OSDN Git Service

ced786bd23576234165cc247b24b14990dd99112
[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 Free Software Foundation, Inc.
3    Contributed by Richard Henderson (rth@redhat.com) and Daniel Berlin (dberlin@dberlin.org)
4
5
6 This file is part of GCC.
7
8 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
9 the terms of the GNU General Public License as published by the Free
10 Software Foundation; either version 2, or (at your option) any later
11 version.
12
13 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
14 WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
15 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
16 for more details.
17
18 You should have received a copy of the GNU General Public License
19 along with GCC; see the file COPYING.  If not, write to the Free
20 Software Foundation, 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA
21 02111-1307, USA.  */
22
23 #include "config.h"
24 #include "system.h"
25 #include "coretypes.h"
26 #include "tm.h"
27 #include "tree.h"
28 #include "rtl.h"
29 #include "tm_p.h"
30 #include "toplev.h"
31 #include "varray.h"
32 #include "flags.h"
33 #include "ggc.h"
34 #include "timevar.h"
35 #include "params.h"
36 #include "bitmap.h"
37
38 #ifdef ENABLE_VALGRIND_CHECKING
39 # ifdef HAVE_VALGRIND_MEMCHECK_H
40 #  include <valgrind/memcheck.h>
41 # elif defined HAVE_MEMCHECK_H
42 #  include <memcheck.h>
43 # else
44 #  include <valgrind.h>
45 # endif
46 #else
47 /* Avoid #ifdef:s when we can help it.  */
48 #define VALGRIND_DISCARD(x)
49 #define VALGRIND_MALLOCLIKE_BLOCK(w,x,y,z)
50 #define VALGRIND_FREELIKE_BLOCK(x,y)
51 #endif
52 /* Prefer MAP_ANON(YMOUS) to /dev/zero, since we don't need to keep a
53    file open.  Prefer either to valloc.  */
54 #ifdef HAVE_MMAP_ANON
55 # undef HAVE_MMAP_DEV_ZERO
56
57 # include <sys/mman.h>
58 # ifndef MAP_FAILED
59 #  define MAP_FAILED -1
60 # endif
61 # if !defined (MAP_ANONYMOUS) && defined (MAP_ANON)
62 #  define MAP_ANONYMOUS MAP_ANON
63 # endif
64 # define USING_MMAP
65
66 #endif
67
68 #ifdef HAVE_MMAP_DEV_ZERO
69
70 # include <sys/mman.h>
71 # ifndef MAP_FAILED
72 #  define MAP_FAILED -1
73 # endif
74 # define USING_MMAP
75
76 #endif
77
78 #ifndef USING_MMAP
79 #define USING_MALLOC_PAGE_GROUPS
80 #endif
81
82 #if (GCC_VERSION < 3001)
83 #define prefetch(X) ((void) X)
84 #else
85 #define prefetch(X) __builtin_prefetch (X)
86 #endif
87
88 /* NOTES:
89    If we track inter-zone pointers, we can mark single zones at a
90    time.
91    If we have a zone where we guarantee no inter-zone pointers, we
92    could mark that zone seperately.
93    The garbage zone should not be marked, and we should return 1 in
94    ggc_set_mark for any object in the garbage zone, which cuts off
95    marking quickly.  */
96 /* Stategy:
97
98    This garbage-collecting allocator segregates objects into zones.
99    It also segregates objects into "large" and "small" bins.  Large
100    objects are greater or equal to page size.
101
102    Pages for small objects are broken up into chunks, each of which
103    are described by a struct alloc_chunk.  One can walk over all
104    chunks on the page by adding the chunk size to the chunk's data
105    address.  The free space for a page exists in the free chunk bins.
106
107    Each page-entry also has a context depth, which is used to track
108    pushing and popping of allocation contexts.  Only objects allocated
109    in the current (highest-numbered) context may be collected.
110
111    Empty pages (of all sizes) are kept on a single page cache list,
112    and are considered first when new pages are required; they are
113    deallocated at the start of the next collection if they haven't
114    been recycled by then.  */
115
116 /* Define GGC_DEBUG_LEVEL to print debugging information.
117      0: No debugging output.
118      1: GC statistics only.
119      2: Page-entry allocations/deallocations as well.
120      3: Object allocations as well.
121      4: Object marks as well.  */
122 #define GGC_DEBUG_LEVEL (0)
123
124 #ifndef HOST_BITS_PER_PTR
125 #define HOST_BITS_PER_PTR  HOST_BITS_PER_LONG
126 #endif
127 #ifdef COOKIE_CHECKING
128 #define CHUNK_MAGIC 0x95321123
129 #define DEADCHUNK_MAGIC 0x12817317
130 #endif
131
132 /* This structure manages small chunks.  When the chunk is free, it's
133    linked with other chunks via free_next.  When the chunk is allocated,
134    the data starts at u.  Large chunks are allocated one at a time to
135    their own page, and so don't come in here.
136
137    The "type" field is a placeholder for a future change to do
138    generational collection.  At present it is 0 when free and
139    and 1 when allocated.  */
140
141 struct alloc_chunk {
142 #ifdef COOKIE_CHECKING
143   unsigned int magic;
144 #endif
145   unsigned int type:1;
146   unsigned int typecode:15;
147   unsigned int size:15;
148   unsigned int mark:1;
149   union {
150     struct alloc_chunk *next_free;
151     char data[1];
152
153     /* Make sure the data is sufficiently aligned.  */
154     HOST_WIDEST_INT align_i;
155 #ifdef HAVE_LONG_DOUBLE
156     long double align_d;
157 #else
158     double align_d;
159 #endif
160   } u;
161 } __attribute__ ((packed));
162
163 #define CHUNK_OVERHEAD  (offsetof (struct alloc_chunk, u))
164
165 /* We maintain several bins of free lists for chunks for very small
166    objects.  We never exhaustively search other bins -- if we don't
167    find one of the proper size, we allocate from the "larger" bin.  */
168
169 /* Decreasing the number of free bins increases the time it takes to allocate.
170    Similar with increasing max_free_bin_size without increasing num_free_bins.
171
172    After much histogramming of allocation sizes and time spent on gc,
173    on a powerpc G4 7450 - 667 mhz, and an pentium 4 - 2.8ghz,
174    these were determined to be the optimal values.  */
175 #define NUM_FREE_BINS           64
176 #define MAX_FREE_BIN_SIZE       256
177 #define FREE_BIN_DELTA          (MAX_FREE_BIN_SIZE / NUM_FREE_BINS)
178 #define SIZE_BIN_UP(SIZE)       (((SIZE) + FREE_BIN_DELTA - 1) / FREE_BIN_DELTA)
179 #define SIZE_BIN_DOWN(SIZE)     ((SIZE) / FREE_BIN_DELTA)
180
181 /* Marker used as chunk->size for a large object.  Should correspond
182    to the size of the bitfield above.  */
183 #define LARGE_OBJECT_SIZE       0x7fff
184
185 /* We use this structure to determine the alignment required for
186    allocations.  For power-of-two sized allocations, that's not a
187    problem, but it does matter for odd-sized allocations.  */
188
189 struct max_alignment {
190   char c;
191   union {
192     HOST_WIDEST_INT i;
193 #ifdef HAVE_LONG_DOUBLE
194     long double d;
195 #else
196     double d;
197 #endif
198   } u;
199 };
200
201 /* The biggest alignment required.  */
202
203 #define MAX_ALIGNMENT (offsetof (struct max_alignment, u))
204
205 /* Compute the smallest nonnegative number which when added to X gives
206    a multiple of F.  */
207
208 #define ROUND_UP_VALUE(x, f) ((f) - 1 - ((f) - 1 + (x)) % (f))
209
210 /* Compute the smallest multiple of F that is >= X.  */
211
212 #define ROUND_UP(x, f) (CEIL (x, f) * (f))
213
214 /* A two-level tree is used to look up the page-entry for a given
215    pointer.  Two chunks of the pointer's bits are extracted to index
216    the first and second levels of the tree, as follows:
217
218                                    HOST_PAGE_SIZE_BITS
219                            32           |      |
220        msb +----------------+----+------+------+ lsb
221                             |    |      |
222                          PAGE_L1_BITS   |
223                                  |      |
224                                PAGE_L2_BITS
225
226    The bottommost HOST_PAGE_SIZE_BITS are ignored, since page-entry
227    pages are aligned on system page boundaries.  The next most
228    significant PAGE_L2_BITS and PAGE_L1_BITS are the second and first
229    index values in the lookup table, respectively.
230
231    For 32-bit architectures and the settings below, there are no
232    leftover bits.  For architectures with wider pointers, the lookup
233    tree points to a list of pages, which must be scanned to find the
234    correct one.  */
235
236 #define PAGE_L1_BITS    (8)
237 #define PAGE_L2_BITS    (32 - PAGE_L1_BITS - G.lg_pagesize)
238 #define PAGE_L1_SIZE    ((size_t) 1 << PAGE_L1_BITS)
239 #define PAGE_L2_SIZE    ((size_t) 1 << PAGE_L2_BITS)
240
241 #define LOOKUP_L1(p) \
242   (((size_t) (p) >> (32 - PAGE_L1_BITS)) & ((1 << PAGE_L1_BITS) - 1))
243
244 #define LOOKUP_L2(p) \
245   (((size_t) (p) >> G.lg_pagesize) & ((1 << PAGE_L2_BITS) - 1))
246
247 struct alloc_zone;
248 /* A page_entry records the status of an allocation page.  */
249 typedef struct page_entry
250 {
251   /* The next page-entry with objects of the same size, or NULL if
252      this is the last page-entry.  */
253   struct page_entry *next;
254
255   /* The number of bytes allocated.  (This will always be a multiple
256      of the host system page size.)  */
257   size_t bytes;
258
259   /* How many collections we've survived.  */
260   size_t survived;
261
262   /* The address at which the memory is allocated.  */
263   char *page;
264
265 #ifdef USING_MALLOC_PAGE_GROUPS
266   /* Back pointer to the page group this page came from.  */
267   struct page_group *group;
268 #endif
269
270   /* Number of bytes on the page unallocated.  Only used during
271      collection, and even then large pages merely set this nonzero.  */
272   size_t bytes_free;
273
274   /* Context depth of this page.  */
275   unsigned short context_depth;
276
277   /* Does this page contain small objects, or one large object?  */
278   bool large_p;
279
280   /* The zone that this page entry belongs to.  */
281   struct alloc_zone *zone;
282 } page_entry;
283
284 #ifdef USING_MALLOC_PAGE_GROUPS
285 /* A page_group describes a large allocation from malloc, from which
286    we parcel out aligned pages.  */
287 typedef struct page_group
288 {
289   /* A linked list of all extant page groups.  */
290   struct page_group *next;
291
292   /* The address we received from malloc.  */
293   char *allocation;
294
295   /* The size of the block.  */
296   size_t alloc_size;
297
298   /* A bitmask of pages in use.  */
299   unsigned int in_use;
300 } page_group;
301 #endif
302
303 #if HOST_BITS_PER_PTR <= 32
304
305 /* On 32-bit hosts, we use a two level page table, as pictured above.  */
306 typedef page_entry **page_table[PAGE_L1_SIZE];
307
308 #else
309
310 /* On 64-bit hosts, we use the same two level page tables plus a linked
311    list that disambiguates the top 32-bits.  There will almost always be
312    exactly one entry in the list.  */
313 typedef struct page_table_chain
314 {
315   struct page_table_chain *next;
316   size_t high_bits;
317   page_entry **table[PAGE_L1_SIZE];
318 } *page_table;
319
320 #endif
321
322 /* The global variables.  */
323 static struct globals
324 {
325   /* The page lookup table.  A single page can only belong to one
326      zone.  This means free pages are zone-specific ATM.  */
327   page_table lookup;
328   /* The linked list of zones.  */
329   struct alloc_zone *zones;
330
331   /* The system's page size.  */
332   size_t pagesize;
333   size_t lg_pagesize;
334
335   /* A file descriptor open to /dev/zero for reading.  */
336 #if defined (HAVE_MMAP_DEV_ZERO)
337   int dev_zero_fd;
338 #endif
339
340   /* The file descriptor for debugging output.  */
341   FILE *debug_file;
342 } G;
343
344 /*  The zone allocation structure.  */
345 struct alloc_zone
346 {
347   /* Name of the zone.  */
348   const char *name;
349
350   /* Linked list of pages in a zone.  */
351   page_entry *pages;
352
353   /* Linked lists of free storage.  Slots 1 ... NUM_FREE_BINS have chunks of size
354      FREE_BIN_DELTA.  All other chunks are in slot 0.  */
355   struct alloc_chunk *free_chunks[NUM_FREE_BINS + 1];
356
357   /* Bytes currently allocated.  */
358   size_t allocated;
359
360   /* Bytes currently allocated at the end of the last collection.  */
361   size_t allocated_last_gc;
362
363   /* Total amount of memory mapped.  */
364   size_t bytes_mapped;
365
366   /* Bit N set if any allocations have been done at context depth N.  */
367   unsigned long context_depth_allocations;
368
369   /* Bit N set if any collections have been done at context depth N.  */
370   unsigned long context_depth_collections;
371
372   /* The current depth in the context stack.  */
373   unsigned short context_depth;
374
375   /* A cache of free system pages.  */
376   page_entry *free_pages;
377
378 #ifdef USING_MALLOC_PAGE_GROUPS
379   page_group *page_groups;
380 #endif
381
382   /* Next zone in the linked list of zones.  */
383   struct alloc_zone *next_zone;
384
385   /* Return true if this zone was collected during this collection.  */
386   bool was_collected;
387 } main_zone;
388
389 struct alloc_zone *rtl_zone;
390 struct alloc_zone *garbage_zone;
391 struct alloc_zone *tree_zone;
392
393 /* Allocate pages in chunks of this size, to throttle calls to memory
394    allocation routines.  The first page is used, the rest go onto the
395    free list.  This cannot be larger than HOST_BITS_PER_INT for the
396    in_use bitmask for page_group.  */
397 #define GGC_QUIRE_SIZE 16
398
399 static int ggc_allocated_p (const void *);
400 static page_entry *lookup_page_table_entry (const void *);
401 static void set_page_table_entry (void *, page_entry *);
402 #ifdef USING_MMAP
403 static char *alloc_anon (char *, size_t, struct alloc_zone *);
404 #endif
405 #ifdef USING_MALLOC_PAGE_GROUPS
406 static size_t page_group_index (char *, char *);
407 static void set_page_group_in_use (page_group *, char *);
408 static void clear_page_group_in_use (page_group *, char *);
409 #endif
410 static struct page_entry * alloc_small_page ( struct alloc_zone *);
411 static struct page_entry * alloc_large_page (size_t, struct alloc_zone *);
412 static void free_chunk (struct alloc_chunk *, size_t, struct alloc_zone *);
413 static void free_page (struct page_entry *);
414 static void release_pages (struct alloc_zone *);
415 static void sweep_pages (struct alloc_zone *);
416 static void * ggc_alloc_zone_1 (size_t, struct alloc_zone *, short);
417 static bool ggc_collect_1 (struct alloc_zone *, bool);
418 static void check_cookies (void);
419
420
421 /* Returns nonzero if P was allocated in GC'able memory.  */
422
423 static inline int
424 ggc_allocated_p (const void *p)
425 {
426   page_entry ***base;
427   size_t L1, L2;
428
429 #if HOST_BITS_PER_PTR <= 32
430   base = &G.lookup[0];
431 #else
432   page_table table = G.lookup;
433   size_t high_bits = (size_t) p & ~ (size_t) 0xffffffff;
434   while (1)
435     {
436       if (table == NULL)
437         return 0;
438       if (table->high_bits == high_bits)
439         break;
440       table = table->next;
441     }
442   base = &table->table[0];
443 #endif
444
445   /* Extract the level 1 and 2 indices.  */
446   L1 = LOOKUP_L1 (p);
447   L2 = LOOKUP_L2 (p);
448
449   return base[L1] && base[L1][L2];
450 }
451
452 /* Traverse the page table and find the entry for a page.
453    Die (probably) if the object wasn't allocated via GC.  */
454
455 static inline page_entry *
456 lookup_page_table_entry(const void *p)
457 {
458   page_entry ***base;
459   size_t L1, L2;
460
461 #if HOST_BITS_PER_PTR <= 32
462   base = &G.lookup[0];
463 #else
464   page_table table = G.lookup;
465   size_t high_bits = (size_t) p & ~ (size_t) 0xffffffff;
466   while (table->high_bits != high_bits)
467     table = table->next;
468   base = &table->table[0];
469 #endif
470
471   /* Extract the level 1 and 2 indices.  */
472   L1 = LOOKUP_L1 (p);
473   L2 = LOOKUP_L2 (p);
474
475   return base[L1][L2];
476
477 }
478
479 /* Set the page table entry for a page.  */
480
481 static void
482 set_page_table_entry(void *p, page_entry *entry)
483 {
484   page_entry ***base;
485   size_t L1, L2;
486
487 #if HOST_BITS_PER_PTR <= 32
488   base = &G.lookup[0];
489 #else
490   page_table table;
491   size_t high_bits = (size_t) p & ~ (size_t) 0xffffffff;
492   for (table = G.lookup; table; table = table->next)
493     if (table->high_bits == high_bits)
494       goto found;
495
496   /* Not found -- allocate a new table.  */
497   table = (page_table) xcalloc (1, sizeof(*table));
498   table->next = G.lookup;
499   table->high_bits = high_bits;
500   G.lookup = table;
501 found:
502   base = &table->table[0];
503 #endif
504
505   /* Extract the level 1 and 2 indices.  */
506   L1 = LOOKUP_L1 (p);
507   L2 = LOOKUP_L2 (p);
508
509   if (base[L1] == NULL)
510     base[L1] = (page_entry **) xcalloc (PAGE_L2_SIZE, sizeof (page_entry *));
511
512   base[L1][L2] = entry;
513 }
514
515 #ifdef USING_MMAP
516 /* Allocate SIZE bytes of anonymous memory, preferably near PREF,
517    (if non-null).  The ifdef structure here is intended to cause a
518    compile error unless exactly one of the HAVE_* is defined.  */
519
520 static inline char *
521 alloc_anon (char *pref ATTRIBUTE_UNUSED, size_t size, struct alloc_zone *zone)
522 {
523 #ifdef HAVE_MMAP_ANON
524   char *page = (char *) mmap (pref, size, PROT_READ | PROT_WRITE,
525                               MAP_PRIVATE | MAP_ANONYMOUS, -1, 0);
526 #endif
527 #ifdef HAVE_MMAP_DEV_ZERO
528   char *page = (char *) mmap (pref, size, PROT_READ | PROT_WRITE,
529                               MAP_PRIVATE, G.dev_zero_fd, 0);
530 #endif
531   VALGRIND_MALLOCLIKE_BLOCK(page, size, 0, 0);
532
533   if (page == (char *) MAP_FAILED)
534     {
535       perror ("virtual memory exhausted");
536       exit (FATAL_EXIT_CODE);
537     }
538
539   /* Remember that we allocated this memory.  */
540   zone->bytes_mapped += size;
541   /* Pretend we don't have access to the allocated pages.  We'll enable
542      access to smaller pieces of the area in ggc_alloc.  Discard the
543      handle to avoid handle leak.  */
544   VALGRIND_DISCARD (VALGRIND_MAKE_NOACCESS (page, size));
545   return page;
546 }
547 #endif
548 #ifdef USING_MALLOC_PAGE_GROUPS
549 /* Compute the index for this page into the page group.  */
550
551 static inline size_t
552 page_group_index (char *allocation, char *page)
553 {
554   return (size_t) (page - allocation) >> G.lg_pagesize;
555 }
556
557 /* Set and clear the in_use bit for this page in the page group.  */
558
559 static inline void
560 set_page_group_in_use (page_group *group, char *page)
561 {
562   group->in_use |= 1 << page_group_index (group->allocation, page);
563 }
564
565 static inline void
566 clear_page_group_in_use (page_group *group, char *page)
567 {
568   group->in_use &= ~(1 << page_group_index (group->allocation, page));
569 }
570 #endif
571
572 /* Allocate a new page for allocating objects of size 2^ORDER,
573    and return an entry for it.  The entry is not added to the
574    appropriate page_table list.  */
575
576 static inline struct page_entry *
577 alloc_small_page (struct alloc_zone *zone)
578 {
579   struct page_entry *entry;
580   char *page;
581 #ifdef USING_MALLOC_PAGE_GROUPS
582   page_group *group;
583 #endif
584
585   page = NULL;
586
587   /* Check the list of free pages for one we can use.  */
588   entry = zone->free_pages;
589   if (entry != NULL)
590     {
591       /* Recycle the allocated memory from this page ...  */
592       zone->free_pages = entry->next;
593       page = entry->page;
594
595 #ifdef USING_MALLOC_PAGE_GROUPS
596       group = entry->group;
597 #endif
598     }
599 #ifdef USING_MMAP
600   else
601     {
602       /* We want just one page.  Allocate a bunch of them and put the
603          extras on the freelist.  (Can only do this optimization with
604          mmap for backing store.)  */
605       struct page_entry *e, *f = zone->free_pages;
606       int i;
607
608       page = alloc_anon (NULL, G.pagesize * GGC_QUIRE_SIZE, zone);
609
610       /* This loop counts down so that the chain will be in ascending
611          memory order.  */
612       for (i = GGC_QUIRE_SIZE - 1; i >= 1; i--)
613         {
614           e = (struct page_entry *) xmalloc (sizeof (struct page_entry));
615           e->bytes = G.pagesize;
616           e->page = page + (i << G.lg_pagesize);
617           e->next = f;
618           f = e;
619         }
620
621       zone->free_pages = f;
622     }
623 #endif
624 #ifdef USING_MALLOC_PAGE_GROUPS
625   else
626     {
627       /* Allocate a large block of memory and serve out the aligned
628          pages therein.  This results in much less memory wastage
629          than the traditional implementation of valloc.  */
630
631       char *allocation, *a, *enda;
632       size_t alloc_size, head_slop, tail_slop;
633       int multiple_pages = (entry_size == G.pagesize);
634
635       if (multiple_pages)
636         alloc_size = GGC_QUIRE_SIZE * G.pagesize;
637       else
638         alloc_size = entry_size + G.pagesize - 1;
639       allocation = xmalloc (alloc_size);
640       VALGRIND_MALLOCLIKE_BLOCK(addr, alloc_size, 0, 0);
641
642       page = (char *) (((size_t) allocation + G.pagesize - 1) & -G.pagesize);
643       head_slop = page - allocation;
644       if (multiple_pages)
645         tail_slop = ((size_t) allocation + alloc_size) & (G.pagesize - 1);
646       else
647         tail_slop = alloc_size - entry_size - head_slop;
648       enda = allocation + alloc_size - tail_slop;
649
650       /* We allocated N pages, which are likely not aligned, leaving
651          us with N-1 usable pages.  We plan to place the page_group
652          structure somewhere in the slop.  */
653       if (head_slop >= sizeof (page_group))
654         group = (page_group *)page - 1;
655       else
656         {
657           /* We magically got an aligned allocation.  Too bad, we have
658              to waste a page anyway.  */
659           if (tail_slop == 0)
660             {
661               enda -= G.pagesize;
662               tail_slop += G.pagesize;
663             }
664           if (tail_slop < sizeof (page_group))
665             abort ();
666           group = (page_group *)enda;
667           tail_slop -= sizeof (page_group);
668         }
669
670       /* Remember that we allocated this memory.  */
671       group->next = G.page_groups;
672       group->allocation = allocation;
673       group->alloc_size = alloc_size;
674       group->in_use = 0;
675       zone->page_groups = group;
676       G.bytes_mapped += alloc_size;
677
678       /* If we allocated multiple pages, put the rest on the free list.  */
679       if (multiple_pages)
680         {
681           struct page_entry *e, *f = G.free_pages;
682           for (a = enda - G.pagesize; a != page; a -= G.pagesize)
683             {
684               e = (struct page_entry *) xmalloc (sizeof (struct page_entry));
685               e->bytes = G.pagesize;
686               e->page = a;
687               e->group = group;
688               e->next = f;
689               f = e;
690             }
691           zone->free_pages = f;
692         }
693     }
694 #endif
695
696   if (entry == NULL)
697     entry = (struct page_entry *) xmalloc (sizeof (struct page_entry));
698
699   entry->next = 0;
700   entry->bytes = G.pagesize;
701   entry->bytes_free = G.pagesize;
702   entry->page = page;
703   entry->context_depth = zone->context_depth;
704   entry->large_p = false;
705   entry->zone = zone;
706   zone->context_depth_allocations |= (unsigned long)1 << zone->context_depth;
707
708 #ifdef USING_MALLOC_PAGE_GROUPS
709   entry->group = group;
710   set_page_group_in_use (group, page);
711 #endif
712
713   set_page_table_entry (page, entry);
714
715   if (GGC_DEBUG_LEVEL >= 2)
716     fprintf (G.debug_file,
717              "Allocating %s page at %p, data %p-%p\n", entry->zone->name,
718              (PTR) entry, page, page + G.pagesize - 1);
719
720   return entry;
721 }
722
723 /* Allocate a large page of size SIZE in ZONE.  */
724
725 static inline struct page_entry *
726 alloc_large_page (size_t size, struct alloc_zone *zone)
727 {
728   struct page_entry *entry;
729   char *page;
730
731   page = (char *) xmalloc (size + CHUNK_OVERHEAD + sizeof (struct page_entry));
732   entry = (struct page_entry *) (page + size + CHUNK_OVERHEAD);
733
734   entry->next = 0;
735   entry->bytes = size;
736   entry->bytes_free = LARGE_OBJECT_SIZE + CHUNK_OVERHEAD;
737   entry->page = page;
738   entry->context_depth = zone->context_depth;
739   entry->large_p = true;
740   entry->zone = zone;
741   zone->context_depth_allocations |= (unsigned long)1 << zone->context_depth;
742
743 #ifdef USING_MALLOC_PAGE_GROUPS
744   entry->group = NULL;
745 #endif
746   set_page_table_entry (page, entry);
747
748   if (GGC_DEBUG_LEVEL >= 2)
749     fprintf (G.debug_file,
750              "Allocating %s large page at %p, data %p-%p\n", entry->zone->name,
751              (PTR) entry, page, page + size - 1);
752
753   return entry;
754 }
755
756
757 /* For a page that is no longer needed, put it on the free page list.  */
758
759 static inline void
760 free_page (page_entry *entry)
761 {
762   if (GGC_DEBUG_LEVEL >= 2)
763     fprintf (G.debug_file,
764              "Deallocating %s page at %p, data %p-%p\n", entry->zone->name, (PTR) entry,
765              entry->page, entry->page + entry->bytes - 1);
766
767   set_page_table_entry (entry->page, NULL);
768
769   if (entry->large_p)
770     {
771       free (entry->page);
772       VALGRIND_FREELIKE_BLOCK (entry->page, entry->bytes);
773     }
774   else
775     {
776       /* Mark the page as inaccessible.  Discard the handle to
777          avoid handle leak.  */
778       VALGRIND_DISCARD (VALGRIND_MAKE_NOACCESS (entry->page, entry->bytes));
779
780 #ifdef USING_MALLOC_PAGE_GROUPS
781       clear_page_group_in_use (entry->group, entry->page);
782 #endif
783
784       entry->next = entry->zone->free_pages;
785       entry->zone->free_pages = entry;
786     }
787 }
788
789 /* Release the free page cache to the system.  */
790
791 static void
792 release_pages (struct alloc_zone *zone)
793 {
794 #ifdef USING_MMAP
795   page_entry *p, *next;
796   char *start;
797   size_t len;
798
799   /* Gather up adjacent pages so they are unmapped together.  */
800   p = zone->free_pages;
801
802   while (p)
803     {
804       start = p->page;
805       next = p->next;
806       len = p->bytes;
807       free (p);
808       p = next;
809
810       while (p && p->page == start + len)
811         {
812           next = p->next;
813           len += p->bytes;
814           free (p);
815           p = next;
816         }
817
818       munmap (start, len);
819       zone->bytes_mapped -= len;
820     }
821
822   zone->free_pages = NULL;
823 #endif
824 #ifdef USING_MALLOC_PAGE_GROUPS
825   page_entry **pp, *p;
826   page_group **gp, *g;
827
828   /* Remove all pages from free page groups from the list.  */
829   pp = &(zone->free_pages);
830   while ((p = *pp) != NULL)
831     if (p->group->in_use == 0)
832       {
833         *pp = p->next;
834         free (p);
835       }
836     else
837       pp = &p->next;
838
839   /* Remove all free page groups, and release the storage.  */
840   gp = &(zone->page_groups);
841   while ((g = *gp) != NULL)
842     if (g->in_use == 0)
843       {
844         *gp = g->next;
845         zone->bytes_mapped -= g->alloc_size;
846         free (g->allocation);
847         VALGRIND_FREELIKE_BLOCK(g->allocation, 0);
848       }
849     else
850       gp = &g->next;
851 #endif
852 }
853
854 /* Place CHUNK of size SIZE on the free list for ZONE.  */
855
856 static inline void
857 free_chunk (struct alloc_chunk *chunk, size_t size, struct alloc_zone *zone)
858 {
859   size_t bin = 0;
860
861   bin = SIZE_BIN_DOWN (size);
862   if (bin == 0)
863     abort ();
864   if (bin > NUM_FREE_BINS)
865     bin = 0;
866 #ifdef COOKIE_CHECKING
867   if (chunk->magic != CHUNK_MAGIC && chunk->magic != DEADCHUNK_MAGIC)
868     abort ();
869   chunk->magic = DEADCHUNK_MAGIC;
870 #endif
871   chunk->u.next_free = zone->free_chunks[bin];
872   zone->free_chunks[bin] = chunk;
873   if (GGC_DEBUG_LEVEL >= 3)
874     fprintf (G.debug_file, "Deallocating object, chunk=%p\n", (void *)chunk);
875   VALGRIND_DISCARD (VALGRIND_MAKE_READABLE (chunk, sizeof (struct alloc_chunk)));
876 }
877
878 /* Allocate a chunk of memory of SIZE bytes.  */
879
880 static void *
881 ggc_alloc_zone_1 (size_t size, struct alloc_zone *zone, short type)
882 {
883   size_t bin = 0;
884   size_t lsize = 0;
885   struct page_entry *entry;
886   struct alloc_chunk *chunk, *lchunk, **pp;
887   void *result;
888
889   /* Align size, so that we're assured of aligned allocations.  */
890   if (size < FREE_BIN_DELTA)
891     size = FREE_BIN_DELTA;
892   size = (size + MAX_ALIGNMENT - 1) & -MAX_ALIGNMENT;
893
894   /* Large objects are handled specially.  */
895   if (size >= G.pagesize - 2*CHUNK_OVERHEAD - FREE_BIN_DELTA)
896     {
897       entry = alloc_large_page (size, zone);
898       entry->survived = 0;
899       entry->next = entry->zone->pages;
900       entry->zone->pages = entry;
901
902
903       chunk = (struct alloc_chunk *) entry->page;
904       VALGRIND_DISCARD (VALGRIND_MAKE_WRITABLE (chunk, sizeof (struct alloc_chunk)));
905       chunk->size = LARGE_OBJECT_SIZE;
906
907       goto found;
908     }
909
910   /* First look for a tiny object already segregated into its own
911      size bucket.  */
912   bin = SIZE_BIN_UP (size);
913   if (bin <= NUM_FREE_BINS)
914     {
915       chunk = zone->free_chunks[bin];
916       if (chunk)
917         {
918           zone->free_chunks[bin] = chunk->u.next_free;
919           VALGRIND_DISCARD (VALGRIND_MAKE_WRITABLE (chunk, sizeof (struct alloc_chunk)));
920           goto found;
921         }
922     }
923
924   /* Failing that, look through the "other" bucket for a chunk
925      that is large enough.  */
926   pp = &(zone->free_chunks[0]);
927   chunk = *pp;
928   while (chunk && chunk->size < size)
929     {
930       pp = &chunk->u.next_free;
931       chunk = *pp;
932     }
933
934   /* Failing that, allocate new storage.  */
935   if (!chunk)
936     {
937       entry = alloc_small_page (zone);
938       entry->next = entry->zone->pages;
939       entry->zone->pages = entry;
940
941       chunk = (struct alloc_chunk *) entry->page;
942       VALGRIND_DISCARD (VALGRIND_MAKE_WRITABLE (chunk, sizeof (struct alloc_chunk)));
943       chunk->size = G.pagesize - CHUNK_OVERHEAD;
944     }
945   else
946     {
947       *pp = chunk->u.next_free;
948       VALGRIND_DISCARD (VALGRIND_MAKE_WRITABLE (chunk, sizeof (struct alloc_chunk)));
949     }
950   /* Release extra memory from a chunk that's too big.  */
951   lsize = chunk->size - size;
952   if (lsize >= CHUNK_OVERHEAD + FREE_BIN_DELTA)
953     {
954       VALGRIND_DISCARD (VALGRIND_MAKE_WRITABLE (chunk, sizeof (struct alloc_chunk)));
955       chunk->size = size;
956
957       lsize -= CHUNK_OVERHEAD;
958       lchunk = (struct alloc_chunk *)(chunk->u.data + size);
959       VALGRIND_DISCARD (VALGRIND_MAKE_WRITABLE (lchunk, sizeof (struct alloc_chunk)));
960 #ifdef COOKIE_CHECKING
961       lchunk->magic = CHUNK_MAGIC;
962 #endif
963       lchunk->type = 0;
964       lchunk->mark = 0;
965       lchunk->size = lsize;
966       free_chunk (lchunk, lsize, zone);
967     }
968   /* Calculate the object's address.  */
969  found:
970 #ifdef COOKIE_CHECKING
971   chunk->magic = CHUNK_MAGIC;
972 #endif
973   chunk->type = 1;
974   chunk->mark = 0;
975   chunk->typecode = type;
976   result = chunk->u.data;
977
978 #ifdef ENABLE_GC_CHECKING
979   /* Keep poisoning-by-writing-0xaf the object, in an attempt to keep the
980      exact same semantics in presence of memory bugs, regardless of
981      ENABLE_VALGRIND_CHECKING.  We override this request below.  Drop the
982      handle to avoid handle leak.  */
983   VALGRIND_DISCARD (VALGRIND_MAKE_WRITABLE (result, size));
984
985   /* `Poison' the entire allocated object.  */
986   memset (result, 0xaf, size);
987 #endif
988
989   /* Tell Valgrind that the memory is there, but its content isn't
990      defined.  The bytes at the end of the object are still marked
991      unaccessible.  */
992   VALGRIND_DISCARD (VALGRIND_MAKE_WRITABLE (result, size));
993
994   /* Keep track of how many bytes are being allocated.  This
995      information is used in deciding when to collect.  */
996   zone->allocated += size + CHUNK_OVERHEAD;
997
998   if (GGC_DEBUG_LEVEL >= 3)
999     fprintf (G.debug_file, "Allocating object, chunk=%p size=%lu at %p\n",
1000              (void *)chunk, (unsigned long) size, result);
1001
1002   return result;
1003 }
1004
1005 /* Allocate a SIZE of chunk memory of GTE type, into an appropriate zone
1006    for that type.  */
1007
1008 void *
1009 ggc_alloc_typed (enum gt_types_enum gte, size_t size)
1010 {
1011   switch (gte)
1012     {
1013     case gt_ggc_e_14lang_tree_node:
1014       return ggc_alloc_zone_1 (size, tree_zone, gte);
1015
1016     case gt_ggc_e_7rtx_def:
1017       return ggc_alloc_zone_1 (size, rtl_zone, gte);
1018
1019     case gt_ggc_e_9rtvec_def:
1020       return ggc_alloc_zone_1 (size, rtl_zone, gte);
1021
1022     default:
1023       return ggc_alloc_zone_1 (size, &main_zone, gte);
1024     }
1025 }
1026
1027 /* Normal ggc_alloc simply allocates into the main zone.  */
1028
1029 void *
1030 ggc_alloc (size_t size)
1031 {
1032   return ggc_alloc_zone_1 (size, &main_zone, -1);
1033 }
1034
1035 /* Zone allocation allocates into the specified zone.  */
1036
1037 void *
1038 ggc_alloc_zone (size_t size, struct alloc_zone *zone)
1039 {
1040   return ggc_alloc_zone_1 (size, zone, -1);
1041 }
1042
1043 /* If P is not marked, mark it and return false.  Otherwise return true.
1044    P must have been allocated by the GC allocator; it mustn't point to
1045    static objects, stack variables, or memory allocated with malloc.  */
1046
1047 int
1048 ggc_set_mark (const void *p)
1049 {
1050   page_entry *entry;
1051   struct alloc_chunk *chunk;
1052
1053 #ifdef ENABLE_CHECKING
1054   /* Look up the page on which the object is alloced.  If the object
1055      wasn't allocated by the collector, we'll probably die.  */
1056   entry = lookup_page_table_entry (p);
1057   if (entry == NULL)
1058     abort ();
1059 #endif
1060   chunk = (struct alloc_chunk *) ((char *)p - CHUNK_OVERHEAD);
1061 #ifdef COOKIE_CHECKING
1062   if (chunk->magic != CHUNK_MAGIC)
1063     abort ();
1064 #endif
1065   if (chunk->mark)
1066     return 1;
1067   chunk->mark = 1;
1068
1069 #ifndef ENABLE_CHECKING
1070   entry = lookup_page_table_entry (p);
1071 #endif
1072
1073   /* Large pages are either completely full or completely empty. So if
1074      they are marked, they are completely full.  */
1075   if (entry->large_p)
1076     entry->bytes_free = 0;
1077   else
1078     entry->bytes_free -= chunk->size + CHUNK_OVERHEAD;
1079
1080   if (GGC_DEBUG_LEVEL >= 4)
1081     fprintf (G.debug_file, "Marking %p\n", p);
1082
1083   return 0;
1084 }
1085
1086 /* Return 1 if P has been marked, zero otherwise.
1087    P must have been allocated by the GC allocator; it mustn't point to
1088    static objects, stack variables, or memory allocated with malloc.  */
1089
1090 int
1091 ggc_marked_p (const void *p)
1092 {
1093   struct alloc_chunk *chunk;
1094
1095 #ifdef ENABLE_CHECKING
1096   {
1097     page_entry *entry = lookup_page_table_entry (p);
1098     if (entry == NULL)
1099       abort ();
1100   }
1101 #endif
1102
1103   chunk = (struct alloc_chunk *) ((char *)p - CHUNK_OVERHEAD);
1104 #ifdef COOKIE_CHECKING
1105   if (chunk->magic != CHUNK_MAGIC)
1106     abort ();
1107 #endif
1108   return chunk->mark;
1109 }
1110
1111 /* Return the size of the gc-able object P.  */
1112
1113 size_t
1114 ggc_get_size (const void *p)
1115 {
1116   struct alloc_chunk *chunk;
1117   struct page_entry *entry;
1118
1119 #ifdef ENABLE_CHECKING
1120   entry = lookup_page_table_entry (p);
1121   if (entry == NULL)
1122     abort ();
1123 #endif
1124
1125   chunk = (struct alloc_chunk *) ((char *)p - CHUNK_OVERHEAD);
1126 #ifdef COOKIE_CHECKING
1127   if (chunk->magic != CHUNK_MAGIC)
1128     abort ();
1129 #endif
1130   if (chunk->size == LARGE_OBJECT_SIZE)
1131     {
1132 #ifndef ENABLE_CHECKING
1133       entry = lookup_page_table_entry (p);
1134 #endif
1135       return entry->bytes;
1136     }
1137
1138   return chunk->size;
1139 }
1140
1141 /* Initialize the ggc-zone-mmap allocator.  */
1142 void
1143 init_ggc (void)
1144 {
1145   /* Set up the main zone by hand.  */
1146   main_zone.name = "Main zone";
1147   G.zones = &main_zone;
1148
1149   /* Allocate the default zones.  */
1150   rtl_zone = new_ggc_zone ("RTL zone");
1151   tree_zone = new_ggc_zone ("Tree zone");
1152   garbage_zone = new_ggc_zone ("Garbage zone");
1153
1154   G.pagesize = getpagesize();
1155   G.lg_pagesize = exact_log2 (G.pagesize);
1156 #ifdef HAVE_MMAP_DEV_ZERO
1157   G.dev_zero_fd = open ("/dev/zero", O_RDONLY);
1158   if (G.dev_zero_fd == -1)
1159     abort ();
1160 #endif
1161
1162 #if 0
1163   G.debug_file = fopen ("ggc-mmap.debug", "w");
1164   setlinebuf (G.debug_file);
1165 #else
1166   G.debug_file = stdout;
1167 #endif
1168
1169 #ifdef USING_MMAP
1170   /* StunOS has an amazing off-by-one error for the first mmap allocation
1171      after fiddling with RLIMIT_STACK.  The result, as hard as it is to
1172      believe, is an unaligned page allocation, which would cause us to
1173      hork badly if we tried to use it.  */
1174   {
1175     char *p = alloc_anon (NULL, G.pagesize, &main_zone);
1176     struct page_entry *e;
1177     if ((size_t)p & (G.pagesize - 1))
1178       {
1179         /* How losing.  Discard this one and try another.  If we still
1180            can't get something useful, give up.  */
1181
1182         p = alloc_anon (NULL, G.pagesize, &main_zone);
1183         if ((size_t)p & (G.pagesize - 1))
1184           abort ();
1185       }
1186
1187     /* We have a good page, might as well hold onto it...  */
1188     e = (struct page_entry *) xmalloc (sizeof (struct page_entry));
1189     e->bytes = G.pagesize;
1190     e->page = p;
1191     e->next = main_zone.free_pages;
1192     main_zone.free_pages = e;
1193   }
1194 #endif
1195 }
1196
1197 /* Start a new GGC zone.  */
1198
1199 struct alloc_zone *
1200 new_ggc_zone (const char * name)
1201 {
1202   struct alloc_zone *new_zone = xcalloc (1, sizeof (struct alloc_zone));
1203   new_zone->name = name;
1204   new_zone->next_zone = G.zones->next_zone;
1205   G.zones->next_zone = new_zone;
1206   return new_zone;
1207 }
1208
1209 /* Destroy a GGC zone.  */
1210 void
1211 destroy_ggc_zone (struct alloc_zone * dead_zone)
1212 {
1213   struct alloc_zone *z;
1214
1215   for (z = G.zones; z && z->next_zone != dead_zone; z = z->next_zone)
1216     /* Just find that zone.  */ ;
1217
1218   /* We should have found the zone in the list.  Anything else is
1219      fatal.
1220      If we did find the zone, we expect this zone to be empty.
1221      A ggc_collect should have emptied it before we can destroy it.  */
1222   if (!z || dead_zone->allocated != 0)
1223     abort ();
1224
1225   /* Unchain the dead zone, release all its pages and free it.  */
1226   z->next_zone = z->next_zone->next_zone;
1227   release_pages (dead_zone);
1228   free (dead_zone);
1229 }
1230
1231 /* Increment the `GC context'.  Objects allocated in an outer context
1232    are never freed, eliminating the need to register their roots.  */
1233
1234 void
1235 ggc_push_context (void)
1236 {
1237   struct alloc_zone *zone;
1238   for (zone = G.zones; zone; zone = zone->next_zone)
1239     ++(zone->context_depth);
1240   /* Die on wrap.  */
1241   if (main_zone.context_depth >= HOST_BITS_PER_LONG)
1242     abort ();
1243 }
1244
1245 /* Decrement the `GC context'.  All objects allocated since the
1246    previous ggc_push_context are migrated to the outer context.  */
1247
1248 static void
1249 ggc_pop_context_1 (struct alloc_zone *zone)
1250 {
1251   unsigned long omask;
1252   unsigned depth;
1253   page_entry *p;
1254
1255   depth = --(zone->context_depth);
1256   omask = (unsigned long)1 << (depth + 1);
1257
1258   if (!((zone->context_depth_allocations | zone->context_depth_collections) & omask))
1259     return;
1260
1261   zone->context_depth_allocations |= (zone->context_depth_allocations & omask) >> 1;
1262   zone->context_depth_allocations &= omask - 1;
1263   zone->context_depth_collections &= omask - 1;
1264
1265   /* Any remaining pages in the popped context are lowered to the new
1266      current context; i.e. objects allocated in the popped context and
1267      left over are imported into the previous context.  */
1268   for (p = zone->pages; p != NULL; p = p->next)
1269     if (p->context_depth > depth)
1270       p->context_depth = depth;
1271 }
1272
1273 /* Pop all the zone contexts.  */
1274
1275 void
1276 ggc_pop_context (void)
1277 {
1278   struct alloc_zone *zone;
1279   for (zone = G.zones; zone; zone = zone->next_zone)
1280     ggc_pop_context_1 (zone);
1281 }
1282
1283
1284 /* Poison the chunk.  */
1285 #ifdef ENABLE_GC_CHECKING
1286 #define poison_chunk(CHUNK, SIZE) \
1287   memset ((CHUNK)->u.data, 0xa5, (SIZE))
1288 #else
1289 #define poison_chunk(CHUNK, SIZE)
1290 #endif
1291
1292 /* Free all empty pages and objects within a page for a given zone  */
1293
1294 static void
1295 sweep_pages (struct alloc_zone *zone)
1296 {
1297   page_entry **pp, *p, *next;
1298   struct alloc_chunk *chunk, *last_free, *end;
1299   size_t last_free_size, allocated = 0;
1300
1301   /* First, reset the free_chunks lists, since we are going to
1302      re-free free chunks in hopes of coalescing them into large chunks.  */
1303   memset (zone->free_chunks, 0, sizeof (zone->free_chunks));
1304   pp = &zone->pages;
1305   for (p = zone->pages; p ; p = next)
1306     {
1307       next = p->next;
1308
1309       /* For empty pages, just free the page.  */
1310       if (p->bytes_free == G.pagesize && p->context_depth == zone->context_depth)
1311         {
1312           *pp = next;
1313 #ifdef ENABLE_GC_CHECKING
1314           /* Poison the page.  */
1315           memset (p->page, 0xb5, p->bytes);
1316 #endif
1317           free_page (p);
1318           continue;
1319         }
1320
1321       /* Large pages are all or none affairs. Either they are
1322          completely empty, or they are completely full.
1323          Thus, if the above didn't catch it, we need not do anything
1324          except remove the mark and reset the bytes_free.
1325
1326          XXX: Should we bother to increment allocated.  */
1327       else if (p->large_p)
1328         {
1329           p->bytes_free = p->bytes;
1330           ((struct alloc_chunk *)p->page)->mark = 0;
1331           continue;
1332         }
1333       pp = &p->next;
1334
1335       /* This page has now survived another collection.  */
1336       p->survived++;
1337
1338       /* Which leaves full and partial pages.  Step through all chunks,
1339          consolidate those that are free and insert them into the free
1340          lists.  Note that consolidation slows down collection
1341          slightly.  */
1342
1343       chunk = (struct alloc_chunk *)p->page;
1344       end = (struct alloc_chunk *)(p->page + G.pagesize);
1345       last_free = NULL;
1346       last_free_size = 0;
1347
1348       do
1349         {
1350           prefetch ((struct alloc_chunk *)(chunk->u.data + chunk->size));
1351           if (chunk->mark || p->context_depth < zone->context_depth)
1352             {
1353               if (last_free)
1354                 {
1355                   last_free->type = 0;
1356                   last_free->size = last_free_size;
1357                   last_free->mark = 0;
1358                   poison_chunk (last_free, last_free_size);
1359                   free_chunk (last_free, last_free_size, zone);
1360                   last_free = NULL;
1361                 }
1362               if (chunk->mark)
1363                 {
1364                   allocated += chunk->size + CHUNK_OVERHEAD;
1365                   p->bytes_free += chunk->size + CHUNK_OVERHEAD;
1366                 }
1367               chunk->mark = 0;
1368 #ifdef ENABLE_CHECKING
1369               if (p->bytes_free > p->bytes)
1370                 abort ();
1371 #endif
1372             }
1373           else
1374             {
1375               if (last_free)
1376                 {
1377                   last_free_size += CHUNK_OVERHEAD + chunk->size;
1378                 }
1379               else
1380                 {
1381                   last_free = chunk;
1382                   last_free_size = chunk->size;
1383                 }
1384             }
1385
1386           chunk = (struct alloc_chunk *)(chunk->u.data + chunk->size);
1387         }
1388       while (chunk < end);
1389
1390       if (last_free)
1391         {
1392           last_free->type = 0;
1393           last_free->size = last_free_size;
1394           last_free->mark = 0;
1395           poison_chunk (last_free, last_free_size);
1396           free_chunk (last_free, last_free_size, zone);
1397         }
1398     }
1399
1400   zone->allocated = allocated;
1401 }
1402
1403 /* mark-and-sweep routine for collecting a single zone.  NEED_MARKING
1404    is true if we need to mark before sweeping, false if some other
1405    zone collection has already performed marking for us.  Returns true
1406    if we collected, false otherwise.  */
1407
1408 static bool
1409 ggc_collect_1 (struct alloc_zone *zone, bool need_marking)
1410 {
1411   /* Avoid frequent unnecessary work by skipping collection if the
1412      total allocations haven't expanded much since the last
1413      collection.  */
1414   float allocated_last_gc =
1415     MAX (zone->allocated_last_gc, (size_t)PARAM_VALUE (GGC_MIN_HEAPSIZE) * 1024);
1416
1417   float min_expand = allocated_last_gc * PARAM_VALUE (GGC_MIN_EXPAND) / 100;
1418
1419   if (zone->allocated < allocated_last_gc + min_expand)
1420     return false;
1421
1422   if (!quiet_flag)
1423     fprintf (stderr, " {%s GC %luk -> ", zone->name, (unsigned long) zone->allocated / 1024);
1424
1425   /* Zero the total allocated bytes.  This will be recalculated in the
1426      sweep phase.  */
1427   zone->allocated = 0;
1428
1429   /* Release the pages we freed the last time we collected, but didn't
1430      reuse in the interim.  */
1431   release_pages (zone);
1432
1433   /* Indicate that we've seen collections at this context depth.  */
1434   zone->context_depth_collections
1435     = ((unsigned long)1 << (zone->context_depth + 1)) - 1;
1436   if (need_marking)
1437     ggc_mark_roots ();
1438   sweep_pages (zone);
1439   zone->was_collected = true;
1440   zone->allocated_last_gc = zone->allocated;
1441
1442
1443   if (!quiet_flag)
1444     fprintf (stderr, "%luk}", (unsigned long) zone->allocated / 1024);
1445   return true;
1446 }
1447
1448 /* Calculate the average page survival rate in terms of number of
1449    collections.  */
1450
1451 static float
1452 calculate_average_page_survival (struct alloc_zone *zone)
1453 {
1454   float count = 0.0;
1455   float survival = 0.0;
1456   page_entry *p;
1457   for (p = zone->pages; p; p = p->next)
1458     {
1459       count += 1.0;
1460       survival += p->survived;
1461     }
1462   return survival/count;
1463 }
1464
1465 /* Check the magic cookies all of the chunks contain, to make sure we
1466    aren't doing anything stupid, like stomping on alloc_chunk
1467    structures.  */
1468
1469 static inline void
1470 check_cookies (void)
1471 {
1472 #ifdef COOKIE_CHECKING
1473   page_entry *p;
1474   struct alloc_zone *zone;
1475
1476   for (zone = G.zones; zone; zone = zone->next_zone)
1477     {
1478       for (p = zone->pages; p; p = p->next)
1479         {
1480           if (!p->large_p)
1481             {
1482               struct alloc_chunk *chunk = (struct alloc_chunk *)p->page;
1483               struct alloc_chunk *end = (struct alloc_chunk *)(p->page + G.pagesize);
1484               do
1485                 {
1486                   if (chunk->magic != CHUNK_MAGIC && chunk->magic != DEADCHUNK_MAGIC)
1487                     abort ();
1488                   chunk = (struct alloc_chunk *)(chunk->u.data + chunk->size);
1489                 }
1490               while (chunk < end);
1491             }
1492         }
1493     }
1494 #endif
1495 }
1496
1497
1498 /* Top level collection routine.  */
1499
1500 void
1501 ggc_collect (void)
1502 {
1503   struct alloc_zone *zone;
1504   bool marked = false;
1505   float f;
1506
1507   timevar_push (TV_GC);
1508   check_cookies ();
1509   /* Start by possibly collecting the main zone.  */
1510   main_zone.was_collected = false;
1511   marked |= ggc_collect_1 (&main_zone, true);
1512
1513   /* In order to keep the number of collections down, we don't
1514      collect other zones unless we are collecting the main zone.  This
1515      gives us roughly the same number of collections as we used to
1516      have with the old gc.  The number of collection is important
1517      because our main slowdown (according to profiling) is now in
1518      marking.  So if we mark twice as often as we used to, we'll be
1519      twice as slow.  Hopefully we'll avoid this cost when we mark
1520      zone-at-a-time.  */
1521
1522   if (main_zone.was_collected)
1523     {
1524       struct alloc_zone *zone;
1525
1526       for (zone = main_zone.next_zone; zone; zone = zone->next_zone)
1527         {
1528           check_cookies ();
1529           zone->was_collected = false;
1530           marked |= ggc_collect_1 (zone, !marked);
1531         }
1532     }
1533
1534   /* Print page survival stats, if someone wants them.  */
1535   if (GGC_DEBUG_LEVEL >= 2)
1536     {
1537       for (zone = G.zones; zone; zone = zone->next_zone)
1538         {
1539           if (zone->was_collected)
1540             {
1541               f = calculate_average_page_survival (zone);
1542               printf ("Average page survival in zone `%s' is %f\n",
1543                       zone->name, f);
1544             }
1545         }
1546     }
1547
1548   /* Since we don't mark zone at a time right now, marking in any
1549      zone means marking in every zone. So we have to clear all the
1550      marks in all the zones that weren't collected already.  */
1551   if (marked)
1552     {
1553       page_entry *p;
1554       for (zone = G.zones; zone; zone = zone->next_zone)
1555       {
1556         if (zone->was_collected)
1557           continue;
1558         for (p = zone->pages; p; p = p->next)
1559           {
1560             if (!p->large_p)
1561               {
1562                 struct alloc_chunk *chunk = (struct alloc_chunk *)p->page;
1563                 struct alloc_chunk *end = (struct alloc_chunk *)(p->page + G.pagesize);
1564                 do
1565                   {
1566                     prefetch ((struct alloc_chunk *)(chunk->u.data + chunk->size));
1567                     if (chunk->mark || p->context_depth < zone->context_depth)
1568                       {
1569                         if (chunk->mark)
1570                           p->bytes_free += chunk->size + CHUNK_OVERHEAD;
1571 #ifdef ENABLE_CHECKING
1572                         if (p->bytes_free > p->bytes)
1573                           abort ();
1574 #endif
1575                         chunk->mark = 0;
1576                       }
1577                     chunk = (struct alloc_chunk *)(chunk->u.data + chunk->size);
1578                   }
1579                 while (chunk < end);
1580               }
1581             else
1582               {
1583                 p->bytes_free = p->bytes;
1584                 ((struct alloc_chunk *)p->page)->mark = 0;
1585               }
1586           }
1587       }
1588     }
1589   timevar_pop (TV_GC);
1590 }
1591
1592 /* Print allocation statistics.  */
1593
1594 void
1595 ggc_print_statistics (void)
1596 {
1597 }
1598
1599 struct ggc_pch_data
1600 {
1601   struct ggc_pch_ondisk
1602   {
1603     unsigned total;
1604   } d;
1605   size_t base;
1606   size_t written;
1607 };
1608
1609 /* Initialize the PCH datastructure.  */
1610
1611 struct ggc_pch_data *
1612 init_ggc_pch (void)
1613 {
1614   return xcalloc (sizeof (struct ggc_pch_data), 1);
1615 }
1616
1617 /* Add the size of object X to the size of the PCH data.  */
1618
1619 void
1620 ggc_pch_count_object (struct ggc_pch_data *d, void *x ATTRIBUTE_UNUSED,
1621                       size_t size, bool is_string)
1622 {
1623   if (!is_string)
1624     {
1625       d->d.total += size + CHUNK_OVERHEAD;
1626     }
1627   else
1628     d->d.total += size;
1629 }
1630
1631 /* Return the total size of the PCH data.  */
1632
1633 size_t
1634 ggc_pch_total_size (struct ggc_pch_data *d)
1635 {
1636   return d->d.total;
1637 }
1638
1639 /* Set the base address for the objects in the PCH file.  */
1640
1641 void
1642 ggc_pch_this_base (struct ggc_pch_data *d, void *base)
1643 {
1644   d->base = (size_t) base;
1645 }
1646
1647 /* Allocate a place for object X of size SIZE in the PCH file.  */
1648
1649 char *
1650 ggc_pch_alloc_object (struct ggc_pch_data *d, void *x,
1651                       size_t size, bool is_string)
1652 {
1653   char *result;
1654   result = (char *)d->base;
1655   if (!is_string)
1656     {
1657       struct alloc_chunk *chunk = (struct alloc_chunk *) ((char *)x - CHUNK_OVERHEAD);
1658       if (chunk->size == LARGE_OBJECT_SIZE)
1659         d->base += ggc_get_size (x) + CHUNK_OVERHEAD;
1660       else
1661         d->base += chunk->size + CHUNK_OVERHEAD;
1662       return result + CHUNK_OVERHEAD;
1663     }
1664   else
1665     {
1666       d->base += size;
1667       return result;
1668     }
1669
1670 }
1671
1672 /* Prepare to write out the PCH data to file F.  */
1673
1674 void
1675 ggc_pch_prepare_write (struct ggc_pch_data *d ATTRIBUTE_UNUSED,
1676                        FILE *f ATTRIBUTE_UNUSED)
1677 {
1678   /* Nothing to do.  */
1679 }
1680
1681 /* Write out object X of SIZE to file F.  */
1682
1683 void
1684 ggc_pch_write_object (struct ggc_pch_data *d ATTRIBUTE_UNUSED,
1685                       FILE *f, void *x, void *newx ATTRIBUTE_UNUSED,
1686                       size_t size, bool is_string)
1687 {
1688   if (!is_string)
1689     {
1690       struct alloc_chunk *chunk = (struct alloc_chunk *) ((char *)x - CHUNK_OVERHEAD);
1691       size = ggc_get_size (x);
1692       if (fwrite (chunk, size + CHUNK_OVERHEAD, 1, f) != 1)
1693         fatal_error ("can't write PCH file: %m");
1694       d->written += size + CHUNK_OVERHEAD;
1695     }
1696    else
1697      {
1698        if (fwrite (x, size, 1, f) != 1)
1699          fatal_error ("can't write PCH file: %m");
1700        d->written += size;
1701      }
1702   if (d->written == d->d.total
1703       && fseek (f, ROUND_UP_VALUE (d->d.total, G.pagesize), SEEK_CUR) != 0)
1704     fatal_error ("can't write PCH file: %m");
1705 }
1706
1707 void
1708 ggc_pch_finish (struct ggc_pch_data *d, FILE *f)
1709 {
1710   if (fwrite (&d->d, sizeof (d->d), 1, f) != 1)
1711     fatal_error ("can't write PCH file: %m");
1712   free (d);
1713 }
1714
1715
1716 void
1717 ggc_pch_read (FILE *f, void *addr)
1718 {
1719   struct ggc_pch_ondisk d;
1720   struct page_entry *entry;
1721   char *pte;
1722   if (fread (&d, sizeof (d), 1, f) != 1)
1723     fatal_error ("can't read PCH file: %m");
1724   entry = xcalloc (1, sizeof (struct page_entry));
1725   entry->bytes = d.total;
1726   entry->page = addr;
1727   entry->context_depth = 0;
1728   entry->zone = &main_zone;
1729   for (pte = entry->page;
1730        pte < entry->page + entry->bytes;
1731        pte += G.pagesize)
1732     set_page_table_entry (pte, entry);
1733
1734 }