ => None,
|
|
})
|
|
}
|
|
|
|
/// CompareOp 指令的语言比较入口，优先数学数值与字符串内容，然后对象协议/直接值相等。
|
|
fn compare_values(
|
|
&self,
|
|
left: &Value,
|
|
right: &Value,
|
|
operation: CompareOp,
|
|
) -> Result<bool, VmError> {
|
|
// 两侧都先尝试识别数值，不能对混合表示直接使用 Rust Eq。
|
|
let (left_number, right_number) = (self.number_value(left)?, self.number_value(right)?);
|
|
// 直接与堆数值都走数学比较，因此整数、小数、分数可跨表示等价。
|
|
if let (Some(left), Some(right)) = (left_number, right_number) {
|
|
return left.numeric_compare(right, operation);
|
|
}
|
|
// 仅一侧是数值时相等为 false、不等为 true，有序关系明确拒绝。
|
|
if left_number.is_some() || right_number.is_some() {
|
|
return match operation {
|
|
CompareOp::Eq => Ok(false),
|
|
CompareOp::Ne => Ok(true),
|
|
_ => Err(VmError::UnsupportedOperation("mixed numeric ordering")),
|
|
};
|
|
}
|
|
// 两侧均为文本时按字符串内容比较，不做大小写折叠或 Unicode 规范化。
|
|
if let (Some(left), Some(right)) = (self.text_value(left)?, self.text_value(right)?) {
|
|
return Ok(match operation {
|
|
CompareOp::Eq => left == right,
|
|
CompareOp::Ne => left != right,
|
|
CompareOp::Lt => left < right,
|
|
CompareOp::Le => left <= right,
|
|
CompareOp::Gt => left > right,
|
|
CompareOp::Ge => left >= right,
|
|
});
|
|
}
|
|
// 非数值/文本的双对象走 Store 正向、反向与身份回退协议。
|
|
if let (Value::Object(left), Value::Object(right)) = (left, right) {
|
|
return self.compare(*left, *right, operation);
|
|
}
|
|
// 其他直接值只支持相等/不等，不能凭 Rust 变体顺序定义语言大小。
|
|
match operation {
|
|
CompareOp::Eq => Ok(left == right),
|
|
CompareOp::Ne => Ok(left != right),
|
|
_ => Err(VmError::UnsupportedOperation("ordering")),
|
|
}
|
|
}
|
|
|
|
/// BuildMap 逐对读取栈上键值，构造字典拥有根；失败释放半成品，输入栈由调用方清理。
|
|
fn build_map(&mut self, frame: &EndorFrame, count: usize) -> Result<ObjectRef, VmError> {
|
|
// 新字典先取得一份根，所有插入成功才移交给 BuildMap 调用方。
|
|
let dictionary = self.new_dict()?;
|
|
// 闭包收拢插入错误，外层统一释放未交付字典根。
|
|
let result = (|| -> Result<(), VmError> {
|
|
// 输入是末尾 count 对交错键值；代码验证已检查栈高及数量乘法。
|
|
let start = frame.stack.len() - count * 2;
|
|
// 按源码顺序插入，重复相等键遵循字典保留首次键位置的规则。
|
|
for index in 0..count {
|
|
// 先复制键的借用表示，原栈根继续保护其对象。
|
|
let key = Self::stack_value(frame, start + index * 2)?;
|
|
// 读取对应值的借用表示，字典提交后自己持有内部强边。
|
|
let value = Self::stack_value(frame, start + index * 2 + 1)?;
|
|
self.dict_set(dictionary, key, value)?;
|
|
}
|
|
Ok(())
|
|
})();
|
|
// 失败字典可能已持有部分键值边，释放其根会一并归还这些边。
|
|
if let Err(error) = result {
|
|
self.release(dictionary)?;
|
|
return Err(error);
|
|
}
|
|
Ok(dictionary)
|
|
}
|
|
|
|
/// MakeFunction 从默认值、Cell 和代码栈布局构造函数，成功返回拥有根，不先弹出输入。
|
|
fn make_function(&mut self, frame: &EndorFrame, argument: u32) -> Result<ObjectRef, VmError> {
|
|
// 低/高 16 位计数决定默认值段与 Cell 段，最后一项固定为代码。
|
|
let (default_count, closure_count) = Instruction::function_counts(argument);
|
|
// 代码必须是对象，后续 payload 再检查确为 EndorCodeObject。
|
|
let Value::Object(code) = Self::top_value(frame)? else {
|
|
return Err(VmError::ObjectKindMismatch("code"));
|
|
};
|
|
// 复制代码诊断名，避免持载荷借用跨可变函数分配。
|
|
let name = self
|
|
.payload::<EndorCodeObject>(code, "code")?
|
|
.code()
|
|
.name()
|
|
.to_owned();
|
|
// 栈高度由验证器证明，默认值段在 Cell 段之前。
|
|
let start = frame.stack.len() - default_count - closure_count - 1;
|
|
// 收集借用默认值表示，不提前归还栈根。
|
|
let defaults = (start..start + default_count)
|
|
.map(|index| Self::stack_value(frame, index))
|
|
.collect::<Result<Vec<_>, _>>()?;
|
|
// 捕获段每项必须是对象；是否 Cell 以及数量是否吻合由函数构造再次验证。
|
|
let closure = (start + default_count..frame.stack.len() - 1)
|
|
.map(|index| match Self::stack_value(frame, index)? {
|
|
Value::Object(cell) => Ok(cell),
|
|
_ => Err(VmError::ObjectKindMismatch("cell")),
|
|
})
|
|
.collect::<Result<Vec<_>, _>>()?;
|
|
// 所有输入根在验证并建立函数内部强边前一直留栈，失败时仍由帧统一清理。
|
|
self.new_function(name, code, frame.globals, defaults, closure)
|
|
}
|
|
|
|
/// BuildClass 从四个栈项构造类，保留当前函数作为字段注解环境，输入保活至构造完成。
|
|
fn build_class(&mut self, frame: &EndorFrame) -> Result<ObjectRef, VmError> {
|
|
// 类构造输入固定为名称、基类、字段字典、方法字典。
|
|
let start = frame.stack.len() - 4;
|
|
// 类名必须是直接文本，与元数据里显示名称分开。
|
|
let Value::Text(name) = Self::stack_value(frame, start)? else {
|
|
return Err(VmError::ObjectKindMismatch("class name"));
|
|
};
|
|
// 基类必须是对象，Store 类构造进一步校验 Type 载荷与继承分配策略。
|
|
let Value::Object(base) = Self::stack_value(frame, start + 1)? else {
|
|
return Err(VmError::ObjectKindMismatch("base Type"));
|
|
};
|
|
// 字段说明必须来自字典对象，读取时再校验具体载荷。
|
|
let Value::Object(fields) = Self::stack_value(frame, start + 2)? else {
|
|
return Err(VmError::ObjectKindMismatch("field map"));
|
|
};
|
|
// 方法说明必须来自字典对象，函数句柄有效性由 Store 类构造验证。
|
|
let Value::Object(methods) = Self::stack_value(frame, start + 3)? else {
|
|
return Err(VmError::ObjectKindMismatch("method map"));
|
|
};
|
|
// 字段键值都须为直接文本，形成按字典插入顺序排列的 ClassField。
|
|
let fields = self
|
|
.dict_items(fields)?
|
|
.iter()
|
|
.map(|(name, type_name)| match (name, type_name) {
|
|
(Value::Text(name), Value::Text(type_name)) => Ok(crate::ClassField {
|
|
name: name.clone(),
|
|
type_name: type_name.clone(),
|
|
}),
|
|
_ => Err(VmError::ObjectKindMismatch("class field annotation")),
|
|
})
|
|
.collect::<Result<Vec<_>, _>>()?;
|
|
// 方法键须文本、值须对象，收集为名称有序表，仍不额外保留函数根。
|
|
let methods = self
|
|
.dict_items(methods)?
|
|
.iter()
|
|
.map(|(name, function)| match (name, function) {
|
|
(Value::Text(name), Value::Object(function)) => Ok((name.clone(), *function)),
|
|
_ => Err(VmError::ObjectKindMismatch("class method")),
|
|
})
|
|
.collect::<Result<std::collections::BTreeMap<_, _>, _>>()?;
|
|
self.objects
|
|
.new_class_with_scope(name, base, fields, methods, Some(frame.function))
|
|
}
|
|
|
|
/// 所有同步/切片/协程入口共用的显式帧循环：Some 是拥有结果，None 是软预算或允许的 await 停放。
|
|
/// 错误不在本函数销毁全部帧，由外层保存回溯再统一清理；指令索引/栈高已在代码构造时验证。
|
|
fn eval_frames(
|
|
&mut self,
|
|
frames: &mut Vec<EndorFrame>,
|
|
limits: ExecutionLimits,
|
|
executed: &mut usize,
|
|
slice_end: usize,
|
|
allow_wait: bool,
|
|
) -> Result<Option<Value>, VmError> {
|
|
// 每轮只推进当前最内层帧，源码调用通过帧向量增长而非 Rust 递归。
|
|
loop {
|
|
// 硬上限先于软边界检查，同点到达硬上限必须报错，不能继续 Pending。
|
|
if *executed >= limits.max_instructions {
|
|
return Err(VmError::ExecutionLimit("instructions"));
|
|
}
|
|
// 软量子结束保留帧、栈和指令指针，外层决定如何停放。
|
|
if *executed >= slice_end {
|
|
return Ok(None);
|
|
}
|
|
// 实际取指前累计一次，原生委托准备另在 prepare_call 计数。
|
|
*executed += 1;
|
|
// 当前帧必须存在；源码 Return 最外层时会提前返回结果退出循环。
|
|
let frame = frames.last_mut().expect("an evaluation frame is active");
|
|
// 按完整逻辑指令起点取指，扩展前缀已合并，非法指针返回位置错误。
|
|
let decoded = frame.executable.instruction_at(frame.instruction_offset)?;
|
|
// 保存当前起点给错误诊断，同时预置顺序后继；跳转/等待会覆盖下一位置。
|
|
frame.current_offset = decoded.offset;
|
|
frame.instruction_offset = decoded.next_offset;
|
|
// 本轮操作种类，后面的栈和槽更新按此分派。
|
|
let opcode = decoded.instruction.opcode;
|
|
// 完整 u32 操作数转为索引/数量，范围合法性由代码验证保证。
|
|
let argument = decoded.instruction.argument as usize;
|
|
// 每条指令成功后保持根计数与栈/槽一致，错误交外层清理当前帧。
|
|
match opcode {
|
|
Opcode::Await => {
|
|
// 只读调用不允许 await，不可用等待期间外部修改破坏只读快照。
|
|
if self.objects.is_read_only() {
|
|
return Err(VmError::UnsupportedOperation(
|
|
"await during read-only execution",
|
|
));
|
|
}
|
|
// 等待协议仅对象可实现，直接 Nil/数字/文本都不能 await。
|
|
let Value::Object(awaitable) = Self::top_value(frame)? else {
|
|
return Err(VmError::ObjectKindMismatch("awaitable object"));
|
|
};
|
|
// poll_await 非阻塞观察当前状态，不重跑生成等待对象的表达式。
|
|
match self.object(awaitable)?.payload().poll_await()? {
|
|
// 操作数根继续留栈，协程状态稍后接管；同步入口不允许这种停放。
|
|
crate::AwaitPoll::Pending => {
|
|
// 仅可变协程支持 Pending await，同步调用不能悄悄变为暂停。
|
|
if !allow_wait {
|
|
return Err(VmError::UnsupportedOperation(
|
|
"pending await outside a coroutine",
|
|
));
|
|
}
|
|
// 保留已求值等待操作数，指针回到 Await 本身；不会重放此前调用或语句。
|
|
frame.waiting = true;
|
|
frame.instruction_offset = decoded.offset;
|
|
return Ok(None);
|
|
}
|
|
// 先取得结果根再释放等待操作数，避免结果仅由等待对象图持有时失效。
|
|
crate::AwaitPoll::Ready(value) => {
|
|
self.retain_value(&value)?;
|
|
self.discard(frame, 1);
|
|
frame.stack.push(StackEntry::Value(value));
|
|
frame.waiting = false;
|
|
}
|
|
}
|
|
}
|
|
// 无操作，只消耗本轮预算并继续预置后继。
|
|
Opcode::Nop => {}
|
|
Opcode::LoadConst => {
|
|
// clone 仍为借用表示，push_borrowed 为结果栈项取得独立根。
|
|
let value = frame.executable.constants()[argument].clone();
|
|
self.push_borrowed(frame, value)?;
|
|
}
|
|
Opcode::LoadFast => {
|
|
// 未绑定 None 报具名局部错误，已绑定值压栈时另保留根。
|
|
let value = frame.localsplus[argument].clone().ok_or_else(|| {
|
|
VmError::UnboundLocal(frame.executable.slot_name(argument).into())
|
|
})?;
|
|
self.push_borrowed(frame, value)?;
|
|
}
|
|
// 局部赋值先保留新槽根，再释放原栈输入及被替换旧槽根。
|
|
Opcode::StoreFast => {
|
|
// 先执行共享引用赋值选择，可能保留旧对象身份，再按目标槽/字典协议提交。
|
|
let value = self.assignment_value(
|
|
frame.localsplus[argument].clone(),
|
|
Self::top_value(frame)?,
|
|
)?;
|
|
self.retain_value(&value)?;
|
|
self.discard(frame, 1);
|
|
// 新值先保留/写入，最后归还被替换的旧槽根，即使新旧同身份也安全。
|
|
if let Some(old) = frame.localsplus[argument].replace(value) {
|
|
self.drop_root(old);
|
|
}
|
|
}
|
|
Opcode::DeleteFast => {
|
|
// 先移走槽拥有值，使局部恢复 None，再归还旧根。
|
|
let value = frame.localsplus[argument].take().ok_or_else(|| {
|
|
VmError::UnboundLocal(frame.executable.slot_name(argument).into())
|
|
})?;
|
|
self.drop_root(value);
|
|
}
|
|
Opcode::LoadGlobal => {
|
|
// 从代码 names 表借用名称，索引不来自任意运行时文本。
|
|
let name = &frame.executable.layout().names[argument];
|
|
// 按名记录命中/缺失，只在全局缺失时查询捕获的内置字典。
|
|
let mut value = self.objects.dict_get_name(frame.globals, name)?;
|
|
// Some(Nil) 也是命中，不会回退内置空间。
|
|
if value.is_none()
|
|
&& let Some(builtins) = frame.builtins
|
|
{
|
|
value = self.objects.dict_get_name(builtins, name)?;
|
|
}
|
|
// 全局和可选内置均未命中才报 NameNotFound。
|
|
let value = value.ok_or_else(|| VmError::NameNotFound(name.clone()))?;
|
|
self.push_borrowed(frame, value)?;
|
|
}
|
|
// 全局修改由字典拥有新值内部边，成功后释放输入栈根。
|
|
Opcode::StoreGlobal => {
|
|
// 全局写入使用直接文本键，与名称读取协议对应。
|
|
let key = Value::Text(frame.executable.layout().names[argument].clone());
|
|
// 先执行共享引用赋值选择，可能保留旧对象身份，再按目标槽/字典协议提交。
|
|
let value = self.assignment_value(
|
|
self.dict_get(frame.globals, &key)?,
|
|
Self::top_value(frame)?,
|
|
)?;
|
|
self.dict_set(frame.globals, key, value)?;
|
|
self.discard(frame, 1);
|
|
}
|
|
Opcode::DeleteGlobal => {
|
|
// 从代码 names 表借用名称，索引不来自任意运行时文本。
|
|
let name = &frame.executable.layout().names[argument];
|
|
// 删除缺键报告名称错误，字典删除协议其他错误正常传播。
|
|
if !self.dict_delete(frame.globals, &Value::Text(name.clone()))? {
|
|
return Err(VmError::NameNotFound(name.clone()));
|
|
}
|
|
}
|
|
Opcode::LoadDeref | Opcode::LoadClosure => {
|
|
// 对应槽必须存活且为 Cell，本帧与闭包函数均可能持有其根/边。
|
|
let cell = self.cell_slot(frame, argument)?;
|
|
// LoadClosure 压 Cell 本身，LoadDeref 压当前内容，两者都经 push_borrowed 取得栈根。
|
|
let value = if opcode == Opcode::LoadClosure {
|
|
Value::Object(cell)
|
|
} else {
|
|
self.cell_get(cell).map_err(|error| {
|
|
// 语言层将空捕获槽映射为变量未绑定，其余底层错误保持原样。
|
|
if error == VmError::EmptyCell {
|
|
VmError::UnboundLocal(frame.executable.slot_name(argument).into())
|
|
} else {
|
|
error
|
|
}
|
|
})?
|
|
};
|
|
self.push_borrowed(frame, value)?;
|
|
}
|
|
// 空 Cell 读取经 ok() 视作没有旧值，写入成功后才弹出输入。
|
|
Opcode::StoreDeref => {
|
|
// 对应槽必须存活且为 Cell，本帧与闭包函数均可能持有其根/边。
|
|
let cell = self.cell_slot(frame, argument)?;
|
|
// 读取/计算下一状态后再更新栈，失败由原帧保留输入清理责任。
|
|
let value =
|
|
self.assignment_value(self.cell_get(cell).ok(), Self::top_value(frame)?)?;
|
|
self.cell_set(cell, value)?;
|
|
self.discard(frame, 1);
|
|
}
|
|
Opcode::DeleteDeref => {
|
|
// 对应槽必须存活且为 Cell，本帧与闭包函数均可能持有其根/边。
|
|
let cell = self.cell_slot(frame, argument)?;
|
|
// 当前实现将读取错误视为未绑定；上方 cell_slot 已检查槽载荷。
|
|
if self.cell_get(cell).is_err() {
|
|
return Err(VmError::UnboundLocal(
|
|
frame.executable.slot_name(argument).into(),
|
|
));
|
|
}
|
|
self.cell_clear(cell)?;
|
|
}
|
|
// 丢弃一个拥有栈项，协议 Null 则不 release。
|
|
Opcode::PopTop => self.discard(frame, 1),
|
|
Opcode::Copy => {
|
|
// Copy 复制表示不自动 retain，对象项下方另取新栈根，Null 可直接复制。
|
|
let entry = frame.stack[frame.stack.len() - argument].clone();
|
|
// 协议 Null 没有对象根；普通对象项复制时须取得一份新根。
|
|
if let StackEntry::Value(value) = &entry {
|
|
self.retain_value(value)?;
|
|
}
|
|
frame.stack.push(entry);
|
|
}
|
|
Opcode::Swap => {
|
|
// Swap 仅交换现有拥有槽，不增加或释放任何根。
|
|
let length = frame.stack.len();
|
|
frame.stack.swap(length - 1, length - argument);
|
|
}
|
|
// 压入专用调用标记，不能与 Value::Nil 混淆。
|
|
Opcode::PushNull => frame.stack.push(StackEntry::Null),
|
|
Opcode::Call => {
|
|
// 调用布局是函数、receiver/Null、显式参数，argument 只计显式实参。
|
|
let start = frame.stack.len() - argument - 2;
|
|
// 调用目标必须为对象，是否可调用由 prepare_call/载荷协议继续判定。
|
|
let Value::Object(function) = Self::stack_value(frame, start)? else {
|
|
return Err(VmError::UnsupportedOperation("call"));
|
|
};
|
|
// 先收集借用参数，原栈输入直到调用准备完成前保持根保护。
|
|
let mut arguments = Vec::with_capacity(argument + 1);
|
|
// 非 Null 的协议接收者先加入实际参数，Null 则不传入语言实参。
|
|
if let StackEntry::Value(value) = &frame.stack[start + 1] {
|
|
arguments.push(value.clone());
|
|
}
|
|
// 后续显式参数按源码顺序传入，不在此处归还原栈根。
|
|
for index in start + 2..frame.stack.len() {
|
|
arguments.push(Self::stack_value(frame, index)?);
|
|
}
|
|
// 准备成功得到已持根源码帧或拥有结果，之后才能清理当前帧调用输入。
|
|
match self.prepare_call(function, arguments, executed, limits)? {
|
|
// 新帧还未加入向量，若深度预算不足必须主动清理它。
|
|
PreparedCall::Frame(mut callee) => {
|
|
// 硬帧限制包括现有所有源码帧，不把原生委托另算源码帧。
|
|
if frames.len() >= limits.max_frames {
|
|
self.clear_frame(callee);
|
|
return Err(VmError::ExecutionLimit("frames"));
|
|
}
|
|
// 记录调用者索引，无裸指针，不受向量扩容影响。
|
|
callee.previous = Some(frames.len() - 1);
|
|
self.discard(frames.last_mut().unwrap(), argument + 2);
|
|
frames.push(callee);
|
|
}
|
|
// 原生直接结果已经拥有根，清除调用输入后直接移入栈，不再 retain。
|
|
PreparedCall::Value(value) => {
|
|
self.discard(frames.last_mut().unwrap(), argument + 2);
|
|
frames
|
|
.last_mut()
|
|
.unwrap()
|
|
.stack
|
|
.push(StackEntry::Value(value));
|
|
}
|
|
}
|
|
}
|
|
Opcode::ReturnValue => {
|
|
// 返回值先借用读取，实际根在后面 pop 时从帧栈移交，不能提前 release。
|
|
let result = Self::top_value(frame)?;
|
|
// 源码返回注解已解析并保活，执行中全局重绑定不能替换该约束。
|
|
if let Some(expected) = frame.return_type
|
|
&& !self.objects.matches_annotation(&result, expected)?
|
|
{
|
|
return Err(VmError::TypeMismatch {
|
|
function: frame.name.clone(),
|
|
position: "return".into(),
|
|
expected: frame
|
|
.executable
|
|
.source_signature()
|
|
.expect("checked source signature")
|
|
.return_type
|
|
.clone(),
|
|
actual: self.objects.value_type_name(&result)?,
|
|
});
|
|
}
|
|
// 所有委托返回约束都要满足，按最内层到外层顺序检查。
|
|
for check in frame.native_returns.iter().rev() {
|
|
check.check(&self.objects, &result)?;
|
|
}
|
|
// 仅移出结果项不 release，将它原有的栈根转交调用者/外层结果。
|
|
frame.stack.pop();
|
|
self.clear_frame(frames.pop().unwrap());
|
|
// 还有调用者则接管结果根到其栈；最外层直接移交给宿主。
|
|
if let Some(caller) = frames.last_mut() {
|
|
caller.stack.push(StackEntry::Value(result));
|
|
} else {
|
|
return Ok(Some(result));
|
|
}
|
|
}
|
|
// 无条件跳转仅改变下一位置，不改变栈高度或引用计数。
|
|
Opcode::JumpForward | Opcode::JumpBackward => {
|
|
frame.instruction_offset = decoded.jump_target()?
|
|
}
|
|
Opcode::PopJumpIfFalse | Opcode::PopJumpIfTrue => {
|
|
// 先求真再丢弃输入根，协议错误时输入仍在帧中供外层清理。
|
|
let truth = self.value_is_true(&Self::top_value(frame)?)?;
|
|
self.discard(frame, 1);
|
|
// 条件成立才覆盖预置顺序后继，跳转距离以代码单元计算。
|
|
if truth == (opcode == Opcode::PopJumpIfTrue) {
|
|
frame.instruction_offset = decoded.jump_target()?;
|
|
}
|
|
}
|
|
Opcode::ToBool | Opcode::UnaryNot => {
|
|
// 先求真再丢弃输入根，协议错误时输入仍在帧中供外层清理。
|
|
let truth = self.value_is_true(&Self::top_value(frame)?)?;
|
|
self.discard(frame, 1);
|
|
frame.stack.push(StackEntry::Value(Value::Bool(
|
|
// ToBool 保留真值，UnaryNot 取反，两者都输出直接 Bool。
|
|
if opcode == Opcode::UnaryNot {
|
|
!truth
|
|
} else {
|
|
truth
|
|
},
|
|
)));
|
|
}
|
|
Opcode::BinaryArithmetic => {
|
|
// 加法额外支持两个直接 Text 拼接，堆字符串不在此快速路径中。
|
|
if decoded.instruction.argument == 0 {
|
|
// 读取左输入借用表示，原栈根继续维持对象存活。
|
|
let left = Self::stack_value(frame, frame.stack.len() - 2)?;
|
|
// 读取右输入借用表示，不能先弹栈再访问对象载荷。
|
|
let right = Self::top_value(frame)?;
|
|
// 仅双直接文本走拼接，其他情况继续数值运算并校验 Number。
|
|
if let (Value::Text(a), Value::Text(b)) = (left, right) {
|
|
// 限制合并 UTF-8 字节数为 1 MiB，饱和相加防预算绕回。
|
|
if a.len().saturating_add(b.len()) > 1_048_576 {
|
|
return Err(VmError::InvalidArgument(
|
|
"text concatenation exceeds operation budget",
|
|
));
|
|
}
|
|
self.discard(frame, 2);
|
|
frame.stack.push(StackEntry::Value(Value::Text(a + &b)));
|
|
continue;
|
|
}
|
|
}
|
|
// 读取左输入借用表示，原栈根继续维持对象存活。
|
|
let left = Self::stack_value(frame, frame.stack.len() - 2)?;
|
|
// 读取右输入借用表示，不能先弹栈再访问对象载荷。
|
|
let right = Self::top_value(frame)?;
|
|
// 直接/堆数值统一为借用 Number；缺失表示报 Number 种类错误。
|
|
let left = self
|
|
.number_value(&left)?
|
|
.ok_or(VmError::ObjectKindMismatch("Number"))?;
|
|
// 右值同样要求数值，不能隐式把文本或 Bool 转数字。
|
|
let right = self
|
|
.number_value(&right)?
|
|
.ok_or(VmError::ObjectKindMismatch("Number"))?;
|
|
// 操作数映射已由代码验证，运算仍可因零除/预算/非有限值报错。
|
|
let result = left.arithmetic(
|
|
right,
|
|
crate::ArithmeticOp::from_argument(decoded.instruction.argument).unwrap(),
|
|
)?;
|
|
self.discard(frame, 2);
|
|
frame.stack.push(StackEntry::Value(Value::Number(result)));
|
|
}
|
|
Opcode::UnaryNegate => {
|
|
// 借用栈顶，原拥有根保留至协议运算或修改成功。
|
|
let value = Self::top_value(frame)?;
|
|
// 数值取负只接受直接/堆 Number，不丢弃其他类型信息做隐式转换。
|
|
let value = self
|
|
.number_value(&value)?
|
|
.ok_or(VmError::ObjectKindMismatch("Number"))?;
|
|
// 先成功计算再释放输入，输出直接 Number 自己拥有 Rust 数值数据。
|
|
let result = value.negated()?;
|
|
self.discard(frame, 1);
|
|
frame.stack.push(StackEntry::Value(Value::Number(result)));
|
|
}
|
|
Opcode::CompareOp => {
|
|
// 读取左输入借用表示，原栈根继续维持对象存活。
|
|
let left = Self::stack_value(frame, frame.stack.len() - 2)?;
|
|
// 读取右输入借用表示，不能先弹栈再访问对象载荷。
|
|
let right = Self::top_value(frame)?;
|
|
// 数学/文本/对象协议在辅助函数统一选择，结果是直接 Bool。
|
|
let result = self.compare_values(
|
|
&left,
|
|
&right,
|
|
Instruction::compare_operation(decoded.instruction.argument).unwrap(),
|
|
)?;
|
|
self.discard(frame, 2);
|
|
frame.stack.push(StackEntry::Value(Value::Bool(result)));
|
|
}
|
|
Opcode::LoadAttr => {
|
|
// 属性协议需要对象 owner，直接值不能假装有托管动态字段。
|
|
let Value::Object(owner) = Self::top_value(frame)? else {
|
|
return Err(VmError::ObjectKindMismatch("object"));
|
|
};
|
|
// 读取/计算下一状态后再更新栈，失败由原帧保留输入清理责任。
|
|
let value =
|
|
self.bind_attr(owner, &frame.executable.layout().names[argument])?;
|
|
self.discard(frame, 1);
|
|
frame.stack.push(StackEntry::Value(value));
|
|
}
|
|
Opcode::BuildClass => {
|
|
// 构类成功返回拥有根，之后才丢弃名称/基类/字段/方法输入四项。
|
|
let class = self.build_class(frame)?;
|
|
self.discard(frame, 4);
|
|
frame.stack.push(StackEntry::Value(Value::Object(class)));
|
|
}
|
|
Opcode::StoreAttr => {
|
|
// 属性协议需要对象 owner，直接值不能假装有托管动态字段。
|
|
let Value::Object(owner) = Self::top_value(frame)? else {
|
|
return Err(VmError::ObjectKindMismatch("object"));
|
|
};
|
|
// 读取/计算下一状态后再更新栈，失败由原帧保留输入清理责任。
|
|
let value = Self::stack_value(frame, frame.stack.len() - 2)?;
|
|
self.set_attr(
|
|
owner,
|
|
frame.executable.layout().names[argument].clone(),
|
|
value,
|
|
)?;
|
|
self.discard(frame, 2);
|
|
}
|
|
Opcode::BuildMap => {
|
|
// 字典构造取得根后，释放原键值栈根，由字典内部边接管持有。
|
|
let dictionary = self.build_map(frame, argument)?;
|
|
self.discard(frame, argument * 2);
|
|
frame
|
|
.stack
|
|
.push(StackEntry::Value(Value::Object(dictionary)));
|
|
}
|
|
Opcode::MakeFunction => {
|
|
// 函数构造校验并保留全部边后才消费原栈输入，避免捕获值提前释放。
|
|
let function = self.make_function(frame, decoded.instruction.argument)?;
|
|
// 按与构造器相同的位段计数弹出默认值、Cell 与代码项。
|
|
let (defaults, closure) =
|
|
Instruction::function_counts(decoded.instruction.argument);
|
|
self.discard(frame, defaults + closure + 1);
|
|
frame.stack.push(StackEntry::Value(Value::Object(function)));
|
|
}
|
|
// 扩展参数已由解码器合并，验证代码不含可执行的独立前缀。
|
|
Opcode::ExtendedArg => unreachable!("EXTENDED_ARG was decoded before evaluation"),
|
|
}
|
|
}
|
|
}
|
|
}
|