OSDN Git Service

* gcc/config/elfos.h (MAKE_DECL_ONE_ONLY): Redefined to stop DECL_WEAK
[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
3    Free Software Foundation, Inc.
4
5 This file is part of GCC.
6
7 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
8 the terms of the GNU General Public License as published by the Free
9 Software Foundation; either version 2, or (at your option) any later
10 version.
11
12 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
13 WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
14 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
15 for more details.
16
17 You should have received a copy of the GNU General Public License
18 along with GCC; see the file COPYING.  If not, write to the Free
19 Software Foundation, 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA
20 02111-1307, USA.  */
21
22 #include "config.h"
23 #include "system.h"
24 #include "coretypes.h"
25 #include "tm.h"
26 #include "tree.h"
27 #include "rtl.h"
28 #include "tm_p.h"
29 #include "toplev.h"
30 #include "flags.h"
31 #include "ggc.h"
32 #include "timevar.h"
33 #include "params.h"
34 #include "tree-flow.h"
35 #ifdef ENABLE_VALGRIND_CHECKING
36 # ifdef HAVE_VALGRIND_MEMCHECK_H
37 #  include <valgrind/memcheck.h>
38 # elif defined HAVE_MEMCHECK_H
39 #  include <memcheck.h>
40 # else
41 #  include <valgrind.h>
42 # endif
43 #else
44 /* Avoid #ifdef:s when we can help it.  */
45 #define VALGRIND_DISCARD(x)
46 #endif
47
48 /* Prefer MAP_ANON(YMOUS) to /dev/zero, since we don't need to keep a
49    file open.  Prefer either to valloc.  */
50 #ifdef HAVE_MMAP_ANON
51 # undef HAVE_MMAP_DEV_ZERO
52
53 # include <sys/mman.h>
54 # ifndef MAP_FAILED
55 #  define MAP_FAILED -1
56 # endif
57 # if !defined (MAP_ANONYMOUS) && defined (MAP_ANON)
58 #  define MAP_ANONYMOUS MAP_ANON
59 # endif
60 # define USING_MMAP
61
62 #endif
63
64 #ifdef HAVE_MMAP_DEV_ZERO
65
66 # include <sys/mman.h>
67 # ifndef MAP_FAILED
68 #  define MAP_FAILED -1
69 # endif
70 # define USING_MMAP
71
72 #endif
73
74 #ifndef USING_MMAP
75 #define USING_MALLOC_PAGE_GROUPS
76 #endif
77
78 /* Stategy:
79
80    This garbage-collecting allocator allocates objects on one of a set
81    of pages.  Each page can allocate objects of a single size only;
82    available sizes are powers of two starting at four bytes.  The size
83    of an allocation request is rounded up to the next power of two
84    (`order'), and satisfied from the appropriate page.
85
86    Each page is recorded in a page-entry, which also maintains an
87    in-use bitmap of object positions on the page.  This allows the
88    allocation state of a particular object to be flipped without
89    touching the page itself.
90
91    Each page-entry also has a context depth, which is used to track
92    pushing and popping of allocation contexts.  Only objects allocated
93    in the current (highest-numbered) context may be collected.
94
95    Page entries are arranged in an array of singly-linked lists.  The
96    array is indexed by the allocation size, in bits, of the pages on
97    it; i.e. all pages on a list allocate objects of the same size.
98    Pages are ordered on the list such that all non-full pages precede
99    all full pages, with non-full pages arranged in order of decreasing
100    context depth.
101
102    Empty pages (of all orders) are kept on a single page cache list,
103    and are considered first when new pages are required; they are
104    deallocated at the start of the next collection if they haven't
105    been recycled by then.  */
106
107 /* Define GGC_DEBUG_LEVEL to print debugging information.
108      0: No debugging output.
109      1: GC statistics only.
110      2: Page-entry allocations/deallocations as well.
111      3: Object allocations as well.
112      4: Object marks as well.  */
113 #define GGC_DEBUG_LEVEL (0)
114 \f
115 #ifndef HOST_BITS_PER_PTR
116 #define HOST_BITS_PER_PTR  HOST_BITS_PER_LONG
117 #endif
118
119 \f
120 /* A two-level tree is used to look up the page-entry for a given
121    pointer.  Two chunks of the pointer's bits are extracted to index
122    the first and second levels of the tree, as follows:
123
124                                    HOST_PAGE_SIZE_BITS
125                            32           |      |
126        msb +----------------+----+------+------+ lsb
127                             |    |      |
128                          PAGE_L1_BITS   |
129                                  |      |
130                                PAGE_L2_BITS
131
132    The bottommost HOST_PAGE_SIZE_BITS are ignored, since page-entry
133    pages are aligned on system page boundaries.  The next most
134    significant PAGE_L2_BITS and PAGE_L1_BITS are the second and first
135    index values in the lookup table, respectively.
136
137    For 32-bit architectures and the settings below, there are no
138    leftover bits.  For architectures with wider pointers, the lookup
139    tree points to a list of pages, which must be scanned to find the
140    correct one.  */
141
142 #define PAGE_L1_BITS    (8)
143 #define PAGE_L2_BITS    (32 - PAGE_L1_BITS - G.lg_pagesize)
144 #define PAGE_L1_SIZE    ((size_t) 1 << PAGE_L1_BITS)
145 #define PAGE_L2_SIZE    ((size_t) 1 << PAGE_L2_BITS)
146
147 #define LOOKUP_L1(p) \
148   (((size_t) (p) >> (32 - PAGE_L1_BITS)) & ((1 << PAGE_L1_BITS) - 1))
149
150 #define LOOKUP_L2(p) \
151   (((size_t) (p) >> G.lg_pagesize) & ((1 << PAGE_L2_BITS) - 1))
152
153 /* The number of objects per allocation page, for objects on a page of
154    the indicated ORDER.  */
155 #define OBJECTS_PER_PAGE(ORDER) objects_per_page_table[ORDER]
156
157 /* The number of objects in P.  */
158 #define OBJECTS_IN_PAGE(P) ((P)->bytes / OBJECT_SIZE ((P)->order))
159
160 /* The size of an object on a page of the indicated ORDER.  */
161 #define OBJECT_SIZE(ORDER) object_size_table[ORDER]
162
163 /* For speed, we avoid doing a general integer divide to locate the
164    offset in the allocation bitmap, by precalculating numbers M, S
165    such that (O * M) >> S == O / Z (modulo 2^32), for any offset O
166    within the page which is evenly divisible by the object size Z.  */
167 #define DIV_MULT(ORDER) inverse_table[ORDER].mult
168 #define DIV_SHIFT(ORDER) inverse_table[ORDER].shift
169 #define OFFSET_TO_BIT(OFFSET, ORDER) \
170   (((OFFSET) * DIV_MULT (ORDER)) >> DIV_SHIFT (ORDER))
171
172 /* The number of extra orders, not corresponding to power-of-two sized
173    objects.  */
174
175 #define NUM_EXTRA_ORDERS ARRAY_SIZE (extra_order_size_table)
176
177 #define RTL_SIZE(NSLOTS) \
178   (RTX_HDR_SIZE + (NSLOTS) * sizeof (rtunion))
179
180 #define TREE_EXP_SIZE(OPS) \
181   (sizeof (struct tree_exp) + ((OPS) - 1) * sizeof (tree))
182
183 /* The Ith entry is the maximum size of an object to be stored in the
184    Ith extra order.  Adding a new entry to this array is the *only*
185    thing you need to do to add a new special allocation size.  */
186
187 static const size_t extra_order_size_table[] = {
188   sizeof (struct stmt_ann_d),
189   sizeof (struct tree_decl),
190   sizeof (struct tree_list),
191   TREE_EXP_SIZE (2),
192   RTL_SIZE (2),                 /* MEM, PLUS, etc.  */
193   RTL_SIZE (9),                 /* INSN */
194 };
195
196 /* The total number of orders.  */
197
198 #define NUM_ORDERS (HOST_BITS_PER_PTR + NUM_EXTRA_ORDERS)
199
200 /* We use this structure to determine the alignment required for
201    allocations.  For power-of-two sized allocations, that's not a
202    problem, but it does matter for odd-sized allocations.  */
203
204 struct max_alignment {
205   char c;
206   union {
207     HOST_WIDEST_INT i;
208     long double d;
209   } u;
210 };
211
212 /* The biggest alignment required.  */
213
214 #define MAX_ALIGNMENT (offsetof (struct max_alignment, u))
215
216 /* Compute the smallest nonnegative number which when added to X gives
217    a multiple of F.  */
218
219 #define ROUND_UP_VALUE(x, f) ((f) - 1 - ((f) - 1 + (x)) % (f))
220
221 /* Compute the smallest multiple of F that is >= X.  */
222
223 #define ROUND_UP(x, f) (CEIL (x, f) * (f))
224
225 /* The Ith entry is the number of objects on a page or order I.  */
226
227 static unsigned objects_per_page_table[NUM_ORDERS];
228
229 /* The Ith entry is the size of an object on a page of order I.  */
230
231 static size_t object_size_table[NUM_ORDERS];
232
233 /* The Ith entry is a pair of numbers (mult, shift) such that
234    ((k * mult) >> shift) mod 2^32 == (k / OBJECT_SIZE(I)) mod 2^32,
235    for all k evenly divisible by OBJECT_SIZE(I).  */
236
237 static struct
238 {
239   size_t mult;
240   unsigned int shift;
241 }
242 inverse_table[NUM_ORDERS];
243
244 /* A page_entry records the status of an allocation page.  This
245    structure is dynamically sized to fit the bitmap in_use_p.  */
246 typedef struct page_entry
247 {
248   /* The next page-entry with objects of the same size, or NULL if
249      this is the last page-entry.  */
250   struct page_entry *next;
251
252   /* The previous page-entry with objects of the same size, or NULL if
253      this is the first page-entry.   The PREV pointer exists solely to
254      keep the cost of ggc_free manageable.  */
255   struct page_entry *prev;
256
257   /* The number of bytes allocated.  (This will always be a multiple
258      of the host system page size.)  */
259   size_t bytes;
260
261   /* The address at which the memory is allocated.  */
262   char *page;
263
264 #ifdef USING_MALLOC_PAGE_GROUPS
265   /* Back pointer to the page group this page came from.  */
266   struct page_group *group;
267 #endif
268
269   /* This is the index in the by_depth varray where this page table
270      can be found.  */
271   unsigned long index_by_depth;
272
273   /* Context depth of this page.  */
274   unsigned short context_depth;
275
276   /* The number of free objects remaining on this page.  */
277   unsigned short num_free_objects;
278
279   /* A likely candidate for the bit position of a free object for the
280      next allocation from this page.  */
281   unsigned short next_bit_hint;
282
283   /* The lg of size of objects allocated from this page.  */
284   unsigned char order;
285
286   /* A bit vector indicating whether or not objects are in use.  The
287      Nth bit is one if the Nth object on this page is allocated.  This
288      array is dynamically sized.  */
289   unsigned long in_use_p[1];
290 } page_entry;
291
292 #ifdef USING_MALLOC_PAGE_GROUPS
293 /* A page_group describes a large allocation from malloc, from which
294    we parcel out aligned pages.  */
295 typedef struct page_group
296 {
297   /* A linked list of all extant page groups.  */
298   struct page_group *next;
299
300   /* The address we received from malloc.  */
301   char *allocation;
302
303   /* The size of the block.  */
304   size_t alloc_size;
305
306   /* A bitmask of pages in use.  */
307   unsigned int in_use;
308 } page_group;
309 #endif
310
311 #if HOST_BITS_PER_PTR <= 32
312
313 /* On 32-bit hosts, we use a two level page table, as pictured above.  */
314 typedef page_entry **page_table[PAGE_L1_SIZE];
315
316 #else
317
318 /* On 64-bit hosts, we use the same two level page tables plus a linked
319    list that disambiguates the top 32-bits.  There will almost always be
320    exactly one entry in the list.  */
321 typedef struct page_table_chain
322 {
323   struct page_table_chain *next;
324   size_t high_bits;
325   page_entry **table[PAGE_L1_SIZE];
326 } *page_table;
327
328 #endif
329
330 /* The rest of the global variables.  */
331 static struct globals
332 {
333   /* The Nth element in this array is a page with objects of size 2^N.
334      If there are any pages with free objects, they will be at the
335      head of the list.  NULL if there are no page-entries for this
336      object size.  */
337   page_entry *pages[NUM_ORDERS];
338
339   /* The Nth element in this array is the last page with objects of
340      size 2^N.  NULL if there are no page-entries for this object
341      size.  */
342   page_entry *page_tails[NUM_ORDERS];
343
344   /* Lookup table for associating allocation pages with object addresses.  */
345   page_table lookup;
346
347   /* The system's page size.  */
348   size_t pagesize;
349   size_t lg_pagesize;
350
351   /* Bytes currently allocated.  */
352   size_t allocated;
353
354   /* Bytes currently allocated at the end of the last collection.  */
355   size_t allocated_last_gc;
356
357   /* Total amount of memory mapped.  */
358   size_t bytes_mapped;
359
360   /* Bit N set if any allocations have been done at context depth N.  */
361   unsigned long context_depth_allocations;
362
363   /* Bit N set if any collections have been done at context depth N.  */
364   unsigned long context_depth_collections;
365
366   /* The current depth in the context stack.  */
367   unsigned short context_depth;
368
369   /* A file descriptor open to /dev/zero for reading.  */
370 #if defined (HAVE_MMAP_DEV_ZERO)
371   int dev_zero_fd;
372 #endif
373
374   /* A cache of free system pages.  */
375   page_entry *free_pages;
376
377 #ifdef USING_MALLOC_PAGE_GROUPS
378   page_group *page_groups;
379 #endif
380
381   /* The file descriptor for debugging output.  */
382   FILE *debug_file;
383
384   /* Current number of elements in use in depth below.  */
385   unsigned int depth_in_use;
386
387   /* Maximum number of elements that can be used before resizing.  */
388   unsigned int depth_max;
389
390   /* Each element of this arry is an index in by_depth where the given
391      depth starts.  This structure is indexed by that given depth we
392      are interested in.  */
393   unsigned int *depth;
394
395   /* Current number of elements in use in by_depth below.  */
396   unsigned int by_depth_in_use;
397
398   /* Maximum number of elements that can be used before resizing.  */
399   unsigned int by_depth_max;
400
401   /* Each element of this array is a pointer to a page_entry, all
402      page_entries can be found in here by increasing depth.
403      index_by_depth in the page_entry is the index into this data
404      structure where that page_entry can be found.  This is used to
405      speed up finding all page_entries at a particular depth.  */
406   page_entry **by_depth;
407
408   /* Each element is a pointer to the saved in_use_p bits, if any,
409      zero otherwise.  We allocate them all together, to enable a
410      better runtime data access pattern.  */
411   unsigned long **save_in_use;
412
413 #ifdef ENABLE_GC_ALWAYS_COLLECT
414   /* List of free objects to be verified as actually free on the
415      next collection.  */
416   struct free_object
417   {
418     void *object;
419     struct free_object *next;
420   } *free_object_list;
421 #endif
422
423 #ifdef GATHER_STATISTICS
424   struct
425   {
426     /* Total memory allocated with ggc_alloc.  */
427     unsigned long long total_allocated;
428     /* Total overhead for memory to be allocated with ggc_alloc.  */
429     unsigned long long total_overhead;
430
431     /* Total allocations and overhead for sizes less than 32, 64 and 128.
432        These sizes are interesting because they are typical cache line
433        sizes.  */
434    
435     unsigned long long total_allocated_under32;
436     unsigned long long total_overhead_under32;
437   
438     unsigned long long total_allocated_under64;
439     unsigned long long total_overhead_under64;
440   
441     unsigned long long total_allocated_under128;
442     unsigned long long total_overhead_under128;
443   
444     /* The allocations for each of the allocation orders.  */
445     unsigned long long total_allocated_per_order[NUM_ORDERS];
446
447     /* The overhead for each of the allocation orders.  */
448     unsigned long long total_overhead_per_order[NUM_ORDERS];
449   } stats;
450 #endif
451 } G;
452
453 /* The size in bytes required to maintain a bitmap for the objects
454    on a page-entry.  */
455 #define BITMAP_SIZE(Num_objects) \
456   (CEIL ((Num_objects), HOST_BITS_PER_LONG) * sizeof(long))
457
458 /* Allocate pages in chunks of this size, to throttle calls to memory
459    allocation routines.  The first page is used, the rest go onto the
460    free list.  This cannot be larger than HOST_BITS_PER_INT for the
461    in_use bitmask for page_group.  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 = xrealloc (G.depth, G.depth_max * sizeof (unsigned int));
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 = xrealloc (G.by_depth,
521                              G.by_depth_max * sizeof (page_entry *));
522       G.save_in_use = xrealloc (G.save_in_use,
523                                 G.by_depth_max * sizeof (unsigned long *));
524     }
525   G.by_depth[G.by_depth_in_use] = p;
526   G.save_in_use[G.by_depth_in_use++] = s;
527 }
528
529 #if (GCC_VERSION < 3001)
530 #define prefetch(X) ((void) X)
531 #else
532 #define prefetch(X) __builtin_prefetch (X)
533 #endif
534
535 #define save_in_use_p_i(__i) \
536   (G.save_in_use[__i])
537 #define save_in_use_p(__p) \
538   (save_in_use_p_i (__p->index_by_depth))
539
540 /* Returns nonzero if P was allocated in GC'able memory.  */
541
542 static inline int
543 ggc_allocated_p (const void *p)
544 {
545   page_entry ***base;
546   size_t L1, L2;
547
548 #if HOST_BITS_PER_PTR <= 32
549   base = &G.lookup[0];
550 #else
551   page_table table = G.lookup;
552   size_t high_bits = (size_t) p & ~ (size_t) 0xffffffff;
553   while (1)
554     {
555       if (table == NULL)
556         return 0;
557       if (table->high_bits == high_bits)
558         break;
559       table = table->next;
560     }
561   base = &table->table[0];
562 #endif
563
564   /* Extract the level 1 and 2 indices.  */
565   L1 = LOOKUP_L1 (p);
566   L2 = LOOKUP_L2 (p);
567
568   return base[L1] && base[L1][L2];
569 }
570
571 /* Traverse the page table and find the entry for a page.
572    Die (probably) if the object wasn't allocated via GC.  */
573
574 static inline page_entry *
575 lookup_page_table_entry (const void *p)
576 {
577   page_entry ***base;
578   size_t L1, L2;
579
580 #if HOST_BITS_PER_PTR <= 32
581   base = &G.lookup[0];
582 #else
583   page_table table = G.lookup;
584   size_t high_bits = (size_t) p & ~ (size_t) 0xffffffff;
585   while (table->high_bits != high_bits)
586     table = table->next;
587   base = &table->table[0];
588 #endif
589
590   /* Extract the level 1 and 2 indices.  */
591   L1 = LOOKUP_L1 (p);
592   L2 = LOOKUP_L2 (p);
593
594   return base[L1][L2];
595 }
596
597 /* Set the page table entry for a page.  */
598
599 static void
600 set_page_table_entry (void *p, page_entry *entry)
601 {
602   page_entry ***base;
603   size_t L1, L2;
604
605 #if HOST_BITS_PER_PTR <= 32
606   base = &G.lookup[0];
607 #else
608   page_table table;
609   size_t high_bits = (size_t) p & ~ (size_t) 0xffffffff;
610   for (table = G.lookup; table; table = table->next)
611     if (table->high_bits == high_bits)
612       goto found;
613
614   /* Not found -- allocate a new table.  */
615   table = xcalloc (1, sizeof(*table));
616   table->next = G.lookup;
617   table->high_bits = high_bits;
618   G.lookup = table;
619 found:
620   base = &table->table[0];
621 #endif
622
623   /* Extract the level 1 and 2 indices.  */
624   L1 = LOOKUP_L1 (p);
625   L2 = LOOKUP_L2 (p);
626
627   if (base[L1] == NULL)
628     base[L1] = xcalloc (PAGE_L2_SIZE, sizeof (page_entry *));
629
630   base[L1][L2] = entry;
631 }
632
633 /* Prints the page-entry for object size ORDER, for debugging.  */
634
635 void
636 debug_print_page_list (int order)
637 {
638   page_entry *p;
639   printf ("Head=%p, Tail=%p:\n", (void *) G.pages[order],
640           (void *) G.page_tails[order]);
641   p = G.pages[order];
642   while (p != NULL)
643     {
644       printf ("%p(%1d|%3d) -> ", (void *) p, p->context_depth,
645               p->num_free_objects);
646       p = p->next;
647     }
648   printf ("NULL\n");
649   fflush (stdout);
650 }
651
652 #ifdef USING_MMAP
653 /* Allocate SIZE bytes of anonymous memory, preferably near PREF,
654    (if non-null).  The ifdef structure here is intended to cause a
655    compile error unless exactly one of the HAVE_* is defined.  */
656
657 static inline char *
658 alloc_anon (char *pref ATTRIBUTE_UNUSED, size_t size)
659 {
660 #ifdef HAVE_MMAP_ANON
661   char *page = mmap (pref, size, PROT_READ | PROT_WRITE,
662                      MAP_PRIVATE | MAP_ANONYMOUS, -1, 0);
663 #endif
664 #ifdef HAVE_MMAP_DEV_ZERO
665   char *page = mmap (pref, size, PROT_READ | PROT_WRITE,
666                      MAP_PRIVATE, G.dev_zero_fd, 0);
667 #endif
668
669   if (page == (char *) MAP_FAILED)
670     {
671       perror ("virtual memory exhausted");
672       exit (FATAL_EXIT_CODE);
673     }
674
675   /* Remember that we allocated this memory.  */
676   G.bytes_mapped += size;
677
678   /* Pretend we don't have access to the allocated pages.  We'll enable
679      access to smaller pieces of the area in ggc_alloc.  Discard the
680      handle to avoid handle leak.  */
681   VALGRIND_DISCARD (VALGRIND_MAKE_NOACCESS (page, size));
682
683   return page;
684 }
685 #endif
686 #ifdef USING_MALLOC_PAGE_GROUPS
687 /* Compute the index for this page into the page group.  */
688
689 static inline size_t
690 page_group_index (char *allocation, char *page)
691 {
692   return (size_t) (page - allocation) >> G.lg_pagesize;
693 }
694
695 /* Set and clear the in_use bit for this page in the page group.  */
696
697 static inline void
698 set_page_group_in_use (page_group *group, char *page)
699 {
700   group->in_use |= 1 << page_group_index (group->allocation, page);
701 }
702
703 static inline void
704 clear_page_group_in_use (page_group *group, char *page)
705 {
706   group->in_use &= ~(1 << page_group_index (group->allocation, page));
707 }
708 #endif
709
710 /* Allocate a new page for allocating objects of size 2^ORDER,
711    and return an entry for it.  The entry is not added to the
712    appropriate page_table list.  */
713
714 static inline struct page_entry *
715 alloc_page (unsigned order)
716 {
717   struct page_entry *entry, *p, **pp;
718   char *page;
719   size_t num_objects;
720   size_t bitmap_size;
721   size_t page_entry_size;
722   size_t entry_size;
723 #ifdef USING_MALLOC_PAGE_GROUPS
724   page_group *group;
725 #endif
726
727   num_objects = OBJECTS_PER_PAGE (order);
728   bitmap_size = BITMAP_SIZE (num_objects + 1);
729   page_entry_size = sizeof (page_entry) - sizeof (long) + bitmap_size;
730   entry_size = num_objects * OBJECT_SIZE (order);
731   if (entry_size < G.pagesize)
732     entry_size = G.pagesize;
733
734   entry = NULL;
735   page = NULL;
736
737   /* Check the list of free pages for one we can use.  */
738   for (pp = &G.free_pages, p = *pp; p; pp = &p->next, p = *pp)
739     if (p->bytes == entry_size)
740       break;
741
742   if (p != NULL)
743     {
744       /* Recycle the allocated memory from this page ...  */
745       *pp = p->next;
746       page = p->page;
747
748 #ifdef USING_MALLOC_PAGE_GROUPS
749       group = p->group;
750 #endif
751
752       /* ... and, if possible, the page entry itself.  */
753       if (p->order == order)
754         {
755           entry = p;
756           memset (entry, 0, page_entry_size);
757         }
758       else
759         free (p);
760     }
761 #ifdef USING_MMAP
762   else if (entry_size == G.pagesize)
763     {
764       /* We want just one page.  Allocate a bunch of them and put the
765          extras on the freelist.  (Can only do this optimization with
766          mmap for backing store.)  */
767       struct page_entry *e, *f = G.free_pages;
768       int i;
769
770       page = alloc_anon (NULL, G.pagesize * GGC_QUIRE_SIZE);
771
772       /* This loop counts down so that the chain will be in ascending
773          memory order.  */
774       for (i = GGC_QUIRE_SIZE - 1; i >= 1; i--)
775         {
776           e = xcalloc (1, page_entry_size);
777           e->order = order;
778           e->bytes = G.pagesize;
779           e->page = page + (i << G.lg_pagesize);
780           e->next = f;
781           f = e;
782         }
783
784       G.free_pages = f;
785     }
786   else
787     page = alloc_anon (NULL, entry_size);
788 #endif
789 #ifdef USING_MALLOC_PAGE_GROUPS
790   else
791     {
792       /* Allocate a large block of memory and serve out the aligned
793          pages therein.  This results in much less memory wastage
794          than the traditional implementation of valloc.  */
795
796       char *allocation, *a, *enda;
797       size_t alloc_size, head_slop, tail_slop;
798       int multiple_pages = (entry_size == G.pagesize);
799
800       if (multiple_pages)
801         alloc_size = GGC_QUIRE_SIZE * G.pagesize;
802       else
803         alloc_size = entry_size + G.pagesize - 1;
804       allocation = xmalloc (alloc_size);
805
806       page = (char *) (((size_t) allocation + G.pagesize - 1) & -G.pagesize);
807       head_slop = page - allocation;
808       if (multiple_pages)
809         tail_slop = ((size_t) allocation + alloc_size) & (G.pagesize - 1);
810       else
811         tail_slop = alloc_size - entry_size - head_slop;
812       enda = allocation + alloc_size - tail_slop;
813
814       /* We allocated N pages, which are likely not aligned, leaving
815          us with N-1 usable pages.  We plan to place the page_group
816          structure somewhere in the slop.  */
817       if (head_slop >= sizeof (page_group))
818         group = (page_group *)page - 1;
819       else
820         {
821           /* We magically got an aligned allocation.  Too bad, we have
822              to waste a page anyway.  */
823           if (tail_slop == 0)
824             {
825               enda -= G.pagesize;
826               tail_slop += G.pagesize;
827             }
828           gcc_assert (tail_slop >= sizeof (page_group));
829           group = (page_group *)enda;
830           tail_slop -= sizeof (page_group);
831         }
832
833       /* Remember that we allocated this memory.  */
834       group->next = G.page_groups;
835       group->allocation = allocation;
836       group->alloc_size = alloc_size;
837       group->in_use = 0;
838       G.page_groups = group;
839       G.bytes_mapped += alloc_size;
840
841       /* If we allocated multiple pages, put the rest on the free list.  */
842       if (multiple_pages)
843         {
844           struct page_entry *e, *f = G.free_pages;
845           for (a = enda - G.pagesize; a != page; a -= G.pagesize)
846             {
847               e = xcalloc (1, page_entry_size);
848               e->order = order;
849               e->bytes = G.pagesize;
850               e->page = a;
851               e->group = group;
852               e->next = f;
853               f = e;
854             }
855           G.free_pages = f;
856         }
857     }
858 #endif
859
860   if (entry == NULL)
861     entry = xcalloc (1, page_entry_size);
862
863   entry->bytes = entry_size;
864   entry->page = page;
865   entry->context_depth = G.context_depth;
866   entry->order = order;
867   entry->num_free_objects = num_objects;
868   entry->next_bit_hint = 1;
869
870   G.context_depth_allocations |= (unsigned long)1 << G.context_depth;
871
872 #ifdef USING_MALLOC_PAGE_GROUPS
873   entry->group = group;
874   set_page_group_in_use (group, page);
875 #endif
876
877   /* Set the one-past-the-end in-use bit.  This acts as a sentry as we
878      increment the hint.  */
879   entry->in_use_p[num_objects / HOST_BITS_PER_LONG]
880     = (unsigned long) 1 << (num_objects % HOST_BITS_PER_LONG);
881
882   set_page_table_entry (page, entry);
883
884   if (GGC_DEBUG_LEVEL >= 2)
885     fprintf (G.debug_file,
886              "Allocating page at %p, object size=%lu, data %p-%p\n",
887              (void *) entry, (unsigned long) OBJECT_SIZE (order), page,
888              page + entry_size - 1);
889
890   return entry;
891 }
892
893 /* Adjust the size of G.depth so that no index greater than the one
894    used by the top of the G.by_depth is used.  */
895
896 static inline void
897 adjust_depth (void)
898 {
899   page_entry *top;
900
901   if (G.by_depth_in_use)
902     {
903       top = G.by_depth[G.by_depth_in_use-1];
904
905       /* Peel back indices in depth that index into by_depth, so that
906          as new elements are added to by_depth, we note the indices
907          of those elements, if they are for new context depths.  */
908       while (G.depth_in_use > (size_t)top->context_depth+1)
909         --G.depth_in_use;
910     }
911 }
912
913 /* For a page that is no longer needed, put it on the free page list.  */
914
915 static void
916 free_page (page_entry *entry)
917 {
918   if (GGC_DEBUG_LEVEL >= 2)
919     fprintf (G.debug_file,
920              "Deallocating page at %p, data %p-%p\n", (void *) entry,
921              entry->page, entry->page + entry->bytes - 1);
922
923   /* Mark the page as inaccessible.  Discard the handle to avoid handle
924      leak.  */
925   VALGRIND_DISCARD (VALGRIND_MAKE_NOACCESS (entry->page, entry->bytes));
926
927   set_page_table_entry (entry->page, NULL);
928
929 #ifdef USING_MALLOC_PAGE_GROUPS
930   clear_page_group_in_use (entry->group, entry->page);
931 #endif
932
933   if (G.by_depth_in_use > 1)
934     {
935       page_entry *top = G.by_depth[G.by_depth_in_use-1];
936       int i = entry->index_by_depth;
937
938       /* We cannot free a page from a context deeper than the current
939          one.  */
940       gcc_assert (entry->context_depth == top->context_depth);
941       
942       /* Put top element into freed slot.  */
943       G.by_depth[i] = top;
944       G.save_in_use[i] = G.save_in_use[G.by_depth_in_use-1];
945       top->index_by_depth = i;
946     }
947   --G.by_depth_in_use;
948
949   adjust_depth ();
950
951   entry->next = G.free_pages;
952   G.free_pages = entry;
953 }
954
955 /* Release the free page cache to the system.  */
956
957 static void
958 release_pages (void)
959 {
960 #ifdef USING_MMAP
961   page_entry *p, *next;
962   char *start;
963   size_t len;
964
965   /* Gather up adjacent pages so they are unmapped together.  */
966   p = G.free_pages;
967
968   while (p)
969     {
970       start = p->page;
971       next = p->next;
972       len = p->bytes;
973       free (p);
974       p = next;
975
976       while (p && p->page == start + len)
977         {
978           next = p->next;
979           len += p->bytes;
980           free (p);
981           p = next;
982         }
983
984       munmap (start, len);
985       G.bytes_mapped -= len;
986     }
987
988   G.free_pages = NULL;
989 #endif
990 #ifdef USING_MALLOC_PAGE_GROUPS
991   page_entry **pp, *p;
992   page_group **gp, *g;
993
994   /* Remove all pages from free page groups from the list.  */
995   pp = &G.free_pages;
996   while ((p = *pp) != NULL)
997     if (p->group->in_use == 0)
998       {
999         *pp = p->next;
1000         free (p);
1001       }
1002     else
1003       pp = &p->next;
1004
1005   /* Remove all free page groups, and release the storage.  */
1006   gp = &G.page_groups;
1007   while ((g = *gp) != NULL)
1008     if (g->in_use == 0)
1009       {
1010         *gp = g->next;
1011         G.bytes_mapped -= g->alloc_size;
1012         free (g->allocation);
1013       }
1014     else
1015       gp = &g->next;
1016 #endif
1017 }
1018
1019 /* This table provides a fast way to determine ceil(log_2(size)) for
1020    allocation requests.  The minimum allocation size is eight bytes.  */
1021
1022 static unsigned char size_lookup[257] =
1023 {
1024   3, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4,
1025   4, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5,
1026   5, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6,
1027   6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6,
1028   6, 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, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7,
1032   7, 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, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8,
1040   8
1041 };
1042
1043 /* Typed allocation function.  Does nothing special in this collector.  */
1044
1045 void *
1046 ggc_alloc_typed_stat (enum gt_types_enum type ATTRIBUTE_UNUSED, size_t size
1047                       MEM_STAT_DECL)
1048 {
1049   return ggc_alloc_stat (size PASS_MEM_STAT);
1050 }
1051
1052 /* Allocate a chunk of memory of SIZE bytes.  Its contents are undefined.  */
1053
1054 void *
1055 ggc_alloc_stat (size_t size MEM_STAT_DECL)
1056 {
1057   size_t order, word, bit, object_offset, object_size;
1058   struct page_entry *entry;
1059   void *result;
1060
1061   if (size <= 256)
1062     {
1063       order = size_lookup[size];
1064       object_size = OBJECT_SIZE (order);
1065     }
1066   else
1067     {
1068       order = 9;
1069       while (size > (object_size = OBJECT_SIZE (order)))
1070         order++;
1071     }
1072
1073   /* If there are non-full pages for this size allocation, they are at
1074      the head of the list.  */
1075   entry = G.pages[order];
1076
1077   /* If there is no page for this object size, or all pages in this
1078      context are full, allocate a new page.  */
1079   if (entry == NULL || entry->num_free_objects == 0)
1080     {
1081       struct page_entry *new_entry;
1082       new_entry = alloc_page (order);
1083
1084       new_entry->index_by_depth = G.by_depth_in_use;
1085       push_by_depth (new_entry, 0);
1086
1087       /* We can skip context depths, if we do, make sure we go all the
1088          way to the new depth.  */
1089       while (new_entry->context_depth >= G.depth_in_use)
1090         push_depth (G.by_depth_in_use-1);
1091
1092       /* If this is the only entry, it's also the tail.  If it is not
1093          the only entry, then we must update the PREV pointer of the
1094          ENTRY (G.pages[order]) to point to our new page entry.  */
1095       if (entry == NULL)
1096         G.page_tails[order] = new_entry;
1097       else
1098         entry->prev = new_entry;
1099
1100       /* Put new pages at the head of the page list.  By definition the
1101          entry at the head of the list always has a NULL pointer.  */
1102       new_entry->next = entry;
1103       new_entry->prev = NULL;
1104       entry = new_entry;
1105       G.pages[order] = new_entry;
1106
1107       /* For a new page, we know the word and bit positions (in the
1108          in_use bitmap) of the first available object -- they're zero.  */
1109       new_entry->next_bit_hint = 1;
1110       word = 0;
1111       bit = 0;
1112       object_offset = 0;
1113     }
1114   else
1115     {
1116       /* First try to use the hint left from the previous allocation
1117          to locate a clear bit in the in-use bitmap.  We've made sure
1118          that the one-past-the-end bit is always set, so if the hint
1119          has run over, this test will fail.  */
1120       unsigned hint = entry->next_bit_hint;
1121       word = hint / HOST_BITS_PER_LONG;
1122       bit = hint % HOST_BITS_PER_LONG;
1123
1124       /* If the hint didn't work, scan the bitmap from the beginning.  */
1125       if ((entry->in_use_p[word] >> bit) & 1)
1126         {
1127           word = bit = 0;
1128           while (~entry->in_use_p[word] == 0)
1129             ++word;
1130
1131 #if GCC_VERSION >= 3004
1132           bit = __builtin_ctzl (~entry->in_use_p[word]);
1133 #else
1134           while ((entry->in_use_p[word] >> bit) & 1)
1135             ++bit;
1136 #endif
1137
1138           hint = word * HOST_BITS_PER_LONG + bit;
1139         }
1140
1141       /* Next time, try the next bit.  */
1142       entry->next_bit_hint = hint + 1;
1143
1144       object_offset = hint * object_size;
1145     }
1146
1147   /* Set the in-use bit.  */
1148   entry->in_use_p[word] |= ((unsigned long) 1 << bit);
1149
1150   /* Keep a running total of the number of free objects.  If this page
1151      fills up, we may have to move it to the end of the list if the
1152      next page isn't full.  If the next page is full, all subsequent
1153      pages are full, so there's no need to move it.  */
1154   if (--entry->num_free_objects == 0
1155       && entry->next != NULL
1156       && entry->next->num_free_objects > 0)
1157     {
1158       /* We have a new head for the list.  */
1159       G.pages[order] = entry->next;
1160
1161       /* We are moving ENTRY to the end of the page table list.
1162          The new page at the head of the list will have NULL in
1163          its PREV field and ENTRY will have NULL in its NEXT field.  */
1164       entry->next->prev = NULL;
1165       entry->next = NULL;
1166
1167       /* Append ENTRY to the tail of the list.  */
1168       entry->prev = G.page_tails[order];
1169       G.page_tails[order]->next = entry;
1170       G.page_tails[order] = entry;
1171     }
1172
1173   /* Calculate the object's address.  */
1174   result = entry->page + object_offset;
1175 #ifdef GATHER_STATISTICS
1176   ggc_record_overhead (OBJECT_SIZE (order), OBJECT_SIZE (order) - size,
1177                        result PASS_MEM_STAT);
1178 #endif
1179
1180 #ifdef ENABLE_GC_CHECKING
1181   /* Keep poisoning-by-writing-0xaf the object, in an attempt to keep the
1182      exact same semantics in presence of memory bugs, regardless of
1183      ENABLE_VALGRIND_CHECKING.  We override this request below.  Drop the
1184      handle to avoid handle leak.  */
1185   VALGRIND_DISCARD (VALGRIND_MAKE_WRITABLE (result, object_size));
1186
1187   /* `Poison' the entire allocated object, including any padding at
1188      the end.  */
1189   memset (result, 0xaf, object_size);
1190
1191   /* Make the bytes after the end of the object unaccessible.  Discard the
1192      handle to avoid handle leak.  */
1193   VALGRIND_DISCARD (VALGRIND_MAKE_NOACCESS ((char *) result + size,
1194                                             object_size - size));
1195 #endif
1196
1197   /* Tell Valgrind that the memory is there, but its content isn't
1198      defined.  The bytes at the end of the object are still marked
1199      unaccessible.  */
1200   VALGRIND_DISCARD (VALGRIND_MAKE_WRITABLE (result, size));
1201
1202   /* Keep track of how many bytes are being allocated.  This
1203      information is used in deciding when to collect.  */
1204   G.allocated += object_size;
1205
1206 #ifdef GATHER_STATISTICS
1207   {
1208     size_t overhead = object_size - size;
1209
1210     G.stats.total_overhead += overhead;
1211     G.stats.total_allocated += object_size;
1212     G.stats.total_overhead_per_order[order] += overhead;
1213     G.stats.total_allocated_per_order[order] += object_size;
1214
1215     if (size <= 32)
1216       {
1217         G.stats.total_overhead_under32 += overhead;
1218         G.stats.total_allocated_under32 += object_size;
1219       }
1220     if (size <= 64)
1221       {
1222         G.stats.total_overhead_under64 += overhead;
1223         G.stats.total_allocated_under64 += object_size;
1224       }
1225     if (size <= 128)
1226       {
1227         G.stats.total_overhead_under128 += overhead;
1228         G.stats.total_allocated_under128 += object_size;
1229       }
1230   }
1231 #endif
1232
1233   if (GGC_DEBUG_LEVEL >= 3)
1234     fprintf (G.debug_file,
1235              "Allocating object, requested size=%lu, actual=%lu at %p on %p\n",
1236              (unsigned long) size, (unsigned long) object_size, result,
1237              (void *) entry);
1238
1239   return result;
1240 }
1241
1242 /* If P is not marked, marks it and return false.  Otherwise return true.
1243    P must have been allocated by the GC allocator; it mustn't point to
1244    static objects, stack variables, or memory allocated with malloc.  */
1245
1246 int
1247 ggc_set_mark (const void *p)
1248 {
1249   page_entry *entry;
1250   unsigned bit, word;
1251   unsigned long mask;
1252
1253   /* Look up the page on which the object is alloced.  If the object
1254      wasn't allocated by the collector, we'll probably die.  */
1255   entry = lookup_page_table_entry (p);
1256   gcc_assert (entry);
1257
1258   /* Calculate the index of the object on the page; this is its bit
1259      position in the in_use_p bitmap.  */
1260   bit = OFFSET_TO_BIT (((const char *) p) - entry->page, entry->order);
1261   word = bit / HOST_BITS_PER_LONG;
1262   mask = (unsigned long) 1 << (bit % HOST_BITS_PER_LONG);
1263
1264   /* If the bit was previously set, skip it.  */
1265   if (entry->in_use_p[word] & mask)
1266     return 1;
1267
1268   /* Otherwise set it, and decrement the free object count.  */
1269   entry->in_use_p[word] |= mask;
1270   entry->num_free_objects -= 1;
1271
1272   if (GGC_DEBUG_LEVEL >= 4)
1273     fprintf (G.debug_file, "Marking %p\n", p);
1274
1275   return 0;
1276 }
1277
1278 /* Return 1 if P has been marked, zero otherwise.
1279    P must have been allocated by the GC allocator; it mustn't point to
1280    static objects, stack variables, or memory allocated with malloc.  */
1281
1282 int
1283 ggc_marked_p (const void *p)
1284 {
1285   page_entry *entry;
1286   unsigned bit, word;
1287   unsigned long mask;
1288
1289   /* Look up the page on which the object is alloced.  If the object
1290      wasn't allocated by the collector, we'll probably die.  */
1291   entry = lookup_page_table_entry (p);
1292   gcc_assert (entry);
1293
1294   /* Calculate the index of the object on the page; this is its bit
1295      position in the in_use_p bitmap.  */
1296   bit = OFFSET_TO_BIT (((const char *) p) - entry->page, entry->order);
1297   word = bit / HOST_BITS_PER_LONG;
1298   mask = (unsigned long) 1 << (bit % HOST_BITS_PER_LONG);
1299
1300   return (entry->in_use_p[word] & mask) != 0;
1301 }
1302
1303 /* Return the size of the gc-able object P.  */
1304
1305 size_t
1306 ggc_get_size (const void *p)
1307 {
1308   page_entry *pe = lookup_page_table_entry (p);
1309   return OBJECT_SIZE (pe->order);
1310 }
1311
1312 /* Release the memory for object P.  */
1313
1314 void
1315 ggc_free (void *p)
1316 {
1317   page_entry *pe = lookup_page_table_entry (p);
1318   size_t order = pe->order;
1319   size_t size = OBJECT_SIZE (order);
1320
1321 #ifdef GATHER_STATISTICS
1322   ggc_free_overhead (p);
1323 #endif
1324
1325   if (GGC_DEBUG_LEVEL >= 3)
1326     fprintf (G.debug_file,
1327              "Freeing object, actual size=%lu, at %p on %p\n",
1328              (unsigned long) size, p, (void *) pe);
1329
1330 #ifdef ENABLE_GC_CHECKING
1331   /* Poison the data, to indicate the data is garbage.  */
1332   VALGRIND_DISCARD (VALGRIND_MAKE_WRITABLE (p, size));
1333   memset (p, 0xa5, size);
1334 #endif
1335   /* Let valgrind know the object is free.  */
1336   VALGRIND_DISCARD (VALGRIND_MAKE_NOACCESS (p, size));
1337
1338 #ifdef ENABLE_GC_ALWAYS_COLLECT
1339   /* In the completely-anal-checking mode, we do *not* immediately free
1340      the data, but instead verify that the data is *actually* not 
1341      reachable the next time we collect.  */
1342   {
1343     struct free_object *fo = xmalloc (sizeof (struct free_object));
1344     fo->object = p;
1345     fo->next = G.free_object_list;
1346     G.free_object_list = fo;
1347   }
1348 #else
1349   {
1350     unsigned int bit_offset, word, bit;
1351
1352     G.allocated -= size;
1353
1354     /* Mark the object not-in-use.  */
1355     bit_offset = OFFSET_TO_BIT (((const char *) p) - pe->page, order);
1356     word = bit_offset / HOST_BITS_PER_LONG;
1357     bit = bit_offset % HOST_BITS_PER_LONG;
1358     pe->in_use_p[word] &= ~(1UL << bit);
1359
1360     if (pe->num_free_objects++ == 0)
1361       {
1362         page_entry *p, *q;
1363
1364         /* If the page is completely full, then it's supposed to
1365            be after all pages that aren't.  Since we've freed one
1366            object from a page that was full, we need to move the
1367            page to the head of the list. 
1368
1369            PE is the node we want to move.  Q is the previous node
1370            and P is the next node in the list.  */
1371         q = pe->prev;
1372         if (q && q->num_free_objects == 0)
1373           {
1374             p = pe->next;
1375
1376             q->next = p;
1377
1378             /* If PE was at the end of the list, then Q becomes the
1379                new end of the list.  If PE was not the end of the
1380                list, then we need to update the PREV field for P.  */
1381             if (!p)
1382               G.page_tails[order] = q;
1383             else
1384               p->prev = q;
1385
1386             /* Move PE to the head of the list.  */
1387             pe->next = G.pages[order];
1388             pe->prev = NULL;
1389             G.pages[order]->prev = pe;
1390             G.pages[order] = pe;
1391           }
1392
1393         /* Reset the hint bit to point to the only free object.  */
1394         pe->next_bit_hint = bit_offset;
1395       }
1396   }
1397 #endif
1398 }
1399 \f
1400 /* Subroutine of init_ggc which computes the pair of numbers used to
1401    perform division by OBJECT_SIZE (order) and fills in inverse_table[].
1402
1403    This algorithm is taken from Granlund and Montgomery's paper
1404    "Division by Invariant Integers using Multiplication"
1405    (Proc. SIGPLAN PLDI, 1994), section 9 (Exact division by
1406    constants).  */
1407
1408 static void
1409 compute_inverse (unsigned order)
1410 {
1411   size_t size, inv; 
1412   unsigned int e;
1413
1414   size = OBJECT_SIZE (order);
1415   e = 0;
1416   while (size % 2 == 0)
1417     {
1418       e++;
1419       size >>= 1;
1420     }
1421
1422   inv = size;
1423   while (inv * size != 1)
1424     inv = inv * (2 - inv*size);
1425
1426   DIV_MULT (order) = inv;
1427   DIV_SHIFT (order) = e;
1428 }
1429
1430 /* Initialize the ggc-mmap allocator.  */
1431 void
1432 init_ggc (void)
1433 {
1434   unsigned order;
1435
1436   G.pagesize = getpagesize();
1437   G.lg_pagesize = exact_log2 (G.pagesize);
1438
1439 #ifdef HAVE_MMAP_DEV_ZERO
1440   G.dev_zero_fd = open ("/dev/zero", O_RDONLY);
1441   if (G.dev_zero_fd == -1)
1442     internal_error ("open /dev/zero: %m");
1443 #endif
1444
1445 #if 0
1446   G.debug_file = fopen ("ggc-mmap.debug", "w");
1447 #else
1448   G.debug_file = stdout;
1449 #endif
1450
1451 #ifdef USING_MMAP
1452   /* StunOS has an amazing off-by-one error for the first mmap allocation
1453      after fiddling with RLIMIT_STACK.  The result, as hard as it is to
1454      believe, is an unaligned page allocation, which would cause us to
1455      hork badly if we tried to use it.  */
1456   {
1457     char *p = alloc_anon (NULL, G.pagesize);
1458     struct page_entry *e;
1459     if ((size_t)p & (G.pagesize - 1))
1460       {
1461         /* How losing.  Discard this one and try another.  If we still
1462            can't get something useful, give up.  */
1463
1464         p = alloc_anon (NULL, G.pagesize);
1465         gcc_assert (!((size_t)p & (G.pagesize - 1)));
1466       }
1467
1468     /* We have a good page, might as well hold onto it...  */
1469     e = xcalloc (1, sizeof (struct page_entry));
1470     e->bytes = G.pagesize;
1471     e->page = p;
1472     e->next = G.free_pages;
1473     G.free_pages = e;
1474   }
1475 #endif
1476
1477   /* Initialize the object size table.  */
1478   for (order = 0; order < HOST_BITS_PER_PTR; ++order)
1479     object_size_table[order] = (size_t) 1 << order;
1480   for (order = HOST_BITS_PER_PTR; order < NUM_ORDERS; ++order)
1481     {
1482       size_t s = extra_order_size_table[order - HOST_BITS_PER_PTR];
1483
1484       /* If S is not a multiple of the MAX_ALIGNMENT, then round it up
1485          so that we're sure of getting aligned memory.  */
1486       s = ROUND_UP (s, MAX_ALIGNMENT);
1487       object_size_table[order] = s;
1488     }
1489
1490   /* Initialize the objects-per-page and inverse tables.  */
1491   for (order = 0; order < NUM_ORDERS; ++order)
1492     {
1493       objects_per_page_table[order] = G.pagesize / OBJECT_SIZE (order);
1494       if (objects_per_page_table[order] == 0)
1495         objects_per_page_table[order] = 1;
1496       compute_inverse (order);
1497     }
1498
1499   /* Reset the size_lookup array to put appropriately sized objects in
1500      the special orders.  All objects bigger than the previous power
1501      of two, but no greater than the special size, should go in the
1502      new order.  */
1503   for (order = HOST_BITS_PER_PTR; order < NUM_ORDERS; ++order)
1504     {
1505       int o;
1506       int i;
1507
1508       o = size_lookup[OBJECT_SIZE (order)];
1509       for (i = OBJECT_SIZE (order); size_lookup [i] == o; --i)
1510         size_lookup[i] = order;
1511     }
1512
1513   G.depth_in_use = 0;
1514   G.depth_max = 10;
1515   G.depth = xmalloc (G.depth_max * sizeof (unsigned int));
1516
1517   G.by_depth_in_use = 0;
1518   G.by_depth_max = INITIAL_PTE_COUNT;
1519   G.by_depth = xmalloc (G.by_depth_max * sizeof (page_entry *));
1520   G.save_in_use = xmalloc (G.by_depth_max * sizeof (unsigned long *));
1521 }
1522
1523 /* Start a new GGC zone.  */
1524
1525 struct alloc_zone *
1526 new_ggc_zone (const char *name ATTRIBUTE_UNUSED)
1527 {
1528   return NULL;
1529 }
1530
1531 /* Destroy a GGC zone.  */
1532 void
1533 destroy_ggc_zone (struct alloc_zone *zone ATTRIBUTE_UNUSED)
1534 {
1535 }
1536
1537 /* Increment the `GC context'.  Objects allocated in an outer context
1538    are never freed, eliminating the need to register their roots.  */
1539
1540 void
1541 ggc_push_context (void)
1542 {
1543   ++G.context_depth;
1544
1545   /* Die on wrap.  */
1546   gcc_assert (G.context_depth < HOST_BITS_PER_LONG);
1547 }
1548
1549 /* Merge the SAVE_IN_USE_P and IN_USE_P arrays in P so that IN_USE_P
1550    reflects reality.  Recalculate NUM_FREE_OBJECTS as well.  */
1551
1552 static void
1553 ggc_recalculate_in_use_p (page_entry *p)
1554 {
1555   unsigned int i;
1556   size_t num_objects;
1557
1558   /* Because the past-the-end bit in in_use_p is always set, we
1559      pretend there is one additional object.  */
1560   num_objects = OBJECTS_IN_PAGE (p) + 1;
1561
1562   /* Reset the free object count.  */
1563   p->num_free_objects = num_objects;
1564
1565   /* Combine the IN_USE_P and SAVE_IN_USE_P arrays.  */
1566   for (i = 0;
1567        i < CEIL (BITMAP_SIZE (num_objects),
1568                  sizeof (*p->in_use_p));
1569        ++i)
1570     {
1571       unsigned long j;
1572
1573       /* Something is in use if it is marked, or if it was in use in a
1574          context further down the context stack.  */
1575       p->in_use_p[i] |= save_in_use_p (p)[i];
1576
1577       /* Decrement the free object count for every object allocated.  */
1578       for (j = p->in_use_p[i]; j; j >>= 1)
1579         p->num_free_objects -= (j & 1);
1580     }
1581
1582   gcc_assert (p->num_free_objects < num_objects);
1583 }
1584
1585 /* Decrement the `GC context'.  All objects allocated since the
1586    previous ggc_push_context are migrated to the outer context.  */
1587
1588 void
1589 ggc_pop_context (void)
1590 {
1591   unsigned long omask;
1592   unsigned int depth, i, e;
1593 #ifdef ENABLE_CHECKING
1594   unsigned int order;
1595 #endif
1596
1597   depth = --G.context_depth;
1598   omask = (unsigned long)1 << (depth + 1);
1599
1600   if (!((G.context_depth_allocations | G.context_depth_collections) & omask))
1601     return;
1602
1603   G.context_depth_allocations |= (G.context_depth_allocations & omask) >> 1;
1604   G.context_depth_allocations &= omask - 1;
1605   G.context_depth_collections &= omask - 1;
1606
1607   /* The G.depth array is shortened so that the last index is the
1608      context_depth of the top element of by_depth.  */
1609   if (depth+1 < G.depth_in_use)
1610     e = G.depth[depth+1];
1611   else
1612     e = G.by_depth_in_use;
1613
1614   /* We might not have any PTEs of depth depth.  */
1615   if (depth < G.depth_in_use)
1616     {
1617
1618       /* First we go through all the pages at depth depth to
1619          recalculate the in use bits.  */
1620       for (i = G.depth[depth]; i < e; ++i)
1621         {
1622           page_entry *p = G.by_depth[i];
1623
1624           /* Check that all of the pages really are at the depth that
1625              we expect.  */
1626           gcc_assert (p->context_depth == depth);
1627           gcc_assert (p->index_by_depth == i);
1628
1629           prefetch (&save_in_use_p_i (i+8));
1630           prefetch (&save_in_use_p_i (i+16));
1631           if (save_in_use_p_i (i))
1632             {
1633               p = G.by_depth[i];
1634               ggc_recalculate_in_use_p (p);
1635               free (save_in_use_p_i (i));
1636               save_in_use_p_i (i) = 0;
1637             }
1638         }
1639     }
1640
1641   /* Then, we reset all page_entries with a depth greater than depth
1642      to be at depth.  */
1643   for (i = e; i < G.by_depth_in_use; ++i)
1644     {
1645       page_entry *p = G.by_depth[i];
1646
1647       /* Check that all of the pages really are at the depth we
1648          expect.  */
1649       gcc_assert (p->context_depth > depth);
1650       gcc_assert (p->index_by_depth == i);
1651       p->context_depth = depth;
1652     }
1653
1654   adjust_depth ();
1655
1656 #ifdef ENABLE_CHECKING
1657   for (order = 2; order < NUM_ORDERS; order++)
1658     {
1659       page_entry *p;
1660
1661       for (p = G.pages[order]; p != NULL; p = p->next)
1662         gcc_assert (p->context_depth < depth ||
1663                     (p->context_depth == depth && !save_in_use_p (p)));
1664     }
1665 #endif
1666 }
1667 \f
1668 /* Unmark all objects.  */
1669
1670 static void
1671 clear_marks (void)
1672 {
1673   unsigned order;
1674
1675   for (order = 2; order < NUM_ORDERS; order++)
1676     {
1677       page_entry *p;
1678
1679       for (p = G.pages[order]; p != NULL; p = p->next)
1680         {
1681           size_t num_objects = OBJECTS_IN_PAGE (p);
1682           size_t bitmap_size = BITMAP_SIZE (num_objects + 1);
1683
1684           /* The data should be page-aligned.  */
1685           gcc_assert (!((size_t) p->page & (G.pagesize - 1)));
1686
1687           /* Pages that aren't in the topmost context are not collected;
1688              nevertheless, we need their in-use bit vectors to store GC
1689              marks.  So, back them up first.  */
1690           if (p->context_depth < G.context_depth)
1691             {
1692               if (! save_in_use_p (p))
1693                 save_in_use_p (p) = xmalloc (bitmap_size);
1694               memcpy (save_in_use_p (p), p->in_use_p, bitmap_size);
1695             }
1696
1697           /* Reset reset the number of free objects and clear the
1698              in-use bits.  These will be adjusted by mark_obj.  */
1699           p->num_free_objects = num_objects;
1700           memset (p->in_use_p, 0, bitmap_size);
1701
1702           /* Make sure the one-past-the-end bit is always set.  */
1703           p->in_use_p[num_objects / HOST_BITS_PER_LONG]
1704             = ((unsigned long) 1 << (num_objects % HOST_BITS_PER_LONG));
1705         }
1706     }
1707 }
1708
1709 /* Free all empty pages.  Partially empty pages need no attention
1710    because the `mark' bit doubles as an `unused' bit.  */
1711
1712 static void
1713 sweep_pages (void)
1714 {
1715   unsigned order;
1716
1717   for (order = 2; order < NUM_ORDERS; order++)
1718     {
1719       /* The last page-entry to consider, regardless of entries
1720          placed at the end of the list.  */
1721       page_entry * const last = G.page_tails[order];
1722
1723       size_t num_objects;
1724       size_t live_objects;
1725       page_entry *p, *previous;
1726       int done;
1727
1728       p = G.pages[order];
1729       if (p == NULL)
1730         continue;
1731
1732       previous = NULL;
1733       do
1734         {
1735           page_entry *next = p->next;
1736
1737           /* Loop until all entries have been examined.  */
1738           done = (p == last);
1739
1740           num_objects = OBJECTS_IN_PAGE (p);
1741
1742           /* Add all live objects on this page to the count of
1743              allocated memory.  */
1744           live_objects = num_objects - p->num_free_objects;
1745
1746           G.allocated += OBJECT_SIZE (order) * live_objects;
1747
1748           /* Only objects on pages in the topmost context should get
1749              collected.  */
1750           if (p->context_depth < G.context_depth)
1751             ;
1752
1753           /* Remove the page if it's empty.  */
1754           else if (live_objects == 0)
1755             {
1756               /* If P was the first page in the list, then NEXT
1757                  becomes the new first page in the list, otherwise
1758                  splice P out of the forward pointers.  */
1759               if (! previous)
1760                 G.pages[order] = next;
1761               else
1762                 previous->next = next;
1763             
1764               /* Splice P out of the back pointers too.  */
1765               if (next)
1766                 next->prev = previous;
1767
1768               /* Are we removing the last element?  */
1769               if (p == G.page_tails[order])
1770                 G.page_tails[order] = previous;
1771               free_page (p);
1772               p = previous;
1773             }
1774
1775           /* If the page is full, move it to the end.  */
1776           else if (p->num_free_objects == 0)
1777             {
1778               /* Don't move it if it's already at the end.  */
1779               if (p != G.page_tails[order])
1780                 {
1781                   /* Move p to the end of the list.  */
1782                   p->next = NULL;
1783                   p->prev = G.page_tails[order];
1784                   G.page_tails[order]->next = p;
1785
1786                   /* Update the tail pointer...  */
1787                   G.page_tails[order] = p;
1788
1789                   /* ... and the head pointer, if necessary.  */
1790                   if (! previous)
1791                     G.pages[order] = next;
1792                   else
1793                     previous->next = next;
1794
1795                   /* And update the backpointer in NEXT if necessary.  */
1796                   if (next)
1797                     next->prev = previous;
1798
1799                   p = previous;
1800                 }
1801             }
1802
1803           /* If we've fallen through to here, it's a page in the
1804              topmost context that is neither full nor empty.  Such a
1805              page must precede pages at lesser context depth in the
1806              list, so move it to the head.  */
1807           else if (p != G.pages[order])
1808             {
1809               previous->next = p->next;
1810
1811               /* Update the backchain in the next node if it exists.  */
1812               if (p->next)
1813                 p->next->prev = previous;
1814
1815               /* Move P to the head of the list.  */
1816               p->next = G.pages[order];
1817               p->prev = NULL;
1818               G.pages[order]->prev = p;
1819
1820               /* Update the head pointer.  */
1821               G.pages[order] = p;
1822
1823               /* Are we moving the last element?  */
1824               if (G.page_tails[order] == p)
1825                 G.page_tails[order] = previous;
1826               p = previous;
1827             }
1828
1829           previous = p;
1830           p = next;
1831         }
1832       while (! done);
1833
1834       /* Now, restore the in_use_p vectors for any pages from contexts
1835          other than the current one.  */
1836       for (p = G.pages[order]; p; p = p->next)
1837         if (p->context_depth != G.context_depth)
1838           ggc_recalculate_in_use_p (p);
1839     }
1840 }
1841
1842 #ifdef ENABLE_GC_CHECKING
1843 /* Clobber all free objects.  */
1844
1845 static void
1846 poison_pages (void)
1847 {
1848   unsigned order;
1849
1850   for (order = 2; order < NUM_ORDERS; order++)
1851     {
1852       size_t size = OBJECT_SIZE (order);
1853       page_entry *p;
1854
1855       for (p = G.pages[order]; p != NULL; p = p->next)
1856         {
1857           size_t num_objects;
1858           size_t i;
1859
1860           if (p->context_depth != G.context_depth)
1861             /* Since we don't do any collection for pages in pushed
1862                contexts, there's no need to do any poisoning.  And
1863                besides, the IN_USE_P array isn't valid until we pop
1864                contexts.  */
1865             continue;
1866
1867           num_objects = OBJECTS_IN_PAGE (p);
1868           for (i = 0; i < num_objects; i++)
1869             {
1870               size_t word, bit;
1871               word = i / HOST_BITS_PER_LONG;
1872               bit = i % HOST_BITS_PER_LONG;
1873               if (((p->in_use_p[word] >> bit) & 1) == 0)
1874                 {
1875                   char *object = p->page + i * size;
1876
1877                   /* Keep poison-by-write when we expect to use Valgrind,
1878                      so the exact same memory semantics is kept, in case
1879                      there are memory errors.  We override this request
1880                      below.  */
1881                   VALGRIND_DISCARD (VALGRIND_MAKE_WRITABLE (object, size));
1882                   memset (object, 0xa5, size);
1883
1884                   /* Drop the handle to avoid handle leak.  */
1885                   VALGRIND_DISCARD (VALGRIND_MAKE_NOACCESS (object, size));
1886                 }
1887             }
1888         }
1889     }
1890 }
1891 #else
1892 #define poison_pages()
1893 #endif
1894
1895 #ifdef ENABLE_GC_ALWAYS_COLLECT
1896 /* Validate that the reportedly free objects actually are.  */
1897
1898 static void
1899 validate_free_objects (void)
1900 {
1901   struct free_object *f, *next, *still_free = NULL;
1902
1903   for (f = G.free_object_list; f ; f = next)
1904     {
1905       page_entry *pe = lookup_page_table_entry (f->object);
1906       size_t bit, word;
1907
1908       bit = OFFSET_TO_BIT ((char *)f->object - pe->page, pe->order);
1909       word = bit / HOST_BITS_PER_LONG;
1910       bit = bit % HOST_BITS_PER_LONG;
1911       next = f->next;
1912
1913       /* Make certain it isn't visible from any root.  Notice that we
1914          do this check before sweep_pages merges save_in_use_p.  */
1915       gcc_assert (!(pe->in_use_p[word] & (1UL << bit)));
1916
1917       /* If the object comes from an outer context, then retain the
1918          free_object entry, so that we can verify that the address
1919          isn't live on the stack in some outer context.  */
1920       if (pe->context_depth != G.context_depth)
1921         {
1922           f->next = still_free;
1923           still_free = f;
1924         }
1925       else
1926         free (f);
1927     }
1928
1929   G.free_object_list = still_free;
1930 }
1931 #else
1932 #define validate_free_objects()
1933 #endif
1934
1935 /* Top level mark-and-sweep routine.  */
1936
1937 void
1938 ggc_collect (void)
1939 {
1940   /* Avoid frequent unnecessary work by skipping collection if the
1941      total allocations haven't expanded much since the last
1942      collection.  */
1943   float allocated_last_gc =
1944     MAX (G.allocated_last_gc, (size_t)PARAM_VALUE (GGC_MIN_HEAPSIZE) * 1024);
1945
1946   float min_expand = allocated_last_gc * PARAM_VALUE (GGC_MIN_EXPAND) / 100;
1947
1948   if (G.allocated < allocated_last_gc + min_expand && !ggc_force_collect)
1949     return;
1950
1951   timevar_push (TV_GC);
1952   if (!quiet_flag)
1953     fprintf (stderr, " {GC %luk -> ", (unsigned long) G.allocated / 1024);
1954   if (GGC_DEBUG_LEVEL >= 2)
1955     fprintf (G.debug_file, "BEGIN COLLECTING\n");
1956
1957   /* Zero the total allocated bytes.  This will be recalculated in the
1958      sweep phase.  */
1959   G.allocated = 0;
1960
1961   /* Release the pages we freed the last time we collected, but didn't
1962      reuse in the interim.  */
1963   release_pages ();
1964
1965   /* Indicate that we've seen collections at this context depth.  */
1966   G.context_depth_collections = ((unsigned long)1 << (G.context_depth + 1)) - 1;
1967
1968   clear_marks ();
1969   ggc_mark_roots ();
1970 #ifdef GATHER_STATISTICS
1971   ggc_prune_overhead_list ();
1972 #endif
1973   poison_pages ();
1974   validate_free_objects ();
1975   sweep_pages ();
1976
1977   G.allocated_last_gc = G.allocated;
1978
1979   timevar_pop (TV_GC);
1980
1981   if (!quiet_flag)
1982     fprintf (stderr, "%luk}", (unsigned long) G.allocated / 1024);
1983   if (GGC_DEBUG_LEVEL >= 2)
1984     fprintf (G.debug_file, "END COLLECTING\n");
1985 }
1986
1987 /* Print allocation statistics.  */
1988 #define SCALE(x) ((unsigned long) ((x) < 1024*10 \
1989                   ? (x) \
1990                   : ((x) < 1024*1024*10 \
1991                      ? (x) / 1024 \
1992                      : (x) / (1024*1024))))
1993 #define STAT_LABEL(x) ((x) < 1024*10 ? ' ' : ((x) < 1024*1024*10 ? 'k' : 'M'))
1994
1995 void
1996 ggc_print_statistics (void)
1997 {
1998   struct ggc_statistics stats;
1999   unsigned int i;
2000   size_t total_overhead = 0;
2001
2002   /* Clear the statistics.  */
2003   memset (&stats, 0, sizeof (stats));
2004
2005   /* Make sure collection will really occur.  */
2006   G.allocated_last_gc = 0;
2007
2008   /* Collect and print the statistics common across collectors.  */
2009   ggc_print_common_statistics (stderr, &stats);
2010
2011   /* Release free pages so that we will not count the bytes allocated
2012      there as part of the total allocated memory.  */
2013   release_pages ();
2014
2015   /* Collect some information about the various sizes of
2016      allocation.  */
2017   fprintf (stderr,
2018            "Memory still allocated at the end of the compilation process\n");
2019   fprintf (stderr, "%-5s %10s  %10s  %10s\n",
2020            "Size", "Allocated", "Used", "Overhead");
2021   for (i = 0; i < NUM_ORDERS; ++i)
2022     {
2023       page_entry *p;
2024       size_t allocated;
2025       size_t in_use;
2026       size_t overhead;
2027
2028       /* Skip empty entries.  */
2029       if (!G.pages[i])
2030         continue;
2031
2032       overhead = allocated = in_use = 0;
2033
2034       /* Figure out the total number of bytes allocated for objects of
2035          this size, and how many of them are actually in use.  Also figure
2036          out how much memory the page table is using.  */
2037       for (p = G.pages[i]; p; p = p->next)
2038         {
2039           allocated += p->bytes;
2040           in_use +=
2041             (OBJECTS_IN_PAGE (p) - p->num_free_objects) * OBJECT_SIZE (i);
2042
2043           overhead += (sizeof (page_entry) - sizeof (long)
2044                        + BITMAP_SIZE (OBJECTS_IN_PAGE (p) + 1));
2045         }
2046       fprintf (stderr, "%-5lu %10lu%c %10lu%c %10lu%c\n",
2047                (unsigned long) OBJECT_SIZE (i),
2048                SCALE (allocated), STAT_LABEL (allocated),
2049                SCALE (in_use), STAT_LABEL (in_use),
2050                SCALE (overhead), STAT_LABEL (overhead));
2051       total_overhead += overhead;
2052     }
2053   fprintf (stderr, "%-5s %10lu%c %10lu%c %10lu%c\n", "Total",
2054            SCALE (G.bytes_mapped), STAT_LABEL (G.bytes_mapped),
2055            SCALE (G.allocated), STAT_LABEL(G.allocated),
2056            SCALE (total_overhead), STAT_LABEL (total_overhead));
2057
2058 #ifdef GATHER_STATISTICS  
2059   {
2060     fprintf (stderr, "\nTotal allocations and overheads during the compilation process\n");
2061
2062     fprintf (stderr, "Total Overhead:                        %10lld\n",
2063              G.stats.total_overhead);
2064     fprintf (stderr, "Total Allocated:                       %10lld\n",
2065              G.stats.total_allocated);
2066
2067     fprintf (stderr, "Total Overhead  under  32B:            %10lld\n",
2068              G.stats.total_overhead_under32);
2069     fprintf (stderr, "Total Allocated under  32B:            %10lld\n",
2070              G.stats.total_allocated_under32);
2071     fprintf (stderr, "Total Overhead  under  64B:            %10lld\n",
2072              G.stats.total_overhead_under64);
2073     fprintf (stderr, "Total Allocated under  64B:            %10lld\n",
2074              G.stats.total_allocated_under64);
2075     fprintf (stderr, "Total Overhead  under 128B:            %10lld\n",
2076              G.stats.total_overhead_under128);
2077     fprintf (stderr, "Total Allocated under 128B:            %10lld\n",
2078              G.stats.total_allocated_under128);
2079    
2080     for (i = 0; i < NUM_ORDERS; i++)
2081       if (G.stats.total_allocated_per_order[i])
2082         {
2083           fprintf (stderr, "Total Overhead  page size %7d:     %10lld\n",
2084                    OBJECT_SIZE (i), G.stats.total_overhead_per_order[i]);
2085           fprintf (stderr, "Total Allocated page size %7d:     %10lld\n",
2086                    OBJECT_SIZE (i), G.stats.total_allocated_per_order[i]);
2087         }
2088   }
2089 #endif
2090 }
2091 \f
2092 struct ggc_pch_data
2093 {
2094   struct ggc_pch_ondisk
2095   {
2096     unsigned totals[NUM_ORDERS];
2097   } d;
2098   size_t base[NUM_ORDERS];
2099   size_t written[NUM_ORDERS];
2100 };
2101
2102 struct ggc_pch_data *
2103 init_ggc_pch (void)
2104 {
2105   return xcalloc (sizeof (struct ggc_pch_data), 1);
2106 }
2107
2108 void
2109 ggc_pch_count_object (struct ggc_pch_data *d, void *x ATTRIBUTE_UNUSED,
2110                       size_t size, bool is_string ATTRIBUTE_UNUSED,
2111                       enum gt_types_enum type ATTRIBUTE_UNUSED)
2112 {
2113   unsigned order;
2114
2115   if (size <= 256)
2116     order = size_lookup[size];
2117   else
2118     {
2119       order = 9;
2120       while (size > OBJECT_SIZE (order))
2121         order++;
2122     }
2123
2124   d->d.totals[order]++;
2125 }
2126
2127 size_t
2128 ggc_pch_total_size (struct ggc_pch_data *d)
2129 {
2130   size_t a = 0;
2131   unsigned i;
2132
2133   for (i = 0; i < NUM_ORDERS; i++)
2134     a += ROUND_UP (d->d.totals[i] * OBJECT_SIZE (i), G.pagesize);
2135   return a;
2136 }
2137
2138 void
2139 ggc_pch_this_base (struct ggc_pch_data *d, void *base)
2140 {
2141   size_t a = (size_t) base;
2142   unsigned i;
2143
2144   for (i = 0; i < NUM_ORDERS; i++)
2145     {
2146       d->base[i] = a;
2147       a += ROUND_UP (d->d.totals[i] * OBJECT_SIZE (i), G.pagesize);
2148     }
2149 }
2150
2151
2152 char *
2153 ggc_pch_alloc_object (struct ggc_pch_data *d, void *x ATTRIBUTE_UNUSED,
2154                       size_t size, bool is_string ATTRIBUTE_UNUSED,
2155                       enum gt_types_enum type ATTRIBUTE_UNUSED)
2156 {
2157   unsigned order;
2158   char *result;
2159
2160   if (size <= 256)
2161     order = size_lookup[size];
2162   else
2163     {
2164       order = 9;
2165       while (size > OBJECT_SIZE (order))
2166         order++;
2167     }
2168
2169   result = (char *) d->base[order];
2170   d->base[order] += OBJECT_SIZE (order);
2171   return result;
2172 }
2173
2174 void
2175 ggc_pch_prepare_write (struct ggc_pch_data *d ATTRIBUTE_UNUSED,
2176                        FILE *f ATTRIBUTE_UNUSED)
2177 {
2178   /* Nothing to do.  */
2179 }
2180
2181 void
2182 ggc_pch_write_object (struct ggc_pch_data *d ATTRIBUTE_UNUSED,
2183                       FILE *f, void *x, void *newx ATTRIBUTE_UNUSED,
2184                       size_t size, bool is_string ATTRIBUTE_UNUSED)
2185 {
2186   unsigned order;
2187   static const char emptyBytes[256];
2188
2189   if (size <= 256)
2190     order = size_lookup[size];
2191   else
2192     {
2193       order = 9;
2194       while (size > OBJECT_SIZE (order))
2195         order++;
2196     }
2197
2198   if (fwrite (x, size, 1, f) != 1)
2199     fatal_error ("can't write PCH file: %m");
2200
2201   /* If SIZE is not the same as OBJECT_SIZE(order), then we need to pad the
2202      object out to OBJECT_SIZE(order).  This happens for strings.  */
2203
2204   if (size != OBJECT_SIZE (order))
2205     {
2206       unsigned padding = OBJECT_SIZE(order) - size;
2207
2208       /* To speed small writes, we use a nulled-out array that's larger
2209          than most padding requests as the source for our null bytes.  This
2210          permits us to do the padding with fwrite() rather than fseek(), and
2211          limits the chance the OS may try to flush any outstanding writes.  */
2212       if (padding <= sizeof(emptyBytes))
2213         {
2214           if (fwrite (emptyBytes, 1, padding, f) != padding)
2215             fatal_error ("can't write PCH file");
2216         }
2217       else
2218         {
2219           /* Larger than our buffer?  Just default to fseek.  */
2220           if (fseek (f, padding, SEEK_CUR) != 0)
2221             fatal_error ("can't write PCH file");
2222         }
2223     }
2224
2225   d->written[order]++;
2226   if (d->written[order] == d->d.totals[order]
2227       && fseek (f, ROUND_UP_VALUE (d->d.totals[order] * OBJECT_SIZE (order),
2228                                    G.pagesize),
2229                 SEEK_CUR) != 0)
2230     fatal_error ("can't write PCH file: %m");
2231 }
2232
2233 void
2234 ggc_pch_finish (struct ggc_pch_data *d, FILE *f)
2235 {
2236   if (fwrite (&d->d, sizeof (d->d), 1, f) != 1)
2237     fatal_error ("can't write PCH file: %m");
2238   free (d);
2239 }
2240
2241 /* Move the PCH PTE entries just added to the end of by_depth, to the
2242    front.  */
2243
2244 static void
2245 move_ptes_to_front (int count_old_page_tables, int count_new_page_tables)
2246 {
2247   unsigned i;
2248
2249   /* First, we swap the new entries to the front of the varrays.  */
2250   page_entry **new_by_depth;
2251   unsigned long **new_save_in_use;
2252
2253   new_by_depth = xmalloc (G.by_depth_max * sizeof (page_entry *));
2254   new_save_in_use = xmalloc (G.by_depth_max * sizeof (unsigned long *));
2255
2256   memcpy (&new_by_depth[0],
2257           &G.by_depth[count_old_page_tables],
2258           count_new_page_tables * sizeof (void *));
2259   memcpy (&new_by_depth[count_new_page_tables],
2260           &G.by_depth[0],
2261           count_old_page_tables * sizeof (void *));
2262   memcpy (&new_save_in_use[0],
2263           &G.save_in_use[count_old_page_tables],
2264           count_new_page_tables * sizeof (void *));
2265   memcpy (&new_save_in_use[count_new_page_tables],
2266           &G.save_in_use[0],
2267           count_old_page_tables * sizeof (void *));
2268
2269   free (G.by_depth);
2270   free (G.save_in_use);
2271
2272   G.by_depth = new_by_depth;
2273   G.save_in_use = new_save_in_use;
2274
2275   /* Now update all the index_by_depth fields.  */
2276   for (i = G.by_depth_in_use; i > 0; --i)
2277     {
2278       page_entry *p = G.by_depth[i-1];
2279       p->index_by_depth = i-1;
2280     }
2281
2282   /* And last, we update the depth pointers in G.depth.  The first
2283      entry is already 0, and context 0 entries always start at index
2284      0, so there is nothing to update in the first slot.  We need a
2285      second slot, only if we have old ptes, and if we do, they start
2286      at index count_new_page_tables.  */
2287   if (count_old_page_tables)
2288     push_depth (count_new_page_tables);
2289 }
2290
2291 void
2292 ggc_pch_read (FILE *f, void *addr)
2293 {
2294   struct ggc_pch_ondisk d;
2295   unsigned i;
2296   char *offs = addr;
2297   unsigned long count_old_page_tables;
2298   unsigned long count_new_page_tables;
2299
2300   count_old_page_tables = G.by_depth_in_use;
2301
2302   /* We've just read in a PCH file.  So, every object that used to be
2303      allocated is now free.  */
2304   clear_marks ();
2305 #ifdef ENABLE_GC_CHECKING
2306   poison_pages ();
2307 #endif
2308
2309   /* No object read from a PCH file should ever be freed.  So, set the
2310      context depth to 1, and set the depth of all the currently-allocated
2311      pages to be 1 too.  PCH pages will have depth 0.  */
2312   gcc_assert (!G.context_depth);
2313   G.context_depth = 1;
2314   for (i = 0; i < NUM_ORDERS; i++)
2315     {
2316       page_entry *p;
2317       for (p = G.pages[i]; p != NULL; p = p->next)
2318         p->context_depth = G.context_depth;
2319     }
2320
2321   /* Allocate the appropriate page-table entries for the pages read from
2322      the PCH file.  */
2323   if (fread (&d, sizeof (d), 1, f) != 1)
2324     fatal_error ("can't read PCH file: %m");
2325
2326   for (i = 0; i < NUM_ORDERS; i++)
2327     {
2328       struct page_entry *entry;
2329       char *pte;
2330       size_t bytes;
2331       size_t num_objs;
2332       size_t j;
2333
2334       if (d.totals[i] == 0)
2335         continue;
2336
2337       bytes = ROUND_UP (d.totals[i] * OBJECT_SIZE (i), G.pagesize);
2338       num_objs = bytes / OBJECT_SIZE (i);
2339       entry = xcalloc (1, (sizeof (struct page_entry)
2340                            - sizeof (long)
2341                            + BITMAP_SIZE (num_objs + 1)));
2342       entry->bytes = bytes;
2343       entry->page = offs;
2344       entry->context_depth = 0;
2345       offs += bytes;
2346       entry->num_free_objects = 0;
2347       entry->order = i;
2348
2349       for (j = 0;
2350            j + HOST_BITS_PER_LONG <= num_objs + 1;
2351            j += HOST_BITS_PER_LONG)
2352         entry->in_use_p[j / HOST_BITS_PER_LONG] = -1;
2353       for (; j < num_objs + 1; j++)
2354         entry->in_use_p[j / HOST_BITS_PER_LONG]
2355           |= 1L << (j % HOST_BITS_PER_LONG);
2356
2357       for (pte = entry->page;
2358            pte < entry->page + entry->bytes;
2359            pte += G.pagesize)
2360         set_page_table_entry (pte, entry);
2361
2362       if (G.page_tails[i] != NULL)
2363         G.page_tails[i]->next = entry;
2364       else
2365         G.pages[i] = entry;
2366       G.page_tails[i] = entry;
2367
2368       /* We start off by just adding all the new information to the
2369          end of the varrays, later, we will move the new information
2370          to the front of the varrays, as the PCH page tables are at
2371          context 0.  */
2372       push_by_depth (entry, 0);
2373     }
2374
2375   /* Now, we update the various data structures that speed page table
2376      handling.  */
2377   count_new_page_tables = G.by_depth_in_use - count_old_page_tables;
2378
2379   move_ptes_to_front (count_old_page_tables, count_new_page_tables);
2380
2381   /* Update the statistics.  */
2382   G.allocated = G.allocated_last_gc = offs - (char *)addr;
2383 }