OSDN Git Service

2012-06-14 Richard Guenther <rguenther@suse.de>
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / ggc-zone.c
1 /* "Bag-of-pages" zone garbage collector for the GNU compiler.
2    Copyright (C) 1999, 2000, 2001, 2002, 2003, 2004, 2005, 2007, 2008,
3    2010 Free Software Foundation, Inc.
4
5    Contributed by Richard Henderson (rth@redhat.com) and Daniel Berlin
6    (dberlin@dberlin.org).  Rewritten by Daniel Jacobowitz
7    <dan@codesourcery.com>.
8
9 This file is part of GCC.
10
11 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
12 the terms of the GNU General Public License as published by the Free
13 Software Foundation; either version 3, or (at your option) any later
14 version.
15
16 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
17 WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
18 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
19 for more details.
20
21 You should have received a copy of the GNU General Public License
22 along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
23 <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
24
25 #include "config.h"
26 #include "system.h"
27 #include "coretypes.h"
28 #include "tm.h"
29 #include "tree.h"
30 #include "rtl.h"
31 #include "tm_p.h"
32 #include "diagnostic-core.h"
33 #include "flags.h"
34 #include "ggc.h"
35 #include "ggc-internal.h"
36 #include "timevar.h"
37 #include "params.h"
38 #include "bitmap.h"
39 #include "plugin.h"
40
41 /* Prefer MAP_ANON(YMOUS) to /dev/zero, since we don't need to keep a
42    file open.  Prefer either to valloc.  */
43 #ifdef HAVE_MMAP_ANON
44 # undef HAVE_MMAP_DEV_ZERO
45 # define USING_MMAP
46 #endif
47
48 #ifdef HAVE_MMAP_DEV_ZERO
49 # define USING_MMAP
50 #endif
51
52 #ifndef USING_MMAP
53 #error Zone collector requires mmap
54 #endif
55
56 #if (GCC_VERSION < 3001)
57 #define prefetch(X) ((void) X)
58 #define prefetchw(X) ((void) X)
59 #else
60 #define prefetch(X) __builtin_prefetch (X)
61 #define prefetchw(X) __builtin_prefetch (X, 1, 3)
62 #endif
63
64 /* FUTURE NOTES:
65
66    If we track inter-zone pointers, we can mark single zones at a
67    time.
68
69    If we have a zone where we guarantee no inter-zone pointers, we
70    could mark that zone separately.
71
72    The garbage zone should not be marked, and we should return 1 in
73    ggc_set_mark for any object in the garbage zone, which cuts off
74    marking quickly.  */
75
76 /* Strategy:
77
78    This garbage-collecting allocator segregates objects into zones.
79    It also segregates objects into "large" and "small" bins.  Large
80    objects are greater than page size.
81
82    Pages for small objects are broken up into chunks.  The page has
83    a bitmap which marks the start position of each chunk (whether
84    allocated or free).  Free chunks are on one of the zone's free
85    lists and contain a pointer to the next free chunk.  Chunks in
86    most of the free lists have a fixed size determined by the
87    free list.  Chunks in the "other" sized free list have their size
88    stored right after their chain pointer.
89
90    Empty pages (of all sizes) are kept on a single page cache list,
91    and are considered first when new pages are required; they are
92    deallocated at the start of the next collection if they haven't
93    been recycled by then.  The free page list is currently per-zone.  */
94
95 /* Define GGC_DEBUG_LEVEL to print debugging information.
96      0: No debugging output.
97      1: GC statistics only.
98      2: Page-entry allocations/deallocations as well.
99      3: Object allocations as well.
100      4: Object marks as well.  */
101 #define GGC_DEBUG_LEVEL (0)
102
103 #ifndef HOST_BITS_PER_PTR
104 #define HOST_BITS_PER_PTR  HOST_BITS_PER_LONG
105 #endif
106
107 /* This structure manages small free chunks.  The SIZE field is only
108    initialized if the chunk is in the "other" sized free list.  Large
109    chunks are allocated one at a time to their own page, and so don't
110    come in here.  */
111
112 struct alloc_chunk {
113   struct alloc_chunk *next_free;
114   unsigned int size;
115 };
116
117 /* The size of the fixed-size portion of a small page descriptor.  */
118 #define PAGE_OVERHEAD   (offsetof (struct small_page_entry, alloc_bits))
119
120 /* The collector's idea of the page size.  This must be a power of two
121    no larger than the system page size, because pages must be aligned
122    to this amount and are tracked at this granularity in the page
123    table.  We choose a size at compile time for efficiency.
124
125    We could make a better guess at compile time if PAGE_SIZE is a
126    constant in system headers, and PAGE_SHIFT is defined...  */
127 #define GGC_PAGE_SIZE   4096
128 #define GGC_PAGE_MASK   (GGC_PAGE_SIZE - 1)
129 #define GGC_PAGE_SHIFT  12
130
131 #if 0
132 /* Alternative definitions which use the runtime page size.  */
133 #define GGC_PAGE_SIZE   G.pagesize
134 #define GGC_PAGE_MASK   G.page_mask
135 #define GGC_PAGE_SHIFT  G.lg_pagesize
136 #endif
137
138 /* The size of a small page managed by the garbage collector.  This
139    must currently be GGC_PAGE_SIZE, but with a few changes could
140    be any multiple of it to reduce certain kinds of overhead.  */
141 #define SMALL_PAGE_SIZE GGC_PAGE_SIZE
142
143 /* Free bin information.  These numbers may be in need of re-tuning.
144    In general, decreasing the number of free bins would seem to
145    increase the time it takes to allocate... */
146
147 /* FIXME: We can't use anything but MAX_ALIGNMENT for the bin size
148    today.  */
149
150 #define NUM_FREE_BINS           64
151 #define FREE_BIN_DELTA          MAX_ALIGNMENT
152 #define SIZE_BIN_DOWN(SIZE)     ((SIZE) / FREE_BIN_DELTA)
153
154 /* Allocation and marking parameters.  */
155
156 /* The smallest allocatable unit to keep track of.  */
157 #define BYTES_PER_ALLOC_BIT     MAX_ALIGNMENT
158
159 /* The smallest markable unit.  If we require each allocated object
160    to contain at least two allocatable units, we can use half as many
161    bits for the mark bitmap.  But this adds considerable complexity
162    to sweeping.  */
163 #define BYTES_PER_MARK_BIT      BYTES_PER_ALLOC_BIT
164
165 #define BYTES_PER_MARK_WORD     (8 * BYTES_PER_MARK_BIT * sizeof (mark_type))
166
167 /* We use this structure to determine the alignment required for
168    allocations.
169
170    There are several things wrong with this estimation of alignment.
171
172    The maximum alignment for a structure is often less than the
173    maximum alignment for a basic data type; for instance, on some
174    targets long long must be aligned to sizeof (int) in a structure
175    and sizeof (long long) in a variable.  i386-linux is one example;
176    Darwin is another (sometimes, depending on the compiler in use).
177
178    Also, long double is not included.  Nothing in GCC uses long
179    double, so we assume that this is OK.  On powerpc-darwin, adding
180    long double would bring the maximum alignment up to 16 bytes,
181    and until we need long double (or to vectorize compiler operations)
182    that's painfully wasteful.  This will need to change, some day.  */
183
184 struct max_alignment {
185   char c;
186   union {
187     HOST_WIDEST_INT i;
188     double d;
189   } u;
190 };
191
192 /* The biggest alignment required.  */
193
194 #define MAX_ALIGNMENT (offsetof (struct max_alignment, u))
195
196 /* Compute the smallest multiple of F that is >= X.  */
197
198 #define ROUND_UP(x, f) (CEIL (x, f) * (f))
199
200 /* Types to use for the allocation and mark bitmaps.  It might be
201    a good idea to add ffsl to libiberty and use unsigned long
202    instead; that could speed us up where long is wider than int.  */
203
204 typedef unsigned int alloc_type;
205 typedef unsigned int mark_type;
206 #define alloc_ffs(x) ffs(x)
207
208 /* A page_entry records the status of an allocation page.  This is the
209    common data between all three kinds of pages - small, large, and
210    PCH.  */
211 typedef struct page_entry
212 {
213   /* The address at which the memory is allocated.  */
214   char *page;
215
216   /* The zone that this page entry belongs to.  */
217   struct alloc_zone *zone;
218
219 #ifdef GATHER_STATISTICS
220   /* How many collections we've survived.  */
221   size_t survived;
222 #endif
223
224   /* Does this page contain small objects, or one large object?  */
225   bool large_p;
226
227   /* Is this page part of the loaded PCH?  */
228   bool pch_p;
229 } page_entry;
230
231 /* Additional data needed for small pages.  */
232 struct small_page_entry
233 {
234   struct page_entry common;
235
236   /* The next small page entry, or NULL if this is the last.  */
237   struct small_page_entry *next;
238
239   /* If currently marking this zone, a pointer to the mark bits
240      for this page.  If we aren't currently marking this zone,
241      this pointer may be stale (pointing to freed memory).  */
242   mark_type *mark_bits;
243
244   /* The allocation bitmap.  This array extends far enough to have
245      one bit for every BYTES_PER_ALLOC_BIT bytes in the page.  */
246   alloc_type alloc_bits[1];
247 };
248
249 /* Additional data needed for large pages.  */
250 struct large_page_entry
251 {
252   struct page_entry common;
253
254   /* The next large page entry, or NULL if this is the last.  */
255   struct large_page_entry *next;
256
257   /* The number of bytes allocated, not including the page entry.  */
258   size_t bytes;
259
260   /* The previous page in the list, so that we can unlink this one.  */
261   struct large_page_entry *prev;
262
263   /* During marking, is this object marked?  */
264   bool mark_p;
265 };
266
267 /* A two-level tree is used to look up the page-entry for a given
268    pointer.  Two chunks of the pointer's bits are extracted to index
269    the first and second levels of the tree, as follows:
270
271                                    HOST_PAGE_SIZE_BITS
272                            32           |      |
273        msb +----------------+----+------+------+ lsb
274                             |    |      |
275                          PAGE_L1_BITS   |
276                                  |      |
277                                PAGE_L2_BITS
278
279    The bottommost HOST_PAGE_SIZE_BITS are ignored, since page-entry
280    pages are aligned on system page boundaries.  The next most
281    significant PAGE_L2_BITS and PAGE_L1_BITS are the second and first
282    index values in the lookup table, respectively.
283
284    For 32-bit architectures and the settings below, there are no
285    leftover bits.  For architectures with wider pointers, the lookup
286    tree points to a list of pages, which must be scanned to find the
287    correct one.  */
288
289 #define PAGE_L1_BITS    (8)
290 #define PAGE_L2_BITS    (32 - PAGE_L1_BITS - GGC_PAGE_SHIFT)
291 #define PAGE_L1_SIZE    ((size_t) 1 << PAGE_L1_BITS)
292 #define PAGE_L2_SIZE    ((size_t) 1 << PAGE_L2_BITS)
293
294 #define LOOKUP_L1(p) \
295   (((size_t) (p) >> (32 - PAGE_L1_BITS)) & ((1 << PAGE_L1_BITS) - 1))
296
297 #define LOOKUP_L2(p) \
298   (((size_t) (p) >> GGC_PAGE_SHIFT) & ((1 << PAGE_L2_BITS) - 1))
299
300 #if HOST_BITS_PER_PTR <= 32
301
302 /* On 32-bit hosts, we use a two level page table, as pictured above.  */
303 typedef page_entry **page_table[PAGE_L1_SIZE];
304
305 #else
306
307 /* On 64-bit hosts, we use the same two level page tables plus a linked
308    list that disambiguates the top 32-bits.  There will almost always be
309    exactly one entry in the list.  */
310 typedef struct page_table_chain
311 {
312   struct page_table_chain *next;
313   size_t high_bits;
314   page_entry **table[PAGE_L1_SIZE];
315 } *page_table;
316
317 #endif
318
319 /* The global variables.  */
320 static struct globals
321 {
322   /* The linked list of zones.  */
323   struct alloc_zone *zones;
324
325   /* Lookup table for associating allocation pages with object addresses.  */
326   page_table lookup;
327
328   /* The system's page size, and related constants.  */
329   size_t pagesize;
330   size_t lg_pagesize;
331   size_t page_mask;
332
333   /* The size to allocate for a small page entry.  This includes
334      the size of the structure and the size of the allocation
335      bitmap.  */
336   size_t small_page_overhead;
337
338 #if defined (HAVE_MMAP_DEV_ZERO)
339   /* A file descriptor open to /dev/zero for reading.  */
340   int dev_zero_fd;
341 #endif
342
343   /* Allocate pages in chunks of this size, to throttle calls to memory
344      allocation routines.  The first page is used, the rest go onto the
345      free list.  */
346   size_t quire_size;
347
348   /* The file descriptor for debugging output.  */
349   FILE *debug_file;
350 } G;
351
352 /* A zone allocation structure.  There is one of these for every
353    distinct allocation zone.  */
354 struct alloc_zone
355 {
356   /* The most recent free chunk is saved here, instead of in the linked
357      free list, to decrease list manipulation.  It is most likely that we
358      will want this one.  */
359   char *cached_free;
360   size_t cached_free_size;
361
362   /* Linked lists of free storage.  Slots 1 ... NUM_FREE_BINS have chunks of size
363      FREE_BIN_DELTA.  All other chunks are in slot 0.  */
364   struct alloc_chunk *free_chunks[NUM_FREE_BINS + 1];
365
366   /* The highest bin index which might be non-empty.  It may turn out
367      to be empty, in which case we have to search downwards.  */
368   size_t high_free_bin;
369
370   /* Bytes currently allocated in this zone.  */
371   size_t allocated;
372
373   /* Linked list of the small pages in this zone.  */
374   struct small_page_entry *pages;
375
376   /* Doubly linked list of large pages in this zone.  */
377   struct large_page_entry *large_pages;
378
379   /* If we are currently marking this zone, a pointer to the mark bits.  */
380   mark_type *mark_bits;
381
382   /* Name of the zone.  */
383   const char *name;
384
385   /* The number of small pages currently allocated in this zone.  */
386   size_t n_small_pages;
387
388   /* Bytes allocated at the end of the last collection.  */
389   size_t allocated_last_gc;
390
391   /* Total amount of memory mapped.  */
392   size_t bytes_mapped;
393
394   /* A cache of free system pages.  */
395   struct small_page_entry *free_pages;
396
397   /* Next zone in the linked list of zones.  */
398   struct alloc_zone *next_zone;
399
400   /* True if this zone was collected during this collection.  */
401   bool was_collected;
402
403   /* True if this zone should be destroyed after the next collection.  */
404   bool dead;
405
406 #ifdef GATHER_STATISTICS
407   struct
408   {
409     /* Total GC-allocated memory.  */
410     unsigned long long total_allocated;
411     /* Total overhead for GC-allocated memory.  */
412     unsigned long long total_overhead;
413
414     /* Total allocations and overhead for sizes less than 32, 64 and 128.
415        These sizes are interesting because they are typical cache line
416        sizes.  */
417
418     unsigned long long total_allocated_under32;
419     unsigned long long total_overhead_under32;
420
421     unsigned long long total_allocated_under64;
422     unsigned long long total_overhead_under64;
423
424     unsigned long long total_allocated_under128;
425     unsigned long long total_overhead_under128;
426   } stats;
427 #endif
428 } main_zone;
429
430 /* Some default zones.  */
431 struct alloc_zone rtl_zone;
432 struct alloc_zone tree_zone;
433 struct alloc_zone tree_id_zone;
434
435 /* The PCH zone does not need a normal zone structure, and it does
436    not live on the linked list of zones.  */
437 struct pch_zone
438 {
439   /* The start of the PCH zone.  NULL if there is none.  */
440   char *page;
441
442   /* The end of the PCH zone.  NULL if there is none.  */
443   char *end;
444
445   /* The size of the PCH zone.  0 if there is none.  */
446   size_t bytes;
447
448   /* The allocation bitmap for the PCH zone.  */
449   alloc_type *alloc_bits;
450
451   /* If we are currently marking, the mark bitmap for the PCH zone.
452      When it is first read in, we could avoid marking the PCH,
453      because it will not contain any pointers to GC memory outside
454      of the PCH; however, the PCH is currently mapped as writable,
455      so we must mark it in case new pointers are added.  */
456   mark_type *mark_bits;
457 } pch_zone;
458
459 #ifdef USING_MMAP
460 static char *alloc_anon (char *, size_t, struct alloc_zone *);
461 #endif
462 static struct small_page_entry * alloc_small_page (struct alloc_zone *);
463 static struct large_page_entry * alloc_large_page (size_t, struct alloc_zone *);
464 static void free_chunk (char *, size_t, struct alloc_zone *);
465 static void free_small_page (struct small_page_entry *);
466 static void free_large_page (struct large_page_entry *);
467 static void release_pages (struct alloc_zone *);
468 static void sweep_pages (struct alloc_zone *);
469 static bool ggc_collect_1 (struct alloc_zone *, bool);
470 static void new_ggc_zone_1 (struct alloc_zone *, const char *);
471
472 /* Traverse the page table and find the entry for a page.
473    Die (probably) if the object wasn't allocated via GC.  */
474
475 static inline page_entry *
476 lookup_page_table_entry (const void *p)
477 {
478   page_entry ***base;
479   size_t L1, L2;
480
481 #if HOST_BITS_PER_PTR <= 32
482   base = &G.lookup[0];
483 #else
484   page_table table = G.lookup;
485   size_t high_bits = (size_t) p & ~ (size_t) 0xffffffff;
486   while (table->high_bits != high_bits)
487     table = table->next;
488   base = &table->table[0];
489 #endif
490
491   /* Extract the level 1 and 2 indices.  */
492   L1 = LOOKUP_L1 (p);
493   L2 = LOOKUP_L2 (p);
494
495   return base[L1][L2];
496 }
497
498 /* Traverse the page table and find the entry for a page.
499    Return NULL if the object wasn't allocated via the GC.  */
500
501 static inline page_entry *
502 lookup_page_table_if_allocated (const void *p)
503 {
504   page_entry ***base;
505   size_t L1, L2;
506
507 #if HOST_BITS_PER_PTR <= 32
508   base = &G.lookup[0];
509 #else
510   page_table table = G.lookup;
511   size_t high_bits = (size_t) p & ~ (size_t) 0xffffffff;
512   while (1)
513     {
514       if (table == NULL)
515         return NULL;
516       if (table->high_bits == high_bits)
517         break;
518       table = table->next;
519     }
520   base = &table->table[0];
521 #endif
522
523   /* Extract the level 1 and 2 indices.  */
524   L1 = LOOKUP_L1 (p);
525   if (! base[L1])
526     return NULL;
527
528   L2 = LOOKUP_L2 (p);
529   if (L2 >= PAGE_L2_SIZE)
530     return NULL;
531   /* We might have a page entry which does not correspond exactly to a
532      system page.  */
533   if (base[L1][L2] && (const char *) p < base[L1][L2]->page)
534     return NULL;
535
536   return base[L1][L2];
537 }
538
539 /* Set the page table entry for the page that starts at P.  If ENTRY
540    is NULL, clear the entry.  */
541
542 static void
543 set_page_table_entry (void *p, page_entry *entry)
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;
552   size_t high_bits = (size_t) p & ~ (size_t) 0xffffffff;
553   for (table = G.lookup; table; table = table->next)
554     if (table->high_bits == high_bits)
555       goto found;
556
557   /* Not found -- allocate a new table.  */
558   table = XCNEW (struct page_table_chain);
559   table->next = G.lookup;
560   table->high_bits = high_bits;
561   G.lookup = table;
562 found:
563   base = &table->table[0];
564 #endif
565
566   /* Extract the level 1 and 2 indices.  */
567   L1 = LOOKUP_L1 (p);
568   L2 = LOOKUP_L2 (p);
569
570   if (base[L1] == NULL)
571     base[L1] = XCNEWVEC (page_entry *, PAGE_L2_SIZE);
572
573   base[L1][L2] = entry;
574 }
575
576 /* Find the page table entry associated with OBJECT.  */
577
578 static inline struct page_entry *
579 zone_get_object_page (const void *object)
580 {
581   return lookup_page_table_entry (object);
582 }
583
584 /* Find which element of the alloc_bits array OBJECT should be
585    recorded in.  */
586 static inline unsigned int
587 zone_get_object_alloc_word (const void *object)
588 {
589   return (((size_t) object & (GGC_PAGE_SIZE - 1))
590           / (8 * sizeof (alloc_type) * BYTES_PER_ALLOC_BIT));
591 }
592
593 /* Find which bit of the appropriate word in the alloc_bits array
594    OBJECT should be recorded in.  */
595 static inline unsigned int
596 zone_get_object_alloc_bit (const void *object)
597 {
598   return (((size_t) object / BYTES_PER_ALLOC_BIT)
599           % (8 * sizeof (alloc_type)));
600 }
601
602 /* Find which element of the mark_bits array OBJECT should be recorded
603    in.  */
604 static inline unsigned int
605 zone_get_object_mark_word (const void *object)
606 {
607   return (((size_t) object & (GGC_PAGE_SIZE - 1))
608           / (8 * sizeof (mark_type) * BYTES_PER_MARK_BIT));
609 }
610
611 /* Find which bit of the appropriate word in the mark_bits array
612    OBJECT should be recorded in.  */
613 static inline unsigned int
614 zone_get_object_mark_bit (const void *object)
615 {
616   return (((size_t) object / BYTES_PER_MARK_BIT)
617           % (8 * sizeof (mark_type)));
618 }
619
620 /* Set the allocation bit corresponding to OBJECT in its page's
621    bitmap.  Used to split this object from the preceding one.  */
622 static inline void
623 zone_set_object_alloc_bit (const void *object)
624 {
625   struct small_page_entry *page
626     = (struct small_page_entry *) zone_get_object_page (object);
627   unsigned int start_word = zone_get_object_alloc_word (object);
628   unsigned int start_bit = zone_get_object_alloc_bit (object);
629
630   page->alloc_bits[start_word] |= 1L << start_bit;
631 }
632
633 /* Clear the allocation bit corresponding to OBJECT in PAGE's
634    bitmap.  Used to coalesce this object with the preceding
635    one.  */
636 static inline void
637 zone_clear_object_alloc_bit (struct small_page_entry *page,
638                              const void *object)
639 {
640   unsigned int start_word = zone_get_object_alloc_word (object);
641   unsigned int start_bit = zone_get_object_alloc_bit (object);
642
643   /* Would xor be quicker?  */
644   page->alloc_bits[start_word] &= ~(1L << start_bit);
645 }
646
647 /* Find the size of the object which starts at START_WORD and
648    START_BIT in ALLOC_BITS, which is at most MAX_SIZE bytes.
649    Helper function for ggc_get_size and zone_find_object_size.  */
650
651 static inline size_t
652 zone_object_size_1 (alloc_type *alloc_bits,
653                     size_t start_word, size_t start_bit,
654                     size_t max_size)
655 {
656   size_t size;
657   alloc_type alloc_word;
658   int indx;
659
660   /* Load the first word.  */
661   alloc_word = alloc_bits[start_word++];
662
663   /* If that was the last bit in this word, we'll want to continue
664      with the next word.  Otherwise, handle the rest of this word.  */
665   if (start_bit)
666     {
667       indx = alloc_ffs (alloc_word >> start_bit);
668       if (indx)
669         /* indx is 1-based.  We started at the bit after the object's
670            start, but we also ended at the bit after the object's end.
671            It cancels out.  */
672         return indx * BYTES_PER_ALLOC_BIT;
673
674       /* The extra 1 accounts for the starting unit, before start_bit.  */
675       size = (sizeof (alloc_type) * 8 - start_bit + 1) * BYTES_PER_ALLOC_BIT;
676
677       if (size >= max_size)
678         return max_size;
679
680       alloc_word = alloc_bits[start_word++];
681     }
682   else
683     size = BYTES_PER_ALLOC_BIT;
684
685   while (alloc_word == 0)
686     {
687       size += sizeof (alloc_type) * 8 * BYTES_PER_ALLOC_BIT;
688       if (size >= max_size)
689         return max_size;
690       alloc_word = alloc_bits[start_word++];
691     }
692
693   indx = alloc_ffs (alloc_word);
694   return size + (indx - 1) * BYTES_PER_ALLOC_BIT;
695 }
696
697 /* Find the size of OBJECT on small page PAGE.  */
698
699 static inline size_t
700 zone_find_object_size (struct small_page_entry *page,
701                        const void *object)
702 {
703   const char *object_midptr = (const char *) object + BYTES_PER_ALLOC_BIT;
704   unsigned int start_word = zone_get_object_alloc_word (object_midptr);
705   unsigned int start_bit = zone_get_object_alloc_bit (object_midptr);
706   size_t max_size = (page->common.page + SMALL_PAGE_SIZE
707                      - (const char *) object);
708
709   return zone_object_size_1 (page->alloc_bits, start_word, start_bit,
710                              max_size);
711 }
712
713 /* highest_bit assumes that alloc_type is 32 bits.  */
714 extern char check_alloc_type_size[(sizeof (alloc_type) == 4) ? 1 : -1];
715
716 /* Find the highest set bit in VALUE.  Returns the bit number of that
717    bit, using the same values as ffs.  */
718 static inline alloc_type
719 highest_bit (alloc_type value)
720 {
721   /* This also assumes that alloc_type is unsigned.  */
722   value |= value >> 1;
723   value |= value >> 2;
724   value |= value >> 4;
725   value |= value >> 8;
726   value |= value >> 16;
727   value = value ^ (value >> 1);
728   return alloc_ffs (value);
729 }
730
731 /* Find the offset from the start of an object to P, which may point
732    into the interior of the object.  */
733
734 static unsigned long
735 zone_find_object_offset (alloc_type *alloc_bits, size_t start_word,
736                          size_t start_bit)
737 {
738   unsigned int offset_in_bits;
739   alloc_type alloc_word = alloc_bits[start_word];
740
741   /* Mask off any bits after the initial bit, but make sure to include
742      the initial bit in the result.  Note that START_BIT is
743      0-based.  */
744   if (start_bit < 8 * sizeof (alloc_type) - 1)
745     alloc_word &= (1 << (start_bit + 1)) - 1;
746   offset_in_bits = start_bit;
747
748   /* Search for the start of the object.  */
749   while (alloc_word == 0 && start_word > 0)
750     {
751       alloc_word = alloc_bits[--start_word];
752       offset_in_bits += 8 * sizeof (alloc_type);
753     }
754   /* We must always find a set bit.  */
755   gcc_assert (alloc_word != 0);
756   /* Note that the result of highest_bit is 1-based.  */
757   offset_in_bits -= highest_bit (alloc_word) - 1;
758
759   return BYTES_PER_ALLOC_BIT * offset_in_bits;
760 }
761
762 /* Allocate the mark bits for every zone, and set the pointers on each
763    page.  */
764 static void
765 zone_allocate_marks (void)
766 {
767   struct alloc_zone *zone;
768
769   for (zone = G.zones; zone; zone = zone->next_zone)
770     {
771       struct small_page_entry *page;
772       mark_type *cur_marks;
773       size_t mark_words, mark_words_per_page;
774 #ifdef ENABLE_CHECKING
775       size_t n = 0;
776 #endif
777
778       mark_words_per_page
779         = (GGC_PAGE_SIZE + BYTES_PER_MARK_WORD - 1) / BYTES_PER_MARK_WORD;
780       mark_words = zone->n_small_pages * mark_words_per_page;
781       zone->mark_bits = (mark_type *) xcalloc (sizeof (mark_type),
782                                                    mark_words);
783       cur_marks = zone->mark_bits;
784       for (page = zone->pages; page; page = page->next)
785         {
786           page->mark_bits = cur_marks;
787           cur_marks += mark_words_per_page;
788 #ifdef ENABLE_CHECKING
789           n++;
790 #endif
791         }
792       gcc_checking_assert (n == zone->n_small_pages);
793     }
794
795   /* We don't collect the PCH zone, but we do have to mark it
796      (for now).  */
797   if (pch_zone.bytes)
798     pch_zone.mark_bits
799       = (mark_type *) xcalloc (sizeof (mark_type),
800                                CEIL (pch_zone.bytes, BYTES_PER_MARK_WORD));
801 }
802
803 /* After marking and sweeping, release the memory used for mark bits.  */
804 static void
805 zone_free_marks (void)
806 {
807   struct alloc_zone *zone;
808
809   for (zone = G.zones; zone; zone = zone->next_zone)
810     if (zone->mark_bits)
811       {
812         free (zone->mark_bits);
813         zone->mark_bits = NULL;
814       }
815
816   if (pch_zone.bytes)
817     {
818       free (pch_zone.mark_bits);
819       pch_zone.mark_bits = NULL;
820     }
821 }
822
823 #ifdef USING_MMAP
824 /* Allocate SIZE bytes of anonymous memory, preferably near PREF,
825    (if non-null).  The ifdef structure here is intended to cause a
826    compile error unless exactly one of the HAVE_* is defined.  */
827
828 static inline char *
829 alloc_anon (char *pref ATTRIBUTE_UNUSED, size_t size, struct alloc_zone *zone)
830 {
831 #ifdef HAVE_MMAP_ANON
832   char *page = (char *) mmap (pref, size, PROT_READ | PROT_WRITE,
833                               MAP_PRIVATE | MAP_ANONYMOUS, -1, 0);
834 #endif
835 #ifdef HAVE_MMAP_DEV_ZERO
836   char *page = (char *) mmap (pref, size, PROT_READ | PROT_WRITE,
837                               MAP_PRIVATE, G.dev_zero_fd, 0);
838 #endif
839
840   if (page == (char *) MAP_FAILED)
841     {
842       perror ("virtual memory exhausted");
843       exit (FATAL_EXIT_CODE);
844     }
845
846   /* Remember that we allocated this memory.  */
847   zone->bytes_mapped += size;
848
849   /* Pretend we don't have access to the allocated pages.  We'll enable
850      access to smaller pieces of the area in ggc_internal_alloc.  Discard the
851      handle to avoid handle leak.  */
852   VALGRIND_DISCARD (VALGRIND_MAKE_MEM_NOACCESS (page, size));
853
854   return page;
855 }
856 #endif
857
858 /* Allocate a new page for allocating small objects in ZONE, and
859    return an entry for it.  */
860
861 static struct small_page_entry *
862 alloc_small_page (struct alloc_zone *zone)
863 {
864   struct small_page_entry *entry;
865
866   /* Check the list of free pages for one we can use.  */
867   entry = zone->free_pages;
868   if (entry != NULL)
869     {
870       /* Recycle the allocated memory from this page ...  */
871       zone->free_pages = entry->next;
872     }
873   else
874     {
875       /* We want just one page.  Allocate a bunch of them and put the
876          extras on the freelist.  (Can only do this optimization with
877          mmap for backing store.)  */
878       struct small_page_entry *e, *f = zone->free_pages;
879       int i;
880       char *page;
881
882       page = alloc_anon (NULL, GGC_PAGE_SIZE * G.quire_size, zone);
883
884       /* This loop counts down so that the chain will be in ascending
885          memory order.  */
886       for (i = G.quire_size - 1; i >= 1; i--)
887         {
888           e = XCNEWVAR (struct small_page_entry, G.small_page_overhead);
889           e->common.page = page + (i << GGC_PAGE_SHIFT);
890           e->common.zone = zone;
891           e->next = f;
892           f = e;
893           set_page_table_entry (e->common.page, &e->common);
894         }
895
896       zone->free_pages = f;
897
898       entry = XCNEWVAR (struct small_page_entry, G.small_page_overhead);
899       entry->common.page = page;
900       entry->common.zone = zone;
901       set_page_table_entry (page, &entry->common);
902     }
903
904   zone->n_small_pages++;
905
906   if (GGC_DEBUG_LEVEL >= 2)
907     fprintf (G.debug_file,
908              "Allocating %s page at %p, data %p-%p\n",
909              entry->common.zone->name, (PTR) entry, entry->common.page,
910              entry->common.page + SMALL_PAGE_SIZE - 1);
911
912   return entry;
913 }
914
915 /* Allocate a large page of size SIZE in ZONE.  */
916
917 static struct large_page_entry *
918 alloc_large_page (size_t size, struct alloc_zone *zone)
919 {
920   struct large_page_entry *entry;
921   char *page;
922   size_t needed_size;
923
924   needed_size = size + sizeof (struct large_page_entry);
925   page = XNEWVAR (char, needed_size);
926
927   entry = (struct large_page_entry *) page;
928
929   entry->next = NULL;
930   entry->common.page = page + sizeof (struct large_page_entry);
931   entry->common.large_p = true;
932   entry->common.pch_p = false;
933   entry->common.zone = zone;
934 #ifdef GATHER_STATISTICS
935   entry->common.survived = 0;
936 #endif
937   entry->mark_p = false;
938   entry->bytes = size;
939   entry->prev = NULL;
940
941   set_page_table_entry (entry->common.page, &entry->common);
942
943   if (GGC_DEBUG_LEVEL >= 2)
944     fprintf (G.debug_file,
945              "Allocating %s large page at %p, data %p-%p\n",
946              entry->common.zone->name, (PTR) entry, entry->common.page,
947              entry->common.page + SMALL_PAGE_SIZE - 1);
948
949   return entry;
950 }
951
952
953 /* For a page that is no longer needed, put it on the free page list.  */
954
955 static inline void
956 free_small_page (struct small_page_entry *entry)
957 {
958   if (GGC_DEBUG_LEVEL >= 2)
959     fprintf (G.debug_file,
960              "Deallocating %s page at %p, data %p-%p\n",
961              entry->common.zone->name, (PTR) entry,
962              entry->common.page, entry->common.page + SMALL_PAGE_SIZE - 1);
963
964   gcc_assert (!entry->common.large_p);
965
966   /* Mark the page as inaccessible.  Discard the handle to
967      avoid handle leak.  */
968   VALGRIND_DISCARD (VALGRIND_MAKE_MEM_NOACCESS (entry->common.page,
969                                                 SMALL_PAGE_SIZE));
970
971   entry->next = entry->common.zone->free_pages;
972   entry->common.zone->free_pages = entry;
973   entry->common.zone->n_small_pages--;
974 }
975
976 /* Release a large page that is no longer needed.  */
977
978 static inline void
979 free_large_page (struct large_page_entry *entry)
980 {
981   if (GGC_DEBUG_LEVEL >= 2)
982     fprintf (G.debug_file,
983              "Deallocating %s page at %p, data %p-%p\n",
984              entry->common.zone->name, (PTR) entry,
985              entry->common.page, entry->common.page + SMALL_PAGE_SIZE - 1);
986
987   gcc_assert (entry->common.large_p);
988
989   set_page_table_entry (entry->common.page, NULL);
990   free (entry);
991 }
992
993 /* Release the free page cache to the system.  */
994
995 static void
996 release_pages (struct alloc_zone *zone)
997 {
998 #ifdef USING_MMAP
999   struct small_page_entry *p, *next;
1000   char *start;
1001   size_t len;
1002
1003   /* Gather up adjacent pages so they are unmapped together.  */
1004   p = zone->free_pages;
1005
1006   while (p)
1007     {
1008       start = p->common.page;
1009       next = p->next;
1010       len = SMALL_PAGE_SIZE;
1011       set_page_table_entry (p->common.page, NULL);
1012       p = next;
1013
1014       while (p && p->common.page == start + len)
1015         {
1016           next = p->next;
1017           len += SMALL_PAGE_SIZE;
1018           set_page_table_entry (p->common.page, NULL);
1019           p = next;
1020         }
1021
1022       munmap (start, len);
1023       zone->bytes_mapped -= len;
1024     }
1025
1026   zone->free_pages = NULL;
1027 #endif
1028 }
1029
1030 /* Place the block at PTR of size SIZE on the free list for ZONE.  */
1031
1032 static inline void
1033 free_chunk (char *ptr, size_t size, struct alloc_zone *zone)
1034 {
1035   struct alloc_chunk *chunk = (struct alloc_chunk *) ptr;
1036   size_t bin = 0;
1037
1038   bin = SIZE_BIN_DOWN (size);
1039   gcc_assert (bin != 0);
1040   if (bin > NUM_FREE_BINS)
1041     {
1042       bin = 0;
1043       VALGRIND_DISCARD (VALGRIND_MAKE_MEM_UNDEFINED (chunk,
1044                                                      sizeof (struct
1045                                                              alloc_chunk)));
1046       chunk->size = size;
1047       chunk->next_free = zone->free_chunks[bin];
1048       VALGRIND_DISCARD (VALGRIND_MAKE_MEM_NOACCESS (ptr
1049                                                     + sizeof (struct
1050                                                               alloc_chunk),
1051                                                     size
1052                                                     - sizeof (struct
1053                                                               alloc_chunk)));
1054     }
1055   else
1056     {
1057       VALGRIND_DISCARD (VALGRIND_MAKE_MEM_UNDEFINED (chunk,
1058                                                      sizeof (struct
1059                                                              alloc_chunk *)));
1060       chunk->next_free = zone->free_chunks[bin];
1061       VALGRIND_DISCARD (VALGRIND_MAKE_MEM_NOACCESS (ptr
1062                                                     + sizeof (struct
1063                                                               alloc_chunk *),
1064                                                     size
1065                                                     - sizeof (struct
1066                                                               alloc_chunk *)));
1067     }
1068
1069   zone->free_chunks[bin] = chunk;
1070   if (bin > zone->high_free_bin)
1071     zone->high_free_bin = bin;
1072   if (GGC_DEBUG_LEVEL >= 3)
1073     fprintf (G.debug_file, "Deallocating object, chunk=%p\n", (void *)chunk);
1074 }
1075
1076 /* For a given size of memory requested for allocation, return the
1077    actual size that is going to be allocated.  */
1078
1079 size_t
1080 ggc_round_alloc_size (size_t requested_size)
1081 {
1082   size_t size;
1083
1084   /* Make sure that zero-sized allocations get a unique and freeable
1085      pointer.  */
1086   if (requested_size == 0)
1087     size = MAX_ALIGNMENT;
1088   else
1089     size = (requested_size + MAX_ALIGNMENT - 1) & -MAX_ALIGNMENT;
1090
1091   return size;
1092 }
1093
1094 /* Allocate a chunk of memory of at least ORIG_SIZE bytes, in ZONE.  */
1095
1096 void *
1097 ggc_internal_alloc_zone_stat (size_t orig_size, struct alloc_zone *zone
1098                               MEM_STAT_DECL)
1099 {
1100   size_t bin;
1101   size_t csize;
1102   struct small_page_entry *entry;
1103   struct alloc_chunk *chunk, **pp;
1104   void *result;
1105   size_t size = ggc_round_alloc_size (orig_size);
1106
1107   /* Try to allocate the object from several different sources.  Each
1108      of these cases is responsible for setting RESULT and SIZE to
1109      describe the allocated block, before jumping to FOUND.  If a
1110      chunk is split, the allocate bit for the new chunk should also be
1111      set.
1112
1113      Large objects are handled specially.  However, they'll just fail
1114      the next couple of conditions, so we can wait to check for them
1115      below.  The large object case is relatively rare (< 1%), so this
1116      is a win.  */
1117
1118   /* First try to split the last chunk we allocated.  For best
1119      fragmentation behavior it would be better to look for a
1120      free bin of the appropriate size for a small object.  However,
1121      we're unlikely (1% - 7%) to find one, and this gives better
1122      locality behavior anyway.  This case handles the lion's share
1123      of all calls to this function.  */
1124   if (size <= zone->cached_free_size)
1125     {
1126       result = zone->cached_free;
1127
1128       zone->cached_free_size -= size;
1129       if (zone->cached_free_size)
1130         {
1131           zone->cached_free += size;
1132           zone_set_object_alloc_bit (zone->cached_free);
1133         }
1134
1135       goto found;
1136     }
1137
1138   /* Next, try to find a free bin of the exactly correct size.  */
1139
1140   /* We want to round SIZE up, rather than down, but we know it's
1141      already aligned to at least FREE_BIN_DELTA, so we can just
1142      shift.  */
1143   bin = SIZE_BIN_DOWN (size);
1144
1145   if (bin <= NUM_FREE_BINS
1146       && (chunk = zone->free_chunks[bin]) != NULL)
1147     {
1148       /* We have a chunk of the right size.  Pull it off the free list
1149          and use it.  */
1150
1151       zone->free_chunks[bin] = chunk->next_free;
1152
1153       /* NOTE: SIZE is only guaranteed to be right if MAX_ALIGNMENT
1154          == FREE_BIN_DELTA.  */
1155       result = chunk;
1156
1157       /* The allocation bits are already set correctly.  HIGH_FREE_BIN
1158          may now be wrong, if this was the last chunk in the high bin.
1159          Rather than fixing it up now, wait until we need to search
1160          the free bins.  */
1161
1162       goto found;
1163     }
1164
1165   /* Next, if there wasn't a chunk of the ideal size, look for a chunk
1166      to split.  We can find one in the too-big bin, or in the largest
1167      sized bin with a chunk in it.  Try the largest normal-sized bin
1168      first.  */
1169
1170   if (zone->high_free_bin > bin)
1171     {
1172       /* Find the highest numbered free bin.  It will be at or below
1173          the watermark.  */
1174       while (zone->high_free_bin > bin
1175              && zone->free_chunks[zone->high_free_bin] == NULL)
1176         zone->high_free_bin--;
1177
1178       if (zone->high_free_bin > bin)
1179         {
1180           size_t tbin = zone->high_free_bin;
1181           chunk = zone->free_chunks[tbin];
1182
1183           /* Remove the chunk from its previous bin.  */
1184           zone->free_chunks[tbin] = chunk->next_free;
1185
1186           result = (char *) chunk;
1187
1188           /* Save the rest of the chunk for future allocation.  */
1189           if (zone->cached_free_size)
1190             free_chunk (zone->cached_free, zone->cached_free_size, zone);
1191
1192           chunk = (struct alloc_chunk *) ((char *) result + size);
1193           zone->cached_free = (char *) chunk;
1194           zone->cached_free_size = (tbin - bin) * FREE_BIN_DELTA;
1195
1196           /* Mark the new free chunk as an object, so that we can
1197              find the size of the newly allocated object.  */
1198           zone_set_object_alloc_bit (chunk);
1199
1200           /* HIGH_FREE_BIN may now be wrong, if this was the last
1201              chunk in the high bin.  Rather than fixing it up now,
1202              wait until we need to search the free bins.  */
1203
1204           goto found;
1205         }
1206     }
1207
1208   /* Failing that, look through the "other" bucket for a chunk
1209      that is large enough.  */
1210   pp = &(zone->free_chunks[0]);
1211   chunk = *pp;
1212   while (chunk && chunk->size < size)
1213     {
1214       pp = &chunk->next_free;
1215       chunk = *pp;
1216     }
1217
1218   if (chunk)
1219     {
1220       /* Remove the chunk from its previous bin.  */
1221       *pp = chunk->next_free;
1222
1223       result = (char *) chunk;
1224
1225       /* Save the rest of the chunk for future allocation, if there's any
1226          left over.  */
1227       csize = chunk->size;
1228       if (csize > size)
1229         {
1230           if (zone->cached_free_size)
1231             free_chunk (zone->cached_free, zone->cached_free_size, zone);
1232
1233           chunk = (struct alloc_chunk *) ((char *) result + size);
1234           zone->cached_free = (char *) chunk;
1235           zone->cached_free_size = csize - size;
1236
1237           /* Mark the new free chunk as an object.  */
1238           zone_set_object_alloc_bit (chunk);
1239         }
1240
1241       goto found;
1242     }
1243
1244   /* Handle large allocations.  We could choose any threshold between
1245      GGC_PAGE_SIZE - sizeof (struct large_page_entry) and
1246      GGC_PAGE_SIZE.  It can't be smaller, because then it wouldn't
1247      be guaranteed to have a unique entry in the lookup table.  Large
1248      allocations will always fall through to here.  */
1249   if (size > GGC_PAGE_SIZE)
1250     {
1251       struct large_page_entry *entry = alloc_large_page (size, zone);
1252
1253 #ifdef GATHER_STATISTICS
1254       entry->common.survived = 0;
1255 #endif
1256
1257       entry->next = zone->large_pages;
1258       if (zone->large_pages)
1259         zone->large_pages->prev = entry;
1260       zone->large_pages = entry;
1261
1262       result = entry->common.page;
1263
1264       goto found;
1265     }
1266
1267   /* Failing everything above, allocate a new small page.  */
1268
1269   entry = alloc_small_page (zone);
1270   entry->next = zone->pages;
1271   zone->pages = entry;
1272
1273   /* Mark the first chunk in the new page.  */
1274   entry->alloc_bits[0] = 1;
1275
1276   result = entry->common.page;
1277   if (size < SMALL_PAGE_SIZE)
1278     {
1279       if (zone->cached_free_size)
1280         free_chunk (zone->cached_free, zone->cached_free_size, zone);
1281
1282       zone->cached_free = (char *) result + size;
1283       zone->cached_free_size = SMALL_PAGE_SIZE - size;
1284
1285       /* Mark the new free chunk as an object.  */
1286       zone_set_object_alloc_bit (zone->cached_free);
1287     }
1288
1289  found:
1290
1291   /* We could save TYPE in the chunk, but we don't use that for
1292      anything yet.  If we wanted to, we could do it by adding it
1293      either before the beginning of the chunk or after its end,
1294      and adjusting the size and pointer appropriately.  */
1295
1296   /* We'll probably write to this after we return.  */
1297   prefetchw (result);
1298
1299 #ifdef ENABLE_GC_CHECKING
1300   /* `Poison' the entire allocated object.  */
1301   VALGRIND_DISCARD (VALGRIND_MAKE_MEM_UNDEFINED (result, size));
1302   memset (result, 0xaf, size);
1303   VALGRIND_DISCARD (VALGRIND_MAKE_MEM_NOACCESS (result + orig_size,
1304                                                 size - orig_size));
1305 #endif
1306
1307   /* Tell Valgrind that the memory is there, but its content isn't
1308      defined.  The bytes at the end of the object are still marked
1309      unaccessible.  */
1310   VALGRIND_DISCARD (VALGRIND_MAKE_MEM_UNDEFINED (result, orig_size));
1311
1312   /* Keep track of how many bytes are being allocated.  This
1313      information is used in deciding when to collect.  */
1314   zone->allocated += size;
1315
1316   timevar_ggc_mem_total += size;
1317
1318 #ifdef GATHER_STATISTICS
1319   ggc_record_overhead (orig_size, size - orig_size, result PASS_MEM_STAT);
1320
1321   {
1322     size_t object_size = size;
1323     size_t overhead = object_size - orig_size;
1324
1325     zone->stats.total_overhead += overhead;
1326     zone->stats.total_allocated += object_size;
1327
1328     if (orig_size <= 32)
1329       {
1330         zone->stats.total_overhead_under32 += overhead;
1331         zone->stats.total_allocated_under32 += object_size;
1332       }
1333     if (orig_size <= 64)
1334       {
1335         zone->stats.total_overhead_under64 += overhead;
1336         zone->stats.total_allocated_under64 += object_size;
1337       }
1338     if (orig_size <= 128)
1339       {
1340         zone->stats.total_overhead_under128 += overhead;
1341         zone->stats.total_allocated_under128 += object_size;
1342       }
1343   }
1344 #endif
1345
1346   if (GGC_DEBUG_LEVEL >= 3)
1347     fprintf (G.debug_file, "Allocating object, size=%lu at %p\n",
1348              (unsigned long) size, result);
1349
1350   return result;
1351 }
1352
1353 #define ggc_internal_alloc_zone_pass_stat(s,z)          \
1354     ggc_internal_alloc_zone_stat (s,z PASS_MEM_STAT)
1355
1356 void *
1357 ggc_internal_cleared_alloc_zone_stat (size_t orig_size,
1358                                       struct alloc_zone *zone MEM_STAT_DECL)
1359 {
1360   void * result = ggc_internal_alloc_zone_pass_stat (orig_size, zone);
1361   memset (result, 0, orig_size);
1362   return result;
1363 }
1364
1365
1366 /* Allocate a SIZE of chunk memory of GTE type, into an appropriate zone
1367    for that type.  */
1368
1369 void *
1370 ggc_alloc_typed_stat (enum gt_types_enum gte, size_t size
1371                       MEM_STAT_DECL)
1372 {
1373   switch (gte)
1374     {
1375     case gt_ggc_e_14lang_tree_node:
1376       return ggc_internal_alloc_zone_pass_stat (size, &tree_zone);
1377
1378     case gt_ggc_e_7rtx_def:
1379       return ggc_internal_alloc_zone_pass_stat (size, &rtl_zone);
1380
1381     case gt_ggc_e_9rtvec_def:
1382       return ggc_internal_alloc_zone_pass_stat (size, &rtl_zone);
1383
1384     default:
1385       return ggc_internal_alloc_zone_pass_stat (size, &main_zone);
1386     }
1387 }
1388
1389 /* Normal GC allocation simply allocates into the main zone.  */
1390
1391 void *
1392 ggc_internal_alloc_stat (size_t size MEM_STAT_DECL)
1393 {
1394   return ggc_internal_alloc_zone_pass_stat (size, &main_zone);
1395 }
1396
1397 /* Poison the chunk.  */
1398 #ifdef ENABLE_GC_CHECKING
1399 #define poison_region(PTR, SIZE)                                      \
1400   do {                                                                \
1401     VALGRIND_DISCARD (VALGRIND_MAKE_MEM_UNDEFINED ((PTR), (SIZE)));   \
1402     memset ((PTR), 0xa5, (SIZE));                                     \
1403     VALGRIND_DISCARD (VALGRIND_MAKE_MEM_NOACCESS ((PTR), (SIZE)));    \
1404   } while (0)
1405 #else
1406 #define poison_region(PTR, SIZE)
1407 #endif
1408
1409 /* Free the object at P.  */
1410
1411 void
1412 ggc_free (void *p)
1413 {
1414   struct page_entry *page;
1415
1416 #ifdef GATHER_STATISTICS
1417   ggc_free_overhead (p);
1418 #endif
1419
1420   poison_region (p, ggc_get_size (p));
1421
1422   page = zone_get_object_page (p);
1423
1424   if (page->large_p)
1425     {
1426       struct large_page_entry *large_page
1427         = (struct large_page_entry *) page;
1428
1429       /* Remove the page from the linked list.  */
1430       if (large_page->prev)
1431         large_page->prev->next = large_page->next;
1432       else
1433         {
1434           gcc_assert (large_page->common.zone->large_pages == large_page);
1435           large_page->common.zone->large_pages = large_page->next;
1436         }
1437       if (large_page->next)
1438         large_page->next->prev = large_page->prev;
1439
1440       large_page->common.zone->allocated -= large_page->bytes;
1441
1442       /* Release the memory associated with this object.  */
1443       free_large_page (large_page);
1444     }
1445   else if (page->pch_p)
1446     /* Don't do anything.  We won't allocate a new object from the
1447        PCH zone so there's no point in releasing anything.  */
1448     ;
1449   else
1450     {
1451       size_t size = ggc_get_size (p);
1452
1453       page->zone->allocated -= size;
1454
1455       /* Add the chunk to the free list.  We don't bother with coalescing,
1456          since we are likely to want a chunk of this size again.  */
1457       free_chunk ((char *)p, size, page->zone);
1458     }
1459 }
1460
1461 /* Mark function for strings.  */
1462
1463 void
1464 gt_ggc_m_S (const void *p)
1465 {
1466   page_entry *entry;
1467   unsigned long offset;
1468
1469   if (!p)
1470     return;
1471
1472   /* Look up the page on which the object is alloced.  .  */
1473   entry = lookup_page_table_if_allocated (p);
1474   if (! entry)
1475     return;
1476
1477   if (entry->pch_p)
1478     {
1479       size_t alloc_word, alloc_bit, t;
1480       t = ((const char *) p - pch_zone.page) / BYTES_PER_ALLOC_BIT;
1481       alloc_word = t / (8 * sizeof (alloc_type));
1482       alloc_bit = t % (8 * sizeof (alloc_type));
1483       offset = zone_find_object_offset (pch_zone.alloc_bits, alloc_word,
1484                                         alloc_bit);
1485     }
1486   else if (entry->large_p)
1487     {
1488       struct large_page_entry *le = (struct large_page_entry *) entry;
1489       offset = ((const char *) p) - entry->page;
1490       gcc_assert (offset < le->bytes);
1491     }
1492   else
1493     {
1494       struct small_page_entry *se = (struct small_page_entry *) entry;
1495       unsigned int start_word = zone_get_object_alloc_word (p);
1496       unsigned int start_bit = zone_get_object_alloc_bit (p);
1497       offset = zone_find_object_offset (se->alloc_bits, start_word, start_bit);
1498
1499       /* On some platforms a char* will not necessarily line up on an
1500          allocation boundary, so we have to update the offset to
1501          account for the leftover bytes.  */
1502       offset += (size_t) p % BYTES_PER_ALLOC_BIT;
1503     }
1504
1505   if (offset)
1506     {
1507       /* Here we've seen a char* which does not point to the beginning
1508          of an allocated object.  We assume it points to the middle of
1509          a STRING_CST.  */
1510       gcc_assert (offset == offsetof (struct tree_string, str));
1511       p = ((const char *) p) - offset;
1512       gt_ggc_mx_lang_tree_node (CONST_CAST(void *, p));
1513       return;
1514     }
1515
1516   /* Inefficient, but also unlikely to matter.  */
1517   ggc_set_mark (p);
1518 }
1519
1520 /* If P is not marked, mark it and return false.  Otherwise return true.
1521    P must have been allocated by the GC allocator; it mustn't point to
1522    static objects, stack variables, or memory allocated with malloc.  */
1523
1524 int
1525 ggc_set_mark (const void *p)
1526 {
1527   struct page_entry *page;
1528   const char *ptr = (const char *) p;
1529
1530   page = zone_get_object_page (p);
1531
1532   if (page->pch_p)
1533     {
1534       size_t mark_word, mark_bit, offset;
1535       offset = (ptr - pch_zone.page) / BYTES_PER_MARK_BIT;
1536       mark_word = offset / (8 * sizeof (mark_type));
1537       mark_bit = offset % (8 * sizeof (mark_type));
1538
1539       if (pch_zone.mark_bits[mark_word] & (1 << mark_bit))
1540         return 1;
1541       pch_zone.mark_bits[mark_word] |= (1 << mark_bit);
1542     }
1543   else if (page->large_p)
1544     {
1545       struct large_page_entry *large_page
1546         = (struct large_page_entry *) page;
1547
1548       if (large_page->mark_p)
1549         return 1;
1550       large_page->mark_p = true;
1551     }
1552   else
1553     {
1554       struct small_page_entry *small_page
1555         = (struct small_page_entry *) page;
1556
1557       if (small_page->mark_bits[zone_get_object_mark_word (p)]
1558           & (1 << zone_get_object_mark_bit (p)))
1559         return 1;
1560       small_page->mark_bits[zone_get_object_mark_word (p)]
1561         |= (1 << zone_get_object_mark_bit (p));
1562     }
1563
1564   if (GGC_DEBUG_LEVEL >= 4)
1565     fprintf (G.debug_file, "Marking %p\n", p);
1566
1567   return 0;
1568 }
1569
1570 /* Return 1 if P has been marked, zero otherwise.
1571    P must have been allocated by the GC allocator; it mustn't point to
1572    static objects, stack variables, or memory allocated with malloc.  */
1573
1574 int
1575 ggc_marked_p (const void *p)
1576 {
1577   struct page_entry *page;
1578   const char *ptr = (const char *) p;
1579
1580   page = zone_get_object_page (p);
1581
1582   if (page->pch_p)
1583     {
1584       size_t mark_word, mark_bit, offset;
1585       offset = (ptr - pch_zone.page) / BYTES_PER_MARK_BIT;
1586       mark_word = offset / (8 * sizeof (mark_type));
1587       mark_bit = offset % (8 * sizeof (mark_type));
1588
1589       return (pch_zone.mark_bits[mark_word] & (1 << mark_bit)) != 0;
1590     }
1591
1592   if (page->large_p)
1593     {
1594       struct large_page_entry *large_page
1595         = (struct large_page_entry *) page;
1596
1597       return large_page->mark_p;
1598     }
1599   else
1600     {
1601       struct small_page_entry *small_page
1602         = (struct small_page_entry *) page;
1603
1604       return 0 != (small_page->mark_bits[zone_get_object_mark_word (p)]
1605                    & (1 << zone_get_object_mark_bit (p)));
1606     }
1607 }
1608
1609 /* Return the size of the gc-able object P.  */
1610
1611 size_t
1612 ggc_get_size (const void *p)
1613 {
1614   struct page_entry *page;
1615   const char *ptr = (const char *) p;
1616
1617   page = zone_get_object_page (p);
1618
1619   if (page->pch_p)
1620     {
1621       size_t alloc_word, alloc_bit, offset, max_size;
1622       offset = (ptr - pch_zone.page) / BYTES_PER_ALLOC_BIT + 1;
1623       alloc_word = offset / (8 * sizeof (alloc_type));
1624       alloc_bit = offset % (8 * sizeof (alloc_type));
1625       max_size = pch_zone.bytes - (ptr - pch_zone.page);
1626       return zone_object_size_1 (pch_zone.alloc_bits, alloc_word, alloc_bit,
1627                                  max_size);
1628     }
1629
1630   if (page->large_p)
1631     return ((struct large_page_entry *)page)->bytes;
1632   else
1633     return zone_find_object_size ((struct small_page_entry *) page, p);
1634 }
1635
1636 /* Initialize the ggc-zone-mmap allocator.  */
1637 void
1638 init_ggc (void)
1639 {
1640   /* The allocation size must be greater than BYTES_PER_MARK_BIT, and
1641      a multiple of both BYTES_PER_ALLOC_BIT and FREE_BIN_DELTA, for
1642      the current assumptions to hold.  */
1643
1644   gcc_assert (FREE_BIN_DELTA == MAX_ALIGNMENT);
1645
1646   /* Set up the main zone by hand.  */
1647   main_zone.name = "Main zone";
1648   G.zones = &main_zone;
1649
1650   /* Allocate the default zones.  */
1651   new_ggc_zone_1 (&rtl_zone, "RTL zone");
1652   new_ggc_zone_1 (&tree_zone, "Tree zone");
1653   new_ggc_zone_1 (&tree_id_zone, "Tree identifier zone");
1654
1655   G.pagesize = getpagesize();
1656   G.lg_pagesize = exact_log2 (G.pagesize);
1657   G.page_mask = ~(G.pagesize - 1);
1658
1659   /* Require the system page size to be a multiple of GGC_PAGE_SIZE.  */
1660   gcc_assert ((G.pagesize & (GGC_PAGE_SIZE - 1)) == 0);
1661
1662   /* Allocate 16 system pages at a time.  */
1663   G.quire_size = 16 * G.pagesize / GGC_PAGE_SIZE;
1664
1665   /* Calculate the size of the allocation bitmap and other overhead.  */
1666   /* Right now we allocate bits for the page header and bitmap.  These
1667      are wasted, but a little tricky to eliminate.  */
1668   G.small_page_overhead
1669     = PAGE_OVERHEAD + (GGC_PAGE_SIZE / BYTES_PER_ALLOC_BIT / 8);
1670   /* G.small_page_overhead = ROUND_UP (G.small_page_overhead, MAX_ALIGNMENT); */
1671
1672 #ifdef HAVE_MMAP_DEV_ZERO
1673   G.dev_zero_fd = open ("/dev/zero", O_RDONLY);
1674   gcc_assert (G.dev_zero_fd != -1);
1675 #endif
1676
1677 #if 0
1678   G.debug_file = fopen ("ggc-mmap.debug", "w");
1679   setlinebuf (G.debug_file);
1680 #else
1681   G.debug_file = stdout;
1682 #endif
1683
1684 #ifdef USING_MMAP
1685   /* StunOS has an amazing off-by-one error for the first mmap allocation
1686      after fiddling with RLIMIT_STACK.  The result, as hard as it is to
1687      believe, is an unaligned page allocation, which would cause us to
1688      hork badly if we tried to use it.  */
1689   {
1690     char *p = alloc_anon (NULL, G.pagesize, &main_zone);
1691     struct small_page_entry *e;
1692     if ((size_t)p & (G.pagesize - 1))
1693       {
1694         /* How losing.  Discard this one and try another.  If we still
1695            can't get something useful, give up.  */
1696
1697         p = alloc_anon (NULL, G.pagesize, &main_zone);
1698         gcc_assert (!((size_t)p & (G.pagesize - 1)));
1699       }
1700
1701     if (GGC_PAGE_SIZE == G.pagesize)
1702       {
1703         /* We have a good page, might as well hold onto it...  */
1704         e = XCNEWVAR (struct small_page_entry, G.small_page_overhead);
1705         e->common.page = p;
1706         e->common.zone = &main_zone;
1707         e->next = main_zone.free_pages;
1708         set_page_table_entry (e->common.page, &e->common);
1709         main_zone.free_pages = e;
1710       }
1711     else
1712       {
1713         munmap (p, G.pagesize);
1714       }
1715   }
1716 #endif
1717 }
1718
1719 /* Start a new GGC zone.  */
1720
1721 static void
1722 new_ggc_zone_1 (struct alloc_zone *new_zone, const char * name)
1723 {
1724   new_zone->name = name;
1725   new_zone->next_zone = G.zones->next_zone;
1726   G.zones->next_zone = new_zone;
1727 }
1728
1729 /* Free all empty pages and objects within a page for a given zone  */
1730
1731 static void
1732 sweep_pages (struct alloc_zone *zone)
1733 {
1734   struct large_page_entry **lpp, *lp, *lnext;
1735   struct small_page_entry **spp, *sp, *snext;
1736   char *last_free;
1737   size_t allocated = 0;
1738   bool nomarksinpage;
1739
1740   /* First, reset the free_chunks lists, since we are going to
1741      re-free free chunks in hopes of coalescing them into large chunks.  */
1742   memset (zone->free_chunks, 0, sizeof (zone->free_chunks));
1743   zone->high_free_bin = 0;
1744   zone->cached_free = NULL;
1745   zone->cached_free_size = 0;
1746
1747   /* Large pages are all or none affairs. Either they are completely
1748      empty, or they are completely full.  */
1749   lpp = &zone->large_pages;
1750   for (lp = zone->large_pages; lp != NULL; lp = lnext)
1751     {
1752       gcc_assert (lp->common.large_p);
1753
1754       lnext = lp->next;
1755
1756 #ifdef GATHER_STATISTICS
1757       /* This page has now survived another collection.  */
1758       lp->common.survived++;
1759 #endif
1760
1761       if (lp->mark_p)
1762         {
1763           lp->mark_p = false;
1764           allocated += lp->bytes;
1765           lpp = &lp->next;
1766         }
1767       else
1768         {
1769           *lpp = lnext;
1770 #ifdef ENABLE_GC_CHECKING
1771           /* Poison the page.  */
1772           memset (lp->common.page, 0xb5, SMALL_PAGE_SIZE);
1773 #endif
1774           if (lp->prev)
1775             lp->prev->next = lp->next;
1776           if (lp->next)
1777             lp->next->prev = lp->prev;
1778           free_large_page (lp);
1779         }
1780     }
1781
1782   spp = &zone->pages;
1783   for (sp = zone->pages; sp != NULL; sp = snext)
1784     {
1785       char *object, *last_object;
1786       char *end;
1787       alloc_type *alloc_word_p;
1788       mark_type *mark_word_p;
1789
1790       gcc_assert (!sp->common.large_p);
1791
1792       snext = sp->next;
1793
1794 #ifdef GATHER_STATISTICS
1795       /* This page has now survived another collection.  */
1796       sp->common.survived++;
1797 #endif
1798
1799       /* Step through all chunks, consolidate those that are free and
1800          insert them into the free lists.  Note that consolidation
1801          slows down collection slightly.  */
1802
1803       last_object = object = sp->common.page;
1804       end = sp->common.page + SMALL_PAGE_SIZE;
1805       last_free = NULL;
1806       nomarksinpage = true;
1807       mark_word_p = sp->mark_bits;
1808       alloc_word_p = sp->alloc_bits;
1809
1810       gcc_assert (BYTES_PER_ALLOC_BIT == BYTES_PER_MARK_BIT);
1811
1812       object = sp->common.page;
1813       do
1814         {
1815           unsigned int i, n;
1816           alloc_type alloc_word;
1817           mark_type mark_word;
1818
1819           alloc_word = *alloc_word_p++;
1820           mark_word = *mark_word_p++;
1821
1822           if (mark_word)
1823             nomarksinpage = false;
1824
1825           /* There ought to be some way to do this without looping...  */
1826           i = 0;
1827           while ((n = alloc_ffs (alloc_word)) != 0)
1828             {
1829               /* Extend the current state for n - 1 bits.  We can't
1830                  shift alloc_word by n, even though it isn't used in the
1831                  loop, in case only the highest bit was set.  */
1832               alloc_word >>= n - 1;
1833               mark_word >>= n - 1;
1834               object += BYTES_PER_MARK_BIT * (n - 1);
1835
1836               if (mark_word & 1)
1837                 {
1838                   if (last_free)
1839                     {
1840                       VALGRIND_DISCARD (VALGRIND_MAKE_MEM_UNDEFINED (last_free,
1841                                                                      object
1842                                                                      - last_free));
1843                       poison_region (last_free, object - last_free);
1844                       free_chunk (last_free, object - last_free, zone);
1845                       last_free = NULL;
1846                     }
1847                   else
1848                     allocated += object - last_object;
1849                   last_object = object;
1850                 }
1851               else
1852                 {
1853                   if (last_free == NULL)
1854                     {
1855                       last_free = object;
1856                       allocated += object - last_object;
1857                     }
1858                   else
1859                     zone_clear_object_alloc_bit (sp, object);
1860                 }
1861
1862               /* Shift to just after the alloc bit we handled.  */
1863               alloc_word >>= 1;
1864               mark_word >>= 1;
1865               object += BYTES_PER_MARK_BIT;
1866
1867               i += n;
1868             }
1869
1870           object += BYTES_PER_MARK_BIT * (8 * sizeof (alloc_type) - i);
1871         }
1872       while (object < end);
1873
1874       if (nomarksinpage)
1875         {
1876           *spp = snext;
1877 #ifdef ENABLE_GC_CHECKING
1878           VALGRIND_DISCARD (VALGRIND_MAKE_MEM_UNDEFINED (sp->common.page,
1879                                                          SMALL_PAGE_SIZE));
1880           /* Poison the page.  */
1881           memset (sp->common.page, 0xb5, SMALL_PAGE_SIZE);
1882 #endif
1883           free_small_page (sp);
1884           continue;
1885         }
1886       else if (last_free)
1887         {
1888           VALGRIND_DISCARD (VALGRIND_MAKE_MEM_UNDEFINED (last_free,
1889                                                          object - last_free));
1890           poison_region (last_free, object - last_free);
1891           free_chunk (last_free, object - last_free, zone);
1892         }
1893       else
1894         allocated += object - last_object;
1895
1896       spp = &sp->next;
1897     }
1898
1899   zone->allocated = allocated;
1900 }
1901
1902 /* mark-and-sweep routine for collecting a single zone.  NEED_MARKING
1903    is true if we need to mark before sweeping, false if some other
1904    zone collection has already performed marking for us.  Returns true
1905    if we collected, false otherwise.  */
1906
1907 static bool
1908 ggc_collect_1 (struct alloc_zone *zone, bool need_marking)
1909 {
1910 #if 0
1911   /* */
1912   {
1913     int i;
1914     for (i = 0; i < NUM_FREE_BINS + 1; i++)
1915       {
1916         struct alloc_chunk *chunk;
1917         int n, tot;
1918
1919         n = 0;
1920         tot = 0;
1921         chunk = zone->free_chunks[i];
1922         while (chunk)
1923           {
1924             n++;
1925             tot += chunk->size;
1926             chunk = chunk->next_free;
1927           }
1928         fprintf (stderr, "Bin %d: %d free chunks (%d bytes)\n",
1929                  i, n, tot);
1930       }
1931   }
1932   /* */
1933 #endif
1934
1935   if (!quiet_flag)
1936     fprintf (stderr, " {%s GC %luk -> ",
1937              zone->name, (unsigned long) zone->allocated / 1024);
1938
1939   /* Zero the total allocated bytes.  This will be recalculated in the
1940      sweep phase.  */
1941   zone->allocated = 0;
1942
1943   /* Release the pages we freed the last time we collected, but didn't
1944      reuse in the interim.  */
1945   release_pages (zone);
1946
1947   if (need_marking)
1948     {
1949       zone_allocate_marks ();
1950       ggc_mark_roots ();
1951 #ifdef GATHER_STATISTICS
1952       ggc_prune_overhead_list ();
1953 #endif
1954     }
1955
1956   sweep_pages (zone);
1957   zone->was_collected = true;
1958   zone->allocated_last_gc = zone->allocated;
1959
1960   if (!quiet_flag)
1961     fprintf (stderr, "%luk}", (unsigned long) zone->allocated / 1024);
1962   return true;
1963 }
1964
1965 #ifdef GATHER_STATISTICS
1966 /* Calculate the average page survival rate in terms of number of
1967    collections.  */
1968
1969 static float
1970 calculate_average_page_survival (struct alloc_zone *zone)
1971 {
1972   float count = 0.0;
1973   float survival = 0.0;
1974   struct small_page_entry *p;
1975   struct large_page_entry *lp;
1976   for (p = zone->pages; p; p = p->next)
1977     {
1978       count += 1.0;
1979       survival += p->common.survived;
1980     }
1981   for (lp = zone->large_pages; lp; lp = lp->next)
1982     {
1983       count += 1.0;
1984       survival += lp->common.survived;
1985     }
1986   return survival/count;
1987 }
1988 #endif
1989
1990 /* Top level collection routine.  */
1991
1992 void
1993 ggc_collect (void)
1994 {
1995   struct alloc_zone *zone;
1996   bool marked = false;
1997
1998   timevar_push (TV_GC);
1999
2000   if (!ggc_force_collect)
2001     {
2002       float allocated_last_gc = 0, allocated = 0, min_expand;
2003
2004       for (zone = G.zones; zone; zone = zone->next_zone)
2005         {
2006           allocated_last_gc += zone->allocated_last_gc;
2007           allocated += zone->allocated;
2008         }
2009
2010       allocated_last_gc =
2011         MAX (allocated_last_gc,
2012              (size_t) PARAM_VALUE (GGC_MIN_HEAPSIZE) * 1024);
2013       min_expand = allocated_last_gc * PARAM_VALUE (GGC_MIN_EXPAND) / 100;
2014
2015       if (allocated < allocated_last_gc + min_expand)
2016         {
2017           timevar_pop (TV_GC);
2018           return;
2019         }
2020     }
2021
2022   invoke_plugin_callbacks (PLUGIN_GGC_START, NULL);
2023
2024   /* Start by possibly collecting the main zone.  */
2025   main_zone.was_collected = false;
2026   marked |= ggc_collect_1 (&main_zone, true);
2027
2028   /* In order to keep the number of collections down, we don't
2029      collect other zones unless we are collecting the main zone.  This
2030      gives us roughly the same number of collections as we used to
2031      have with the old gc.  The number of collection is important
2032      because our main slowdown (according to profiling) is now in
2033      marking.  So if we mark twice as often as we used to, we'll be
2034      twice as slow.  Hopefully we'll avoid this cost when we mark
2035      zone-at-a-time.  */
2036   /* NOTE drow/2004-07-28: We now always collect the main zone, but
2037      keep this code in case the heuristics are further refined.  */
2038
2039   if (main_zone.was_collected)
2040     {
2041       struct alloc_zone *zone;
2042
2043       for (zone = main_zone.next_zone; zone; zone = zone->next_zone)
2044         {
2045           zone->was_collected = false;
2046           marked |= ggc_collect_1 (zone, !marked);
2047         }
2048     }
2049
2050 #ifdef GATHER_STATISTICS
2051   /* Print page survival stats, if someone wants them.  */
2052   if (GGC_DEBUG_LEVEL >= 2)
2053     {
2054       for (zone = G.zones; zone; zone = zone->next_zone)
2055         {
2056           if (zone->was_collected)
2057             {
2058               float f = calculate_average_page_survival (zone);
2059               printf ("Average page survival in zone `%s' is %f\n",
2060                       zone->name, f);
2061             }
2062         }
2063     }
2064 #endif
2065
2066   if (marked)
2067     zone_free_marks ();
2068
2069   /* Free dead zones.  */
2070   for (zone = G.zones; zone && zone->next_zone; zone = zone->next_zone)
2071     {
2072       if (zone->next_zone->dead)
2073         {
2074           struct alloc_zone *dead_zone = zone->next_zone;
2075
2076           printf ("Zone `%s' is dead and will be freed.\n", dead_zone->name);
2077
2078           /* The zone must be empty.  */
2079           gcc_assert (!dead_zone->allocated);
2080
2081           /* Unchain the dead zone, release all its pages and free it.  */
2082           zone->next_zone = zone->next_zone->next_zone;
2083           release_pages (dead_zone);
2084           free (dead_zone);
2085         }
2086     }
2087
2088   invoke_plugin_callbacks (PLUGIN_GGC_END, NULL);
2089
2090   timevar_pop (TV_GC);
2091 }
2092
2093 /* Print allocation statistics.  */
2094 #define SCALE(x) ((unsigned long) ((x) < 1024*10 \
2095                   ? (x) \
2096                   : ((x) < 1024*1024*10 \
2097                      ? (x) / 1024 \
2098                      : (x) / (1024*1024))))
2099 #define LABEL(x) ((x) < 1024*10 ? ' ' : ((x) < 1024*1024*10 ? 'k' : 'M'))
2100
2101 void
2102 ggc_print_statistics (void)
2103 {
2104   struct alloc_zone *zone;
2105   struct ggc_statistics stats;
2106   size_t total_overhead = 0, total_allocated = 0, total_bytes_mapped = 0;
2107   size_t pte_overhead, i;
2108
2109   /* Clear the statistics.  */
2110   memset (&stats, 0, sizeof (stats));
2111
2112   /* Make sure collection will really occur.  */
2113   ggc_force_collect = true;
2114
2115   /* Collect and print the statistics common across collectors.  */
2116   ggc_print_common_statistics (stderr, &stats);
2117
2118   ggc_force_collect = false;
2119
2120   /* Release free pages so that we will not count the bytes allocated
2121      there as part of the total allocated memory.  */
2122   for (zone = G.zones; zone; zone = zone->next_zone)
2123     release_pages (zone);
2124
2125   /* Collect some information about the various sizes of
2126      allocation.  */
2127   fprintf (stderr,
2128            "Memory still allocated at the end of the compilation process\n");
2129
2130   fprintf (stderr, "%20s %10s  %10s  %10s\n",
2131            "Zone", "Allocated", "Used", "Overhead");
2132   for (zone = G.zones; zone; zone = zone->next_zone)
2133     {
2134       struct large_page_entry *large_page;
2135       size_t overhead, allocated, in_use;
2136
2137       /* Skip empty zones.  */
2138       if (!zone->pages && !zone->large_pages)
2139         continue;
2140
2141       allocated = in_use = 0;
2142
2143       overhead = sizeof (struct alloc_zone);
2144
2145       for (large_page = zone->large_pages; large_page != NULL;
2146            large_page = large_page->next)
2147         {
2148           allocated += large_page->bytes;
2149           in_use += large_page->bytes;
2150           overhead += sizeof (struct large_page_entry);
2151         }
2152
2153       /* There's no easy way to walk through the small pages finding
2154          used and unused objects.  Instead, add all the pages, and
2155          subtract out the free list.  */
2156
2157       allocated += GGC_PAGE_SIZE * zone->n_small_pages;
2158       in_use += GGC_PAGE_SIZE * zone->n_small_pages;
2159       overhead += G.small_page_overhead * zone->n_small_pages;
2160
2161       for (i = 0; i <= NUM_FREE_BINS; i++)
2162         {
2163           struct alloc_chunk *chunk = zone->free_chunks[i];
2164           while (chunk)
2165             {
2166               in_use -= ggc_get_size (chunk);
2167               chunk = chunk->next_free;
2168             }
2169         }
2170
2171       fprintf (stderr, "%20s %10lu%c %10lu%c %10lu%c\n",
2172                zone->name,
2173                SCALE (allocated), LABEL (allocated),
2174                SCALE (in_use), LABEL (in_use),
2175                SCALE (overhead), LABEL (overhead));
2176
2177       gcc_assert (in_use == zone->allocated);
2178
2179       total_overhead += overhead;
2180       total_allocated += zone->allocated;
2181       total_bytes_mapped += zone->bytes_mapped;
2182     }
2183
2184   /* Count the size of the page table as best we can.  */
2185 #if HOST_BITS_PER_PTR <= 32
2186   pte_overhead = sizeof (G.lookup);
2187   for (i = 0; i < PAGE_L1_SIZE; i++)
2188     if (G.lookup[i])
2189       pte_overhead += PAGE_L2_SIZE * sizeof (struct page_entry *);
2190 #else
2191   {
2192     page_table table = G.lookup;
2193     pte_overhead = 0;
2194     while (table)
2195       {
2196         pte_overhead += sizeof (*table);
2197         for (i = 0; i < PAGE_L1_SIZE; i++)
2198           if (table->table[i])
2199             pte_overhead += PAGE_L2_SIZE * sizeof (struct page_entry *);
2200         table = table->next;
2201       }
2202   }
2203 #endif
2204   fprintf (stderr, "%20s %11s %11s %10lu%c\n", "Page Table",
2205            "", "", SCALE (pte_overhead), LABEL (pte_overhead));
2206   total_overhead += pte_overhead;
2207
2208   fprintf (stderr, "%20s %10lu%c %10lu%c %10lu%c\n", "Total",
2209            SCALE (total_bytes_mapped), LABEL (total_bytes_mapped),
2210            SCALE (total_allocated), LABEL(total_allocated),
2211            SCALE (total_overhead), LABEL (total_overhead));
2212
2213 #ifdef GATHER_STATISTICS
2214   {
2215     unsigned long long all_overhead = 0, all_allocated = 0;
2216     unsigned long long all_overhead_under32 = 0, all_allocated_under32 = 0;
2217     unsigned long long all_overhead_under64 = 0, all_allocated_under64 = 0;
2218     unsigned long long all_overhead_under128 = 0, all_allocated_under128 = 0;
2219
2220     fprintf (stderr, "\nTotal allocations and overheads during the compilation process\n");
2221
2222     for (zone = G.zones; zone; zone = zone->next_zone)
2223       {
2224         all_overhead += zone->stats.total_overhead;
2225         all_allocated += zone->stats.total_allocated;
2226
2227         all_allocated_under32 += zone->stats.total_allocated_under32;
2228         all_overhead_under32 += zone->stats.total_overhead_under32;
2229
2230         all_allocated_under64 += zone->stats.total_allocated_under64;
2231         all_overhead_under64 += zone->stats.total_overhead_under64;
2232
2233         all_allocated_under128 += zone->stats.total_allocated_under128;
2234         all_overhead_under128 += zone->stats.total_overhead_under128;
2235
2236         fprintf (stderr, "%20s:                  %10lld\n",
2237                  zone->name, zone->stats.total_allocated);
2238       }
2239
2240     fprintf (stderr, "\n");
2241
2242     fprintf (stderr, "Total Overhead:                        %10lld\n",
2243              all_overhead);
2244     fprintf (stderr, "Total Allocated:                       %10lld\n",
2245              all_allocated);
2246
2247     fprintf (stderr, "Total Overhead  under  32B:            %10lld\n",
2248              all_overhead_under32);
2249     fprintf (stderr, "Total Allocated under  32B:            %10lld\n",
2250              all_allocated_under32);
2251     fprintf (stderr, "Total Overhead  under  64B:            %10lld\n",
2252              all_overhead_under64);
2253     fprintf (stderr, "Total Allocated under  64B:            %10lld\n",
2254              all_allocated_under64);
2255     fprintf (stderr, "Total Overhead  under 128B:            %10lld\n",
2256              all_overhead_under128);
2257     fprintf (stderr, "Total Allocated under 128B:            %10lld\n",
2258              all_allocated_under128);
2259   }
2260 #endif
2261 }
2262
2263 /* Precompiled header support.  */
2264
2265 /* For precompiled headers, we sort objects based on their type.  We
2266    also sort various objects into their own buckets; currently this
2267    covers strings and IDENTIFIER_NODE trees.  The choices of how
2268    to sort buckets have not yet been tuned.  */
2269
2270 #define NUM_PCH_BUCKETS         (gt_types_enum_last + 3)
2271
2272 #define OTHER_BUCKET            (gt_types_enum_last + 0)
2273 #define IDENTIFIER_BUCKET       (gt_types_enum_last + 1)
2274 #define STRING_BUCKET           (gt_types_enum_last + 2)
2275
2276 struct ggc_pch_ondisk
2277 {
2278   size_t total;
2279   size_t type_totals[NUM_PCH_BUCKETS];
2280 };
2281
2282 struct ggc_pch_data
2283 {
2284   struct ggc_pch_ondisk d;
2285   size_t base;
2286   size_t orig_base;
2287   size_t alloc_size;
2288   alloc_type *alloc_bits;
2289   size_t type_bases[NUM_PCH_BUCKETS];
2290   size_t start_offset;
2291 };
2292
2293 /* Initialize the PCH data structure.  */
2294
2295 struct ggc_pch_data *
2296 init_ggc_pch (void)
2297 {
2298   return XCNEW (struct ggc_pch_data);
2299 }
2300
2301 /* Return which of the page-aligned buckets the object at X, with type
2302    TYPE, should be sorted into in the PCH.  Strings will have
2303    IS_STRING set and TYPE will be gt_types_enum_last.  Other objects
2304    of unknown type will also have TYPE equal to gt_types_enum_last.  */
2305
2306 static int
2307 pch_bucket (void *x, enum gt_types_enum type,
2308             bool is_string)
2309 {
2310   /* Sort identifiers into their own bucket, to improve locality
2311      when searching the identifier hash table.  */
2312   if (type == gt_ggc_e_14lang_tree_node
2313       && TREE_CODE ((tree) x) == IDENTIFIER_NODE)
2314     return IDENTIFIER_BUCKET;
2315   else if (type == gt_types_enum_last)
2316     {
2317       if (is_string)
2318         return STRING_BUCKET;
2319       return OTHER_BUCKET;
2320     }
2321   return type;
2322 }
2323
2324 /* Add the size of object X to the size of the PCH data.  */
2325
2326 void
2327 ggc_pch_count_object (struct ggc_pch_data *d, void *x ATTRIBUTE_UNUSED,
2328                       size_t size, bool is_string, enum gt_types_enum type)
2329 {
2330   /* NOTE: Right now we don't need to align up the size of any objects.
2331      Strings can be unaligned, and everything else is allocated to a
2332      MAX_ALIGNMENT boundary already.  */
2333
2334   d->d.type_totals[pch_bucket (x, type, is_string)] += size;
2335 }
2336
2337 /* Return the total size of the PCH data.  */
2338
2339 size_t
2340 ggc_pch_total_size (struct ggc_pch_data *d)
2341 {
2342   int i;
2343   size_t alloc_size, total_size;
2344
2345   total_size = 0;
2346   for (i = 0; i < NUM_PCH_BUCKETS; i++)
2347     {
2348       d->d.type_totals[i] = ROUND_UP (d->d.type_totals[i], GGC_PAGE_SIZE);
2349       total_size += d->d.type_totals[i];
2350     }
2351   d->d.total = total_size;
2352
2353   /* Include the size of the allocation bitmap.  */
2354   alloc_size = CEIL (d->d.total, BYTES_PER_ALLOC_BIT * 8);
2355   alloc_size = ROUND_UP (alloc_size, MAX_ALIGNMENT);
2356   d->alloc_size = alloc_size;
2357
2358   return d->d.total + alloc_size;
2359 }
2360
2361 /* Set the base address for the objects in the PCH file.  */
2362
2363 void
2364 ggc_pch_this_base (struct ggc_pch_data *d, void *base_)
2365 {
2366   int i;
2367   size_t base = (size_t) base_;
2368
2369   d->base = d->orig_base = base;
2370   for (i = 0; i < NUM_PCH_BUCKETS; i++)
2371     {
2372       d->type_bases[i] = base;
2373       base += d->d.type_totals[i];
2374     }
2375
2376   if (d->alloc_bits == NULL)
2377     d->alloc_bits = XCNEWVAR (alloc_type, d->alloc_size);
2378 }
2379
2380 /* Allocate a place for object X of size SIZE in the PCH file.  */
2381
2382 char *
2383 ggc_pch_alloc_object (struct ggc_pch_data *d, void *x,
2384                       size_t size, bool is_string,
2385                       enum gt_types_enum type)
2386 {
2387   size_t alloc_word, alloc_bit;
2388   char *result;
2389   int bucket = pch_bucket (x, type, is_string);
2390
2391   /* Record the start of the object in the allocation bitmap.  We
2392      can't assert that the allocation bit is previously clear, because
2393      strings may violate the invariant that they are at least
2394      BYTES_PER_ALLOC_BIT long.  This is harmless - ggc_get_size
2395      should not be called for strings.  */
2396   alloc_word = ((d->type_bases[bucket] - d->orig_base)
2397                 / (8 * sizeof (alloc_type) * BYTES_PER_ALLOC_BIT));
2398   alloc_bit = ((d->type_bases[bucket] - d->orig_base)
2399                / BYTES_PER_ALLOC_BIT) % (8 * sizeof (alloc_type));
2400   d->alloc_bits[alloc_word] |= 1L << alloc_bit;
2401
2402   /* Place the object at the current pointer for this bucket.  */
2403   result = (char *) d->type_bases[bucket];
2404   d->type_bases[bucket] += size;
2405   return result;
2406 }
2407
2408 /* Prepare to write out the PCH data to file F.  */
2409
2410 void
2411 ggc_pch_prepare_write (struct ggc_pch_data *d,
2412                        FILE *f)
2413 {
2414   /* We seek around a lot while writing.  Record where the end
2415      of the padding in the PCH file is, so that we can
2416      locate each object's offset.  */
2417   d->start_offset = ftell (f);
2418 }
2419
2420 /* Write out object X of SIZE to file F.  */
2421
2422 void
2423 ggc_pch_write_object (struct ggc_pch_data *d,
2424                       FILE *f, void *x, void *newx,
2425                       size_t size, bool is_string ATTRIBUTE_UNUSED)
2426 {
2427   if (fseek (f, (size_t) newx - d->orig_base + d->start_offset, SEEK_SET) != 0)
2428     fatal_error ("can%'t seek PCH file: %m");
2429
2430   if (fwrite (x, size, 1, f) != 1)
2431     fatal_error ("can%'t write PCH file: %m");
2432 }
2433
2434 void
2435 ggc_pch_finish (struct ggc_pch_data *d, FILE *f)
2436 {
2437   /* Write out the allocation bitmap.  */
2438   if (fseek (f, d->start_offset + d->d.total, SEEK_SET) != 0)
2439     fatal_error ("can%'t seek PCH file: %m");
2440
2441   if (fwrite (d->alloc_bits, d->alloc_size, 1, f) != 1)
2442     fatal_error ("can%'t write PCH file: %m");
2443
2444   /* Done with the PCH, so write out our footer.  */
2445   if (fwrite (&d->d, sizeof (d->d), 1, f) != 1)
2446     fatal_error ("can%'t write PCH file: %m");
2447
2448   free (d->alloc_bits);
2449   free (d);
2450 }
2451
2452 /* The PCH file from F has been mapped at ADDR.  Read in any
2453    additional data from the file and set up the GC state.  */
2454
2455 void
2456 ggc_pch_read (FILE *f, void *addr)
2457 {
2458   struct ggc_pch_ondisk d;
2459   size_t alloc_size;
2460   struct alloc_zone *zone;
2461   struct page_entry *pch_page;
2462   char *p;
2463
2464   if (fread (&d, sizeof (d), 1, f) != 1)
2465     fatal_error ("can%'t read PCH file: %m");
2466
2467   alloc_size = CEIL (d.total, BYTES_PER_ALLOC_BIT * 8);
2468   alloc_size = ROUND_UP (alloc_size, MAX_ALIGNMENT);
2469
2470   pch_zone.bytes = d.total;
2471   pch_zone.alloc_bits = (alloc_type *) ((char *) addr + pch_zone.bytes);
2472   pch_zone.page = (char *) addr;
2473   pch_zone.end = (char *) pch_zone.alloc_bits;
2474
2475   /* We've just read in a PCH file.  So, every object that used to be
2476      allocated is now free.  */
2477 #ifdef GATHER_STATISTICS
2478   zone_allocate_marks ();
2479   ggc_prune_overhead_list ();
2480   zone_free_marks ();
2481 #endif
2482
2483   for (zone = G.zones; zone; zone = zone->next_zone)
2484     {
2485       struct small_page_entry *page, *next_page;
2486       struct large_page_entry *large_page, *next_large_page;
2487
2488       zone->allocated = 0;
2489
2490       /* Clear the zone's free chunk list.  */
2491       memset (zone->free_chunks, 0, sizeof (zone->free_chunks));
2492       zone->high_free_bin = 0;
2493       zone->cached_free = NULL;
2494       zone->cached_free_size = 0;
2495
2496       /* Move all the small pages onto the free list.  */
2497       for (page = zone->pages; page != NULL; page = next_page)
2498         {
2499           next_page = page->next;
2500           memset (page->alloc_bits, 0,
2501                   G.small_page_overhead - PAGE_OVERHEAD);
2502           free_small_page (page);
2503         }
2504
2505       /* Discard all the large pages.  */
2506       for (large_page = zone->large_pages; large_page != NULL;
2507            large_page = next_large_page)
2508         {
2509           next_large_page = large_page->next;
2510           free_large_page (large_page);
2511         }
2512
2513       zone->pages = NULL;
2514       zone->large_pages = NULL;
2515     }
2516
2517   /* Allocate the dummy page entry for the PCH, and set all pages
2518      mapped into the PCH to reference it.  */
2519   pch_page = XCNEW (struct page_entry);
2520   pch_page->page = pch_zone.page;
2521   pch_page->pch_p = true;
2522
2523   for (p = pch_zone.page; p < pch_zone.end; p += GGC_PAGE_SIZE)
2524     set_page_table_entry (p, pch_page);
2525 }