OSDN Git Service

* gfortran.h (struct gfc_linebuf): Don't use C99 empty arrays.
[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, 2004
3    Free Software Foundation, Inc.
4
5 This file is part of GCC.
6
7 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
8 the terms of the GNU General Public License as published by the Free
9 Software Foundation; either version 2, or (at your option) any later
10 version.
11
12 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
13 WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
14 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
15 for more details.
16
17 You should have received a copy of the GNU General Public License
18 along with GCC; see the file COPYING.  If not, write to the Free
19 Software Foundation, 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA
20 02111-1307, USA.  */
21
22 #include "config.h"
23 #include "system.h"
24 #include "coretypes.h"
25 #include "tm.h"
26 #include "tree.h"
27 #include "rtl.h"
28 #include "tm_p.h"
29 #include "toplev.h"
30 #include "flags.h"
31 #include "ggc.h"
32 #include "timevar.h"
33 #include "params.h"
34 #include "tree-flow.h"
35 #ifdef ENABLE_VALGRIND_CHECKING
36 # ifdef HAVE_VALGRIND_MEMCHECK_H
37 #  include <valgrind/memcheck.h>
38 # elif defined HAVE_MEMCHECK_H
39 #  include <memcheck.h>
40 # else
41 #  include <valgrind.h>
42 # endif
43 #else
44 /* Avoid #ifdef:s when we can help it.  */
45 #define VALGRIND_DISCARD(x)
46 #endif
47
48 /* Prefer MAP_ANON(YMOUS) to /dev/zero, since we don't need to keep a
49    file open.  Prefer either to valloc.  */
50 #ifdef HAVE_MMAP_ANON
51 # undef HAVE_MMAP_DEV_ZERO
52
53 # include <sys/mman.h>
54 # ifndef MAP_FAILED
55 #  define MAP_FAILED -1
56 # endif
57 # if !defined (MAP_ANONYMOUS) && defined (MAP_ANON)
58 #  define MAP_ANONYMOUS MAP_ANON
59 # endif
60 # define USING_MMAP
61
62 #endif
63
64 #ifdef HAVE_MMAP_DEV_ZERO
65
66 # include <sys/mman.h>
67 # ifndef MAP_FAILED
68 #  define MAP_FAILED -1
69 # endif
70 # define USING_MMAP
71
72 #endif
73
74 #ifndef USING_MMAP
75 #define USING_MALLOC_PAGE_GROUPS
76 #endif
77
78 /* Stategy:
79
80    This garbage-collecting allocator allocates objects on one of a set
81    of pages.  Each page can allocate objects of a single size only;
82    available sizes are powers of two starting at four bytes.  The size
83    of an allocation request is rounded up to the next power of two
84    (`order'), and satisfied from the appropriate page.
85
86    Each page is recorded in a page-entry, which also maintains an
87    in-use bitmap of object positions on the page.  This allows the
88    allocation state of a particular object to be flipped without
89    touching the page itself.
90
91    Each page-entry also has a context depth, which is used to track
92    pushing and popping of allocation contexts.  Only objects allocated
93    in the current (highest-numbered) context may be collected.
94
95    Page entries are arranged in an array of singly-linked lists.  The
96    array is indexed by the allocation size, in bits, of the pages on
97    it; i.e. all pages on a list allocate objects of the same size.
98    Pages are ordered on the list such that all non-full pages precede
99    all full pages, with non-full pages arranged in order of decreasing
100    context depth.
101
102    Empty pages (of all orders) are kept on a single page cache list,
103    and are considered first when new pages are required; they are
104    deallocated at the start of the next collection if they haven't
105    been recycled by then.  */
106
107 /* Define GGC_DEBUG_LEVEL to print debugging information.
108      0: No debugging output.
109      1: GC statistics only.
110      2: Page-entry allocations/deallocations as well.
111      3: Object allocations as well.
112      4: Object marks as well.  */
113 #define GGC_DEBUG_LEVEL (0)
114 \f
115 #ifndef HOST_BITS_PER_PTR
116 #define HOST_BITS_PER_PTR  HOST_BITS_PER_LONG
117 #endif
118
119 \f
120 /* A two-level tree is used to look up the page-entry for a given
121    pointer.  Two chunks of the pointer's bits are extracted to index
122    the first and second levels of the tree, as follows:
123
124                                    HOST_PAGE_SIZE_BITS
125                            32           |      |
126        msb +----------------+----+------+------+ lsb
127                             |    |      |
128                          PAGE_L1_BITS   |
129                                  |      |
130                                PAGE_L2_BITS
131
132    The bottommost HOST_PAGE_SIZE_BITS are ignored, since page-entry
133    pages are aligned on system page boundaries.  The next most
134    significant PAGE_L2_BITS and PAGE_L1_BITS are the second and first
135    index values in the lookup table, respectively.
136
137    For 32-bit architectures and the settings below, there are no
138    leftover bits.  For architectures with wider pointers, the lookup
139    tree points to a list of pages, which must be scanned to find the
140    correct one.  */
141
142 #define PAGE_L1_BITS    (8)
143 #define PAGE_L2_BITS    (32 - PAGE_L1_BITS - G.lg_pagesize)
144 #define PAGE_L1_SIZE    ((size_t) 1 << PAGE_L1_BITS)
145 #define PAGE_L2_SIZE    ((size_t) 1 << PAGE_L2_BITS)
146
147 #define LOOKUP_L1(p) \
148   (((size_t) (p) >> (32 - PAGE_L1_BITS)) & ((1 << PAGE_L1_BITS) - 1))
149
150 #define LOOKUP_L2(p) \
151   (((size_t) (p) >> G.lg_pagesize) & ((1 << PAGE_L2_BITS) - 1))
152
153 /* The number of objects per allocation page, for objects on a page of
154    the indicated ORDER.  */
155 #define OBJECTS_PER_PAGE(ORDER) objects_per_page_table[ORDER]
156
157 /* The number of objects in P.  */
158 #define OBJECTS_IN_PAGE(P) ((P)->bytes / OBJECT_SIZE ((P)->order))
159
160 /* The size of an object on a page of the indicated ORDER.  */
161 #define OBJECT_SIZE(ORDER) object_size_table[ORDER]
162
163 /* For speed, we avoid doing a general integer divide to locate the
164    offset in the allocation bitmap, by precalculating numbers M, S
165    such that (O * M) >> S == O / Z (modulo 2^32), for any offset O
166    within the page which is evenly divisible by the object size Z.  */
167 #define DIV_MULT(ORDER) inverse_table[ORDER].mult
168 #define DIV_SHIFT(ORDER) inverse_table[ORDER].shift
169 #define OFFSET_TO_BIT(OFFSET, ORDER) \
170   (((OFFSET) * DIV_MULT (ORDER)) >> DIV_SHIFT (ORDER))
171
172 /* The number of extra orders, not corresponding to power-of-two sized
173    objects.  */
174
175 #define NUM_EXTRA_ORDERS ARRAY_SIZE (extra_order_size_table)
176
177 #define RTL_SIZE(NSLOTS) \
178   (RTX_HDR_SIZE + (NSLOTS) * sizeof (rtunion))
179
180 #define TREE_EXP_SIZE(OPS) \
181   (sizeof (struct tree_exp) + ((OPS) - 1) * sizeof (tree))
182
183 /* The Ith entry is the maximum size of an object to be stored in the
184    Ith extra order.  Adding a new entry to this array is the *only*
185    thing you need to do to add a new special allocation size.  */
186
187 static const size_t extra_order_size_table[] = {
188   sizeof (struct stmt_ann_d),
189   sizeof (struct tree_decl),
190   sizeof (struct tree_list),
191   TREE_EXP_SIZE (2),
192   RTL_SIZE (2),                 /* MEM, PLUS, etc.  */
193   RTL_SIZE (9),                 /* INSN */
194 };
195
196 /* The total number of orders.  */
197
198 #define NUM_ORDERS (HOST_BITS_PER_PTR + NUM_EXTRA_ORDERS)
199
200 /* We use this structure to determine the alignment required for
201    allocations.  For power-of-two sized allocations, that's not a
202    problem, but it does matter for odd-sized allocations.  */
203
204 struct max_alignment {
205   char c;
206   union {
207     HOST_WIDEST_INT i;
208     long double d;
209   } u;
210 };
211
212 /* The biggest alignment required.  */
213
214 #define MAX_ALIGNMENT (offsetof (struct max_alignment, u))
215
216 /* Compute the smallest nonnegative number which when added to X gives
217    a multiple of F.  */
218
219 #define ROUND_UP_VALUE(x, f) ((f) - 1 - ((f) - 1 + (x)) % (f))
220
221 /* Compute the smallest multiple of F that is >= X.  */
222
223 #define ROUND_UP(x, f) (CEIL (x, f) * (f))
224
225 /* The Ith entry is the number of objects on a page or order I.  */
226
227 static unsigned objects_per_page_table[NUM_ORDERS];
228
229 /* The Ith entry is the size of an object on a page of order I.  */
230
231 static size_t object_size_table[NUM_ORDERS];
232
233 /* The Ith entry is a pair of numbers (mult, shift) such that
234    ((k * mult) >> shift) mod 2^32 == (k / OBJECT_SIZE(I)) mod 2^32,
235    for all k evenly divisible by OBJECT_SIZE(I).  */
236
237 static struct
238 {
239   size_t mult;
240   unsigned int shift;
241 }
242 inverse_table[NUM_ORDERS];
243
244 /* A page_entry records the status of an allocation page.  This
245    structure is dynamically sized to fit the bitmap in_use_p.  */
246 typedef struct page_entry
247 {
248   /* The next page-entry with objects of the same size, or NULL if
249      this is the last page-entry.  */
250   struct page_entry *next;
251
252   /* The previous page-entry with objects of the same size, or NULL if
253      this is the first page-entry.   The PREV pointer exists solely to
254      keep the cost of ggc_free manageable.  */
255   struct page_entry *prev;
256
257   /* The number of bytes allocated.  (This will always be a multiple
258      of the host system page size.)  */
259   size_t bytes;
260
261   /* The address at which the memory is allocated.  */
262   char *page;
263
264 #ifdef USING_MALLOC_PAGE_GROUPS
265   /* Back pointer to the page group this page came from.  */
266   struct page_group *group;
267 #endif
268
269   /* This is the index in the by_depth varray where this page table
270      can be found.  */
271   unsigned long index_by_depth;
272
273   /* Context depth of this page.  */
274   unsigned short context_depth;
275
276   /* The number of free objects remaining on this page.  */
277   unsigned short num_free_objects;
278
279   /* A likely candidate for the bit position of a free object for the
280      next allocation from this page.  */
281   unsigned short next_bit_hint;
282
283   /* The lg of size of objects allocated from this page.  */
284   unsigned char order;
285
286   /* A bit vector indicating whether or not objects are in use.  The
287      Nth bit is one if the Nth object on this page is allocated.  This
288      array is dynamically sized.  */
289   unsigned long in_use_p[1];
290 } page_entry;
291
292 #ifdef USING_MALLOC_PAGE_GROUPS
293 /* A page_group describes a large allocation from malloc, from which
294    we parcel out aligned pages.  */
295 typedef struct page_group
296 {
297   /* A linked list of all extant page groups.  */
298   struct page_group *next;
299
300   /* The address we received from malloc.  */
301   char *allocation;
302
303   /* The size of the block.  */
304   size_t alloc_size;
305
306   /* A bitmask of pages in use.  */
307   unsigned int in_use;
308 } page_group;
309 #endif
310
311 #if HOST_BITS_PER_PTR <= 32
312
313 /* On 32-bit hosts, we use a two level page table, as pictured above.  */
314 typedef page_entry **page_table[PAGE_L1_SIZE];
315
316 #else
317
318 /* On 64-bit hosts, we use the same two level page tables plus a linked
319    list that disambiguates the top 32-bits.  There will almost always be
320    exactly one entry in the list.  */
321 typedef struct page_table_chain
322 {
323   struct page_table_chain *next;
324   size_t high_bits;
325   page_entry **table[PAGE_L1_SIZE];
326 } *page_table;
327
328 #endif
329
330 /* The rest of the global variables.  */
331 static struct globals
332 {
333   /* The Nth element in this array is a page with objects of size 2^N.
334      If there are any pages with free objects, they will be at the
335      head of the list.  NULL if there are no page-entries for this
336      object size.  */
337   page_entry *pages[NUM_ORDERS];
338
339   /* The Nth element in this array is the last page with objects of
340      size 2^N.  NULL if there are no page-entries for this object
341      size.  */
342   page_entry *page_tails[NUM_ORDERS];
343
344   /* Lookup table for associating allocation pages with object addresses.  */
345   page_table lookup;
346
347   /* The system's page size.  */
348   size_t pagesize;
349   size_t lg_pagesize;
350
351   /* Bytes currently allocated.  */
352   size_t allocated;
353
354   /* Bytes currently allocated at the end of the last collection.  */
355   size_t allocated_last_gc;
356
357   /* Total amount of memory mapped.  */
358   size_t bytes_mapped;
359
360   /* Bit N set if any allocations have been done at context depth N.  */
361   unsigned long context_depth_allocations;
362
363   /* Bit N set if any collections have been done at context depth N.  */
364   unsigned long context_depth_collections;
365
366   /* The current depth in the context stack.  */
367   unsigned short context_depth;
368
369   /* A file descriptor open to /dev/zero for reading.  */
370 #if defined (HAVE_MMAP_DEV_ZERO)
371   int dev_zero_fd;
372 #endif
373
374   /* A cache of free system pages.  */
375   page_entry *free_pages;
376
377 #ifdef USING_MALLOC_PAGE_GROUPS
378   page_group *page_groups;
379 #endif
380
381   /* The file descriptor for debugging output.  */
382   FILE *debug_file;
383
384   /* Current number of elements in use in depth below.  */
385   unsigned int depth_in_use;
386
387   /* Maximum number of elements that can be used before resizing.  */
388   unsigned int depth_max;
389
390   /* Each element of this arry is an index in by_depth where the given
391      depth starts.  This structure is indexed by that given depth we
392      are interested in.  */
393   unsigned int *depth;
394
395   /* Current number of elements in use in by_depth below.  */
396   unsigned int by_depth_in_use;
397
398   /* Maximum number of elements that can be used before resizing.  */
399   unsigned int by_depth_max;
400
401   /* Each element of this array is a pointer to a page_entry, all
402      page_entries can be found in here by increasing depth.
403      index_by_depth in the page_entry is the index into this data
404      structure where that page_entry can be found.  This is used to
405      speed up finding all page_entries at a particular depth.  */
406   page_entry **by_depth;
407
408   /* Each element is a pointer to the saved in_use_p bits, if any,
409      zero otherwise.  We allocate them all together, to enable a
410      better runtime data access pattern.  */
411   unsigned long **save_in_use;
412
413 #ifdef ENABLE_GC_ALWAYS_COLLECT
414   /* List of free objects to be verified as actually free on the
415      next collection.  */
416   struct free_object
417   {
418     void *object;
419     struct free_object *next;
420   } *free_object_list;
421 #endif
422
423 #ifdef GATHER_STATISTICS
424   struct
425   {
426     /* Total memory allocated with ggc_alloc.  */
427     unsigned long long total_allocated;
428     /* Total overhead for memory to be allocated with ggc_alloc.  */
429     unsigned long long total_overhead;
430
431     /* Total allocations and overhead for sizes less than 32, 64 and 128.
432        These sizes are interesting because they are typical cache line
433        sizes.  */
434    
435     unsigned long long total_allocated_under32;
436     unsigned long long total_overhead_under32;
437   
438     unsigned long long total_allocated_under64;
439     unsigned long long total_overhead_under64;
440   
441     unsigned long long total_allocated_under128;
442     unsigned long long total_overhead_under128;
443   
444     /* The allocations for each of the allocation orders.  */
445     unsigned long long total_allocated_per_order[NUM_ORDERS];
446
447     /* The overhead for each of the allocation orders.  */
448     unsigned long long total_overhead_per_order[NUM_ORDERS];
449   } stats;
450 #endif
451 } G;
452
453 /* The size in bytes required to maintain a bitmap for the objects
454    on a page-entry.  */
455 #define BITMAP_SIZE(Num_objects) \
456   (CEIL ((Num_objects), HOST_BITS_PER_LONG) * sizeof(long))
457
458 /* Allocate pages in chunks of this size, to throttle calls to memory
459    allocation routines.  The first page is used, the rest go onto the
460    free list.  This cannot be larger than HOST_BITS_PER_INT for the
461    in_use bitmask for page_group.  */
462 #define GGC_QUIRE_SIZE 16
463
464 /* Initial guess as to how many page table entries we might need.  */
465 #define INITIAL_PTE_COUNT 128
466 \f
467 static int ggc_allocated_p (const void *);
468 static page_entry *lookup_page_table_entry (const void *);
469 static void set_page_table_entry (void *, page_entry *);
470 #ifdef USING_MMAP
471 static char *alloc_anon (char *, size_t);
472 #endif
473 #ifdef USING_MALLOC_PAGE_GROUPS
474 static size_t page_group_index (char *, char *);
475 static void set_page_group_in_use (page_group *, char *);
476 static void clear_page_group_in_use (page_group *, char *);
477 #endif
478 static struct page_entry * alloc_page (unsigned);
479 static void free_page (struct page_entry *);
480 static void release_pages (void);
481 static void clear_marks (void);
482 static void sweep_pages (void);
483 static void ggc_recalculate_in_use_p (page_entry *);
484 static void compute_inverse (unsigned);
485 static inline void adjust_depth (void);
486 static void move_ptes_to_front (int, int);
487
488 void debug_print_page_list (int);
489 static void push_depth (unsigned int);
490 static void push_by_depth (page_entry *, unsigned long *);
491 struct alloc_zone *rtl_zone = NULL;
492 struct alloc_zone *tree_zone = NULL;
493 struct alloc_zone *garbage_zone = NULL;
494
495 /* Push an entry onto G.depth.  */
496
497 inline static void
498 push_depth (unsigned int i)
499 {
500   if (G.depth_in_use >= G.depth_max)
501     {
502       G.depth_max *= 2;
503       G.depth = xrealloc (G.depth, G.depth_max * sizeof (unsigned int));
504     }
505   G.depth[G.depth_in_use++] = i;
506 }
507
508 /* Push an entry onto G.by_depth and G.save_in_use.  */
509
510 inline static void
511 push_by_depth (page_entry *p, unsigned long *s)
512 {
513   if (G.by_depth_in_use >= G.by_depth_max)
514     {
515       G.by_depth_max *= 2;
516       G.by_depth = xrealloc (G.by_depth,
517                              G.by_depth_max * sizeof (page_entry *));
518       G.save_in_use = xrealloc (G.save_in_use,
519                                 G.by_depth_max * sizeof (unsigned long *));
520     }
521   G.by_depth[G.by_depth_in_use] = p;
522   G.save_in_use[G.by_depth_in_use++] = s;
523 }
524
525 #if (GCC_VERSION < 3001)
526 #define prefetch(X) ((void) X)
527 #else
528 #define prefetch(X) __builtin_prefetch (X)
529 #endif
530
531 #define save_in_use_p_i(__i) \
532   (G.save_in_use[__i])
533 #define save_in_use_p(__p) \
534   (save_in_use_p_i (__p->index_by_depth))
535
536 /* Returns nonzero if P was allocated in GC'able memory.  */
537
538 static inline int
539 ggc_allocated_p (const void *p)
540 {
541   page_entry ***base;
542   size_t L1, L2;
543
544 #if HOST_BITS_PER_PTR <= 32
545   base = &G.lookup[0];
546 #else
547   page_table table = G.lookup;
548   size_t high_bits = (size_t) p & ~ (size_t) 0xffffffff;
549   while (1)
550     {
551       if (table == NULL)
552         return 0;
553       if (table->high_bits == high_bits)
554         break;
555       table = table->next;
556     }
557   base = &table->table[0];
558 #endif
559
560   /* Extract the level 1 and 2 indices.  */
561   L1 = LOOKUP_L1 (p);
562   L2 = LOOKUP_L2 (p);
563
564   return base[L1] && base[L1][L2];
565 }
566
567 /* Traverse the page table and find the entry for a page.
568    Die (probably) if the object wasn't allocated via GC.  */
569
570 static inline page_entry *
571 lookup_page_table_entry (const void *p)
572 {
573   page_entry ***base;
574   size_t L1, L2;
575
576 #if HOST_BITS_PER_PTR <= 32
577   base = &G.lookup[0];
578 #else
579   page_table table = G.lookup;
580   size_t high_bits = (size_t) p & ~ (size_t) 0xffffffff;
581   while (table->high_bits != high_bits)
582     table = table->next;
583   base = &table->table[0];
584 #endif
585
586   /* Extract the level 1 and 2 indices.  */
587   L1 = LOOKUP_L1 (p);
588   L2 = LOOKUP_L2 (p);
589
590   return base[L1][L2];
591 }
592
593 /* Set the page table entry for a page.  */
594
595 static void
596 set_page_table_entry (void *p, page_entry *entry)
597 {
598   page_entry ***base;
599   size_t L1, L2;
600
601 #if HOST_BITS_PER_PTR <= 32
602   base = &G.lookup[0];
603 #else
604   page_table table;
605   size_t high_bits = (size_t) p & ~ (size_t) 0xffffffff;
606   for (table = G.lookup; table; table = table->next)
607     if (table->high_bits == high_bits)
608       goto found;
609
610   /* Not found -- allocate a new table.  */
611   table = xcalloc (1, sizeof(*table));
612   table->next = G.lookup;
613   table->high_bits = high_bits;
614   G.lookup = table;
615 found:
616   base = &table->table[0];
617 #endif
618
619   /* Extract the level 1 and 2 indices.  */
620   L1 = LOOKUP_L1 (p);
621   L2 = LOOKUP_L2 (p);
622
623   if (base[L1] == NULL)
624     base[L1] = xcalloc (PAGE_L2_SIZE, sizeof (page_entry *));
625
626   base[L1][L2] = entry;
627 }
628
629 /* Prints the page-entry for object size ORDER, for debugging.  */
630
631 void
632 debug_print_page_list (int order)
633 {
634   page_entry *p;
635   printf ("Head=%p, Tail=%p:\n", (void *) G.pages[order],
636           (void *) G.page_tails[order]);
637   p = G.pages[order];
638   while (p != NULL)
639     {
640       printf ("%p(%1d|%3d) -> ", (void *) p, p->context_depth,
641               p->num_free_objects);
642       p = p->next;
643     }
644   printf ("NULL\n");
645   fflush (stdout);
646 }
647
648 #ifdef USING_MMAP
649 /* Allocate SIZE bytes of anonymous memory, preferably near PREF,
650    (if non-null).  The ifdef structure here is intended to cause a
651    compile error unless exactly one of the HAVE_* is defined.  */
652
653 static inline char *
654 alloc_anon (char *pref ATTRIBUTE_UNUSED, size_t size)
655 {
656 #ifdef HAVE_MMAP_ANON
657   char *page = mmap (pref, size, PROT_READ | PROT_WRITE,
658                      MAP_PRIVATE | MAP_ANONYMOUS, -1, 0);
659 #endif
660 #ifdef HAVE_MMAP_DEV_ZERO
661   char *page = mmap (pref, size, PROT_READ | PROT_WRITE,
662                      MAP_PRIVATE, G.dev_zero_fd, 0);
663 #endif
664
665   if (page == (char *) MAP_FAILED)
666     {
667       perror ("virtual memory exhausted");
668       exit (FATAL_EXIT_CODE);
669     }
670
671   /* Remember that we allocated this memory.  */
672   G.bytes_mapped += size;
673
674   /* Pretend we don't have access to the allocated pages.  We'll enable
675      access to smaller pieces of the area in ggc_alloc.  Discard the
676      handle to avoid handle leak.  */
677   VALGRIND_DISCARD (VALGRIND_MAKE_NOACCESS (page, size));
678
679   return page;
680 }
681 #endif
682 #ifdef USING_MALLOC_PAGE_GROUPS
683 /* Compute the index for this page into the page group.  */
684
685 static inline size_t
686 page_group_index (char *allocation, char *page)
687 {
688   return (size_t) (page - allocation) >> G.lg_pagesize;
689 }
690
691 /* Set and clear the in_use bit for this page in the page group.  */
692
693 static inline void
694 set_page_group_in_use (page_group *group, char *page)
695 {
696   group->in_use |= 1 << page_group_index (group->allocation, page);
697 }
698
699 static inline void
700 clear_page_group_in_use (page_group *group, char *page)
701 {
702   group->in_use &= ~(1 << page_group_index (group->allocation, page));
703 }
704 #endif
705
706 /* Allocate a new page for allocating objects of size 2^ORDER,
707    and return an entry for it.  The entry is not added to the
708    appropriate page_table list.  */
709
710 static inline struct page_entry *
711 alloc_page (unsigned order)
712 {
713   struct page_entry *entry, *p, **pp;
714   char *page;
715   size_t num_objects;
716   size_t bitmap_size;
717   size_t page_entry_size;
718   size_t entry_size;
719 #ifdef USING_MALLOC_PAGE_GROUPS
720   page_group *group;
721 #endif
722
723   num_objects = OBJECTS_PER_PAGE (order);
724   bitmap_size = BITMAP_SIZE (num_objects + 1);
725   page_entry_size = sizeof (page_entry) - sizeof (long) + bitmap_size;
726   entry_size = num_objects * OBJECT_SIZE (order);
727   if (entry_size < G.pagesize)
728     entry_size = G.pagesize;
729
730   entry = NULL;
731   page = NULL;
732
733   /* Check the list of free pages for one we can use.  */
734   for (pp = &G.free_pages, p = *pp; p; pp = &p->next, p = *pp)
735     if (p->bytes == entry_size)
736       break;
737
738   if (p != NULL)
739     {
740       /* Recycle the allocated memory from this page ...  */
741       *pp = p->next;
742       page = p->page;
743
744 #ifdef USING_MALLOC_PAGE_GROUPS
745       group = p->group;
746 #endif
747
748       /* ... and, if possible, the page entry itself.  */
749       if (p->order == order)
750         {
751           entry = p;
752           memset (entry, 0, page_entry_size);
753         }
754       else
755         free (p);
756     }
757 #ifdef USING_MMAP
758   else if (entry_size == G.pagesize)
759     {
760       /* We want just one page.  Allocate a bunch of them and put the
761          extras on the freelist.  (Can only do this optimization with
762          mmap for backing store.)  */
763       struct page_entry *e, *f = G.free_pages;
764       int i;
765
766       page = alloc_anon (NULL, G.pagesize * GGC_QUIRE_SIZE);
767
768       /* This loop counts down so that the chain will be in ascending
769          memory order.  */
770       for (i = GGC_QUIRE_SIZE - 1; i >= 1; i--)
771         {
772           e = xcalloc (1, page_entry_size);
773           e->order = order;
774           e->bytes = G.pagesize;
775           e->page = page + (i << G.lg_pagesize);
776           e->next = f;
777           f = e;
778         }
779
780       G.free_pages = f;
781     }
782   else
783     page = alloc_anon (NULL, entry_size);
784 #endif
785 #ifdef USING_MALLOC_PAGE_GROUPS
786   else
787     {
788       /* Allocate a large block of memory and serve out the aligned
789          pages therein.  This results in much less memory wastage
790          than the traditional implementation of valloc.  */
791
792       char *allocation, *a, *enda;
793       size_t alloc_size, head_slop, tail_slop;
794       int multiple_pages = (entry_size == G.pagesize);
795
796       if (multiple_pages)
797         alloc_size = GGC_QUIRE_SIZE * G.pagesize;
798       else
799         alloc_size = entry_size + G.pagesize - 1;
800       allocation = xmalloc (alloc_size);
801
802       page = (char *) (((size_t) allocation + G.pagesize - 1) & -G.pagesize);
803       head_slop = page - allocation;
804       if (multiple_pages)
805         tail_slop = ((size_t) allocation + alloc_size) & (G.pagesize - 1);
806       else
807         tail_slop = alloc_size - entry_size - head_slop;
808       enda = allocation + alloc_size - tail_slop;
809
810       /* We allocated N pages, which are likely not aligned, leaving
811          us with N-1 usable pages.  We plan to place the page_group
812          structure somewhere in the slop.  */
813       if (head_slop >= sizeof (page_group))
814         group = (page_group *)page - 1;
815       else
816         {
817           /* We magically got an aligned allocation.  Too bad, we have
818              to waste a page anyway.  */
819           if (tail_slop == 0)
820             {
821               enda -= G.pagesize;
822               tail_slop += G.pagesize;
823             }
824           gcc_assert (tail_slop >= sizeof (page_group));
825           group = (page_group *)enda;
826           tail_slop -= sizeof (page_group);
827         }
828
829       /* Remember that we allocated this memory.  */
830       group->next = G.page_groups;
831       group->allocation = allocation;
832       group->alloc_size = alloc_size;
833       group->in_use = 0;
834       G.page_groups = group;
835       G.bytes_mapped += alloc_size;
836
837       /* If we allocated multiple pages, put the rest on the free list.  */
838       if (multiple_pages)
839         {
840           struct page_entry *e, *f = G.free_pages;
841           for (a = enda - G.pagesize; a != page; a -= G.pagesize)
842             {
843               e = xcalloc (1, page_entry_size);
844               e->order = order;
845               e->bytes = G.pagesize;
846               e->page = a;
847               e->group = group;
848               e->next = f;
849               f = e;
850             }
851           G.free_pages = f;
852         }
853     }
854 #endif
855
856   if (entry == NULL)
857     entry = xcalloc (1, page_entry_size);
858
859   entry->bytes = entry_size;
860   entry->page = page;
861   entry->context_depth = G.context_depth;
862   entry->order = order;
863   entry->num_free_objects = num_objects;
864   entry->next_bit_hint = 1;
865
866   G.context_depth_allocations |= (unsigned long)1 << G.context_depth;
867
868 #ifdef USING_MALLOC_PAGE_GROUPS
869   entry->group = group;
870   set_page_group_in_use (group, page);
871 #endif
872
873   /* Set the one-past-the-end in-use bit.  This acts as a sentry as we
874      increment the hint.  */
875   entry->in_use_p[num_objects / HOST_BITS_PER_LONG]
876     = (unsigned long) 1 << (num_objects % HOST_BITS_PER_LONG);
877
878   set_page_table_entry (page, entry);
879
880   if (GGC_DEBUG_LEVEL >= 2)
881     fprintf (G.debug_file,
882              "Allocating page at %p, object size=%lu, data %p-%p\n",
883              (void *) entry, (unsigned long) OBJECT_SIZE (order), page,
884              page + entry_size - 1);
885
886   return entry;
887 }
888
889 /* Adjust the size of G.depth so that no index greater than the one
890    used by the top of the G.by_depth is used.  */
891
892 static inline void
893 adjust_depth (void)
894 {
895   page_entry *top;
896
897   if (G.by_depth_in_use)
898     {
899       top = G.by_depth[G.by_depth_in_use-1];
900
901       /* Peel back indices in depth that index into by_depth, so that
902          as new elements are added to by_depth, we note the indices
903          of those elements, if they are for new context depths.  */
904       while (G.depth_in_use > (size_t)top->context_depth+1)
905         --G.depth_in_use;
906     }
907 }
908
909 /* For a page that is no longer needed, put it on the free page list.  */
910
911 static void
912 free_page (page_entry *entry)
913 {
914   if (GGC_DEBUG_LEVEL >= 2)
915     fprintf (G.debug_file,
916              "Deallocating page at %p, data %p-%p\n", (void *) entry,
917              entry->page, entry->page + entry->bytes - 1);
918
919   /* Mark the page as inaccessible.  Discard the handle to avoid handle
920      leak.  */
921   VALGRIND_DISCARD (VALGRIND_MAKE_NOACCESS (entry->page, entry->bytes));
922
923   set_page_table_entry (entry->page, NULL);
924
925 #ifdef USING_MALLOC_PAGE_GROUPS
926   clear_page_group_in_use (entry->group, entry->page);
927 #endif
928
929   if (G.by_depth_in_use > 1)
930     {
931       page_entry *top = G.by_depth[G.by_depth_in_use-1];
932       int i = entry->index_by_depth;
933
934       /* We cannot free a page from a context deeper than the current
935          one.  */
936       gcc_assert (entry->context_depth == top->context_depth);
937       
938       /* Put top element into freed slot.  */
939       G.by_depth[i] = top;
940       G.save_in_use[i] = G.save_in_use[G.by_depth_in_use-1];
941       top->index_by_depth = i;
942     }
943   --G.by_depth_in_use;
944
945   adjust_depth ();
946
947   entry->next = G.free_pages;
948   G.free_pages = entry;
949 }
950
951 /* Release the free page cache to the system.  */
952
953 static void
954 release_pages (void)
955 {
956 #ifdef USING_MMAP
957   page_entry *p, *next;
958   char *start;
959   size_t len;
960
961   /* Gather up adjacent pages so they are unmapped together.  */
962   p = G.free_pages;
963
964   while (p)
965     {
966       start = p->page;
967       next = p->next;
968       len = p->bytes;
969       free (p);
970       p = next;
971
972       while (p && p->page == start + len)
973         {
974           next = p->next;
975           len += p->bytes;
976           free (p);
977           p = next;
978         }
979
980       munmap (start, len);
981       G.bytes_mapped -= len;
982     }
983
984   G.free_pages = NULL;
985 #endif
986 #ifdef USING_MALLOC_PAGE_GROUPS
987   page_entry **pp, *p;
988   page_group **gp, *g;
989
990   /* Remove all pages from free page groups from the list.  */
991   pp = &G.free_pages;
992   while ((p = *pp) != NULL)
993     if (p->group->in_use == 0)
994       {
995         *pp = p->next;
996         free (p);
997       }
998     else
999       pp = &p->next;
1000
1001   /* Remove all free page groups, and release the storage.  */
1002   gp = &G.page_groups;
1003   while ((g = *gp) != NULL)
1004     if (g->in_use == 0)
1005       {
1006         *gp = g->next;
1007         G.bytes_mapped -= g->alloc_size;
1008         free (g->allocation);
1009       }
1010     else
1011       gp = &g->next;
1012 #endif
1013 }
1014
1015 /* This table provides a fast way to determine ceil(log_2(size)) for
1016    allocation requests.  The minimum allocation size is eight bytes.  */
1017
1018 static unsigned char size_lookup[257] =
1019 {
1020   3, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4,
1021   4, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5,
1022   5, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6,
1023   6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6,
1024   6, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7,
1025   7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7,
1026   7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7,
1027   7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7,
1028   7, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8,
1029   8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8,
1030   8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8,
1031   8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8,
1032   8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8,
1033   8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8,
1034   8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8,
1035   8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8,
1036   8
1037 };
1038
1039 /* Typed allocation function.  Does nothing special in this collector.  */
1040
1041 void *
1042 ggc_alloc_typed_stat (enum gt_types_enum type ATTRIBUTE_UNUSED, size_t size
1043                       MEM_STAT_DECL)
1044 {
1045   return ggc_alloc_stat (size PASS_MEM_STAT);
1046 }
1047
1048 /* Zone allocation function.  Does nothing special in this collector.  */
1049
1050 void *
1051 ggc_alloc_zone_stat (size_t size, struct alloc_zone *zone ATTRIBUTE_UNUSED
1052                      MEM_STAT_DECL)
1053 {
1054   return ggc_alloc_stat (size PASS_MEM_STAT);
1055 }
1056
1057 /* Allocate a chunk of memory of SIZE bytes.  Its contents are undefined.  */
1058
1059 void *
1060 ggc_alloc_stat (size_t size MEM_STAT_DECL)
1061 {
1062   size_t order, word, bit, object_offset, object_size;
1063   struct page_entry *entry;
1064   void *result;
1065
1066   if (size <= 256)
1067     {
1068       order = size_lookup[size];
1069       object_size = OBJECT_SIZE (order);
1070     }
1071   else
1072     {
1073       order = 9;
1074       while (size > (object_size = OBJECT_SIZE (order)))
1075         order++;
1076     }
1077
1078   /* If there are non-full pages for this size allocation, they are at
1079      the head of the list.  */
1080   entry = G.pages[order];
1081
1082   /* If there is no page for this object size, or all pages in this
1083      context are full, allocate a new page.  */
1084   if (entry == NULL || entry->num_free_objects == 0)
1085     {
1086       struct page_entry *new_entry;
1087       new_entry = alloc_page (order);
1088
1089       new_entry->index_by_depth = G.by_depth_in_use;
1090       push_by_depth (new_entry, 0);
1091
1092       /* We can skip context depths, if we do, make sure we go all the
1093          way to the new depth.  */
1094       while (new_entry->context_depth >= G.depth_in_use)
1095         push_depth (G.by_depth_in_use-1);
1096
1097       /* If this is the only entry, it's also the tail.  If it is not
1098          the only entry, then we must update the PREV pointer of the
1099          ENTRY (G.pages[order]) to point to our new page entry.  */
1100       if (entry == NULL)
1101         G.page_tails[order] = new_entry;
1102       else
1103         entry->prev = new_entry;
1104
1105       /* Put new pages at the head of the page list.  By definition the
1106          entry at the head of the list always has a NULL pointer.  */
1107       new_entry->next = entry;
1108       new_entry->prev = NULL;
1109       entry = new_entry;
1110       G.pages[order] = new_entry;
1111
1112       /* For a new page, we know the word and bit positions (in the
1113          in_use bitmap) of the first available object -- they're zero.  */
1114       new_entry->next_bit_hint = 1;
1115       word = 0;
1116       bit = 0;
1117       object_offset = 0;
1118     }
1119   else
1120     {
1121       /* First try to use the hint left from the previous allocation
1122          to locate a clear bit in the in-use bitmap.  We've made sure
1123          that the one-past-the-end bit is always set, so if the hint
1124          has run over, this test will fail.  */
1125       unsigned hint = entry->next_bit_hint;
1126       word = hint / HOST_BITS_PER_LONG;
1127       bit = hint % HOST_BITS_PER_LONG;
1128
1129       /* If the hint didn't work, scan the bitmap from the beginning.  */
1130       if ((entry->in_use_p[word] >> bit) & 1)
1131         {
1132           word = bit = 0;
1133           while (~entry->in_use_p[word] == 0)
1134             ++word;
1135           while ((entry->in_use_p[word] >> bit) & 1)
1136             ++bit;
1137           hint = word * HOST_BITS_PER_LONG + bit;
1138         }
1139
1140       /* Next time, try the next bit.  */
1141       entry->next_bit_hint = hint + 1;
1142
1143       object_offset = hint * object_size;
1144     }
1145
1146   /* Set the in-use bit.  */
1147   entry->in_use_p[word] |= ((unsigned long) 1 << bit);
1148
1149   /* Keep a running total of the number of free objects.  If this page
1150      fills up, we may have to move it to the end of the list if the
1151      next page isn't full.  If the next page is full, all subsequent
1152      pages are full, so there's no need to move it.  */
1153   if (--entry->num_free_objects == 0
1154       && entry->next != NULL
1155       && entry->next->num_free_objects > 0)
1156     {
1157       /* We have a new head for the list.  */
1158       G.pages[order] = entry->next;
1159
1160       /* We are moving ENTRY to the end of the page table list.
1161          The new page at the head of the list will have NULL in
1162          its PREV field and ENTRY will have NULL in its NEXT field.  */
1163       entry->next->prev = NULL;
1164       entry->next = NULL;
1165
1166       /* Append ENTRY to the tail of the list.  */
1167       entry->prev = G.page_tails[order];
1168       G.page_tails[order]->next = entry;
1169       G.page_tails[order] = entry;
1170     }
1171
1172   /* Calculate the object's address.  */
1173   result = entry->page + object_offset;
1174 #ifdef GATHER_STATISTICS
1175   ggc_record_overhead (OBJECT_SIZE (order), OBJECT_SIZE (order) - size,
1176                        result PASS_MEM_STAT);
1177 #endif
1178
1179 #ifdef ENABLE_GC_CHECKING
1180   /* Keep poisoning-by-writing-0xaf the object, in an attempt to keep the
1181      exact same semantics in presence of memory bugs, regardless of
1182      ENABLE_VALGRIND_CHECKING.  We override this request below.  Drop the
1183      handle to avoid handle leak.  */
1184   VALGRIND_DISCARD (VALGRIND_MAKE_WRITABLE (result, object_size));
1185
1186   /* `Poison' the entire allocated object, including any padding at
1187      the end.  */
1188   memset (result, 0xaf, object_size);
1189
1190   /* Make the bytes after the end of the object unaccessible.  Discard the
1191      handle to avoid handle leak.  */
1192   VALGRIND_DISCARD (VALGRIND_MAKE_NOACCESS ((char *) result + size,
1193                                             object_size - size));
1194 #endif
1195
1196   /* Tell Valgrind that the memory is there, but its content isn't
1197      defined.  The bytes at the end of the object are still marked
1198      unaccessible.  */
1199   VALGRIND_DISCARD (VALGRIND_MAKE_WRITABLE (result, size));
1200
1201   /* Keep track of how many bytes are being allocated.  This
1202      information is used in deciding when to collect.  */
1203   G.allocated += object_size;
1204
1205 #ifdef GATHER_STATISTICS
1206   {
1207     size_t overhead = object_size - size;
1208
1209     G.stats.total_overhead += overhead;
1210     G.stats.total_allocated += object_size;
1211     G.stats.total_overhead_per_order[order] += overhead;
1212     G.stats.total_allocated_per_order[order] += object_size;
1213
1214     if (size <= 32)
1215       {
1216         G.stats.total_overhead_under32 += overhead;
1217         G.stats.total_allocated_under32 += object_size;
1218       }
1219     if (size <= 64)
1220       {
1221         G.stats.total_overhead_under64 += overhead;
1222         G.stats.total_allocated_under64 += object_size;
1223       }
1224     if (size <= 128)
1225       {
1226         G.stats.total_overhead_under128 += overhead;
1227         G.stats.total_allocated_under128 += object_size;
1228       }
1229   }
1230 #endif
1231
1232   if (GGC_DEBUG_LEVEL >= 3)
1233     fprintf (G.debug_file,
1234              "Allocating object, requested size=%lu, actual=%lu at %p on %p\n",
1235              (unsigned long) size, (unsigned long) object_size, result,
1236              (void *) entry);
1237
1238   return result;
1239 }
1240
1241 /* If P is not marked, marks it and return false.  Otherwise return true.
1242    P must have been allocated by the GC allocator; it mustn't point to
1243    static objects, stack variables, or memory allocated with malloc.  */
1244
1245 int
1246 ggc_set_mark (const void *p)
1247 {
1248   page_entry *entry;
1249   unsigned bit, word;
1250   unsigned long mask;
1251
1252   /* Look up the page on which the object is alloced.  If the object
1253      wasn't allocated by the collector, we'll probably die.  */
1254   entry = lookup_page_table_entry (p);
1255   gcc_assert (entry);
1256
1257   /* Calculate the index of the object on the page; this is its bit
1258      position in the in_use_p bitmap.  */
1259   bit = OFFSET_TO_BIT (((const char *) p) - entry->page, entry->order);
1260   word = bit / HOST_BITS_PER_LONG;
1261   mask = (unsigned long) 1 << (bit % HOST_BITS_PER_LONG);
1262
1263   /* If the bit was previously set, skip it.  */
1264   if (entry->in_use_p[word] & mask)
1265     return 1;
1266
1267   /* Otherwise set it, and decrement the free object count.  */
1268   entry->in_use_p[word] |= mask;
1269   entry->num_free_objects -= 1;
1270
1271   if (GGC_DEBUG_LEVEL >= 4)
1272     fprintf (G.debug_file, "Marking %p\n", p);
1273
1274   return 0;
1275 }
1276
1277 /* Return 1 if P has been marked, zero otherwise.
1278    P must have been allocated by the GC allocator; it mustn't point to
1279    static objects, stack variables, or memory allocated with malloc.  */
1280
1281 int
1282 ggc_marked_p (const void *p)
1283 {
1284   page_entry *entry;
1285   unsigned bit, word;
1286   unsigned long mask;
1287
1288   /* Look up the page on which the object is alloced.  If the object
1289      wasn't allocated by the collector, we'll probably die.  */
1290   entry = lookup_page_table_entry (p);
1291   gcc_assert (entry);
1292
1293   /* Calculate the index of the object on the page; this is its bit
1294      position in the in_use_p bitmap.  */
1295   bit = OFFSET_TO_BIT (((const char *) p) - entry->page, entry->order);
1296   word = bit / HOST_BITS_PER_LONG;
1297   mask = (unsigned long) 1 << (bit % HOST_BITS_PER_LONG);
1298
1299   return (entry->in_use_p[word] & mask) != 0;
1300 }
1301
1302 /* Return the size of the gc-able object P.  */
1303
1304 size_t
1305 ggc_get_size (const void *p)
1306 {
1307   page_entry *pe = lookup_page_table_entry (p);
1308   return OBJECT_SIZE (pe->order);
1309 }
1310
1311 /* Release the memory for object P.  */
1312
1313 void
1314 ggc_free (void *p)
1315 {
1316   page_entry *pe = lookup_page_table_entry (p);
1317   size_t order = pe->order;
1318   size_t size = OBJECT_SIZE (order);
1319
1320 #ifdef GATHER_STATISTICS
1321   ggc_free_overhead (p);
1322 #endif
1323
1324   if (GGC_DEBUG_LEVEL >= 3)
1325     fprintf (G.debug_file,
1326              "Freeing object, actual size=%lu, at %p on %p\n",
1327              (unsigned long) size, p, (void *) pe);
1328
1329 #ifdef ENABLE_GC_CHECKING
1330   /* Poison the data, to indicate the data is garbage.  */
1331   VALGRIND_DISCARD (VALGRIND_MAKE_WRITABLE (p, size));
1332   memset (p, 0xa5, size);
1333 #endif
1334   /* Let valgrind know the object is free.  */
1335   VALGRIND_DISCARD (VALGRIND_MAKE_NOACCESS (p, size));
1336
1337 #ifdef ENABLE_GC_ALWAYS_COLLECT
1338   /* In the completely-anal-checking mode, we do *not* immediately free
1339      the data, but instead verify that the data is *actually* not 
1340      reachable the next time we collect.  */
1341   {
1342     struct free_object *fo = xmalloc (sizeof (struct free_object));
1343     fo->object = p;
1344     fo->next = G.free_object_list;
1345     G.free_object_list = fo;
1346   }
1347 #else
1348   {
1349     unsigned int bit_offset, word, bit;
1350
1351     G.allocated -= size;
1352
1353     /* Mark the object not-in-use.  */
1354     bit_offset = OFFSET_TO_BIT (((const char *) p) - pe->page, order);
1355     word = bit_offset / HOST_BITS_PER_LONG;
1356     bit = bit_offset % HOST_BITS_PER_LONG;
1357     pe->in_use_p[word] &= ~(1UL << bit);
1358
1359     if (pe->num_free_objects++ == 0)
1360       {
1361         page_entry *p, *q;
1362
1363         /* If the page is completely full, then it's supposed to
1364            be after all pages that aren't.  Since we've freed one
1365            object from a page that was full, we need to move the
1366            page to the head of the list. 
1367
1368            PE is the node we want to move.  Q is the previous node
1369            and P is the next node in the list.  */
1370         q = pe->prev;
1371         if (q && q->num_free_objects == 0)
1372           {
1373             p = pe->next;
1374
1375             q->next = p;
1376
1377             /* If PE was at the end of the list, then Q becomes the
1378                new end of the list.  If PE was not the end of the
1379                list, then we need to update the PREV field for P.  */
1380             if (!p)
1381               G.page_tails[order] = q;
1382             else
1383               p->prev = q;
1384
1385             /* Move PE to the head of the list.  */
1386             pe->next = G.pages[order];
1387             pe->prev = NULL;
1388             G.pages[order]->prev = pe;
1389             G.pages[order] = pe;
1390           }
1391
1392         /* Reset the hint bit to point to the only free object.  */
1393         pe->next_bit_hint = bit_offset;
1394       }
1395   }
1396 #endif
1397 }
1398 \f
1399 /* Subroutine of init_ggc which computes the pair of numbers used to
1400    perform division by OBJECT_SIZE (order) and fills in inverse_table[].
1401
1402    This algorithm is taken from Granlund and Montgomery's paper
1403    "Division by Invariant Integers using Multiplication"
1404    (Proc. SIGPLAN PLDI, 1994), section 9 (Exact division by
1405    constants).  */
1406
1407 static void
1408 compute_inverse (unsigned order)
1409 {
1410   size_t size, inv; 
1411   unsigned int e;
1412
1413   size = OBJECT_SIZE (order);
1414   e = 0;
1415   while (size % 2 == 0)
1416     {
1417       e++;
1418       size >>= 1;
1419     }
1420
1421   inv = size;
1422   while (inv * size != 1)
1423     inv = inv * (2 - inv*size);
1424
1425   DIV_MULT (order) = inv;
1426   DIV_SHIFT (order) = e;
1427 }
1428
1429 /* Initialize the ggc-mmap allocator.  */
1430 void
1431 init_ggc (void)
1432 {
1433   unsigned order;
1434
1435   G.pagesize = getpagesize();
1436   G.lg_pagesize = exact_log2 (G.pagesize);
1437
1438 #ifdef HAVE_MMAP_DEV_ZERO
1439   G.dev_zero_fd = open ("/dev/zero", O_RDONLY);
1440   if (G.dev_zero_fd == -1)
1441     internal_error ("open /dev/zero: %m");
1442 #endif
1443
1444 #if 0
1445   G.debug_file = fopen ("ggc-mmap.debug", "w");
1446 #else
1447   G.debug_file = stdout;
1448 #endif
1449
1450 #ifdef USING_MMAP
1451   /* StunOS has an amazing off-by-one error for the first mmap allocation
1452      after fiddling with RLIMIT_STACK.  The result, as hard as it is to
1453      believe, is an unaligned page allocation, which would cause us to
1454      hork badly if we tried to use it.  */
1455   {
1456     char *p = alloc_anon (NULL, G.pagesize);
1457     struct page_entry *e;
1458     if ((size_t)p & (G.pagesize - 1))
1459       {
1460         /* How losing.  Discard this one and try another.  If we still
1461            can't get something useful, give up.  */
1462
1463         p = alloc_anon (NULL, G.pagesize);
1464         gcc_assert (!((size_t)p & (G.pagesize - 1)));
1465       }
1466
1467     /* We have a good page, might as well hold onto it...  */
1468     e = xcalloc (1, sizeof (struct page_entry));
1469     e->bytes = G.pagesize;
1470     e->page = p;
1471     e->next = G.free_pages;
1472     G.free_pages = e;
1473   }
1474 #endif
1475
1476   /* Initialize the object size table.  */
1477   for (order = 0; order < HOST_BITS_PER_PTR; ++order)
1478     object_size_table[order] = (size_t) 1 << order;
1479   for (order = HOST_BITS_PER_PTR; order < NUM_ORDERS; ++order)
1480     {
1481       size_t s = extra_order_size_table[order - HOST_BITS_PER_PTR];
1482
1483       /* If S is not a multiple of the MAX_ALIGNMENT, then round it up
1484          so that we're sure of getting aligned memory.  */
1485       s = ROUND_UP (s, MAX_ALIGNMENT);
1486       object_size_table[order] = s;
1487     }
1488
1489   /* Initialize the objects-per-page and inverse tables.  */
1490   for (order = 0; order < NUM_ORDERS; ++order)
1491     {
1492       objects_per_page_table[order] = G.pagesize / OBJECT_SIZE (order);
1493       if (objects_per_page_table[order] == 0)
1494         objects_per_page_table[order] = 1;
1495       compute_inverse (order);
1496     }
1497
1498   /* Reset the size_lookup array to put appropriately sized objects in
1499      the special orders.  All objects bigger than the previous power
1500      of two, but no greater than the special size, should go in the
1501      new order.  */
1502   for (order = HOST_BITS_PER_PTR; order < NUM_ORDERS; ++order)
1503     {
1504       int o;
1505       int i;
1506
1507       o = size_lookup[OBJECT_SIZE (order)];
1508       for (i = OBJECT_SIZE (order); size_lookup [i] == o; --i)
1509         size_lookup[i] = order;
1510     }
1511
1512   G.depth_in_use = 0;
1513   G.depth_max = 10;
1514   G.depth = xmalloc (G.depth_max * sizeof (unsigned int));
1515
1516   G.by_depth_in_use = 0;
1517   G.by_depth_max = INITIAL_PTE_COUNT;
1518   G.by_depth = xmalloc (G.by_depth_max * sizeof (page_entry *));
1519   G.save_in_use = xmalloc (G.by_depth_max * sizeof (unsigned long *));
1520 }
1521
1522 /* Start a new GGC zone.  */
1523
1524 struct alloc_zone *
1525 new_ggc_zone (const char *name ATTRIBUTE_UNUSED)
1526 {
1527   return NULL;
1528 }
1529
1530 /* Destroy a GGC zone.  */
1531 void
1532 destroy_ggc_zone (struct alloc_zone *zone ATTRIBUTE_UNUSED)
1533 {
1534 }
1535
1536 /* Increment the `GC context'.  Objects allocated in an outer context
1537    are never freed, eliminating the need to register their roots.  */
1538
1539 void
1540 ggc_push_context (void)
1541 {
1542   ++G.context_depth;
1543
1544   /* Die on wrap.  */
1545   gcc_assert (G.context_depth < HOST_BITS_PER_LONG);
1546 }
1547
1548 /* Merge the SAVE_IN_USE_P and IN_USE_P arrays in P so that IN_USE_P
1549    reflects reality.  Recalculate NUM_FREE_OBJECTS as well.  */
1550
1551 static void
1552 ggc_recalculate_in_use_p (page_entry *p)
1553 {
1554   unsigned int i;
1555   size_t num_objects;
1556
1557   /* Because the past-the-end bit in in_use_p is always set, we
1558      pretend there is one additional object.  */
1559   num_objects = OBJECTS_IN_PAGE (p) + 1;
1560
1561   /* Reset the free object count.  */
1562   p->num_free_objects = num_objects;
1563
1564   /* Combine the IN_USE_P and SAVE_IN_USE_P arrays.  */
1565   for (i = 0;
1566        i < CEIL (BITMAP_SIZE (num_objects),
1567                  sizeof (*p->in_use_p));
1568        ++i)
1569     {
1570       unsigned long j;
1571
1572       /* Something is in use if it is marked, or if it was in use in a
1573          context further down the context stack.  */
1574       p->in_use_p[i] |= save_in_use_p (p)[i];
1575
1576       /* Decrement the free object count for every object allocated.  */
1577       for (j = p->in_use_p[i]; j; j >>= 1)
1578         p->num_free_objects -= (j & 1);
1579     }
1580
1581   gcc_assert (p->num_free_objects < num_objects);
1582 }
1583
1584 /* Decrement the `GC context'.  All objects allocated since the
1585    previous ggc_push_context are migrated to the outer context.  */
1586
1587 void
1588 ggc_pop_context (void)
1589 {
1590   unsigned long omask;
1591   unsigned int depth, i, e;
1592 #ifdef ENABLE_CHECKING
1593   unsigned int order;
1594 #endif
1595
1596   depth = --G.context_depth;
1597   omask = (unsigned long)1 << (depth + 1);
1598
1599   if (!((G.context_depth_allocations | G.context_depth_collections) & omask))
1600     return;
1601
1602   G.context_depth_allocations |= (G.context_depth_allocations & omask) >> 1;
1603   G.context_depth_allocations &= omask - 1;
1604   G.context_depth_collections &= omask - 1;
1605
1606   /* The G.depth array is shortened so that the last index is the
1607      context_depth of the top element of by_depth.  */
1608   if (depth+1 < G.depth_in_use)
1609     e = G.depth[depth+1];
1610   else
1611     e = G.by_depth_in_use;
1612
1613   /* We might not have any PTEs of depth depth.  */
1614   if (depth < G.depth_in_use)
1615     {
1616
1617       /* First we go through all the pages at depth depth to
1618          recalculate the in use bits.  */
1619       for (i = G.depth[depth]; i < e; ++i)
1620         {
1621           page_entry *p = G.by_depth[i];
1622
1623           /* Check that all of the pages really are at the depth that
1624              we expect.  */
1625           gcc_assert (p->context_depth == depth);
1626           gcc_assert (p->index_by_depth == i);
1627
1628           prefetch (&save_in_use_p_i (i+8));
1629           prefetch (&save_in_use_p_i (i+16));
1630           if (save_in_use_p_i (i))
1631             {
1632               p = G.by_depth[i];
1633               ggc_recalculate_in_use_p (p);
1634               free (save_in_use_p_i (i));
1635               save_in_use_p_i (i) = 0;
1636             }
1637         }
1638     }
1639
1640   /* Then, we reset all page_entries with a depth greater than depth
1641      to be at depth.  */
1642   for (i = e; i < G.by_depth_in_use; ++i)
1643     {
1644       page_entry *p = G.by_depth[i];
1645
1646       /* Check that all of the pages really are at the depth we
1647          expect.  */
1648       gcc_assert (p->context_depth > depth);
1649       gcc_assert (p->index_by_depth == i);
1650       p->context_depth = depth;
1651     }
1652
1653   adjust_depth ();
1654
1655 #ifdef ENABLE_CHECKING
1656   for (order = 2; order < NUM_ORDERS; order++)
1657     {
1658       page_entry *p;
1659
1660       for (p = G.pages[order]; p != NULL; p = p->next)
1661         gcc_assert (p->context_depth < depth ||
1662                     (p->context_depth == depth && !save_in_use_p (p)));
1663     }
1664 #endif
1665 }
1666 \f
1667 /* Unmark all objects.  */
1668
1669 static void
1670 clear_marks (void)
1671 {
1672   unsigned order;
1673
1674   for (order = 2; order < NUM_ORDERS; order++)
1675     {
1676       page_entry *p;
1677
1678       for (p = G.pages[order]; p != NULL; p = p->next)
1679         {
1680           size_t num_objects = OBJECTS_IN_PAGE (p);
1681           size_t bitmap_size = BITMAP_SIZE (num_objects + 1);
1682
1683           /* The data should be page-aligned.  */
1684           gcc_assert (!((size_t) p->page & (G.pagesize - 1)));
1685
1686           /* Pages that aren't in the topmost context are not collected;
1687              nevertheless, we need their in-use bit vectors to store GC
1688              marks.  So, back them up first.  */
1689           if (p->context_depth < G.context_depth)
1690             {
1691               if (! save_in_use_p (p))
1692                 save_in_use_p (p) = xmalloc (bitmap_size);
1693               memcpy (save_in_use_p (p), p->in_use_p, bitmap_size);
1694             }
1695
1696           /* Reset reset the number of free objects and clear the
1697              in-use bits.  These will be adjusted by mark_obj.  */
1698           p->num_free_objects = num_objects;
1699           memset (p->in_use_p, 0, bitmap_size);
1700
1701           /* Make sure the one-past-the-end bit is always set.  */
1702           p->in_use_p[num_objects / HOST_BITS_PER_LONG]
1703             = ((unsigned long) 1 << (num_objects % HOST_BITS_PER_LONG));
1704         }
1705     }
1706 }
1707
1708 /* Free all empty pages.  Partially empty pages need no attention
1709    because the `mark' bit doubles as an `unused' bit.  */
1710
1711 static void
1712 sweep_pages (void)
1713 {
1714   unsigned order;
1715
1716   for (order = 2; order < NUM_ORDERS; order++)
1717     {
1718       /* The last page-entry to consider, regardless of entries
1719          placed at the end of the list.  */
1720       page_entry * const last = G.page_tails[order];
1721
1722       size_t num_objects;
1723       size_t live_objects;
1724       page_entry *p, *previous;
1725       int done;
1726
1727       p = G.pages[order];
1728       if (p == NULL)
1729         continue;
1730
1731       previous = NULL;
1732       do
1733         {
1734           page_entry *next = p->next;
1735
1736           /* Loop until all entries have been examined.  */
1737           done = (p == last);
1738
1739           num_objects = OBJECTS_IN_PAGE (p);
1740
1741           /* Add all live objects on this page to the count of
1742              allocated memory.  */
1743           live_objects = num_objects - p->num_free_objects;
1744
1745           G.allocated += OBJECT_SIZE (order) * live_objects;
1746
1747           /* Only objects on pages in the topmost context should get
1748              collected.  */
1749           if (p->context_depth < G.context_depth)
1750             ;
1751
1752           /* Remove the page if it's empty.  */
1753           else if (live_objects == 0)
1754             {
1755               /* If P was the first page in the list, then NEXT
1756                  becomes the new first page in the list, otherwise
1757                  splice P out of the forward pointers.  */
1758               if (! previous)
1759                 G.pages[order] = next;
1760               else
1761                 previous->next = next;
1762             
1763               /* Splice P out of the back pointers too.  */
1764               if (next)
1765                 next->prev = previous;
1766
1767               /* Are we removing the last element?  */
1768               if (p == G.page_tails[order])
1769                 G.page_tails[order] = previous;
1770               free_page (p);
1771               p = previous;
1772             }
1773
1774           /* If the page is full, move it to the end.  */
1775           else if (p->num_free_objects == 0)
1776             {
1777               /* Don't move it if it's already at the end.  */
1778               if (p != G.page_tails[order])
1779                 {
1780                   /* Move p to the end of the list.  */
1781                   p->next = NULL;
1782                   p->prev = G.page_tails[order];
1783                   G.page_tails[order]->next = p;
1784
1785                   /* Update the tail pointer...  */
1786                   G.page_tails[order] = p;
1787
1788                   /* ... and the head pointer, if necessary.  */
1789                   if (! previous)
1790                     G.pages[order] = next;
1791                   else
1792                     previous->next = next;
1793
1794                   /* And update the backpointer in NEXT if necessary.  */
1795                   if (next)
1796                     next->prev = previous;
1797
1798                   p = previous;
1799                 }
1800             }
1801
1802           /* If we've fallen through to here, it's a page in the
1803              topmost context that is neither full nor empty.  Such a
1804              page must precede pages at lesser context depth in the
1805              list, so move it to the head.  */
1806           else if (p != G.pages[order])
1807             {
1808               previous->next = p->next;
1809
1810               /* Update the backchain in the next node if it exists.  */
1811               if (p->next)
1812                 p->next->prev = previous;
1813
1814               /* Move P to the head of the list.  */
1815               p->next = G.pages[order];
1816               p->prev = NULL;
1817               G.pages[order]->prev = p;
1818
1819               /* Update the head pointer.  */
1820               G.pages[order] = p;
1821
1822               /* Are we moving the last element?  */
1823               if (G.page_tails[order] == p)
1824                 G.page_tails[order] = previous;
1825               p = previous;
1826             }
1827
1828           previous = p;
1829           p = next;
1830         }
1831       while (! done);
1832
1833       /* Now, restore the in_use_p vectors for any pages from contexts
1834          other than the current one.  */
1835       for (p = G.pages[order]; p; p = p->next)
1836         if (p->context_depth != G.context_depth)
1837           ggc_recalculate_in_use_p (p);
1838     }
1839 }
1840
1841 #ifdef ENABLE_GC_CHECKING
1842 /* Clobber all free objects.  */
1843
1844 static void
1845 poison_pages (void)
1846 {
1847   unsigned order;
1848
1849   for (order = 2; order < NUM_ORDERS; order++)
1850     {
1851       size_t size = OBJECT_SIZE (order);
1852       page_entry *p;
1853
1854       for (p = G.pages[order]; p != NULL; p = p->next)
1855         {
1856           size_t num_objects;
1857           size_t i;
1858
1859           if (p->context_depth != G.context_depth)
1860             /* Since we don't do any collection for pages in pushed
1861                contexts, there's no need to do any poisoning.  And
1862                besides, the IN_USE_P array isn't valid until we pop
1863                contexts.  */
1864             continue;
1865
1866           num_objects = OBJECTS_IN_PAGE (p);
1867           for (i = 0; i < num_objects; i++)
1868             {
1869               size_t word, bit;
1870               word = i / HOST_BITS_PER_LONG;
1871               bit = i % HOST_BITS_PER_LONG;
1872               if (((p->in_use_p[word] >> bit) & 1) == 0)
1873                 {
1874                   char *object = p->page + i * size;
1875
1876                   /* Keep poison-by-write when we expect to use Valgrind,
1877                      so the exact same memory semantics is kept, in case
1878                      there are memory errors.  We override this request
1879                      below.  */
1880                   VALGRIND_DISCARD (VALGRIND_MAKE_WRITABLE (object, size));
1881                   memset (object, 0xa5, size);
1882
1883                   /* Drop the handle to avoid handle leak.  */
1884                   VALGRIND_DISCARD (VALGRIND_MAKE_NOACCESS (object, size));
1885                 }
1886             }
1887         }
1888     }
1889 }
1890 #else
1891 #define poison_pages()
1892 #endif
1893
1894 #ifdef ENABLE_GC_ALWAYS_COLLECT
1895 /* Validate that the reportedly free objects actually are.  */
1896
1897 static void
1898 validate_free_objects (void)
1899 {
1900   struct free_object *f, *next, *still_free = NULL;
1901
1902   for (f = G.free_object_list; f ; f = next)
1903     {
1904       page_entry *pe = lookup_page_table_entry (f->object);
1905       size_t bit, word;
1906
1907       bit = OFFSET_TO_BIT ((char *)f->object - pe->page, pe->order);
1908       word = bit / HOST_BITS_PER_LONG;
1909       bit = bit % HOST_BITS_PER_LONG;
1910       next = f->next;
1911
1912       /* Make certain it isn't visible from any root.  Notice that we
1913          do this check before sweep_pages merges save_in_use_p.  */
1914       gcc_assert (!(pe->in_use_p[word] & (1UL << bit)));
1915
1916       /* If the object comes from an outer context, then retain the
1917          free_object entry, so that we can verify that the address
1918          isn't live on the stack in some outer context.  */
1919       if (pe->context_depth != G.context_depth)
1920         {
1921           f->next = still_free;
1922           still_free = f;
1923         }
1924       else
1925         free (f);
1926     }
1927
1928   G.free_object_list = still_free;
1929 }
1930 #else
1931 #define validate_free_objects()
1932 #endif
1933
1934 /* Top level mark-and-sweep routine.  */
1935
1936 void
1937 ggc_collect (void)
1938 {
1939   /* Avoid frequent unnecessary work by skipping collection if the
1940      total allocations haven't expanded much since the last
1941      collection.  */
1942   float allocated_last_gc =
1943     MAX (G.allocated_last_gc, (size_t)PARAM_VALUE (GGC_MIN_HEAPSIZE) * 1024);
1944
1945   float min_expand = allocated_last_gc * PARAM_VALUE (GGC_MIN_EXPAND) / 100;
1946
1947   if (G.allocated < allocated_last_gc + min_expand && !ggc_force_collect)
1948     return;
1949
1950   timevar_push (TV_GC);
1951   if (!quiet_flag)
1952     fprintf (stderr, " {GC %luk -> ", (unsigned long) G.allocated / 1024);
1953   if (GGC_DEBUG_LEVEL >= 2)
1954     fprintf (G.debug_file, "BEGIN COLLECTING\n");
1955
1956   /* Zero the total allocated bytes.  This will be recalculated in the
1957      sweep phase.  */
1958   G.allocated = 0;
1959
1960   /* Release the pages we freed the last time we collected, but didn't
1961      reuse in the interim.  */
1962   release_pages ();
1963
1964   /* Indicate that we've seen collections at this context depth.  */
1965   G.context_depth_collections = ((unsigned long)1 << (G.context_depth + 1)) - 1;
1966
1967   clear_marks ();
1968   ggc_mark_roots ();
1969 #ifdef GATHER_STATISTICS
1970   ggc_prune_overhead_list ();
1971 #endif
1972   poison_pages ();
1973   validate_free_objects ();
1974   sweep_pages ();
1975
1976   G.allocated_last_gc = G.allocated;
1977
1978   timevar_pop (TV_GC);
1979
1980   if (!quiet_flag)
1981     fprintf (stderr, "%luk}", (unsigned long) G.allocated / 1024);
1982   if (GGC_DEBUG_LEVEL >= 2)
1983     fprintf (G.debug_file, "END COLLECTING\n");
1984 }
1985
1986 /* Print allocation statistics.  */
1987 #define SCALE(x) ((unsigned long) ((x) < 1024*10 \
1988                   ? (x) \
1989                   : ((x) < 1024*1024*10 \
1990                      ? (x) / 1024 \
1991                      : (x) / (1024*1024))))
1992 #define STAT_LABEL(x) ((x) < 1024*10 ? ' ' : ((x) < 1024*1024*10 ? 'k' : 'M'))
1993
1994 void
1995 ggc_print_statistics (void)
1996 {
1997   struct ggc_statistics stats;
1998   unsigned int i;
1999   size_t total_overhead = 0;
2000
2001   /* Clear the statistics.  */
2002   memset (&stats, 0, sizeof (stats));
2003
2004   /* Make sure collection will really occur.  */
2005   G.allocated_last_gc = 0;
2006
2007   /* Collect and print the statistics common across collectors.  */
2008   ggc_print_common_statistics (stderr, &stats);
2009
2010   /* Release free pages so that we will not count the bytes allocated
2011      there as part of the total allocated memory.  */
2012   release_pages ();
2013
2014   /* Collect some information about the various sizes of
2015      allocation.  */
2016   fprintf (stderr,
2017            "Memory still allocated at the end of the compilation process\n");
2018   fprintf (stderr, "%-5s %10s  %10s  %10s\n",
2019            "Size", "Allocated", "Used", "Overhead");
2020   for (i = 0; i < NUM_ORDERS; ++i)
2021     {
2022       page_entry *p;
2023       size_t allocated;
2024       size_t in_use;
2025       size_t overhead;
2026
2027       /* Skip empty entries.  */
2028       if (!G.pages[i])
2029         continue;
2030
2031       overhead = allocated = in_use = 0;
2032
2033       /* Figure out the total number of bytes allocated for objects of
2034          this size, and how many of them are actually in use.  Also figure
2035          out how much memory the page table is using.  */
2036       for (p = G.pages[i]; p; p = p->next)
2037         {
2038           allocated += p->bytes;
2039           in_use +=
2040             (OBJECTS_IN_PAGE (p) - p->num_free_objects) * OBJECT_SIZE (i);
2041
2042           overhead += (sizeof (page_entry) - sizeof (long)
2043                        + BITMAP_SIZE (OBJECTS_IN_PAGE (p) + 1));
2044         }
2045       fprintf (stderr, "%-5lu %10lu%c %10lu%c %10lu%c\n",
2046                (unsigned long) OBJECT_SIZE (i),
2047                SCALE (allocated), STAT_LABEL (allocated),
2048                SCALE (in_use), STAT_LABEL (in_use),
2049                SCALE (overhead), STAT_LABEL (overhead));
2050       total_overhead += overhead;
2051     }
2052   fprintf (stderr, "%-5s %10lu%c %10lu%c %10lu%c\n", "Total",
2053            SCALE (G.bytes_mapped), STAT_LABEL (G.bytes_mapped),
2054            SCALE (G.allocated), STAT_LABEL(G.allocated),
2055            SCALE (total_overhead), STAT_LABEL (total_overhead));
2056
2057 #ifdef GATHER_STATISTICS  
2058   {
2059     fprintf (stderr, "\nTotal allocations and overheads during the compilation process\n");
2060
2061     fprintf (stderr, "Total Overhead:                        %10lld\n",
2062              G.stats.total_overhead);
2063     fprintf (stderr, "Total Allocated:                       %10lld\n",
2064              G.stats.total_allocated);
2065
2066     fprintf (stderr, "Total Overhead  under  32B:            %10lld\n",
2067              G.stats.total_overhead_under32);
2068     fprintf (stderr, "Total Allocated under  32B:            %10lld\n",
2069              G.stats.total_allocated_under32);
2070     fprintf (stderr, "Total Overhead  under  64B:            %10lld\n",
2071              G.stats.total_overhead_under64);
2072     fprintf (stderr, "Total Allocated under  64B:            %10lld\n",
2073              G.stats.total_allocated_under64);
2074     fprintf (stderr, "Total Overhead  under 128B:            %10lld\n",
2075              G.stats.total_overhead_under128);
2076     fprintf (stderr, "Total Allocated under 128B:            %10lld\n",
2077              G.stats.total_allocated_under128);
2078    
2079     for (i = 0; i < NUM_ORDERS; i++)
2080       if (G.stats.total_allocated_per_order[i])
2081         {
2082           fprintf (stderr, "Total Overhead  page size %7d:     %10lld\n",
2083                    OBJECT_SIZE (i), G.stats.total_overhead_per_order[i]);
2084           fprintf (stderr, "Total Allocated page size %7d:     %10lld\n",
2085                    OBJECT_SIZE (i), G.stats.total_allocated_per_order[i]);
2086         }
2087   }
2088 #endif
2089 }
2090 \f
2091 struct ggc_pch_data
2092 {
2093   struct ggc_pch_ondisk
2094   {
2095     unsigned totals[NUM_ORDERS];
2096   } d;
2097   size_t base[NUM_ORDERS];
2098   size_t written[NUM_ORDERS];
2099 };
2100
2101 struct ggc_pch_data *
2102 init_ggc_pch (void)
2103 {
2104   return xcalloc (sizeof (struct ggc_pch_data), 1);
2105 }
2106
2107 void
2108 ggc_pch_count_object (struct ggc_pch_data *d, void *x ATTRIBUTE_UNUSED,
2109                       size_t size, bool is_string ATTRIBUTE_UNUSED)
2110 {
2111   unsigned order;
2112
2113   if (size <= 256)
2114     order = size_lookup[size];
2115   else
2116     {
2117       order = 9;
2118       while (size > OBJECT_SIZE (order))
2119         order++;
2120     }
2121
2122   d->d.totals[order]++;
2123 }
2124
2125 size_t
2126 ggc_pch_total_size (struct ggc_pch_data *d)
2127 {
2128   size_t a = 0;
2129   unsigned i;
2130
2131   for (i = 0; i < NUM_ORDERS; i++)
2132     a += ROUND_UP (d->d.totals[i] * OBJECT_SIZE (i), G.pagesize);
2133   return a;
2134 }
2135
2136 void
2137 ggc_pch_this_base (struct ggc_pch_data *d, void *base)
2138 {
2139   size_t a = (size_t) base;
2140   unsigned i;
2141
2142   for (i = 0; i < NUM_ORDERS; i++)
2143     {
2144       d->base[i] = a;
2145       a += ROUND_UP (d->d.totals[i] * OBJECT_SIZE (i), G.pagesize);
2146     }
2147 }
2148
2149
2150 char *
2151 ggc_pch_alloc_object (struct ggc_pch_data *d, void *x ATTRIBUTE_UNUSED,
2152                       size_t size, bool is_string ATTRIBUTE_UNUSED)
2153 {
2154   unsigned order;
2155   char *result;
2156
2157   if (size <= 256)
2158     order = size_lookup[size];
2159   else
2160     {
2161       order = 9;
2162       while (size > OBJECT_SIZE (order))
2163         order++;
2164     }
2165
2166   result = (char *) d->base[order];
2167   d->base[order] += OBJECT_SIZE (order);
2168   return result;
2169 }
2170
2171 void
2172 ggc_pch_prepare_write (struct ggc_pch_data *d ATTRIBUTE_UNUSED,
2173                        FILE *f ATTRIBUTE_UNUSED)
2174 {
2175   /* Nothing to do.  */
2176 }
2177
2178 void
2179 ggc_pch_write_object (struct ggc_pch_data *d ATTRIBUTE_UNUSED,
2180                       FILE *f, void *x, void *newx ATTRIBUTE_UNUSED,
2181                       size_t size, bool is_string ATTRIBUTE_UNUSED)
2182 {
2183   unsigned order;
2184   static const char emptyBytes[256];
2185
2186   if (size <= 256)
2187     order = size_lookup[size];
2188   else
2189     {
2190       order = 9;
2191       while (size > OBJECT_SIZE (order))
2192         order++;
2193     }
2194
2195   if (fwrite (x, size, 1, f) != 1)
2196     fatal_error ("can't write PCH file: %m");
2197
2198   /* If SIZE is not the same as OBJECT_SIZE(order), then we need to pad the
2199      object out to OBJECT_SIZE(order).  This happens for strings.  */
2200
2201   if (size != OBJECT_SIZE (order))
2202     {
2203       unsigned padding = OBJECT_SIZE(order) - size;
2204
2205       /* To speed small writes, we use a nulled-out array that's larger
2206          than most padding requests as the source for our null bytes.  This
2207          permits us to do the padding with fwrite() rather than fseek(), and
2208          limits the chance the the OS may try to flush any outstanding
2209          writes.  */
2210       if (padding <= sizeof(emptyBytes))
2211         {
2212           if (fwrite (emptyBytes, 1, padding, f) != padding)
2213             fatal_error ("can't write PCH file");
2214         }
2215       else
2216         {
2217           /* Larger than our buffer?  Just default to fseek.  */
2218           if (fseek (f, padding, SEEK_CUR) != 0)
2219             fatal_error ("can't write PCH file");
2220         }
2221     }
2222
2223   d->written[order]++;
2224   if (d->written[order] == d->d.totals[order]
2225       && fseek (f, ROUND_UP_VALUE (d->d.totals[order] * OBJECT_SIZE (order),
2226                                    G.pagesize),
2227                 SEEK_CUR) != 0)
2228     fatal_error ("can't write PCH file: %m");
2229 }
2230
2231 void
2232 ggc_pch_finish (struct ggc_pch_data *d, FILE *f)
2233 {
2234   if (fwrite (&d->d, sizeof (d->d), 1, f) != 1)
2235     fatal_error ("can't write PCH file: %m");
2236   free (d);
2237 }
2238
2239 /* Move the PCH PTE entries just added to the end of by_depth, to the
2240    front.  */
2241
2242 static void
2243 move_ptes_to_front (int count_old_page_tables, int count_new_page_tables)
2244 {
2245   unsigned i;
2246
2247   /* First, we swap the new entries to the front of the varrays.  */
2248   page_entry **new_by_depth;
2249   unsigned long **new_save_in_use;
2250
2251   new_by_depth = xmalloc (G.by_depth_max * sizeof (page_entry *));
2252   new_save_in_use = xmalloc (G.by_depth_max * sizeof (unsigned long *));
2253
2254   memcpy (&new_by_depth[0],
2255           &G.by_depth[count_old_page_tables],
2256           count_new_page_tables * sizeof (void *));
2257   memcpy (&new_by_depth[count_new_page_tables],
2258           &G.by_depth[0],
2259           count_old_page_tables * sizeof (void *));
2260   memcpy (&new_save_in_use[0],
2261           &G.save_in_use[count_old_page_tables],
2262           count_new_page_tables * sizeof (void *));
2263   memcpy (&new_save_in_use[count_new_page_tables],
2264           &G.save_in_use[0],
2265           count_old_page_tables * sizeof (void *));
2266
2267   free (G.by_depth);
2268   free (G.save_in_use);
2269
2270   G.by_depth = new_by_depth;
2271   G.save_in_use = new_save_in_use;
2272
2273   /* Now update all the index_by_depth fields.  */
2274   for (i = G.by_depth_in_use; i > 0; --i)
2275     {
2276       page_entry *p = G.by_depth[i-1];
2277       p->index_by_depth = i-1;
2278     }
2279
2280   /* And last, we update the depth pointers in G.depth.  The first
2281      entry is already 0, and context 0 entries always start at index
2282      0, so there is nothing to update in the first slot.  We need a
2283      second slot, only if we have old ptes, and if we do, they start
2284      at index count_new_page_tables.  */
2285   if (count_old_page_tables)
2286     push_depth (count_new_page_tables);
2287 }
2288
2289 void
2290 ggc_pch_read (FILE *f, void *addr)
2291 {
2292   struct ggc_pch_ondisk d;
2293   unsigned i;
2294   char *offs = addr;
2295   unsigned long count_old_page_tables;
2296   unsigned long count_new_page_tables;
2297
2298   count_old_page_tables = G.by_depth_in_use;
2299
2300   /* We've just read in a PCH file.  So, every object that used to be
2301      allocated is now free.  */
2302   clear_marks ();
2303 #ifdef ENABLE_GC_CHECKING
2304   poison_pages ();
2305 #endif
2306
2307   /* No object read from a PCH file should ever be freed.  So, set the
2308      context depth to 1, and set the depth of all the currently-allocated
2309      pages to be 1 too.  PCH pages will have depth 0.  */
2310   gcc_assert (!G.context_depth);
2311   G.context_depth = 1;
2312   for (i = 0; i < NUM_ORDERS; i++)
2313     {
2314       page_entry *p;
2315       for (p = G.pages[i]; p != NULL; p = p->next)
2316         p->context_depth = G.context_depth;
2317     }
2318
2319   /* Allocate the appropriate page-table entries for the pages read from
2320      the PCH file.  */
2321   if (fread (&d, sizeof (d), 1, f) != 1)
2322     fatal_error ("can't read PCH file: %m");
2323
2324   for (i = 0; i < NUM_ORDERS; i++)
2325     {
2326       struct page_entry *entry;
2327       char *pte;
2328       size_t bytes;
2329       size_t num_objs;
2330       size_t j;
2331
2332       if (d.totals[i] == 0)
2333         continue;
2334
2335       bytes = ROUND_UP (d.totals[i] * OBJECT_SIZE (i), G.pagesize);
2336       num_objs = bytes / OBJECT_SIZE (i);
2337       entry = xcalloc (1, (sizeof (struct page_entry)
2338                            - sizeof (long)
2339                            + BITMAP_SIZE (num_objs + 1)));
2340       entry->bytes = bytes;
2341       entry->page = offs;
2342       entry->context_depth = 0;
2343       offs += bytes;
2344       entry->num_free_objects = 0;
2345       entry->order = i;
2346
2347       for (j = 0;
2348            j + HOST_BITS_PER_LONG <= num_objs + 1;
2349            j += HOST_BITS_PER_LONG)
2350         entry->in_use_p[j / HOST_BITS_PER_LONG] = -1;
2351       for (; j < num_objs + 1; j++)
2352         entry->in_use_p[j / HOST_BITS_PER_LONG]
2353           |= 1L << (j % HOST_BITS_PER_LONG);
2354
2355       for (pte = entry->page;
2356            pte < entry->page + entry->bytes;
2357            pte += G.pagesize)
2358         set_page_table_entry (pte, entry);
2359
2360       if (G.page_tails[i] != NULL)
2361         G.page_tails[i]->next = entry;
2362       else
2363         G.pages[i] = entry;
2364       G.page_tails[i] = entry;
2365
2366       /* We start off by just adding all the new information to the
2367          end of the varrays, later, we will move the new information
2368          to the front of the varrays, as the PCH page tables are at
2369          context 0.  */
2370       push_by_depth (entry, 0);
2371     }
2372
2373   /* Now, we update the various data structures that speed page table
2374      handling.  */
2375   count_new_page_tables = G.by_depth_in_use - count_old_page_tables;
2376
2377   move_ptes_to_front (count_old_page_tables, count_new_page_tables);
2378
2379   /* Update the statistics.  */
2380   G.allocated = G.allocated_last_gc = offs - (char *)addr;
2381 }