OSDN Git Service

7e40d0445350f3a206f90c699b707fcf92390315
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / ggc-page.c
1 /* "Bag-of-pages" garbage collector for the GNU compiler.
2    Copyright (C) 1999, 2000, 2001, 2002, 2003 Free Software Foundation, Inc.
3
4 This file is part of GCC.
5
6 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
7 the terms of the GNU General Public License as published by the Free
8 Software Foundation; either version 2, or (at your option) any later
9 version.
10
11 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
12 WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
13 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
14 for more details.
15
16 You should have received a copy of the GNU General Public License
17 along with GCC; see the file COPYING.  If not, write to the Free
18 Software Foundation, 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA
19 02111-1307, USA.  */
20
21 #include "config.h"
22 #include "system.h"
23 #include "coretypes.h"
24 #include "tm.h"
25 #include "tree.h"
26 #include "rtl.h"
27 #include "tm_p.h"
28 #include "toplev.h"
29 #include "flags.h"
30 #include "ggc.h"
31 #include "timevar.h"
32 #include "params.h"
33 #ifdef ENABLE_VALGRIND_CHECKING
34 # ifdef HAVE_VALGRIND_MEMCHECK_H
35 #  include <valgrind/memcheck.h>
36 # elif defined HAVE_MEMCHECK_H
37 #  include <memcheck.h>
38 # else
39 #  include <valgrind.h>
40 # endif
41 #else
42 /* Avoid #ifdef:s when we can help it.  */
43 #define VALGRIND_DISCARD(x)
44 #endif
45
46 /* Prefer MAP_ANON(YMOUS) to /dev/zero, since we don't need to keep a
47    file open.  Prefer either to valloc.  */
48 #ifdef HAVE_MMAP_ANON
49 # undef HAVE_MMAP_DEV_ZERO
50
51 # include <sys/mman.h>
52 # ifndef MAP_FAILED
53 #  define MAP_FAILED -1
54 # endif
55 # if !defined (MAP_ANONYMOUS) && defined (MAP_ANON)
56 #  define MAP_ANONYMOUS MAP_ANON
57 # endif
58 # define USING_MMAP
59
60 #endif
61
62 #ifdef HAVE_MMAP_DEV_ZERO
63
64 # include <sys/mman.h>
65 # ifndef MAP_FAILED
66 #  define MAP_FAILED -1
67 # endif
68 # define USING_MMAP
69
70 #endif
71
72 #ifndef USING_MMAP
73 #define USING_MALLOC_PAGE_GROUPS
74 #endif
75
76 /* Stategy:
77
78    This garbage-collecting allocator allocates objects on one of a set
79    of pages.  Each page can allocate objects of a single size only;
80    available sizes are powers of two starting at four bytes.  The size
81    of an allocation request is rounded up to the next power of two
82    (`order'), and satisfied from the appropriate page.
83
84    Each page is recorded in a page-entry, which also maintains an
85    in-use bitmap of object positions on the page.  This allows the
86    allocation state of a particular object to be flipped without
87    touching the page itself.
88
89    Each page-entry also has a context depth, which is used to track
90    pushing and popping of allocation contexts.  Only objects allocated
91    in the current (highest-numbered) context may be collected.
92
93    Page entries are arranged in an array of singly-linked lists.  The
94    array is indexed by the allocation size, in bits, of the pages on
95    it; i.e. all pages on a list allocate objects of the same size.
96    Pages are ordered on the list such that all non-full pages precede
97    all full pages, with non-full pages arranged in order of decreasing
98    context depth.
99
100    Empty pages (of all orders) are kept on a single page cache list,
101    and are considered first when new pages are required; they are
102    deallocated at the start of the next collection if they haven't
103    been recycled by then.  */
104
105 /* Define GGC_DEBUG_LEVEL to print debugging information.
106      0: No debugging output.
107      1: GC statistics only.
108      2: Page-entry allocations/deallocations as well.
109      3: Object allocations as well.
110      4: Object marks as well.  */
111 #define GGC_DEBUG_LEVEL (0)
112 \f
113 #ifndef HOST_BITS_PER_PTR
114 #define HOST_BITS_PER_PTR  HOST_BITS_PER_LONG
115 #endif
116
117 \f
118 /* A two-level tree is used to look up the page-entry for a given
119    pointer.  Two chunks of the pointer's bits are extracted to index
120    the first and second levels of the tree, as follows:
121
122                                    HOST_PAGE_SIZE_BITS
123                            32           |      |
124        msb +----------------+----+------+------+ lsb
125                             |    |      |
126                          PAGE_L1_BITS   |
127                                  |      |
128                                PAGE_L2_BITS
129
130    The bottommost HOST_PAGE_SIZE_BITS are ignored, since page-entry
131    pages are aligned on system page boundaries.  The next most
132    significant PAGE_L2_BITS and PAGE_L1_BITS are the second and first
133    index values in the lookup table, respectively.
134
135    For 32-bit architectures and the settings below, there are no
136    leftover bits.  For architectures with wider pointers, the lookup
137    tree points to a list of pages, which must be scanned to find the
138    correct one.  */
139
140 #define PAGE_L1_BITS    (8)
141 #define PAGE_L2_BITS    (32 - PAGE_L1_BITS - G.lg_pagesize)
142 #define PAGE_L1_SIZE    ((size_t) 1 << PAGE_L1_BITS)
143 #define PAGE_L2_SIZE    ((size_t) 1 << PAGE_L2_BITS)
144
145 #define LOOKUP_L1(p) \
146   (((size_t) (p) >> (32 - PAGE_L1_BITS)) & ((1 << PAGE_L1_BITS) - 1))
147
148 #define LOOKUP_L2(p) \
149   (((size_t) (p) >> G.lg_pagesize) & ((1 << PAGE_L2_BITS) - 1))
150
151 /* The number of objects per allocation page, for objects on a page of
152    the indicated ORDER.  */
153 #define OBJECTS_PER_PAGE(ORDER) objects_per_page_table[ORDER]
154
155 /* The number of objects in P.  */
156 #define OBJECTS_IN_PAGE(P) ((P)->bytes / OBJECT_SIZE ((P)->order))
157
158 /* The size of an object on a page of the indicated ORDER.  */
159 #define OBJECT_SIZE(ORDER) object_size_table[ORDER]
160
161 /* For speed, we avoid doing a general integer divide to locate the
162    offset in the allocation bitmap, by precalculating numbers M, S
163    such that (O * M) >> S == O / Z (modulo 2^32), for any offset O
164    within the page which is evenly divisible by the object size Z.  */
165 #define DIV_MULT(ORDER) inverse_table[ORDER].mult
166 #define DIV_SHIFT(ORDER) inverse_table[ORDER].shift
167 #define OFFSET_TO_BIT(OFFSET, ORDER) \
168   (((OFFSET) * DIV_MULT (ORDER)) >> DIV_SHIFT (ORDER))
169
170 /* The number of extra orders, not corresponding to power-of-two sized
171    objects.  */
172
173 #define NUM_EXTRA_ORDERS ARRAY_SIZE (extra_order_size_table)
174
175 #define RTL_SIZE(NSLOTS) \
176   (RTX_HDR_SIZE + (NSLOTS) * sizeof (rtunion))
177
178 #define TREE_EXP_SIZE(OPS) \
179   (sizeof (struct tree_exp) + ((OPS) - 1) * sizeof (tree))
180
181 /* The Ith entry is the maximum size of an object to be stored in the
182    Ith extra order.  Adding a new entry to this array is the *only*
183    thing you need to do to add a new special allocation size.  */
184
185 static const size_t extra_order_size_table[] = {
186   sizeof (struct tree_decl),
187   sizeof (struct tree_list),
188   TREE_EXP_SIZE (2),
189   RTL_SIZE (2),                 /* MEM, PLUS, etc.  */
190   RTL_SIZE (9),         /* INSN, CALL_INSN, JUMP_INSN */
191 };
192
193 /* The total number of orders.  */
194
195 #define NUM_ORDERS (HOST_BITS_PER_PTR + NUM_EXTRA_ORDERS)
196
197 /* We use this structure to determine the alignment required for
198    allocations.  For power-of-two sized allocations, that's not a
199    problem, but it does matter for odd-sized allocations.  */
200
201 struct max_alignment {
202   char c;
203   union {
204     HOST_WIDEST_INT i;
205     long double d;
206   } u;
207 };
208
209 /* The biggest alignment required.  */
210
211 #define MAX_ALIGNMENT (offsetof (struct max_alignment, u))
212
213 /* Compute the smallest nonnegative number which when added to X gives
214    a multiple of F.  */
215
216 #define ROUND_UP_VALUE(x, f) ((f) - 1 - ((f) - 1 + (x)) % (f))
217
218 /* Compute the smallest multiple of F that is >= X.  */
219
220 #define ROUND_UP(x, f) (CEIL (x, f) * (f))
221
222 /* The Ith entry is the number of objects on a page or order I.  */
223
224 static unsigned objects_per_page_table[NUM_ORDERS];
225
226 /* The Ith entry is the size of an object on a page of order I.  */
227
228 static size_t object_size_table[NUM_ORDERS];
229
230 /* The Ith entry is a pair of numbers (mult, shift) such that
231    ((k * mult) >> shift) mod 2^32 == (k / OBJECT_SIZE(I)) mod 2^32,
232    for all k evenly divisible by OBJECT_SIZE(I).  */
233
234 static struct
235 {
236   size_t mult;
237   unsigned int shift;
238 }
239 inverse_table[NUM_ORDERS];
240
241 /* A page_entry records the status of an allocation page.  This
242    structure is dynamically sized to fit the bitmap in_use_p.  */
243 typedef struct page_entry
244 {
245   /* The next page-entry with objects of the same size, or NULL if
246      this is the last page-entry.  */
247   struct page_entry *next;
248
249   /* The number of bytes allocated.  (This will always be a multiple
250      of the host system page size.)  */
251   size_t bytes;
252
253   /* The address at which the memory is allocated.  */
254   char *page;
255
256 #ifdef USING_MALLOC_PAGE_GROUPS
257   /* Back pointer to the page group this page came from.  */
258   struct page_group *group;
259 #endif
260
261   /* This is the index in the by_depth varray where this page table
262      can be found.  */
263   unsigned long index_by_depth;
264
265   /* Context depth of this page.  */
266   unsigned short context_depth;
267
268   /* The number of free objects remaining on this page.  */
269   unsigned short num_free_objects;
270
271   /* A likely candidate for the bit position of a free object for the
272      next allocation from this page.  */
273   unsigned short next_bit_hint;
274
275   /* The lg of size of objects allocated from this page.  */
276   unsigned char order;
277
278   /* A bit vector indicating whether or not objects are in use.  The
279      Nth bit is one if the Nth object on this page is allocated.  This
280      array is dynamically sized.  */
281   unsigned long in_use_p[1];
282 } page_entry;
283
284 #ifdef USING_MALLOC_PAGE_GROUPS
285 /* A page_group describes a large allocation from malloc, from which
286    we parcel out aligned pages.  */
287 typedef struct page_group
288 {
289   /* A linked list of all extant page groups.  */
290   struct page_group *next;
291
292   /* The address we received from malloc.  */
293   char *allocation;
294
295   /* The size of the block.  */
296   size_t alloc_size;
297
298   /* A bitmask of pages in use.  */
299   unsigned int in_use;
300 } page_group;
301 #endif
302
303 #if HOST_BITS_PER_PTR <= 32
304
305 /* On 32-bit hosts, we use a two level page table, as pictured above.  */
306 typedef page_entry **page_table[PAGE_L1_SIZE];
307
308 #else
309
310 /* On 64-bit hosts, we use the same two level page tables plus a linked
311    list that disambiguates the top 32-bits.  There will almost always be
312    exactly one entry in the list.  */
313 typedef struct page_table_chain
314 {
315   struct page_table_chain *next;
316   size_t high_bits;
317   page_entry **table[PAGE_L1_SIZE];
318 } *page_table;
319
320 #endif
321
322 /* The rest of the global variables.  */
323 static struct globals
324 {
325   /* The Nth element in this array is a page with objects of size 2^N.
326      If there are any pages with free objects, they will be at the
327      head of the list.  NULL if there are no page-entries for this
328      object size.  */
329   page_entry *pages[NUM_ORDERS];
330
331   /* The Nth element in this array is the last page with objects of
332      size 2^N.  NULL if there are no page-entries for this object
333      size.  */
334   page_entry *page_tails[NUM_ORDERS];
335
336   /* Lookup table for associating allocation pages with object addresses.  */
337   page_table lookup;
338
339   /* The system's page size.  */
340   size_t pagesize;
341   size_t lg_pagesize;
342
343   /* Bytes currently allocated.  */
344   size_t allocated;
345
346   /* Bytes currently allocated at the end of the last collection.  */
347   size_t allocated_last_gc;
348
349   /* Total amount of memory mapped.  */
350   size_t bytes_mapped;
351
352   /* Bit N set if any allocations have been done at context depth N.  */
353   unsigned long context_depth_allocations;
354
355   /* Bit N set if any collections have been done at context depth N.  */
356   unsigned long context_depth_collections;
357
358   /* The current depth in the context stack.  */
359   unsigned short context_depth;
360
361   /* A file descriptor open to /dev/zero for reading.  */
362 #if defined (HAVE_MMAP_DEV_ZERO)
363   int dev_zero_fd;
364 #endif
365
366   /* A cache of free system pages.  */
367   page_entry *free_pages;
368
369 #ifdef USING_MALLOC_PAGE_GROUPS
370   page_group *page_groups;
371 #endif
372
373   /* The file descriptor for debugging output.  */
374   FILE *debug_file;
375
376   /* Current number of elements in use in depth below.  */
377   unsigned int depth_in_use;
378
379   /* Maximum number of elements that can be used before resizing.  */
380   unsigned int depth_max;
381
382   /* Each element of this arry is an index in by_depth where the given
383      depth starts.  This structure is indexed by that given depth we
384      are interested in.  */
385   unsigned int *depth;
386
387   /* Current number of elements in use in by_depth below.  */
388   unsigned int by_depth_in_use;
389
390   /* Maximum number of elements that can be used before resizing.  */
391   unsigned int by_depth_max;
392
393   /* Each element of this array is a pointer to a page_entry, all
394      page_entries can be found in here by increasing depth.
395      index_by_depth in the page_entry is the index into this data
396      structure where that page_entry can be found.  This is used to
397      speed up finding all page_entries at a particular depth.  */
398   page_entry **by_depth;
399
400   /* Each element is a pointer to the saved in_use_p bits, if any,
401      zero otherwise.  We allocate them all together, to enable a
402      better runtime data access pattern.  */
403   unsigned long **save_in_use;
404
405 #ifdef GATHER_STATISTICS
406   struct
407   {
408     /* Total memory allocated with ggc_alloc */
409     unsigned long long total_allocated;
410     /* Total overhead for memory to be allocated with ggc_alloc */
411     unsigned long long total_overhead;
412
413     /* Total allocations and overhead for sizes less than 32, 64 and 128.
414        These sizes are interesting because they are typical cache line
415        sizes.  */
416    
417     unsigned long long total_allocated_under32;
418     unsigned long long total_overhead_under32;
419   
420     unsigned long long total_allocated_under64;
421     unsigned long long total_overhead_under64;
422   
423     unsigned long long total_allocated_under128;
424     unsigned long long total_overhead_under128;
425   
426     /* The overhead for each of the allocation orders.  */
427     unsigned long long total_overhead_per_order[NUM_ORDERS];
428   } stats;
429 #endif
430 } G;
431
432 /* The size in bytes required to maintain a bitmap for the objects
433    on a page-entry.  */
434 #define BITMAP_SIZE(Num_objects) \
435   (CEIL ((Num_objects), HOST_BITS_PER_LONG) * sizeof(long))
436
437 /* Allocate pages in chunks of this size, to throttle calls to memory
438    allocation routines.  The first page is used, the rest go onto the
439    free list.  This cannot be larger than HOST_BITS_PER_INT for the
440    in_use bitmask for page_group.  */
441 #define GGC_QUIRE_SIZE 16
442
443 /* Initial guess as to how many page table entries we might need.  */
444 #define INITIAL_PTE_COUNT 128
445 \f
446 static int ggc_allocated_p (const void *);
447 static page_entry *lookup_page_table_entry (const void *);
448 static void set_page_table_entry (void *, page_entry *);
449 #ifdef USING_MMAP
450 static char *alloc_anon (char *, size_t);
451 #endif
452 #ifdef USING_MALLOC_PAGE_GROUPS
453 static size_t page_group_index (char *, char *);
454 static void set_page_group_in_use (page_group *, char *);
455 static void clear_page_group_in_use (page_group *, char *);
456 #endif
457 static struct page_entry * alloc_page (unsigned);
458 static void free_page (struct page_entry *);
459 static void release_pages (void);
460 static void clear_marks (void);
461 static void sweep_pages (void);
462 static void ggc_recalculate_in_use_p (page_entry *);
463 static void compute_inverse (unsigned);
464 static inline void adjust_depth (void);
465 static void move_ptes_to_front (int, int);
466
467 #ifdef ENABLE_GC_CHECKING
468 static void poison_pages (void);
469 #endif
470
471 void debug_print_page_list (int);
472 static void push_depth (unsigned int);
473 static void push_by_depth (page_entry *, unsigned long *);
474 struct alloc_zone *rtl_zone = NULL;
475 struct alloc_zone *tree_zone = NULL;
476 struct alloc_zone *garbage_zone = NULL;
477
478 /* Push an entry onto G.depth.  */
479
480 inline static void
481 push_depth (unsigned int i)
482 {
483   if (G.depth_in_use >= G.depth_max)
484     {
485       G.depth_max *= 2;
486       G.depth = xrealloc (G.depth, G.depth_max * sizeof (unsigned int));
487     }
488   G.depth[G.depth_in_use++] = i;
489 }
490
491 /* Push an entry onto G.by_depth and G.save_in_use.  */
492
493 inline static void
494 push_by_depth (page_entry *p, unsigned long *s)
495 {
496   if (G.by_depth_in_use >= G.by_depth_max)
497     {
498       G.by_depth_max *= 2;
499       G.by_depth = xrealloc (G.by_depth,
500                              G.by_depth_max * sizeof (page_entry *));
501       G.save_in_use = xrealloc (G.save_in_use,
502                                 G.by_depth_max * sizeof (unsigned long *));
503     }
504   G.by_depth[G.by_depth_in_use] = p;
505   G.save_in_use[G.by_depth_in_use++] = s;
506 }
507
508 #if (GCC_VERSION < 3001)
509 #define prefetch(X) ((void) X)
510 #else
511 #define prefetch(X) __builtin_prefetch (X)
512 #endif
513
514 #define save_in_use_p_i(__i) \
515   (G.save_in_use[__i])
516 #define save_in_use_p(__p) \
517   (save_in_use_p_i (__p->index_by_depth))
518
519 /* Returns nonzero if P was allocated in GC'able memory.  */
520
521 static inline int
522 ggc_allocated_p (const void *p)
523 {
524   page_entry ***base;
525   size_t L1, L2;
526
527 #if HOST_BITS_PER_PTR <= 32
528   base = &G.lookup[0];
529 #else
530   page_table table = G.lookup;
531   size_t high_bits = (size_t) p & ~ (size_t) 0xffffffff;
532   while (1)
533     {
534       if (table == NULL)
535         return 0;
536       if (table->high_bits == high_bits)
537         break;
538       table = table->next;
539     }
540   base = &table->table[0];
541 #endif
542
543   /* Extract the level 1 and 2 indices.  */
544   L1 = LOOKUP_L1 (p);
545   L2 = LOOKUP_L2 (p);
546
547   return base[L1] && base[L1][L2];
548 }
549
550 /* Traverse the page table and find the entry for a page.
551    Die (probably) if the object wasn't allocated via GC.  */
552
553 static inline page_entry *
554 lookup_page_table_entry (const void *p)
555 {
556   page_entry ***base;
557   size_t L1, L2;
558
559 #if HOST_BITS_PER_PTR <= 32
560   base = &G.lookup[0];
561 #else
562   page_table table = G.lookup;
563   size_t high_bits = (size_t) p & ~ (size_t) 0xffffffff;
564   while (table->high_bits != high_bits)
565     table = table->next;
566   base = &table->table[0];
567 #endif
568
569   /* Extract the level 1 and 2 indices.  */
570   L1 = LOOKUP_L1 (p);
571   L2 = LOOKUP_L2 (p);
572
573   return base[L1][L2];
574 }
575
576 /* Set the page table entry for a page.  */
577
578 static void
579 set_page_table_entry (void *p, page_entry *entry)
580 {
581   page_entry ***base;
582   size_t L1, L2;
583
584 #if HOST_BITS_PER_PTR <= 32
585   base = &G.lookup[0];
586 #else
587   page_table table;
588   size_t high_bits = (size_t) p & ~ (size_t) 0xffffffff;
589   for (table = G.lookup; table; table = table->next)
590     if (table->high_bits == high_bits)
591       goto found;
592
593   /* Not found -- allocate a new table.  */
594   table = xcalloc (1, sizeof(*table));
595   table->next = G.lookup;
596   table->high_bits = high_bits;
597   G.lookup = table;
598 found:
599   base = &table->table[0];
600 #endif
601
602   /* Extract the level 1 and 2 indices.  */
603   L1 = LOOKUP_L1 (p);
604   L2 = LOOKUP_L2 (p);
605
606   if (base[L1] == NULL)
607     base[L1] = xcalloc (PAGE_L2_SIZE, sizeof (page_entry *));
608
609   base[L1][L2] = entry;
610 }
611
612 /* Prints the page-entry for object size ORDER, for debugging.  */
613
614 void
615 debug_print_page_list (int order)
616 {
617   page_entry *p;
618   printf ("Head=%p, Tail=%p:\n", (void *) G.pages[order],
619           (void *) G.page_tails[order]);
620   p = G.pages[order];
621   while (p != NULL)
622     {
623       printf ("%p(%1d|%3d) -> ", (void *) p, p->context_depth,
624               p->num_free_objects);
625       p = p->next;
626     }
627   printf ("NULL\n");
628   fflush (stdout);
629 }
630
631 #ifdef USING_MMAP
632 /* Allocate SIZE bytes of anonymous memory, preferably near PREF,
633    (if non-null).  The ifdef structure here is intended to cause a
634    compile error unless exactly one of the HAVE_* is defined.  */
635
636 static inline char *
637 alloc_anon (char *pref ATTRIBUTE_UNUSED, size_t size)
638 {
639 #ifdef HAVE_MMAP_ANON
640   char *page = (char *) mmap (pref, size, PROT_READ | PROT_WRITE,
641                               MAP_PRIVATE | MAP_ANONYMOUS, -1, 0);
642 #endif
643 #ifdef HAVE_MMAP_DEV_ZERO
644   char *page = (char *) mmap (pref, size, PROT_READ | PROT_WRITE,
645                               MAP_PRIVATE, G.dev_zero_fd, 0);
646 #endif
647
648   if (page == (char *) MAP_FAILED)
649     {
650       perror ("virtual memory exhausted");
651       exit (FATAL_EXIT_CODE);
652     }
653
654   /* Remember that we allocated this memory.  */
655   G.bytes_mapped += size;
656
657   /* Pretend we don't have access to the allocated pages.  We'll enable
658      access to smaller pieces of the area in ggc_alloc.  Discard the
659      handle to avoid handle leak.  */
660   VALGRIND_DISCARD (VALGRIND_MAKE_NOACCESS (page, size));
661
662   return page;
663 }
664 #endif
665 #ifdef USING_MALLOC_PAGE_GROUPS
666 /* Compute the index for this page into the page group.  */
667
668 static inline size_t
669 page_group_index (char *allocation, char *page)
670 {
671   return (size_t) (page - allocation) >> G.lg_pagesize;
672 }
673
674 /* Set and clear the in_use bit for this page in the page group.  */
675
676 static inline void
677 set_page_group_in_use (page_group *group, char *page)
678 {
679   group->in_use |= 1 << page_group_index (group->allocation, page);
680 }
681
682 static inline void
683 clear_page_group_in_use (page_group *group, char *page)
684 {
685   group->in_use &= ~(1 << page_group_index (group->allocation, page));
686 }
687 #endif
688
689 /* Allocate a new page for allocating objects of size 2^ORDER,
690    and return an entry for it.  The entry is not added to the
691    appropriate page_table list.  */
692
693 static inline struct page_entry *
694 alloc_page (unsigned order)
695 {
696   struct page_entry *entry, *p, **pp;
697   char *page;
698   size_t num_objects;
699   size_t bitmap_size;
700   size_t page_entry_size;
701   size_t entry_size;
702 #ifdef USING_MALLOC_PAGE_GROUPS
703   page_group *group;
704 #endif
705
706   num_objects = OBJECTS_PER_PAGE (order);
707   bitmap_size = BITMAP_SIZE (num_objects + 1);
708   page_entry_size = sizeof (page_entry) - sizeof (long) + bitmap_size;
709   entry_size = num_objects * OBJECT_SIZE (order);
710   if (entry_size < G.pagesize)
711     entry_size = G.pagesize;
712
713   entry = NULL;
714   page = NULL;
715
716   /* Check the list of free pages for one we can use.  */
717   for (pp = &G.free_pages, p = *pp; p; pp = &p->next, p = *pp)
718     if (p->bytes == entry_size)
719       break;
720
721   if (p != NULL)
722     {
723       /* Recycle the allocated memory from this page ...  */
724       *pp = p->next;
725       page = p->page;
726
727 #ifdef USING_MALLOC_PAGE_GROUPS
728       group = p->group;
729 #endif
730
731       /* ... and, if possible, the page entry itself.  */
732       if (p->order == order)
733         {
734           entry = p;
735           memset (entry, 0, page_entry_size);
736         }
737       else
738         free (p);
739     }
740 #ifdef USING_MMAP
741   else if (entry_size == G.pagesize)
742     {
743       /* We want just one page.  Allocate a bunch of them and put the
744          extras on the freelist.  (Can only do this optimization with
745          mmap for backing store.)  */
746       struct page_entry *e, *f = G.free_pages;
747       int i;
748
749       page = alloc_anon (NULL, G.pagesize * GGC_QUIRE_SIZE);
750
751       /* This loop counts down so that the chain will be in ascending
752          memory order.  */
753       for (i = GGC_QUIRE_SIZE - 1; i >= 1; i--)
754         {
755           e = xcalloc (1, page_entry_size);
756           e->order = order;
757           e->bytes = G.pagesize;
758           e->page = page + (i << G.lg_pagesize);
759           e->next = f;
760           f = e;
761         }
762
763       G.free_pages = f;
764     }
765   else
766     page = alloc_anon (NULL, entry_size);
767 #endif
768 #ifdef USING_MALLOC_PAGE_GROUPS
769   else
770     {
771       /* Allocate a large block of memory and serve out the aligned
772          pages therein.  This results in much less memory wastage
773          than the traditional implementation of valloc.  */
774
775       char *allocation, *a, *enda;
776       size_t alloc_size, head_slop, tail_slop;
777       int multiple_pages = (entry_size == G.pagesize);
778
779       if (multiple_pages)
780         alloc_size = GGC_QUIRE_SIZE * G.pagesize;
781       else
782         alloc_size = entry_size + G.pagesize - 1;
783       allocation = xmalloc (alloc_size);
784
785       page = (char *) (((size_t) allocation + G.pagesize - 1) & -G.pagesize);
786       head_slop = page - allocation;
787       if (multiple_pages)
788         tail_slop = ((size_t) allocation + alloc_size) & (G.pagesize - 1);
789       else
790         tail_slop = alloc_size - entry_size - head_slop;
791       enda = allocation + alloc_size - tail_slop;
792
793       /* We allocated N pages, which are likely not aligned, leaving
794          us with N-1 usable pages.  We plan to place the page_group
795          structure somewhere in the slop.  */
796       if (head_slop >= sizeof (page_group))
797         group = (page_group *)page - 1;
798       else
799         {
800           /* We magically got an aligned allocation.  Too bad, we have
801              to waste a page anyway.  */
802           if (tail_slop == 0)
803             {
804               enda -= G.pagesize;
805               tail_slop += G.pagesize;
806             }
807           if (tail_slop < sizeof (page_group))
808             abort ();
809           group = (page_group *)enda;
810           tail_slop -= sizeof (page_group);
811         }
812
813       /* Remember that we allocated this memory.  */
814       group->next = G.page_groups;
815       group->allocation = allocation;
816       group->alloc_size = alloc_size;
817       group->in_use = 0;
818       G.page_groups = group;
819       G.bytes_mapped += alloc_size;
820
821       /* If we allocated multiple pages, put the rest on the free list.  */
822       if (multiple_pages)
823         {
824           struct page_entry *e, *f = G.free_pages;
825           for (a = enda - G.pagesize; a != page; a -= G.pagesize)
826             {
827               e = xcalloc (1, page_entry_size);
828               e->order = order;
829               e->bytes = G.pagesize;
830               e->page = a;
831               e->group = group;
832               e->next = f;
833               f = e;
834             }
835           G.free_pages = f;
836         }
837     }
838 #endif
839
840   if (entry == NULL)
841     entry = xcalloc (1, page_entry_size);
842
843   entry->bytes = entry_size;
844   entry->page = page;
845   entry->context_depth = G.context_depth;
846   entry->order = order;
847   entry->num_free_objects = num_objects;
848   entry->next_bit_hint = 1;
849
850   G.context_depth_allocations |= (unsigned long)1 << G.context_depth;
851
852 #ifdef USING_MALLOC_PAGE_GROUPS
853   entry->group = group;
854   set_page_group_in_use (group, page);
855 #endif
856
857   /* Set the one-past-the-end in-use bit.  This acts as a sentry as we
858      increment the hint.  */
859   entry->in_use_p[num_objects / HOST_BITS_PER_LONG]
860     = (unsigned long) 1 << (num_objects % HOST_BITS_PER_LONG);
861
862   set_page_table_entry (page, entry);
863
864   if (GGC_DEBUG_LEVEL >= 2)
865     fprintf (G.debug_file,
866              "Allocating page at %p, object size=%lu, data %p-%p\n",
867              (void *) entry, (unsigned long) OBJECT_SIZE (order), page,
868              page + entry_size - 1);
869
870   return entry;
871 }
872
873 /* Adjust the size of G.depth so that no index greater than the one
874    used by the top of the G.by_depth is used.  */
875
876 static inline void
877 adjust_depth (void)
878 {
879   page_entry *top;
880
881   if (G.by_depth_in_use)
882     {
883       top = G.by_depth[G.by_depth_in_use-1];
884
885       /* Peel back indices in depth that index into by_depth, so that
886          as new elements are added to by_depth, we note the indices
887          of those elements, if they are for new context depths.  */
888       while (G.depth_in_use > (size_t)top->context_depth+1)
889         --G.depth_in_use;
890     }
891 }
892
893 /* For a page that is no longer needed, put it on the free page list.  */
894
895 static inline void
896 free_page (page_entry *entry)
897 {
898   if (GGC_DEBUG_LEVEL >= 2)
899     fprintf (G.debug_file,
900              "Deallocating page at %p, data %p-%p\n", (void *) entry,
901              entry->page, entry->page + entry->bytes - 1);
902
903   /* Mark the page as inaccessible.  Discard the handle to avoid handle
904      leak.  */
905   VALGRIND_DISCARD (VALGRIND_MAKE_NOACCESS (entry->page, entry->bytes));
906
907   set_page_table_entry (entry->page, NULL);
908
909 #ifdef USING_MALLOC_PAGE_GROUPS
910   clear_page_group_in_use (entry->group, entry->page);
911 #endif
912
913   if (G.by_depth_in_use > 1)
914     {
915       page_entry *top = G.by_depth[G.by_depth_in_use-1];
916
917       /* If they are at the same depth, put top element into freed
918          slot.  */
919       if (entry->context_depth == top->context_depth)
920         {
921           int i = entry->index_by_depth;
922           G.by_depth[i] = top;
923           G.save_in_use[i] = G.save_in_use[G.by_depth_in_use-1];
924           top->index_by_depth = i;
925         }
926       else
927         {
928           /* We cannot free a page from a context deeper than the
929              current one.  */
930           abort ();
931         }
932     }
933   --G.by_depth_in_use;
934
935   adjust_depth ();
936
937   entry->next = G.free_pages;
938   G.free_pages = entry;
939 }
940
941 /* Release the free page cache to the system.  */
942
943 static void
944 release_pages (void)
945 {
946 #ifdef USING_MMAP
947   page_entry *p, *next;
948   char *start;
949   size_t len;
950
951   /* Gather up adjacent pages so they are unmapped together.  */
952   p = G.free_pages;
953
954   while (p)
955     {
956       start = p->page;
957       next = p->next;
958       len = p->bytes;
959       free (p);
960       p = next;
961
962       while (p && p->page == start + len)
963         {
964           next = p->next;
965           len += p->bytes;
966           free (p);
967           p = next;
968         }
969
970       munmap (start, len);
971       G.bytes_mapped -= len;
972     }
973
974   G.free_pages = NULL;
975 #endif
976 #ifdef USING_MALLOC_PAGE_GROUPS
977   page_entry **pp, *p;
978   page_group **gp, *g;
979
980   /* Remove all pages from free page groups from the list.  */
981   pp = &G.free_pages;
982   while ((p = *pp) != NULL)
983     if (p->group->in_use == 0)
984       {
985         *pp = p->next;
986         free (p);
987       }
988     else
989       pp = &p->next;
990
991   /* Remove all free page groups, and release the storage.  */
992   gp = &G.page_groups;
993   while ((g = *gp) != NULL)
994     if (g->in_use == 0)
995       {
996         *gp = g->next;
997         G.bytes_mapped -= g->alloc_size;
998         free (g->allocation);
999       }
1000     else
1001       gp = &g->next;
1002 #endif
1003 }
1004
1005 /* This table provides a fast way to determine ceil(log_2(size)) for
1006    allocation requests.  The minimum allocation size is eight bytes.  */
1007
1008 static unsigned char size_lookup[257] =
1009 {
1010   3, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4,
1011   4, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5,
1012   5, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6,
1013   6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6,
1014   6, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7,
1015   7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7,
1016   7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7,
1017   7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7,
1018   7, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8,
1019   8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8,
1020   8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8,
1021   8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8,
1022   8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8,
1023   8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8,
1024   8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8,
1025   8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8,
1026   8
1027 };
1028
1029 /* Typed allocation function.  Does nothing special in this collector.  */
1030
1031 void *
1032 ggc_alloc_typed (enum gt_types_enum type ATTRIBUTE_UNUSED, size_t size)
1033 {
1034   return ggc_alloc (size);
1035 }
1036
1037 /* Zone allocation function.  Does nothing special in this collector.  */
1038
1039 void *
1040 ggc_alloc_zone (size_t size, struct alloc_zone *zone ATTRIBUTE_UNUSED)
1041 {
1042   return ggc_alloc (size);
1043 }
1044
1045 /* Allocate a chunk of memory of SIZE bytes.  Its contents are undefined.  */
1046
1047 void *
1048 ggc_alloc (size_t size)
1049 {
1050   unsigned order, word, bit, object_offset;
1051   struct page_entry *entry;
1052   void *result;
1053
1054   if (size <= 256)
1055     order = size_lookup[size];
1056   else
1057     {
1058       order = 9;
1059       while (size > OBJECT_SIZE (order))
1060         order++;
1061     }
1062
1063   /* If there are non-full pages for this size allocation, they are at
1064      the head of the list.  */
1065   entry = G.pages[order];
1066
1067   /* If there is no page for this object size, or all pages in this
1068      context are full, allocate a new page.  */
1069   if (entry == NULL || entry->num_free_objects == 0)
1070     {
1071       struct page_entry *new_entry;
1072       new_entry = alloc_page (order);
1073
1074       new_entry->index_by_depth = G.by_depth_in_use;
1075       push_by_depth (new_entry, 0);
1076
1077       /* We can skip context depths, if we do, make sure we go all the
1078          way to the new depth.  */
1079       while (new_entry->context_depth >= G.depth_in_use)
1080         push_depth (G.by_depth_in_use-1);
1081
1082       /* If this is the only entry, it's also the tail.  */
1083       if (entry == NULL)
1084         G.page_tails[order] = new_entry;
1085
1086       /* Put new pages at the head of the page list.  */
1087       new_entry->next = entry;
1088       entry = new_entry;
1089       G.pages[order] = new_entry;
1090
1091       /* For a new page, we know the word and bit positions (in the
1092          in_use bitmap) of the first available object -- they're zero.  */
1093       new_entry->next_bit_hint = 1;
1094       word = 0;
1095       bit = 0;
1096       object_offset = 0;
1097     }
1098   else
1099     {
1100       /* First try to use the hint left from the previous allocation
1101          to locate a clear bit in the in-use bitmap.  We've made sure
1102          that the one-past-the-end bit is always set, so if the hint
1103          has run over, this test will fail.  */
1104       unsigned hint = entry->next_bit_hint;
1105       word = hint / HOST_BITS_PER_LONG;
1106       bit = hint % HOST_BITS_PER_LONG;
1107
1108       /* If the hint didn't work, scan the bitmap from the beginning.  */
1109       if ((entry->in_use_p[word] >> bit) & 1)
1110         {
1111           word = bit = 0;
1112           while (~entry->in_use_p[word] == 0)
1113             ++word;
1114           while ((entry->in_use_p[word] >> bit) & 1)
1115             ++bit;
1116           hint = word * HOST_BITS_PER_LONG + bit;
1117         }
1118
1119       /* Next time, try the next bit.  */
1120       entry->next_bit_hint = hint + 1;
1121
1122       object_offset = hint * OBJECT_SIZE (order);
1123     }
1124
1125   /* Set the in-use bit.  */
1126   entry->in_use_p[word] |= ((unsigned long) 1 << bit);
1127
1128   /* Keep a running total of the number of free objects.  If this page
1129      fills up, we may have to move it to the end of the list if the
1130      next page isn't full.  If the next page is full, all subsequent
1131      pages are full, so there's no need to move it.  */
1132   if (--entry->num_free_objects == 0
1133       && entry->next != NULL
1134       && entry->next->num_free_objects > 0)
1135     {
1136       G.pages[order] = entry->next;
1137       entry->next = NULL;
1138       G.page_tails[order]->next = entry;
1139       G.page_tails[order] = entry;
1140     }
1141
1142   /* Calculate the object's address.  */
1143   result = entry->page + object_offset;
1144
1145 #ifdef ENABLE_GC_CHECKING
1146   /* Keep poisoning-by-writing-0xaf the object, in an attempt to keep the
1147      exact same semantics in presence of memory bugs, regardless of
1148      ENABLE_VALGRIND_CHECKING.  We override this request below.  Drop the
1149      handle to avoid handle leak.  */
1150   VALGRIND_DISCARD (VALGRIND_MAKE_WRITABLE (result, OBJECT_SIZE (order)));
1151
1152   /* `Poison' the entire allocated object, including any padding at
1153      the end.  */
1154   memset (result, 0xaf, OBJECT_SIZE (order));
1155
1156   /* Make the bytes after the end of the object unaccessible.  Discard the
1157      handle to avoid handle leak.  */
1158   VALGRIND_DISCARD (VALGRIND_MAKE_NOACCESS ((char *) result + size,
1159                                             OBJECT_SIZE (order) - size));
1160 #endif
1161
1162   /* Tell Valgrind that the memory is there, but its content isn't
1163      defined.  The bytes at the end of the object are still marked
1164      unaccessible.  */
1165   VALGRIND_DISCARD (VALGRIND_MAKE_WRITABLE (result, size));
1166
1167   /* Keep track of how many bytes are being allocated.  This
1168      information is used in deciding when to collect.  */
1169   G.allocated += OBJECT_SIZE (order);
1170
1171 #ifdef GATHER_STATISTICS
1172   {
1173     G.stats.total_overhead += OBJECT_SIZE (order) - size;
1174     G.stats.total_overhead_per_order[order] += OBJECT_SIZE (order) - size;
1175     G.stats.total_allocated += OBJECT_SIZE(order);
1176
1177     if (size <= 32){
1178       G.stats.total_overhead_under32 += OBJECT_SIZE (order) - size;
1179       G.stats.total_allocated_under32 += OBJECT_SIZE(order);
1180     }
1181
1182     if (size <= 64){
1183       G.stats.total_overhead_under64 += OBJECT_SIZE (order) - size;
1184       G.stats.total_allocated_under64 += OBJECT_SIZE(order);
1185     }
1186   
1187     if (size <= 128){
1188       G.stats.total_overhead_under128 += OBJECT_SIZE (order) - size;
1189       G.stats.total_allocated_under128 += OBJECT_SIZE(order);
1190     }
1191
1192   }
1193 #endif
1194   
1195   if (GGC_DEBUG_LEVEL >= 3)
1196     fprintf (G.debug_file,
1197              "Allocating object, requested size=%lu, actual=%lu at %p on %p\n",
1198              (unsigned long) size, (unsigned long) OBJECT_SIZE (order), result,
1199              (void *) entry);
1200
1201   return result;
1202 }
1203
1204 /* If P is not marked, marks it and return false.  Otherwise return true.
1205    P must have been allocated by the GC allocator; it mustn't point to
1206    static objects, stack variables, or memory allocated with malloc.  */
1207
1208 int
1209 ggc_set_mark (const void *p)
1210 {
1211   page_entry *entry;
1212   unsigned bit, word;
1213   unsigned long mask;
1214
1215   /* Look up the page on which the object is alloced.  If the object
1216      wasn't allocated by the collector, we'll probably die.  */
1217   entry = lookup_page_table_entry (p);
1218 #ifdef ENABLE_CHECKING
1219   if (entry == NULL)
1220     abort ();
1221 #endif
1222
1223   /* Calculate the index of the object on the page; this is its bit
1224      position in the in_use_p bitmap.  */
1225   bit = OFFSET_TO_BIT (((const char *) p) - entry->page, entry->order);
1226   word = bit / HOST_BITS_PER_LONG;
1227   mask = (unsigned long) 1 << (bit % HOST_BITS_PER_LONG);
1228
1229   /* If the bit was previously set, skip it.  */
1230   if (entry->in_use_p[word] & mask)
1231     return 1;
1232
1233   /* Otherwise set it, and decrement the free object count.  */
1234   entry->in_use_p[word] |= mask;
1235   entry->num_free_objects -= 1;
1236
1237   if (GGC_DEBUG_LEVEL >= 4)
1238     fprintf (G.debug_file, "Marking %p\n", p);
1239
1240   return 0;
1241 }
1242
1243 /* Return 1 if P has been marked, zero otherwise.
1244    P must have been allocated by the GC allocator; it mustn't point to
1245    static objects, stack variables, or memory allocated with malloc.  */
1246
1247 int
1248 ggc_marked_p (const void *p)
1249 {
1250   page_entry *entry;
1251   unsigned bit, word;
1252   unsigned long mask;
1253
1254   /* Look up the page on which the object is alloced.  If the object
1255      wasn't allocated by the collector, we'll probably die.  */
1256   entry = lookup_page_table_entry (p);
1257 #ifdef ENABLE_CHECKING
1258   if (entry == NULL)
1259     abort ();
1260 #endif
1261
1262   /* Calculate the index of the object on the page; this is its bit
1263      position in the in_use_p bitmap.  */
1264   bit = OFFSET_TO_BIT (((const char *) p) - entry->page, entry->order);
1265   word = bit / HOST_BITS_PER_LONG;
1266   mask = (unsigned long) 1 << (bit % HOST_BITS_PER_LONG);
1267
1268   return (entry->in_use_p[word] & mask) != 0;
1269 }
1270
1271 /* Return the size of the gc-able object P.  */
1272
1273 size_t
1274 ggc_get_size (const void *p)
1275 {
1276   page_entry *pe = lookup_page_table_entry (p);
1277   return OBJECT_SIZE (pe->order);
1278 }
1279 \f
1280 /* Subroutine of init_ggc which computes the pair of numbers used to
1281    perform division by OBJECT_SIZE (order) and fills in inverse_table[].
1282
1283    This algorithm is taken from Granlund and Montgomery's paper
1284    "Division by Invariant Integers using Multiplication"
1285    (Proc. SIGPLAN PLDI, 1994), section 9 (Exact division by
1286    constants).  */
1287
1288 static void
1289 compute_inverse (unsigned order)
1290 {
1291   size_t size, inv; 
1292   unsigned int e;
1293
1294   size = OBJECT_SIZE (order);
1295   e = 0;
1296   while (size % 2 == 0)
1297     {
1298       e++;
1299       size >>= 1;
1300     }
1301
1302   inv = size;
1303   while (inv * size != 1)
1304     inv = inv * (2 - inv*size);
1305
1306   DIV_MULT (order) = inv;
1307   DIV_SHIFT (order) = e;
1308 }
1309
1310 /* Initialize the ggc-mmap allocator.  */
1311 void
1312 init_ggc (void)
1313 {
1314   unsigned order;
1315
1316   G.pagesize = getpagesize();
1317   G.lg_pagesize = exact_log2 (G.pagesize);
1318
1319 #ifdef HAVE_MMAP_DEV_ZERO
1320   G.dev_zero_fd = open ("/dev/zero", O_RDONLY);
1321   if (G.dev_zero_fd == -1)
1322     internal_error ("open /dev/zero: %m");
1323 #endif
1324
1325 #if 0
1326   G.debug_file = fopen ("ggc-mmap.debug", "w");
1327 #else
1328   G.debug_file = stdout;
1329 #endif
1330
1331 #ifdef USING_MMAP
1332   /* StunOS has an amazing off-by-one error for the first mmap allocation
1333      after fiddling with RLIMIT_STACK.  The result, as hard as it is to
1334      believe, is an unaligned page allocation, which would cause us to
1335      hork badly if we tried to use it.  */
1336   {
1337     char *p = alloc_anon (NULL, G.pagesize);
1338     struct page_entry *e;
1339     if ((size_t)p & (G.pagesize - 1))
1340       {
1341         /* How losing.  Discard this one and try another.  If we still
1342            can't get something useful, give up.  */
1343
1344         p = alloc_anon (NULL, G.pagesize);
1345         if ((size_t)p & (G.pagesize - 1))
1346           abort ();
1347       }
1348
1349     /* We have a good page, might as well hold onto it...  */
1350     e = xcalloc (1, sizeof (struct page_entry));
1351     e->bytes = G.pagesize;
1352     e->page = p;
1353     e->next = G.free_pages;
1354     G.free_pages = e;
1355   }
1356 #endif
1357
1358   /* Initialize the object size table.  */
1359   for (order = 0; order < HOST_BITS_PER_PTR; ++order)
1360     object_size_table[order] = (size_t) 1 << order;
1361   for (order = HOST_BITS_PER_PTR; order < NUM_ORDERS; ++order)
1362     {
1363       size_t s = extra_order_size_table[order - HOST_BITS_PER_PTR];
1364
1365       /* If S is not a multiple of the MAX_ALIGNMENT, then round it up
1366          so that we're sure of getting aligned memory.  */
1367       s = ROUND_UP (s, MAX_ALIGNMENT);
1368       object_size_table[order] = s;
1369     }
1370
1371   /* Initialize the objects-per-page and inverse tables.  */
1372   for (order = 0; order < NUM_ORDERS; ++order)
1373     {
1374       objects_per_page_table[order] = G.pagesize / OBJECT_SIZE (order);
1375       if (objects_per_page_table[order] == 0)
1376         objects_per_page_table[order] = 1;
1377       compute_inverse (order);
1378     }
1379
1380   /* Reset the size_lookup array to put appropriately sized objects in
1381      the special orders.  All objects bigger than the previous power
1382      of two, but no greater than the special size, should go in the
1383      new order.  */
1384   for (order = HOST_BITS_PER_PTR; order < NUM_ORDERS; ++order)
1385     {
1386       int o;
1387       int i;
1388
1389       o = size_lookup[OBJECT_SIZE (order)];
1390       for (i = OBJECT_SIZE (order); size_lookup [i] == o; --i)
1391         size_lookup[i] = order;
1392     }
1393
1394   G.depth_in_use = 0;
1395   G.depth_max = 10;
1396   G.depth = xmalloc (G.depth_max * sizeof (unsigned int));
1397
1398   G.by_depth_in_use = 0;
1399   G.by_depth_max = INITIAL_PTE_COUNT;
1400   G.by_depth = xmalloc (G.by_depth_max * sizeof (page_entry *));
1401   G.save_in_use = xmalloc (G.by_depth_max * sizeof (unsigned long *));
1402 }
1403
1404 /* Start a new GGC zone.  */
1405
1406 struct alloc_zone *
1407 new_ggc_zone (const char *name ATTRIBUTE_UNUSED)
1408 {
1409   return NULL;
1410 }
1411
1412 /* Destroy a GGC zone.  */
1413 void
1414 destroy_ggc_zone (struct alloc_zone *zone ATTRIBUTE_UNUSED)
1415 {
1416 }
1417
1418 /* Increment the `GC context'.  Objects allocated in an outer context
1419    are never freed, eliminating the need to register their roots.  */
1420
1421 void
1422 ggc_push_context (void)
1423 {
1424   ++G.context_depth;
1425
1426   /* Die on wrap.  */
1427   if (G.context_depth >= HOST_BITS_PER_LONG)
1428     abort ();
1429 }
1430
1431 /* Merge the SAVE_IN_USE_P and IN_USE_P arrays in P so that IN_USE_P
1432    reflects reality.  Recalculate NUM_FREE_OBJECTS as well.  */
1433
1434 static void
1435 ggc_recalculate_in_use_p (page_entry *p)
1436 {
1437   unsigned int i;
1438   size_t num_objects;
1439
1440   /* Because the past-the-end bit in in_use_p is always set, we
1441      pretend there is one additional object.  */
1442   num_objects = OBJECTS_IN_PAGE (p) + 1;
1443
1444   /* Reset the free object count.  */
1445   p->num_free_objects = num_objects;
1446
1447   /* Combine the IN_USE_P and SAVE_IN_USE_P arrays.  */
1448   for (i = 0;
1449        i < CEIL (BITMAP_SIZE (num_objects),
1450                  sizeof (*p->in_use_p));
1451        ++i)
1452     {
1453       unsigned long j;
1454
1455       /* Something is in use if it is marked, or if it was in use in a
1456          context further down the context stack.  */
1457       p->in_use_p[i] |= save_in_use_p (p)[i];
1458
1459       /* Decrement the free object count for every object allocated.  */
1460       for (j = p->in_use_p[i]; j; j >>= 1)
1461         p->num_free_objects -= (j & 1);
1462     }
1463
1464   if (p->num_free_objects >= num_objects)
1465     abort ();
1466 }
1467
1468 /* Decrement the `GC context'.  All objects allocated since the
1469    previous ggc_push_context are migrated to the outer context.  */
1470
1471 void
1472 ggc_pop_context (void)
1473 {
1474   unsigned long omask;
1475   unsigned int depth, i, e;
1476 #ifdef ENABLE_CHECKING
1477   unsigned int order;
1478 #endif
1479
1480   depth = --G.context_depth;
1481   omask = (unsigned long)1 << (depth + 1);
1482
1483   if (!((G.context_depth_allocations | G.context_depth_collections) & omask))
1484     return;
1485
1486   G.context_depth_allocations |= (G.context_depth_allocations & omask) >> 1;
1487   G.context_depth_allocations &= omask - 1;
1488   G.context_depth_collections &= omask - 1;
1489
1490   /* The G.depth array is shortened so that the last index is the
1491      context_depth of the top element of by_depth.  */
1492   if (depth+1 < G.depth_in_use)
1493     e = G.depth[depth+1];
1494   else
1495     e = G.by_depth_in_use;
1496
1497   /* We might not have any PTEs of depth depth.  */
1498   if (depth < G.depth_in_use)
1499     {
1500
1501       /* First we go through all the pages at depth depth to
1502          recalculate the in use bits.  */
1503       for (i = G.depth[depth]; i < e; ++i)
1504         {
1505           page_entry *p;
1506
1507 #ifdef ENABLE_CHECKING
1508           p = G.by_depth[i];
1509
1510           /* Check that all of the pages really are at the depth that
1511              we expect.  */
1512           if (p->context_depth != depth)
1513             abort ();
1514           if (p->index_by_depth != i)
1515             abort ();
1516 #endif
1517
1518           prefetch (&save_in_use_p_i (i+8));
1519           prefetch (&save_in_use_p_i (i+16));
1520           if (save_in_use_p_i (i))
1521             {
1522               p = G.by_depth[i];
1523               ggc_recalculate_in_use_p (p);
1524               free (save_in_use_p_i (i));
1525               save_in_use_p_i (i) = 0;
1526             }
1527         }
1528     }
1529
1530   /* Then, we reset all page_entries with a depth greater than depth
1531      to be at depth.  */
1532   for (i = e; i < G.by_depth_in_use; ++i)
1533     {
1534       page_entry *p = G.by_depth[i];
1535
1536       /* Check that all of the pages really are at the depth we
1537          expect.  */
1538 #ifdef ENABLE_CHECKING
1539       if (p->context_depth <= depth)
1540         abort ();
1541       if (p->index_by_depth != i)
1542         abort ();
1543 #endif
1544       p->context_depth = depth;
1545     }
1546
1547   adjust_depth ();
1548
1549 #ifdef ENABLE_CHECKING
1550   for (order = 2; order < NUM_ORDERS; order++)
1551     {
1552       page_entry *p;
1553
1554       for (p = G.pages[order]; p != NULL; p = p->next)
1555         {
1556           if (p->context_depth > depth)
1557             abort ();
1558           else if (p->context_depth == depth && save_in_use_p (p))
1559             abort ();
1560         }
1561     }
1562 #endif
1563 }
1564 \f
1565 /* Unmark all objects.  */
1566
1567 static inline void
1568 clear_marks (void)
1569 {
1570   unsigned order;
1571
1572   for (order = 2; order < NUM_ORDERS; order++)
1573     {
1574       page_entry *p;
1575
1576       for (p = G.pages[order]; p != NULL; p = p->next)
1577         {
1578           size_t num_objects = OBJECTS_IN_PAGE (p);
1579           size_t bitmap_size = BITMAP_SIZE (num_objects + 1);
1580
1581 #ifdef ENABLE_CHECKING
1582           /* The data should be page-aligned.  */
1583           if ((size_t) p->page & (G.pagesize - 1))
1584             abort ();
1585 #endif
1586
1587           /* Pages that aren't in the topmost context are not collected;
1588              nevertheless, we need their in-use bit vectors to store GC
1589              marks.  So, back them up first.  */
1590           if (p->context_depth < G.context_depth)
1591             {
1592               if (! save_in_use_p (p))
1593                 save_in_use_p (p) = xmalloc (bitmap_size);
1594               memcpy (save_in_use_p (p), p->in_use_p, bitmap_size);
1595             }
1596
1597           /* Reset reset the number of free objects and clear the
1598              in-use bits.  These will be adjusted by mark_obj.  */
1599           p->num_free_objects = num_objects;
1600           memset (p->in_use_p, 0, bitmap_size);
1601
1602           /* Make sure the one-past-the-end bit is always set.  */
1603           p->in_use_p[num_objects / HOST_BITS_PER_LONG]
1604             = ((unsigned long) 1 << (num_objects % HOST_BITS_PER_LONG));
1605         }
1606     }
1607 }
1608
1609 /* Free all empty pages.  Partially empty pages need no attention
1610    because the `mark' bit doubles as an `unused' bit.  */
1611
1612 static inline void
1613 sweep_pages (void)
1614 {
1615   unsigned order;
1616
1617   for (order = 2; order < NUM_ORDERS; order++)
1618     {
1619       /* The last page-entry to consider, regardless of entries
1620          placed at the end of the list.  */
1621       page_entry * const last = G.page_tails[order];
1622
1623       size_t num_objects;
1624       size_t live_objects;
1625       page_entry *p, *previous;
1626       int done;
1627
1628       p = G.pages[order];
1629       if (p == NULL)
1630         continue;
1631
1632       previous = NULL;
1633       do
1634         {
1635           page_entry *next = p->next;
1636
1637           /* Loop until all entries have been examined.  */
1638           done = (p == last);
1639
1640           num_objects = OBJECTS_IN_PAGE (p);
1641
1642           /* Add all live objects on this page to the count of
1643              allocated memory.  */
1644           live_objects = num_objects - p->num_free_objects;
1645
1646           G.allocated += OBJECT_SIZE (order) * live_objects;
1647
1648           /* Only objects on pages in the topmost context should get
1649              collected.  */
1650           if (p->context_depth < G.context_depth)
1651             ;
1652
1653           /* Remove the page if it's empty.  */
1654           else if (live_objects == 0)
1655             {
1656               if (! previous)
1657                 G.pages[order] = next;
1658               else
1659                 previous->next = next;
1660
1661               /* Are we removing the last element?  */
1662               if (p == G.page_tails[order])
1663                 G.page_tails[order] = previous;
1664               free_page (p);
1665               p = previous;
1666             }
1667
1668           /* If the page is full, move it to the end.  */
1669           else if (p->num_free_objects == 0)
1670             {
1671               /* Don't move it if it's already at the end.  */
1672               if (p != G.page_tails[order])
1673                 {
1674                   /* Move p to the end of the list.  */
1675                   p->next = NULL;
1676                   G.page_tails[order]->next = p;
1677
1678                   /* Update the tail pointer...  */
1679                   G.page_tails[order] = p;
1680
1681                   /* ... and the head pointer, if necessary.  */
1682                   if (! previous)
1683                     G.pages[order] = next;
1684                   else
1685                     previous->next = next;
1686                   p = previous;
1687                 }
1688             }
1689
1690           /* If we've fallen through to here, it's a page in the
1691              topmost context that is neither full nor empty.  Such a
1692              page must precede pages at lesser context depth in the
1693              list, so move it to the head.  */
1694           else if (p != G.pages[order])
1695             {
1696               previous->next = p->next;
1697               p->next = G.pages[order];
1698               G.pages[order] = p;
1699               /* Are we moving the last element?  */
1700               if (G.page_tails[order] == p)
1701                 G.page_tails[order] = previous;
1702               p = previous;
1703             }
1704
1705           previous = p;
1706           p = next;
1707         }
1708       while (! done);
1709
1710       /* Now, restore the in_use_p vectors for any pages from contexts
1711          other than the current one.  */
1712       for (p = G.pages[order]; p; p = p->next)
1713         if (p->context_depth != G.context_depth)
1714           ggc_recalculate_in_use_p (p);
1715     }
1716 }
1717
1718 #ifdef ENABLE_GC_CHECKING
1719 /* Clobber all free objects.  */
1720
1721 static inline void
1722 poison_pages (void)
1723 {
1724   unsigned order;
1725
1726   for (order = 2; order < NUM_ORDERS; order++)
1727     {
1728       size_t size = OBJECT_SIZE (order);
1729       page_entry *p;
1730
1731       for (p = G.pages[order]; p != NULL; p = p->next)
1732         {
1733           size_t num_objects;
1734           size_t i;
1735
1736           if (p->context_depth != G.context_depth)
1737             /* Since we don't do any collection for pages in pushed
1738                contexts, there's no need to do any poisoning.  And
1739                besides, the IN_USE_P array isn't valid until we pop
1740                contexts.  */
1741             continue;
1742
1743           num_objects = OBJECTS_IN_PAGE (p);
1744           for (i = 0; i < num_objects; i++)
1745             {
1746               size_t word, bit;
1747               word = i / HOST_BITS_PER_LONG;
1748               bit = i % HOST_BITS_PER_LONG;
1749               if (((p->in_use_p[word] >> bit) & 1) == 0)
1750                 {
1751                   char *object = p->page + i * size;
1752
1753                   /* Keep poison-by-write when we expect to use Valgrind,
1754                      so the exact same memory semantics is kept, in case
1755                      there are memory errors.  We override this request
1756                      below.  */
1757                   VALGRIND_DISCARD (VALGRIND_MAKE_WRITABLE (object, size));
1758                   memset (object, 0xa5, size);
1759
1760                   /* Drop the handle to avoid handle leak.  */
1761                   VALGRIND_DISCARD (VALGRIND_MAKE_NOACCESS (object, size));
1762                 }
1763             }
1764         }
1765     }
1766 }
1767 #endif
1768
1769 /* Top level mark-and-sweep routine.  */
1770
1771 void
1772 ggc_collect (void)
1773 {
1774   /* Avoid frequent unnecessary work by skipping collection if the
1775      total allocations haven't expanded much since the last
1776      collection.  */
1777   float allocated_last_gc =
1778     MAX (G.allocated_last_gc, (size_t)PARAM_VALUE (GGC_MIN_HEAPSIZE) * 1024);
1779
1780   float min_expand = allocated_last_gc * PARAM_VALUE (GGC_MIN_EXPAND) / 100;
1781
1782   if (G.allocated < allocated_last_gc + min_expand)
1783     return;
1784
1785   timevar_push (TV_GC);
1786   if (!quiet_flag)
1787     fprintf (stderr, " {GC %luk -> ", (unsigned long) G.allocated / 1024);
1788
1789   /* Zero the total allocated bytes.  This will be recalculated in the
1790      sweep phase.  */
1791   G.allocated = 0;
1792
1793   /* Release the pages we freed the last time we collected, but didn't
1794      reuse in the interim.  */
1795   release_pages ();
1796
1797   /* Indicate that we've seen collections at this context depth.  */
1798   G.context_depth_collections = ((unsigned long)1 << (G.context_depth + 1)) - 1;
1799
1800   clear_marks ();
1801   ggc_mark_roots ();
1802
1803 #ifdef ENABLE_GC_CHECKING
1804   poison_pages ();
1805 #endif
1806
1807   sweep_pages ();
1808
1809   G.allocated_last_gc = G.allocated;
1810
1811   timevar_pop (TV_GC);
1812
1813   if (!quiet_flag)
1814     fprintf (stderr, "%luk}", (unsigned long) G.allocated / 1024);
1815 }
1816
1817 /* Print allocation statistics.  */
1818 #define SCALE(x) ((unsigned long) ((x) < 1024*10 \
1819                   ? (x) \
1820                   : ((x) < 1024*1024*10 \
1821                      ? (x) / 1024 \
1822                      : (x) / (1024*1024))))
1823 #define LABEL(x) ((x) < 1024*10 ? ' ' : ((x) < 1024*1024*10 ? 'k' : 'M'))
1824
1825 void
1826 ggc_print_statistics (void)
1827 {
1828   struct ggc_statistics stats;
1829   unsigned int i;
1830   size_t total_overhead = 0;
1831
1832   /* Clear the statistics.  */
1833   memset (&stats, 0, sizeof (stats));
1834
1835   /* Make sure collection will really occur.  */
1836   G.allocated_last_gc = 0;
1837
1838   /* Collect and print the statistics common across collectors.  */
1839   ggc_print_common_statistics (stderr, &stats);
1840
1841   /* Release free pages so that we will not count the bytes allocated
1842      there as part of the total allocated memory.  */
1843   release_pages ();
1844
1845   /* Collect some information about the various sizes of
1846      allocation.  */
1847   fprintf (stderr, "%-5s %10s  %10s  %10s\n",
1848            "Size", "Allocated", "Used", "Overhead");
1849   for (i = 0; i < NUM_ORDERS; ++i)
1850     {
1851       page_entry *p;
1852       size_t allocated;
1853       size_t in_use;
1854       size_t overhead;
1855
1856       /* Skip empty entries.  */
1857       if (!G.pages[i])
1858         continue;
1859
1860       overhead = allocated = in_use = 0;
1861
1862       /* Figure out the total number of bytes allocated for objects of
1863          this size, and how many of them are actually in use.  Also figure
1864          out how much memory the page table is using.  */
1865       for (p = G.pages[i]; p; p = p->next)
1866         {
1867           allocated += p->bytes;
1868           in_use +=
1869             (OBJECTS_IN_PAGE (p) - p->num_free_objects) * OBJECT_SIZE (i);
1870
1871           overhead += (sizeof (page_entry) - sizeof (long)
1872                        + BITMAP_SIZE (OBJECTS_IN_PAGE (p) + 1));
1873         }
1874       fprintf (stderr, "%-5lu %10lu%c %10lu%c %10lu%c\n",
1875                (unsigned long) OBJECT_SIZE (i),
1876                SCALE (allocated), LABEL (allocated),
1877                SCALE (in_use), LABEL (in_use),
1878                SCALE (overhead), LABEL (overhead));
1879       total_overhead += overhead;
1880     }
1881   fprintf (stderr, "%-5s %10lu%c %10lu%c %10lu%c\n", "Total",
1882            SCALE (G.bytes_mapped), LABEL (G.bytes_mapped),
1883            SCALE (G.allocated), LABEL(G.allocated),
1884            SCALE (total_overhead), LABEL (total_overhead));
1885
1886 #ifdef GATHER_STATISTICS  
1887   {
1888     fprintf (stderr, "Total Overhead:                        %10lld\n",
1889              G.stats.total_overhead);
1890     fprintf (stderr, "Total Allocated:                       %10lld\n",
1891              G.stats.total_allocated);
1892
1893     fprintf (stderr, "Total Overhead  under  32B:            %10lld\n",
1894              G.stats.total_overhead_under32);
1895     fprintf (stderr, "Total Allocated under  32B:            %10lld\n",
1896              G.stats.total_allocated_under32);
1897     fprintf (stderr, "Total Overhead  under  64B:            %10lld\n",
1898              G.stats.total_overhead_under64);
1899     fprintf (stderr, "Total Allocated under  64B:            %10lld\n",
1900              G.stats.total_allocated_under64);
1901     fprintf (stderr, "Total Overhead  under 128B:            %10lld\n",
1902              G.stats.total_overhead_under128);
1903     fprintf (stderr, "Total Allocated under 128B:            %10lld\n",
1904              G.stats.total_allocated_under128);
1905    
1906     for (i = 0; i < NUM_ORDERS; i++)
1907       if (G.stats.total_overhead_per_order[i])
1908         fprintf (stderr, "Total Overhead  page size %7d:     %10lld\n",
1909                  OBJECT_SIZE (i), G.stats.total_overhead_per_order[i]);
1910   }
1911 #endif
1912 }
1913 \f
1914 struct ggc_pch_data
1915 {
1916   struct ggc_pch_ondisk
1917   {
1918     unsigned totals[NUM_ORDERS];
1919   } d;
1920   size_t base[NUM_ORDERS];
1921   size_t written[NUM_ORDERS];
1922 };
1923
1924 struct ggc_pch_data *
1925 init_ggc_pch (void)
1926 {
1927   return xcalloc (sizeof (struct ggc_pch_data), 1);
1928 }
1929
1930 void
1931 ggc_pch_count_object (struct ggc_pch_data *d, void *x ATTRIBUTE_UNUSED,
1932                       size_t size, bool is_string ATTRIBUTE_UNUSED)
1933 {
1934   unsigned order;
1935
1936   if (size <= 256)
1937     order = size_lookup[size];
1938   else
1939     {
1940       order = 9;
1941       while (size > OBJECT_SIZE (order))
1942         order++;
1943     }
1944
1945   d->d.totals[order]++;
1946 }
1947
1948 size_t
1949 ggc_pch_total_size (struct ggc_pch_data *d)
1950 {
1951   size_t a = 0;
1952   unsigned i;
1953
1954   for (i = 0; i < NUM_ORDERS; i++)
1955     a += ROUND_UP (d->d.totals[i] * OBJECT_SIZE (i), G.pagesize);
1956   return a;
1957 }
1958
1959 void
1960 ggc_pch_this_base (struct ggc_pch_data *d, void *base)
1961 {
1962   size_t a = (size_t) base;
1963   unsigned i;
1964
1965   for (i = 0; i < NUM_ORDERS; i++)
1966     {
1967       d->base[i] = a;
1968       a += ROUND_UP (d->d.totals[i] * OBJECT_SIZE (i), G.pagesize);
1969     }
1970 }
1971
1972
1973 char *
1974 ggc_pch_alloc_object (struct ggc_pch_data *d, void *x ATTRIBUTE_UNUSED,
1975                       size_t size, bool is_string ATTRIBUTE_UNUSED)
1976 {
1977   unsigned order;
1978   char *result;
1979
1980   if (size <= 256)
1981     order = size_lookup[size];
1982   else
1983     {
1984       order = 9;
1985       while (size > OBJECT_SIZE (order))
1986         order++;
1987     }
1988
1989   result = (char *) d->base[order];
1990   d->base[order] += OBJECT_SIZE (order);
1991   return result;
1992 }
1993
1994 void
1995 ggc_pch_prepare_write (struct ggc_pch_data *d ATTRIBUTE_UNUSED,
1996                        FILE *f ATTRIBUTE_UNUSED)
1997 {
1998   /* Nothing to do.  */
1999 }
2000
2001 void
2002 ggc_pch_write_object (struct ggc_pch_data *d ATTRIBUTE_UNUSED,
2003                       FILE *f, void *x, void *newx ATTRIBUTE_UNUSED,
2004                       size_t size, bool is_string ATTRIBUTE_UNUSED)
2005 {
2006   unsigned order;
2007   static const char emptyBytes[256];
2008
2009   if (size <= 256)
2010     order = size_lookup[size];
2011   else
2012     {
2013       order = 9;
2014       while (size > OBJECT_SIZE (order))
2015         order++;
2016     }
2017
2018   if (fwrite (x, size, 1, f) != 1)
2019     fatal_error ("can't write PCH file: %m");
2020
2021   /* If SIZE is not the same as OBJECT_SIZE(order), then we need to pad the
2022      object out to OBJECT_SIZE(order).  This happens for strings.  */
2023
2024   if (size != OBJECT_SIZE (order))
2025     {
2026       unsigned padding = OBJECT_SIZE(order) - size;
2027
2028       /* To speed small writes, we use a nulled-out array that's larger
2029          than most padding requests as the source for our null bytes.  This
2030          permits us to do the padding with fwrite() rather than fseek(), and
2031          limits the chance the the OS may try to flush any outstanding
2032          writes.  */
2033       if (padding <= sizeof(emptyBytes))
2034         {
2035           if (fwrite (emptyBytes, 1, padding, f) != padding)
2036             fatal_error ("can't write PCH file");
2037         }
2038       else
2039         {
2040           /* Larger than our buffer?  Just default to fseek.  */
2041           if (fseek (f, padding, SEEK_CUR) != 0)
2042             fatal_error ("can't write PCH file");
2043         }
2044     }
2045
2046   d->written[order]++;
2047   if (d->written[order] == d->d.totals[order]
2048       && fseek (f, ROUND_UP_VALUE (d->d.totals[order] * OBJECT_SIZE (order),
2049                                    G.pagesize),
2050                 SEEK_CUR) != 0)
2051     fatal_error ("can't write PCH file: %m");
2052 }
2053
2054 void
2055 ggc_pch_finish (struct ggc_pch_data *d, FILE *f)
2056 {
2057   if (fwrite (&d->d, sizeof (d->d), 1, f) != 1)
2058     fatal_error ("can't write PCH file: %m");
2059   free (d);
2060 }
2061
2062 /* Move the PCH PTE entries just added to the end of by_depth, to the
2063    front.  */
2064
2065 static void
2066 move_ptes_to_front (int count_old_page_tables, int count_new_page_tables)
2067 {
2068   unsigned i;
2069
2070   /* First, we swap the new entries to the front of the varrays.  */
2071   page_entry **new_by_depth;
2072   unsigned long **new_save_in_use;
2073
2074   new_by_depth = xmalloc (G.by_depth_max * sizeof (page_entry *));
2075   new_save_in_use = xmalloc (G.by_depth_max * sizeof (unsigned long *));
2076
2077   memcpy (&new_by_depth[0],
2078           &G.by_depth[count_old_page_tables],
2079           count_new_page_tables * sizeof (void *));
2080   memcpy (&new_by_depth[count_new_page_tables],
2081           &G.by_depth[0],
2082           count_old_page_tables * sizeof (void *));
2083   memcpy (&new_save_in_use[0],
2084           &G.save_in_use[count_old_page_tables],
2085           count_new_page_tables * sizeof (void *));
2086   memcpy (&new_save_in_use[count_new_page_tables],
2087           &G.save_in_use[0],
2088           count_old_page_tables * sizeof (void *));
2089
2090   free (G.by_depth);
2091   free (G.save_in_use);
2092
2093   G.by_depth = new_by_depth;
2094   G.save_in_use = new_save_in_use;
2095
2096   /* Now update all the index_by_depth fields.  */
2097   for (i = G.by_depth_in_use; i > 0; --i)
2098     {
2099       page_entry *p = G.by_depth[i-1];
2100       p->index_by_depth = i-1;
2101     }
2102
2103   /* And last, we update the depth pointers in G.depth.  The first
2104      entry is already 0, and context 0 entries always start at index
2105      0, so there is nothing to update in the first slot.  We need a
2106      second slot, only if we have old ptes, and if we do, they start
2107      at index count_new_page_tables.  */
2108   if (count_old_page_tables)
2109     push_depth (count_new_page_tables);
2110 }
2111
2112 void
2113 ggc_pch_read (FILE *f, void *addr)
2114 {
2115   struct ggc_pch_ondisk d;
2116   unsigned i;
2117   char *offs = addr;
2118   unsigned long count_old_page_tables;
2119   unsigned long count_new_page_tables;
2120
2121   count_old_page_tables = G.by_depth_in_use;
2122
2123   /* We've just read in a PCH file.  So, every object that used to be
2124      allocated is now free.  */
2125   clear_marks ();
2126 #ifdef ENABLE_GC_CHECKING
2127   poison_pages ();
2128 #endif
2129
2130   /* No object read from a PCH file should ever be freed.  So, set the
2131      context depth to 1, and set the depth of all the currently-allocated
2132      pages to be 1 too.  PCH pages will have depth 0.  */
2133   if (G.context_depth != 0)
2134     abort ();
2135   G.context_depth = 1;
2136   for (i = 0; i < NUM_ORDERS; i++)
2137     {
2138       page_entry *p;
2139       for (p = G.pages[i]; p != NULL; p = p->next)
2140         p->context_depth = G.context_depth;
2141     }
2142
2143   /* Allocate the appropriate page-table entries for the pages read from
2144      the PCH file.  */
2145   if (fread (&d, sizeof (d), 1, f) != 1)
2146     fatal_error ("can't read PCH file: %m");
2147
2148   for (i = 0; i < NUM_ORDERS; i++)
2149     {
2150       struct page_entry *entry;
2151       char *pte;
2152       size_t bytes;
2153       size_t num_objs;
2154       size_t j;
2155
2156       if (d.totals[i] == 0)
2157         continue;
2158
2159       bytes = ROUND_UP (d.totals[i] * OBJECT_SIZE (i), G.pagesize);
2160       num_objs = bytes / OBJECT_SIZE (i);
2161       entry = xcalloc (1, (sizeof (struct page_entry)
2162                            - sizeof (long)
2163                            + BITMAP_SIZE (num_objs + 1)));
2164       entry->bytes = bytes;
2165       entry->page = offs;
2166       entry->context_depth = 0;
2167       offs += bytes;
2168       entry->num_free_objects = 0;
2169       entry->order = i;
2170
2171       for (j = 0;
2172            j + HOST_BITS_PER_LONG <= num_objs + 1;
2173            j += HOST_BITS_PER_LONG)
2174         entry->in_use_p[j / HOST_BITS_PER_LONG] = -1;
2175       for (; j < num_objs + 1; j++)
2176         entry->in_use_p[j / HOST_BITS_PER_LONG]
2177           |= 1L << (j % HOST_BITS_PER_LONG);
2178
2179       for (pte = entry->page;
2180            pte < entry->page + entry->bytes;
2181            pte += G.pagesize)
2182         set_page_table_entry (pte, entry);
2183
2184       if (G.page_tails[i] != NULL)
2185         G.page_tails[i]->next = entry;
2186       else
2187         G.pages[i] = entry;
2188       G.page_tails[i] = entry;
2189
2190       /* We start off by just adding all the new information to the
2191          end of the varrays, later, we will move the new information
2192          to the front of the varrays, as the PCH page tables are at
2193          context 0.  */
2194       push_by_depth (entry, 0);
2195     }
2196
2197   /* Now, we update the various data structures that speed page table
2198      handling.  */
2199   count_new_page_tables = G.by_depth_in_use - count_old_page_tables;
2200
2201   move_ptes_to_front (count_old_page_tables, count_new_page_tables);
2202
2203   /* Update the statistics.  */
2204   G.allocated = G.allocated_last_gc = offs - (char *)addr;
2205 }