OSDN Git Service

Add newlib-stdint.h to moxie-eld config.
[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, 2009,
3    2010 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 "diagnostic-core.h"
29 #include "flags.h"
30 #include "ggc.h"
31 #include "ggc-internal.h"
32 #include "timevar.h"
33 #include "params.h"
34 #include "tree-flow.h"
35 #include "cfgloop.h"
36 #include "plugin.h"
37
38 /* Prefer MAP_ANON(YMOUS) to /dev/zero, since we don't need to keep a
39    file open.  Prefer either to valloc.  */
40 #ifdef HAVE_MMAP_ANON
41 # undef HAVE_MMAP_DEV_ZERO
42 # define USING_MMAP
43 #endif
44
45 #ifdef HAVE_MMAP_DEV_ZERO
46 # define USING_MMAP
47 #endif
48
49 #ifndef USING_MMAP
50 #define USING_MALLOC_PAGE_GROUPS
51 #endif
52
53 /* Strategy:
54
55    This garbage-collecting allocator allocates objects on one of a set
56    of pages.  Each page can allocate objects of a single size only;
57    available sizes are powers of two starting at four bytes.  The size
58    of an allocation request is rounded up to the next power of two
59    (`order'), and satisfied from the appropriate page.
60
61    Each page is recorded in a page-entry, which also maintains an
62    in-use bitmap of object positions on the page.  This allows the
63    allocation state of a particular object to be flipped without
64    touching the page itself.
65
66    Each page-entry also has a context depth, which is used to track
67    pushing and popping of allocation contexts.  Only objects allocated
68    in the current (highest-numbered) context may be collected.
69
70    Page entries are arranged in an array of singly-linked lists.  The
71    array is indexed by the allocation size, in bits, of the pages on
72    it; i.e. all pages on a list allocate objects of the same size.
73    Pages are ordered on the list such that all non-full pages precede
74    all full pages, with non-full pages arranged in order of decreasing
75    context depth.
76
77    Empty pages (of all orders) are kept on a single page cache list,
78    and are considered first when new pages are required; they are
79    deallocated at the start of the next collection if they haven't
80    been recycled by then.  */
81
82 /* Define GGC_DEBUG_LEVEL to print debugging information.
83      0: No debugging output.
84      1: GC statistics only.
85      2: Page-entry allocations/deallocations as well.
86      3: Object allocations as well.
87      4: Object marks as well.  */
88 #define GGC_DEBUG_LEVEL (0)
89 \f
90 #ifndef HOST_BITS_PER_PTR
91 #define HOST_BITS_PER_PTR  HOST_BITS_PER_LONG
92 #endif
93
94 \f
95 /* A two-level tree is used to look up the page-entry for a given
96    pointer.  Two chunks of the pointer's bits are extracted to index
97    the first and second levels of the tree, as follows:
98
99                                    HOST_PAGE_SIZE_BITS
100                            32           |      |
101        msb +----------------+----+------+------+ lsb
102                             |    |      |
103                          PAGE_L1_BITS   |
104                                  |      |
105                                PAGE_L2_BITS
106
107    The bottommost HOST_PAGE_SIZE_BITS are ignored, since page-entry
108    pages are aligned on system page boundaries.  The next most
109    significant PAGE_L2_BITS and PAGE_L1_BITS are the second and first
110    index values in the lookup table, respectively.
111
112    For 32-bit architectures and the settings below, there are no
113    leftover bits.  For architectures with wider pointers, the lookup
114    tree points to a list of pages, which must be scanned to find the
115    correct one.  */
116
117 #define PAGE_L1_BITS    (8)
118 #define PAGE_L2_BITS    (32 - PAGE_L1_BITS - G.lg_pagesize)
119 #define PAGE_L1_SIZE    ((size_t) 1 << PAGE_L1_BITS)
120 #define PAGE_L2_SIZE    ((size_t) 1 << PAGE_L2_BITS)
121
122 #define LOOKUP_L1(p) \
123   (((size_t) (p) >> (32 - PAGE_L1_BITS)) & ((1 << PAGE_L1_BITS) - 1))
124
125 #define LOOKUP_L2(p) \
126   (((size_t) (p) >> G.lg_pagesize) & ((1 << PAGE_L2_BITS) - 1))
127
128 /* The number of objects per allocation page, for objects on a page of
129    the indicated ORDER.  */
130 #define OBJECTS_PER_PAGE(ORDER) objects_per_page_table[ORDER]
131
132 /* The number of objects in P.  */
133 #define OBJECTS_IN_PAGE(P) ((P)->bytes / OBJECT_SIZE ((P)->order))
134
135 /* The size of an object on a page of the indicated ORDER.  */
136 #define OBJECT_SIZE(ORDER) object_size_table[ORDER]
137
138 /* For speed, we avoid doing a general integer divide to locate the
139    offset in the allocation bitmap, by precalculating numbers M, S
140    such that (O * M) >> S == O / Z (modulo 2^32), for any offset O
141    within the page which is evenly divisible by the object size Z.  */
142 #define DIV_MULT(ORDER) inverse_table[ORDER].mult
143 #define DIV_SHIFT(ORDER) inverse_table[ORDER].shift
144 #define OFFSET_TO_BIT(OFFSET, ORDER) \
145   (((OFFSET) * DIV_MULT (ORDER)) >> DIV_SHIFT (ORDER))
146
147 /* We use this structure to determine the alignment required for
148    allocations.  For power-of-two sized allocations, that's not a
149    problem, but it does matter for odd-sized allocations.
150    We do not care about alignment for floating-point types.  */
151
152 struct max_alignment {
153   char c;
154   union {
155     HOST_WIDEST_INT i;
156     void *p;
157   } u;
158 };
159
160 /* The biggest alignment required.  */
161
162 #define MAX_ALIGNMENT (offsetof (struct max_alignment, u))
163
164
165 /* The number of extra orders, not corresponding to power-of-two sized
166    objects.  */
167
168 #define NUM_EXTRA_ORDERS ARRAY_SIZE (extra_order_size_table)
169
170 #define RTL_SIZE(NSLOTS) \
171   (RTX_HDR_SIZE + (NSLOTS) * sizeof (rtunion))
172
173 #define TREE_EXP_SIZE(OPS) \
174   (sizeof (struct tree_exp) + ((OPS) - 1) * sizeof (tree))
175
176 /* The Ith entry is the maximum size of an object to be stored in the
177    Ith extra order.  Adding a new entry to this array is the *only*
178    thing you need to do to add a new special allocation size.  */
179
180 static const size_t extra_order_size_table[] = {
181   /* Extra orders for small non-power-of-two multiples of MAX_ALIGNMENT.
182      There are a lot of structures with these sizes and explicitly
183      listing them risks orders being dropped because they changed size.  */
184   MAX_ALIGNMENT * 3,
185   MAX_ALIGNMENT * 5,
186   MAX_ALIGNMENT * 6,
187   MAX_ALIGNMENT * 7,
188   MAX_ALIGNMENT * 9,
189   MAX_ALIGNMENT * 10,
190   MAX_ALIGNMENT * 11,
191   MAX_ALIGNMENT * 12,
192   MAX_ALIGNMENT * 13,
193   MAX_ALIGNMENT * 14,
194   MAX_ALIGNMENT * 15,
195   sizeof (struct tree_decl_non_common),
196   sizeof (struct tree_field_decl),
197   sizeof (struct tree_parm_decl),
198   sizeof (struct tree_var_decl),
199   sizeof (struct tree_type),
200   sizeof (struct function),
201   sizeof (struct basic_block_def),
202   sizeof (struct cgraph_node),
203   sizeof (struct loop),
204 };
205
206 /* The total number of orders.  */
207
208 #define NUM_ORDERS (HOST_BITS_PER_PTR + NUM_EXTRA_ORDERS)
209
210 /* Compute the smallest nonnegative number which when added to X gives
211    a multiple of F.  */
212
213 #define ROUND_UP_VALUE(x, f) ((f) - 1 - ((f) - 1 + (x)) % (f))
214
215 /* Compute the smallest multiple of F that is >= X.  */
216
217 #define ROUND_UP(x, f) (CEIL (x, f) * (f))
218
219 /* The Ith entry is the number of objects on a page or order I.  */
220
221 static unsigned objects_per_page_table[NUM_ORDERS];
222
223 /* The Ith entry is the size of an object on a page of order I.  */
224
225 static size_t object_size_table[NUM_ORDERS];
226
227 /* The Ith entry is a pair of numbers (mult, shift) such that
228    ((k * mult) >> shift) mod 2^32 == (k / OBJECT_SIZE(I)) mod 2^32,
229    for all k evenly divisible by OBJECT_SIZE(I).  */
230
231 static struct
232 {
233   size_t mult;
234   unsigned int shift;
235 }
236 inverse_table[NUM_ORDERS];
237
238 /* A page_entry records the status of an allocation page.  This
239    structure is dynamically sized to fit the bitmap in_use_p.  */
240 typedef struct page_entry
241 {
242   /* The next page-entry with objects of the same size, or NULL if
243      this is the last page-entry.  */
244   struct page_entry *next;
245
246   /* The previous page-entry with objects of the same size, or NULL if
247      this is the first page-entry.   The PREV pointer exists solely to
248      keep the cost of ggc_free manageable.  */
249   struct page_entry *prev;
250
251   /* The number of bytes allocated.  (This will always be a multiple
252      of the host system page size.)  */
253   size_t bytes;
254
255   /* The address at which the memory is allocated.  */
256   char *page;
257
258 #ifdef USING_MALLOC_PAGE_GROUPS
259   /* Back pointer to the page group this page came from.  */
260   struct page_group *group;
261 #endif
262
263   /* This is the index in the by_depth varray where this page table
264      can be found.  */
265   unsigned long index_by_depth;
266
267   /* Context depth of this page.  */
268   unsigned short context_depth;
269
270   /* The number of free objects remaining on this page.  */
271   unsigned short num_free_objects;
272
273   /* A likely candidate for the bit position of a free object for the
274      next allocation from this page.  */
275   unsigned short next_bit_hint;
276
277   /* The lg of size of objects allocated from this page.  */
278   unsigned char order;
279
280   /* A bit vector indicating whether or not objects are in use.  The
281      Nth bit is one if the Nth object on this page is allocated.  This
282      array is dynamically sized.  */
283   unsigned long in_use_p[1];
284 } page_entry;
285
286 #ifdef USING_MALLOC_PAGE_GROUPS
287 /* A page_group describes a large allocation from malloc, from which
288    we parcel out aligned pages.  */
289 typedef struct page_group
290 {
291   /* A linked list of all extant page groups.  */
292   struct page_group *next;
293
294   /* The address we received from malloc.  */
295   char *allocation;
296
297   /* The size of the block.  */
298   size_t alloc_size;
299
300   /* A bitmask of pages in use.  */
301   unsigned int in_use;
302 } page_group;
303 #endif
304
305 #if HOST_BITS_PER_PTR <= 32
306
307 /* On 32-bit hosts, we use a two level page table, as pictured above.  */
308 typedef page_entry **page_table[PAGE_L1_SIZE];
309
310 #else
311
312 /* On 64-bit hosts, we use the same two level page tables plus a linked
313    list that disambiguates the top 32-bits.  There will almost always be
314    exactly one entry in the list.  */
315 typedef struct page_table_chain
316 {
317   struct page_table_chain *next;
318   size_t high_bits;
319   page_entry **table[PAGE_L1_SIZE];
320 } *page_table;
321
322 #endif
323
324 #ifdef ENABLE_GC_ALWAYS_COLLECT
325 /* List of free objects to be verified as actually free on the
326    next collection.  */
327 struct free_object
328 {
329   void *object;
330   struct free_object *next;
331 };
332 #endif
333
334 /* The rest of the global variables.  */
335 static struct globals
336 {
337   /* The Nth element in this array is a page with objects of size 2^N.
338      If there are any pages with free objects, they will be at the
339      head of the list.  NULL if there are no page-entries for this
340      object size.  */
341   page_entry *pages[NUM_ORDERS];
342
343   /* The Nth element in this array is the last page with objects of
344      size 2^N.  NULL if there are no page-entries for this object
345      size.  */
346   page_entry *page_tails[NUM_ORDERS];
347
348   /* Lookup table for associating allocation pages with object addresses.  */
349   page_table lookup;
350
351   /* The system's page size.  */
352   size_t pagesize;
353   size_t lg_pagesize;
354
355   /* Bytes currently allocated.  */
356   size_t allocated;
357
358   /* Bytes currently allocated at the end of the last collection.  */
359   size_t allocated_last_gc;
360
361   /* Total amount of memory mapped.  */
362   size_t bytes_mapped;
363
364   /* Bit N set if any allocations have been done at context depth N.  */
365   unsigned long context_depth_allocations;
366
367   /* Bit N set if any collections have been done at context depth N.  */
368   unsigned long context_depth_collections;
369
370   /* The current depth in the context stack.  */
371   unsigned short context_depth;
372
373   /* A file descriptor open to /dev/zero for reading.  */
374 #if defined (HAVE_MMAP_DEV_ZERO)
375   int dev_zero_fd;
376 #endif
377
378   /* A cache of free system pages.  */
379   page_entry *free_pages;
380
381 #ifdef USING_MALLOC_PAGE_GROUPS
382   page_group *page_groups;
383 #endif
384
385   /* The file descriptor for debugging output.  */
386   FILE *debug_file;
387
388   /* Current number of elements in use in depth below.  */
389   unsigned int depth_in_use;
390
391   /* Maximum number of elements that can be used before resizing.  */
392   unsigned int depth_max;
393
394   /* Each element of this array is an index in by_depth where the given
395      depth starts.  This structure is indexed by that given depth we
396      are interested in.  */
397   unsigned int *depth;
398
399   /* Current number of elements in use in by_depth below.  */
400   unsigned int by_depth_in_use;
401
402   /* Maximum number of elements that can be used before resizing.  */
403   unsigned int by_depth_max;
404
405   /* Each element of this array is a pointer to a page_entry, all
406      page_entries can be found in here by increasing depth.
407      index_by_depth in the page_entry is the index into this data
408      structure where that page_entry can be found.  This is used to
409      speed up finding all page_entries at a particular depth.  */
410   page_entry **by_depth;
411
412   /* Each element is a pointer to the saved in_use_p bits, if any,
413      zero otherwise.  We allocate them all together, to enable a
414      better runtime data access pattern.  */
415   unsigned long **save_in_use;
416
417 #ifdef ENABLE_GC_ALWAYS_COLLECT
418   /* List of free objects to be verified as actually free on the
419      next collection.  */
420   struct free_object *free_object_list;
421 #endif
422
423 #ifdef GATHER_STATISTICS
424   struct
425   {
426     /* Total GC-allocated memory.  */
427     unsigned long long total_allocated;
428     /* Total overhead for GC-allocated memory.  */
429     unsigned long long total_overhead;
430
431     /* Total allocations and overhead for sizes less than 32, 64 and 128.
432        These sizes are interesting because they are typical cache line
433        sizes.  */
434
435     unsigned long long total_allocated_under32;
436     unsigned long long total_overhead_under32;
437
438     unsigned long long total_allocated_under64;
439     unsigned long long total_overhead_under64;
440
441     unsigned long long total_allocated_under128;
442     unsigned long long total_overhead_under128;
443
444     /* The allocations for each of the allocation orders.  */
445     unsigned long long total_allocated_per_order[NUM_ORDERS];
446
447     /* The overhead for each of the allocation orders.  */
448     unsigned long long total_overhead_per_order[NUM_ORDERS];
449   } stats;
450 #endif
451 } G;
452
453 /* The size in bytes required to maintain a bitmap for the objects
454    on a page-entry.  */
455 #define BITMAP_SIZE(Num_objects) \
456   (CEIL ((Num_objects), HOST_BITS_PER_LONG) * sizeof(long))
457
458 /* Allocate pages in chunks of this size, to throttle calls to memory
459    allocation routines.  The first page is used, the rest go onto the
460    free list.  This cannot be larger than HOST_BITS_PER_INT for the
461    in_use bitmask for page_group.  Hosts that need a different value
462    can override this by defining GGC_QUIRE_SIZE explicitly.  */
463 #ifndef GGC_QUIRE_SIZE
464 # ifdef USING_MMAP
465 #  define GGC_QUIRE_SIZE 256
466 # else
467 #  define GGC_QUIRE_SIZE 16
468 # endif
469 #endif
470
471 /* Initial guess as to how many page table entries we might need.  */
472 #define INITIAL_PTE_COUNT 128
473 \f
474 static int ggc_allocated_p (const void *);
475 static page_entry *lookup_page_table_entry (const void *);
476 static void set_page_table_entry (void *, page_entry *);
477 #ifdef USING_MMAP
478 static char *alloc_anon (char *, size_t);
479 #endif
480 #ifdef USING_MALLOC_PAGE_GROUPS
481 static size_t page_group_index (char *, char *);
482 static void set_page_group_in_use (page_group *, char *);
483 static void clear_page_group_in_use (page_group *, char *);
484 #endif
485 static struct page_entry * alloc_page (unsigned);
486 static void free_page (struct page_entry *);
487 static void release_pages (void);
488 static void clear_marks (void);
489 static void sweep_pages (void);
490 static void ggc_recalculate_in_use_p (page_entry *);
491 static void compute_inverse (unsigned);
492 static inline void adjust_depth (void);
493 static void move_ptes_to_front (int, int);
494
495 void debug_print_page_list (int);
496 static void push_depth (unsigned int);
497 static void push_by_depth (page_entry *, unsigned long *);
498
499 /* Push an entry onto G.depth.  */
500
501 inline static void
502 push_depth (unsigned int i)
503 {
504   if (G.depth_in_use >= G.depth_max)
505     {
506       G.depth_max *= 2;
507       G.depth = XRESIZEVEC (unsigned int, G.depth, G.depth_max);
508     }
509   G.depth[G.depth_in_use++] = i;
510 }
511
512 /* Push an entry onto G.by_depth and G.save_in_use.  */
513
514 inline static void
515 push_by_depth (page_entry *p, unsigned long *s)
516 {
517   if (G.by_depth_in_use >= G.by_depth_max)
518     {
519       G.by_depth_max *= 2;
520       G.by_depth = XRESIZEVEC (page_entry *, G.by_depth, G.by_depth_max);
521       G.save_in_use = XRESIZEVEC (unsigned long *, G.save_in_use,
522                                   G.by_depth_max);
523     }
524   G.by_depth[G.by_depth_in_use] = p;
525   G.save_in_use[G.by_depth_in_use++] = s;
526 }
527
528 #if (GCC_VERSION < 3001)
529 #define prefetch(X) ((void) X)
530 #else
531 #define prefetch(X) __builtin_prefetch (X)
532 #endif
533
534 #define save_in_use_p_i(__i) \
535   (G.save_in_use[__i])
536 #define save_in_use_p(__p) \
537   (save_in_use_p_i (__p->index_by_depth))
538
539 /* Returns nonzero if P was allocated in GC'able memory.  */
540
541 static inline int
542 ggc_allocated_p (const void *p)
543 {
544   page_entry ***base;
545   size_t L1, L2;
546
547 #if HOST_BITS_PER_PTR <= 32
548   base = &G.lookup[0];
549 #else
550   page_table table = G.lookup;
551   size_t high_bits = (size_t) p & ~ (size_t) 0xffffffff;
552   while (1)
553     {
554       if (table == NULL)
555         return 0;
556       if (table->high_bits == high_bits)
557         break;
558       table = table->next;
559     }
560   base = &table->table[0];
561 #endif
562
563   /* Extract the level 1 and 2 indices.  */
564   L1 = LOOKUP_L1 (p);
565   L2 = LOOKUP_L2 (p);
566
567   return base[L1] && base[L1][L2];
568 }
569
570 /* Traverse the page table and find the entry for a page.
571    Die (probably) if the object wasn't allocated via GC.  */
572
573 static inline page_entry *
574 lookup_page_table_entry (const void *p)
575 {
576   page_entry ***base;
577   size_t L1, L2;
578
579 #if HOST_BITS_PER_PTR <= 32
580   base = &G.lookup[0];
581 #else
582   page_table table = G.lookup;
583   size_t high_bits = (size_t) p & ~ (size_t) 0xffffffff;
584   while (table->high_bits != high_bits)
585     table = table->next;
586   base = &table->table[0];
587 #endif
588
589   /* Extract the level 1 and 2 indices.  */
590   L1 = LOOKUP_L1 (p);
591   L2 = LOOKUP_L2 (p);
592
593   return base[L1][L2];
594 }
595
596 /* Set the page table entry for a page.  */
597
598 static void
599 set_page_table_entry (void *p, page_entry *entry)
600 {
601   page_entry ***base;
602   size_t L1, L2;
603
604 #if HOST_BITS_PER_PTR <= 32
605   base = &G.lookup[0];
606 #else
607   page_table table;
608   size_t high_bits = (size_t) p & ~ (size_t) 0xffffffff;
609   for (table = G.lookup; table; table = table->next)
610     if (table->high_bits == high_bits)
611       goto found;
612
613   /* Not found -- allocate a new table.  */
614   table = XCNEW (struct page_table_chain);
615   table->next = G.lookup;
616   table->high_bits = high_bits;
617   G.lookup = table;
618 found:
619   base = &table->table[0];
620 #endif
621
622   /* Extract the level 1 and 2 indices.  */
623   L1 = LOOKUP_L1 (p);
624   L2 = LOOKUP_L2 (p);
625
626   if (base[L1] == NULL)
627     base[L1] = XCNEWVEC (page_entry *, PAGE_L2_SIZE);
628
629   base[L1][L2] = entry;
630 }
631
632 /* Prints the page-entry for object size ORDER, for debugging.  */
633
634 DEBUG_FUNCTION void
635 debug_print_page_list (int order)
636 {
637   page_entry *p;
638   printf ("Head=%p, Tail=%p:\n", (void *) G.pages[order],
639           (void *) G.page_tails[order]);
640   p = G.pages[order];
641   while (p != NULL)
642     {
643       printf ("%p(%1d|%3d) -> ", (void *) p, p->context_depth,
644               p->num_free_objects);
645       p = p->next;
646     }
647   printf ("NULL\n");
648   fflush (stdout);
649 }
650
651 #ifdef USING_MMAP
652 /* Allocate SIZE bytes of anonymous memory, preferably near PREF,
653    (if non-null).  The ifdef structure here is intended to cause a
654    compile error unless exactly one of the HAVE_* is defined.  */
655
656 static inline char *
657 alloc_anon (char *pref ATTRIBUTE_UNUSED, size_t size)
658 {
659 #ifdef HAVE_MMAP_ANON
660   char *page = (char *) mmap (pref, size, PROT_READ | PROT_WRITE,
661                               MAP_PRIVATE | MAP_ANONYMOUS, -1, 0);
662 #endif
663 #ifdef HAVE_MMAP_DEV_ZERO
664   char *page = (char *) mmap (pref, size, PROT_READ | PROT_WRITE,
665                               MAP_PRIVATE, G.dev_zero_fd, 0);
666 #endif
667
668   if (page == (char *) MAP_FAILED)
669     {
670       perror ("virtual memory exhausted");
671       exit (FATAL_EXIT_CODE);
672     }
673
674   /* Remember that we allocated this memory.  */
675   G.bytes_mapped += size;
676
677   /* Pretend we don't have access to the allocated pages.  We'll enable
678      access to smaller pieces of the area in ggc_internal_alloc.  Discard the
679      handle to avoid handle leak.  */
680   VALGRIND_DISCARD (VALGRIND_MAKE_MEM_NOACCESS (page, size));
681
682   return page;
683 }
684 #endif
685 #ifdef USING_MALLOC_PAGE_GROUPS
686 /* Compute the index for this page into the page group.  */
687
688 static inline size_t
689 page_group_index (char *allocation, char *page)
690 {
691   return (size_t) (page - allocation) >> G.lg_pagesize;
692 }
693
694 /* Set and clear the in_use bit for this page in the page group.  */
695
696 static inline void
697 set_page_group_in_use (page_group *group, char *page)
698 {
699   group->in_use |= 1 << page_group_index (group->allocation, page);
700 }
701
702 static inline void
703 clear_page_group_in_use (page_group *group, char *page)
704 {
705   group->in_use &= ~(1 << page_group_index (group->allocation, page));
706 }
707 #endif
708
709 /* Allocate a new page for allocating objects of size 2^ORDER,
710    and return an entry for it.  The entry is not added to the
711    appropriate page_table list.  */
712
713 static inline struct page_entry *
714 alloc_page (unsigned order)
715 {
716   struct page_entry *entry, *p, **pp;
717   char *page;
718   size_t num_objects;
719   size_t bitmap_size;
720   size_t page_entry_size;
721   size_t entry_size;
722 #ifdef USING_MALLOC_PAGE_GROUPS
723   page_group *group;
724 #endif
725
726   num_objects = OBJECTS_PER_PAGE (order);
727   bitmap_size = BITMAP_SIZE (num_objects + 1);
728   page_entry_size = sizeof (page_entry) - sizeof (long) + bitmap_size;
729   entry_size = num_objects * OBJECT_SIZE (order);
730   if (entry_size < G.pagesize)
731     entry_size = G.pagesize;
732
733   entry = NULL;
734   page = NULL;
735
736   /* Check the list of free pages for one we can use.  */
737   for (pp = &G.free_pages, p = *pp; p; pp = &p->next, p = *pp)
738     if (p->bytes == entry_size)
739       break;
740
741   if (p != NULL)
742     {
743       /* Recycle the allocated memory from this page ...  */
744       *pp = p->next;
745       page = p->page;
746
747 #ifdef USING_MALLOC_PAGE_GROUPS
748       group = p->group;
749 #endif
750
751       /* ... and, if possible, the page entry itself.  */
752       if (p->order == order)
753         {
754           entry = p;
755           memset (entry, 0, page_entry_size);
756         }
757       else
758         free (p);
759     }
760 #ifdef USING_MMAP
761   else if (entry_size == G.pagesize)
762     {
763       /* We want just one page.  Allocate a bunch of them and put the
764          extras on the freelist.  (Can only do this optimization with
765          mmap for backing store.)  */
766       struct page_entry *e, *f = G.free_pages;
767       int i;
768
769       page = alloc_anon (NULL, G.pagesize * GGC_QUIRE_SIZE);
770
771       /* This loop counts down so that the chain will be in ascending
772          memory order.  */
773       for (i = GGC_QUIRE_SIZE - 1; i >= 1; i--)
774         {
775           e = XCNEWVAR (struct page_entry, page_entry_size);
776           e->order = order;
777           e->bytes = G.pagesize;
778           e->page = page + (i << G.lg_pagesize);
779           e->next = f;
780           f = e;
781         }
782
783       G.free_pages = f;
784     }
785   else
786     page = alloc_anon (NULL, entry_size);
787 #endif
788 #ifdef USING_MALLOC_PAGE_GROUPS
789   else
790     {
791       /* Allocate a large block of memory and serve out the aligned
792          pages therein.  This results in much less memory wastage
793          than the traditional implementation of valloc.  */
794
795       char *allocation, *a, *enda;
796       size_t alloc_size, head_slop, tail_slop;
797       int multiple_pages = (entry_size == G.pagesize);
798
799       if (multiple_pages)
800         alloc_size = GGC_QUIRE_SIZE * G.pagesize;
801       else
802         alloc_size = entry_size + G.pagesize - 1;
803       allocation = XNEWVEC (char, alloc_size);
804
805       page = (char *) (((size_t) allocation + G.pagesize - 1) & -G.pagesize);
806       head_slop = page - allocation;
807       if (multiple_pages)
808         tail_slop = ((size_t) allocation + alloc_size) & (G.pagesize - 1);
809       else
810         tail_slop = alloc_size - entry_size - head_slop;
811       enda = allocation + alloc_size - tail_slop;
812
813       /* We allocated N pages, which are likely not aligned, leaving
814          us with N-1 usable pages.  We plan to place the page_group
815          structure somewhere in the slop.  */
816       if (head_slop >= sizeof (page_group))
817         group = (page_group *)page - 1;
818       else
819         {
820           /* We magically got an aligned allocation.  Too bad, we have
821              to waste a page anyway.  */
822           if (tail_slop == 0)
823             {
824               enda -= G.pagesize;
825               tail_slop += G.pagesize;
826             }
827           gcc_assert (tail_slop >= sizeof (page_group));
828           group = (page_group *)enda;
829           tail_slop -= sizeof (page_group);
830         }
831
832       /* Remember that we allocated this memory.  */
833       group->next = G.page_groups;
834       group->allocation = allocation;
835       group->alloc_size = alloc_size;
836       group->in_use = 0;
837       G.page_groups = group;
838       G.bytes_mapped += alloc_size;
839
840       /* If we allocated multiple pages, put the rest on the free list.  */
841       if (multiple_pages)
842         {
843           struct page_entry *e, *f = G.free_pages;
844           for (a = enda - G.pagesize; a != page; a -= G.pagesize)
845             {
846               e = XCNEWVAR (struct page_entry, page_entry_size);
847               e->order = order;
848               e->bytes = G.pagesize;
849               e->page = a;
850               e->group = group;
851               e->next = f;
852               f = e;
853             }
854           G.free_pages = f;
855         }
856     }
857 #endif
858
859   if (entry == NULL)
860     entry = XCNEWVAR (struct page_entry, page_entry_size);
861
862   entry->bytes = entry_size;
863   entry->page = page;
864   entry->context_depth = G.context_depth;
865   entry->order = order;
866   entry->num_free_objects = num_objects;
867   entry->next_bit_hint = 1;
868
869   G.context_depth_allocations |= (unsigned long)1 << G.context_depth;
870
871 #ifdef USING_MALLOC_PAGE_GROUPS
872   entry->group = group;
873   set_page_group_in_use (group, page);
874 #endif
875
876   /* Set the one-past-the-end in-use bit.  This acts as a sentry as we
877      increment the hint.  */
878   entry->in_use_p[num_objects / HOST_BITS_PER_LONG]
879     = (unsigned long) 1 << (num_objects % HOST_BITS_PER_LONG);
880
881   set_page_table_entry (page, entry);
882
883   if (GGC_DEBUG_LEVEL >= 2)
884     fprintf (G.debug_file,
885              "Allocating page at %p, object size=%lu, data %p-%p\n",
886              (void *) entry, (unsigned long) OBJECT_SIZE (order), page,
887              page + entry_size - 1);
888
889   return entry;
890 }
891
892 /* Adjust the size of G.depth so that no index greater than the one
893    used by the top of the G.by_depth is used.  */
894
895 static inline void
896 adjust_depth (void)
897 {
898   page_entry *top;
899
900   if (G.by_depth_in_use)
901     {
902       top = G.by_depth[G.by_depth_in_use-1];
903
904       /* Peel back indices in depth that index into by_depth, so that
905          as new elements are added to by_depth, we note the indices
906          of those elements, if they are for new context depths.  */
907       while (G.depth_in_use > (size_t)top->context_depth+1)
908         --G.depth_in_use;
909     }
910 }
911
912 /* For a page that is no longer needed, put it on the free page list.  */
913
914 static void
915 free_page (page_entry *entry)
916 {
917   if (GGC_DEBUG_LEVEL >= 2)
918     fprintf (G.debug_file,
919              "Deallocating page at %p, data %p-%p\n", (void *) entry,
920              entry->page, entry->page + entry->bytes - 1);
921
922   /* Mark the page as inaccessible.  Discard the handle to avoid handle
923      leak.  */
924   VALGRIND_DISCARD (VALGRIND_MAKE_MEM_NOACCESS (entry->page, entry->bytes));
925
926   set_page_table_entry (entry->page, NULL);
927
928 #ifdef USING_MALLOC_PAGE_GROUPS
929   clear_page_group_in_use (entry->group, entry->page);
930 #endif
931
932   if (G.by_depth_in_use > 1)
933     {
934       page_entry *top = G.by_depth[G.by_depth_in_use-1];
935       int i = entry->index_by_depth;
936
937       /* We cannot free a page from a context deeper than the current
938          one.  */
939       gcc_assert (entry->context_depth == top->context_depth);
940
941       /* Put top element into freed slot.  */
942       G.by_depth[i] = top;
943       G.save_in_use[i] = G.save_in_use[G.by_depth_in_use-1];
944       top->index_by_depth = i;
945     }
946   --G.by_depth_in_use;
947
948   adjust_depth ();
949
950   entry->next = G.free_pages;
951   G.free_pages = entry;
952 }
953
954 /* Release the free page cache to the system.  */
955
956 static void
957 release_pages (void)
958 {
959 #ifdef USING_MMAP
960   page_entry *p, *next;
961   char *start;
962   size_t len;
963
964   /* Gather up adjacent pages so they are unmapped together.  */
965   p = G.free_pages;
966
967   while (p)
968     {
969       start = p->page;
970       next = p->next;
971       len = p->bytes;
972       free (p);
973       p = next;
974
975       while (p && p->page == start + len)
976         {
977           next = p->next;
978           len += p->bytes;
979           free (p);
980           p = next;
981         }
982
983       munmap (start, len);
984       G.bytes_mapped -= len;
985     }
986
987   G.free_pages = NULL;
988 #endif
989 #ifdef USING_MALLOC_PAGE_GROUPS
990   page_entry **pp, *p;
991   page_group **gp, *g;
992
993   /* Remove all pages from free page groups from the list.  */
994   pp = &G.free_pages;
995   while ((p = *pp) != NULL)
996     if (p->group->in_use == 0)
997       {
998         *pp = p->next;
999         free (p);
1000       }
1001     else
1002       pp = &p->next;
1003
1004   /* Remove all free page groups, and release the storage.  */
1005   gp = &G.page_groups;
1006   while ((g = *gp) != NULL)
1007     if (g->in_use == 0)
1008       {
1009         *gp = g->next;
1010         G.bytes_mapped -= g->alloc_size;
1011         free (g->allocation);
1012       }
1013     else
1014       gp = &g->next;
1015 #endif
1016 }
1017
1018 /* This table provides a fast way to determine ceil(log_2(size)) for
1019    allocation requests.  The minimum allocation size is eight bytes.  */
1020 #define NUM_SIZE_LOOKUP 512
1021 static unsigned char size_lookup[NUM_SIZE_LOOKUP] =
1022 {
1023   3, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4,
1024   4, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5,
1025   5, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6,
1026   6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6,
1027   6, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7,
1028   7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7,
1029   7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7,
1030   7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7,
1031   7, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8,
1032   8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8,
1033   8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8,
1034   8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8,
1035   8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8,
1036   8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8,
1037   8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8,
1038   8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8,
1039   8, 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   9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9,
1051   9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9,
1052   9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9,
1053   9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9,
1054   9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9
1055 };
1056
1057 /* Typed allocation function.  Does nothing special in this collector.  */
1058
1059 void *
1060 ggc_alloc_typed_stat (enum gt_types_enum type ATTRIBUTE_UNUSED, size_t size
1061                       MEM_STAT_DECL)
1062 {
1063   return ggc_internal_alloc_stat (size PASS_MEM_STAT);
1064 }
1065
1066 /* Allocate a chunk of memory of SIZE bytes.  Its contents are undefined.  */
1067
1068 void *
1069 ggc_internal_alloc_stat (size_t size MEM_STAT_DECL)
1070 {
1071   size_t order, word, bit, object_offset, object_size;
1072   struct page_entry *entry;
1073   void *result;
1074
1075   if (size < NUM_SIZE_LOOKUP)
1076     {
1077       order = size_lookup[size];
1078       object_size = OBJECT_SIZE (order);
1079     }
1080   else
1081     {
1082       order = 10;
1083       while (size > (object_size = OBJECT_SIZE (order)))
1084         order++;
1085     }
1086
1087   /* If there are non-full pages for this size allocation, they are at
1088      the head of the list.  */
1089   entry = G.pages[order];
1090
1091   /* If there is no page for this object size, or all pages in this
1092      context are full, allocate a new page.  */
1093   if (entry == NULL || entry->num_free_objects == 0)
1094     {
1095       struct page_entry *new_entry;
1096       new_entry = alloc_page (order);
1097
1098       new_entry->index_by_depth = G.by_depth_in_use;
1099       push_by_depth (new_entry, 0);
1100
1101       /* We can skip context depths, if we do, make sure we go all the
1102          way to the new depth.  */
1103       while (new_entry->context_depth >= G.depth_in_use)
1104         push_depth (G.by_depth_in_use-1);
1105
1106       /* If this is the only entry, it's also the tail.  If it is not
1107          the only entry, then we must update the PREV pointer of the
1108          ENTRY (G.pages[order]) to point to our new page entry.  */
1109       if (entry == NULL)
1110         G.page_tails[order] = new_entry;
1111       else
1112         entry->prev = new_entry;
1113
1114       /* Put new pages at the head of the page list.  By definition the
1115          entry at the head of the list always has a NULL pointer.  */
1116       new_entry->next = entry;
1117       new_entry->prev = NULL;
1118       entry = new_entry;
1119       G.pages[order] = new_entry;
1120
1121       /* For a new page, we know the word and bit positions (in the
1122          in_use bitmap) of the first available object -- they're zero.  */
1123       new_entry->next_bit_hint = 1;
1124       word = 0;
1125       bit = 0;
1126       object_offset = 0;
1127     }
1128   else
1129     {
1130       /* First try to use the hint left from the previous allocation
1131          to locate a clear bit in the in-use bitmap.  We've made sure
1132          that the one-past-the-end bit is always set, so if the hint
1133          has run over, this test will fail.  */
1134       unsigned hint = entry->next_bit_hint;
1135       word = hint / HOST_BITS_PER_LONG;
1136       bit = hint % HOST_BITS_PER_LONG;
1137
1138       /* If the hint didn't work, scan the bitmap from the beginning.  */
1139       if ((entry->in_use_p[word] >> bit) & 1)
1140         {
1141           word = bit = 0;
1142           while (~entry->in_use_p[word] == 0)
1143             ++word;
1144
1145 #if GCC_VERSION >= 3004
1146           bit = __builtin_ctzl (~entry->in_use_p[word]);
1147 #else
1148           while ((entry->in_use_p[word] >> bit) & 1)
1149             ++bit;
1150 #endif
1151
1152           hint = word * HOST_BITS_PER_LONG + bit;
1153         }
1154
1155       /* Next time, try the next bit.  */
1156       entry->next_bit_hint = hint + 1;
1157
1158       object_offset = hint * object_size;
1159     }
1160
1161   /* Set the in-use bit.  */
1162   entry->in_use_p[word] |= ((unsigned long) 1 << bit);
1163
1164   /* Keep a running total of the number of free objects.  If this page
1165      fills up, we may have to move it to the end of the list if the
1166      next page isn't full.  If the next page is full, all subsequent
1167      pages are full, so there's no need to move it.  */
1168   if (--entry->num_free_objects == 0
1169       && entry->next != NULL
1170       && entry->next->num_free_objects > 0)
1171     {
1172       /* We have a new head for the list.  */
1173       G.pages[order] = entry->next;
1174
1175       /* We are moving ENTRY to the end of the page table list.
1176          The new page at the head of the list will have NULL in
1177          its PREV field and ENTRY will have NULL in its NEXT field.  */
1178       entry->next->prev = NULL;
1179       entry->next = NULL;
1180
1181       /* Append ENTRY to the tail of the list.  */
1182       entry->prev = G.page_tails[order];
1183       G.page_tails[order]->next = entry;
1184       G.page_tails[order] = entry;
1185     }
1186
1187   /* Calculate the object's address.  */
1188   result = entry->page + object_offset;
1189 #ifdef GATHER_STATISTICS
1190   ggc_record_overhead (OBJECT_SIZE (order), OBJECT_SIZE (order) - size,
1191                        result PASS_MEM_STAT);
1192 #endif
1193
1194 #ifdef ENABLE_GC_CHECKING
1195   /* Keep poisoning-by-writing-0xaf the object, in an attempt to keep the
1196      exact same semantics in presence of memory bugs, regardless of
1197      ENABLE_VALGRIND_CHECKING.  We override this request below.  Drop the
1198      handle to avoid handle leak.  */
1199   VALGRIND_DISCARD (VALGRIND_MAKE_MEM_UNDEFINED (result, object_size));
1200
1201   /* `Poison' the entire allocated object, including any padding at
1202      the end.  */
1203   memset (result, 0xaf, object_size);
1204
1205   /* Make the bytes after the end of the object unaccessible.  Discard the
1206      handle to avoid handle leak.  */
1207   VALGRIND_DISCARD (VALGRIND_MAKE_MEM_NOACCESS ((char *) result + size,
1208                                                 object_size - size));
1209 #endif
1210
1211   /* Tell Valgrind that the memory is there, but its content isn't
1212      defined.  The bytes at the end of the object are still marked
1213      unaccessible.  */
1214   VALGRIND_DISCARD (VALGRIND_MAKE_MEM_UNDEFINED (result, size));
1215
1216   /* Keep track of how many bytes are being allocated.  This
1217      information is used in deciding when to collect.  */
1218   G.allocated += object_size;
1219
1220   /* For timevar statistics.  */
1221   timevar_ggc_mem_total += object_size;
1222
1223 #ifdef GATHER_STATISTICS
1224   {
1225     size_t overhead = object_size - size;
1226
1227     G.stats.total_overhead += overhead;
1228     G.stats.total_allocated += object_size;
1229     G.stats.total_overhead_per_order[order] += overhead;
1230     G.stats.total_allocated_per_order[order] += object_size;
1231
1232     if (size <= 32)
1233       {
1234         G.stats.total_overhead_under32 += overhead;
1235         G.stats.total_allocated_under32 += object_size;
1236       }
1237     if (size <= 64)
1238       {
1239         G.stats.total_overhead_under64 += overhead;
1240         G.stats.total_allocated_under64 += object_size;
1241       }
1242     if (size <= 128)
1243       {
1244         G.stats.total_overhead_under128 += overhead;
1245         G.stats.total_allocated_under128 += object_size;
1246       }
1247   }
1248 #endif
1249
1250   if (GGC_DEBUG_LEVEL >= 3)
1251     fprintf (G.debug_file,
1252              "Allocating object, requested size=%lu, actual=%lu at %p on %p\n",
1253              (unsigned long) size, (unsigned long) object_size, result,
1254              (void *) entry);
1255
1256   return result;
1257 }
1258
1259 /* Mark function for strings.  */
1260
1261 void
1262 gt_ggc_m_S (const void *p)
1263 {
1264   page_entry *entry;
1265   unsigned bit, word;
1266   unsigned long mask;
1267   unsigned long offset;
1268
1269   if (!p || !ggc_allocated_p (p))
1270     return;
1271
1272   /* Look up the page on which the object is alloced.  .  */
1273   entry = lookup_page_table_entry (p);
1274   gcc_assert (entry);
1275
1276   /* Calculate the index of the object on the page; this is its bit
1277      position in the in_use_p bitmap.  Note that because a char* might
1278      point to the middle of an object, we need special code here to
1279      make sure P points to the start of an object.  */
1280   offset = ((const char *) p - entry->page) % object_size_table[entry->order];
1281   if (offset)
1282     {
1283       /* Here we've seen a char* which does not point to the beginning
1284          of an allocated object.  We assume it points to the middle of
1285          a STRING_CST.  */
1286       gcc_assert (offset == offsetof (struct tree_string, str));
1287       p = ((const char *) p) - offset;
1288       gt_ggc_mx_lang_tree_node (CONST_CAST (void *, p));
1289       return;
1290     }
1291
1292   bit = OFFSET_TO_BIT (((const char *) p) - entry->page, entry->order);
1293   word = bit / HOST_BITS_PER_LONG;
1294   mask = (unsigned long) 1 << (bit % HOST_BITS_PER_LONG);
1295
1296   /* If the bit was previously set, skip it.  */
1297   if (entry->in_use_p[word] & mask)
1298     return;
1299
1300   /* Otherwise set it, and decrement the free object count.  */
1301   entry->in_use_p[word] |= mask;
1302   entry->num_free_objects -= 1;
1303
1304   if (GGC_DEBUG_LEVEL >= 4)
1305     fprintf (G.debug_file, "Marking %p\n", p);
1306
1307   return;
1308 }
1309
1310 /* If P is not marked, marks it and return false.  Otherwise return true.
1311    P must have been allocated by the GC allocator; it mustn't point to
1312    static objects, stack variables, or memory allocated with malloc.  */
1313
1314 int
1315 ggc_set_mark (const void *p)
1316 {
1317   page_entry *entry;
1318   unsigned bit, word;
1319   unsigned long mask;
1320
1321   /* Look up the page on which the object is alloced.  If the object
1322      wasn't allocated by the collector, we'll probably die.  */
1323   entry = lookup_page_table_entry (p);
1324   gcc_assert (entry);
1325
1326   /* Calculate the index of the object on the page; this is its bit
1327      position in the in_use_p bitmap.  */
1328   bit = OFFSET_TO_BIT (((const char *) p) - entry->page, entry->order);
1329   word = bit / HOST_BITS_PER_LONG;
1330   mask = (unsigned long) 1 << (bit % HOST_BITS_PER_LONG);
1331
1332   /* If the bit was previously set, skip it.  */
1333   if (entry->in_use_p[word] & mask)
1334     return 1;
1335
1336   /* Otherwise set it, and decrement the free object count.  */
1337   entry->in_use_p[word] |= mask;
1338   entry->num_free_objects -= 1;
1339
1340   if (GGC_DEBUG_LEVEL >= 4)
1341     fprintf (G.debug_file, "Marking %p\n", p);
1342
1343   return 0;
1344 }
1345
1346 /* Return 1 if P has been marked, zero otherwise.
1347    P must have been allocated by the GC allocator; it mustn't point to
1348    static objects, stack variables, or memory allocated with malloc.  */
1349
1350 int
1351 ggc_marked_p (const void *p)
1352 {
1353   page_entry *entry;
1354   unsigned bit, word;
1355   unsigned long mask;
1356
1357   /* Look up the page on which the object is alloced.  If the object
1358      wasn't allocated by the collector, we'll probably die.  */
1359   entry = lookup_page_table_entry (p);
1360   gcc_assert (entry);
1361
1362   /* Calculate the index of the object on the page; this is its bit
1363      position in the in_use_p bitmap.  */
1364   bit = OFFSET_TO_BIT (((const char *) p) - entry->page, entry->order);
1365   word = bit / HOST_BITS_PER_LONG;
1366   mask = (unsigned long) 1 << (bit % HOST_BITS_PER_LONG);
1367
1368   return (entry->in_use_p[word] & mask) != 0;
1369 }
1370
1371 /* Return the size of the gc-able object P.  */
1372
1373 size_t
1374 ggc_get_size (const void *p)
1375 {
1376   page_entry *pe = lookup_page_table_entry (p);
1377   return OBJECT_SIZE (pe->order);
1378 }
1379
1380 /* Release the memory for object P.  */
1381
1382 void
1383 ggc_free (void *p)
1384 {
1385   page_entry *pe = lookup_page_table_entry (p);
1386   size_t order = pe->order;
1387   size_t size = OBJECT_SIZE (order);
1388
1389 #ifdef GATHER_STATISTICS
1390   ggc_free_overhead (p);
1391 #endif
1392
1393   if (GGC_DEBUG_LEVEL >= 3)
1394     fprintf (G.debug_file,
1395              "Freeing object, actual size=%lu, at %p on %p\n",
1396              (unsigned long) size, p, (void *) pe);
1397
1398 #ifdef ENABLE_GC_CHECKING
1399   /* Poison the data, to indicate the data is garbage.  */
1400   VALGRIND_DISCARD (VALGRIND_MAKE_MEM_UNDEFINED (p, size));
1401   memset (p, 0xa5, size);
1402 #endif
1403   /* Let valgrind know the object is free.  */
1404   VALGRIND_DISCARD (VALGRIND_MAKE_MEM_NOACCESS (p, size));
1405
1406 #ifdef ENABLE_GC_ALWAYS_COLLECT
1407   /* In the completely-anal-checking mode, we do *not* immediately free
1408      the data, but instead verify that the data is *actually* not
1409      reachable the next time we collect.  */
1410   {
1411     struct free_object *fo = XNEW (struct free_object);
1412     fo->object = p;
1413     fo->next = G.free_object_list;
1414     G.free_object_list = fo;
1415   }
1416 #else
1417   {
1418     unsigned int bit_offset, word, bit;
1419
1420     G.allocated -= size;
1421
1422     /* Mark the object not-in-use.  */
1423     bit_offset = OFFSET_TO_BIT (((const char *) p) - pe->page, order);
1424     word = bit_offset / HOST_BITS_PER_LONG;
1425     bit = bit_offset % HOST_BITS_PER_LONG;
1426     pe->in_use_p[word] &= ~(1UL << bit);
1427
1428     if (pe->num_free_objects++ == 0)
1429       {
1430         page_entry *p, *q;
1431
1432         /* If the page is completely full, then it's supposed to
1433            be after all pages that aren't.  Since we've freed one
1434            object from a page that was full, we need to move the
1435            page to the head of the list.
1436
1437            PE is the node we want to move.  Q is the previous node
1438            and P is the next node in the list.  */
1439         q = pe->prev;
1440         if (q && q->num_free_objects == 0)
1441           {
1442             p = pe->next;
1443
1444             q->next = p;
1445
1446             /* If PE was at the end of the list, then Q becomes the
1447                new end of the list.  If PE was not the end of the
1448                list, then we need to update the PREV field for P.  */
1449             if (!p)
1450               G.page_tails[order] = q;
1451             else
1452               p->prev = q;
1453
1454             /* Move PE to the head of the list.  */
1455             pe->next = G.pages[order];
1456             pe->prev = NULL;
1457             G.pages[order]->prev = pe;
1458             G.pages[order] = pe;
1459           }
1460
1461         /* Reset the hint bit to point to the only free object.  */
1462         pe->next_bit_hint = bit_offset;
1463       }
1464   }
1465 #endif
1466 }
1467 \f
1468 /* Subroutine of init_ggc which computes the pair of numbers used to
1469    perform division by OBJECT_SIZE (order) and fills in inverse_table[].
1470
1471    This algorithm is taken from Granlund and Montgomery's paper
1472    "Division by Invariant Integers using Multiplication"
1473    (Proc. SIGPLAN PLDI, 1994), section 9 (Exact division by
1474    constants).  */
1475
1476 static void
1477 compute_inverse (unsigned order)
1478 {
1479   size_t size, inv;
1480   unsigned int e;
1481
1482   size = OBJECT_SIZE (order);
1483   e = 0;
1484   while (size % 2 == 0)
1485     {
1486       e++;
1487       size >>= 1;
1488     }
1489
1490   inv = size;
1491   while (inv * size != 1)
1492     inv = inv * (2 - inv*size);
1493
1494   DIV_MULT (order) = inv;
1495   DIV_SHIFT (order) = e;
1496 }
1497
1498 /* Initialize the ggc-mmap allocator.  */
1499 void
1500 init_ggc (void)
1501 {
1502   unsigned order;
1503
1504   G.pagesize = getpagesize();
1505   G.lg_pagesize = exact_log2 (G.pagesize);
1506
1507 #ifdef HAVE_MMAP_DEV_ZERO
1508   G.dev_zero_fd = open ("/dev/zero", O_RDONLY);
1509   if (G.dev_zero_fd == -1)
1510     internal_error ("open /dev/zero: %m");
1511 #endif
1512
1513 #if 0
1514   G.debug_file = fopen ("ggc-mmap.debug", "w");
1515 #else
1516   G.debug_file = stdout;
1517 #endif
1518
1519 #ifdef USING_MMAP
1520   /* StunOS has an amazing off-by-one error for the first mmap allocation
1521      after fiddling with RLIMIT_STACK.  The result, as hard as it is to
1522      believe, is an unaligned page allocation, which would cause us to
1523      hork badly if we tried to use it.  */
1524   {
1525     char *p = alloc_anon (NULL, G.pagesize);
1526     struct page_entry *e;
1527     if ((size_t)p & (G.pagesize - 1))
1528       {
1529         /* How losing.  Discard this one and try another.  If we still
1530            can't get something useful, give up.  */
1531
1532         p = alloc_anon (NULL, G.pagesize);
1533         gcc_assert (!((size_t)p & (G.pagesize - 1)));
1534       }
1535
1536     /* We have a good page, might as well hold onto it...  */
1537     e = XCNEW (struct page_entry);
1538     e->bytes = G.pagesize;
1539     e->page = p;
1540     e->next = G.free_pages;
1541     G.free_pages = e;
1542   }
1543 #endif
1544
1545   /* Initialize the object size table.  */
1546   for (order = 0; order < HOST_BITS_PER_PTR; ++order)
1547     object_size_table[order] = (size_t) 1 << order;
1548   for (order = HOST_BITS_PER_PTR; order < NUM_ORDERS; ++order)
1549     {
1550       size_t s = extra_order_size_table[order - HOST_BITS_PER_PTR];
1551
1552       /* If S is not a multiple of the MAX_ALIGNMENT, then round it up
1553          so that we're sure of getting aligned memory.  */
1554       s = ROUND_UP (s, MAX_ALIGNMENT);
1555       object_size_table[order] = s;
1556     }
1557
1558   /* Initialize the objects-per-page and inverse tables.  */
1559   for (order = 0; order < NUM_ORDERS; ++order)
1560     {
1561       objects_per_page_table[order] = G.pagesize / OBJECT_SIZE (order);
1562       if (objects_per_page_table[order] == 0)
1563         objects_per_page_table[order] = 1;
1564       compute_inverse (order);
1565     }
1566
1567   /* Reset the size_lookup array to put appropriately sized objects in
1568      the special orders.  All objects bigger than the previous power
1569      of two, but no greater than the special size, should go in the
1570      new order.  */
1571   for (order = HOST_BITS_PER_PTR; order < NUM_ORDERS; ++order)
1572     {
1573       int o;
1574       int i;
1575
1576       i = OBJECT_SIZE (order);
1577       if (i >= NUM_SIZE_LOOKUP)
1578         continue;
1579
1580       for (o = size_lookup[i]; o == size_lookup [i]; --i)
1581         size_lookup[i] = order;
1582     }
1583
1584   G.depth_in_use = 0;
1585   G.depth_max = 10;
1586   G.depth = XNEWVEC (unsigned int, G.depth_max);
1587
1588   G.by_depth_in_use = 0;
1589   G.by_depth_max = INITIAL_PTE_COUNT;
1590   G.by_depth = XNEWVEC (page_entry *, G.by_depth_max);
1591   G.save_in_use = XNEWVEC (unsigned long *, G.by_depth_max);
1592 }
1593
1594 /* Merge the SAVE_IN_USE_P and IN_USE_P arrays in P so that IN_USE_P
1595    reflects reality.  Recalculate NUM_FREE_OBJECTS as well.  */
1596
1597 static void
1598 ggc_recalculate_in_use_p (page_entry *p)
1599 {
1600   unsigned int i;
1601   size_t num_objects;
1602
1603   /* Because the past-the-end bit in in_use_p is always set, we
1604      pretend there is one additional object.  */
1605   num_objects = OBJECTS_IN_PAGE (p) + 1;
1606
1607   /* Reset the free object count.  */
1608   p->num_free_objects = num_objects;
1609
1610   /* Combine the IN_USE_P and SAVE_IN_USE_P arrays.  */
1611   for (i = 0;
1612        i < CEIL (BITMAP_SIZE (num_objects),
1613                  sizeof (*p->in_use_p));
1614        ++i)
1615     {
1616       unsigned long j;
1617
1618       /* Something is in use if it is marked, or if it was in use in a
1619          context further down the context stack.  */
1620       p->in_use_p[i] |= save_in_use_p (p)[i];
1621
1622       /* Decrement the free object count for every object allocated.  */
1623       for (j = p->in_use_p[i]; j; j >>= 1)
1624         p->num_free_objects -= (j & 1);
1625     }
1626
1627   gcc_assert (p->num_free_objects < num_objects);
1628 }
1629 \f
1630 /* Unmark all objects.  */
1631
1632 static void
1633 clear_marks (void)
1634 {
1635   unsigned order;
1636
1637   for (order = 2; order < NUM_ORDERS; order++)
1638     {
1639       page_entry *p;
1640
1641       for (p = G.pages[order]; p != NULL; p = p->next)
1642         {
1643           size_t num_objects = OBJECTS_IN_PAGE (p);
1644           size_t bitmap_size = BITMAP_SIZE (num_objects + 1);
1645
1646           /* The data should be page-aligned.  */
1647           gcc_assert (!((size_t) p->page & (G.pagesize - 1)));
1648
1649           /* Pages that aren't in the topmost context are not collected;
1650              nevertheless, we need their in-use bit vectors to store GC
1651              marks.  So, back them up first.  */
1652           if (p->context_depth < G.context_depth)
1653             {
1654               if (! save_in_use_p (p))
1655                 save_in_use_p (p) = XNEWVAR (unsigned long, bitmap_size);
1656               memcpy (save_in_use_p (p), p->in_use_p, bitmap_size);
1657             }
1658
1659           /* Reset reset the number of free objects and clear the
1660              in-use bits.  These will be adjusted by mark_obj.  */
1661           p->num_free_objects = num_objects;
1662           memset (p->in_use_p, 0, bitmap_size);
1663
1664           /* Make sure the one-past-the-end bit is always set.  */
1665           p->in_use_p[num_objects / HOST_BITS_PER_LONG]
1666             = ((unsigned long) 1 << (num_objects % HOST_BITS_PER_LONG));
1667         }
1668     }
1669 }
1670
1671 /* Free all empty pages.  Partially empty pages need no attention
1672    because the `mark' bit doubles as an `unused' bit.  */
1673
1674 static void
1675 sweep_pages (void)
1676 {
1677   unsigned order;
1678
1679   for (order = 2; order < NUM_ORDERS; order++)
1680     {
1681       /* The last page-entry to consider, regardless of entries
1682          placed at the end of the list.  */
1683       page_entry * const last = G.page_tails[order];
1684
1685       size_t num_objects;
1686       size_t live_objects;
1687       page_entry *p, *previous;
1688       int done;
1689
1690       p = G.pages[order];
1691       if (p == NULL)
1692         continue;
1693
1694       previous = NULL;
1695       do
1696         {
1697           page_entry *next = p->next;
1698
1699           /* Loop until all entries have been examined.  */
1700           done = (p == last);
1701
1702           num_objects = OBJECTS_IN_PAGE (p);
1703
1704           /* Add all live objects on this page to the count of
1705              allocated memory.  */
1706           live_objects = num_objects - p->num_free_objects;
1707
1708           G.allocated += OBJECT_SIZE (order) * live_objects;
1709
1710           /* Only objects on pages in the topmost context should get
1711              collected.  */
1712           if (p->context_depth < G.context_depth)
1713             ;
1714
1715           /* Remove the page if it's empty.  */
1716           else if (live_objects == 0)
1717             {
1718               /* If P was the first page in the list, then NEXT
1719                  becomes the new first page in the list, otherwise
1720                  splice P out of the forward pointers.  */
1721               if (! previous)
1722                 G.pages[order] = next;
1723               else
1724                 previous->next = next;
1725
1726               /* Splice P out of the back pointers too.  */
1727               if (next)
1728                 next->prev = previous;
1729
1730               /* Are we removing the last element?  */
1731               if (p == G.page_tails[order])
1732                 G.page_tails[order] = previous;
1733               free_page (p);
1734               p = previous;
1735             }
1736
1737           /* If the page is full, move it to the end.  */
1738           else if (p->num_free_objects == 0)
1739             {
1740               /* Don't move it if it's already at the end.  */
1741               if (p != G.page_tails[order])
1742                 {
1743                   /* Move p to the end of the list.  */
1744                   p->next = NULL;
1745                   p->prev = G.page_tails[order];
1746                   G.page_tails[order]->next = p;
1747
1748                   /* Update the tail pointer...  */
1749                   G.page_tails[order] = p;
1750
1751                   /* ... and the head pointer, if necessary.  */
1752                   if (! previous)
1753                     G.pages[order] = next;
1754                   else
1755                     previous->next = next;
1756
1757                   /* And update the backpointer in NEXT if necessary.  */
1758                   if (next)
1759                     next->prev = previous;
1760
1761                   p = previous;
1762                 }
1763             }
1764
1765           /* If we've fallen through to here, it's a page in the
1766              topmost context that is neither full nor empty.  Such a
1767              page must precede pages at lesser context depth in the
1768              list, so move it to the head.  */
1769           else if (p != G.pages[order])
1770             {
1771               previous->next = p->next;
1772
1773               /* Update the backchain in the next node if it exists.  */
1774               if (p->next)
1775                 p->next->prev = previous;
1776
1777               /* Move P to the head of the list.  */
1778               p->next = G.pages[order];
1779               p->prev = NULL;
1780               G.pages[order]->prev = p;
1781
1782               /* Update the head pointer.  */
1783               G.pages[order] = p;
1784
1785               /* Are we moving the last element?  */
1786               if (G.page_tails[order] == p)
1787                 G.page_tails[order] = previous;
1788               p = previous;
1789             }
1790
1791           previous = p;
1792           p = next;
1793         }
1794       while (! done);
1795
1796       /* Now, restore the in_use_p vectors for any pages from contexts
1797          other than the current one.  */
1798       for (p = G.pages[order]; p; p = p->next)
1799         if (p->context_depth != G.context_depth)
1800           ggc_recalculate_in_use_p (p);
1801     }
1802 }
1803
1804 #ifdef ENABLE_GC_CHECKING
1805 /* Clobber all free objects.  */
1806
1807 static void
1808 poison_pages (void)
1809 {
1810   unsigned order;
1811
1812   for (order = 2; order < NUM_ORDERS; order++)
1813     {
1814       size_t size = OBJECT_SIZE (order);
1815       page_entry *p;
1816
1817       for (p = G.pages[order]; p != NULL; p = p->next)
1818         {
1819           size_t num_objects;
1820           size_t i;
1821
1822           if (p->context_depth != G.context_depth)
1823             /* Since we don't do any collection for pages in pushed
1824                contexts, there's no need to do any poisoning.  And
1825                besides, the IN_USE_P array isn't valid until we pop
1826                contexts.  */
1827             continue;
1828
1829           num_objects = OBJECTS_IN_PAGE (p);
1830           for (i = 0; i < num_objects; i++)
1831             {
1832               size_t word, bit;
1833               word = i / HOST_BITS_PER_LONG;
1834               bit = i % HOST_BITS_PER_LONG;
1835               if (((p->in_use_p[word] >> bit) & 1) == 0)
1836                 {
1837                   char *object = p->page + i * size;
1838
1839                   /* Keep poison-by-write when we expect to use Valgrind,
1840                      so the exact same memory semantics is kept, in case
1841                      there are memory errors.  We override this request
1842                      below.  */
1843                   VALGRIND_DISCARD (VALGRIND_MAKE_MEM_UNDEFINED (object,
1844                                                                  size));
1845                   memset (object, 0xa5, size);
1846
1847                   /* Drop the handle to avoid handle leak.  */
1848                   VALGRIND_DISCARD (VALGRIND_MAKE_MEM_NOACCESS (object, size));
1849                 }
1850             }
1851         }
1852     }
1853 }
1854 #else
1855 #define poison_pages()
1856 #endif
1857
1858 #ifdef ENABLE_GC_ALWAYS_COLLECT
1859 /* Validate that the reportedly free objects actually are.  */
1860
1861 static void
1862 validate_free_objects (void)
1863 {
1864   struct free_object *f, *next, *still_free = NULL;
1865
1866   for (f = G.free_object_list; f ; f = next)
1867     {
1868       page_entry *pe = lookup_page_table_entry (f->object);
1869       size_t bit, word;
1870
1871       bit = OFFSET_TO_BIT ((char *)f->object - pe->page, pe->order);
1872       word = bit / HOST_BITS_PER_LONG;
1873       bit = bit % HOST_BITS_PER_LONG;
1874       next = f->next;
1875
1876       /* Make certain it isn't visible from any root.  Notice that we
1877          do this check before sweep_pages merges save_in_use_p.  */
1878       gcc_assert (!(pe->in_use_p[word] & (1UL << bit)));
1879
1880       /* If the object comes from an outer context, then retain the
1881          free_object entry, so that we can verify that the address
1882          isn't live on the stack in some outer context.  */
1883       if (pe->context_depth != G.context_depth)
1884         {
1885           f->next = still_free;
1886           still_free = f;
1887         }
1888       else
1889         free (f);
1890     }
1891
1892   G.free_object_list = still_free;
1893 }
1894 #else
1895 #define validate_free_objects()
1896 #endif
1897
1898 /* Top level mark-and-sweep routine.  */
1899
1900 void
1901 ggc_collect (void)
1902 {
1903   /* Avoid frequent unnecessary work by skipping collection if the
1904      total allocations haven't expanded much since the last
1905      collection.  */
1906   float allocated_last_gc =
1907     MAX (G.allocated_last_gc, (size_t)PARAM_VALUE (GGC_MIN_HEAPSIZE) * 1024);
1908
1909   float min_expand = allocated_last_gc * PARAM_VALUE (GGC_MIN_EXPAND) / 100;
1910
1911   if (G.allocated < allocated_last_gc + min_expand && !ggc_force_collect)
1912     return;
1913
1914   timevar_push (TV_GC);
1915   if (!quiet_flag)
1916     fprintf (stderr, " {GC %luk -> ", (unsigned long) G.allocated / 1024);
1917   if (GGC_DEBUG_LEVEL >= 2)
1918     fprintf (G.debug_file, "BEGIN COLLECTING\n");
1919
1920   /* Zero the total allocated bytes.  This will be recalculated in the
1921      sweep phase.  */
1922   G.allocated = 0;
1923
1924   /* Release the pages we freed the last time we collected, but didn't
1925      reuse in the interim.  */
1926   release_pages ();
1927
1928   /* Indicate that we've seen collections at this context depth.  */
1929   G.context_depth_collections = ((unsigned long)1 << (G.context_depth + 1)) - 1;
1930
1931   invoke_plugin_callbacks (PLUGIN_GGC_START, NULL);
1932
1933   clear_marks ();
1934   ggc_mark_roots ();
1935 #ifdef GATHER_STATISTICS
1936   ggc_prune_overhead_list ();
1937 #endif
1938   poison_pages ();
1939   validate_free_objects ();
1940   sweep_pages ();
1941
1942   G.allocated_last_gc = G.allocated;
1943
1944   invoke_plugin_callbacks (PLUGIN_GGC_END, NULL);
1945
1946   timevar_pop (TV_GC);
1947
1948   if (!quiet_flag)
1949     fprintf (stderr, "%luk}", (unsigned long) G.allocated / 1024);
1950   if (GGC_DEBUG_LEVEL >= 2)
1951     fprintf (G.debug_file, "END COLLECTING\n");
1952 }
1953
1954 /* Print allocation statistics.  */
1955 #define SCALE(x) ((unsigned long) ((x) < 1024*10 \
1956                   ? (x) \
1957                   : ((x) < 1024*1024*10 \
1958                      ? (x) / 1024 \
1959                      : (x) / (1024*1024))))
1960 #define STAT_LABEL(x) ((x) < 1024*10 ? ' ' : ((x) < 1024*1024*10 ? 'k' : 'M'))
1961
1962 void
1963 ggc_print_statistics (void)
1964 {
1965   struct ggc_statistics stats;
1966   unsigned int i;
1967   size_t total_overhead = 0;
1968
1969   /* Clear the statistics.  */
1970   memset (&stats, 0, sizeof (stats));
1971
1972   /* Make sure collection will really occur.  */
1973   G.allocated_last_gc = 0;
1974
1975   /* Collect and print the statistics common across collectors.  */
1976   ggc_print_common_statistics (stderr, &stats);
1977
1978   /* Release free pages so that we will not count the bytes allocated
1979      there as part of the total allocated memory.  */
1980   release_pages ();
1981
1982   /* Collect some information about the various sizes of
1983      allocation.  */
1984   fprintf (stderr,
1985            "Memory still allocated at the end of the compilation process\n");
1986   fprintf (stderr, "%-5s %10s  %10s  %10s\n",
1987            "Size", "Allocated", "Used", "Overhead");
1988   for (i = 0; i < NUM_ORDERS; ++i)
1989     {
1990       page_entry *p;
1991       size_t allocated;
1992       size_t in_use;
1993       size_t overhead;
1994
1995       /* Skip empty entries.  */
1996       if (!G.pages[i])
1997         continue;
1998
1999       overhead = allocated = in_use = 0;
2000
2001       /* Figure out the total number of bytes allocated for objects of
2002          this size, and how many of them are actually in use.  Also figure
2003          out how much memory the page table is using.  */
2004       for (p = G.pages[i]; p; p = p->next)
2005         {
2006           allocated += p->bytes;
2007           in_use +=
2008             (OBJECTS_IN_PAGE (p) - p->num_free_objects) * OBJECT_SIZE (i);
2009
2010           overhead += (sizeof (page_entry) - sizeof (long)
2011                        + BITMAP_SIZE (OBJECTS_IN_PAGE (p) + 1));
2012         }
2013       fprintf (stderr, "%-5lu %10lu%c %10lu%c %10lu%c\n",
2014                (unsigned long) OBJECT_SIZE (i),
2015                SCALE (allocated), STAT_LABEL (allocated),
2016                SCALE (in_use), STAT_LABEL (in_use),
2017                SCALE (overhead), STAT_LABEL (overhead));
2018       total_overhead += overhead;
2019     }
2020   fprintf (stderr, "%-5s %10lu%c %10lu%c %10lu%c\n", "Total",
2021            SCALE (G.bytes_mapped), STAT_LABEL (G.bytes_mapped),
2022            SCALE (G.allocated), STAT_LABEL(G.allocated),
2023            SCALE (total_overhead), STAT_LABEL (total_overhead));
2024
2025 #ifdef GATHER_STATISTICS
2026   {
2027     fprintf (stderr, "\nTotal allocations and overheads during the compilation process\n");
2028
2029     fprintf (stderr, "Total Overhead:                        %10lld\n",
2030              G.stats.total_overhead);
2031     fprintf (stderr, "Total Allocated:                       %10lld\n",
2032              G.stats.total_allocated);
2033
2034     fprintf (stderr, "Total Overhead  under  32B:            %10lld\n",
2035              G.stats.total_overhead_under32);
2036     fprintf (stderr, "Total Allocated under  32B:            %10lld\n",
2037              G.stats.total_allocated_under32);
2038     fprintf (stderr, "Total Overhead  under  64B:            %10lld\n",
2039              G.stats.total_overhead_under64);
2040     fprintf (stderr, "Total Allocated under  64B:            %10lld\n",
2041              G.stats.total_allocated_under64);
2042     fprintf (stderr, "Total Overhead  under 128B:            %10lld\n",
2043              G.stats.total_overhead_under128);
2044     fprintf (stderr, "Total Allocated under 128B:            %10lld\n",
2045              G.stats.total_allocated_under128);
2046
2047     for (i = 0; i < NUM_ORDERS; i++)
2048       if (G.stats.total_allocated_per_order[i])
2049         {
2050           fprintf (stderr, "Total Overhead  page size %7lu:     %10lld\n",
2051                    (unsigned long) OBJECT_SIZE (i),
2052                    G.stats.total_overhead_per_order[i]);
2053           fprintf (stderr, "Total Allocated page size %7lu:     %10lld\n",
2054                    (unsigned long) OBJECT_SIZE (i),
2055                    G.stats.total_allocated_per_order[i]);
2056         }
2057   }
2058 #endif
2059 }
2060 \f
2061 struct ggc_pch_ondisk
2062 {
2063   unsigned totals[NUM_ORDERS];
2064 };
2065
2066 struct ggc_pch_data
2067 {
2068   struct ggc_pch_ondisk d;
2069   size_t base[NUM_ORDERS];
2070   size_t written[NUM_ORDERS];
2071 };
2072
2073 struct ggc_pch_data *
2074 init_ggc_pch (void)
2075 {
2076   return XCNEW (struct ggc_pch_data);
2077 }
2078
2079 void
2080 ggc_pch_count_object (struct ggc_pch_data *d, void *x ATTRIBUTE_UNUSED,
2081                       size_t size, bool is_string ATTRIBUTE_UNUSED,
2082                       enum gt_types_enum type ATTRIBUTE_UNUSED)
2083 {
2084   unsigned order;
2085
2086   if (size < NUM_SIZE_LOOKUP)
2087     order = size_lookup[size];
2088   else
2089     {
2090       order = 10;
2091       while (size > OBJECT_SIZE (order))
2092         order++;
2093     }
2094
2095   d->d.totals[order]++;
2096 }
2097
2098 size_t
2099 ggc_pch_total_size (struct ggc_pch_data *d)
2100 {
2101   size_t a = 0;
2102   unsigned i;
2103
2104   for (i = 0; i < NUM_ORDERS; i++)
2105     a += ROUND_UP (d->d.totals[i] * OBJECT_SIZE (i), G.pagesize);
2106   return a;
2107 }
2108
2109 void
2110 ggc_pch_this_base (struct ggc_pch_data *d, void *base)
2111 {
2112   size_t a = (size_t) base;
2113   unsigned i;
2114
2115   for (i = 0; i < NUM_ORDERS; i++)
2116     {
2117       d->base[i] = a;
2118       a += ROUND_UP (d->d.totals[i] * OBJECT_SIZE (i), G.pagesize);
2119     }
2120 }
2121
2122
2123 char *
2124 ggc_pch_alloc_object (struct ggc_pch_data *d, void *x ATTRIBUTE_UNUSED,
2125                       size_t size, bool is_string ATTRIBUTE_UNUSED,
2126                       enum gt_types_enum type ATTRIBUTE_UNUSED)
2127 {
2128   unsigned order;
2129   char *result;
2130
2131   if (size < NUM_SIZE_LOOKUP)
2132     order = size_lookup[size];
2133   else
2134     {
2135       order = 10;
2136       while (size > OBJECT_SIZE (order))
2137         order++;
2138     }
2139
2140   result = (char *) d->base[order];
2141   d->base[order] += OBJECT_SIZE (order);
2142   return result;
2143 }
2144
2145 void
2146 ggc_pch_prepare_write (struct ggc_pch_data *d ATTRIBUTE_UNUSED,
2147                        FILE *f ATTRIBUTE_UNUSED)
2148 {
2149   /* Nothing to do.  */
2150 }
2151
2152 void
2153 ggc_pch_write_object (struct ggc_pch_data *d ATTRIBUTE_UNUSED,
2154                       FILE *f, void *x, void *newx ATTRIBUTE_UNUSED,
2155                       size_t size, bool is_string ATTRIBUTE_UNUSED)
2156 {
2157   unsigned order;
2158   static const char emptyBytes[256] = { 0 };
2159
2160   if (size < NUM_SIZE_LOOKUP)
2161     order = size_lookup[size];
2162   else
2163     {
2164       order = 10;
2165       while (size > OBJECT_SIZE (order))
2166         order++;
2167     }
2168
2169   if (fwrite (x, size, 1, f) != 1)
2170     fatal_error ("can%'t write PCH file: %m");
2171
2172   /* If SIZE is not the same as OBJECT_SIZE(order), then we need to pad the
2173      object out to OBJECT_SIZE(order).  This happens for strings.  */
2174
2175   if (size != OBJECT_SIZE (order))
2176     {
2177       unsigned padding = OBJECT_SIZE(order) - size;
2178
2179       /* To speed small writes, we use a nulled-out array that's larger
2180          than most padding requests as the source for our null bytes.  This
2181          permits us to do the padding with fwrite() rather than fseek(), and
2182          limits the chance the OS may try to flush any outstanding writes.  */
2183       if (padding <= sizeof(emptyBytes))
2184         {
2185           if (fwrite (emptyBytes, 1, padding, f) != padding)
2186             fatal_error ("can%'t write PCH file");
2187         }
2188       else
2189         {
2190           /* Larger than our buffer?  Just default to fseek.  */
2191           if (fseek (f, padding, SEEK_CUR) != 0)
2192             fatal_error ("can%'t write PCH file");
2193         }
2194     }
2195
2196   d->written[order]++;
2197   if (d->written[order] == d->d.totals[order]
2198       && fseek (f, ROUND_UP_VALUE (d->d.totals[order] * OBJECT_SIZE (order),
2199                                    G.pagesize),
2200                 SEEK_CUR) != 0)
2201     fatal_error ("can%'t write PCH file: %m");
2202 }
2203
2204 void
2205 ggc_pch_finish (struct ggc_pch_data *d, FILE *f)
2206 {
2207   if (fwrite (&d->d, sizeof (d->d), 1, f) != 1)
2208     fatal_error ("can%'t write PCH file: %m");
2209   free (d);
2210 }
2211
2212 /* Move the PCH PTE entries just added to the end of by_depth, to the
2213    front.  */
2214
2215 static void
2216 move_ptes_to_front (int count_old_page_tables, int count_new_page_tables)
2217 {
2218   unsigned i;
2219
2220   /* First, we swap the new entries to the front of the varrays.  */
2221   page_entry **new_by_depth;
2222   unsigned long **new_save_in_use;
2223
2224   new_by_depth = XNEWVEC (page_entry *, G.by_depth_max);
2225   new_save_in_use = XNEWVEC (unsigned long *, G.by_depth_max);
2226
2227   memcpy (&new_by_depth[0],
2228           &G.by_depth[count_old_page_tables],
2229           count_new_page_tables * sizeof (void *));
2230   memcpy (&new_by_depth[count_new_page_tables],
2231           &G.by_depth[0],
2232           count_old_page_tables * sizeof (void *));
2233   memcpy (&new_save_in_use[0],
2234           &G.save_in_use[count_old_page_tables],
2235           count_new_page_tables * sizeof (void *));
2236   memcpy (&new_save_in_use[count_new_page_tables],
2237           &G.save_in_use[0],
2238           count_old_page_tables * sizeof (void *));
2239
2240   free (G.by_depth);
2241   free (G.save_in_use);
2242
2243   G.by_depth = new_by_depth;
2244   G.save_in_use = new_save_in_use;
2245
2246   /* Now update all the index_by_depth fields.  */
2247   for (i = G.by_depth_in_use; i > 0; --i)
2248     {
2249       page_entry *p = G.by_depth[i-1];
2250       p->index_by_depth = i-1;
2251     }
2252
2253   /* And last, we update the depth pointers in G.depth.  The first
2254      entry is already 0, and context 0 entries always start at index
2255      0, so there is nothing to update in the first slot.  We need a
2256      second slot, only if we have old ptes, and if we do, they start
2257      at index count_new_page_tables.  */
2258   if (count_old_page_tables)
2259     push_depth (count_new_page_tables);
2260 }
2261
2262 void
2263 ggc_pch_read (FILE *f, void *addr)
2264 {
2265   struct ggc_pch_ondisk d;
2266   unsigned i;
2267   char *offs = (char *) addr;
2268   unsigned long count_old_page_tables;
2269   unsigned long count_new_page_tables;
2270
2271   count_old_page_tables = G.by_depth_in_use;
2272
2273   /* We've just read in a PCH file.  So, every object that used to be
2274      allocated is now free.  */
2275   clear_marks ();
2276 #ifdef ENABLE_GC_CHECKING
2277   poison_pages ();
2278 #endif
2279   /* Since we free all the allocated objects, the free list becomes
2280      useless.  Validate it now, which will also clear it.  */
2281   validate_free_objects();
2282
2283   /* No object read from a PCH file should ever be freed.  So, set the
2284      context depth to 1, and set the depth of all the currently-allocated
2285      pages to be 1 too.  PCH pages will have depth 0.  */
2286   gcc_assert (!G.context_depth);
2287   G.context_depth = 1;
2288   for (i = 0; i < NUM_ORDERS; i++)
2289     {
2290       page_entry *p;
2291       for (p = G.pages[i]; p != NULL; p = p->next)
2292         p->context_depth = G.context_depth;
2293     }
2294
2295   /* Allocate the appropriate page-table entries for the pages read from
2296      the PCH file.  */
2297   if (fread (&d, sizeof (d), 1, f) != 1)
2298     fatal_error ("can%'t read PCH file: %m");
2299
2300   for (i = 0; i < NUM_ORDERS; i++)
2301     {
2302       struct page_entry *entry;
2303       char *pte;
2304       size_t bytes;
2305       size_t num_objs;
2306       size_t j;
2307
2308       if (d.totals[i] == 0)
2309         continue;
2310
2311       bytes = ROUND_UP (d.totals[i] * OBJECT_SIZE (i), G.pagesize);
2312       num_objs = bytes / OBJECT_SIZE (i);
2313       entry = XCNEWVAR (struct page_entry, (sizeof (struct page_entry)
2314                                             - sizeof (long)
2315                                             + BITMAP_SIZE (num_objs + 1)));
2316       entry->bytes = bytes;
2317       entry->page = offs;
2318       entry->context_depth = 0;
2319       offs += bytes;
2320       entry->num_free_objects = 0;
2321       entry->order = i;
2322
2323       for (j = 0;
2324            j + HOST_BITS_PER_LONG <= num_objs + 1;
2325            j += HOST_BITS_PER_LONG)
2326         entry->in_use_p[j / HOST_BITS_PER_LONG] = -1;
2327       for (; j < num_objs + 1; j++)
2328         entry->in_use_p[j / HOST_BITS_PER_LONG]
2329           |= 1L << (j % HOST_BITS_PER_LONG);
2330
2331       for (pte = entry->page;
2332            pte < entry->page + entry->bytes;
2333            pte += G.pagesize)
2334         set_page_table_entry (pte, entry);
2335
2336       if (G.page_tails[i] != NULL)
2337         G.page_tails[i]->next = entry;
2338       else
2339         G.pages[i] = entry;
2340       G.page_tails[i] = entry;
2341
2342       /* We start off by just adding all the new information to the
2343          end of the varrays, later, we will move the new information
2344          to the front of the varrays, as the PCH page tables are at
2345          context 0.  */
2346       push_by_depth (entry, 0);
2347     }
2348
2349   /* Now, we update the various data structures that speed page table
2350      handling.  */
2351   count_new_page_tables = G.by_depth_in_use - count_old_page_tables;
2352
2353   move_ptes_to_front (count_old_page_tables, count_new_page_tables);
2354
2355   /* Update the statistics.  */
2356   G.allocated = G.allocated_last_gc = offs - (char *)addr;
2357 }
2358
2359 struct alloc_zone
2360 {
2361   int dummy;
2362 };
2363
2364 struct alloc_zone rtl_zone;
2365 struct alloc_zone tree_zone;
2366 struct alloc_zone tree_id_zone;