OSDN Git Service

* gcc.target/xstormy16: New test directory.
[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
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 struct alloc_zone *rtl_zone = NULL;
499 struct alloc_zone *tree_zone = NULL;
500 struct alloc_zone *garbage_zone = NULL;
501
502 /* Push an entry onto G.depth.  */
503
504 inline static void
505 push_depth (unsigned int i)
506 {
507   if (G.depth_in_use >= G.depth_max)
508     {
509       G.depth_max *= 2;
510       G.depth = xrealloc (G.depth, G.depth_max * sizeof (unsigned int));
511     }
512   G.depth[G.depth_in_use++] = i;
513 }
514
515 /* Push an entry onto G.by_depth and G.save_in_use.  */
516
517 inline static void
518 push_by_depth (page_entry *p, unsigned long *s)
519 {
520   if (G.by_depth_in_use >= G.by_depth_max)
521     {
522       G.by_depth_max *= 2;
523       G.by_depth = xrealloc (G.by_depth,
524                              G.by_depth_max * sizeof (page_entry *));
525       G.save_in_use = xrealloc (G.save_in_use,
526                                 G.by_depth_max * sizeof (unsigned long *));
527     }
528   G.by_depth[G.by_depth_in_use] = p;
529   G.save_in_use[G.by_depth_in_use++] = s;
530 }
531
532 #if (GCC_VERSION < 3001)
533 #define prefetch(X) ((void) X)
534 #else
535 #define prefetch(X) __builtin_prefetch (X)
536 #endif
537
538 #define save_in_use_p_i(__i) \
539   (G.save_in_use[__i])
540 #define save_in_use_p(__p) \
541   (save_in_use_p_i (__p->index_by_depth))
542
543 /* Returns nonzero if P was allocated in GC'able memory.  */
544
545 static inline int
546 ggc_allocated_p (const void *p)
547 {
548   page_entry ***base;
549   size_t L1, L2;
550
551 #if HOST_BITS_PER_PTR <= 32
552   base = &G.lookup[0];
553 #else
554   page_table table = G.lookup;
555   size_t high_bits = (size_t) p & ~ (size_t) 0xffffffff;
556   while (1)
557     {
558       if (table == NULL)
559         return 0;
560       if (table->high_bits == high_bits)
561         break;
562       table = table->next;
563     }
564   base = &table->table[0];
565 #endif
566
567   /* Extract the level 1 and 2 indices.  */
568   L1 = LOOKUP_L1 (p);
569   L2 = LOOKUP_L2 (p);
570
571   return base[L1] && base[L1][L2];
572 }
573
574 /* Traverse the page table and find the entry for a page.
575    Die (probably) if the object wasn't allocated via GC.  */
576
577 static inline page_entry *
578 lookup_page_table_entry (const void *p)
579 {
580   page_entry ***base;
581   size_t L1, L2;
582
583 #if HOST_BITS_PER_PTR <= 32
584   base = &G.lookup[0];
585 #else
586   page_table table = G.lookup;
587   size_t high_bits = (size_t) p & ~ (size_t) 0xffffffff;
588   while (table->high_bits != high_bits)
589     table = table->next;
590   base = &table->table[0];
591 #endif
592
593   /* Extract the level 1 and 2 indices.  */
594   L1 = LOOKUP_L1 (p);
595   L2 = LOOKUP_L2 (p);
596
597   return base[L1][L2];
598 }
599
600 /* Set the page table entry for a page.  */
601
602 static void
603 set_page_table_entry (void *p, page_entry *entry)
604 {
605   page_entry ***base;
606   size_t L1, L2;
607
608 #if HOST_BITS_PER_PTR <= 32
609   base = &G.lookup[0];
610 #else
611   page_table table;
612   size_t high_bits = (size_t) p & ~ (size_t) 0xffffffff;
613   for (table = G.lookup; table; table = table->next)
614     if (table->high_bits == high_bits)
615       goto found;
616
617   /* Not found -- allocate a new table.  */
618   table = xcalloc (1, sizeof(*table));
619   table->next = G.lookup;
620   table->high_bits = high_bits;
621   G.lookup = table;
622 found:
623   base = &table->table[0];
624 #endif
625
626   /* Extract the level 1 and 2 indices.  */
627   L1 = LOOKUP_L1 (p);
628   L2 = LOOKUP_L2 (p);
629
630   if (base[L1] == NULL)
631     base[L1] = xcalloc (PAGE_L2_SIZE, sizeof (page_entry *));
632
633   base[L1][L2] = entry;
634 }
635
636 /* Prints the page-entry for object size ORDER, for debugging.  */
637
638 void
639 debug_print_page_list (int order)
640 {
641   page_entry *p;
642   printf ("Head=%p, Tail=%p:\n", (void *) G.pages[order],
643           (void *) G.page_tails[order]);
644   p = G.pages[order];
645   while (p != NULL)
646     {
647       printf ("%p(%1d|%3d) -> ", (void *) p, p->context_depth,
648               p->num_free_objects);
649       p = p->next;
650     }
651   printf ("NULL\n");
652   fflush (stdout);
653 }
654
655 #ifdef USING_MMAP
656 /* Allocate SIZE bytes of anonymous memory, preferably near PREF,
657    (if non-null).  The ifdef structure here is intended to cause a
658    compile error unless exactly one of the HAVE_* is defined.  */
659
660 static inline char *
661 alloc_anon (char *pref ATTRIBUTE_UNUSED, size_t size)
662 {
663 #ifdef HAVE_MMAP_ANON
664   char *page = mmap (pref, size, PROT_READ | PROT_WRITE,
665                      MAP_PRIVATE | MAP_ANONYMOUS, -1, 0);
666 #endif
667 #ifdef HAVE_MMAP_DEV_ZERO
668   char *page = mmap (pref, size, PROT_READ | PROT_WRITE,
669                      MAP_PRIVATE, G.dev_zero_fd, 0);
670 #endif
671
672   if (page == (char *) MAP_FAILED)
673     {
674       perror ("virtual memory exhausted");
675       exit (FATAL_EXIT_CODE);
676     }
677
678   /* Remember that we allocated this memory.  */
679   G.bytes_mapped += size;
680
681   /* Pretend we don't have access to the allocated pages.  We'll enable
682      access to smaller pieces of the area in ggc_alloc.  Discard the
683      handle to avoid handle leak.  */
684   VALGRIND_DISCARD (VALGRIND_MAKE_NOACCESS (page, size));
685
686   return page;
687 }
688 #endif
689 #ifdef USING_MALLOC_PAGE_GROUPS
690 /* Compute the index for this page into the page group.  */
691
692 static inline size_t
693 page_group_index (char *allocation, char *page)
694 {
695   return (size_t) (page - allocation) >> G.lg_pagesize;
696 }
697
698 /* Set and clear the in_use bit for this page in the page group.  */
699
700 static inline void
701 set_page_group_in_use (page_group *group, char *page)
702 {
703   group->in_use |= 1 << page_group_index (group->allocation, page);
704 }
705
706 static inline void
707 clear_page_group_in_use (page_group *group, char *page)
708 {
709   group->in_use &= ~(1 << page_group_index (group->allocation, page));
710 }
711 #endif
712
713 /* Allocate a new page for allocating objects of size 2^ORDER,
714    and return an entry for it.  The entry is not added to the
715    appropriate page_table list.  */
716
717 static inline struct page_entry *
718 alloc_page (unsigned order)
719 {
720   struct page_entry *entry, *p, **pp;
721   char *page;
722   size_t num_objects;
723   size_t bitmap_size;
724   size_t page_entry_size;
725   size_t entry_size;
726 #ifdef USING_MALLOC_PAGE_GROUPS
727   page_group *group;
728 #endif
729
730   num_objects = OBJECTS_PER_PAGE (order);
731   bitmap_size = BITMAP_SIZE (num_objects + 1);
732   page_entry_size = sizeof (page_entry) - sizeof (long) + bitmap_size;
733   entry_size = num_objects * OBJECT_SIZE (order);
734   if (entry_size < G.pagesize)
735     entry_size = G.pagesize;
736
737   entry = NULL;
738   page = NULL;
739
740   /* Check the list of free pages for one we can use.  */
741   for (pp = &G.free_pages, p = *pp; p; pp = &p->next, p = *pp)
742     if (p->bytes == entry_size)
743       break;
744
745   if (p != NULL)
746     {
747       /* Recycle the allocated memory from this page ...  */
748       *pp = p->next;
749       page = p->page;
750
751 #ifdef USING_MALLOC_PAGE_GROUPS
752       group = p->group;
753 #endif
754
755       /* ... and, if possible, the page entry itself.  */
756       if (p->order == order)
757         {
758           entry = p;
759           memset (entry, 0, page_entry_size);
760         }
761       else
762         free (p);
763     }
764 #ifdef USING_MMAP
765   else if (entry_size == G.pagesize)
766     {
767       /* We want just one page.  Allocate a bunch of them and put the
768          extras on the freelist.  (Can only do this optimization with
769          mmap for backing store.)  */
770       struct page_entry *e, *f = G.free_pages;
771       int i;
772
773       page = alloc_anon (NULL, G.pagesize * GGC_QUIRE_SIZE);
774
775       /* This loop counts down so that the chain will be in ascending
776          memory order.  */
777       for (i = GGC_QUIRE_SIZE - 1; i >= 1; i--)
778         {
779           e = xcalloc (1, page_entry_size);
780           e->order = order;
781           e->bytes = G.pagesize;
782           e->page = page + (i << G.lg_pagesize);
783           e->next = f;
784           f = e;
785         }
786
787       G.free_pages = f;
788     }
789   else
790     page = alloc_anon (NULL, entry_size);
791 #endif
792 #ifdef USING_MALLOC_PAGE_GROUPS
793   else
794     {
795       /* Allocate a large block of memory and serve out the aligned
796          pages therein.  This results in much less memory wastage
797          than the traditional implementation of valloc.  */
798
799       char *allocation, *a, *enda;
800       size_t alloc_size, head_slop, tail_slop;
801       int multiple_pages = (entry_size == G.pagesize);
802
803       if (multiple_pages)
804         alloc_size = GGC_QUIRE_SIZE * G.pagesize;
805       else
806         alloc_size = entry_size + G.pagesize - 1;
807       allocation = xmalloc (alloc_size);
808
809       page = (char *) (((size_t) allocation + G.pagesize - 1) & -G.pagesize);
810       head_slop = page - allocation;
811       if (multiple_pages)
812         tail_slop = ((size_t) allocation + alloc_size) & (G.pagesize - 1);
813       else
814         tail_slop = alloc_size - entry_size - head_slop;
815       enda = allocation + alloc_size - tail_slop;
816
817       /* We allocated N pages, which are likely not aligned, leaving
818          us with N-1 usable pages.  We plan to place the page_group
819          structure somewhere in the slop.  */
820       if (head_slop >= sizeof (page_group))
821         group = (page_group *)page - 1;
822       else
823         {
824           /* We magically got an aligned allocation.  Too bad, we have
825              to waste a page anyway.  */
826           if (tail_slop == 0)
827             {
828               enda -= G.pagesize;
829               tail_slop += G.pagesize;
830             }
831           gcc_assert (tail_slop >= sizeof (page_group));
832           group = (page_group *)enda;
833           tail_slop -= sizeof (page_group);
834         }
835
836       /* Remember that we allocated this memory.  */
837       group->next = G.page_groups;
838       group->allocation = allocation;
839       group->alloc_size = alloc_size;
840       group->in_use = 0;
841       G.page_groups = group;
842       G.bytes_mapped += alloc_size;
843
844       /* If we allocated multiple pages, put the rest on the free list.  */
845       if (multiple_pages)
846         {
847           struct page_entry *e, *f = G.free_pages;
848           for (a = enda - G.pagesize; a != page; a -= G.pagesize)
849             {
850               e = xcalloc (1, page_entry_size);
851               e->order = order;
852               e->bytes = G.pagesize;
853               e->page = a;
854               e->group = group;
855               e->next = f;
856               f = e;
857             }
858           G.free_pages = f;
859         }
860     }
861 #endif
862
863   if (entry == NULL)
864     entry = xcalloc (1, page_entry_size);
865
866   entry->bytes = entry_size;
867   entry->page = page;
868   entry->context_depth = G.context_depth;
869   entry->order = order;
870   entry->num_free_objects = num_objects;
871   entry->next_bit_hint = 1;
872
873   G.context_depth_allocations |= (unsigned long)1 << G.context_depth;
874
875 #ifdef USING_MALLOC_PAGE_GROUPS
876   entry->group = group;
877   set_page_group_in_use (group, page);
878 #endif
879
880   /* Set the one-past-the-end in-use bit.  This acts as a sentry as we
881      increment the hint.  */
882   entry->in_use_p[num_objects / HOST_BITS_PER_LONG]
883     = (unsigned long) 1 << (num_objects % HOST_BITS_PER_LONG);
884
885   set_page_table_entry (page, entry);
886
887   if (GGC_DEBUG_LEVEL >= 2)
888     fprintf (G.debug_file,
889              "Allocating page at %p, object size=%lu, data %p-%p\n",
890              (void *) entry, (unsigned long) OBJECT_SIZE (order), page,
891              page + entry_size - 1);
892
893   return entry;
894 }
895
896 /* Adjust the size of G.depth so that no index greater than the one
897    used by the top of the G.by_depth is used.  */
898
899 static inline void
900 adjust_depth (void)
901 {
902   page_entry *top;
903
904   if (G.by_depth_in_use)
905     {
906       top = G.by_depth[G.by_depth_in_use-1];
907
908       /* Peel back indices in depth that index into by_depth, so that
909          as new elements are added to by_depth, we note the indices
910          of those elements, if they are for new context depths.  */
911       while (G.depth_in_use > (size_t)top->context_depth+1)
912         --G.depth_in_use;
913     }
914 }
915
916 /* For a page that is no longer needed, put it on the free page list.  */
917
918 static void
919 free_page (page_entry *entry)
920 {
921   if (GGC_DEBUG_LEVEL >= 2)
922     fprintf (G.debug_file,
923              "Deallocating page at %p, data %p-%p\n", (void *) entry,
924              entry->page, entry->page + entry->bytes - 1);
925
926   /* Mark the page as inaccessible.  Discard the handle to avoid handle
927      leak.  */
928   VALGRIND_DISCARD (VALGRIND_MAKE_NOACCESS (entry->page, entry->bytes));
929
930   set_page_table_entry (entry->page, NULL);
931
932 #ifdef USING_MALLOC_PAGE_GROUPS
933   clear_page_group_in_use (entry->group, entry->page);
934 #endif
935
936   if (G.by_depth_in_use > 1)
937     {
938       page_entry *top = G.by_depth[G.by_depth_in_use-1];
939       int i = entry->index_by_depth;
940
941       /* We cannot free a page from a context deeper than the current
942          one.  */
943       gcc_assert (entry->context_depth == top->context_depth);
944       
945       /* Put top element into freed slot.  */
946       G.by_depth[i] = top;
947       G.save_in_use[i] = G.save_in_use[G.by_depth_in_use-1];
948       top->index_by_depth = i;
949     }
950   --G.by_depth_in_use;
951
952   adjust_depth ();
953
954   entry->next = G.free_pages;
955   G.free_pages = entry;
956 }
957
958 /* Release the free page cache to the system.  */
959
960 static void
961 release_pages (void)
962 {
963 #ifdef USING_MMAP
964   page_entry *p, *next;
965   char *start;
966   size_t len;
967
968   /* Gather up adjacent pages so they are unmapped together.  */
969   p = G.free_pages;
970
971   while (p)
972     {
973       start = p->page;
974       next = p->next;
975       len = p->bytes;
976       free (p);
977       p = next;
978
979       while (p && p->page == start + len)
980         {
981           next = p->next;
982           len += p->bytes;
983           free (p);
984           p = next;
985         }
986
987       munmap (start, len);
988       G.bytes_mapped -= len;
989     }
990
991   G.free_pages = NULL;
992 #endif
993 #ifdef USING_MALLOC_PAGE_GROUPS
994   page_entry **pp, *p;
995   page_group **gp, *g;
996
997   /* Remove all pages from free page groups from the list.  */
998   pp = &G.free_pages;
999   while ((p = *pp) != NULL)
1000     if (p->group->in_use == 0)
1001       {
1002         *pp = p->next;
1003         free (p);
1004       }
1005     else
1006       pp = &p->next;
1007
1008   /* Remove all free page groups, and release the storage.  */
1009   gp = &G.page_groups;
1010   while ((g = *gp) != NULL)
1011     if (g->in_use == 0)
1012       {
1013         *gp = g->next;
1014         G.bytes_mapped -= g->alloc_size;
1015         free (g->allocation);
1016       }
1017     else
1018       gp = &g->next;
1019 #endif
1020 }
1021
1022 /* This table provides a fast way to determine ceil(log_2(size)) for
1023    allocation requests.  The minimum allocation size is eight bytes.  */
1024
1025 static unsigned char size_lookup[257] =
1026 {
1027   3, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4,
1028   4, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5,
1029   5, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6,
1030   6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6,
1031   6, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7,
1032   7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7,
1033   7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7,
1034   7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7,
1035   7, 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, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8,
1041   8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8,
1042   8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8,
1043   8
1044 };
1045
1046 /* Typed allocation function.  Does nothing special in this collector.  */
1047
1048 void *
1049 ggc_alloc_typed_stat (enum gt_types_enum type ATTRIBUTE_UNUSED, size_t size
1050                       MEM_STAT_DECL)
1051 {
1052   return ggc_alloc_stat (size PASS_MEM_STAT);
1053 }
1054
1055 /* Zone allocation function.  Does nothing special in this collector.  */
1056
1057 void *
1058 ggc_alloc_zone_stat (size_t size, struct alloc_zone *zone ATTRIBUTE_UNUSED
1059                      MEM_STAT_DECL)
1060 {
1061   return ggc_alloc_stat (size PASS_MEM_STAT);
1062 }
1063
1064 /* Allocate a chunk of memory of SIZE bytes.  Its contents are undefined.  */
1065
1066 void *
1067 ggc_alloc_stat (size_t size MEM_STAT_DECL)
1068 {
1069   size_t order, word, bit, object_offset, object_size;
1070   struct page_entry *entry;
1071   void *result;
1072
1073   if (size <= 256)
1074     {
1075       order = size_lookup[size];
1076       object_size = OBJECT_SIZE (order);
1077     }
1078   else
1079     {
1080       order = 9;
1081       while (size > (object_size = OBJECT_SIZE (order)))
1082         order++;
1083     }
1084
1085   /* If there are non-full pages for this size allocation, they are at
1086      the head of the list.  */
1087   entry = G.pages[order];
1088
1089   /* If there is no page for this object size, or all pages in this
1090      context are full, allocate a new page.  */
1091   if (entry == NULL || entry->num_free_objects == 0)
1092     {
1093       struct page_entry *new_entry;
1094       new_entry = alloc_page (order);
1095
1096       new_entry->index_by_depth = G.by_depth_in_use;
1097       push_by_depth (new_entry, 0);
1098
1099       /* We can skip context depths, if we do, make sure we go all the
1100          way to the new depth.  */
1101       while (new_entry->context_depth >= G.depth_in_use)
1102         push_depth (G.by_depth_in_use-1);
1103
1104       /* If this is the only entry, it's also the tail.  If it is not
1105          the only entry, then we must update the PREV pointer of the
1106          ENTRY (G.pages[order]) to point to our new page entry.  */
1107       if (entry == NULL)
1108         G.page_tails[order] = new_entry;
1109       else
1110         entry->prev = new_entry;
1111
1112       /* Put new pages at the head of the page list.  By definition the
1113          entry at the head of the list always has a NULL pointer.  */
1114       new_entry->next = entry;
1115       new_entry->prev = NULL;
1116       entry = new_entry;
1117       G.pages[order] = new_entry;
1118
1119       /* For a new page, we know the word and bit positions (in the
1120          in_use bitmap) of the first available object -- they're zero.  */
1121       new_entry->next_bit_hint = 1;
1122       word = 0;
1123       bit = 0;
1124       object_offset = 0;
1125     }
1126   else
1127     {
1128       /* First try to use the hint left from the previous allocation
1129          to locate a clear bit in the in-use bitmap.  We've made sure
1130          that the one-past-the-end bit is always set, so if the hint
1131          has run over, this test will fail.  */
1132       unsigned hint = entry->next_bit_hint;
1133       word = hint / HOST_BITS_PER_LONG;
1134       bit = hint % HOST_BITS_PER_LONG;
1135
1136       /* If the hint didn't work, scan the bitmap from the beginning.  */
1137       if ((entry->in_use_p[word] >> bit) & 1)
1138         {
1139           word = bit = 0;
1140           while (~entry->in_use_p[word] == 0)
1141             ++word;
1142           while ((entry->in_use_p[word] >> bit) & 1)
1143             ++bit;
1144           hint = word * HOST_BITS_PER_LONG + bit;
1145         }
1146
1147       /* Next time, try the next bit.  */
1148       entry->next_bit_hint = hint + 1;
1149
1150       object_offset = hint * object_size;
1151     }
1152
1153   /* Set the in-use bit.  */
1154   entry->in_use_p[word] |= ((unsigned long) 1 << bit);
1155
1156   /* Keep a running total of the number of free objects.  If this page
1157      fills up, we may have to move it to the end of the list if the
1158      next page isn't full.  If the next page is full, all subsequent
1159      pages are full, so there's no need to move it.  */
1160   if (--entry->num_free_objects == 0
1161       && entry->next != NULL
1162       && entry->next->num_free_objects > 0)
1163     {
1164       /* We have a new head for the list.  */
1165       G.pages[order] = entry->next;
1166
1167       /* We are moving ENTRY to the end of the page table list.
1168          The new page at the head of the list will have NULL in
1169          its PREV field and ENTRY will have NULL in its NEXT field.  */
1170       entry->next->prev = NULL;
1171       entry->next = NULL;
1172
1173       /* Append ENTRY to the tail of the list.  */
1174       entry->prev = G.page_tails[order];
1175       G.page_tails[order]->next = entry;
1176       G.page_tails[order] = entry;
1177     }
1178
1179   /* Calculate the object's address.  */
1180   result = entry->page + object_offset;
1181 #ifdef GATHER_STATISTICS
1182   ggc_record_overhead (OBJECT_SIZE (order), OBJECT_SIZE (order) - size,
1183                        result PASS_MEM_STAT);
1184 #endif
1185
1186 #ifdef ENABLE_GC_CHECKING
1187   /* Keep poisoning-by-writing-0xaf the object, in an attempt to keep the
1188      exact same semantics in presence of memory bugs, regardless of
1189      ENABLE_VALGRIND_CHECKING.  We override this request below.  Drop the
1190      handle to avoid handle leak.  */
1191   VALGRIND_DISCARD (VALGRIND_MAKE_WRITABLE (result, object_size));
1192
1193   /* `Poison' the entire allocated object, including any padding at
1194      the end.  */
1195   memset (result, 0xaf, object_size);
1196
1197   /* Make the bytes after the end of the object unaccessible.  Discard the
1198      handle to avoid handle leak.  */
1199   VALGRIND_DISCARD (VALGRIND_MAKE_NOACCESS ((char *) result + size,
1200                                             object_size - size));
1201 #endif
1202
1203   /* Tell Valgrind that the memory is there, but its content isn't
1204      defined.  The bytes at the end of the object are still marked
1205      unaccessible.  */
1206   VALGRIND_DISCARD (VALGRIND_MAKE_WRITABLE (result, size));
1207
1208   /* Keep track of how many bytes are being allocated.  This
1209      information is used in deciding when to collect.  */
1210   G.allocated += object_size;
1211
1212 #ifdef GATHER_STATISTICS
1213   {
1214     size_t overhead = object_size - size;
1215
1216     G.stats.total_overhead += overhead;
1217     G.stats.total_allocated += object_size;
1218     G.stats.total_overhead_per_order[order] += overhead;
1219     G.stats.total_allocated_per_order[order] += object_size;
1220
1221     if (size <= 32)
1222       {
1223         G.stats.total_overhead_under32 += overhead;
1224         G.stats.total_allocated_under32 += object_size;
1225       }
1226     if (size <= 64)
1227       {
1228         G.stats.total_overhead_under64 += overhead;
1229         G.stats.total_allocated_under64 += object_size;
1230       }
1231     if (size <= 128)
1232       {
1233         G.stats.total_overhead_under128 += overhead;
1234         G.stats.total_allocated_under128 += object_size;
1235       }
1236   }
1237 #endif
1238
1239   if (GGC_DEBUG_LEVEL >= 3)
1240     fprintf (G.debug_file,
1241              "Allocating object, requested size=%lu, actual=%lu at %p on %p\n",
1242              (unsigned long) size, (unsigned long) object_size, result,
1243              (void *) entry);
1244
1245   return result;
1246 }
1247
1248 /* If P is not marked, marks it and return false.  Otherwise return true.
1249    P must have been allocated by the GC allocator; it mustn't point to
1250    static objects, stack variables, or memory allocated with malloc.  */
1251
1252 int
1253 ggc_set_mark (const void *p)
1254 {
1255   page_entry *entry;
1256   unsigned bit, word;
1257   unsigned long mask;
1258
1259   /* Look up the page on which the object is alloced.  If the object
1260      wasn't allocated by the collector, we'll probably die.  */
1261   entry = lookup_page_table_entry (p);
1262   gcc_assert (entry);
1263
1264   /* Calculate the index of the object on the page; this is its bit
1265      position in the in_use_p bitmap.  */
1266   bit = OFFSET_TO_BIT (((const char *) p) - entry->page, entry->order);
1267   word = bit / HOST_BITS_PER_LONG;
1268   mask = (unsigned long) 1 << (bit % HOST_BITS_PER_LONG);
1269
1270   /* If the bit was previously set, skip it.  */
1271   if (entry->in_use_p[word] & mask)
1272     return 1;
1273
1274   /* Otherwise set it, and decrement the free object count.  */
1275   entry->in_use_p[word] |= mask;
1276   entry->num_free_objects -= 1;
1277
1278   if (GGC_DEBUG_LEVEL >= 4)
1279     fprintf (G.debug_file, "Marking %p\n", p);
1280
1281   return 0;
1282 }
1283
1284 /* Return 1 if P has been marked, zero otherwise.
1285    P must have been allocated by the GC allocator; it mustn't point to
1286    static objects, stack variables, or memory allocated with malloc.  */
1287
1288 int
1289 ggc_marked_p (const void *p)
1290 {
1291   page_entry *entry;
1292   unsigned bit, word;
1293   unsigned long mask;
1294
1295   /* Look up the page on which the object is alloced.  If the object
1296      wasn't allocated by the collector, we'll probably die.  */
1297   entry = lookup_page_table_entry (p);
1298   gcc_assert (entry);
1299
1300   /* Calculate the index of the object on the page; this is its bit
1301      position in the in_use_p bitmap.  */
1302   bit = OFFSET_TO_BIT (((const char *) p) - entry->page, entry->order);
1303   word = bit / HOST_BITS_PER_LONG;
1304   mask = (unsigned long) 1 << (bit % HOST_BITS_PER_LONG);
1305
1306   return (entry->in_use_p[word] & mask) != 0;
1307 }
1308
1309 /* Return the size of the gc-able object P.  */
1310
1311 size_t
1312 ggc_get_size (const void *p)
1313 {
1314   page_entry *pe = lookup_page_table_entry (p);
1315   return OBJECT_SIZE (pe->order);
1316 }
1317
1318 /* Release the memory for object P.  */
1319
1320 void
1321 ggc_free (void *p)
1322 {
1323   page_entry *pe = lookup_page_table_entry (p);
1324   size_t order = pe->order;
1325   size_t size = OBJECT_SIZE (order);
1326
1327 #ifdef GATHER_STATISTICS
1328   ggc_free_overhead (p);
1329 #endif
1330
1331   if (GGC_DEBUG_LEVEL >= 3)
1332     fprintf (G.debug_file,
1333              "Freeing object, actual size=%lu, at %p on %p\n",
1334              (unsigned long) size, p, (void *) pe);
1335
1336 #ifdef ENABLE_GC_CHECKING
1337   /* Poison the data, to indicate the data is garbage.  */
1338   VALGRIND_DISCARD (VALGRIND_MAKE_WRITABLE (p, size));
1339   memset (p, 0xa5, size);
1340 #endif
1341   /* Let valgrind know the object is free.  */
1342   VALGRIND_DISCARD (VALGRIND_MAKE_NOACCESS (p, size));
1343
1344 #ifdef ENABLE_GC_ALWAYS_COLLECT
1345   /* In the completely-anal-checking mode, we do *not* immediately free
1346      the data, but instead verify that the data is *actually* not 
1347      reachable the next time we collect.  */
1348   {
1349     struct free_object *fo = xmalloc (sizeof (struct free_object));
1350     fo->object = p;
1351     fo->next = G.free_object_list;
1352     G.free_object_list = fo;
1353   }
1354 #else
1355   {
1356     unsigned int bit_offset, word, bit;
1357
1358     G.allocated -= size;
1359
1360     /* Mark the object not-in-use.  */
1361     bit_offset = OFFSET_TO_BIT (((const char *) p) - pe->page, order);
1362     word = bit_offset / HOST_BITS_PER_LONG;
1363     bit = bit_offset % HOST_BITS_PER_LONG;
1364     pe->in_use_p[word] &= ~(1UL << bit);
1365
1366     if (pe->num_free_objects++ == 0)
1367       {
1368         page_entry *p, *q;
1369
1370         /* If the page is completely full, then it's supposed to
1371            be after all pages that aren't.  Since we've freed one
1372            object from a page that was full, we need to move the
1373            page to the head of the list. 
1374
1375            PE is the node we want to move.  Q is the previous node
1376            and P is the next node in the list.  */
1377         q = pe->prev;
1378         if (q && q->num_free_objects == 0)
1379           {
1380             p = pe->next;
1381
1382             q->next = p;
1383
1384             /* If PE was at the end of the list, then Q becomes the
1385                new end of the list.  If PE was not the end of the
1386                list, then we need to update the PREV field for P.  */
1387             if (!p)
1388               G.page_tails[order] = q;
1389             else
1390               p->prev = q;
1391
1392             /* Move PE to the head of the list.  */
1393             pe->next = G.pages[order];
1394             pe->prev = NULL;
1395             G.pages[order]->prev = pe;
1396             G.pages[order] = pe;
1397           }
1398
1399         /* Reset the hint bit to point to the only free object.  */
1400         pe->next_bit_hint = bit_offset;
1401       }
1402   }
1403 #endif
1404 }
1405 \f
1406 /* Subroutine of init_ggc which computes the pair of numbers used to
1407    perform division by OBJECT_SIZE (order) and fills in inverse_table[].
1408
1409    This algorithm is taken from Granlund and Montgomery's paper
1410    "Division by Invariant Integers using Multiplication"
1411    (Proc. SIGPLAN PLDI, 1994), section 9 (Exact division by
1412    constants).  */
1413
1414 static void
1415 compute_inverse (unsigned order)
1416 {
1417   size_t size, inv; 
1418   unsigned int e;
1419
1420   size = OBJECT_SIZE (order);
1421   e = 0;
1422   while (size % 2 == 0)
1423     {
1424       e++;
1425       size >>= 1;
1426     }
1427
1428   inv = size;
1429   while (inv * size != 1)
1430     inv = inv * (2 - inv*size);
1431
1432   DIV_MULT (order) = inv;
1433   DIV_SHIFT (order) = e;
1434 }
1435
1436 /* Initialize the ggc-mmap allocator.  */
1437 void
1438 init_ggc (void)
1439 {
1440   unsigned order;
1441
1442   G.pagesize = getpagesize();
1443   G.lg_pagesize = exact_log2 (G.pagesize);
1444
1445 #ifdef HAVE_MMAP_DEV_ZERO
1446   G.dev_zero_fd = open ("/dev/zero", O_RDONLY);
1447   if (G.dev_zero_fd == -1)
1448     internal_error ("open /dev/zero: %m");
1449 #endif
1450
1451 #if 0
1452   G.debug_file = fopen ("ggc-mmap.debug", "w");
1453 #else
1454   G.debug_file = stdout;
1455 #endif
1456
1457 #ifdef USING_MMAP
1458   /* StunOS has an amazing off-by-one error for the first mmap allocation
1459      after fiddling with RLIMIT_STACK.  The result, as hard as it is to
1460      believe, is an unaligned page allocation, which would cause us to
1461      hork badly if we tried to use it.  */
1462   {
1463     char *p = alloc_anon (NULL, G.pagesize);
1464     struct page_entry *e;
1465     if ((size_t)p & (G.pagesize - 1))
1466       {
1467         /* How losing.  Discard this one and try another.  If we still
1468            can't get something useful, give up.  */
1469
1470         p = alloc_anon (NULL, G.pagesize);
1471         gcc_assert (!((size_t)p & (G.pagesize - 1)));
1472       }
1473
1474     /* We have a good page, might as well hold onto it...  */
1475     e = xcalloc (1, sizeof (struct page_entry));
1476     e->bytes = G.pagesize;
1477     e->page = p;
1478     e->next = G.free_pages;
1479     G.free_pages = e;
1480   }
1481 #endif
1482
1483   /* Initialize the object size table.  */
1484   for (order = 0; order < HOST_BITS_PER_PTR; ++order)
1485     object_size_table[order] = (size_t) 1 << order;
1486   for (order = HOST_BITS_PER_PTR; order < NUM_ORDERS; ++order)
1487     {
1488       size_t s = extra_order_size_table[order - HOST_BITS_PER_PTR];
1489
1490       /* If S is not a multiple of the MAX_ALIGNMENT, then round it up
1491          so that we're sure of getting aligned memory.  */
1492       s = ROUND_UP (s, MAX_ALIGNMENT);
1493       object_size_table[order] = s;
1494     }
1495
1496   /* Initialize the objects-per-page and inverse tables.  */
1497   for (order = 0; order < NUM_ORDERS; ++order)
1498     {
1499       objects_per_page_table[order] = G.pagesize / OBJECT_SIZE (order);
1500       if (objects_per_page_table[order] == 0)
1501         objects_per_page_table[order] = 1;
1502       compute_inverse (order);
1503     }
1504
1505   /* Reset the size_lookup array to put appropriately sized objects in
1506      the special orders.  All objects bigger than the previous power
1507      of two, but no greater than the special size, should go in the
1508      new order.  */
1509   for (order = HOST_BITS_PER_PTR; order < NUM_ORDERS; ++order)
1510     {
1511       int o;
1512       int i;
1513
1514       o = size_lookup[OBJECT_SIZE (order)];
1515       for (i = OBJECT_SIZE (order); size_lookup [i] == o; --i)
1516         size_lookup[i] = order;
1517     }
1518
1519   G.depth_in_use = 0;
1520   G.depth_max = 10;
1521   G.depth = xmalloc (G.depth_max * sizeof (unsigned int));
1522
1523   G.by_depth_in_use = 0;
1524   G.by_depth_max = INITIAL_PTE_COUNT;
1525   G.by_depth = xmalloc (G.by_depth_max * sizeof (page_entry *));
1526   G.save_in_use = xmalloc (G.by_depth_max * sizeof (unsigned long *));
1527 }
1528
1529 /* Start a new GGC zone.  */
1530
1531 struct alloc_zone *
1532 new_ggc_zone (const char *name ATTRIBUTE_UNUSED)
1533 {
1534   return NULL;
1535 }
1536
1537 /* Destroy a GGC zone.  */
1538 void
1539 destroy_ggc_zone (struct alloc_zone *zone ATTRIBUTE_UNUSED)
1540 {
1541 }
1542
1543 /* Increment the `GC context'.  Objects allocated in an outer context
1544    are never freed, eliminating the need to register their roots.  */
1545
1546 void
1547 ggc_push_context (void)
1548 {
1549   ++G.context_depth;
1550
1551   /* Die on wrap.  */
1552   gcc_assert (G.context_depth < HOST_BITS_PER_LONG);
1553 }
1554
1555 /* Merge the SAVE_IN_USE_P and IN_USE_P arrays in P so that IN_USE_P
1556    reflects reality.  Recalculate NUM_FREE_OBJECTS as well.  */
1557
1558 static void
1559 ggc_recalculate_in_use_p (page_entry *p)
1560 {
1561   unsigned int i;
1562   size_t num_objects;
1563
1564   /* Because the past-the-end bit in in_use_p is always set, we
1565      pretend there is one additional object.  */
1566   num_objects = OBJECTS_IN_PAGE (p) + 1;
1567
1568   /* Reset the free object count.  */
1569   p->num_free_objects = num_objects;
1570
1571   /* Combine the IN_USE_P and SAVE_IN_USE_P arrays.  */
1572   for (i = 0;
1573        i < CEIL (BITMAP_SIZE (num_objects),
1574                  sizeof (*p->in_use_p));
1575        ++i)
1576     {
1577       unsigned long j;
1578
1579       /* Something is in use if it is marked, or if it was in use in a
1580          context further down the context stack.  */
1581       p->in_use_p[i] |= save_in_use_p (p)[i];
1582
1583       /* Decrement the free object count for every object allocated.  */
1584       for (j = p->in_use_p[i]; j; j >>= 1)
1585         p->num_free_objects -= (j & 1);
1586     }
1587
1588   gcc_assert (p->num_free_objects < num_objects);
1589 }
1590
1591 /* Decrement the `GC context'.  All objects allocated since the
1592    previous ggc_push_context are migrated to the outer context.  */
1593
1594 void
1595 ggc_pop_context (void)
1596 {
1597   unsigned long omask;
1598   unsigned int depth, i, e;
1599 #ifdef ENABLE_CHECKING
1600   unsigned int order;
1601 #endif
1602
1603   depth = --G.context_depth;
1604   omask = (unsigned long)1 << (depth + 1);
1605
1606   if (!((G.context_depth_allocations | G.context_depth_collections) & omask))
1607     return;
1608
1609   G.context_depth_allocations |= (G.context_depth_allocations & omask) >> 1;
1610   G.context_depth_allocations &= omask - 1;
1611   G.context_depth_collections &= omask - 1;
1612
1613   /* The G.depth array is shortened so that the last index is the
1614      context_depth of the top element of by_depth.  */
1615   if (depth+1 < G.depth_in_use)
1616     e = G.depth[depth+1];
1617   else
1618     e = G.by_depth_in_use;
1619
1620   /* We might not have any PTEs of depth depth.  */
1621   if (depth < G.depth_in_use)
1622     {
1623
1624       /* First we go through all the pages at depth depth to
1625          recalculate the in use bits.  */
1626       for (i = G.depth[depth]; i < e; ++i)
1627         {
1628           page_entry *p = G.by_depth[i];
1629
1630           /* Check that all of the pages really are at the depth that
1631              we expect.  */
1632           gcc_assert (p->context_depth == depth);
1633           gcc_assert (p->index_by_depth == i);
1634
1635           prefetch (&save_in_use_p_i (i+8));
1636           prefetch (&save_in_use_p_i (i+16));
1637           if (save_in_use_p_i (i))
1638             {
1639               p = G.by_depth[i];
1640               ggc_recalculate_in_use_p (p);
1641               free (save_in_use_p_i (i));
1642               save_in_use_p_i (i) = 0;
1643             }
1644         }
1645     }
1646
1647   /* Then, we reset all page_entries with a depth greater than depth
1648      to be at depth.  */
1649   for (i = e; i < G.by_depth_in_use; ++i)
1650     {
1651       page_entry *p = G.by_depth[i];
1652
1653       /* Check that all of the pages really are at the depth we
1654          expect.  */
1655       gcc_assert (p->context_depth > depth);
1656       gcc_assert (p->index_by_depth == i);
1657       p->context_depth = depth;
1658     }
1659
1660   adjust_depth ();
1661
1662 #ifdef ENABLE_CHECKING
1663   for (order = 2; order < NUM_ORDERS; order++)
1664     {
1665       page_entry *p;
1666
1667       for (p = G.pages[order]; p != NULL; p = p->next)
1668         gcc_assert (p->context_depth < depth ||
1669                     (p->context_depth == depth && !save_in_use_p (p)));
1670     }
1671 #endif
1672 }
1673 \f
1674 /* Unmark all objects.  */
1675
1676 static void
1677 clear_marks (void)
1678 {
1679   unsigned order;
1680
1681   for (order = 2; order < NUM_ORDERS; order++)
1682     {
1683       page_entry *p;
1684
1685       for (p = G.pages[order]; p != NULL; p = p->next)
1686         {
1687           size_t num_objects = OBJECTS_IN_PAGE (p);
1688           size_t bitmap_size = BITMAP_SIZE (num_objects + 1);
1689
1690           /* The data should be page-aligned.  */
1691           gcc_assert (!((size_t) p->page & (G.pagesize - 1)));
1692
1693           /* Pages that aren't in the topmost context are not collected;
1694              nevertheless, we need their in-use bit vectors to store GC
1695              marks.  So, back them up first.  */
1696           if (p->context_depth < G.context_depth)
1697             {
1698               if (! save_in_use_p (p))
1699                 save_in_use_p (p) = xmalloc (bitmap_size);
1700               memcpy (save_in_use_p (p), p->in_use_p, bitmap_size);
1701             }
1702
1703           /* Reset reset the number of free objects and clear the
1704              in-use bits.  These will be adjusted by mark_obj.  */
1705           p->num_free_objects = num_objects;
1706           memset (p->in_use_p, 0, bitmap_size);
1707
1708           /* Make sure the one-past-the-end bit is always set.  */
1709           p->in_use_p[num_objects / HOST_BITS_PER_LONG]
1710             = ((unsigned long) 1 << (num_objects % HOST_BITS_PER_LONG));
1711         }
1712     }
1713 }
1714
1715 /* Free all empty pages.  Partially empty pages need no attention
1716    because the `mark' bit doubles as an `unused' bit.  */
1717
1718 static void
1719 sweep_pages (void)
1720 {
1721   unsigned order;
1722
1723   for (order = 2; order < NUM_ORDERS; order++)
1724     {
1725       /* The last page-entry to consider, regardless of entries
1726          placed at the end of the list.  */
1727       page_entry * const last = G.page_tails[order];
1728
1729       size_t num_objects;
1730       size_t live_objects;
1731       page_entry *p, *previous;
1732       int done;
1733
1734       p = G.pages[order];
1735       if (p == NULL)
1736         continue;
1737
1738       previous = NULL;
1739       do
1740         {
1741           page_entry *next = p->next;
1742
1743           /* Loop until all entries have been examined.  */
1744           done = (p == last);
1745
1746           num_objects = OBJECTS_IN_PAGE (p);
1747
1748           /* Add all live objects on this page to the count of
1749              allocated memory.  */
1750           live_objects = num_objects - p->num_free_objects;
1751
1752           G.allocated += OBJECT_SIZE (order) * live_objects;
1753
1754           /* Only objects on pages in the topmost context should get
1755              collected.  */
1756           if (p->context_depth < G.context_depth)
1757             ;
1758
1759           /* Remove the page if it's empty.  */
1760           else if (live_objects == 0)
1761             {
1762               /* If P was the first page in the list, then NEXT
1763                  becomes the new first page in the list, otherwise
1764                  splice P out of the forward pointers.  */
1765               if (! previous)
1766                 G.pages[order] = next;
1767               else
1768                 previous->next = next;
1769             
1770               /* Splice P out of the back pointers too.  */
1771               if (next)
1772                 next->prev = previous;
1773
1774               /* Are we removing the last element?  */
1775               if (p == G.page_tails[order])
1776                 G.page_tails[order] = previous;
1777               free_page (p);
1778               p = previous;
1779             }
1780
1781           /* If the page is full, move it to the end.  */
1782           else if (p->num_free_objects == 0)
1783             {
1784               /* Don't move it if it's already at the end.  */
1785               if (p != G.page_tails[order])
1786                 {
1787                   /* Move p to the end of the list.  */
1788                   p->next = NULL;
1789                   p->prev = G.page_tails[order];
1790                   G.page_tails[order]->next = p;
1791
1792                   /* Update the tail pointer...  */
1793                   G.page_tails[order] = p;
1794
1795                   /* ... and the head pointer, if necessary.  */
1796                   if (! previous)
1797                     G.pages[order] = next;
1798                   else
1799                     previous->next = next;
1800
1801                   /* And update the backpointer in NEXT if necessary.  */
1802                   if (next)
1803                     next->prev = previous;
1804
1805                   p = previous;
1806                 }
1807             }
1808
1809           /* If we've fallen through to here, it's a page in the
1810              topmost context that is neither full nor empty.  Such a
1811              page must precede pages at lesser context depth in the
1812              list, so move it to the head.  */
1813           else if (p != G.pages[order])
1814             {
1815               previous->next = p->next;
1816
1817               /* Update the backchain in the next node if it exists.  */
1818               if (p->next)
1819                 p->next->prev = previous;
1820
1821               /* Move P to the head of the list.  */
1822               p->next = G.pages[order];
1823               p->prev = NULL;
1824               G.pages[order]->prev = p;
1825
1826               /* Update the head pointer.  */
1827               G.pages[order] = p;
1828
1829               /* Are we moving the last element?  */
1830               if (G.page_tails[order] == p)
1831                 G.page_tails[order] = previous;
1832               p = previous;
1833             }
1834
1835           previous = p;
1836           p = next;
1837         }
1838       while (! done);
1839
1840       /* Now, restore the in_use_p vectors for any pages from contexts
1841          other than the current one.  */
1842       for (p = G.pages[order]; p; p = p->next)
1843         if (p->context_depth != G.context_depth)
1844           ggc_recalculate_in_use_p (p);
1845     }
1846 }
1847
1848 #ifdef ENABLE_GC_CHECKING
1849 /* Clobber all free objects.  */
1850
1851 static void
1852 poison_pages (void)
1853 {
1854   unsigned order;
1855
1856   for (order = 2; order < NUM_ORDERS; order++)
1857     {
1858       size_t size = OBJECT_SIZE (order);
1859       page_entry *p;
1860
1861       for (p = G.pages[order]; p != NULL; p = p->next)
1862         {
1863           size_t num_objects;
1864           size_t i;
1865
1866           if (p->context_depth != G.context_depth)
1867             /* Since we don't do any collection for pages in pushed
1868                contexts, there's no need to do any poisoning.  And
1869                besides, the IN_USE_P array isn't valid until we pop
1870                contexts.  */
1871             continue;
1872
1873           num_objects = OBJECTS_IN_PAGE (p);
1874           for (i = 0; i < num_objects; i++)
1875             {
1876               size_t word, bit;
1877               word = i / HOST_BITS_PER_LONG;
1878               bit = i % HOST_BITS_PER_LONG;
1879               if (((p->in_use_p[word] >> bit) & 1) == 0)
1880                 {
1881                   char *object = p->page + i * size;
1882
1883                   /* Keep poison-by-write when we expect to use Valgrind,
1884                      so the exact same memory semantics is kept, in case
1885                      there are memory errors.  We override this request
1886                      below.  */
1887                   VALGRIND_DISCARD (VALGRIND_MAKE_WRITABLE (object, size));
1888                   memset (object, 0xa5, size);
1889
1890                   /* Drop the handle to avoid handle leak.  */
1891                   VALGRIND_DISCARD (VALGRIND_MAKE_NOACCESS (object, size));
1892                 }
1893             }
1894         }
1895     }
1896 }
1897 #else
1898 #define poison_pages()
1899 #endif
1900
1901 #ifdef ENABLE_GC_ALWAYS_COLLECT
1902 /* Validate that the reportedly free objects actually are.  */
1903
1904 static void
1905 validate_free_objects (void)
1906 {
1907   struct free_object *f, *next, *still_free = NULL;
1908
1909   for (f = G.free_object_list; f ; f = next)
1910     {
1911       page_entry *pe = lookup_page_table_entry (f->object);
1912       size_t bit, word;
1913
1914       bit = OFFSET_TO_BIT ((char *)f->object - pe->page, pe->order);
1915       word = bit / HOST_BITS_PER_LONG;
1916       bit = bit % HOST_BITS_PER_LONG;
1917       next = f->next;
1918
1919       /* Make certain it isn't visible from any root.  Notice that we
1920          do this check before sweep_pages merges save_in_use_p.  */
1921       gcc_assert (!(pe->in_use_p[word] & (1UL << bit)));
1922
1923       /* If the object comes from an outer context, then retain the
1924          free_object entry, so that we can verify that the address
1925          isn't live on the stack in some outer context.  */
1926       if (pe->context_depth != G.context_depth)
1927         {
1928           f->next = still_free;
1929           still_free = f;
1930         }
1931       else
1932         free (f);
1933     }
1934
1935   G.free_object_list = still_free;
1936 }
1937 #else
1938 #define validate_free_objects()
1939 #endif
1940
1941 /* Top level mark-and-sweep routine.  */
1942
1943 void
1944 ggc_collect (void)
1945 {
1946   /* Avoid frequent unnecessary work by skipping collection if the
1947      total allocations haven't expanded much since the last
1948      collection.  */
1949   float allocated_last_gc =
1950     MAX (G.allocated_last_gc, (size_t)PARAM_VALUE (GGC_MIN_HEAPSIZE) * 1024);
1951
1952   float min_expand = allocated_last_gc * PARAM_VALUE (GGC_MIN_EXPAND) / 100;
1953
1954   if (G.allocated < allocated_last_gc + min_expand && !ggc_force_collect)
1955     return;
1956
1957   timevar_push (TV_GC);
1958   if (!quiet_flag)
1959     fprintf (stderr, " {GC %luk -> ", (unsigned long) G.allocated / 1024);
1960   if (GGC_DEBUG_LEVEL >= 2)
1961     fprintf (G.debug_file, "BEGIN COLLECTING\n");
1962
1963   /* Zero the total allocated bytes.  This will be recalculated in the
1964      sweep phase.  */
1965   G.allocated = 0;
1966
1967   /* Release the pages we freed the last time we collected, but didn't
1968      reuse in the interim.  */
1969   release_pages ();
1970
1971   /* Indicate that we've seen collections at this context depth.  */
1972   G.context_depth_collections = ((unsigned long)1 << (G.context_depth + 1)) - 1;
1973
1974   clear_marks ();
1975   ggc_mark_roots ();
1976 #ifdef GATHER_STATISTICS
1977   ggc_prune_overhead_list ();
1978 #endif
1979   poison_pages ();
1980   validate_free_objects ();
1981   sweep_pages ();
1982
1983   G.allocated_last_gc = G.allocated;
1984
1985   timevar_pop (TV_GC);
1986
1987   if (!quiet_flag)
1988     fprintf (stderr, "%luk}", (unsigned long) G.allocated / 1024);
1989   if (GGC_DEBUG_LEVEL >= 2)
1990     fprintf (G.debug_file, "END COLLECTING\n");
1991 }
1992
1993 /* Print allocation statistics.  */
1994 #define SCALE(x) ((unsigned long) ((x) < 1024*10 \
1995                   ? (x) \
1996                   : ((x) < 1024*1024*10 \
1997                      ? (x) / 1024 \
1998                      : (x) / (1024*1024))))
1999 #define STAT_LABEL(x) ((x) < 1024*10 ? ' ' : ((x) < 1024*1024*10 ? 'k' : 'M'))
2000
2001 void
2002 ggc_print_statistics (void)
2003 {
2004   struct ggc_statistics stats;
2005   unsigned int i;
2006   size_t total_overhead = 0;
2007
2008   /* Clear the statistics.  */
2009   memset (&stats, 0, sizeof (stats));
2010
2011   /* Make sure collection will really occur.  */
2012   G.allocated_last_gc = 0;
2013
2014   /* Collect and print the statistics common across collectors.  */
2015   ggc_print_common_statistics (stderr, &stats);
2016
2017   /* Release free pages so that we will not count the bytes allocated
2018      there as part of the total allocated memory.  */
2019   release_pages ();
2020
2021   /* Collect some information about the various sizes of
2022      allocation.  */
2023   fprintf (stderr,
2024            "Memory still allocated at the end of the compilation process\n");
2025   fprintf (stderr, "%-5s %10s  %10s  %10s\n",
2026            "Size", "Allocated", "Used", "Overhead");
2027   for (i = 0; i < NUM_ORDERS; ++i)
2028     {
2029       page_entry *p;
2030       size_t allocated;
2031       size_t in_use;
2032       size_t overhead;
2033
2034       /* Skip empty entries.  */
2035       if (!G.pages[i])
2036         continue;
2037
2038       overhead = allocated = in_use = 0;
2039
2040       /* Figure out the total number of bytes allocated for objects of
2041          this size, and how many of them are actually in use.  Also figure
2042          out how much memory the page table is using.  */
2043       for (p = G.pages[i]; p; p = p->next)
2044         {
2045           allocated += p->bytes;
2046           in_use +=
2047             (OBJECTS_IN_PAGE (p) - p->num_free_objects) * OBJECT_SIZE (i);
2048
2049           overhead += (sizeof (page_entry) - sizeof (long)
2050                        + BITMAP_SIZE (OBJECTS_IN_PAGE (p) + 1));
2051         }
2052       fprintf (stderr, "%-5lu %10lu%c %10lu%c %10lu%c\n",
2053                (unsigned long) OBJECT_SIZE (i),
2054                SCALE (allocated), STAT_LABEL (allocated),
2055                SCALE (in_use), STAT_LABEL (in_use),
2056                SCALE (overhead), STAT_LABEL (overhead));
2057       total_overhead += overhead;
2058     }
2059   fprintf (stderr, "%-5s %10lu%c %10lu%c %10lu%c\n", "Total",
2060            SCALE (G.bytes_mapped), STAT_LABEL (G.bytes_mapped),
2061            SCALE (G.allocated), STAT_LABEL(G.allocated),
2062            SCALE (total_overhead), STAT_LABEL (total_overhead));
2063
2064 #ifdef GATHER_STATISTICS  
2065   {
2066     fprintf (stderr, "\nTotal allocations and overheads during the compilation process\n");
2067
2068     fprintf (stderr, "Total Overhead:                        %10lld\n",
2069              G.stats.total_overhead);
2070     fprintf (stderr, "Total Allocated:                       %10lld\n",
2071              G.stats.total_allocated);
2072
2073     fprintf (stderr, "Total Overhead  under  32B:            %10lld\n",
2074              G.stats.total_overhead_under32);
2075     fprintf (stderr, "Total Allocated under  32B:            %10lld\n",
2076              G.stats.total_allocated_under32);
2077     fprintf (stderr, "Total Overhead  under  64B:            %10lld\n",
2078              G.stats.total_overhead_under64);
2079     fprintf (stderr, "Total Allocated under  64B:            %10lld\n",
2080              G.stats.total_allocated_under64);
2081     fprintf (stderr, "Total Overhead  under 128B:            %10lld\n",
2082              G.stats.total_overhead_under128);
2083     fprintf (stderr, "Total Allocated under 128B:            %10lld\n",
2084              G.stats.total_allocated_under128);
2085    
2086     for (i = 0; i < NUM_ORDERS; i++)
2087       if (G.stats.total_allocated_per_order[i])
2088         {
2089           fprintf (stderr, "Total Overhead  page size %7d:     %10lld\n",
2090                    OBJECT_SIZE (i), G.stats.total_overhead_per_order[i]);
2091           fprintf (stderr, "Total Allocated page size %7d:     %10lld\n",
2092                    OBJECT_SIZE (i), G.stats.total_allocated_per_order[i]);
2093         }
2094   }
2095 #endif
2096 }
2097 \f
2098 struct ggc_pch_data
2099 {
2100   struct ggc_pch_ondisk
2101   {
2102     unsigned totals[NUM_ORDERS];
2103   } d;
2104   size_t base[NUM_ORDERS];
2105   size_t written[NUM_ORDERS];
2106 };
2107
2108 struct ggc_pch_data *
2109 init_ggc_pch (void)
2110 {
2111   return xcalloc (sizeof (struct ggc_pch_data), 1);
2112 }
2113
2114 void
2115 ggc_pch_count_object (struct ggc_pch_data *d, void *x ATTRIBUTE_UNUSED,
2116                       size_t size, bool is_string ATTRIBUTE_UNUSED)
2117 {
2118   unsigned order;
2119
2120   if (size <= 256)
2121     order = size_lookup[size];
2122   else
2123     {
2124       order = 9;
2125       while (size > OBJECT_SIZE (order))
2126         order++;
2127     }
2128
2129   d->d.totals[order]++;
2130 }
2131
2132 size_t
2133 ggc_pch_total_size (struct ggc_pch_data *d)
2134 {
2135   size_t a = 0;
2136   unsigned i;
2137
2138   for (i = 0; i < NUM_ORDERS; i++)
2139     a += ROUND_UP (d->d.totals[i] * OBJECT_SIZE (i), G.pagesize);
2140   return a;
2141 }
2142
2143 void
2144 ggc_pch_this_base (struct ggc_pch_data *d, void *base)
2145 {
2146   size_t a = (size_t) base;
2147   unsigned i;
2148
2149   for (i = 0; i < NUM_ORDERS; i++)
2150     {
2151       d->base[i] = a;
2152       a += ROUND_UP (d->d.totals[i] * OBJECT_SIZE (i), G.pagesize);
2153     }
2154 }
2155
2156
2157 char *
2158 ggc_pch_alloc_object (struct ggc_pch_data *d, void *x ATTRIBUTE_UNUSED,
2159                       size_t size, bool is_string ATTRIBUTE_UNUSED)
2160 {
2161   unsigned order;
2162   char *result;
2163
2164   if (size <= 256)
2165     order = size_lookup[size];
2166   else
2167     {
2168       order = 9;
2169       while (size > OBJECT_SIZE (order))
2170         order++;
2171     }
2172
2173   result = (char *) d->base[order];
2174   d->base[order] += OBJECT_SIZE (order);
2175   return result;
2176 }
2177
2178 void
2179 ggc_pch_prepare_write (struct ggc_pch_data *d ATTRIBUTE_UNUSED,
2180                        FILE *f ATTRIBUTE_UNUSED)
2181 {
2182   /* Nothing to do.  */
2183 }
2184
2185 void
2186 ggc_pch_write_object (struct ggc_pch_data *d ATTRIBUTE_UNUSED,
2187                       FILE *f, void *x, void *newx ATTRIBUTE_UNUSED,
2188                       size_t size, bool is_string ATTRIBUTE_UNUSED)
2189 {
2190   unsigned order;
2191   static const char emptyBytes[256];
2192
2193   if (size <= 256)
2194     order = size_lookup[size];
2195   else
2196     {
2197       order = 9;
2198       while (size > OBJECT_SIZE (order))
2199         order++;
2200     }
2201
2202   if (fwrite (x, size, 1, f) != 1)
2203     fatal_error ("can't write PCH file: %m");
2204
2205   /* If SIZE is not the same as OBJECT_SIZE(order), then we need to pad the
2206      object out to OBJECT_SIZE(order).  This happens for strings.  */
2207
2208   if (size != OBJECT_SIZE (order))
2209     {
2210       unsigned padding = OBJECT_SIZE(order) - size;
2211
2212       /* To speed small writes, we use a nulled-out array that's larger
2213          than most padding requests as the source for our null bytes.  This
2214          permits us to do the padding with fwrite() rather than fseek(), and
2215          limits the chance the the OS may try to flush any outstanding
2216          writes.  */
2217       if (padding <= sizeof(emptyBytes))
2218         {
2219           if (fwrite (emptyBytes, 1, padding, f) != padding)
2220             fatal_error ("can't write PCH file");
2221         }
2222       else
2223         {
2224           /* Larger than our buffer?  Just default to fseek.  */
2225           if (fseek (f, padding, SEEK_CUR) != 0)
2226             fatal_error ("can't write PCH file");
2227         }
2228     }
2229
2230   d->written[order]++;
2231   if (d->written[order] == d->d.totals[order]
2232       && fseek (f, ROUND_UP_VALUE (d->d.totals[order] * OBJECT_SIZE (order),
2233                                    G.pagesize),
2234                 SEEK_CUR) != 0)
2235     fatal_error ("can't write PCH file: %m");
2236 }
2237
2238 void
2239 ggc_pch_finish (struct ggc_pch_data *d, FILE *f)
2240 {
2241   if (fwrite (&d->d, sizeof (d->d), 1, f) != 1)
2242     fatal_error ("can't write PCH file: %m");
2243   free (d);
2244 }
2245
2246 /* Move the PCH PTE entries just added to the end of by_depth, to the
2247    front.  */
2248
2249 static void
2250 move_ptes_to_front (int count_old_page_tables, int count_new_page_tables)
2251 {
2252   unsigned i;
2253
2254   /* First, we swap the new entries to the front of the varrays.  */
2255   page_entry **new_by_depth;
2256   unsigned long **new_save_in_use;
2257
2258   new_by_depth = xmalloc (G.by_depth_max * sizeof (page_entry *));
2259   new_save_in_use = xmalloc (G.by_depth_max * sizeof (unsigned long *));
2260
2261   memcpy (&new_by_depth[0],
2262           &G.by_depth[count_old_page_tables],
2263           count_new_page_tables * sizeof (void *));
2264   memcpy (&new_by_depth[count_new_page_tables],
2265           &G.by_depth[0],
2266           count_old_page_tables * sizeof (void *));
2267   memcpy (&new_save_in_use[0],
2268           &G.save_in_use[count_old_page_tables],
2269           count_new_page_tables * sizeof (void *));
2270   memcpy (&new_save_in_use[count_new_page_tables],
2271           &G.save_in_use[0],
2272           count_old_page_tables * sizeof (void *));
2273
2274   free (G.by_depth);
2275   free (G.save_in_use);
2276
2277   G.by_depth = new_by_depth;
2278   G.save_in_use = new_save_in_use;
2279
2280   /* Now update all the index_by_depth fields.  */
2281   for (i = G.by_depth_in_use; i > 0; --i)
2282     {
2283       page_entry *p = G.by_depth[i-1];
2284       p->index_by_depth = i-1;
2285     }
2286
2287   /* And last, we update the depth pointers in G.depth.  The first
2288      entry is already 0, and context 0 entries always start at index
2289      0, so there is nothing to update in the first slot.  We need a
2290      second slot, only if we have old ptes, and if we do, they start
2291      at index count_new_page_tables.  */
2292   if (count_old_page_tables)
2293     push_depth (count_new_page_tables);
2294 }
2295
2296 void
2297 ggc_pch_read (FILE *f, void *addr)
2298 {
2299   struct ggc_pch_ondisk d;
2300   unsigned i;
2301   char *offs = addr;
2302   unsigned long count_old_page_tables;
2303   unsigned long count_new_page_tables;
2304
2305   count_old_page_tables = G.by_depth_in_use;
2306
2307   /* We've just read in a PCH file.  So, every object that used to be
2308      allocated is now free.  */
2309   clear_marks ();
2310 #ifdef ENABLE_GC_CHECKING
2311   poison_pages ();
2312 #endif
2313
2314   /* No object read from a PCH file should ever be freed.  So, set the
2315      context depth to 1, and set the depth of all the currently-allocated
2316      pages to be 1 too.  PCH pages will have depth 0.  */
2317   gcc_assert (!G.context_depth);
2318   G.context_depth = 1;
2319   for (i = 0; i < NUM_ORDERS; i++)
2320     {
2321       page_entry *p;
2322       for (p = G.pages[i]; p != NULL; p = p->next)
2323         p->context_depth = G.context_depth;
2324     }
2325
2326   /* Allocate the appropriate page-table entries for the pages read from
2327      the PCH file.  */
2328   if (fread (&d, sizeof (d), 1, f) != 1)
2329     fatal_error ("can't read PCH file: %m");
2330
2331   for (i = 0; i < NUM_ORDERS; i++)
2332     {
2333       struct page_entry *entry;
2334       char *pte;
2335       size_t bytes;
2336       size_t num_objs;
2337       size_t j;
2338
2339       if (d.totals[i] == 0)
2340         continue;
2341
2342       bytes = ROUND_UP (d.totals[i] * OBJECT_SIZE (i), G.pagesize);
2343       num_objs = bytes / OBJECT_SIZE (i);
2344       entry = xcalloc (1, (sizeof (struct page_entry)
2345                            - sizeof (long)
2346                            + BITMAP_SIZE (num_objs + 1)));
2347       entry->bytes = bytes;
2348       entry->page = offs;
2349       entry->context_depth = 0;
2350       offs += bytes;
2351       entry->num_free_objects = 0;
2352       entry->order = i;
2353
2354       for (j = 0;
2355            j + HOST_BITS_PER_LONG <= num_objs + 1;
2356            j += HOST_BITS_PER_LONG)
2357         entry->in_use_p[j / HOST_BITS_PER_LONG] = -1;
2358       for (; j < num_objs + 1; j++)
2359         entry->in_use_p[j / HOST_BITS_PER_LONG]
2360           |= 1L << (j % HOST_BITS_PER_LONG);
2361
2362       for (pte = entry->page;
2363            pte < entry->page + entry->bytes;
2364            pte += G.pagesize)
2365         set_page_table_entry (pte, entry);
2366
2367       if (G.page_tails[i] != NULL)
2368         G.page_tails[i]->next = entry;
2369       else
2370         G.pages[i] = entry;
2371       G.page_tails[i] = entry;
2372
2373       /* We start off by just adding all the new information to the
2374          end of the varrays, later, we will move the new information
2375          to the front of the varrays, as the PCH page tables are at
2376          context 0.  */
2377       push_by_depth (entry, 0);
2378     }
2379
2380   /* Now, we update the various data structures that speed page table
2381      handling.  */
2382   count_new_page_tables = G.by_depth_in_use - count_old_page_tables;
2383
2384   move_ptes_to_front (count_old_page_tables, count_new_page_tables);
2385
2386   /* Update the statistics.  */
2387   G.allocated = G.allocated_last_gc = offs - (char *)addr;
2388 }