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Compilation and Code Loading [1]

如何compile和load代码依赖于系统而不是一个语言问题

Compilation

Erlang程序必须被编译成object code，运行object code的虚拟机叫BEAM，因此object code以.beam为后缀 代码编译有以下几种方法:

1. compile模块:

   compile:file(Module)
   compile:file(Module, Options)
   

2. shell命令c(Module):

   编译&加载

3. make模块:

   make:all().
   

4. erl启动时:

   % erl -compile Module1...ModuleN
   % erl -make
   

5. erlc编译:

   % erlc <flags> File1.erl...FileN.erl
   

Code Loading

object code必须要加载到Erlang runtime system,此部分功能由code server处理，详见code模块 code server加载代码有两种机制:

interactive (default)
embedded

Code Replacement

1. Erlang supports change of code in a running system

2. Code replacement is done on module level.

代码在系统中存在2种状态: old和current 同一模块可以同时存在两种状态

Running a Function When a Module is Loaded

-on_load():

格式: -on_load(Name/0).  % Name即为函数名
指定模块加载时自动运行的函数
无需导出,必须是无参数的函数
函数返回值:
  ok: 代码加载成功
  Other: 代码不加载

备注

在OTP 19之前，如果on_load函数失败，之前的current code还是会变成old 这导致系统中不存在current code

在embedded模式,所有代码都会被加载,接着所有的on_load都会被执行 除非所有on_load函数都成功执行，否则系统就会被终止

实例:

-module(m).
-on_load(load_my_nifs/0).

load_my_nifs() ->
    NifPath = ...,    %Set up the path to the NIF library.
    Info = ...,       %Initialize the Info term
    erlang:load_nif(NifPath, Info).

如果erlang:load_nif/2函数调用失败，此模块就不会被加载

细研究

code模块对外提供接口，code_server模块处理实际的工作，注册为code_server 维护一个私有ets表code。 预加载的10个模块:

erl> erlang:pre_loaded().
[erts_internal,erlang,erl_prim_loader,prim_zip,zlib,
 prim_file,prim_inet,prim_eval,init,otp_ring0]

对于预定义的模块，如lists，math等等系统模块，这些模块是不能重复热更新的。 这些模块所在的目录被称为sticky目录。 这是为了防止有人误操作把系统模块给替换了导致整个系统崩溃。 除了这些系统模块，其他的模块都是可以热更新的。

erlang:check_old_code/1:

erlang:check_old_code(Mod) -> boolean().
检查系统中是否存在该模块的老代码
当系统中有老代码的时候，要清除老代码（执行purge）才能加载新的代码。
为了清除老代码要先找到仍在执行老代码的进程，将其kill掉。

erlang:check_process_code/2:

erlang:check_process_code(Pid, Mod) -> boolean().
检查进程是否在执行Mod的老代码。
为了找出仍在执行老代码的进程，需要遍历进程列表processes()，依次进行检查

code:purge/1:

将老版本的代码从系统中移除掉，如果仍有进程在执行老版本代码，则将这些进程杀掉

code:soft_purge/1:

尝试将老代码移除掉，如果仍有进程在执行老版本代码，则返回失败

进程仍在执行模块的老代码，有三种情况:

1. 进程正在执行老代码。这种情况下是不管进程调用的全名函数还是短名函数。
    对于全名函数，当前这次执行完了下次就会切换到新代码，所以一开始返回true，后面就false了。
    对于短名函数则始终为true。
2. 进程包含短名函数的引用。
3. 进程包含引用短名函数的fun对象。比如:
    其他模块发送了一个fun给进程执行，这个fun对象包含了模块的短名对象，
    那么执行fun对象期间返回true。
如果一个常驻内存的进程拿到了一个模块构造的匿名函数，那么这个模块要热更的时候就比较麻烦了

检查系统中的老代码:

f(OldMods).
OldMods = lists:filtermap(
    fun({Module, Filename}) ->
        is_list(Filename) andalso
        erlang:check_old_code(Module) andalso
        {true, Module}
    end,
    code:all_loaded()
).
or
f(OldMods).
OldMods = lists:filtermap( fun({Module, Filename}) -> is_list(Filename) andalso erlang:check_old_code(Module) andalso {true, Module} end, code:all_loaded()).

检查系统中老代码无法被purge的模块:

lists:filtermap(
    fun(Module) ->
        not code:soft_purge(Module)
    end,
    OldMods
).
or
lists:filtermap(fun(Module) -> not code:soft_purge(Module) end, OldMods).

找出还在执行老代码Mod的进程信息:

[process_info(Pid)||Pid<-processes(),erlang:check_process_code(Pid, Mod)].

杀进程。一般先monitor，再kill，等待接收moniter消息，确认当前进程杀死。因为被杀死的进程可能需要进行一些清理的行为，如果不等待它确认死亡就将执行后续操作如移除代码，可能会导致清理过程出现找不到代码的问题。

code_server中杀死进程的过程:

%% do_purge(Module)
%%  Kill all processes running code from *old* Module, and then purge the
%%  module. Return true if any processes killed, else false.

do_purge(Mod0) ->
    Mod = to_atom(Mod0),
    case erlang:check_old_code(Mod) of
    false -> false;
    true -> do_purge(processes(), Mod, false)
    end.

do_purge([P|Ps], Mod, Purged) ->
    case erlang:check_process_code(P, Mod) of
    true ->
        Ref = erlang:monitor(process, P),
        exit(P, kill),
        receive
        {'DOWN',Ref,process,_Pid,_} -> ok
        end,
        do_purge(Ps, Mod, true);
    false ->
        do_purge(Ps, Mod, Purged)
    end;
do_purge([], Mod, Purged) ->
    catch erlang:purge_module(Mod),
    Purged.

直接purge有杀死进程的危险性，所以code_server也提供了soft_purge，如果有进程仍在执行老代码，则不移除老代码:

%% do_soft_purge(Module)
%% Purge old code only if no procs remain that run old code.
%% Return true in that case, false if procs remain (in this
%% case old code is not purged)

do_soft_purge(Mod) ->
    case erlang:check_old_code(Mod) of
    false -> true;
    true -> do_soft_purge(processes(), Mod)
    end.

do_soft_purge([P|Ps], Mod) ->
    case erlang:check_process_code(P, Mod) of
    true -> false;
    false -> do_soft_purge(Ps, Mod)
    end;
do_soft_purge([], Mod) ->
    catch erlang:purge_module(Mod),
    true.

检查代码是否有改变:

%% @doc Return a list of beam modules that have changed.
all_changed() ->
    [M || {M, Fn} <- code:all_loaded(), is_list(Fn), is_changed(M)].

%% @spec is_changed(atom()) -> boolean()
%% @doc true if the loaded module is a beam with a vsn attribute
%%      and does not match the on-disk beam file, returns false otherwise.
is_changed(M) ->
    try
        module_vsn(M:module_info()) =/= module_vsn(code:get_object_code(M))
    catch _:_ ->
            false
    end.

%% Internal API

module_vsn({M, Beam, _Fn}) ->
    {ok, {M, Vsn}} = beam_lib:version(Beam),
    Vsn;
module_vsn(L) when is_list(L) ->
    {_, Attrs} = lists:keyfind(attributes, 1, L),
    {_, Vsn} = lists:keyfind(vsn, 1, Attrs),
    Vsn.

[1]

http://erlang.org/doc/reference_manual/code_loading.html

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