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synced 2026-09-21 17:38:10 +00:00
cf098a1d4f
- SuperBlock 新增 arenaOff/arenaCap/arenaUsed 字段 - arenaAlloc: append-only bump 分配，offset 0 保留给空语义 - arenaWrite: 写入并返回 SharedRef（含 generation） - arenaRead: 按 SharedRef 切片读取 - arenaReset: 压实后重置游标
287 lines
9.7 KiB
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9.7 KiB
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package proc
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// 统一共享内存区域布局（§13.1）。
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// 之前的两块独立 memfd（StageContext 256KB + EvtRing ~320KB，fd 3/4）
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// 合并为单一 memfd（fd 3），eventfd 独占 fd 4。
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//
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// 区域内按固定偏移定位各 segment，所有偏移相对段起始，跨进程 mmap 到
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// 不同虚拟地址仍能正确解引用（§3.3 实验 2 已验证）。
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// ┌──────────────────────────────────────────────────────┐
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// │ SuperBlock 64B │
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// │ magic / version / generation / capacity / reserved │
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// │ ctxOff / ctxSize / evtOff / evtSize │
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// ├──────────────────────────────────────────────────────┤
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// │ StageContext segment （内部布局不变） │
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// ├──────────────────────────────────────────────────────┤
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// │ EvtRing segment （内部布局不变） │
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// ├──────────────────────────────────────────────────────┤
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// │ ToolCall lane [§13.3] │
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// ├──────────────────────────────────────────────────────┤
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// │ InputCh lane [§13.5] │
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// ├──────────────────────────────────────────────────────┤
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// │ OutputCh lane [§13.6] │
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// ├──────────────────────────────────────────────────────┤
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// │ Dynamic Arena │
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// └──────────────────────────────────────────────────────┘
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import (
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"fmt"
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"sync/atomic"
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"unsafe"
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)
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const (
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// unifiedMagic 标识统一共享内存区域。
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unifiedMagic uint32 = 0x554D5352 // "UMSR" — Unified Memory Shared Region
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unifiedVersion uint32 = 1
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superBlockSize = 64 // SuperBlock 占前 64 字节
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)
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// SuperBlock 布局：64 字节，所有偏移相对区域起始。
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//
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// [0,4) magic
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// [4,8) version
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// [8,16) generation（atomic uint64，resize 时 bump）
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// [16,20) capacity（区域总字节数）
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// [20,24) ctxOff（StageContext segment 偏移）
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// [24,28) ctxSize（StageContext segment 字节数）
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// [28,32) evtOff（EvtRing segment 偏移）
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// [32,36) evtSize（EvtRing segment 字节数）
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// [36,48) reserved（未来 lane 偏移/大小）
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// [48,56) reserved
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// [56,64) reserved（对齐到 8 字节）
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const (
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sbOffMagic = 0
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sbOffVersion = 4
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sbOffGeneration = 8
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sbOffCapacity = 16
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sbOffCtxOff = 20
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sbOffCtxSize = 24
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sbOffEvtOff = 28
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sbOffEvtSize = 32
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sbOffArenaOff = 36 // 动态 arena 起始偏移
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sbOffArenaCap = 40 // 动态 arena 总容量
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sbOffArenaUsed = 44 // 动态 arena 已用字节（原子）
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sbOffReserved5 = 48
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sbOffReserved6 = 52
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sbOffReserved7 = 56
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sbOffReserved8 = 60
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)
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const unifiedArenaSize = 256 * 1024 // 默认动态 arena 256KB
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// SharedRef 是跨进程共享内存描述符，替代内联 JSON 数据。
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// 所有数据交换（工具调用参数/结果、Cleaner、输入/输出通道消息）
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// 都通过 SharedRef 传递：RPC 只传 16 字节描述符，实际数据在共享内存中。
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//
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// Generation 防 ABA：扩容 remap 后旧描述符自动失效。
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type SharedRef struct {
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Offset uint32 // 相对区域起始的偏移
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Length uint32 // 数据字节数
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Generation uint32 // 扩容后 bump
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Flags uint32 // 保留，位 0 = 二进制，位 1 = JSON
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}
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const sharedRefSize = 16
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func (r SharedRef) IsZero() bool {
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return r.Offset == 0 && r.Length == 0
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}
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// Slice 从共享内存中按 SharedRef 切片。data 必须是完整的 mmap 区域。
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func (r SharedRef) Slice(data []byte) []byte {
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if r.IsZero() || int(r.Offset)+int(r.Length) > len(data) {
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return nil
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}
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return data[r.Offset : r.Offset+r.Length]
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}
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// unifiedRegion 统一共享内存区域的内核侧视图。
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type unifiedRegion struct {
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data []byte
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ctxOff uint32
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ctxSize uint32
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evtOff uint32
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evtSize uint32
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arenaOff uint32 // 动态 arena 起始偏移（相对 data）
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arenaCap uint32 // 动态 arena 总容量
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arenaUsed *uint32 // 指向 SuperBlock 中的 arenaUsed 字段（原子 bump 游标）
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}
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// initUnifiedRegion 在 mmap 区域上初始化 SuperBlock + 两个 segment。
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func initUnifiedRegion(data []byte, ctxTotal, evtTotal int) (*unifiedRegion, error) {
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cap := uint32(len(data))
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total := superBlockSize + ctxTotal + evtTotal
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if int(cap) < total {
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return nil, fmt.Errorf("unified: 区域过小（%d 字节，至少需要 %d）", cap, total)
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}
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ctxOff := uint32(superBlockSize)
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evtOff := ctxOff + uint32(ctxTotal)
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arenaOff := evtOff + uint32(evtTotal)
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arenaCap := cap - arenaOff
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putU32(data[sbOffMagic:], unifiedMagic)
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putU32(data[sbOffVersion:], unifiedVersion)
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putU64(data[sbOffGeneration:], 0)
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putU32(data[sbOffCapacity:], cap)
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putU32(data[sbOffCtxOff:], ctxOff)
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putU32(data[sbOffCtxSize:], uint32(ctxTotal))
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putU32(data[sbOffEvtOff:], evtOff)
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putU32(data[sbOffEvtSize:], uint32(evtTotal))
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putU32(data[sbOffArenaOff:], arenaOff)
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putU32(data[sbOffArenaCap:], arenaCap)
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putU32(data[sbOffArenaUsed:], 1)
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return &unifiedRegion{
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data: data,
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ctxOff: ctxOff,
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ctxSize: uint32(ctxTotal),
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evtOff: evtOff,
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evtSize: uint32(evtTotal),
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arenaOff: arenaOff,
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arenaCap: arenaCap,
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arenaUsed: (*uint32)(unsafe.Pointer(
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uintptr(unsafe.Pointer(&data[0])) + uintptr(sbOffArenaUsed),
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)),
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}, nil
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}
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// attachUnifiedRegion 从已有 mmap 区域解析 SuperBlock（插件侧调用）。
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func attachUnifiedRegion(data []byte) (*unifiedRegion, error) {
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if len(data) < superBlockSize {
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return nil, fmt.Errorf("unified: 区域过小（%d 字节）", len(data))
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}
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magic := getU32(data[sbOffMagic:])
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if magic != unifiedMagic {
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return nil, fmt.Errorf("unified: 魔数不匹配（0x%x，期望 0x%x）", magic, unifiedMagic)
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}
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ver := getU32(data[sbOffVersion:])
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if ver != unifiedVersion {
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return nil, fmt.Errorf("unified: 版本不匹配（%d，期望 %d）", ver, unifiedVersion)
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}
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ctxOff := getU32(data[sbOffCtxOff:])
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ctxSize := getU32(data[sbOffCtxSize:])
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evtOff := getU32(data[sbOffEvtOff:])
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evtSize := getU32(data[sbOffEvtSize:])
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||
arenaOff := getU32(data[sbOffArenaOff:])
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arenaCap := getU32(data[sbOffArenaCap:])
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if int(evtOff)+int(evtSize) > len(data) {
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return nil, fmt.Errorf("unified: EvtRing 越界（off=%d size=%d total=%d）", evtOff, evtSize, len(data))
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}
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return &unifiedRegion{
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data: data,
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ctxOff: ctxOff,
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ctxSize: ctxSize,
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evtOff: evtOff,
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||
evtSize: evtSize,
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arenaOff: arenaOff,
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arenaCap: arenaCap,
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arenaUsed: (*uint32)(unsafe.Pointer(
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uintptr(unsafe.Pointer(&data[0])) + uintptr(sbOffArenaUsed),
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)),
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}, nil
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}
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func (r *unifiedRegion) generation() uint64 {
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return getU64(r.data[sbOffGeneration:])
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}
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func (r *unifiedRegion) bumpGeneration() uint64 {
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for {
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old := getU64(r.data[sbOffGeneration:])
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new := old + 1
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p := (*uint64)(unsafe.Pointer(&r.data[sbOffGeneration]))
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if atomic.CompareAndSwapUint64(p, old, new) {
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return new
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}
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}
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}
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func (r *unifiedRegion) ctxData() []byte {
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return r.data[r.ctxOff : r.ctxOff+r.ctxSize]
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}
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func (r *unifiedRegion) evtData() []byte {
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return r.data[r.evtOff : r.evtOff+r.evtSize]
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}
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func putU32(b []byte, v uint32) {
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b[0] = byte(v)
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b[1] = byte(v >> 8)
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b[2] = byte(v >> 16)
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b[3] = byte(v >> 24)
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}
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func getU32(b []byte) uint32 {
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return uint32(b[0]) | uint32(b[1])<<8 | uint32(b[2])<<16 | uint32(b[3])<<24
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}
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func putU64(b []byte, v uint64) {
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b[0] = byte(v)
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b[1] = byte(v >> 8)
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||
b[2] = byte(v >> 16)
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||
b[3] = byte(v >> 24)
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||
b[4] = byte(v >> 32)
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||
b[5] = byte(v >> 40)
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b[6] = byte(v >> 48)
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||
b[7] = byte(v >> 56)
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}
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func getU64(b []byte) uint64 {
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return uint64(b[0]) | uint64(b[1])<<8 | uint64(b[2])<<16 | uint64(b[3])<<24 |
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uint64(b[4])<<32 | uint64(b[5])<<40 | uint64(b[6])<<48 | uint64(b[7])<<56
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}
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// arenaAlloc 在动态 arena 中分配 n 字节，返回相对 arenaOff 的偏移。
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// append-only，offset 0 保留给“空”语义。
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func (r *unifiedRegion) arenaAlloc(n int) (uint32, error) {
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if n <= 0 {
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return 0, fmt.Errorf("arena: 非法分配长度 %d", n)
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}
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used := atomic.LoadUint32(r.arenaUsed)
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if used == 0 {
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used = 1
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}
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end := uint64(used) + uint64(n)
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if end > uint64(r.arenaCap) {
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return 0, fmt.Errorf("arena: 空间不足（需 %d，剩 %d）", n, uint64(r.arenaCap)-uint64(used))
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}
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atomic.StoreUint32(r.arenaUsed, uint32(end))
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return used, nil
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}
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// arenaWrite 把 b 写入动态 arena 并返回 SharedRef。
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func (r *unifiedRegion) arenaWrite(b []byte) (SharedRef, error) {
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if len(b) == 0 {
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return SharedRef{}, nil
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}
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off, err := r.arenaAlloc(len(b))
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if err != nil {
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return SharedRef{}, err
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}
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base := r.arenaOff + off
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copy(r.data[base:base+uint32(len(b))], b)
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gen := uint32(r.generation())
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return SharedRef{Offset: base, Length: uint32(len(b)), Generation: gen}, nil
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}
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// arenaRead 按 SharedRef 读取数据。
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func (r *unifiedRegion) arenaRead(ref SharedRef) []byte {
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return ref.Slice(r.data)
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}
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// arenaReset 压实后重置游标（仅在无活跃 slot 时调用）。
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func (r *unifiedRegion) arenaReset() {
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atomic.StoreUint32(r.arenaUsed, 1)
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}
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