OSDN Git Service

69075b0669e153ed5365ce06c8025e914b16a4bd
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / boehm-gc / include / gc.h
1 /* 
2  * Copyright 1988, 1989 Hans-J. Boehm, Alan J. Demers
3  * Copyright (c) 1991-1995 by Xerox Corporation.  All rights reserved.
4  * Copyright 1996-1999 by Silicon Graphics.  All rights reserved.
5  * Copyright 1999 by Hewlett-Packard Company.  All rights reserved.
6  *
7  * THIS MATERIAL IS PROVIDED AS IS, WITH ABSOLUTELY NO WARRANTY EXPRESSED
8  * OR IMPLIED.  ANY USE IS AT YOUR OWN RISK.
9  *
10  * Permission is hereby granted to use or copy this program
11  * for any purpose,  provided the above notices are retained on all copies.
12  * Permission to modify the code and to distribute modified code is granted,
13  * provided the above notices are retained, and a notice that the code was
14  * modified is included with the above copyright notice.
15  */
16
17 /*
18  * Note that this defines a large number of tuning hooks, which can
19  * safely be ignored in nearly all cases.  For normal use it suffices
20  * to call only GC_MALLOC and perhaps GC_REALLOC.
21  * For better performance, also look at GC_MALLOC_ATOMIC, and
22  * GC_enable_incremental.  If you need an action to be performed
23  * immediately before an object is collected, look at GC_register_finalizer.
24  * If you are using Solaris threads, look at the end of this file.
25  * Everything else is best ignored unless you encounter performance
26  * problems.
27  */
28  
29 #ifndef _GC_H
30
31 # define _GC_H
32
33 /*
34  * Some tests for old macros.  These violate our namespace rules and will
35  * disappear shortly.  Use the GC_ names.
36  */
37 #if defined(SOLARIS_THREADS) || defined(_SOLARIS_THREADS)
38 # define GC_SOLARIS_THREADS
39 #endif
40 #if defined(_SOLARIS_PTHREADS)
41 # define GC_SOLARIS_PTHREADS
42 #endif
43 #if defined(IRIX_THREADS)
44 # define GC_IRIX_THREADS
45 #endif
46 #if defined(HPUX_THREADS)
47 # define GC_HPUX_THREADS
48 #endif
49 #if defined(OSF1_THREADS)
50 # define GC_OSF1_THREADS
51 #endif
52 #if defined(LINUX_THREADS)
53 # define GC_LINUX_THREADS
54 #endif
55 #if defined(WIN32_THREADS)
56 # define GC_WIN32_THREADS
57 #endif
58 #if defined(USE_LD_WRAP)
59 # define GC_USE_LD_WRAP
60 #endif
61
62 #if !defined(_REENTRANT) && (defined(GC_SOLARIS_THREADS) \
63                              || defined(GC_SOLARIS_PTHREADS) \
64                              || defined(GC_HPUX_THREADS) \
65                              || defined(GC_LINUX_THREADS))
66 # define _REENTRANT
67         /* Better late than never.  This fails if system headers that   */
68         /* depend on this were previously included.                     */
69 #endif
70
71 #if defined(GC_SOLARIS_PTHREADS) && !defined(GC_SOLARIS_THREADS)
72 #   define GC_SOLARIS_THREADS
73 #endif
74
75 # if defined(GC_SOLARIS_PTHREADS) || defined(GC_FREEBSD_THREADS) || \
76         defined(GC_IRIX_THREADS) || defined(GC_LINUX_THREADS) || \
77         defined(GC_HPUX_THREADS) || defined(GC_OSF1_THREADS)
78 #   define GC_PTHREADS
79 # endif
80
81 # define __GC
82 # include <stddef.h>
83 # ifdef _WIN32_WCE
84 /* Yet more kluges for WinCE */
85 #   include <stdlib.h>          /* size_t is defined here */
86     typedef long ptrdiff_t;     /* ptrdiff_t is not defined */
87 # endif
88
89 #if defined(__MINGW32__) &&defined(_DLL) && !defined(GC_NOT_DLL)
90 # ifdef GC_BUILD
91 #   define GC_API __declspec(dllexport)
92 # else
93 #   define GC_API __declspec(dllimport)
94 # endif
95 #endif
96
97 #if (defined(__DMC__) || defined(_MSC_VER)) \
98                 && (defined(_DLL) && !defined(GC_NOT_DLL) \
99                     || defined(GC_DLL))
100 # ifdef GC_BUILD
101 #   define GC_API extern __declspec(dllexport)
102 # else
103 #   define GC_API __declspec(dllimport)
104 # endif
105 #endif
106
107 #if defined(__WATCOMC__) && defined(GC_DLL)
108 # ifdef GC_BUILD
109 #   define GC_API extern __declspec(dllexport)
110 # else
111 #   define GC_API extern __declspec(dllimport)
112 # endif
113 #endif
114
115 #ifndef GC_API
116 #define GC_API extern
117 #endif
118
119 # if defined(__STDC__) || defined(__cplusplus)
120 #   define GC_PROTO(args) args
121     typedef void * GC_PTR;
122 #   define GC_CONST const
123 # else
124 #   define GC_PROTO(args) ()
125     typedef char * GC_PTR;
126 #   define GC_CONST
127 #  endif
128
129 # ifdef __cplusplus
130     extern "C" {
131 # endif
132
133
134 /* Define word and signed_word to be unsigned and signed types of the   */
135 /* size as char * or void *.  There seems to be no way to do this       */
136 /* even semi-portably.  The following is probably no better/worse       */
137 /* than almost anything else.                                           */
138 /* The ANSI standard suggests that size_t and ptr_diff_t might be       */
139 /* better choices.  But those appear to have incorrect definitions      */
140 /* on may systems.  Notably "typedef int size_t" seems to be both       */
141 /* frequent and WRONG.                                                  */
142 typedef unsigned long GC_word;
143 typedef long GC_signed_word;
144
145 /* Public read-only variables */
146
147 GC_API GC_word GC_gc_no;/* Counter incremented per collection.          */
148                         /* Includes empty GCs at startup.               */
149
150 GC_API int GC_parallel; /* GC is parallelized for performance on        */
151                         /* multiprocessors.  Currently set only         */
152                         /* implicitly if collector is built with        */
153                         /* -DPARALLEL_MARK and if either:               */
154                         /*  Env variable GC_NPROC is set to > 1, or     */
155                         /*  GC_NPROC is not set and this is an MP.      */
156                         /* If GC_parallel is set, incremental           */
157                         /* collection is aonly partially functional,    */
158                         /* and may not be desirable.                    */
159                         
160
161 /* Public R/W variables */
162
163 GC_API GC_PTR (*GC_oom_fn) GC_PROTO((size_t bytes_requested));
164                         /* When there is insufficient memory to satisfy */
165                         /* an allocation request, we return             */
166                         /* (*GC_oom_fn)().  By default this just        */
167                         /* returns 0.                                   */
168                         /* If it returns, it must return 0 or a valid   */
169                         /* pointer to a previously allocated heap       */
170                         /* object.                                      */
171
172 GC_API int GC_find_leak;
173                         /* Do not actually garbage collect, but simply  */
174                         /* report inaccessible memory that was not      */
175                         /* deallocated with GC_free.  Initial value     */
176                         /* is determined by FIND_LEAK macro.            */
177
178 GC_API int GC_all_interior_pointers;
179                         /* Arrange for pointers to object interiors to  */
180                         /* be recognized as valid.  May not be changed  */
181                         /* after GC initialization.                     */
182                         /* Initial value is determined by               */
183                         /* -DALL_INTERIOR_POINTERS.                     */
184                         /* Unless DONT_ADD_BYTE_AT_END is defined, this */
185                         /* also affects whether sizes are increased by  */
186                         /* at least a byte to allow "off the end"       */
187                         /* pointer recognition.                         */
188                         /* MUST BE 0 or 1.                              */
189
190 GC_API int GC_quiet;    /* Disable statistics output.  Only matters if  */
191                         /* collector has been compiled with statistics  */
192                         /* enabled.  This involves a performance cost,  */
193                         /* and is thus not the default.                 */
194
195 GC_API int GC_finalize_on_demand;
196                         /* If nonzero, finalizers will only be run in   */
197                         /* response to an explicit GC_invoke_finalizers */
198                         /* call.  The default is determined by whether  */
199                         /* the FINALIZE_ON_DEMAND macro is defined      */
200                         /* when the collector is built.                 */
201
202 GC_API int GC_java_finalization;
203                         /* Mark objects reachable from finalizable      */
204                         /* objects in a separate postpass.  This makes  */
205                         /* it a bit safer to use non-topologically-     */
206                         /* ordered finalization.  Default value is      */
207                         /* determined by JAVA_FINALIZATION macro.       */
208
209 GC_API void (* GC_finalizer_notifier)();
210                         /* Invoked by the collector when there are      */
211                         /* objects to be finalized.  Invoked at most    */
212                         /* once per GC cycle.  Never invoked unless     */
213                         /* GC_finalize_on_demand is set.                */
214                         /* Typically this will notify a finalization    */
215                         /* thread, which will call GC_invoke_finalizers */
216                         /* in response.                                 */
217
218 GC_API int GC_dont_gc;  /* Dont collect unless explicitly requested, e.g. */
219                         /* because it's not safe.                         */
220
221 GC_API int GC_dont_expand;
222                         /* Dont expand heap unless explicitly requested */
223                         /* or forced to.                                */
224
225 GC_API int GC_use_entire_heap;
226                 /* Causes the nonincremental collector to use the       */
227                 /* entire heap before collecting.  This was the only    */
228                 /* option for GC versions < 5.0.  This sometimes        */
229                 /* results in more large block fragmentation, since     */
230                 /* very larg blocks will tend to get broken up          */
231                 /* during each GC cycle.  It is likely to result in a   */
232                 /* larger working set, but lower collection             */
233                 /* frequencies, and hence fewer instructions executed   */
234                 /* in the collector.                                    */
235
236 GC_API int GC_full_freq;    /* Number of partial collections between    */
237                             /* full collections.  Matters only if       */
238                             /* GC_incremental is set.                   */
239                             /* Full collections are also triggered if   */
240                             /* the collector detects a substantial      */
241                             /* increase in the number of in-use heap    */
242                             /* blocks.  Values in the tens are now      */
243                             /* perfectly reasonable, unlike for         */
244                             /* earlier GC versions.                     */
245                         
246 GC_API GC_word GC_non_gc_bytes;
247                         /* Bytes not considered candidates for collection. */
248                         /* Used only to control scheduling of collections. */
249                         /* Updated by GC_malloc_uncollectable and GC_free. */
250                         /* Wizards only.                                   */
251
252 GC_API int GC_no_dls;
253                         /* Don't register dynamic library data segments. */
254                         /* Wizards only.  Should be used only if the     */
255                         /* application explicitly registers all roots.   */
256                         /* In Microsoft Windows environments, this will  */
257                         /* usually also prevent registration of the      */
258                         /* main data segment as part of the root set.    */
259
260 GC_API GC_word GC_free_space_divisor;
261                         /* We try to make sure that we allocate at      */
262                         /* least N/GC_free_space_divisor bytes between  */
263                         /* collections, where N is the heap size plus   */
264                         /* a rough estimate of the root set size.       */
265                         /* Initially, GC_free_space_divisor = 4.        */
266                         /* Increasing its value will use less space     */
267                         /* but more collection time.  Decreasing it     */
268                         /* will appreciably decrease collection time    */
269                         /* at the expense of space.                     */
270                         /* GC_free_space_divisor = 1 will effectively   */
271                         /* disable collections.                         */
272
273 GC_API GC_word GC_max_retries;
274                         /* The maximum number of GCs attempted before   */
275                         /* reporting out of memory after heap           */
276                         /* expansion fails.  Initially 0.               */
277                         
278
279 GC_API char *GC_stackbottom;    /* Cool end of user stack.              */
280                                 /* May be set in the client prior to    */
281                                 /* calling any GC_ routines.  This      */
282                                 /* avoids some overhead, and            */
283                                 /* potentially some signals that can    */
284                                 /* confuse debuggers.  Otherwise the    */
285                                 /* collector attempts to set it         */
286                                 /* automatically.                       */
287                                 /* For multithreaded code, this is the  */
288                                 /* cold end of the stack for the        */
289                                 /* primordial thread.                   */      
290                                 
291 GC_API int GC_dont_precollect;  /* Don't collect as part of             */
292                                 /* initialization.  Should be set only  */
293                                 /* if the client wants a chance to      */
294                                 /* manually initialize the root set     */
295                                 /* before the first collection.         */
296                                 /* Interferes with blacklisting.        */
297                                 /* Wizards only.                        */
298
299 /* Public procedures */
300
301 /* Initialize the collector.  This is only required when using thread-local
302  * allocation, since unlike the regular allocation routines, GC_local_malloc
303  * is not self-initializing.  If you use GC_local_malloc you should arrange
304  * to call this somehow (e.g. from a constructor) before doing any allocation.
305  */
306 GC_API void GC_init GC_PROTO((void));
307
308 GC_API unsigned long GC_time_limit;
309                                 /* If incremental collection is enabled, */
310                                 /* We try to terminate collections       */
311                                 /* after this many milliseconds.  Not a  */
312                                 /* hard time bound.  Setting this to     */
313                                 /* GC_TIME_UNLIMITED will essentially    */
314                                 /* disable incremental collection while  */
315                                 /* leaving generational collection       */
316                                 /* enabled.                              */
317 #       define GC_TIME_UNLIMITED 999999
318                                 /* Setting GC_time_limit to this value   */
319                                 /* will disable the "pause time exceeded */
320                                 /* tests.                                */
321
322 /*
323  * general purpose allocation routines, with roughly malloc calling conv.
324  * The atomic versions promise that no relevant pointers are contained
325  * in the object.  The nonatomic versions guarantee that the new object
326  * is cleared.  GC_malloc_stubborn promises that no changes to the object
327  * will occur after GC_end_stubborn_change has been called on the
328  * result of GC_malloc_stubborn. GC_malloc_uncollectable allocates an object
329  * that is scanned for pointers to collectable objects, but is not itself
330  * collectable.  The object is scanned even if it does not appear to
331  * be reachable.  GC_malloc_uncollectable and GC_free called on the resulting
332  * object implicitly update GC_non_gc_bytes appropriately.
333  *
334  * Note that the GC_malloc_stubborn support is stubbed out by default
335  * starting in 6.0.  GC_malloc_stubborn is an alias for GC_malloc unless
336  * the collector is built with STUBBORN_ALLOC defined.
337  */
338 GC_API GC_PTR GC_malloc GC_PROTO((size_t size_in_bytes));
339 GC_API GC_PTR GC_malloc_atomic GC_PROTO((size_t size_in_bytes));
340 GC_API GC_PTR GC_malloc_uncollectable GC_PROTO((size_t size_in_bytes));
341 GC_API GC_PTR GC_malloc_stubborn GC_PROTO((size_t size_in_bytes));
342
343 /* The following is only defined if the library has been suitably       */
344 /* compiled:                                                            */
345 GC_API GC_PTR GC_malloc_atomic_uncollectable GC_PROTO((size_t size_in_bytes));
346
347 /* Explicitly deallocate an object.  Dangerous if used incorrectly.     */
348 /* Requires a pointer to the base of an object.                         */
349 /* If the argument is stubborn, it should not be changeable when freed. */
350 /* An object should not be enable for finalization when it is           */
351 /* explicitly deallocated.                                              */
352 /* GC_free(0) is a no-op, as required by ANSI C for free.               */
353 GC_API void GC_free GC_PROTO((GC_PTR object_addr));
354
355 /*
356  * Stubborn objects may be changed only if the collector is explicitly informed.
357  * The collector is implicitly informed of coming change when such
358  * an object is first allocated.  The following routines inform the
359  * collector that an object will no longer be changed, or that it will
360  * once again be changed.  Only nonNIL pointer stores into the object
361  * are considered to be changes.  The argument to GC_end_stubborn_change
362  * must be exacly the value returned by GC_malloc_stubborn or passed to
363  * GC_change_stubborn.  (In the second case it may be an interior pointer
364  * within 512 bytes of the beginning of the objects.)
365  * There is a performance penalty for allowing more than
366  * one stubborn object to be changed at once, but it is acceptable to
367  * do so.  The same applies to dropping stubborn objects that are still
368  * changeable.
369  */
370 GC_API void GC_change_stubborn GC_PROTO((GC_PTR));
371 GC_API void GC_end_stubborn_change GC_PROTO((GC_PTR));
372
373 /* Return a pointer to the base (lowest address) of an object given     */
374 /* a pointer to a location within the object.                           */
375 /* I.e. map an interior pointer to the corresponding bas pointer.       */
376 /* Note that with debugging allocation, this returns a pointer to the   */
377 /* actual base of the object, i.e. the debug information, not to        */
378 /* the base of the user object.                                         */
379 /* Return 0 if displaced_pointer doesn't point to within a valid        */
380 /* object.                                                              */
381 GC_API GC_PTR GC_base GC_PROTO((GC_PTR displaced_pointer));
382
383 /* Given a pointer to the base of an object, return its size in bytes.  */
384 /* The returned size may be slightly larger than what was originally    */
385 /* requested.                                                           */
386 GC_API size_t GC_size GC_PROTO((GC_PTR object_addr));
387
388 /* For compatibility with C library.  This is occasionally faster than  */
389 /* a malloc followed by a bcopy.  But if you rely on that, either here  */
390 /* or with the standard C library, your code is broken.  In my          */
391 /* opinion, it shouldn't have been invented, but now we're stuck. -HB   */
392 /* The resulting object has the same kind as the original.              */
393 /* If the argument is stubborn, the result will have changes enabled.   */
394 /* It is an error to have changes enabled for the original object.      */
395 /* Follows ANSI comventions for NULL old_object.                        */
396 GC_API GC_PTR GC_realloc
397         GC_PROTO((GC_PTR old_object, size_t new_size_in_bytes));
398                                    
399 /* Explicitly increase the heap size.   */
400 /* Returns 0 on failure, 1 on success.  */
401 GC_API int GC_expand_hp GC_PROTO((size_t number_of_bytes));
402
403 /* Limit the heap size to n bytes.  Useful when you're debugging,       */
404 /* especially on systems that don't handle running out of memory well.  */
405 /* n == 0 ==> unbounded.  This is the default.                          */
406 GC_API void GC_set_max_heap_size GC_PROTO((GC_word n));
407
408 /* Inform the collector that a certain section of statically allocated  */
409 /* memory contains no pointers to garbage collected memory.  Thus it    */
410 /* need not be scanned.  This is sometimes important if the application */
411 /* maps large read/write files into the address space, which could be   */
412 /* mistaken for dynamic library data segments on some systems.          */
413 GC_API void GC_exclude_static_roots GC_PROTO((GC_PTR start, GC_PTR finish));
414
415 /* Clear the set of root segments.  Wizards only. */
416 GC_API void GC_clear_roots GC_PROTO((void));
417
418 /* Add a root segment.  Wizards only. */
419 GC_API void GC_add_roots GC_PROTO((char * low_address,
420                                    char * high_address_plus_1));
421
422 /* Add a displacement to the set of those considered valid by the       */
423 /* collector.  GC_register_displacement(n) means that if p was returned */
424 /* by GC_malloc, then (char *)p + n will be considered to be a valid    */
425 /* pointer to n.  N must be small and less than the size of p.          */
426 /* (All pointers to the interior of objects from the stack are          */
427 /* considered valid in any case.  This applies to heap objects and      */
428 /* static data.)                                                        */
429 /* Preferably, this should be called before any other GC procedures.    */
430 /* Calling it later adds to the probability of excess memory            */
431 /* retention.                                                           */
432 /* This is a no-op if the collector was compiled with recognition of    */
433 /* arbitrary interior pointers enabled, which is now the default.       */
434 GC_API void GC_register_displacement GC_PROTO((GC_word n));
435
436 /* The following version should be used if any debugging allocation is  */
437 /* being done.                                                          */
438 GC_API void GC_debug_register_displacement GC_PROTO((GC_word n));
439
440 /* Explicitly trigger a full, world-stop collection.    */
441 GC_API void GC_gcollect GC_PROTO((void));
442
443 /* Trigger a full world-stopped collection.  Abort the collection if    */
444 /* and when stop_func returns a nonzero value.  Stop_func will be       */
445 /* called frequently, and should be reasonably fast.  This works even   */
446 /* if virtual dirty bits, and hence incremental collection is not       */
447 /* available for this architecture.  Collections can be aborted faster  */
448 /* than normal pause times for incremental collection.  However,        */
449 /* aborted collections do no useful work; the next collection needs     */
450 /* to start from the beginning.                                         */
451 /* Return 0 if the collection was aborted, 1 if it succeeded.           */
452 typedef int (* GC_stop_func) GC_PROTO((void));
453 GC_API int GC_try_to_collect GC_PROTO((GC_stop_func stop_func));
454
455 /* Return the number of bytes in the heap.  Excludes collector private  */
456 /* data structures.  Includes empty blocks and fragmentation loss.      */
457 /* Includes some pages that were allocated but never written.           */
458 GC_API size_t GC_get_heap_size GC_PROTO((void));
459
460 /* Return a lower bound on the number of free bytes in the heap.        */
461 GC_API size_t GC_get_free_bytes GC_PROTO((void));
462
463 /* Return the number of bytes allocated since the last collection.      */
464 GC_API size_t GC_get_bytes_since_gc GC_PROTO((void));
465
466 /* Return the total number of bytes allocated in this process.          */
467 /* Never decreases.                                                     */
468 GC_API size_t GC_get_total_bytes GC_PROTO((void));
469
470 /* Enable incremental/generational collection.  */
471 /* Not advisable unless dirty bits are          */
472 /* available or most heap objects are           */
473 /* pointerfree(atomic) or immutable.            */
474 /* Don't use in leak finding mode.              */
475 /* Ignored if GC_dont_gc is true.               */
476 /* Only the generational piece of this is       */
477 /* functional if GC_parallel is TRUE.           */
478 GC_API void GC_enable_incremental GC_PROTO((void));
479
480 /* Does incremental mode write-protect pages?  Returns zero or  */
481 /* more of the following, or'ed together:                       */
482 #define GC_PROTECTS_POINTER_HEAP  1 /* May protect non-atomic objs.     */
483 #define GC_PROTECTS_PTRFREE_HEAP  2
484 #define GC_PROTECTS_STATIC_DATA   4 /* Curently never.                  */
485 #define GC_PROTECTS_STACK         8 /* Probably impractical.            */
486
487 #define GC_PROTECTS_NONE 0
488 GC_API int GC_incremental_protection_needs GC_PROTO((void));
489
490 /* Perform some garbage collection work, if appropriate.        */
491 /* Return 0 if there is no more work to be done.                */
492 /* Typically performs an amount of work corresponding roughly   */
493 /* to marking from one page.  May do more work if further       */
494 /* progress requires it, e.g. if incremental collection is      */
495 /* disabled.  It is reasonable to call this in a wait loop      */
496 /* until it returns 0.                                          */
497 GC_API int GC_collect_a_little GC_PROTO((void));
498
499 /* Allocate an object of size lb bytes.  The client guarantees that     */
500 /* as long as the object is live, it will be referenced by a pointer    */
501 /* that points to somewhere within the first 256 bytes of the object.   */
502 /* (This should normally be declared volatile to prevent the compiler   */
503 /* from invalidating this assertion.)  This routine is only useful      */
504 /* if a large array is being allocated.  It reduces the chance of       */
505 /* accidentally retaining such an array as a result of scanning an      */
506 /* integer that happens to be an address inside the array.  (Actually,  */
507 /* it reduces the chance of the allocator not finding space for such    */
508 /* an array, since it will try hard to avoid introducing such a false   */
509 /* reference.)  On a SunOS 4.X or MS Windows system this is recommended */
510 /* for arrays likely to be larger than 100K or so.  For other systems,  */
511 /* or if the collector is not configured to recognize all interior      */
512 /* pointers, the threshold is normally much higher.                     */
513 GC_API GC_PTR GC_malloc_ignore_off_page GC_PROTO((size_t lb));
514 GC_API GC_PTR GC_malloc_atomic_ignore_off_page GC_PROTO((size_t lb));
515
516 #if defined(__sgi) && !defined(__GNUC__) && _COMPILER_VERSION >= 720
517 #   define GC_ADD_CALLER
518 #   define GC_RETURN_ADDR (GC_word)__return_address
519 #endif
520
521 #ifdef GC_ADD_CALLER
522 #  define GC_EXTRAS GC_RETURN_ADDR, __FILE__, __LINE__
523 #  define GC_EXTRA_PARAMS GC_word ra, GC_CONST char * s, int i
524 #else
525 #  define GC_EXTRAS __FILE__, __LINE__
526 #  define GC_EXTRA_PARAMS GC_CONST char * s, int i
527 #endif
528
529 /* Debugging (annotated) allocation.  GC_gcollect will check            */
530 /* objects allocated in this way for overwrites, etc.                   */
531 GC_API GC_PTR GC_debug_malloc
532         GC_PROTO((size_t size_in_bytes, GC_EXTRA_PARAMS));
533 GC_API GC_PTR GC_debug_malloc_atomic
534         GC_PROTO((size_t size_in_bytes, GC_EXTRA_PARAMS));
535 GC_API GC_PTR GC_debug_malloc_uncollectable
536         GC_PROTO((size_t size_in_bytes, GC_EXTRA_PARAMS));
537 GC_API GC_PTR GC_debug_malloc_stubborn
538         GC_PROTO((size_t size_in_bytes, GC_EXTRA_PARAMS));
539 GC_API void GC_debug_free GC_PROTO((GC_PTR object_addr));
540 GC_API GC_PTR GC_debug_realloc
541         GC_PROTO((GC_PTR old_object, size_t new_size_in_bytes,
542                   GC_EXTRA_PARAMS));
543                                  
544 GC_API void GC_debug_change_stubborn GC_PROTO((GC_PTR));
545 GC_API void GC_debug_end_stubborn_change GC_PROTO((GC_PTR));
546 # ifdef GC_DEBUG
547 #   define GC_MALLOC(sz) GC_debug_malloc(sz, GC_EXTRAS)
548 #   define GC_MALLOC_ATOMIC(sz) GC_debug_malloc_atomic(sz, GC_EXTRAS)
549 #   define GC_MALLOC_UNCOLLECTABLE(sz) GC_debug_malloc_uncollectable(sz, \
550                                                         GC_EXTRAS)
551 #   define GC_REALLOC(old, sz) GC_debug_realloc(old, sz, GC_EXTRAS)
552 #   define GC_FREE(p) GC_debug_free(p)
553 #   define GC_REGISTER_FINALIZER(p, f, d, of, od) \
554         GC_debug_register_finalizer(p, f, d, of, od)
555 #   define GC_REGISTER_FINALIZER_IGNORE_SELF(p, f, d, of, od) \
556         GC_debug_register_finalizer_ignore_self(p, f, d, of, od)
557 #   define GC_REGISTER_FINALIZER_NO_ORDER(p, f, d, of, od) \
558         GC_debug_register_finalizer_no_order(p, f, d, of, od)
559 #   define GC_MALLOC_STUBBORN(sz) GC_debug_malloc_stubborn(sz, GC_EXTRAS);
560 #   define GC_CHANGE_STUBBORN(p) GC_debug_change_stubborn(p)
561 #   define GC_END_STUBBORN_CHANGE(p) GC_debug_end_stubborn_change(p)
562 #   define GC_GENERAL_REGISTER_DISAPPEARING_LINK(link, obj) \
563         GC_general_register_disappearing_link(link, GC_base(obj))
564 #   define GC_REGISTER_DISPLACEMENT(n) GC_debug_register_displacement(n)
565 # else
566 #   define GC_MALLOC(sz) GC_malloc(sz)
567 #   define GC_MALLOC_ATOMIC(sz) GC_malloc_atomic(sz)
568 #   define GC_MALLOC_UNCOLLECTABLE(sz) GC_malloc_uncollectable(sz)
569 #   define GC_REALLOC(old, sz) GC_realloc(old, sz)
570 #   define GC_FREE(p) GC_free(p)
571 #   define GC_REGISTER_FINALIZER(p, f, d, of, od) \
572         GC_register_finalizer(p, f, d, of, od)
573 #   define GC_REGISTER_FINALIZER_IGNORE_SELF(p, f, d, of, od) \
574         GC_register_finalizer_ignore_self(p, f, d, of, od)
575 #   define GC_REGISTER_FINALIZER_NO_ORDER(p, f, d, of, od) \
576         GC_register_finalizer_no_order(p, f, d, of, od)
577 #   define GC_MALLOC_STUBBORN(sz) GC_malloc_stubborn(sz)
578 #   define GC_CHANGE_STUBBORN(p) GC_change_stubborn(p)
579 #   define GC_END_STUBBORN_CHANGE(p) GC_end_stubborn_change(p)
580 #   define GC_GENERAL_REGISTER_DISAPPEARING_LINK(link, obj) \
581         GC_general_register_disappearing_link(link, obj)
582 #   define GC_REGISTER_DISPLACEMENT(n) GC_register_displacement(n)
583 # endif
584 /* The following are included because they are often convenient, and    */
585 /* reduce the chance for a misspecifed size argument.  But calls may    */
586 /* expand to something syntactically incorrect if t is a complicated    */
587 /* type expression.                                                     */
588 # define GC_NEW(t) (t *)GC_MALLOC(sizeof (t))
589 # define GC_NEW_ATOMIC(t) (t *)GC_MALLOC_ATOMIC(sizeof (t))
590 # define GC_NEW_STUBBORN(t) (t *)GC_MALLOC_STUBBORN(sizeof (t))
591 # define GC_NEW_UNCOLLECTABLE(t) (t *)GC_MALLOC_UNCOLLECTABLE(sizeof (t))
592
593 /* Finalization.  Some of these primitives are grossly unsafe.          */
594 /* The idea is to make them both cheap, and sufficient to build         */
595 /* a safer layer, closer to PCedar finalization.                        */
596 /* The interface represents my conclusions from a long discussion       */
597 /* with Alan Demers, Dan Greene, Carl Hauser, Barry Hayes,              */
598 /* Christian Jacobi, and Russ Atkinson.  It's not perfect, and          */
599 /* probably nobody else agrees with it.     Hans-J. Boehm  3/13/92      */
600 typedef void (*GC_finalization_proc)
601         GC_PROTO((GC_PTR obj, GC_PTR client_data));
602
603 GC_API void GC_register_finalizer
604         GC_PROTO((GC_PTR obj, GC_finalization_proc fn, GC_PTR cd,
605                   GC_finalization_proc *ofn, GC_PTR *ocd));
606 GC_API void GC_debug_register_finalizer
607         GC_PROTO((GC_PTR obj, GC_finalization_proc fn, GC_PTR cd,
608                   GC_finalization_proc *ofn, GC_PTR *ocd));
609         /* When obj is no longer accessible, invoke             */
610         /* (*fn)(obj, cd).  If a and b are inaccessible, and    */
611         /* a points to b (after disappearing links have been    */
612         /* made to disappear), then only a will be              */
613         /* finalized.  (If this does not create any new         */
614         /* pointers to b, then b will be finalized after the    */
615         /* next collection.)  Any finalizable object that       */
616         /* is reachable from itself by following one or more    */
617         /* pointers will not be finalized (or collected).       */
618         /* Thus cycles involving finalizable objects should     */
619         /* be avoided, or broken by disappearing links.         */
620         /* All but the last finalizer registered for an object  */
621         /* is ignored.                                          */
622         /* Finalization may be removed by passing 0 as fn.      */
623         /* Finalizers are implicitly unregistered just before   */
624         /* they are invoked.                                    */
625         /* The old finalizer and client data are stored in      */
626         /* *ofn and *ocd.                                       */ 
627         /* Fn is never invoked on an accessible object,         */
628         /* provided hidden pointers are converted to real       */
629         /* pointers only if the allocation lock is held, and    */
630         /* such conversions are not performed by finalization   */
631         /* routines.                                            */
632         /* If GC_register_finalizer is aborted as a result of   */
633         /* a signal, the object may be left with no             */
634         /* finalization, even if neither the old nor new        */
635         /* finalizer were NULL.                                 */
636         /* Obj should be the nonNULL starting address of an     */
637         /* object allocated by GC_malloc or friends.            */
638         /* Note that any garbage collectable object referenced  */
639         /* by cd will be considered accessible until the        */
640         /* finalizer is invoked.                                */
641
642 /* Another versions of the above follow.  It ignores            */
643 /* self-cycles, i.e. pointers from a finalizable object to      */
644 /* itself.  There is a stylistic argument that this is wrong,   */
645 /* but it's unavoidable for C++, since the compiler may         */
646 /* silently introduce these.  It's also benign in that specific */
647 /* case.                                                        */
648 /* Note that cd will still be viewed as accessible, even if it  */
649 /* refers to the object itself.                                 */
650 GC_API void GC_register_finalizer_ignore_self
651         GC_PROTO((GC_PTR obj, GC_finalization_proc fn, GC_PTR cd,
652                   GC_finalization_proc *ofn, GC_PTR *ocd));
653 GC_API void GC_debug_register_finalizer_ignore_self
654         GC_PROTO((GC_PTR obj, GC_finalization_proc fn, GC_PTR cd,
655                   GC_finalization_proc *ofn, GC_PTR *ocd));
656
657 /* Another version of the above.  It ignores all cycles.        */
658 /* It should probably only be used by Java implementations.     */
659 /* Note that cd will still be viewed as accessible, even if it  */
660 /* refers to the object itself.                                 */
661 GC_API void GC_register_finalizer_no_order
662         GC_PROTO((GC_PTR obj, GC_finalization_proc fn, GC_PTR cd,
663                   GC_finalization_proc *ofn, GC_PTR *ocd));
664 GC_API void GC_debug_register_finalizer_no_order
665         GC_PROTO((GC_PTR obj, GC_finalization_proc fn, GC_PTR cd,
666                   GC_finalization_proc *ofn, GC_PTR *ocd));
667
668
669 /* The following routine may be used to break cycles between    */
670 /* finalizable objects, thus causing cyclic finalizable         */
671 /* objects to be finalized in the correct order.  Standard      */
672 /* use involves calling GC_register_disappearing_link(&p),      */
673 /* where p is a pointer that is not followed by finalization    */
674 /* code, and should not be considered in determining            */
675 /* finalization order.                                          */
676 GC_API int GC_register_disappearing_link GC_PROTO((GC_PTR * /* link */));
677         /* Link should point to a field of a heap allocated     */
678         /* object obj.  *link will be cleared when obj is       */
679         /* found to be inaccessible.  This happens BEFORE any   */
680         /* finalization code is invoked, and BEFORE any         */
681         /* decisions about finalization order are made.         */
682         /* This is useful in telling the finalizer that         */
683         /* some pointers are not essential for proper           */
684         /* finalization.  This may avoid finalization cycles.   */
685         /* Note that obj may be resurrected by another          */
686         /* finalizer, and thus the clearing of *link may        */
687         /* be visible to non-finalization code.                 */
688         /* There's an argument that an arbitrary action should  */
689         /* be allowed here, instead of just clearing a pointer. */
690         /* But this causes problems if that action alters, or   */
691         /* examines connectivity.                               */
692         /* Returns 1 if link was already registered, 0          */
693         /* otherwise.                                           */
694         /* Only exists for backward compatibility.  See below:  */
695         
696 GC_API int GC_general_register_disappearing_link
697         GC_PROTO((GC_PTR * /* link */, GC_PTR obj));
698         /* A slight generalization of the above. *link is       */
699         /* cleared when obj first becomes inaccessible.  This   */
700         /* can be used to implement weak pointers easily and    */
701         /* safely. Typically link will point to a location      */
702         /* holding a disguised pointer to obj.  (A pointer      */
703         /* inside an "atomic" object is effectively             */
704         /* disguised.)   In this way soft                       */
705         /* pointers are broken before any object                */
706         /* reachable from them are finalized.  Each link        */
707         /* May be registered only once, i.e. with one obj       */
708         /* value.  This was added after a long email discussion */
709         /* with John Ellis.                                     */
710         /* Obj must be a pointer to the first word of an object */
711         /* we allocated.  It is unsafe to explicitly deallocate */
712         /* the object containing link.  Explicitly deallocating */
713         /* obj may or may not cause link to eventually be       */
714         /* cleared.                                             */
715 GC_API int GC_unregister_disappearing_link GC_PROTO((GC_PTR * /* link */));
716         /* Returns 0 if link was not actually registered.       */
717         /* Undoes a registration by either of the above two     */
718         /* routines.                                            */
719
720 /* Auxiliary fns to make finalization work correctly with displaced     */
721 /* pointers introduced by the debugging allocators.                     */
722 GC_API GC_PTR GC_make_closure GC_PROTO((GC_finalization_proc fn, GC_PTR data));
723 GC_API void GC_debug_invoke_finalizer GC_PROTO((GC_PTR obj, GC_PTR data));
724
725 /* Returns !=0  if GC_invoke_finalizers has something to do.            */
726 GC_API int GC_should_invoke_finalizers GC_PROTO((void));
727
728 GC_API int GC_invoke_finalizers GC_PROTO((void));
729         /* Run finalizers for all objects that are ready to     */
730         /* be finalized.  Return the number of finalizers       */
731         /* that were run.  Normally this is also called         */
732         /* implicitly during some allocations.  If              */
733         /* GC-finalize_on_demand is nonzero, it must be called  */
734         /* explicitly.                                          */
735
736 /* GC_set_warn_proc can be used to redirect or filter warning messages. */
737 /* p may not be a NULL pointer.                                         */
738 typedef void (*GC_warn_proc) GC_PROTO((char *msg, GC_word arg));
739 GC_API GC_warn_proc GC_set_warn_proc GC_PROTO((GC_warn_proc p));
740     /* Returns old warning procedure.   */
741         
742 /* The following is intended to be used by a higher level       */
743 /* (e.g. Java-like) finalization facility.  It is expected      */
744 /* that finalization code will arrange for hidden pointers to   */
745 /* disappear.  Otherwise objects can be accessed after they     */
746 /* have been collected.                                         */
747 /* Note that putting pointers in atomic objects or in           */
748 /* nonpointer slots of "typed" objects is equivalent to         */
749 /* disguising them in this way, and may have other advantages.  */
750 # if defined(I_HIDE_POINTERS) || defined(GC_I_HIDE_POINTERS)
751     typedef GC_word GC_hidden_pointer;
752 #   define HIDE_POINTER(p) (~(GC_hidden_pointer)(p))
753 #   define REVEAL_POINTER(p) ((GC_PTR)(HIDE_POINTER(p)))
754     /* Converting a hidden pointer to a real pointer requires verifying */
755     /* that the object still exists.  This involves acquiring the       */
756     /* allocator lock to avoid a race with the collector.               */
757 # endif /* I_HIDE_POINTERS */
758
759 typedef GC_PTR (*GC_fn_type) GC_PROTO((GC_PTR client_data));
760 GC_API GC_PTR GC_call_with_alloc_lock
761                 GC_PROTO((GC_fn_type fn, GC_PTR client_data));
762
763 /* The following routines are primarily intended for use with a         */
764 /* preprocessor which inserts calls to check C pointer arithmetic.      */
765
766 /* Check that p and q point to the same object.                 */
767 /* Fail conspicuously if they don't.                            */
768 /* Returns the first argument.                                  */
769 /* Succeeds if neither p nor q points to the heap.              */
770 /* May succeed if both p and q point to between heap objects.   */
771 GC_API GC_PTR GC_same_obj GC_PROTO((GC_PTR p, GC_PTR q));
772
773 /* Checked pointer pre- and post- increment operations.  Note that      */
774 /* the second argument is in units of bytes, not multiples of the       */
775 /* object size.  This should either be invoked from a macro, or the     */
776 /* call should be automatically generated.                              */
777 GC_API GC_PTR GC_pre_incr GC_PROTO((GC_PTR *p, size_t how_much));
778 GC_API GC_PTR GC_post_incr GC_PROTO((GC_PTR *p, size_t how_much));
779
780 /* Check that p is visible                                              */
781 /* to the collector as a possibly pointer containing location.          */
782 /* If it isn't fail conspicuously.                                      */
783 /* Returns the argument in all cases.  May erroneously succeed          */
784 /* in hard cases.  (This is intended for debugging use with             */
785 /* untyped allocations.  The idea is that it should be possible, though */
786 /* slow, to add such a call to all indirect pointer stores.)            */
787 /* Currently useless for multithreaded worlds.                          */
788 GC_API GC_PTR GC_is_visible GC_PROTO((GC_PTR p));
789
790 /* Check that if p is a pointer to a heap page, then it points to       */
791 /* a valid displacement within a heap object.                           */
792 /* Fail conspicuously if this property does not hold.                   */
793 /* Uninteresting with GC_all_interior_pointers.                         */
794 /* Always returns its argument.                                         */
795 GC_API GC_PTR GC_is_valid_displacement GC_PROTO((GC_PTR p));
796
797 /* Safer, but slow, pointer addition.  Probably useful mainly with      */
798 /* a preprocessor.  Useful only for heap pointers.                      */
799 #ifdef GC_DEBUG
800 #   define GC_PTR_ADD3(x, n, type_of_result) \
801         ((type_of_result)GC_same_obj((x)+(n), (x)))
802 #   define GC_PRE_INCR3(x, n, type_of_result) \
803         ((type_of_result)GC_pre_incr(&(x), (n)*sizeof(*x))
804 #   define GC_POST_INCR2(x, type_of_result) \
805         ((type_of_result)GC_post_incr(&(x), sizeof(*x))
806 #   ifdef __GNUC__
807 #       define GC_PTR_ADD(x, n) \
808             GC_PTR_ADD3(x, n, typeof(x))
809 #       define GC_PRE_INCR(x, n) \
810             GC_PRE_INCR3(x, n, typeof(x))
811 #       define GC_POST_INCR(x, n) \
812             GC_POST_INCR3(x, typeof(x))
813 #   else
814         /* We can't do this right without typeof, which ANSI    */
815         /* decided was not sufficiently useful.  Repeatedly     */
816         /* mentioning the arguments seems too dangerous to be   */
817         /* useful.  So does not casting the result.             */
818 #       define GC_PTR_ADD(x, n) ((x)+(n))
819 #   endif
820 #else   /* !GC_DEBUG */
821 #   define GC_PTR_ADD3(x, n, type_of_result) ((x)+(n))
822 #   define GC_PTR_ADD(x, n) ((x)+(n))
823 #   define GC_PRE_INCR3(x, n, type_of_result) ((x) += (n))
824 #   define GC_PRE_INCR(x, n) ((x) += (n))
825 #   define GC_POST_INCR2(x, n, type_of_result) ((x)++)
826 #   define GC_POST_INCR(x, n) ((x)++)
827 #endif
828
829 /* Safer assignment of a pointer to a nonstack location.        */
830 #ifdef GC_DEBUG
831 # ifdef __STDC__
832 #   define GC_PTR_STORE(p, q) \
833         (*(void **)GC_is_visible(p) = GC_is_valid_displacement(q))
834 # else
835 #   define GC_PTR_STORE(p, q) \
836         (*(char **)GC_is_visible(p) = GC_is_valid_displacement(q))
837 # endif
838 #else /* !GC_DEBUG */
839 #   define GC_PTR_STORE(p, q) *((p) = (q))
840 #endif
841
842 /* Fynctions called to report pointer checking errors */
843 GC_API void (*GC_same_obj_print_proc) GC_PROTO((GC_PTR p, GC_PTR q));
844
845 GC_API void (*GC_is_valid_displacement_print_proc)
846         GC_PROTO((GC_PTR p));
847
848 GC_API void (*GC_is_visible_print_proc)
849         GC_PROTO((GC_PTR p));
850
851
852 /* For pthread support, we generally need to intercept a number of      */
853 /* thread library calls.  We do that here by macro defining them.       */
854
855 #if !defined(GC_USE_LD_WRAP) && \
856     (defined(GC_PTHREADS) || defined(GC_SOLARIS_THREADS))
857 # include "gc_pthread_redirects.h"
858 #endif
859
860 # if defined(PCR) || defined(GC_SOLARIS_THREADS) || \
861      defined(GC_PTHREADS) || defined(GC_WIN32_THREADS)
862         /* Any flavor of threads except SRC_M3. */
863 /* This returns a list of objects, linked through their first           */
864 /* word.  Its use can greatly reduce lock contention problems, since    */
865 /* the allocation lock can be acquired and released many fewer times.   */
866 /* lb must be large enough to hold the pointer field.                   */
867 /* It is used internally by gc_local_alloc.h, which provides a simpler  */
868 /* programming interface on Linux.                                      */
869 GC_PTR GC_malloc_many(size_t lb);
870 #define GC_NEXT(p) (*(GC_PTR *)(p))     /* Retrieve the next element    */
871                                         /* in returned list.            */
872 extern void GC_thr_init();      /* Needed for Solaris/X86       */
873
874 #endif /* THREADS && !SRC_M3 */
875
876 #if defined(GC_WIN32_THREADS)
877 # include <windows.h>
878
879   /*
880    * All threads must be created using GC_CreateThread, so that they will be
881    * recorded in the thread table.
882    */
883   HANDLE WINAPI GC_CreateThread(
884       LPSECURITY_ATTRIBUTES lpThreadAttributes,
885       DWORD dwStackSize, LPTHREAD_START_ROUTINE lpStartAddress,
886       LPVOID lpParameter, DWORD dwCreationFlags, LPDWORD lpThreadId );
887
888 # if defined(_WIN32_WCE)
889   /*
890    * win32_threads.c implements the real WinMain, which will start a new thread
891    * to call GC_WinMain after initializing the garbage collector.
892    */
893   int WINAPI GC_WinMain(
894       HINSTANCE hInstance,
895       HINSTANCE hPrevInstance,
896       LPWSTR lpCmdLine,
897       int nCmdShow );
898
899 #  ifndef GC_BUILD
900 #    define WinMain GC_WinMain
901 #    define CreateThread GC_CreateThread
902 #  endif
903 # endif /* defined(_WIN32_WCE) */
904
905 #endif /* defined(GC_WIN32_THREADS) */
906
907 /*
908  * If you are planning on putting
909  * the collector in a SunOS 5 dynamic library, you need to call GC_INIT()
910  * from the statically loaded program section.
911  * This circumvents a Solaris 2.X (X<=4) linker bug.
912  */
913 #if defined(sparc) || defined(__sparc)
914 #   define GC_INIT() { extern end, etext; \
915                        GC_noop(&end, &etext); }
916 #else
917 # if (defined(__CYGWIN32__) && defined(GC_USE_DLL)) || defined (_AIX)
918     /*
919      * Similarly gnu-win32 DLLs need explicit initialization
920      */
921 #   define GC_INIT() { GC_add_roots(DATASTART, DATAEND); }
922 # else
923 #   define GC_INIT()
924 # endif
925 #endif
926
927 #if !defined(_WIN32_WCE) \
928     && ((defined(_MSDOS) || defined(_MSC_VER)) && (_M_IX86 >= 300) \
929         || defined(_WIN32) && !defined(__CYGWIN32__) && !defined(__CYGWIN__))
930   /* win32S may not free all resources on process exit.  */
931   /* This explicitly deallocates the heap.               */
932     GC_API void GC_win32_free_heap ();
933 #endif
934
935 #if ( defined(_AMIGA) && !defined(GC_AMIGA_MAKINGLIB) )
936   /* Allocation really goes through GC_amiga_allocwrapper_do */
937 # include "gc_amiga_redirects.h"
938 #endif
939
940 #if defined(GC_REDIRECT_TO_LOCAL) && !defined(GC_LOCAL_ALLOC_H)
941 #  include  "gc_local_alloc.h"
942 #endif
943
944 #ifdef __cplusplus
945     }  /* end of extern "C" */
946 #endif
947
948 #endif /* _GC_H */