OSDN Git Service

* g++.dg/init/new1.C, g++.dg/template/alignof1.C,
[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 Free Software Foundation, Inc.
3
4 This file is part of GCC.
5
6 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
7 the terms of the GNU General Public License as published by the Free
8 Software Foundation; either version 2, or (at your option) any later
9 version.
10
11 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
12 WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
13 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
14 for more details.
15
16 You should have received a copy of the GNU General Public License
17 along with GCC; see the file COPYING.  If not, write to the Free
18 Software Foundation, 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA
19 02111-1307, USA.  */
20
21 #include "config.h"
22 #include "system.h"
23 #include "coretypes.h"
24 #include "tm.h"
25 #include "tree.h"
26 #include "rtl.h"
27 #include "tm_p.h"
28 #include "toplev.h"
29 #include "varray.h"
30 #include "flags.h"
31 #include "ggc.h"
32 #include "timevar.h"
33 #include "params.h"
34 #ifdef ENABLE_VALGRIND_CHECKING
35 #include <valgrind.h>
36 #else
37 /* Avoid #ifdef:s when we can help it.  */
38 #define VALGRIND_DISCARD(x)
39 #endif
40
41 /* Prefer MAP_ANON(YMOUS) to /dev/zero, since we don't need to keep a
42    file open.  Prefer either to valloc.  */
43 #ifdef HAVE_MMAP_ANON
44 # undef HAVE_MMAP_DEV_ZERO
45
46 # include <sys/mman.h>
47 # ifndef MAP_FAILED
48 #  define MAP_FAILED -1
49 # endif
50 # if !defined (MAP_ANONYMOUS) && defined (MAP_ANON)
51 #  define MAP_ANONYMOUS MAP_ANON
52 # endif
53 # define USING_MMAP
54
55 #endif
56
57 #ifdef HAVE_MMAP_DEV_ZERO
58
59 # include <sys/mman.h>
60 # ifndef MAP_FAILED
61 #  define MAP_FAILED -1
62 # endif
63 # define USING_MMAP
64
65 #endif
66
67 #ifndef USING_MMAP
68 #define USING_MALLOC_PAGE_GROUPS
69 #endif
70
71 /* Stategy:
72
73    This garbage-collecting allocator allocates objects on one of a set
74    of pages.  Each page can allocate objects of a single size only;
75    available sizes are powers of two starting at four bytes.  The size
76    of an allocation request is rounded up to the next power of two
77    (`order'), and satisfied from the appropriate page.
78
79    Each page is recorded in a page-entry, which also maintains an
80    in-use bitmap of object positions on the page.  This allows the
81    allocation state of a particular object to be flipped without
82    touching the page itself.
83
84    Each page-entry also has a context depth, which is used to track
85    pushing and popping of allocation contexts.  Only objects allocated
86    in the current (highest-numbered) context may be collected.
87
88    Page entries are arranged in an array of singly-linked lists.  The
89    array is indexed by the allocation size, in bits, of the pages on
90    it; i.e. all pages on a list allocate objects of the same size.
91    Pages are ordered on the list such that all non-full pages precede
92    all full pages, with non-full pages arranged in order of decreasing
93    context depth.
94
95    Empty pages (of all orders) are kept on a single page cache list,
96    and are considered first when new pages are required; they are
97    deallocated at the start of the next collection if they haven't
98    been recycled by then.  */
99
100 /* Define GGC_DEBUG_LEVEL to print debugging information.
101      0: No debugging output.
102      1: GC statistics only.
103      2: Page-entry allocations/deallocations as well.
104      3: Object allocations as well.
105      4: Object marks as well.  */
106 #define GGC_DEBUG_LEVEL (0)
107 \f
108 #ifndef HOST_BITS_PER_PTR
109 #define HOST_BITS_PER_PTR  HOST_BITS_PER_LONG
110 #endif
111
112 \f
113 /* A two-level tree is used to look up the page-entry for a given
114    pointer.  Two chunks of the pointer's bits are extracted to index
115    the first and second levels of the tree, as follows:
116
117                                    HOST_PAGE_SIZE_BITS
118                            32           |      |
119        msb +----------------+----+------+------+ lsb
120                             |    |      |
121                          PAGE_L1_BITS   |
122                                  |      |
123                                PAGE_L2_BITS
124
125    The bottommost HOST_PAGE_SIZE_BITS are ignored, since page-entry
126    pages are aligned on system page boundaries.  The next most
127    significant PAGE_L2_BITS and PAGE_L1_BITS are the second and first
128    index values in the lookup table, respectively.
129
130    For 32-bit architectures and the settings below, there are no
131    leftover bits.  For architectures with wider pointers, the lookup
132    tree points to a list of pages, which must be scanned to find the
133    correct one.  */
134
135 #define PAGE_L1_BITS    (8)
136 #define PAGE_L2_BITS    (32 - PAGE_L1_BITS - G.lg_pagesize)
137 #define PAGE_L1_SIZE    ((size_t) 1 << PAGE_L1_BITS)
138 #define PAGE_L2_SIZE    ((size_t) 1 << PAGE_L2_BITS)
139
140 #define LOOKUP_L1(p) \
141   (((size_t) (p) >> (32 - PAGE_L1_BITS)) & ((1 << PAGE_L1_BITS) - 1))
142
143 #define LOOKUP_L2(p) \
144   (((size_t) (p) >> G.lg_pagesize) & ((1 << PAGE_L2_BITS) - 1))
145
146 /* The number of objects per allocation page, for objects on a page of
147    the indicated ORDER.  */
148 #define OBJECTS_PER_PAGE(ORDER) objects_per_page_table[ORDER]
149
150 /* The size of an object on a page of the indicated ORDER.  */
151 #define OBJECT_SIZE(ORDER) object_size_table[ORDER]
152
153 /* For speed, we avoid doing a general integer divide to locate the
154    offset in the allocation bitmap, by precalculating numbers M, S
155    such that (O * M) >> S == O / Z (modulo 2^32), for any offset O
156    within the page which is evenly divisible by the object size Z.  */
157 #define DIV_MULT(ORDER) inverse_table[ORDER].mult
158 #define DIV_SHIFT(ORDER) inverse_table[ORDER].shift
159 #define OFFSET_TO_BIT(OFFSET, ORDER) \
160   (((OFFSET) * DIV_MULT (ORDER)) >> DIV_SHIFT (ORDER))
161
162 /* The number of extra orders, not corresponding to power-of-two sized
163    objects.  */
164
165 #define NUM_EXTRA_ORDERS ARRAY_SIZE (extra_order_size_table)
166
167 #define RTL_SIZE(NSLOTS) \
168   (sizeof (struct rtx_def) + ((NSLOTS) - 1) * sizeof (rtunion))
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 tree_decl),
176   sizeof (struct tree_list),
177   RTL_SIZE (2),                 /* REG, MEM, PLUS, etc.  */
178   RTL_SIZE (10),                /* INSN, CALL_INSN, JUMP_INSN */
179 };
180
181 /* The total number of orders.  */
182
183 #define NUM_ORDERS (HOST_BITS_PER_PTR + NUM_EXTRA_ORDERS)
184
185 /* We use this structure to determine the alignment required for
186    allocations.  For power-of-two sized allocations, that's not a
187    problem, but it does matter for odd-sized allocations.  */
188
189 struct max_alignment {
190   char c;
191   union {
192     HOST_WIDEST_INT i;
193 #ifdef HAVE_LONG_DOUBLE
194     long double d;
195 #else
196     double d;
197 #endif
198   } u;
199 };
200
201 /* The biggest alignment required.  */
202
203 #define MAX_ALIGNMENT (offsetof (struct max_alignment, u))
204
205 /* The Ith entry is the number of objects on a page or order I.  */
206
207 static unsigned objects_per_page_table[NUM_ORDERS];
208
209 /* The Ith entry is the size of an object on a page of order I.  */
210
211 static size_t object_size_table[NUM_ORDERS];
212
213 /* The Ith entry is a pair of numbers (mult, shift) such that
214    ((k * mult) >> shift) mod 2^32 == (k / OBJECT_SIZE(I)) mod 2^32,
215    for all k evenly divisible by OBJECT_SIZE(I).  */
216
217 static struct
218 {
219   unsigned int mult;
220   unsigned int shift;
221 }
222 inverse_table[NUM_ORDERS];
223
224 /* A page_entry records the status of an allocation page.  This
225    structure is dynamically sized to fit the bitmap in_use_p.  */
226 typedef struct page_entry
227 {
228   /* The next page-entry with objects of the same size, or NULL if
229      this is the last page-entry.  */
230   struct page_entry *next;
231
232   /* The number of bytes allocated.  (This will always be a multiple
233      of the host system page size.)  */
234   size_t bytes;
235
236   /* The address at which the memory is allocated.  */
237   char *page;
238
239 #ifdef USING_MALLOC_PAGE_GROUPS
240   /* Back pointer to the page group this page came from.  */
241   struct page_group *group;
242 #endif
243
244   /* Saved in-use bit vector for pages that aren't in the topmost
245      context during collection.  */
246   unsigned long *save_in_use_p;
247
248   /* Context depth of this page.  */
249   unsigned short context_depth;
250
251   /* The number of free objects remaining on this page.  */
252   unsigned short num_free_objects;
253
254   /* A likely candidate for the bit position of a free object for the
255      next allocation from this page.  */
256   unsigned short next_bit_hint;
257
258   /* The lg of size of objects allocated from this page.  */
259   unsigned char order;
260
261   /* A bit vector indicating whether or not objects are in use.  The
262      Nth bit is one if the Nth object on this page is allocated.  This
263      array is dynamically sized.  */
264   unsigned long in_use_p[1];
265 } page_entry;
266
267 #ifdef USING_MALLOC_PAGE_GROUPS
268 /* A page_group describes a large allocation from malloc, from which
269    we parcel out aligned pages.  */
270 typedef struct page_group
271 {
272   /* A linked list of all extant page groups.  */
273   struct page_group *next;
274
275   /* The address we received from malloc.  */
276   char *allocation;
277
278   /* The size of the block.  */
279   size_t alloc_size;
280
281   /* A bitmask of pages in use.  */
282   unsigned int in_use;
283 } page_group;
284 #endif
285
286 #if HOST_BITS_PER_PTR <= 32
287
288 /* On 32-bit hosts, we use a two level page table, as pictured above.  */
289 typedef page_entry **page_table[PAGE_L1_SIZE];
290
291 #else
292
293 /* On 64-bit hosts, we use the same two level page tables plus a linked
294    list that disambiguates the top 32-bits.  There will almost always be
295    exactly one entry in the list.  */
296 typedef struct page_table_chain
297 {
298   struct page_table_chain *next;
299   size_t high_bits;
300   page_entry **table[PAGE_L1_SIZE];
301 } *page_table;
302
303 #endif
304
305 /* The rest of the global variables.  */
306 static struct globals
307 {
308   /* The Nth element in this array is a page with objects of size 2^N.
309      If there are any pages with free objects, they will be at the
310      head of the list.  NULL if there are no page-entries for this
311      object size.  */
312   page_entry *pages[NUM_ORDERS];
313
314   /* The Nth element in this array is the last page with objects of
315      size 2^N.  NULL if there are no page-entries for this object
316      size.  */
317   page_entry *page_tails[NUM_ORDERS];
318
319   /* Lookup table for associating allocation pages with object addresses.  */
320   page_table lookup;
321
322   /* The system's page size.  */
323   size_t pagesize;
324   size_t lg_pagesize;
325
326   /* Bytes currently allocated.  */
327   size_t allocated;
328
329   /* Bytes currently allocated at the end of the last collection.  */
330   size_t allocated_last_gc;
331
332   /* Total amount of memory mapped.  */
333   size_t bytes_mapped;
334
335   /* The current depth in the context stack.  */
336   unsigned short context_depth;
337
338   /* A file descriptor open to /dev/zero for reading.  */
339 #if defined (HAVE_MMAP_DEV_ZERO)
340   int dev_zero_fd;
341 #endif
342
343   /* A cache of free system pages.  */
344   page_entry *free_pages;
345
346 #ifdef USING_MALLOC_PAGE_GROUPS
347   page_group *page_groups;
348 #endif
349
350   /* The file descriptor for debugging output.  */
351   FILE *debug_file;
352 } G;
353
354 /* The size in bytes required to maintain a bitmap for the objects
355    on a page-entry.  */
356 #define BITMAP_SIZE(Num_objects) \
357   (CEIL ((Num_objects), HOST_BITS_PER_LONG) * sizeof(long))
358
359 /* Allocate pages in chunks of this size, to throttle calls to memory
360    allocation routines.  The first page is used, the rest go onto the
361    free list.  This cannot be larger than HOST_BITS_PER_INT for the
362    in_use bitmask for page_group.  */
363 #define GGC_QUIRE_SIZE 16
364 \f
365 static int ggc_allocated_p PARAMS ((const void *));
366 static page_entry *lookup_page_table_entry PARAMS ((const void *));
367 static void set_page_table_entry PARAMS ((void *, page_entry *));
368 #ifdef USING_MMAP
369 static char *alloc_anon PARAMS ((char *, size_t));
370 #endif
371 #ifdef USING_MALLOC_PAGE_GROUPS
372 static size_t page_group_index PARAMS ((char *, char *));
373 static void set_page_group_in_use PARAMS ((page_group *, char *));
374 static void clear_page_group_in_use PARAMS ((page_group *, char *));
375 #endif
376 static struct page_entry * alloc_page PARAMS ((unsigned));
377 static void free_page PARAMS ((struct page_entry *));
378 static void release_pages PARAMS ((void));
379 static void clear_marks PARAMS ((void));
380 static void sweep_pages PARAMS ((void));
381 static void ggc_recalculate_in_use_p PARAMS ((page_entry *));
382 static void compute_inverse PARAMS ((unsigned));
383
384 #ifdef ENABLE_GC_CHECKING
385 static void poison_pages PARAMS ((void));
386 #endif
387
388 void debug_print_page_list PARAMS ((int));
389 \f
390 /* Returns nonzero if P was allocated in GC'able memory.  */
391
392 static inline int
393 ggc_allocated_p (p)
394      const void *p;
395 {
396   page_entry ***base;
397   size_t L1, L2;
398
399 #if HOST_BITS_PER_PTR <= 32
400   base = &G.lookup[0];
401 #else
402   page_table table = G.lookup;
403   size_t high_bits = (size_t) p & ~ (size_t) 0xffffffff;
404   while (1)
405     {
406       if (table == NULL)
407         return 0;
408       if (table->high_bits == high_bits)
409         break;
410       table = table->next;
411     }
412   base = &table->table[0];
413 #endif
414
415   /* Extract the level 1 and 2 indices.  */
416   L1 = LOOKUP_L1 (p);
417   L2 = LOOKUP_L2 (p);
418
419   return base[L1] && base[L1][L2];
420 }
421
422 /* Traverse the page table and find the entry for a page.
423    Die (probably) if the object wasn't allocated via GC.  */
424
425 static inline page_entry *
426 lookup_page_table_entry(p)
427      const void *p;
428 {
429   page_entry ***base;
430   size_t L1, L2;
431
432 #if HOST_BITS_PER_PTR <= 32
433   base = &G.lookup[0];
434 #else
435   page_table table = G.lookup;
436   size_t high_bits = (size_t) p & ~ (size_t) 0xffffffff;
437   while (table->high_bits != high_bits)
438     table = table->next;
439   base = &table->table[0];
440 #endif
441
442   /* Extract the level 1 and 2 indices.  */
443   L1 = LOOKUP_L1 (p);
444   L2 = LOOKUP_L2 (p);
445
446   return base[L1][L2];
447 }
448
449 /* Set the page table entry for a page.  */
450
451 static void
452 set_page_table_entry(p, entry)
453      void *p;
454      page_entry *entry;
455 {
456   page_entry ***base;
457   size_t L1, L2;
458
459 #if HOST_BITS_PER_PTR <= 32
460   base = &G.lookup[0];
461 #else
462   page_table table;
463   size_t high_bits = (size_t) p & ~ (size_t) 0xffffffff;
464   for (table = G.lookup; table; table = table->next)
465     if (table->high_bits == high_bits)
466       goto found;
467
468   /* Not found -- allocate a new table.  */
469   table = (page_table) xcalloc (1, sizeof(*table));
470   table->next = G.lookup;
471   table->high_bits = high_bits;
472   G.lookup = table;
473 found:
474   base = &table->table[0];
475 #endif
476
477   /* Extract the level 1 and 2 indices.  */
478   L1 = LOOKUP_L1 (p);
479   L2 = LOOKUP_L2 (p);
480
481   if (base[L1] == NULL)
482     base[L1] = (page_entry **) xcalloc (PAGE_L2_SIZE, sizeof (page_entry *));
483
484   base[L1][L2] = entry;
485 }
486
487 /* Prints the page-entry for object size ORDER, for debugging.  */
488
489 void
490 debug_print_page_list (order)
491      int order;
492 {
493   page_entry *p;
494   printf ("Head=%p, Tail=%p:\n", (PTR) G.pages[order],
495           (PTR) G.page_tails[order]);
496   p = G.pages[order];
497   while (p != NULL)
498     {
499       printf ("%p(%1d|%3d) -> ", (PTR) p, p->context_depth,
500               p->num_free_objects);
501       p = p->next;
502     }
503   printf ("NULL\n");
504   fflush (stdout);
505 }
506
507 #ifdef USING_MMAP
508 /* Allocate SIZE bytes of anonymous memory, preferably near PREF,
509    (if non-null).  The ifdef structure here is intended to cause a
510    compile error unless exactly one of the HAVE_* is defined.  */
511
512 static inline char *
513 alloc_anon (pref, size)
514      char *pref ATTRIBUTE_UNUSED;
515      size_t size;
516 {
517 #ifdef HAVE_MMAP_ANON
518   char *page = (char *) mmap (pref, size, PROT_READ | PROT_WRITE,
519                               MAP_PRIVATE | MAP_ANONYMOUS, -1, 0);
520 #endif
521 #ifdef HAVE_MMAP_DEV_ZERO
522   char *page = (char *) mmap (pref, size, PROT_READ | PROT_WRITE,
523                               MAP_PRIVATE, G.dev_zero_fd, 0);
524 #endif
525
526   if (page == (char *) MAP_FAILED)
527     {
528       perror ("virtual memory exhausted");
529       exit (FATAL_EXIT_CODE);
530     }
531
532   /* Remember that we allocated this memory.  */
533   G.bytes_mapped += size;
534
535   /* Pretend we don't have access to the allocated pages.  We'll enable
536      access to smaller pieces of the area in ggc_alloc.  Discard the
537      handle to avoid handle leak.  */
538   VALGRIND_DISCARD (VALGRIND_MAKE_NOACCESS (page, size));
539
540   return page;
541 }
542 #endif
543 #ifdef USING_MALLOC_PAGE_GROUPS
544 /* Compute the index for this page into the page group.  */
545
546 static inline size_t
547 page_group_index (allocation, page)
548      char *allocation, *page;
549 {
550   return (size_t) (page - allocation) >> G.lg_pagesize;
551 }
552
553 /* Set and clear the in_use bit for this page in the page group.  */
554
555 static inline void
556 set_page_group_in_use (group, page)
557      page_group *group;
558      char *page;
559 {
560   group->in_use |= 1 << page_group_index (group->allocation, page);
561 }
562
563 static inline void
564 clear_page_group_in_use (group, page)
565      page_group *group;
566      char *page;
567 {
568   group->in_use &= ~(1 << page_group_index (group->allocation, page));
569 }
570 #endif
571
572 /* Allocate a new page for allocating objects of size 2^ORDER,
573    and return an entry for it.  The entry is not added to the
574    appropriate page_table list.  */
575
576 static inline struct page_entry *
577 alloc_page (order)
578      unsigned order;
579 {
580   struct page_entry *entry, *p, **pp;
581   char *page;
582   size_t num_objects;
583   size_t bitmap_size;
584   size_t page_entry_size;
585   size_t entry_size;
586 #ifdef USING_MALLOC_PAGE_GROUPS
587   page_group *group;
588 #endif
589
590   num_objects = OBJECTS_PER_PAGE (order);
591   bitmap_size = BITMAP_SIZE (num_objects + 1);
592   page_entry_size = sizeof (page_entry) - sizeof (long) + bitmap_size;
593   entry_size = num_objects * OBJECT_SIZE (order);
594   if (entry_size < G.pagesize)
595     entry_size = G.pagesize;
596
597   entry = NULL;
598   page = NULL;
599
600   /* Check the list of free pages for one we can use.  */
601   for (pp = &G.free_pages, p = *pp; p; pp = &p->next, p = *pp)
602     if (p->bytes == entry_size)
603       break;
604
605   if (p != NULL)
606     {
607       /* Recycle the allocated memory from this page ...  */
608       *pp = p->next;
609       page = p->page;
610
611 #ifdef USING_MALLOC_PAGE_GROUPS
612       group = p->group;
613 #endif
614
615       /* ... and, if possible, the page entry itself.  */
616       if (p->order == order)
617         {
618           entry = p;
619           memset (entry, 0, page_entry_size);
620         }
621       else
622         free (p);
623     }
624 #ifdef USING_MMAP
625   else if (entry_size == G.pagesize)
626     {
627       /* We want just one page.  Allocate a bunch of them and put the
628          extras on the freelist.  (Can only do this optimization with
629          mmap for backing store.)  */
630       struct page_entry *e, *f = G.free_pages;
631       int i;
632
633       page = alloc_anon (NULL, G.pagesize * GGC_QUIRE_SIZE);
634
635       /* This loop counts down so that the chain will be in ascending
636          memory order.  */
637       for (i = GGC_QUIRE_SIZE - 1; i >= 1; i--)
638         {
639           e = (struct page_entry *) xcalloc (1, page_entry_size);
640           e->order = order;
641           e->bytes = G.pagesize;
642           e->page = page + (i << G.lg_pagesize);
643           e->next = f;
644           f = e;
645         }
646
647       G.free_pages = f;
648     }
649   else
650     page = alloc_anon (NULL, entry_size);
651 #endif
652 #ifdef USING_MALLOC_PAGE_GROUPS
653   else
654     {
655       /* Allocate a large block of memory and serve out the aligned
656          pages therein.  This results in much less memory wastage
657          than the traditional implementation of valloc.  */
658
659       char *allocation, *a, *enda;
660       size_t alloc_size, head_slop, tail_slop;
661       int multiple_pages = (entry_size == G.pagesize);
662
663       if (multiple_pages)
664         alloc_size = GGC_QUIRE_SIZE * G.pagesize;
665       else
666         alloc_size = entry_size + G.pagesize - 1;
667       allocation = xmalloc (alloc_size);
668
669       page = (char *) (((size_t) allocation + G.pagesize - 1) & -G.pagesize);
670       head_slop = page - allocation;
671       if (multiple_pages)
672         tail_slop = ((size_t) allocation + alloc_size) & (G.pagesize - 1);
673       else
674         tail_slop = alloc_size - entry_size - head_slop;
675       enda = allocation + alloc_size - tail_slop;
676
677       /* We allocated N pages, which are likely not aligned, leaving
678          us with N-1 usable pages.  We plan to place the page_group
679          structure somewhere in the slop.  */
680       if (head_slop >= sizeof (page_group))
681         group = (page_group *)page - 1;
682       else
683         {
684           /* We magically got an aligned allocation.  Too bad, we have
685              to waste a page anyway.  */
686           if (tail_slop == 0)
687             {
688               enda -= G.pagesize;
689               tail_slop += G.pagesize;
690             }
691           if (tail_slop < sizeof (page_group))
692             abort ();
693           group = (page_group *)enda;
694           tail_slop -= sizeof (page_group);
695         }
696
697       /* Remember that we allocated this memory.  */
698       group->next = G.page_groups;
699       group->allocation = allocation;
700       group->alloc_size = alloc_size;
701       group->in_use = 0;
702       G.page_groups = group;
703       G.bytes_mapped += alloc_size;
704
705       /* If we allocated multiple pages, put the rest on the free list.  */
706       if (multiple_pages)
707         {
708           struct page_entry *e, *f = G.free_pages;
709           for (a = enda - G.pagesize; a != page; a -= G.pagesize)
710             {
711               e = (struct page_entry *) xcalloc (1, page_entry_size);
712               e->order = order;
713               e->bytes = G.pagesize;
714               e->page = a;
715               e->group = group;
716               e->next = f;
717               f = e;
718             }
719           G.free_pages = f;
720         }
721     }
722 #endif
723
724   if (entry == NULL)
725     entry = (struct page_entry *) xcalloc (1, page_entry_size);
726
727   entry->bytes = entry_size;
728   entry->page = page;
729   entry->context_depth = G.context_depth;
730   entry->order = order;
731   entry->num_free_objects = num_objects;
732   entry->next_bit_hint = 1;
733
734 #ifdef USING_MALLOC_PAGE_GROUPS
735   entry->group = group;
736   set_page_group_in_use (group, page);
737 #endif
738
739   /* Set the one-past-the-end in-use bit.  This acts as a sentry as we
740      increment the hint.  */
741   entry->in_use_p[num_objects / HOST_BITS_PER_LONG]
742     = (unsigned long) 1 << (num_objects % HOST_BITS_PER_LONG);
743
744   set_page_table_entry (page, entry);
745
746   if (GGC_DEBUG_LEVEL >= 2)
747     fprintf (G.debug_file,
748              "Allocating page at %p, object size=%lu, data %p-%p\n",
749              (PTR) entry, (unsigned long) OBJECT_SIZE (order), page,
750              page + entry_size - 1);
751
752   return entry;
753 }
754
755 /* For a page that is no longer needed, put it on the free page list.  */
756
757 static inline void
758 free_page (entry)
759      page_entry *entry;
760 {
761   if (GGC_DEBUG_LEVEL >= 2)
762     fprintf (G.debug_file,
763              "Deallocating page at %p, data %p-%p\n", (PTR) entry,
764              entry->page, entry->page + entry->bytes - 1);
765
766   /* Mark the page as inaccessible.  Discard the handle to avoid handle
767      leak.  */
768   VALGRIND_DISCARD (VALGRIND_MAKE_NOACCESS (entry->page, entry->bytes));
769
770   set_page_table_entry (entry->page, NULL);
771
772 #ifdef USING_MALLOC_PAGE_GROUPS
773   clear_page_group_in_use (entry->group, entry->page);
774 #endif
775
776   entry->next = G.free_pages;
777   G.free_pages = entry;
778 }
779
780 /* Release the free page cache to the system.  */
781
782 static void
783 release_pages ()
784 {
785 #ifdef USING_MMAP
786   page_entry *p, *next;
787   char *start;
788   size_t len;
789
790   /* Gather up adjacent pages so they are unmapped together.  */
791   p = G.free_pages;
792
793   while (p)
794     {
795       start = p->page;
796       next = p->next;
797       len = p->bytes;
798       free (p);
799       p = next;
800
801       while (p && p->page == start + len)
802         {
803           next = p->next;
804           len += p->bytes;
805           free (p);
806           p = next;
807         }
808
809       munmap (start, len);
810       G.bytes_mapped -= len;
811     }
812
813   G.free_pages = NULL;
814 #endif
815 #ifdef USING_MALLOC_PAGE_GROUPS
816   page_entry **pp, *p;
817   page_group **gp, *g;
818
819   /* Remove all pages from free page groups from the list.  */
820   pp = &G.free_pages;
821   while ((p = *pp) != NULL)
822     if (p->group->in_use == 0)
823       {
824         *pp = p->next;
825         free (p);
826       }
827     else
828       pp = &p->next;
829
830   /* Remove all free page groups, and release the storage.  */
831   gp = &G.page_groups;
832   while ((g = *gp) != NULL)
833     if (g->in_use == 0)
834       {
835         *gp = g->next;
836         G.bytes_mapped -= g->alloc_size;
837         free (g->allocation);
838       }
839     else
840       gp = &g->next;
841 #endif
842 }
843
844 /* This table provides a fast way to determine ceil(log_2(size)) for
845    allocation requests.  The minimum allocation size is eight bytes.  */
846
847 static unsigned char size_lookup[257] =
848 {
849   3, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4,
850   4, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5,
851   5, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6,
852   6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6,
853   6, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7,
854   7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7,
855   7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7,
856   7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7,
857   7, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8,
858   8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8,
859   8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8,
860   8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8,
861   8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8,
862   8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8,
863   8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8,
864   8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8,
865   8
866 };
867
868 /* Allocate a chunk of memory of SIZE bytes.  If ZERO is nonzero, the
869    memory is zeroed; otherwise, its contents are undefined.  */
870
871 void *
872 ggc_alloc (size)
873      size_t size;
874 {
875   unsigned order, word, bit, object_offset;
876   struct page_entry *entry;
877   void *result;
878
879   if (size <= 256)
880     order = size_lookup[size];
881   else
882     {
883       order = 9;
884       while (size > OBJECT_SIZE (order))
885         order++;
886     }
887
888   /* If there are non-full pages for this size allocation, they are at
889      the head of the list.  */
890   entry = G.pages[order];
891
892   /* If there is no page for this object size, or all pages in this
893      context are full, allocate a new page.  */
894   if (entry == NULL || entry->num_free_objects == 0)
895     {
896       struct page_entry *new_entry;
897       new_entry = alloc_page (order);
898
899       /* If this is the only entry, it's also the tail.  */
900       if (entry == NULL)
901         G.page_tails[order] = new_entry;
902
903       /* Put new pages at the head of the page list.  */
904       new_entry->next = entry;
905       entry = new_entry;
906       G.pages[order] = new_entry;
907
908       /* For a new page, we know the word and bit positions (in the
909          in_use bitmap) of the first available object -- they're zero.  */
910       new_entry->next_bit_hint = 1;
911       word = 0;
912       bit = 0;
913       object_offset = 0;
914     }
915   else
916     {
917       /* First try to use the hint left from the previous allocation
918          to locate a clear bit in the in-use bitmap.  We've made sure
919          that the one-past-the-end bit is always set, so if the hint
920          has run over, this test will fail.  */
921       unsigned hint = entry->next_bit_hint;
922       word = hint / HOST_BITS_PER_LONG;
923       bit = hint % HOST_BITS_PER_LONG;
924
925       /* If the hint didn't work, scan the bitmap from the beginning.  */
926       if ((entry->in_use_p[word] >> bit) & 1)
927         {
928           word = bit = 0;
929           while (~entry->in_use_p[word] == 0)
930             ++word;
931           while ((entry->in_use_p[word] >> bit) & 1)
932             ++bit;
933           hint = word * HOST_BITS_PER_LONG + bit;
934         }
935
936       /* Next time, try the next bit.  */
937       entry->next_bit_hint = hint + 1;
938
939       object_offset = hint * OBJECT_SIZE (order);
940     }
941
942   /* Set the in-use bit.  */
943   entry->in_use_p[word] |= ((unsigned long) 1 << bit);
944
945   /* Keep a running total of the number of free objects.  If this page
946      fills up, we may have to move it to the end of the list if the
947      next page isn't full.  If the next page is full, all subsequent
948      pages are full, so there's no need to move it.  */
949   if (--entry->num_free_objects == 0
950       && entry->next != NULL
951       && entry->next->num_free_objects > 0)
952     {
953       G.pages[order] = entry->next;
954       entry->next = NULL;
955       G.page_tails[order]->next = entry;
956       G.page_tails[order] = entry;
957     }
958
959   /* Calculate the object's address.  */
960   result = entry->page + object_offset;
961
962 #ifdef ENABLE_GC_CHECKING
963   /* Keep poisoning-by-writing-0xaf the object, in an attempt to keep the
964      exact same semantics in presence of memory bugs, regardless of
965      ENABLE_VALGRIND_CHECKING.  We override this request below.  Drop the
966      handle to avoid handle leak.  */
967   VALGRIND_DISCARD (VALGRIND_MAKE_WRITABLE (result, OBJECT_SIZE (order)));
968
969   /* `Poison' the entire allocated object, including any padding at
970      the end.  */
971   memset (result, 0xaf, OBJECT_SIZE (order));
972
973   /* Make the bytes after the end of the object unaccessible.  Discard the
974      handle to avoid handle leak.  */
975   VALGRIND_DISCARD (VALGRIND_MAKE_NOACCESS ((char *) result + size,
976                                             OBJECT_SIZE (order) - size));
977 #endif
978
979   /* Tell Valgrind that the memory is there, but its content isn't
980      defined.  The bytes at the end of the object are still marked
981      unaccessible.  */
982   VALGRIND_DISCARD (VALGRIND_MAKE_WRITABLE (result, size));
983
984   /* Keep track of how many bytes are being allocated.  This
985      information is used in deciding when to collect.  */
986   G.allocated += OBJECT_SIZE (order);
987
988   if (GGC_DEBUG_LEVEL >= 3)
989     fprintf (G.debug_file,
990              "Allocating object, requested size=%lu, actual=%lu at %p on %p\n",
991              (unsigned long) size, (unsigned long) OBJECT_SIZE (order), result,
992              (PTR) entry);
993
994   return result;
995 }
996
997 /* If P is not marked, marks it and return false.  Otherwise return true.
998    P must have been allocated by the GC allocator; it mustn't point to
999    static objects, stack variables, or memory allocated with malloc.  */
1000
1001 int
1002 ggc_set_mark (p)
1003      const void *p;
1004 {
1005   page_entry *entry;
1006   unsigned bit, word;
1007   unsigned long mask;
1008
1009   /* Look up the page on which the object is alloced.  If the object
1010      wasn't allocated by the collector, we'll probably die.  */
1011   entry = lookup_page_table_entry (p);
1012 #ifdef ENABLE_CHECKING
1013   if (entry == NULL)
1014     abort ();
1015 #endif
1016
1017   /* Calculate the index of the object on the page; this is its bit
1018      position in the in_use_p bitmap.  */
1019   bit = OFFSET_TO_BIT (((const char *) p) - entry->page, entry->order);
1020   word = bit / HOST_BITS_PER_LONG;
1021   mask = (unsigned long) 1 << (bit % HOST_BITS_PER_LONG);
1022
1023   /* If the bit was previously set, skip it.  */
1024   if (entry->in_use_p[word] & mask)
1025     return 1;
1026
1027   /* Otherwise set it, and decrement the free object count.  */
1028   entry->in_use_p[word] |= mask;
1029   entry->num_free_objects -= 1;
1030
1031   if (GGC_DEBUG_LEVEL >= 4)
1032     fprintf (G.debug_file, "Marking %p\n", p);
1033
1034   return 0;
1035 }
1036
1037 /* Return 1 if P has been marked, zero otherwise.
1038    P must have been allocated by the GC allocator; it mustn't point to
1039    static objects, stack variables, or memory allocated with malloc.  */
1040
1041 int
1042 ggc_marked_p (p)
1043      const void *p;
1044 {
1045   page_entry *entry;
1046   unsigned bit, word;
1047   unsigned long mask;
1048
1049   /* Look up the page on which the object is alloced.  If the object
1050      wasn't allocated by the collector, we'll probably die.  */
1051   entry = lookup_page_table_entry (p);
1052 #ifdef ENABLE_CHECKING
1053   if (entry == NULL)
1054     abort ();
1055 #endif
1056
1057   /* Calculate the index of the object on the page; this is its bit
1058      position in the in_use_p bitmap.  */
1059   bit = OFFSET_TO_BIT (((const char *) p) - entry->page, entry->order);
1060   word = bit / HOST_BITS_PER_LONG;
1061   mask = (unsigned long) 1 << (bit % HOST_BITS_PER_LONG);
1062
1063   return (entry->in_use_p[word] & mask) != 0;
1064 }
1065
1066 /* Return the size of the gc-able object P.  */
1067
1068 size_t
1069 ggc_get_size (p)
1070      const void *p;
1071 {
1072   page_entry *pe = lookup_page_table_entry (p);
1073   return OBJECT_SIZE (pe->order);
1074 }
1075 \f
1076 /* Subroutine of init_ggc which computes the pair of numbers used to
1077    perform division by OBJECT_SIZE (order) and fills in inverse_table[].
1078
1079    This algorithm is taken from Granlund and Montgomery's paper
1080    "Division by Invariant Integers using Multiplication"
1081    (Proc. SIGPLAN PLDI, 1994), section 9 (Exact division by
1082    constants).  */
1083
1084 static void
1085 compute_inverse (order)
1086      unsigned order;
1087 {
1088   unsigned size, inv, e;
1089
1090   /* There can be only one object per "page" in a bucket for sizes
1091      larger than half a machine page; it will always have offset zero.  */
1092   if (OBJECT_SIZE (order) > G.pagesize/2)
1093     {
1094       if (OBJECTS_PER_PAGE (order) != 1)
1095         abort ();
1096
1097       DIV_MULT (order) = 1;
1098       DIV_SHIFT (order) = 0;
1099       return;
1100     }
1101
1102   size = OBJECT_SIZE (order);
1103   e = 0;
1104   while (size % 2 == 0)
1105     {
1106       e++;
1107       size >>= 1;
1108     }
1109
1110   inv = size;
1111   while (inv * size != 1)
1112     inv = inv * (2 - inv*size);
1113
1114   DIV_MULT (order) = inv;
1115   DIV_SHIFT (order) = e;
1116 }
1117
1118 /* Initialize the ggc-mmap allocator.  */
1119 void
1120 init_ggc ()
1121 {
1122   unsigned order;
1123
1124   G.pagesize = getpagesize();
1125   G.lg_pagesize = exact_log2 (G.pagesize);
1126
1127 #ifdef HAVE_MMAP_DEV_ZERO
1128   G.dev_zero_fd = open ("/dev/zero", O_RDONLY);
1129   if (G.dev_zero_fd == -1)
1130     abort ();
1131 #endif
1132
1133 #if 0
1134   G.debug_file = fopen ("ggc-mmap.debug", "w");
1135 #else
1136   G.debug_file = stdout;
1137 #endif
1138
1139 #ifdef USING_MMAP
1140   /* StunOS has an amazing off-by-one error for the first mmap allocation
1141      after fiddling with RLIMIT_STACK.  The result, as hard as it is to
1142      believe, is an unaligned page allocation, which would cause us to
1143      hork badly if we tried to use it.  */
1144   {
1145     char *p = alloc_anon (NULL, G.pagesize);
1146     struct page_entry *e;
1147     if ((size_t)p & (G.pagesize - 1))
1148       {
1149         /* How losing.  Discard this one and try another.  If we still
1150            can't get something useful, give up.  */
1151
1152         p = alloc_anon (NULL, G.pagesize);
1153         if ((size_t)p & (G.pagesize - 1))
1154           abort ();
1155       }
1156
1157     /* We have a good page, might as well hold onto it...  */
1158     e = (struct page_entry *) xcalloc (1, sizeof (struct page_entry));
1159     e->bytes = G.pagesize;
1160     e->page = p;
1161     e->next = G.free_pages;
1162     G.free_pages = e;
1163   }
1164 #endif
1165
1166   /* Initialize the object size table.  */
1167   for (order = 0; order < HOST_BITS_PER_PTR; ++order)
1168     object_size_table[order] = (size_t) 1 << order;
1169   for (order = HOST_BITS_PER_PTR; order < NUM_ORDERS; ++order)
1170     {
1171       size_t s = extra_order_size_table[order - HOST_BITS_PER_PTR];
1172
1173       /* If S is not a multiple of the MAX_ALIGNMENT, then round it up
1174          so that we're sure of getting aligned memory.  */
1175       s = CEIL (s, MAX_ALIGNMENT) * MAX_ALIGNMENT;
1176       object_size_table[order] = s;
1177     }
1178
1179   /* Initialize the objects-per-page and inverse tables.  */
1180   for (order = 0; order < NUM_ORDERS; ++order)
1181     {
1182       objects_per_page_table[order] = G.pagesize / OBJECT_SIZE (order);
1183       if (objects_per_page_table[order] == 0)
1184         objects_per_page_table[order] = 1;
1185       compute_inverse (order);
1186     }
1187
1188   /* Reset the size_lookup array to put appropriately sized objects in
1189      the special orders.  All objects bigger than the previous power
1190      of two, but no greater than the special size, should go in the
1191      new order.  */
1192   for (order = HOST_BITS_PER_PTR; order < NUM_ORDERS; ++order)
1193     {
1194       int o;
1195       int i;
1196
1197       o = size_lookup[OBJECT_SIZE (order)];
1198       for (i = OBJECT_SIZE (order); size_lookup [i] == o; --i)
1199         size_lookup[i] = order;
1200     }
1201 }
1202
1203 /* Increment the `GC context'.  Objects allocated in an outer context
1204    are never freed, eliminating the need to register their roots.  */
1205
1206 void
1207 ggc_push_context ()
1208 {
1209   ++G.context_depth;
1210
1211   /* Die on wrap.  */
1212   if (G.context_depth == 0)
1213     abort ();
1214 }
1215
1216 /* Merge the SAVE_IN_USE_P and IN_USE_P arrays in P so that IN_USE_P
1217    reflects reality.  Recalculate NUM_FREE_OBJECTS as well.  */
1218
1219 static void
1220 ggc_recalculate_in_use_p (p)
1221      page_entry *p;
1222 {
1223   unsigned int i;
1224   size_t num_objects;
1225
1226   /* Because the past-the-end bit in in_use_p is always set, we
1227      pretend there is one additional object.  */
1228   num_objects = OBJECTS_PER_PAGE (p->order) + 1;
1229
1230   /* Reset the free object count.  */
1231   p->num_free_objects = num_objects;
1232
1233   /* Combine the IN_USE_P and SAVE_IN_USE_P arrays.  */
1234   for (i = 0;
1235        i < CEIL (BITMAP_SIZE (num_objects),
1236                  sizeof (*p->in_use_p));
1237        ++i)
1238     {
1239       unsigned long j;
1240
1241       /* Something is in use if it is marked, or if it was in use in a
1242          context further down the context stack.  */
1243       p->in_use_p[i] |= p->save_in_use_p[i];
1244
1245       /* Decrement the free object count for every object allocated.  */
1246       for (j = p->in_use_p[i]; j; j >>= 1)
1247         p->num_free_objects -= (j & 1);
1248     }
1249
1250   if (p->num_free_objects >= num_objects)
1251     abort ();
1252 }
1253
1254 /* Decrement the `GC context'.  All objects allocated since the
1255    previous ggc_push_context are migrated to the outer context.  */
1256
1257 void
1258 ggc_pop_context ()
1259 {
1260   unsigned order, depth;
1261
1262   depth = --G.context_depth;
1263
1264   /* Any remaining pages in the popped context are lowered to the new
1265      current context; i.e. objects allocated in the popped context and
1266      left over are imported into the previous context.  */
1267   for (order = 2; order < NUM_ORDERS; order++)
1268     {
1269       page_entry *p;
1270
1271       for (p = G.pages[order]; p != NULL; p = p->next)
1272         {
1273           if (p->context_depth > depth)
1274             p->context_depth = depth;
1275
1276           /* If this page is now in the topmost context, and we'd
1277              saved its allocation state, restore it.  */
1278           else if (p->context_depth == depth && p->save_in_use_p)
1279             {
1280               ggc_recalculate_in_use_p (p);
1281               free (p->save_in_use_p);
1282               p->save_in_use_p = 0;
1283             }
1284         }
1285     }
1286 }
1287 \f
1288 /* Unmark all objects.  */
1289
1290 static inline void
1291 clear_marks ()
1292 {
1293   unsigned order;
1294
1295   for (order = 2; order < NUM_ORDERS; order++)
1296     {
1297       size_t num_objects = OBJECTS_PER_PAGE (order);
1298       size_t bitmap_size = BITMAP_SIZE (num_objects + 1);
1299       page_entry *p;
1300
1301       for (p = G.pages[order]; p != NULL; p = p->next)
1302         {
1303 #ifdef ENABLE_CHECKING
1304           /* The data should be page-aligned.  */
1305           if ((size_t) p->page & (G.pagesize - 1))
1306             abort ();
1307 #endif
1308
1309           /* Pages that aren't in the topmost context are not collected;
1310              nevertheless, we need their in-use bit vectors to store GC
1311              marks.  So, back them up first.  */
1312           if (p->context_depth < G.context_depth)
1313             {
1314               if (! p->save_in_use_p)
1315                 p->save_in_use_p = xmalloc (bitmap_size);
1316               memcpy (p->save_in_use_p, p->in_use_p, bitmap_size);
1317             }
1318
1319           /* Reset reset the number of free objects and clear the
1320              in-use bits.  These will be adjusted by mark_obj.  */
1321           p->num_free_objects = num_objects;
1322           memset (p->in_use_p, 0, bitmap_size);
1323
1324           /* Make sure the one-past-the-end bit is always set.  */
1325           p->in_use_p[num_objects / HOST_BITS_PER_LONG]
1326             = ((unsigned long) 1 << (num_objects % HOST_BITS_PER_LONG));
1327         }
1328     }
1329 }
1330
1331 /* Free all empty pages.  Partially empty pages need no attention
1332    because the `mark' bit doubles as an `unused' bit.  */
1333
1334 static inline void
1335 sweep_pages ()
1336 {
1337   unsigned order;
1338
1339   for (order = 2; order < NUM_ORDERS; order++)
1340     {
1341       /* The last page-entry to consider, regardless of entries
1342          placed at the end of the list.  */
1343       page_entry * const last = G.page_tails[order];
1344
1345       size_t num_objects = OBJECTS_PER_PAGE (order);
1346       size_t live_objects;
1347       page_entry *p, *previous;
1348       int done;
1349
1350       p = G.pages[order];
1351       if (p == NULL)
1352         continue;
1353
1354       previous = NULL;
1355       do
1356         {
1357           page_entry *next = p->next;
1358
1359           /* Loop until all entries have been examined.  */
1360           done = (p == last);
1361
1362           /* Add all live objects on this page to the count of
1363              allocated memory.  */
1364           live_objects = num_objects - p->num_free_objects;
1365
1366           G.allocated += OBJECT_SIZE (order) * live_objects;
1367
1368           /* Only objects on pages in the topmost context should get
1369              collected.  */
1370           if (p->context_depth < G.context_depth)
1371             ;
1372
1373           /* Remove the page if it's empty.  */
1374           else if (live_objects == 0)
1375             {
1376               if (! previous)
1377                 G.pages[order] = next;
1378               else
1379                 previous->next = next;
1380
1381               /* Are we removing the last element?  */
1382               if (p == G.page_tails[order])
1383                 G.page_tails[order] = previous;
1384               free_page (p);
1385               p = previous;
1386             }
1387
1388           /* If the page is full, move it to the end.  */
1389           else if (p->num_free_objects == 0)
1390             {
1391               /* Don't move it if it's already at the end.  */
1392               if (p != G.page_tails[order])
1393                 {
1394                   /* Move p to the end of the list.  */
1395                   p->next = NULL;
1396                   G.page_tails[order]->next = p;
1397
1398                   /* Update the tail pointer...  */
1399                   G.page_tails[order] = p;
1400
1401                   /* ... and the head pointer, if necessary.  */
1402                   if (! previous)
1403                     G.pages[order] = next;
1404                   else
1405                     previous->next = next;
1406                   p = previous;
1407                 }
1408             }
1409
1410           /* If we've fallen through to here, it's a page in the
1411              topmost context that is neither full nor empty.  Such a
1412              page must precede pages at lesser context depth in the
1413              list, so move it to the head.  */
1414           else if (p != G.pages[order])
1415             {
1416               previous->next = p->next;
1417               p->next = G.pages[order];
1418               G.pages[order] = p;
1419               /* Are we moving the last element?  */
1420               if (G.page_tails[order] == p)
1421                 G.page_tails[order] = previous;
1422               p = previous;
1423             }
1424
1425           previous = p;
1426           p = next;
1427         }
1428       while (! done);
1429
1430       /* Now, restore the in_use_p vectors for any pages from contexts
1431          other than the current one.  */
1432       for (p = G.pages[order]; p; p = p->next)
1433         if (p->context_depth != G.context_depth)
1434           ggc_recalculate_in_use_p (p);
1435     }
1436 }
1437
1438 #ifdef ENABLE_GC_CHECKING
1439 /* Clobber all free objects.  */
1440
1441 static inline void
1442 poison_pages ()
1443 {
1444   unsigned order;
1445
1446   for (order = 2; order < NUM_ORDERS; order++)
1447     {
1448       size_t num_objects = OBJECTS_PER_PAGE (order);
1449       size_t size = OBJECT_SIZE (order);
1450       page_entry *p;
1451
1452       for (p = G.pages[order]; p != NULL; p = p->next)
1453         {
1454           size_t i;
1455
1456           if (p->context_depth != G.context_depth)
1457             /* Since we don't do any collection for pages in pushed
1458                contexts, there's no need to do any poisoning.  And
1459                besides, the IN_USE_P array isn't valid until we pop
1460                contexts.  */
1461             continue;
1462
1463           for (i = 0; i < num_objects; i++)
1464             {
1465               size_t word, bit;
1466               word = i / HOST_BITS_PER_LONG;
1467               bit = i % HOST_BITS_PER_LONG;
1468               if (((p->in_use_p[word] >> bit) & 1) == 0)
1469                 {
1470                   char *object = p->page + i * size;
1471
1472                   /* Keep poison-by-write when we expect to use Valgrind,
1473                      so the exact same memory semantics is kept, in case
1474                      there are memory errors.  We override this request
1475                      below.  */
1476                   VALGRIND_DISCARD (VALGRIND_MAKE_WRITABLE (object, size));
1477                   memset (object, 0xa5, size);
1478
1479                   /* Drop the handle to avoid handle leak.  */
1480                   VALGRIND_DISCARD (VALGRIND_MAKE_NOACCESS (object, size));
1481                 }
1482             }
1483         }
1484     }
1485 }
1486 #endif
1487
1488 /* Top level mark-and-sweep routine.  */
1489
1490 void
1491 ggc_collect ()
1492 {
1493   /* Avoid frequent unnecessary work by skipping collection if the
1494      total allocations haven't expanded much since the last
1495      collection.  */
1496   size_t allocated_last_gc =
1497     MAX (G.allocated_last_gc, (size_t)PARAM_VALUE (GGC_MIN_HEAPSIZE) * 1024);
1498
1499   size_t min_expand = allocated_last_gc * PARAM_VALUE (GGC_MIN_EXPAND) / 100;
1500
1501   if (G.allocated < allocated_last_gc + min_expand)
1502     return;
1503
1504   timevar_push (TV_GC);
1505   if (!quiet_flag)
1506     fprintf (stderr, " {GC %luk -> ", (unsigned long) G.allocated / 1024);
1507
1508   /* Zero the total allocated bytes.  This will be recalculated in the
1509      sweep phase.  */
1510   G.allocated = 0;
1511
1512   /* Release the pages we freed the last time we collected, but didn't
1513      reuse in the interim.  */
1514   release_pages ();
1515
1516   clear_marks ();
1517   ggc_mark_roots ();
1518
1519 #ifdef ENABLE_GC_CHECKING
1520   poison_pages ();
1521 #endif
1522
1523   sweep_pages ();
1524
1525   G.allocated_last_gc = G.allocated;
1526
1527   timevar_pop (TV_GC);
1528
1529   if (!quiet_flag)
1530     fprintf (stderr, "%luk}", (unsigned long) G.allocated / 1024);
1531 }
1532
1533 /* Print allocation statistics.  */
1534 #define SCALE(x) ((unsigned long) ((x) < 1024*10 \
1535                   ? (x) \
1536                   : ((x) < 1024*1024*10 \
1537                      ? (x) / 1024 \
1538                      : (x) / (1024*1024))))
1539 #define LABEL(x) ((x) < 1024*10 ? ' ' : ((x) < 1024*1024*10 ? 'k' : 'M'))
1540
1541 void
1542 ggc_print_statistics ()
1543 {
1544   struct ggc_statistics stats;
1545   unsigned int i;
1546   size_t total_overhead = 0;
1547
1548   /* Clear the statistics.  */
1549   memset (&stats, 0, sizeof (stats));
1550
1551   /* Make sure collection will really occur.  */
1552   G.allocated_last_gc = 0;
1553
1554   /* Collect and print the statistics common across collectors.  */
1555   ggc_print_common_statistics (stderr, &stats);
1556
1557   /* Release free pages so that we will not count the bytes allocated
1558      there as part of the total allocated memory.  */
1559   release_pages ();
1560
1561   /* Collect some information about the various sizes of
1562      allocation.  */
1563   fprintf (stderr, "\n%-5s %10s  %10s  %10s\n",
1564            "Size", "Allocated", "Used", "Overhead");
1565   for (i = 0; i < NUM_ORDERS; ++i)
1566     {
1567       page_entry *p;
1568       size_t allocated;
1569       size_t in_use;
1570       size_t overhead;
1571
1572       /* Skip empty entries.  */
1573       if (!G.pages[i])
1574         continue;
1575
1576       overhead = allocated = in_use = 0;
1577
1578       /* Figure out the total number of bytes allocated for objects of
1579          this size, and how many of them are actually in use.  Also figure
1580          out how much memory the page table is using.  */
1581       for (p = G.pages[i]; p; p = p->next)
1582         {
1583           allocated += p->bytes;
1584           in_use +=
1585             (OBJECTS_PER_PAGE (i) - p->num_free_objects) * OBJECT_SIZE (i);
1586
1587           overhead += (sizeof (page_entry) - sizeof (long)
1588                        + BITMAP_SIZE (OBJECTS_PER_PAGE (i) + 1));
1589         }
1590       fprintf (stderr, "%-5lu %10lu%c %10lu%c %10lu%c\n",
1591                (unsigned long) OBJECT_SIZE (i),
1592                SCALE (allocated), LABEL (allocated),
1593                SCALE (in_use), LABEL (in_use),
1594                SCALE (overhead), LABEL (overhead));
1595       total_overhead += overhead;
1596     }
1597   fprintf (stderr, "%-5s %10lu%c %10lu%c %10lu%c\n", "Total",
1598            SCALE (G.bytes_mapped), LABEL (G.bytes_mapped),
1599            SCALE (G.allocated), LABEL(G.allocated),
1600            SCALE (total_overhead), LABEL (total_overhead));
1601 }