OSDN Git Service

PR 31567
[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, 2005, 2007, 2008
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 3, 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 COPYING3.  If not see
19 <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
20
21 #include "config.h"
22 #include "system.h"
23 #include "coretypes.h"
24 #include "tm.h"
25 #include "tree.h"
26 #include "rtl.h"
27 #include "tm_p.h"
28 #include "toplev.h"
29 #include "flags.h"
30 #include "ggc.h"
31 #include "timevar.h"
32 #include "params.h"
33 #include "tree-flow.h"
34
35 /* Prefer MAP_ANON(YMOUS) to /dev/zero, since we don't need to keep a
36    file open.  Prefer either to valloc.  */
37 #ifdef HAVE_MMAP_ANON
38 # undef HAVE_MMAP_DEV_ZERO
39
40 # include <sys/mman.h>
41 # ifndef MAP_FAILED
42 #  define MAP_FAILED -1
43 # endif
44 # if !defined (MAP_ANONYMOUS) && defined (MAP_ANON)
45 #  define MAP_ANONYMOUS MAP_ANON
46 # endif
47 # define USING_MMAP
48
49 #endif
50
51 #ifdef HAVE_MMAP_DEV_ZERO
52
53 # include <sys/mman.h>
54 # ifndef MAP_FAILED
55 #  define MAP_FAILED -1
56 # endif
57 # define USING_MMAP
58
59 #endif
60
61 #ifndef USING_MMAP
62 #define USING_MALLOC_PAGE_GROUPS
63 #endif
64
65 /* Strategy:
66
67    This garbage-collecting allocator allocates objects on one of a set
68    of pages.  Each page can allocate objects of a single size only;
69    available sizes are powers of two starting at four bytes.  The size
70    of an allocation request is rounded up to the next power of two
71    (`order'), and satisfied from the appropriate page.
72
73    Each page is recorded in a page-entry, which also maintains an
74    in-use bitmap of object positions on the page.  This allows the
75    allocation state of a particular object to be flipped without
76    touching the page itself.
77
78    Each page-entry also has a context depth, which is used to track
79    pushing and popping of allocation contexts.  Only objects allocated
80    in the current (highest-numbered) context may be collected.
81
82    Page entries are arranged in an array of singly-linked lists.  The
83    array is indexed by the allocation size, in bits, of the pages on
84    it; i.e. all pages on a list allocate objects of the same size.
85    Pages are ordered on the list such that all non-full pages precede
86    all full pages, with non-full pages arranged in order of decreasing
87    context depth.
88
89    Empty pages (of all orders) are kept on a single page cache list,
90    and are considered first when new pages are required; they are
91    deallocated at the start of the next collection if they haven't
92    been recycled by then.  */
93
94 /* Define GGC_DEBUG_LEVEL to print debugging information.
95      0: No debugging output.
96      1: GC statistics only.
97      2: Page-entry allocations/deallocations as well.
98      3: Object allocations as well.
99      4: Object marks as well.  */
100 #define GGC_DEBUG_LEVEL (0)
101 \f
102 #ifndef HOST_BITS_PER_PTR
103 #define HOST_BITS_PER_PTR  HOST_BITS_PER_LONG
104 #endif
105
106 \f
107 /* A two-level tree is used to look up the page-entry for a given
108    pointer.  Two chunks of the pointer's bits are extracted to index
109    the first and second levels of the tree, as follows:
110
111                                    HOST_PAGE_SIZE_BITS
112                            32           |      |
113        msb +----------------+----+------+------+ lsb
114                             |    |      |
115                          PAGE_L1_BITS   |
116                                  |      |
117                                PAGE_L2_BITS
118
119    The bottommost HOST_PAGE_SIZE_BITS are ignored, since page-entry
120    pages are aligned on system page boundaries.  The next most
121    significant PAGE_L2_BITS and PAGE_L1_BITS are the second and first
122    index values in the lookup table, respectively.
123
124    For 32-bit architectures and the settings below, there are no
125    leftover bits.  For architectures with wider pointers, the lookup
126    tree points to a list of pages, which must be scanned to find the
127    correct one.  */
128
129 #define PAGE_L1_BITS    (8)
130 #define PAGE_L2_BITS    (32 - PAGE_L1_BITS - G.lg_pagesize)
131 #define PAGE_L1_SIZE    ((size_t) 1 << PAGE_L1_BITS)
132 #define PAGE_L2_SIZE    ((size_t) 1 << PAGE_L2_BITS)
133
134 #define LOOKUP_L1(p) \
135   (((size_t) (p) >> (32 - PAGE_L1_BITS)) & ((1 << PAGE_L1_BITS) - 1))
136
137 #define LOOKUP_L2(p) \
138   (((size_t) (p) >> G.lg_pagesize) & ((1 << PAGE_L2_BITS) - 1))
139
140 /* The number of objects per allocation page, for objects on a page of
141    the indicated ORDER.  */
142 #define OBJECTS_PER_PAGE(ORDER) objects_per_page_table[ORDER]
143
144 /* The number of objects in P.  */
145 #define OBJECTS_IN_PAGE(P) ((P)->bytes / OBJECT_SIZE ((P)->order))
146
147 /* The size of an object on a page of the indicated ORDER.  */
148 #define OBJECT_SIZE(ORDER) object_size_table[ORDER]
149
150 /* For speed, we avoid doing a general integer divide to locate the
151    offset in the allocation bitmap, by precalculating numbers M, S
152    such that (O * M) >> S == O / Z (modulo 2^32), for any offset O
153    within the page which is evenly divisible by the object size Z.  */
154 #define DIV_MULT(ORDER) inverse_table[ORDER].mult
155 #define DIV_SHIFT(ORDER) inverse_table[ORDER].shift
156 #define OFFSET_TO_BIT(OFFSET, ORDER) \
157   (((OFFSET) * DIV_MULT (ORDER)) >> DIV_SHIFT (ORDER))
158
159 /* The number of extra orders, not corresponding to power-of-two sized
160    objects.  */
161
162 #define NUM_EXTRA_ORDERS ARRAY_SIZE (extra_order_size_table)
163
164 #define RTL_SIZE(NSLOTS) \
165   (RTX_HDR_SIZE + (NSLOTS) * sizeof (rtunion))
166
167 #define TREE_EXP_SIZE(OPS) \
168   (sizeof (struct tree_exp) + ((OPS) - 1) * sizeof (tree))
169
170 /* The Ith entry is the maximum size of an object to be stored in the
171    Ith extra order.  Adding a new entry to this array is the *only*
172    thing you need to do to add a new special allocation size.  */
173
174 static const size_t extra_order_size_table[] = {
175   sizeof (struct var_ann_d),
176   sizeof (struct tree_decl_non_common),
177   sizeof (struct tree_field_decl),
178   sizeof (struct tree_parm_decl),
179   sizeof (struct tree_var_decl),
180   sizeof (struct tree_list),
181   sizeof (struct tree_ssa_name),
182   sizeof (struct function),
183   sizeof (struct basic_block_def),
184   sizeof (bitmap_element),
185   sizeof (bitmap_head),
186   TREE_EXP_SIZE (2),
187   RTL_SIZE (2),                 /* MEM, PLUS, etc.  */
188   RTL_SIZE (9),                 /* INSN */
189 };
190
191 /* The total number of orders.  */
192
193 #define NUM_ORDERS (HOST_BITS_PER_PTR + NUM_EXTRA_ORDERS)
194
195 /* We use this structure to determine the alignment required for
196    allocations.  For power-of-two sized allocations, that's not a
197    problem, but it does matter for odd-sized allocations.  */
198
199 struct max_alignment {
200   char c;
201   union {
202     HOST_WIDEST_INT i;
203     long double d;
204   } u;
205 };
206
207 /* The biggest alignment required.  */
208
209 #define MAX_ALIGNMENT (offsetof (struct max_alignment, u))
210
211 /* Compute the smallest nonnegative number which when added to X gives
212    a multiple of F.  */
213
214 #define ROUND_UP_VALUE(x, f) ((f) - 1 - ((f) - 1 + (x)) % (f))
215
216 /* Compute the smallest multiple of F that is >= X.  */
217
218 #define ROUND_UP(x, f) (CEIL (x, f) * (f))
219
220 /* The Ith entry is the number of objects on a page or order I.  */
221
222 static unsigned objects_per_page_table[NUM_ORDERS];
223
224 /* The Ith entry is the size of an object on a page of order I.  */
225
226 static size_t object_size_table[NUM_ORDERS];
227
228 /* The Ith entry is a pair of numbers (mult, shift) such that
229    ((k * mult) >> shift) mod 2^32 == (k / OBJECT_SIZE(I)) mod 2^32,
230    for all k evenly divisible by OBJECT_SIZE(I).  */
231
232 static struct
233 {
234   size_t mult;
235   unsigned int shift;
236 }
237 inverse_table[NUM_ORDERS];
238
239 /* A page_entry records the status of an allocation page.  This
240    structure is dynamically sized to fit the bitmap in_use_p.  */
241 typedef struct page_entry
242 {
243   /* The next page-entry with objects of the same size, or NULL if
244      this is the last page-entry.  */
245   struct page_entry *next;
246
247   /* The previous page-entry with objects of the same size, or NULL if
248      this is the first page-entry.   The PREV pointer exists solely to
249      keep the cost of ggc_free manageable.  */
250   struct page_entry *prev;
251
252   /* The number of bytes allocated.  (This will always be a multiple
253      of the host system page size.)  */
254   size_t bytes;
255
256   /* The address at which the memory is allocated.  */
257   char *page;
258
259 #ifdef USING_MALLOC_PAGE_GROUPS
260   /* Back pointer to the page group this page came from.  */
261   struct page_group *group;
262 #endif
263
264   /* This is the index in the by_depth varray where this page table
265      can be found.  */
266   unsigned long index_by_depth;
267
268   /* Context depth of this page.  */
269   unsigned short context_depth;
270
271   /* The number of free objects remaining on this page.  */
272   unsigned short num_free_objects;
273
274   /* A likely candidate for the bit position of a free object for the
275      next allocation from this page.  */
276   unsigned short next_bit_hint;
277
278   /* The lg of size of objects allocated from this page.  */
279   unsigned char order;
280
281   /* A bit vector indicating whether or not objects are in use.  The
282      Nth bit is one if the Nth object on this page is allocated.  This
283      array is dynamically sized.  */
284   unsigned long in_use_p[1];
285 } page_entry;
286
287 #ifdef USING_MALLOC_PAGE_GROUPS
288 /* A page_group describes a large allocation from malloc, from which
289    we parcel out aligned pages.  */
290 typedef struct page_group
291 {
292   /* A linked list of all extant page groups.  */
293   struct page_group *next;
294
295   /* The address we received from malloc.  */
296   char *allocation;
297
298   /* The size of the block.  */
299   size_t alloc_size;
300
301   /* A bitmask of pages in use.  */
302   unsigned int in_use;
303 } page_group;
304 #endif
305
306 #if HOST_BITS_PER_PTR <= 32
307
308 /* On 32-bit hosts, we use a two level page table, as pictured above.  */
309 typedef page_entry **page_table[PAGE_L1_SIZE];
310
311 #else
312
313 /* On 64-bit hosts, we use the same two level page tables plus a linked
314    list that disambiguates the top 32-bits.  There will almost always be
315    exactly one entry in the list.  */
316 typedef struct page_table_chain
317 {
318   struct page_table_chain *next;
319   size_t high_bits;
320   page_entry **table[PAGE_L1_SIZE];
321 } *page_table;
322
323 #endif
324
325 /* The rest of the global variables.  */
326 static struct globals
327 {
328   /* The Nth element in this array is a page with objects of size 2^N.
329      If there are any pages with free objects, they will be at the
330      head of the list.  NULL if there are no page-entries for this
331      object size.  */
332   page_entry *pages[NUM_ORDERS];
333
334   /* The Nth element in this array is the last page with objects of
335      size 2^N.  NULL if there are no page-entries for this object
336      size.  */
337   page_entry *page_tails[NUM_ORDERS];
338
339   /* Lookup table for associating allocation pages with object addresses.  */
340   page_table lookup;
341
342   /* The system's page size.  */
343   size_t pagesize;
344   size_t lg_pagesize;
345
346   /* Bytes currently allocated.  */
347   size_t allocated;
348
349   /* Bytes currently allocated at the end of the last collection.  */
350   size_t allocated_last_gc;
351
352   /* Total amount of memory mapped.  */
353   size_t bytes_mapped;
354
355   /* Bit N set if any allocations have been done at context depth N.  */
356   unsigned long context_depth_allocations;
357
358   /* Bit N set if any collections have been done at context depth N.  */
359   unsigned long context_depth_collections;
360
361   /* The current depth in the context stack.  */
362   unsigned short context_depth;
363
364   /* A file descriptor open to /dev/zero for reading.  */
365 #if defined (HAVE_MMAP_DEV_ZERO)
366   int dev_zero_fd;
367 #endif
368
369   /* A cache of free system pages.  */
370   page_entry *free_pages;
371
372 #ifdef USING_MALLOC_PAGE_GROUPS
373   page_group *page_groups;
374 #endif
375
376   /* The file descriptor for debugging output.  */
377   FILE *debug_file;
378
379   /* Current number of elements in use in depth below.  */
380   unsigned int depth_in_use;
381
382   /* Maximum number of elements that can be used before resizing.  */
383   unsigned int depth_max;
384
385   /* Each element of this array is an index in by_depth where the given
386      depth starts.  This structure is indexed by that given depth we
387      are interested in.  */
388   unsigned int *depth;
389
390   /* Current number of elements in use in by_depth below.  */
391   unsigned int by_depth_in_use;
392
393   /* Maximum number of elements that can be used before resizing.  */
394   unsigned int by_depth_max;
395
396   /* Each element of this array is a pointer to a page_entry, all
397      page_entries can be found in here by increasing depth.
398      index_by_depth in the page_entry is the index into this data
399      structure where that page_entry can be found.  This is used to
400      speed up finding all page_entries at a particular depth.  */
401   page_entry **by_depth;
402
403   /* Each element is a pointer to the saved in_use_p bits, if any,
404      zero otherwise.  We allocate them all together, to enable a
405      better runtime data access pattern.  */
406   unsigned long **save_in_use;
407
408 #ifdef ENABLE_GC_ALWAYS_COLLECT
409   /* List of free objects to be verified as actually free on the
410      next collection.  */
411   struct free_object
412   {
413     void *object;
414     struct free_object *next;
415   } *free_object_list;
416 #endif
417
418 #ifdef GATHER_STATISTICS
419   struct
420   {
421     /* Total memory allocated with ggc_alloc.  */
422     unsigned long long total_allocated;
423     /* Total overhead for memory to be allocated with ggc_alloc.  */
424     unsigned long long total_overhead;
425
426     /* Total allocations and overhead for sizes less than 32, 64 and 128.
427        These sizes are interesting because they are typical cache line
428        sizes.  */
429    
430     unsigned long long total_allocated_under32;
431     unsigned long long total_overhead_under32;
432   
433     unsigned long long total_allocated_under64;
434     unsigned long long total_overhead_under64;
435   
436     unsigned long long total_allocated_under128;
437     unsigned long long total_overhead_under128;
438   
439     /* The allocations for each of the allocation orders.  */
440     unsigned long long total_allocated_per_order[NUM_ORDERS];
441
442     /* The overhead for each of the allocation orders.  */
443     unsigned long long total_overhead_per_order[NUM_ORDERS];
444   } stats;
445 #endif
446 } G;
447
448 /* The size in bytes required to maintain a bitmap for the objects
449    on a page-entry.  */
450 #define BITMAP_SIZE(Num_objects) \
451   (CEIL ((Num_objects), HOST_BITS_PER_LONG) * sizeof(long))
452
453 /* Allocate pages in chunks of this size, to throttle calls to memory
454    allocation routines.  The first page is used, the rest go onto the
455    free list.  This cannot be larger than HOST_BITS_PER_INT for the
456    in_use bitmask for page_group.  Hosts that need a different value
457    can override this by defining GGC_QUIRE_SIZE explicitly.  */
458 #ifndef GGC_QUIRE_SIZE
459 # ifdef USING_MMAP
460 #  define GGC_QUIRE_SIZE 256
461 # else
462 #  define GGC_QUIRE_SIZE 16
463 # endif
464 #endif
465
466 /* Initial guess as to how many page table entries we might need.  */
467 #define INITIAL_PTE_COUNT 128
468 \f
469 static int ggc_allocated_p (const void *);
470 static page_entry *lookup_page_table_entry (const void *);
471 static void set_page_table_entry (void *, page_entry *);
472 #ifdef USING_MMAP
473 static char *alloc_anon (char *, size_t);
474 #endif
475 #ifdef USING_MALLOC_PAGE_GROUPS
476 static size_t page_group_index (char *, char *);
477 static void set_page_group_in_use (page_group *, char *);
478 static void clear_page_group_in_use (page_group *, char *);
479 #endif
480 static struct page_entry * alloc_page (unsigned);
481 static void free_page (struct page_entry *);
482 static void release_pages (void);
483 static void clear_marks (void);
484 static void sweep_pages (void);
485 static void ggc_recalculate_in_use_p (page_entry *);
486 static void compute_inverse (unsigned);
487 static inline void adjust_depth (void);
488 static void move_ptes_to_front (int, int);
489
490 void debug_print_page_list (int);
491 static void push_depth (unsigned int);
492 static void push_by_depth (page_entry *, unsigned long *);
493
494 /* Push an entry onto G.depth.  */
495
496 inline static void
497 push_depth (unsigned int i)
498 {
499   if (G.depth_in_use >= G.depth_max)
500     {
501       G.depth_max *= 2;
502       G.depth = XRESIZEVEC (unsigned int, G.depth, G.depth_max);
503     }
504   G.depth[G.depth_in_use++] = i;
505 }
506
507 /* Push an entry onto G.by_depth and G.save_in_use.  */
508
509 inline static void
510 push_by_depth (page_entry *p, unsigned long *s)
511 {
512   if (G.by_depth_in_use >= G.by_depth_max)
513     {
514       G.by_depth_max *= 2;
515       G.by_depth = XRESIZEVEC (page_entry *, G.by_depth, G.by_depth_max);
516       G.save_in_use = XRESIZEVEC (unsigned long *, G.save_in_use,
517                                   G.by_depth_max);
518     }
519   G.by_depth[G.by_depth_in_use] = p;
520   G.save_in_use[G.by_depth_in_use++] = s;
521 }
522
523 #if (GCC_VERSION < 3001)
524 #define prefetch(X) ((void) X)
525 #else
526 #define prefetch(X) __builtin_prefetch (X)
527 #endif
528
529 #define save_in_use_p_i(__i) \
530   (G.save_in_use[__i])
531 #define save_in_use_p(__p) \
532   (save_in_use_p_i (__p->index_by_depth))
533
534 /* Returns nonzero if P was allocated in GC'able memory.  */
535
536 static inline int
537 ggc_allocated_p (const void *p)
538 {
539   page_entry ***base;
540   size_t L1, L2;
541
542 #if HOST_BITS_PER_PTR <= 32
543   base = &G.lookup[0];
544 #else
545   page_table table = G.lookup;
546   size_t high_bits = (size_t) p & ~ (size_t) 0xffffffff;
547   while (1)
548     {
549       if (table == NULL)
550         return 0;
551       if (table->high_bits == high_bits)
552         break;
553       table = table->next;
554     }
555   base = &table->table[0];
556 #endif
557
558   /* Extract the level 1 and 2 indices.  */
559   L1 = LOOKUP_L1 (p);
560   L2 = LOOKUP_L2 (p);
561
562   return base[L1] && base[L1][L2];
563 }
564
565 /* Traverse the page table and find the entry for a page.
566    Die (probably) if the object wasn't allocated via GC.  */
567
568 static inline page_entry *
569 lookup_page_table_entry (const void *p)
570 {
571   page_entry ***base;
572   size_t L1, L2;
573
574 #if HOST_BITS_PER_PTR <= 32
575   base = &G.lookup[0];
576 #else
577   page_table table = G.lookup;
578   size_t high_bits = (size_t) p & ~ (size_t) 0xffffffff;
579   while (table->high_bits != high_bits)
580     table = table->next;
581   base = &table->table[0];
582 #endif
583
584   /* Extract the level 1 and 2 indices.  */
585   L1 = LOOKUP_L1 (p);
586   L2 = LOOKUP_L2 (p);
587
588   return base[L1][L2];
589 }
590
591 /* Set the page table entry for a page.  */
592
593 static void
594 set_page_table_entry (void *p, page_entry *entry)
595 {
596   page_entry ***base;
597   size_t L1, L2;
598
599 #if HOST_BITS_PER_PTR <= 32
600   base = &G.lookup[0];
601 #else
602   page_table table;
603   size_t high_bits = (size_t) p & ~ (size_t) 0xffffffff;
604   for (table = G.lookup; table; table = table->next)
605     if (table->high_bits == high_bits)
606       goto found;
607
608   /* Not found -- allocate a new table.  */
609   table = XCNEW (struct page_table_chain);
610   table->next = G.lookup;
611   table->high_bits = high_bits;
612   G.lookup = table;
613 found:
614   base = &table->table[0];
615 #endif
616
617   /* Extract the level 1 and 2 indices.  */
618   L1 = LOOKUP_L1 (p);
619   L2 = LOOKUP_L2 (p);
620
621   if (base[L1] == NULL)
622     base[L1] = XCNEWVEC (page_entry *, PAGE_L2_SIZE);
623
624   base[L1][L2] = entry;
625 }
626
627 /* Prints the page-entry for object size ORDER, for debugging.  */
628
629 void
630 debug_print_page_list (int order)
631 {
632   page_entry *p;
633   printf ("Head=%p, Tail=%p:\n", (void *) G.pages[order],
634           (void *) G.page_tails[order]);
635   p = G.pages[order];
636   while (p != NULL)
637     {
638       printf ("%p(%1d|%3d) -> ", (void *) p, p->context_depth,
639               p->num_free_objects);
640       p = p->next;
641     }
642   printf ("NULL\n");
643   fflush (stdout);
644 }
645
646 #ifdef USING_MMAP
647 /* Allocate SIZE bytes of anonymous memory, preferably near PREF,
648    (if non-null).  The ifdef structure here is intended to cause a
649    compile error unless exactly one of the HAVE_* is defined.  */
650
651 static inline char *
652 alloc_anon (char *pref ATTRIBUTE_UNUSED, size_t size)
653 {
654 #ifdef HAVE_MMAP_ANON
655   char *page = (char *) mmap (pref, size, PROT_READ | PROT_WRITE,
656                               MAP_PRIVATE | MAP_ANONYMOUS, -1, 0);
657 #endif
658 #ifdef HAVE_MMAP_DEV_ZERO
659   char *page = (char *) mmap (pref, size, PROT_READ | PROT_WRITE,
660                               MAP_PRIVATE, G.dev_zero_fd, 0);
661 #endif
662
663   if (page == (char *) MAP_FAILED)
664     {
665       perror ("virtual memory exhausted");
666       exit (FATAL_EXIT_CODE);
667     }
668
669   /* Remember that we allocated this memory.  */
670   G.bytes_mapped += size;
671
672   /* Pretend we don't have access to the allocated pages.  We'll enable
673      access to smaller pieces of the area in ggc_alloc.  Discard the
674      handle to avoid handle leak.  */
675   VALGRIND_DISCARD (VALGRIND_MAKE_MEM_NOACCESS (page, size));
676
677   return page;
678 }
679 #endif
680 #ifdef USING_MALLOC_PAGE_GROUPS
681 /* Compute the index for this page into the page group.  */
682
683 static inline size_t
684 page_group_index (char *allocation, char *page)
685 {
686   return (size_t) (page - allocation) >> G.lg_pagesize;
687 }
688
689 /* Set and clear the in_use bit for this page in the page group.  */
690
691 static inline void
692 set_page_group_in_use (page_group *group, char *page)
693 {
694   group->in_use |= 1 << page_group_index (group->allocation, page);
695 }
696
697 static inline void
698 clear_page_group_in_use (page_group *group, char *page)
699 {
700   group->in_use &= ~(1 << page_group_index (group->allocation, page));
701 }
702 #endif
703
704 /* Allocate a new page for allocating objects of size 2^ORDER,
705    and return an entry for it.  The entry is not added to the
706    appropriate page_table list.  */
707
708 static inline struct page_entry *
709 alloc_page (unsigned order)
710 {
711   struct page_entry *entry, *p, **pp;
712   char *page;
713   size_t num_objects;
714   size_t bitmap_size;
715   size_t page_entry_size;
716   size_t entry_size;
717 #ifdef USING_MALLOC_PAGE_GROUPS
718   page_group *group;
719 #endif
720
721   num_objects = OBJECTS_PER_PAGE (order);
722   bitmap_size = BITMAP_SIZE (num_objects + 1);
723   page_entry_size = sizeof (page_entry) - sizeof (long) + bitmap_size;
724   entry_size = num_objects * OBJECT_SIZE (order);
725   if (entry_size < G.pagesize)
726     entry_size = G.pagesize;
727
728   entry = NULL;
729   page = NULL;
730
731   /* Check the list of free pages for one we can use.  */
732   for (pp = &G.free_pages, p = *pp; p; pp = &p->next, p = *pp)
733     if (p->bytes == entry_size)
734       break;
735
736   if (p != NULL)
737     {
738       /* Recycle the allocated memory from this page ...  */
739       *pp = p->next;
740       page = p->page;
741
742 #ifdef USING_MALLOC_PAGE_GROUPS
743       group = p->group;
744 #endif
745
746       /* ... and, if possible, the page entry itself.  */
747       if (p->order == order)
748         {
749           entry = p;
750           memset (entry, 0, page_entry_size);
751         }
752       else
753         free (p);
754     }
755 #ifdef USING_MMAP
756   else if (entry_size == G.pagesize)
757     {
758       /* We want just one page.  Allocate a bunch of them and put the
759          extras on the freelist.  (Can only do this optimization with
760          mmap for backing store.)  */
761       struct page_entry *e, *f = G.free_pages;
762       int i;
763
764       page = alloc_anon (NULL, G.pagesize * GGC_QUIRE_SIZE);
765
766       /* This loop counts down so that the chain will be in ascending
767          memory order.  */
768       for (i = GGC_QUIRE_SIZE - 1; i >= 1; i--)
769         {
770           e = XCNEWVAR (struct page_entry, page_entry_size);
771           e->order = order;
772           e->bytes = G.pagesize;
773           e->page = page + (i << G.lg_pagesize);
774           e->next = f;
775           f = e;
776         }
777
778       G.free_pages = f;
779     }
780   else
781     page = alloc_anon (NULL, entry_size);
782 #endif
783 #ifdef USING_MALLOC_PAGE_GROUPS
784   else
785     {
786       /* Allocate a large block of memory and serve out the aligned
787          pages therein.  This results in much less memory wastage
788          than the traditional implementation of valloc.  */
789
790       char *allocation, *a, *enda;
791       size_t alloc_size, head_slop, tail_slop;
792       int multiple_pages = (entry_size == G.pagesize);
793
794       if (multiple_pages)
795         alloc_size = GGC_QUIRE_SIZE * G.pagesize;
796       else
797         alloc_size = entry_size + G.pagesize - 1;
798       allocation = XNEWVEC (char, alloc_size);
799
800       page = (char *) (((size_t) allocation + G.pagesize - 1) & -G.pagesize);
801       head_slop = page - allocation;
802       if (multiple_pages)
803         tail_slop = ((size_t) allocation + alloc_size) & (G.pagesize - 1);
804       else
805         tail_slop = alloc_size - entry_size - head_slop;
806       enda = allocation + alloc_size - tail_slop;
807
808       /* We allocated N pages, which are likely not aligned, leaving
809          us with N-1 usable pages.  We plan to place the page_group
810          structure somewhere in the slop.  */
811       if (head_slop >= sizeof (page_group))
812         group = (page_group *)page - 1;
813       else
814         {
815           /* We magically got an aligned allocation.  Too bad, we have
816              to waste a page anyway.  */
817           if (tail_slop == 0)
818             {
819               enda -= G.pagesize;
820               tail_slop += G.pagesize;
821             }
822           gcc_assert (tail_slop >= sizeof (page_group));
823           group = (page_group *)enda;
824           tail_slop -= sizeof (page_group);
825         }
826
827       /* Remember that we allocated this memory.  */
828       group->next = G.page_groups;
829       group->allocation = allocation;
830       group->alloc_size = alloc_size;
831       group->in_use = 0;
832       G.page_groups = group;
833       G.bytes_mapped += alloc_size;
834
835       /* If we allocated multiple pages, put the rest on the free list.  */
836       if (multiple_pages)
837         {
838           struct page_entry *e, *f = G.free_pages;
839           for (a = enda - G.pagesize; a != page; a -= G.pagesize)
840             {
841               e = XCNEWVAR (struct page_entry, page_entry_size);
842               e->order = order;
843               e->bytes = G.pagesize;
844               e->page = a;
845               e->group = group;
846               e->next = f;
847               f = e;
848             }
849           G.free_pages = f;
850         }
851     }
852 #endif
853
854   if (entry == NULL)
855     entry = XCNEWVAR (struct page_entry, page_entry_size);
856
857   entry->bytes = entry_size;
858   entry->page = page;
859   entry->context_depth = G.context_depth;
860   entry->order = order;
861   entry->num_free_objects = num_objects;
862   entry->next_bit_hint = 1;
863
864   G.context_depth_allocations |= (unsigned long)1 << G.context_depth;
865
866 #ifdef USING_MALLOC_PAGE_GROUPS
867   entry->group = group;
868   set_page_group_in_use (group, page);
869 #endif
870
871   /* Set the one-past-the-end in-use bit.  This acts as a sentry as we
872      increment the hint.  */
873   entry->in_use_p[num_objects / HOST_BITS_PER_LONG]
874     = (unsigned long) 1 << (num_objects % HOST_BITS_PER_LONG);
875
876   set_page_table_entry (page, entry);
877
878   if (GGC_DEBUG_LEVEL >= 2)
879     fprintf (G.debug_file,
880              "Allocating page at %p, object size=%lu, data %p-%p\n",
881              (void *) entry, (unsigned long) OBJECT_SIZE (order), page,
882              page + entry_size - 1);
883
884   return entry;
885 }
886
887 /* Adjust the size of G.depth so that no index greater than the one
888    used by the top of the G.by_depth is used.  */
889
890 static inline void
891 adjust_depth (void)
892 {
893   page_entry *top;
894
895   if (G.by_depth_in_use)
896     {
897       top = G.by_depth[G.by_depth_in_use-1];
898
899       /* Peel back indices in depth that index into by_depth, so that
900          as new elements are added to by_depth, we note the indices
901          of those elements, if they are for new context depths.  */
902       while (G.depth_in_use > (size_t)top->context_depth+1)
903         --G.depth_in_use;
904     }
905 }
906
907 /* For a page that is no longer needed, put it on the free page list.  */
908
909 static void
910 free_page (page_entry *entry)
911 {
912   if (GGC_DEBUG_LEVEL >= 2)
913     fprintf (G.debug_file,
914              "Deallocating page at %p, data %p-%p\n", (void *) entry,
915              entry->page, entry->page + entry->bytes - 1);
916
917   /* Mark the page as inaccessible.  Discard the handle to avoid handle
918      leak.  */
919   VALGRIND_DISCARD (VALGRIND_MAKE_MEM_NOACCESS (entry->page, entry->bytes));
920
921   set_page_table_entry (entry->page, NULL);
922
923 #ifdef USING_MALLOC_PAGE_GROUPS
924   clear_page_group_in_use (entry->group, entry->page);
925 #endif
926
927   if (G.by_depth_in_use > 1)
928     {
929       page_entry *top = G.by_depth[G.by_depth_in_use-1];
930       int i = entry->index_by_depth;
931
932       /* We cannot free a page from a context deeper than the current
933          one.  */
934       gcc_assert (entry->context_depth == top->context_depth);
935       
936       /* Put top element into freed slot.  */
937       G.by_depth[i] = top;
938       G.save_in_use[i] = G.save_in_use[G.by_depth_in_use-1];
939       top->index_by_depth = i;
940     }
941   --G.by_depth_in_use;
942
943   adjust_depth ();
944
945   entry->next = G.free_pages;
946   G.free_pages = entry;
947 }
948
949 /* Release the free page cache to the system.  */
950
951 static void
952 release_pages (void)
953 {
954 #ifdef USING_MMAP
955   page_entry *p, *next;
956   char *start;
957   size_t len;
958
959   /* Gather up adjacent pages so they are unmapped together.  */
960   p = G.free_pages;
961
962   while (p)
963     {
964       start = p->page;
965       next = p->next;
966       len = p->bytes;
967       free (p);
968       p = next;
969
970       while (p && p->page == start + len)
971         {
972           next = p->next;
973           len += p->bytes;
974           free (p);
975           p = next;
976         }
977
978       munmap (start, len);
979       G.bytes_mapped -= len;
980     }
981
982   G.free_pages = NULL;
983 #endif
984 #ifdef USING_MALLOC_PAGE_GROUPS
985   page_entry **pp, *p;
986   page_group **gp, *g;
987
988   /* Remove all pages from free page groups from the list.  */
989   pp = &G.free_pages;
990   while ((p = *pp) != NULL)
991     if (p->group->in_use == 0)
992       {
993         *pp = p->next;
994         free (p);
995       }
996     else
997       pp = &p->next;
998
999   /* Remove all free page groups, and release the storage.  */
1000   gp = &G.page_groups;
1001   while ((g = *gp) != NULL)
1002     if (g->in_use == 0)
1003       {
1004         *gp = g->next;
1005         G.bytes_mapped -= g->alloc_size;
1006         free (g->allocation);
1007       }
1008     else
1009       gp = &g->next;
1010 #endif
1011 }
1012
1013 /* This table provides a fast way to determine ceil(log_2(size)) for
1014    allocation requests.  The minimum allocation size is eight bytes.  */
1015 #define NUM_SIZE_LOOKUP 512
1016 static unsigned char size_lookup[NUM_SIZE_LOOKUP] =
1017 {
1018   3, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4,
1019   4, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5,
1020   5, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6,
1021   6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6,
1022   6, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7,
1023   7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7,
1024   7, 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, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8,
1027   8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8,
1028   8, 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, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9,
1035   9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9,
1036   9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9,
1037   9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9,
1038   9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9,
1039   9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9,
1040   9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9,
1041   9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9,
1042   9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9,
1043   9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9,
1044   9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9,
1045   9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9,
1046   9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9,
1047   9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9,
1048   9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9,
1049   9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9
1050 };
1051
1052 /* Typed allocation function.  Does nothing special in this collector.  */
1053
1054 void *
1055 ggc_alloc_typed_stat (enum gt_types_enum type ATTRIBUTE_UNUSED, size_t size
1056                       MEM_STAT_DECL)
1057 {
1058   return ggc_alloc_stat (size PASS_MEM_STAT);
1059 }
1060
1061 /* Allocate a chunk of memory of SIZE bytes.  Its contents are undefined.  */
1062
1063 void *
1064 ggc_alloc_stat (size_t size MEM_STAT_DECL)
1065 {
1066   size_t order, word, bit, object_offset, object_size;
1067   struct page_entry *entry;
1068   void *result;
1069
1070   if (size < NUM_SIZE_LOOKUP)
1071     {
1072       order = size_lookup[size];
1073       object_size = OBJECT_SIZE (order);
1074     }
1075   else
1076     {
1077       order = 10;
1078       while (size > (object_size = OBJECT_SIZE (order)))
1079         order++;
1080     }
1081
1082   /* If there are non-full pages for this size allocation, they are at
1083      the head of the list.  */
1084   entry = G.pages[order];
1085
1086   /* If there is no page for this object size, or all pages in this
1087      context are full, allocate a new page.  */
1088   if (entry == NULL || entry->num_free_objects == 0)
1089     {
1090       struct page_entry *new_entry;
1091       new_entry = alloc_page (order);
1092
1093       new_entry->index_by_depth = G.by_depth_in_use;
1094       push_by_depth (new_entry, 0);
1095
1096       /* We can skip context depths, if we do, make sure we go all the
1097          way to the new depth.  */
1098       while (new_entry->context_depth >= G.depth_in_use)
1099         push_depth (G.by_depth_in_use-1);
1100
1101       /* If this is the only entry, it's also the tail.  If it is not
1102          the only entry, then we must update the PREV pointer of the
1103          ENTRY (G.pages[order]) to point to our new page entry.  */
1104       if (entry == NULL)
1105         G.page_tails[order] = new_entry;
1106       else
1107         entry->prev = new_entry;
1108
1109       /* Put new pages at the head of the page list.  By definition the
1110          entry at the head of the list always has a NULL pointer.  */
1111       new_entry->next = entry;
1112       new_entry->prev = NULL;
1113       entry = new_entry;
1114       G.pages[order] = new_entry;
1115
1116       /* For a new page, we know the word and bit positions (in the
1117          in_use bitmap) of the first available object -- they're zero.  */
1118       new_entry->next_bit_hint = 1;
1119       word = 0;
1120       bit = 0;
1121       object_offset = 0;
1122     }
1123   else
1124     {
1125       /* First try to use the hint left from the previous allocation
1126          to locate a clear bit in the in-use bitmap.  We've made sure
1127          that the one-past-the-end bit is always set, so if the hint
1128          has run over, this test will fail.  */
1129       unsigned hint = entry->next_bit_hint;
1130       word = hint / HOST_BITS_PER_LONG;
1131       bit = hint % HOST_BITS_PER_LONG;
1132
1133       /* If the hint didn't work, scan the bitmap from the beginning.  */
1134       if ((entry->in_use_p[word] >> bit) & 1)
1135         {
1136           word = bit = 0;
1137           while (~entry->in_use_p[word] == 0)
1138             ++word;
1139
1140 #if GCC_VERSION >= 3004
1141           bit = __builtin_ctzl (~entry->in_use_p[word]);
1142 #else
1143           while ((entry->in_use_p[word] >> bit) & 1)
1144             ++bit;
1145 #endif
1146
1147           hint = word * HOST_BITS_PER_LONG + bit;
1148         }
1149
1150       /* Next time, try the next bit.  */
1151       entry->next_bit_hint = hint + 1;
1152
1153       object_offset = hint * object_size;
1154     }
1155
1156   /* Set the in-use bit.  */
1157   entry->in_use_p[word] |= ((unsigned long) 1 << bit);
1158
1159   /* Keep a running total of the number of free objects.  If this page
1160      fills up, we may have to move it to the end of the list if the
1161      next page isn't full.  If the next page is full, all subsequent
1162      pages are full, so there's no need to move it.  */
1163   if (--entry->num_free_objects == 0
1164       && entry->next != NULL
1165       && entry->next->num_free_objects > 0)
1166     {
1167       /* We have a new head for the list.  */
1168       G.pages[order] = entry->next;
1169
1170       /* We are moving ENTRY to the end of the page table list.
1171          The new page at the head of the list will have NULL in
1172          its PREV field and ENTRY will have NULL in its NEXT field.  */
1173       entry->next->prev = NULL;
1174       entry->next = NULL;
1175
1176       /* Append ENTRY to the tail of the list.  */
1177       entry->prev = G.page_tails[order];
1178       G.page_tails[order]->next = entry;
1179       G.page_tails[order] = entry;
1180     }
1181
1182   /* Calculate the object's address.  */
1183   result = entry->page + object_offset;
1184 #ifdef GATHER_STATISTICS
1185   ggc_record_overhead (OBJECT_SIZE (order), OBJECT_SIZE (order) - size,
1186                        result PASS_MEM_STAT);
1187 #endif
1188
1189 #ifdef ENABLE_GC_CHECKING
1190   /* Keep poisoning-by-writing-0xaf the object, in an attempt to keep the
1191      exact same semantics in presence of memory bugs, regardless of
1192      ENABLE_VALGRIND_CHECKING.  We override this request below.  Drop the
1193      handle to avoid handle leak.  */
1194   VALGRIND_DISCARD (VALGRIND_MAKE_MEM_UNDEFINED (result, object_size));
1195
1196   /* `Poison' the entire allocated object, including any padding at
1197      the end.  */
1198   memset (result, 0xaf, object_size);
1199
1200   /* Make the bytes after the end of the object unaccessible.  Discard the
1201      handle to avoid handle leak.  */
1202   VALGRIND_DISCARD (VALGRIND_MAKE_MEM_NOACCESS ((char *) result + size,
1203                                                 object_size - size));
1204 #endif
1205
1206   /* Tell Valgrind that the memory is there, but its content isn't
1207      defined.  The bytes at the end of the object are still marked
1208      unaccessible.  */
1209   VALGRIND_DISCARD (VALGRIND_MAKE_MEM_UNDEFINED (result, size));
1210
1211   /* Keep track of how many bytes are being allocated.  This
1212      information is used in deciding when to collect.  */
1213   G.allocated += object_size;
1214
1215   /* For timevar statistics.  */
1216   timevar_ggc_mem_total += object_size;
1217
1218 #ifdef GATHER_STATISTICS
1219   {
1220     size_t overhead = object_size - size;
1221
1222     G.stats.total_overhead += overhead;
1223     G.stats.total_allocated += object_size;
1224     G.stats.total_overhead_per_order[order] += overhead;
1225     G.stats.total_allocated_per_order[order] += object_size;
1226
1227     if (size <= 32)
1228       {
1229         G.stats.total_overhead_under32 += overhead;
1230         G.stats.total_allocated_under32 += object_size;
1231       }
1232     if (size <= 64)
1233       {
1234         G.stats.total_overhead_under64 += overhead;
1235         G.stats.total_allocated_under64 += object_size;
1236       }
1237     if (size <= 128)
1238       {
1239         G.stats.total_overhead_under128 += overhead;
1240         G.stats.total_allocated_under128 += object_size;
1241       }
1242   }
1243 #endif
1244
1245   if (GGC_DEBUG_LEVEL >= 3)
1246     fprintf (G.debug_file,
1247              "Allocating object, requested size=%lu, actual=%lu at %p on %p\n",
1248              (unsigned long) size, (unsigned long) object_size, result,
1249              (void *) entry);
1250
1251   return result;
1252 }
1253
1254 /* Mark function for strings.  */
1255
1256 void
1257 gt_ggc_m_S (const void *p)
1258 {
1259   page_entry *entry;
1260   unsigned bit, word;
1261   unsigned long mask;
1262   unsigned long offset;
1263
1264   if (!p || !ggc_allocated_p (p))
1265     return;
1266
1267   /* Look up the page on which the object is alloced.  .  */
1268   entry = lookup_page_table_entry (p);
1269   gcc_assert (entry);
1270
1271   /* Calculate the index of the object on the page; this is its bit
1272      position in the in_use_p bitmap.  Note that because a char* might
1273      point to the middle of an object, we need special code here to
1274      make sure P points to the start of an object.  */
1275   offset = ((const char *) p - entry->page) % object_size_table[entry->order];
1276   if (offset)
1277     {
1278       /* Here we've seen a char* which does not point to the beginning
1279          of an allocated object.  We assume it points to the middle of
1280          a STRING_CST.  */
1281       gcc_assert (offset == offsetof (struct tree_string, str));
1282       p = ((const char *) p) - offset;
1283       gt_ggc_mx_lang_tree_node (CONST_CAST (void *, p));
1284       return;
1285     }
1286
1287   bit = OFFSET_TO_BIT (((const char *) p) - entry->page, entry->order);
1288   word = bit / HOST_BITS_PER_LONG;
1289   mask = (unsigned long) 1 << (bit % HOST_BITS_PER_LONG);
1290
1291   /* If the bit was previously set, skip it.  */
1292   if (entry->in_use_p[word] & mask)
1293     return;
1294
1295   /* Otherwise set it, and decrement the free object count.  */
1296   entry->in_use_p[word] |= mask;
1297   entry->num_free_objects -= 1;
1298
1299   if (GGC_DEBUG_LEVEL >= 4)
1300     fprintf (G.debug_file, "Marking %p\n", p);
1301
1302   return;
1303 }
1304
1305 /* If P is not marked, marks it and return false.  Otherwise return true.
1306    P must have been allocated by the GC allocator; it mustn't point to
1307    static objects, stack variables, or memory allocated with malloc.  */
1308
1309 int
1310 ggc_set_mark (const void *p)
1311 {
1312   page_entry *entry;
1313   unsigned bit, word;
1314   unsigned long mask;
1315
1316   /* Look up the page on which the object is alloced.  If the object
1317      wasn't allocated by the collector, we'll probably die.  */
1318   entry = lookup_page_table_entry (p);
1319   gcc_assert (entry);
1320
1321   /* Calculate the index of the object on the page; this is its bit
1322      position in the in_use_p bitmap.  */
1323   bit = OFFSET_TO_BIT (((const char *) p) - entry->page, entry->order);
1324   word = bit / HOST_BITS_PER_LONG;
1325   mask = (unsigned long) 1 << (bit % HOST_BITS_PER_LONG);
1326
1327   /* If the bit was previously set, skip it.  */
1328   if (entry->in_use_p[word] & mask)
1329     return 1;
1330
1331   /* Otherwise set it, and decrement the free object count.  */
1332   entry->in_use_p[word] |= mask;
1333   entry->num_free_objects -= 1;
1334
1335   if (GGC_DEBUG_LEVEL >= 4)
1336     fprintf (G.debug_file, "Marking %p\n", p);
1337
1338   return 0;
1339 }
1340
1341 /* Return 1 if P has been marked, zero otherwise.
1342    P must have been allocated by the GC allocator; it mustn't point to
1343    static objects, stack variables, or memory allocated with malloc.  */
1344
1345 int
1346 ggc_marked_p (const void *p)
1347 {
1348   page_entry *entry;
1349   unsigned bit, word;
1350   unsigned long mask;
1351
1352   /* Look up the page on which the object is alloced.  If the object
1353      wasn't allocated by the collector, we'll probably die.  */
1354   entry = lookup_page_table_entry (p);
1355   gcc_assert (entry);
1356
1357   /* Calculate the index of the object on the page; this is its bit
1358      position in the in_use_p bitmap.  */
1359   bit = OFFSET_TO_BIT (((const char *) p) - entry->page, entry->order);
1360   word = bit / HOST_BITS_PER_LONG;
1361   mask = (unsigned long) 1 << (bit % HOST_BITS_PER_LONG);
1362
1363   return (entry->in_use_p[word] & mask) != 0;
1364 }
1365
1366 /* Return the size of the gc-able object P.  */
1367
1368 size_t
1369 ggc_get_size (const void *p)
1370 {
1371   page_entry *pe = lookup_page_table_entry (p);
1372   return OBJECT_SIZE (pe->order);
1373 }
1374
1375 /* Release the memory for object P.  */
1376
1377 void
1378 ggc_free (void *p)
1379 {
1380   page_entry *pe = lookup_page_table_entry (p);
1381   size_t order = pe->order;
1382   size_t size = OBJECT_SIZE (order);
1383
1384 #ifdef GATHER_STATISTICS
1385   ggc_free_overhead (p);
1386 #endif
1387
1388   if (GGC_DEBUG_LEVEL >= 3)
1389     fprintf (G.debug_file,
1390              "Freeing object, actual size=%lu, at %p on %p\n",
1391              (unsigned long) size, p, (void *) pe);
1392
1393 #ifdef ENABLE_GC_CHECKING
1394   /* Poison the data, to indicate the data is garbage.  */
1395   VALGRIND_DISCARD (VALGRIND_MAKE_MEM_UNDEFINED (p, size));
1396   memset (p, 0xa5, size);
1397 #endif
1398   /* Let valgrind know the object is free.  */
1399   VALGRIND_DISCARD (VALGRIND_MAKE_MEM_NOACCESS (p, size));
1400
1401 #ifdef ENABLE_GC_ALWAYS_COLLECT
1402   /* In the completely-anal-checking mode, we do *not* immediately free
1403      the data, but instead verify that the data is *actually* not 
1404      reachable the next time we collect.  */
1405   {
1406     struct free_object *fo = XNEW (struct free_object);
1407     fo->object = p;
1408     fo->next = G.free_object_list;
1409     G.free_object_list = fo;
1410   }
1411 #else
1412   {
1413     unsigned int bit_offset, word, bit;
1414
1415     G.allocated -= size;
1416
1417     /* Mark the object not-in-use.  */
1418     bit_offset = OFFSET_TO_BIT (((const char *) p) - pe->page, order);
1419     word = bit_offset / HOST_BITS_PER_LONG;
1420     bit = bit_offset % HOST_BITS_PER_LONG;
1421     pe->in_use_p[word] &= ~(1UL << bit);
1422
1423     if (pe->num_free_objects++ == 0)
1424       {
1425         page_entry *p, *q;
1426
1427         /* If the page is completely full, then it's supposed to
1428            be after all pages that aren't.  Since we've freed one
1429            object from a page that was full, we need to move the
1430            page to the head of the list. 
1431
1432            PE is the node we want to move.  Q is the previous node
1433            and P is the next node in the list.  */
1434         q = pe->prev;
1435         if (q && q->num_free_objects == 0)
1436           {
1437             p = pe->next;
1438
1439             q->next = p;
1440
1441             /* If PE was at the end of the list, then Q becomes the
1442                new end of the list.  If PE was not the end of the
1443                list, then we need to update the PREV field for P.  */
1444             if (!p)
1445               G.page_tails[order] = q;
1446             else
1447               p->prev = q;
1448
1449             /* Move PE to the head of the list.  */
1450             pe->next = G.pages[order];
1451             pe->prev = NULL;
1452             G.pages[order]->prev = pe;
1453             G.pages[order] = pe;
1454           }
1455
1456         /* Reset the hint bit to point to the only free object.  */
1457         pe->next_bit_hint = bit_offset;
1458       }
1459   }
1460 #endif
1461 }
1462 \f
1463 /* Subroutine of init_ggc which computes the pair of numbers used to
1464    perform division by OBJECT_SIZE (order) and fills in inverse_table[].
1465
1466    This algorithm is taken from Granlund and Montgomery's paper
1467    "Division by Invariant Integers using Multiplication"
1468    (Proc. SIGPLAN PLDI, 1994), section 9 (Exact division by
1469    constants).  */
1470
1471 static void
1472 compute_inverse (unsigned order)
1473 {
1474   size_t size, inv; 
1475   unsigned int e;
1476
1477   size = OBJECT_SIZE (order);
1478   e = 0;
1479   while (size % 2 == 0)
1480     {
1481       e++;
1482       size >>= 1;
1483     }
1484
1485   inv = size;
1486   while (inv * size != 1)
1487     inv = inv * (2 - inv*size);
1488
1489   DIV_MULT (order) = inv;
1490   DIV_SHIFT (order) = e;
1491 }
1492
1493 /* Initialize the ggc-mmap allocator.  */
1494 void
1495 init_ggc (void)
1496 {
1497   unsigned order;
1498
1499   G.pagesize = getpagesize();
1500   G.lg_pagesize = exact_log2 (G.pagesize);
1501
1502 #ifdef HAVE_MMAP_DEV_ZERO
1503   G.dev_zero_fd = open ("/dev/zero", O_RDONLY);
1504   if (G.dev_zero_fd == -1)
1505     internal_error ("open /dev/zero: %m");
1506 #endif
1507
1508 #if 0
1509   G.debug_file = fopen ("ggc-mmap.debug", "w");
1510 #else
1511   G.debug_file = stdout;
1512 #endif
1513
1514 #ifdef USING_MMAP
1515   /* StunOS has an amazing off-by-one error for the first mmap allocation
1516      after fiddling with RLIMIT_STACK.  The result, as hard as it is to
1517      believe, is an unaligned page allocation, which would cause us to
1518      hork badly if we tried to use it.  */
1519   {
1520     char *p = alloc_anon (NULL, G.pagesize);
1521     struct page_entry *e;
1522     if ((size_t)p & (G.pagesize - 1))
1523       {
1524         /* How losing.  Discard this one and try another.  If we still
1525            can't get something useful, give up.  */
1526
1527         p = alloc_anon (NULL, G.pagesize);
1528         gcc_assert (!((size_t)p & (G.pagesize - 1)));
1529       }
1530
1531     /* We have a good page, might as well hold onto it...  */
1532     e = XCNEW (struct page_entry);
1533     e->bytes = G.pagesize;
1534     e->page = p;
1535     e->next = G.free_pages;
1536     G.free_pages = e;
1537   }
1538 #endif
1539
1540   /* Initialize the object size table.  */
1541   for (order = 0; order < HOST_BITS_PER_PTR; ++order)
1542     object_size_table[order] = (size_t) 1 << order;
1543   for (order = HOST_BITS_PER_PTR; order < NUM_ORDERS; ++order)
1544     {
1545       size_t s = extra_order_size_table[order - HOST_BITS_PER_PTR];
1546
1547       /* If S is not a multiple of the MAX_ALIGNMENT, then round it up
1548          so that we're sure of getting aligned memory.  */
1549       s = ROUND_UP (s, MAX_ALIGNMENT);
1550       object_size_table[order] = s;
1551     }
1552
1553   /* Initialize the objects-per-page and inverse tables.  */
1554   for (order = 0; order < NUM_ORDERS; ++order)
1555     {
1556       objects_per_page_table[order] = G.pagesize / OBJECT_SIZE (order);
1557       if (objects_per_page_table[order] == 0)
1558         objects_per_page_table[order] = 1;
1559       compute_inverse (order);
1560     }
1561
1562   /* Reset the size_lookup array to put appropriately sized objects in
1563      the special orders.  All objects bigger than the previous power
1564      of two, but no greater than the special size, should go in the
1565      new order.  */
1566   for (order = HOST_BITS_PER_PTR; order < NUM_ORDERS; ++order)
1567     {
1568       int o;
1569       int i;
1570
1571       i = OBJECT_SIZE (order);
1572       if (i >= NUM_SIZE_LOOKUP)
1573         continue;
1574
1575       for (o = size_lookup[i]; o == size_lookup [i]; --i)
1576         size_lookup[i] = order;
1577     }
1578
1579   G.depth_in_use = 0;
1580   G.depth_max = 10;
1581   G.depth = XNEWVEC (unsigned int, G.depth_max);
1582
1583   G.by_depth_in_use = 0;
1584   G.by_depth_max = INITIAL_PTE_COUNT;
1585   G.by_depth = XNEWVEC (page_entry *, G.by_depth_max);
1586   G.save_in_use = XNEWVEC (unsigned long *, G.by_depth_max);
1587 }
1588
1589 /* Start a new GGC zone.  */
1590
1591 struct alloc_zone *
1592 new_ggc_zone (const char *name ATTRIBUTE_UNUSED)
1593 {
1594   return NULL;
1595 }
1596
1597 /* Destroy a GGC zone.  */
1598 void
1599 destroy_ggc_zone (struct alloc_zone *zone ATTRIBUTE_UNUSED)
1600 {
1601 }
1602
1603 /* Merge the SAVE_IN_USE_P and IN_USE_P arrays in P so that IN_USE_P
1604    reflects reality.  Recalculate NUM_FREE_OBJECTS as well.  */
1605
1606 static void
1607 ggc_recalculate_in_use_p (page_entry *p)
1608 {
1609   unsigned int i;
1610   size_t num_objects;
1611
1612   /* Because the past-the-end bit in in_use_p is always set, we
1613      pretend there is one additional object.  */
1614   num_objects = OBJECTS_IN_PAGE (p) + 1;
1615
1616   /* Reset the free object count.  */
1617   p->num_free_objects = num_objects;
1618
1619   /* Combine the IN_USE_P and SAVE_IN_USE_P arrays.  */
1620   for (i = 0;
1621        i < CEIL (BITMAP_SIZE (num_objects),
1622                  sizeof (*p->in_use_p));
1623        ++i)
1624     {
1625       unsigned long j;
1626
1627       /* Something is in use if it is marked, or if it was in use in a
1628          context further down the context stack.  */
1629       p->in_use_p[i] |= save_in_use_p (p)[i];
1630
1631       /* Decrement the free object count for every object allocated.  */
1632       for (j = p->in_use_p[i]; j; j >>= 1)
1633         p->num_free_objects -= (j & 1);
1634     }
1635
1636   gcc_assert (p->num_free_objects < num_objects);
1637 }
1638 \f
1639 /* Unmark all objects.  */
1640
1641 static void
1642 clear_marks (void)
1643 {
1644   unsigned order;
1645
1646   for (order = 2; order < NUM_ORDERS; order++)
1647     {
1648       page_entry *p;
1649
1650       for (p = G.pages[order]; p != NULL; p = p->next)
1651         {
1652           size_t num_objects = OBJECTS_IN_PAGE (p);
1653           size_t bitmap_size = BITMAP_SIZE (num_objects + 1);
1654
1655           /* The data should be page-aligned.  */
1656           gcc_assert (!((size_t) p->page & (G.pagesize - 1)));
1657
1658           /* Pages that aren't in the topmost context are not collected;
1659              nevertheless, we need their in-use bit vectors to store GC
1660              marks.  So, back them up first.  */
1661           if (p->context_depth < G.context_depth)
1662             {
1663               if (! save_in_use_p (p))
1664                 save_in_use_p (p) = XNEWVAR (unsigned long, bitmap_size);
1665               memcpy (save_in_use_p (p), p->in_use_p, bitmap_size);
1666             }
1667
1668           /* Reset reset the number of free objects and clear the
1669              in-use bits.  These will be adjusted by mark_obj.  */
1670           p->num_free_objects = num_objects;
1671           memset (p->in_use_p, 0, bitmap_size);
1672
1673           /* Make sure the one-past-the-end bit is always set.  */
1674           p->in_use_p[num_objects / HOST_BITS_PER_LONG]
1675             = ((unsigned long) 1 << (num_objects % HOST_BITS_PER_LONG));
1676         }
1677     }
1678 }
1679
1680 /* Free all empty pages.  Partially empty pages need no attention
1681    because the `mark' bit doubles as an `unused' bit.  */
1682
1683 static void
1684 sweep_pages (void)
1685 {
1686   unsigned order;
1687
1688   for (order = 2; order < NUM_ORDERS; order++)
1689     {
1690       /* The last page-entry to consider, regardless of entries
1691          placed at the end of the list.  */
1692       page_entry * const last = G.page_tails[order];
1693
1694       size_t num_objects;
1695       size_t live_objects;
1696       page_entry *p, *previous;
1697       int done;
1698
1699       p = G.pages[order];
1700       if (p == NULL)
1701         continue;
1702
1703       previous = NULL;
1704       do
1705         {
1706           page_entry *next = p->next;
1707
1708           /* Loop until all entries have been examined.  */
1709           done = (p == last);
1710
1711           num_objects = OBJECTS_IN_PAGE (p);
1712
1713           /* Add all live objects on this page to the count of
1714              allocated memory.  */
1715           live_objects = num_objects - p->num_free_objects;
1716
1717           G.allocated += OBJECT_SIZE (order) * live_objects;
1718
1719           /* Only objects on pages in the topmost context should get
1720              collected.  */
1721           if (p->context_depth < G.context_depth)
1722             ;
1723
1724           /* Remove the page if it's empty.  */
1725           else if (live_objects == 0)
1726             {
1727               /* If P was the first page in the list, then NEXT
1728                  becomes the new first page in the list, otherwise
1729                  splice P out of the forward pointers.  */
1730               if (! previous)
1731                 G.pages[order] = next;
1732               else
1733                 previous->next = next;
1734             
1735               /* Splice P out of the back pointers too.  */
1736               if (next)
1737                 next->prev = previous;
1738
1739               /* Are we removing the last element?  */
1740               if (p == G.page_tails[order])
1741                 G.page_tails[order] = previous;
1742               free_page (p);
1743               p = previous;
1744             }
1745
1746           /* If the page is full, move it to the end.  */
1747           else if (p->num_free_objects == 0)
1748             {
1749               /* Don't move it if it's already at the end.  */
1750               if (p != G.page_tails[order])
1751                 {
1752                   /* Move p to the end of the list.  */
1753                   p->next = NULL;
1754                   p->prev = G.page_tails[order];
1755                   G.page_tails[order]->next = p;
1756
1757                   /* Update the tail pointer...  */
1758                   G.page_tails[order] = p;
1759
1760                   /* ... and the head pointer, if necessary.  */
1761                   if (! previous)
1762                     G.pages[order] = next;
1763                   else
1764                     previous->next = next;
1765
1766                   /* And update the backpointer in NEXT if necessary.  */
1767                   if (next)
1768                     next->prev = previous;
1769
1770                   p = previous;
1771                 }
1772             }
1773
1774           /* If we've fallen through to here, it's a page in the
1775              topmost context that is neither full nor empty.  Such a
1776              page must precede pages at lesser context depth in the
1777              list, so move it to the head.  */
1778           else if (p != G.pages[order])
1779             {
1780               previous->next = p->next;
1781
1782               /* Update the backchain in the next node if it exists.  */
1783               if (p->next)
1784                 p->next->prev = previous;
1785
1786               /* Move P to the head of the list.  */
1787               p->next = G.pages[order];
1788               p->prev = NULL;
1789               G.pages[order]->prev = p;
1790
1791               /* Update the head pointer.  */
1792               G.pages[order] = p;
1793
1794               /* Are we moving the last element?  */
1795               if (G.page_tails[order] == p)
1796                 G.page_tails[order] = previous;
1797               p = previous;
1798             }
1799
1800           previous = p;
1801           p = next;
1802         }
1803       while (! done);
1804
1805       /* Now, restore the in_use_p vectors for any pages from contexts
1806          other than the current one.  */
1807       for (p = G.pages[order]; p; p = p->next)
1808         if (p->context_depth != G.context_depth)
1809           ggc_recalculate_in_use_p (p);
1810     }
1811 }
1812
1813 #ifdef ENABLE_GC_CHECKING
1814 /* Clobber all free objects.  */
1815
1816 static void
1817 poison_pages (void)
1818 {
1819   unsigned order;
1820
1821   for (order = 2; order < NUM_ORDERS; order++)
1822     {
1823       size_t size = OBJECT_SIZE (order);
1824       page_entry *p;
1825
1826       for (p = G.pages[order]; p != NULL; p = p->next)
1827         {
1828           size_t num_objects;
1829           size_t i;
1830
1831           if (p->context_depth != G.context_depth)
1832             /* Since we don't do any collection for pages in pushed
1833                contexts, there's no need to do any poisoning.  And
1834                besides, the IN_USE_P array isn't valid until we pop
1835                contexts.  */
1836             continue;
1837
1838           num_objects = OBJECTS_IN_PAGE (p);
1839           for (i = 0; i < num_objects; i++)
1840             {
1841               size_t word, bit;
1842               word = i / HOST_BITS_PER_LONG;
1843               bit = i % HOST_BITS_PER_LONG;
1844               if (((p->in_use_p[word] >> bit) & 1) == 0)
1845                 {
1846                   char *object = p->page + i * size;
1847
1848                   /* Keep poison-by-write when we expect to use Valgrind,
1849                      so the exact same memory semantics is kept, in case
1850                      there are memory errors.  We override this request
1851                      below.  */
1852                   VALGRIND_DISCARD (VALGRIND_MAKE_MEM_UNDEFINED (object,
1853                                                                  size));
1854                   memset (object, 0xa5, size);
1855
1856                   /* Drop the handle to avoid handle leak.  */
1857                   VALGRIND_DISCARD (VALGRIND_MAKE_MEM_NOACCESS (object, size));
1858                 }
1859             }
1860         }
1861     }
1862 }
1863 #else
1864 #define poison_pages()
1865 #endif
1866
1867 #ifdef ENABLE_GC_ALWAYS_COLLECT
1868 /* Validate that the reportedly free objects actually are.  */
1869
1870 static void
1871 validate_free_objects (void)
1872 {
1873   struct free_object *f, *next, *still_free = NULL;
1874
1875   for (f = G.free_object_list; f ; f = next)
1876     {
1877       page_entry *pe = lookup_page_table_entry (f->object);
1878       size_t bit, word;
1879
1880       bit = OFFSET_TO_BIT ((char *)f->object - pe->page, pe->order);
1881       word = bit / HOST_BITS_PER_LONG;
1882       bit = bit % HOST_BITS_PER_LONG;
1883       next = f->next;
1884
1885       /* Make certain it isn't visible from any root.  Notice that we
1886          do this check before sweep_pages merges save_in_use_p.  */
1887       gcc_assert (!(pe->in_use_p[word] & (1UL << bit)));
1888
1889       /* If the object comes from an outer context, then retain the
1890          free_object entry, so that we can verify that the address
1891          isn't live on the stack in some outer context.  */
1892       if (pe->context_depth != G.context_depth)
1893         {
1894           f->next = still_free;
1895           still_free = f;
1896         }
1897       else
1898         free (f);
1899     }
1900
1901   G.free_object_list = still_free;
1902 }
1903 #else
1904 #define validate_free_objects()
1905 #endif
1906
1907 /* Top level mark-and-sweep routine.  */
1908
1909 void
1910 ggc_collect (void)
1911 {
1912   /* Avoid frequent unnecessary work by skipping collection if the
1913      total allocations haven't expanded much since the last
1914      collection.  */
1915   float allocated_last_gc =
1916     MAX (G.allocated_last_gc, (size_t)PARAM_VALUE (GGC_MIN_HEAPSIZE) * 1024);
1917
1918   float min_expand = allocated_last_gc * PARAM_VALUE (GGC_MIN_EXPAND) / 100;
1919
1920   if (G.allocated < allocated_last_gc + min_expand && !ggc_force_collect)
1921     return;
1922
1923   timevar_push (TV_GC);
1924   if (!quiet_flag)
1925     fprintf (stderr, " {GC %luk -> ", (unsigned long) G.allocated / 1024);
1926   if (GGC_DEBUG_LEVEL >= 2)
1927     fprintf (G.debug_file, "BEGIN COLLECTING\n");
1928
1929   /* Zero the total allocated bytes.  This will be recalculated in the
1930      sweep phase.  */
1931   G.allocated = 0;
1932
1933   /* Release the pages we freed the last time we collected, but didn't
1934      reuse in the interim.  */
1935   release_pages ();
1936
1937   /* Indicate that we've seen collections at this context depth.  */
1938   G.context_depth_collections = ((unsigned long)1 << (G.context_depth + 1)) - 1;
1939
1940   clear_marks ();
1941   ggc_mark_roots ();
1942 #ifdef GATHER_STATISTICS
1943   ggc_prune_overhead_list ();
1944 #endif
1945   poison_pages ();
1946   validate_free_objects ();
1947   sweep_pages ();
1948
1949   G.allocated_last_gc = G.allocated;
1950
1951   timevar_pop (TV_GC);
1952
1953   if (!quiet_flag)
1954     fprintf (stderr, "%luk}", (unsigned long) G.allocated / 1024);
1955   if (GGC_DEBUG_LEVEL >= 2)
1956     fprintf (G.debug_file, "END COLLECTING\n");
1957 }
1958
1959 /* Print allocation statistics.  */
1960 #define SCALE(x) ((unsigned long) ((x) < 1024*10 \
1961                   ? (x) \
1962                   : ((x) < 1024*1024*10 \
1963                      ? (x) / 1024 \
1964                      : (x) / (1024*1024))))
1965 #define STAT_LABEL(x) ((x) < 1024*10 ? ' ' : ((x) < 1024*1024*10 ? 'k' : 'M'))
1966
1967 void
1968 ggc_print_statistics (void)
1969 {
1970   struct ggc_statistics stats;
1971   unsigned int i;
1972   size_t total_overhead = 0;
1973
1974   /* Clear the statistics.  */
1975   memset (&stats, 0, sizeof (stats));
1976
1977   /* Make sure collection will really occur.  */
1978   G.allocated_last_gc = 0;
1979
1980   /* Collect and print the statistics common across collectors.  */
1981   ggc_print_common_statistics (stderr, &stats);
1982
1983   /* Release free pages so that we will not count the bytes allocated
1984      there as part of the total allocated memory.  */
1985   release_pages ();
1986
1987   /* Collect some information about the various sizes of
1988      allocation.  */
1989   fprintf (stderr,
1990            "Memory still allocated at the end of the compilation process\n");
1991   fprintf (stderr, "%-5s %10s  %10s  %10s\n",
1992            "Size", "Allocated", "Used", "Overhead");
1993   for (i = 0; i < NUM_ORDERS; ++i)
1994     {
1995       page_entry *p;
1996       size_t allocated;
1997       size_t in_use;
1998       size_t overhead;
1999
2000       /* Skip empty entries.  */
2001       if (!G.pages[i])
2002         continue;
2003
2004       overhead = allocated = in_use = 0;
2005
2006       /* Figure out the total number of bytes allocated for objects of
2007          this size, and how many of them are actually in use.  Also figure
2008          out how much memory the page table is using.  */
2009       for (p = G.pages[i]; p; p = p->next)
2010         {
2011           allocated += p->bytes;
2012           in_use +=
2013             (OBJECTS_IN_PAGE (p) - p->num_free_objects) * OBJECT_SIZE (i);
2014
2015           overhead += (sizeof (page_entry) - sizeof (long)
2016                        + BITMAP_SIZE (OBJECTS_IN_PAGE (p) + 1));
2017         }
2018       fprintf (stderr, "%-5lu %10lu%c %10lu%c %10lu%c\n",
2019                (unsigned long) OBJECT_SIZE (i),
2020                SCALE (allocated), STAT_LABEL (allocated),
2021                SCALE (in_use), STAT_LABEL (in_use),
2022                SCALE (overhead), STAT_LABEL (overhead));
2023       total_overhead += overhead;
2024     }
2025   fprintf (stderr, "%-5s %10lu%c %10lu%c %10lu%c\n", "Total",
2026            SCALE (G.bytes_mapped), STAT_LABEL (G.bytes_mapped),
2027            SCALE (G.allocated), STAT_LABEL(G.allocated),
2028            SCALE (total_overhead), STAT_LABEL (total_overhead));
2029
2030 #ifdef GATHER_STATISTICS  
2031   {
2032     fprintf (stderr, "\nTotal allocations and overheads during the compilation process\n");
2033
2034     fprintf (stderr, "Total Overhead:                        %10lld\n",
2035              G.stats.total_overhead);
2036     fprintf (stderr, "Total Allocated:                       %10lld\n",
2037              G.stats.total_allocated);
2038
2039     fprintf (stderr, "Total Overhead  under  32B:            %10lld\n",
2040              G.stats.total_overhead_under32);
2041     fprintf (stderr, "Total Allocated under  32B:            %10lld\n",
2042              G.stats.total_allocated_under32);
2043     fprintf (stderr, "Total Overhead  under  64B:            %10lld\n",
2044              G.stats.total_overhead_under64);
2045     fprintf (stderr, "Total Allocated under  64B:            %10lld\n",
2046              G.stats.total_allocated_under64);
2047     fprintf (stderr, "Total Overhead  under 128B:            %10lld\n",
2048              G.stats.total_overhead_under128);
2049     fprintf (stderr, "Total Allocated under 128B:            %10lld\n",
2050              G.stats.total_allocated_under128);
2051    
2052     for (i = 0; i < NUM_ORDERS; i++)
2053       if (G.stats.total_allocated_per_order[i])
2054         {
2055           fprintf (stderr, "Total Overhead  page size %7lu:     %10lld\n",
2056                    (unsigned long) OBJECT_SIZE (i),
2057                    G.stats.total_overhead_per_order[i]);
2058           fprintf (stderr, "Total Allocated page size %7lu:     %10lld\n",
2059                    (unsigned long) OBJECT_SIZE (i),
2060                    G.stats.total_allocated_per_order[i]);
2061         }
2062   }
2063 #endif
2064 }
2065 \f
2066 struct ggc_pch_data
2067 {
2068   struct ggc_pch_ondisk
2069   {
2070     unsigned totals[NUM_ORDERS];
2071   } d;
2072   size_t base[NUM_ORDERS];
2073   size_t written[NUM_ORDERS];
2074 };
2075
2076 struct ggc_pch_data *
2077 init_ggc_pch (void)
2078 {
2079   return XCNEW (struct ggc_pch_data);
2080 }
2081
2082 void
2083 ggc_pch_count_object (struct ggc_pch_data *d, void *x ATTRIBUTE_UNUSED,
2084                       size_t size, bool is_string ATTRIBUTE_UNUSED,
2085                       enum gt_types_enum type ATTRIBUTE_UNUSED)
2086 {
2087   unsigned order;
2088
2089   if (size < NUM_SIZE_LOOKUP)
2090     order = size_lookup[size];
2091   else
2092     {
2093       order = 10;
2094       while (size > OBJECT_SIZE (order))
2095         order++;
2096     }
2097
2098   d->d.totals[order]++;
2099 }
2100
2101 size_t
2102 ggc_pch_total_size (struct ggc_pch_data *d)
2103 {
2104   size_t a = 0;
2105   unsigned i;
2106
2107   for (i = 0; i < NUM_ORDERS; i++)
2108     a += ROUND_UP (d->d.totals[i] * OBJECT_SIZE (i), G.pagesize);
2109   return a;
2110 }
2111
2112 void
2113 ggc_pch_this_base (struct ggc_pch_data *d, void *base)
2114 {
2115   size_t a = (size_t) base;
2116   unsigned i;
2117
2118   for (i = 0; i < NUM_ORDERS; i++)
2119     {
2120       d->base[i] = a;
2121       a += ROUND_UP (d->d.totals[i] * OBJECT_SIZE (i), G.pagesize);
2122     }
2123 }
2124
2125
2126 char *
2127 ggc_pch_alloc_object (struct ggc_pch_data *d, void *x ATTRIBUTE_UNUSED,
2128                       size_t size, bool is_string ATTRIBUTE_UNUSED,
2129                       enum gt_types_enum type ATTRIBUTE_UNUSED)
2130 {
2131   unsigned order;
2132   char *result;
2133
2134   if (size < NUM_SIZE_LOOKUP)
2135     order = size_lookup[size];
2136   else
2137     {
2138       order = 10;
2139       while (size > OBJECT_SIZE (order))
2140         order++;
2141     }
2142
2143   result = (char *) d->base[order];
2144   d->base[order] += OBJECT_SIZE (order);
2145   return result;
2146 }
2147
2148 void
2149 ggc_pch_prepare_write (struct ggc_pch_data *d ATTRIBUTE_UNUSED,
2150                        FILE *f ATTRIBUTE_UNUSED)
2151 {
2152   /* Nothing to do.  */
2153 }
2154
2155 void
2156 ggc_pch_write_object (struct ggc_pch_data *d ATTRIBUTE_UNUSED,
2157                       FILE *f, void *x, void *newx ATTRIBUTE_UNUSED,
2158                       size_t size, bool is_string ATTRIBUTE_UNUSED)
2159 {
2160   unsigned order;
2161   static const char emptyBytes[256];
2162
2163   if (size < NUM_SIZE_LOOKUP)
2164     order = size_lookup[size];
2165   else
2166     {
2167       order = 10;
2168       while (size > OBJECT_SIZE (order))
2169         order++;
2170     }
2171
2172   if (fwrite (x, size, 1, f) != 1)
2173     fatal_error ("can't write PCH file: %m");
2174
2175   /* If SIZE is not the same as OBJECT_SIZE(order), then we need to pad the
2176      object out to OBJECT_SIZE(order).  This happens for strings.  */
2177
2178   if (size != OBJECT_SIZE (order))
2179     {
2180       unsigned padding = OBJECT_SIZE(order) - size;
2181
2182       /* To speed small writes, we use a nulled-out array that's larger
2183          than most padding requests as the source for our null bytes.  This
2184          permits us to do the padding with fwrite() rather than fseek(), and
2185          limits the chance the OS may try to flush any outstanding writes.  */
2186       if (padding <= sizeof(emptyBytes))
2187         {
2188           if (fwrite (emptyBytes, 1, padding, f) != padding)
2189             fatal_error ("can't write PCH file");
2190         }
2191       else
2192         {
2193           /* Larger than our buffer?  Just default to fseek.  */
2194           if (fseek (f, padding, SEEK_CUR) != 0)
2195             fatal_error ("can't write PCH file");
2196         }
2197     }
2198
2199   d->written[order]++;
2200   if (d->written[order] == d->d.totals[order]
2201       && fseek (f, ROUND_UP_VALUE (d->d.totals[order] * OBJECT_SIZE (order),
2202                                    G.pagesize),
2203                 SEEK_CUR) != 0)
2204     fatal_error ("can't write PCH file: %m");
2205 }
2206
2207 void
2208 ggc_pch_finish (struct ggc_pch_data *d, FILE *f)
2209 {
2210   if (fwrite (&d->d, sizeof (d->d), 1, f) != 1)
2211     fatal_error ("can't write PCH file: %m");
2212   free (d);
2213 }
2214
2215 /* Move the PCH PTE entries just added to the end of by_depth, to the
2216    front.  */
2217
2218 static void
2219 move_ptes_to_front (int count_old_page_tables, int count_new_page_tables)
2220 {
2221   unsigned i;
2222
2223   /* First, we swap the new entries to the front of the varrays.  */
2224   page_entry **new_by_depth;
2225   unsigned long **new_save_in_use;
2226
2227   new_by_depth = XNEWVEC (page_entry *, G.by_depth_max);
2228   new_save_in_use = XNEWVEC (unsigned long *, G.by_depth_max);
2229
2230   memcpy (&new_by_depth[0],
2231           &G.by_depth[count_old_page_tables],
2232           count_new_page_tables * sizeof (void *));
2233   memcpy (&new_by_depth[count_new_page_tables],
2234           &G.by_depth[0],
2235           count_old_page_tables * sizeof (void *));
2236   memcpy (&new_save_in_use[0],
2237           &G.save_in_use[count_old_page_tables],
2238           count_new_page_tables * sizeof (void *));
2239   memcpy (&new_save_in_use[count_new_page_tables],
2240           &G.save_in_use[0],
2241           count_old_page_tables * sizeof (void *));
2242
2243   free (G.by_depth);
2244   free (G.save_in_use);
2245
2246   G.by_depth = new_by_depth;
2247   G.save_in_use = new_save_in_use;
2248
2249   /* Now update all the index_by_depth fields.  */
2250   for (i = G.by_depth_in_use; i > 0; --i)
2251     {
2252       page_entry *p = G.by_depth[i-1];
2253       p->index_by_depth = i-1;
2254     }
2255
2256   /* And last, we update the depth pointers in G.depth.  The first
2257      entry is already 0, and context 0 entries always start at index
2258      0, so there is nothing to update in the first slot.  We need a
2259      second slot, only if we have old ptes, and if we do, they start
2260      at index count_new_page_tables.  */
2261   if (count_old_page_tables)
2262     push_depth (count_new_page_tables);
2263 }
2264
2265 void
2266 ggc_pch_read (FILE *f, void *addr)
2267 {
2268   struct ggc_pch_ondisk d;
2269   unsigned i;
2270   char *offs = (char *) addr;
2271   unsigned long count_old_page_tables;
2272   unsigned long count_new_page_tables;
2273
2274   count_old_page_tables = G.by_depth_in_use;
2275
2276   /* We've just read in a PCH file.  So, every object that used to be
2277      allocated is now free.  */
2278   clear_marks ();
2279 #ifdef ENABLE_GC_CHECKING
2280   poison_pages ();
2281 #endif
2282   /* Since we free all the allocated objects, the free list becomes
2283      useless.  Validate it now, which will also clear it.  */
2284   validate_free_objects();
2285
2286   /* No object read from a PCH file should ever be freed.  So, set the
2287      context depth to 1, and set the depth of all the currently-allocated
2288      pages to be 1 too.  PCH pages will have depth 0.  */
2289   gcc_assert (!G.context_depth);
2290   G.context_depth = 1;
2291   for (i = 0; i < NUM_ORDERS; i++)
2292     {
2293       page_entry *p;
2294       for (p = G.pages[i]; p != NULL; p = p->next)
2295         p->context_depth = G.context_depth;
2296     }
2297
2298   /* Allocate the appropriate page-table entries for the pages read from
2299      the PCH file.  */
2300   if (fread (&d, sizeof (d), 1, f) != 1)
2301     fatal_error ("can't read PCH file: %m");
2302
2303   for (i = 0; i < NUM_ORDERS; i++)
2304     {
2305       struct page_entry *entry;
2306       char *pte;
2307       size_t bytes;
2308       size_t num_objs;
2309       size_t j;
2310
2311       if (d.totals[i] == 0)
2312         continue;
2313
2314       bytes = ROUND_UP (d.totals[i] * OBJECT_SIZE (i), G.pagesize);
2315       num_objs = bytes / OBJECT_SIZE (i);
2316       entry = XCNEWVAR (struct page_entry, (sizeof (struct page_entry)
2317                                             - sizeof (long)
2318                                             + BITMAP_SIZE (num_objs + 1)));
2319       entry->bytes = bytes;
2320       entry->page = offs;
2321       entry->context_depth = 0;
2322       offs += bytes;
2323       entry->num_free_objects = 0;
2324       entry->order = i;
2325
2326       for (j = 0;
2327            j + HOST_BITS_PER_LONG <= num_objs + 1;
2328            j += HOST_BITS_PER_LONG)
2329         entry->in_use_p[j / HOST_BITS_PER_LONG] = -1;
2330       for (; j < num_objs + 1; j++)
2331         entry->in_use_p[j / HOST_BITS_PER_LONG]
2332           |= 1L << (j % HOST_BITS_PER_LONG);
2333
2334       for (pte = entry->page;
2335            pte < entry->page + entry->bytes;
2336            pte += G.pagesize)
2337         set_page_table_entry (pte, entry);
2338
2339       if (G.page_tails[i] != NULL)
2340         G.page_tails[i]->next = entry;
2341       else
2342         G.pages[i] = entry;
2343       G.page_tails[i] = entry;
2344
2345       /* We start off by just adding all the new information to the
2346          end of the varrays, later, we will move the new information
2347          to the front of the varrays, as the PCH page tables are at
2348          context 0.  */
2349       push_by_depth (entry, 0);
2350     }
2351
2352   /* Now, we update the various data structures that speed page table
2353      handling.  */
2354   count_new_page_tables = G.by_depth_in_use - count_old_page_tables;
2355
2356   move_ptes_to_front (count_old_page_tables, count_new_page_tables);
2357
2358   /* Update the statistics.  */
2359   G.allocated = G.allocated_last_gc = offs - (char *)addr;
2360 }