OSDN Git Service

Daily bump.
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / boehm-gc / mark.c
index 632e792..09dfe92 100644 (file)
@@ -2,6 +2,7 @@
 /*
  * Copyright 1988, 1989 Hans-J. Boehm, Alan J. Demers
  * Copyright (c) 1991-1995 by Xerox Corporation.  All rights reserved.
+ * Copyright (c) 2000 by Hewlett-Packard Company.  All rights reserved.
  *
  * THIS MATERIAL IS PROVIDED AS IS, WITH ABSOLUTELY NO WARRANTY EXPRESSED
  * OR IMPLIED.  ANY USE IS AT YOUR OWN RISK.
 
 
 # include <stdio.h>
-# include "gc_priv.h"
-# include "gc_mark.h"
+# include "private/gc_pmark.h"
+
+#if defined(MSWIN32) && defined(__GNUC__)
+# include <excpt.h>
+#endif
 
 /* We put this here to minimize the risk of inlining. */
 /*VARARGS*/
-void GC_noop() {}
+#ifdef __WATCOMC__
+  void GC_noop(void *p, ...) {}
+#else
+  void GC_noop() {}
+#endif
 
 /* Single argument version, robust against whole program analysis. */
 void GC_noop1(x)
@@ -32,8 +40,9 @@ word x;
     sink = x;
 }
 
-mark_proc GC_mark_procs[MAX_MARK_PROCS] = {0};
-word GC_n_mark_procs = 0;
+/* mark_proc GC_mark_procs[MAX_MARK_PROCS] = {0} -- declared in gc_priv.h */
+
+word GC_n_mark_procs = GC_RESERVED_MARK_PROCS;
 
 /* Initialize GC_obj_kinds properly and standard free lists properly.          */
 /* This must be done statically since they may be accessed before      */
@@ -41,25 +50,21 @@ word GC_n_mark_procs = 0;
 /* It's done here, since we need to deal with mark descriptors.                */
 struct obj_kind GC_obj_kinds[MAXOBJKINDS] = {
 /* PTRFREE */ { &GC_aobjfreelist[0], 0 /* filled in dynamically */,
-               0 | DS_LENGTH, FALSE, FALSE },
+               0 | GC_DS_LENGTH, FALSE, FALSE },
 /* NORMAL  */ { &GC_objfreelist[0], 0,
-#              if defined(ADD_BYTE_AT_END) && ALIGNMENT > DS_TAGS
-               (word)(-ALIGNMENT) | DS_LENGTH,
-#              else
-               0 | DS_LENGTH,
-#              endif
+               0 | GC_DS_LENGTH,  /* Adjusted in GC_init_inner for EXTRA_BYTES */
                TRUE /* add length to descr */, TRUE },
 /* UNCOLLECTABLE */
              { &GC_uobjfreelist[0], 0,
-               0 | DS_LENGTH, TRUE /* add length to descr */, TRUE },
+               0 | GC_DS_LENGTH, TRUE /* add length to descr */, TRUE },
 # ifdef ATOMIC_UNCOLLECTABLE
    /* AUNCOLLECTABLE */
              { &GC_auobjfreelist[0], 0,
-               0 | DS_LENGTH, FALSE /* add length to descr */, FALSE },
+               0 | GC_DS_LENGTH, FALSE /* add length to descr */, FALSE },
 # endif
 # ifdef STUBBORN_ALLOC
 /*STUBBORN*/ { &GC_sobjfreelist[0], 0,
-               0 | DS_LENGTH, TRUE /* add length to descr */, TRUE },
+               0 | GC_DS_LENGTH, TRUE /* add length to descr */, TRUE },
 # endif
 };
 
@@ -82,6 +87,10 @@ struct obj_kind GC_obj_kinds[MAXOBJKINDS] = {
 #   define INITIAL_MARK_STACK_SIZE (1*HBLKSIZE)
                /* INITIAL_MARK_STACK_SIZE * sizeof(mse) should be a    */
                /* multiple of HBLKSIZE.                                */
+               /* The incremental collector actually likes a larger    */
+               /* size, since it want to push all marked dirty objs    */
+               /* before marking anything new.  Currently we let it    */
+               /* grow dynamically.                                    */
 # endif
 
 /*
@@ -95,9 +104,15 @@ word GC_n_rescuing_pages;   /* Number of dirty pages we marked from */
 
 mse * GC_mark_stack;
 
+mse * GC_mark_stack_limit;
+
 word GC_mark_stack_size = 0;
  
-mse * GC_mark_stack_top;
+#ifdef PARALLEL_MARK
+  mse * VOLATILE GC_mark_stack_top;
+#else
+  mse * GC_mark_stack_top;
+#endif
 
 static struct hblk * scan_ptr;
 
@@ -108,6 +123,9 @@ GC_bool GC_mark_stack_too_small = FALSE;
 GC_bool GC_objects_are_marked = FALSE; /* Are there collectable marked */
                                        /* objects in the heap?         */
 
+/* Is a collection in progress?  Note that this can return true in the */
+/* nonincremental case, if a collection has been abandoned and the     */
+/* mark state is now MS_INVALID.                                       */
 GC_bool GC_collection_in_progress()
 {
     return(GC_mark_state != MS_NONE);
@@ -117,7 +135,11 @@ GC_bool GC_collection_in_progress()
 void GC_clear_hdr_marks(hhdr)
 register hdr * hhdr;
 {
-    BZERO(hhdr -> hb_marks, MARK_BITS_SZ*sizeof(word));
+#   ifdef USE_MARK_BYTES
+      BZERO(hhdr -> hb_marks, MARK_BITS_SZ);
+#   else
+      BZERO(hhdr -> hb_marks, MARK_BITS_SZ*sizeof(word));
+#   endif
 }
 
 /* Set all mark bits in the header.  Used for uncollectable blocks. */
@@ -127,7 +149,11 @@ register hdr * hhdr;
     register int i;
 
     for (i = 0; i < MARK_BITS_SZ; ++i) {
+#     ifdef USE_MARK_BYTES
+       hhdr -> hb_marks[i] = 1;
+#     else
        hhdr -> hb_marks[i] = ONES;
+#     endif
     }
 }
 
@@ -135,9 +161,13 @@ register hdr * hhdr;
  * Clear all mark bits associated with block h.
  */
 /*ARGSUSED*/
-static void clear_marks_for_block(h, dummy)
-struct hblk *h;
-word dummy;
+# if defined(__STDC__) || defined(__cplusplus)
+    static void clear_marks_for_block(struct hblk *h, word dummy)
+# else
+    static void clear_marks_for_block(h, dummy)
+    struct hblk *h;
+    word dummy;
+# endif
 {
     register hdr * hhdr = HDR(h);
     
@@ -215,9 +245,7 @@ void GC_initiate_gc()
            if (GC_dirty_maintained) GC_check_dirty();
        }
 #   endif
-#   ifdef GATHERSTATS
-       GC_n_rescuing_pages = 0;
-#   endif
+    GC_n_rescuing_pages = 0;
     if (GC_mark_state == MS_NONE) {
         GC_mark_state = MS_PUSH_RESCUERS;
     } else if (GC_mark_state != MS_INVALID) {
@@ -233,7 +261,23 @@ static void alloc_mark_stack();
 /* Perform a small amount of marking.                  */
 /* We try to touch roughly a page of memory.           */
 /* Return TRUE if we just finished a mark phase.       */
-GC_bool GC_mark_some()
+/* Cold_gc_frame is an address inside a GC frame that  */
+/* remains valid until all marking is complete.                */
+/* A zero value indicates that it's OK to miss some    */
+/* register values.                                    */
+/* We hold the allocation lock.  In the case of        */
+/* incremental collection, the world may not be stopped.*/
+#ifdef MSWIN32
+  /* For win32, this is called after we establish a structured */
+  /* exception handler, in case Windows unmaps one of our root */
+  /* segments.  See below.  In either case, we acquire the     */
+  /* allocator lock long before we get here.                   */
+  GC_bool GC_mark_some_inner(cold_gc_frame)
+  ptr_t cold_gc_frame;
+#else
+  GC_bool GC_mark_some(cold_gc_frame)
+  ptr_t cold_gc_frame;
+#endif
 {
     switch(GC_mark_state) {
        case MS_NONE:
@@ -241,17 +285,23 @@ GC_bool GC_mark_some()
            
        case MS_PUSH_RESCUERS:
            if (GC_mark_stack_top
-               >= GC_mark_stack + INITIAL_MARK_STACK_SIZE/4) {
-               GC_mark_from_mark_stack();
+               >= GC_mark_stack_limit - INITIAL_MARK_STACK_SIZE/2) {
+               /* Go ahead and mark, even though that might cause us to */
+               /* see more marked dirty objects later on.  Avoid this   */
+               /* in the future.                                        */
+               GC_mark_stack_too_small = TRUE;
+               MARK_FROM_MARK_STACK();
                return(FALSE);
            } else {
                scan_ptr = GC_push_next_marked_dirty(scan_ptr);
                if (scan_ptr == 0) {
-#                  ifdef PRINTSTATS
+#                  ifdef CONDPRINT
+                     if (GC_print_stats) {
                        GC_printf1("Marked from %lu dirty pages\n",
                                   (unsigned long)GC_n_rescuing_pages);
+                     }
 #                  endif
-                   GC_push_roots(FALSE);
+                   GC_push_roots(FALSE, cold_gc_frame);
                    GC_objects_are_marked = TRUE;
                    if (GC_mark_state != MS_INVALID) {
                        GC_mark_state = MS_ROOTS_PUSHED;
@@ -262,13 +312,18 @@ GC_bool GC_mark_some()
        
        case MS_PUSH_UNCOLLECTABLE:
            if (GC_mark_stack_top
-               >= GC_mark_stack + INITIAL_MARK_STACK_SIZE/4) {
-               GC_mark_from_mark_stack();
+               >= GC_mark_stack + GC_mark_stack_size/4) {
+#              ifdef PARALLEL_MARK
+                 /* Avoid this, since we don't parallelize the marker  */
+                 /* here.                                              */
+                 if (GC_parallel) GC_mark_stack_too_small = TRUE;
+#              endif
+               MARK_FROM_MARK_STACK();
                return(FALSE);
            } else {
                scan_ptr = GC_push_next_marked_uncollectable(scan_ptr);
                if (scan_ptr == 0) {
-                   GC_push_roots(TRUE);
+                   GC_push_roots(TRUE, cold_gc_frame);
                    GC_objects_are_marked = TRUE;
                    if (GC_mark_state != MS_INVALID) {
                        GC_mark_state = MS_ROOTS_PUSHED;
@@ -278,8 +333,32 @@ GC_bool GC_mark_some()
            return(FALSE);
        
        case MS_ROOTS_PUSHED:
+#          ifdef PARALLEL_MARK
+             /* In the incremental GC case, this currently doesn't     */
+             /* quite do the right thing, since it runs to             */
+             /* completion.  On the other hand, starting a             */
+             /* parallel marker is expensive, so perhaps it is         */
+             /* the right thing?                                       */
+             /* Eventually, incremental marking should run             */
+             /* asynchronously in multiple threads, without grabbing   */
+             /* the allocation lock.                                   */
+               if (GC_parallel) {
+                 GC_do_parallel_mark();
+                 GC_ASSERT(GC_mark_stack_top < GC_first_nonempty);
+                 GC_mark_stack_top = GC_mark_stack - 1;
+                 if (GC_mark_stack_too_small) {
+                   alloc_mark_stack(2*GC_mark_stack_size);
+                 }
+                 if (GC_mark_state == MS_ROOTS_PUSHED) {
+                   GC_mark_state = MS_NONE;
+                   return(TRUE);
+                 } else {
+                   return(FALSE);
+                 }
+               }
+#          endif
            if (GC_mark_stack_top >= GC_mark_stack) {
-               GC_mark_from_mark_stack();
+               MARK_FROM_MARK_STACK();
                return(FALSE);
            } else {
                GC_mark_state = MS_NONE;
@@ -296,17 +375,20 @@ GC_bool GC_mark_some()
                return(FALSE);
            }
            if (GC_mark_stack_top >= GC_mark_stack) {
-               GC_mark_from_mark_stack();
+               MARK_FROM_MARK_STACK();
                return(FALSE);
            }
-           if (scan_ptr == 0
-               && (GC_mark_state == MS_INVALID || GC_mark_stack_too_small)) {
-               alloc_mark_stack(2*GC_mark_stack_size);
+           if (scan_ptr == 0 && GC_mark_state == MS_INVALID) {
+               /* About to start a heap scan for marked objects. */
+               /* Mark stack is empty.  OK to reallocate.        */
+               if (GC_mark_stack_too_small) {
+                   alloc_mark_stack(2*GC_mark_stack_size);
+               }
                GC_mark_state = MS_PARTIALLY_INVALID;
            }
            scan_ptr = GC_push_next_marked(scan_ptr);
            if (scan_ptr == 0 && GC_mark_state == MS_PARTIALLY_INVALID) {
-               GC_push_roots(TRUE);
+               GC_push_roots(TRUE, cold_gc_frame);
                GC_objects_are_marked = TRUE;
                if (GC_mark_state != MS_INVALID) {
                    GC_mark_state = MS_ROOTS_PUSHED;
@@ -320,6 +402,129 @@ GC_bool GC_mark_some()
 }
 
 
+#ifdef MSWIN32
+
+# ifdef __GNUC__
+
+    typedef struct {
+      EXCEPTION_REGISTRATION ex_reg;
+      void *alt_path;
+    } ext_ex_regn;
+
+
+    static EXCEPTION_DISPOSITION mark_ex_handler(
+        struct _EXCEPTION_RECORD *ex_rec, 
+        void *est_frame,
+        struct _CONTEXT *context,
+        void *disp_ctxt)
+    {
+        if (ex_rec->ExceptionCode == STATUS_ACCESS_VIOLATION) {
+          ext_ex_regn *xer = (ext_ex_regn *)est_frame;
+
+          /* Unwind from the inner function assuming the standard */
+          /* function prologue.                                   */
+          /* Assumes code has not been compiled with              */
+          /* -fomit-frame-pointer.                                */
+          context->Esp = context->Ebp;
+          context->Ebp = *((DWORD *)context->Esp);
+          context->Esp = context->Esp - 8;
+
+          /* Resume execution at the "real" handler within the    */
+          /* wrapper function.                                    */
+          context->Eip = (DWORD )(xer->alt_path);
+
+          return ExceptionContinueExecution;
+
+        } else {
+            return ExceptionContinueSearch;
+        }
+    }
+# endif /* __GNUC__ */
+
+
+  GC_bool GC_mark_some(cold_gc_frame)
+  ptr_t cold_gc_frame;
+  {
+      GC_bool ret_val;
+
+#   ifndef __GNUC__
+      /* Windows 98 appears to asynchronously create and remove  */
+      /* writable memory mappings, for reasons we haven't yet    */
+      /* understood.  Since we look for writable regions to      */
+      /* determine the root set, we may try to mark from an      */
+      /* address range that disappeared since we started the     */
+      /* collection.  Thus we have to recover from faults here.  */
+      /* This code does not appear to be necessary for Windows   */
+      /* 95/NT/2000. Note that this code should never generate   */
+      /* an incremental GC write fault.                          */
+
+      __try {
+
+#   else /* __GNUC__ */
+
+      /* Manually install an exception handler since GCC does    */
+      /* not yet support Structured Exception Handling (SEH) on  */
+      /* Win32.                                                  */
+
+      ext_ex_regn er;
+
+      er.alt_path = &&handle_ex;
+      er.ex_reg.handler = mark_ex_handler;
+      asm volatile ("movl %%fs:0, %0" : "=r" (er.ex_reg.prev));
+      asm volatile ("movl %0, %%fs:0" : : "r" (&er));
+
+#   endif /* __GNUC__ */
+
+          ret_val = GC_mark_some_inner(cold_gc_frame);
+
+#   ifndef __GNUC__
+
+      } __except (GetExceptionCode() == EXCEPTION_ACCESS_VIOLATION ?
+                EXCEPTION_EXECUTE_HANDLER : EXCEPTION_CONTINUE_SEARCH) {
+
+#   else /* __GNUC__ */
+
+          /* Prevent GCC from considering the following code unreachable */
+          /* and thus eliminating it.                                    */
+          if (er.alt_path != 0)
+              goto rm_handler;
+
+handle_ex:
+          /* Execution resumes from here on an access violation. */
+
+#   endif /* __GNUC__ */
+
+#         ifdef CONDPRINT
+            if (GC_print_stats) {
+             GC_printf0("Caught ACCESS_VIOLATION in marker. "
+                        "Memory mapping disappeared.\n");
+            }
+#         endif /* CONDPRINT */
+
+          /* We have bad roots on the stack.  Discard mark stack.  */
+          /* Rescan from marked objects.  Redetermine roots.    */
+          GC_invalidate_mark_state();  
+          scan_ptr = 0;
+
+          ret_val = FALSE;
+
+#   ifndef __GNUC__
+
+      }
+
+#   else /* __GNUC__ */
+
+rm_handler:
+      /* Uninstall the exception handler */
+      asm volatile ("mov %0, %%fs:0" : : "r" (er.ex_reg.prev));
+
+#   endif /* __GNUC__ */
+
+      return ret_val;
+  }
+#endif /* MSWIN32 */
+
+
 GC_bool GC_mark_stack_empty()
 {
     return(GC_mark_stack_top < GC_mark_stack);
@@ -333,49 +538,41 @@ GC_bool GC_mark_stack_empty()
 #endif
 
 /* Given a pointer to someplace other than a small object page or the  */
-/* first page of a large object, return a pointer either to the                */
-/* start of the large object or NIL.                                   */
-/* In the latter case black list the address current.                  */
-/* Returns NIL without black listing if current points to a block      */
-/* with IGNORE_OFF_PAGE set.                                           */
+/* first page of a large object, either:                               */
+/*     - return a pointer to somewhere in the first page of the large  */
+/*       object, if current points to a large object.                  */
+/*       In this case *hhdr is replaced with a pointer to the header   */
+/*       for the large object.                                         */
+/*     - just return current if it does not point to a large object.   */
 /*ARGSUSED*/
-# ifdef PRINT_BLACK_LIST
-  word GC_find_start(current, hhdr, source)
-  word source;
-# else
-  word GC_find_start(current, hhdr)
-# define source 0
-# endif
-register word current;
-register hdr * hhdr;
+ptr_t GC_find_start(current, hhdr, new_hdr_p)
+register ptr_t current;
+register hdr *hhdr, **new_hdr_p;
 {
-#   ifdef ALL_INTERIOR_POINTERS
+    if (GC_all_interior_pointers) {
        if (hhdr != 0) {
-           register word orig = current;
+           register ptr_t orig = current;
            
-           current = (word)HBLKPTR(current) + HDR_BYTES;
+           current = (ptr_t)HBLKPTR(current);
            do {
              current = current - HBLKSIZE*(word)hhdr;
              hhdr = HDR(current);
            } while(IS_FORWARDING_ADDR_OR_NIL(hhdr));
-           /* current points to the start of the large object */
-           if (hhdr -> hb_flags & IGNORE_OFF_PAGE) return(0);
+           /* current points to near the start of the large object */
+           if (hhdr -> hb_flags & IGNORE_OFF_PAGE) return(orig);
            if ((word *)orig - (word *)current
                 >= (ptrdiff_t)(hhdr->hb_sz)) {
                /* Pointer past the end of the block */
-               GC_ADD_TO_BLACK_LIST_NORMAL(orig, source);
-               return(0);
+               return(orig);
            }
+           *new_hdr_p = hhdr;
            return(current);
        } else {
-           GC_ADD_TO_BLACK_LIST_NORMAL(current, source);
-           return(0);
+           return(current);
         }
-#   else
-        GC_ADD_TO_BLACK_LIST_NORMAL(current, source);
-        return(0);
-#   endif
-#   undef source
+    } else {
+        return(current);
+    }
 }
 
 void GC_invalidate_mark_state()
@@ -388,14 +585,16 @@ mse * GC_signal_mark_stack_overflow(msp)
 mse * msp;
 {
     GC_mark_state = MS_INVALID;
-#   ifdef PRINTSTATS
+    GC_mark_stack_too_small = TRUE;
+#   ifdef CONDPRINT
+      if (GC_print_stats) {
        GC_printf1("Mark stack overflow; current size = %lu entries\n",
                    GC_mark_stack_size);
-#    endif
-     return(msp-INITIAL_MARK_STACK_SIZE/8);
+      }
+#   endif
+    return(msp - GC_MARK_STACK_DISCARDS);
 }
 
-
 /*
  * Mark objects pointed to by the regions described by
  * mark stack entries between GC_mark_stack and GC_mark_stack_top,
@@ -403,12 +602,18 @@ mse * msp;
  * is never 0.  A mark stack entry never has size 0.
  * We try to traverse on the order of a hblk of memory before we return.
  * Caller is responsible for calling this until the mark stack is empty.
+ * Note that this is the most performance critical routine in the
+ * collector.  Hence it contains all sorts of ugly hacks to speed
+ * things up.  In particular, we avoid procedure calls on the common
+ * path, we take advantage of peculiarities of the mark descriptor
+ * encoding, we optionally maintain a cache for the block address to
+ * header mapping, we prefetch when an object is "grayed", etc. 
  */
-void GC_mark_from_mark_stack()
+mse * GC_mark_from(mark_stack_top, mark_stack, mark_stack_limit)
+mse * mark_stack_top;
+mse * mark_stack;
+mse * mark_stack_limit;
 {
-  mse * GC_mark_stack_reg = GC_mark_stack;
-  mse * GC_mark_stack_top_reg = GC_mark_stack_top;
-  mse * mark_stack_limit = &(GC_mark_stack[GC_mark_stack_size]);
   int credit = HBLKSIZE;       /* Remaining credit for marking work    */
   register word * current_p;   /* Pointer to current candidate ptr.    */
   register word current;       /* Candidate pointer.                   */
@@ -417,113 +622,549 @@ void GC_mark_from_mark_stack()
   register word descr;
   register ptr_t greatest_ha = GC_greatest_plausible_heap_addr;
   register ptr_t least_ha = GC_least_plausible_heap_addr;
+  DECLARE_HDR_CACHE;
+
 # define SPLIT_RANGE_WORDS 128  /* Must be power of 2.         */
 
   GC_objects_are_marked = TRUE;
+  INIT_HDR_CACHE;
 # ifdef OS2 /* Use untweaked version to circumvent compiler problem */
-  while (GC_mark_stack_top_reg >= GC_mark_stack_reg && credit >= 0) {
+  while (mark_stack_top >= mark_stack && credit >= 0) {
 # else
-  while ((((ptr_t)GC_mark_stack_top_reg - (ptr_t)GC_mark_stack_reg) | credit)
+  while ((((ptr_t)mark_stack_top - (ptr_t)mark_stack) | credit)
        >= 0) {
 # endif
-    current_p = GC_mark_stack_top_reg -> mse_start;
+    current_p = mark_stack_top -> mse_start;
+    descr = mark_stack_top -> mse_descr;
   retry:
-    descr = GC_mark_stack_top_reg -> mse_descr;
-    if (descr & ((~(WORDS_TO_BYTES(SPLIT_RANGE_WORDS) - 1)) | DS_TAGS)) {
-      word tag = descr & DS_TAGS;
+    /* current_p and descr describe the current object.                */
+    /* *mark_stack_top is vacant.                              */
+    /* The following is 0 only for small objects described by a simple */
+    /* length descriptor.  For many applications this is the common    */
+    /* case, so we try to detect it quickly.                           */
+    if (descr & ((~(WORDS_TO_BYTES(SPLIT_RANGE_WORDS) - 1)) | GC_DS_TAGS)) {
+      word tag = descr & GC_DS_TAGS;
       
       switch(tag) {
-        case DS_LENGTH:
+        case GC_DS_LENGTH:
           /* Large length.                                             */
           /* Process part of the range to avoid pushing too much on the        */
           /* stack.                                                    */
-          GC_mark_stack_top_reg -> mse_start =
+         GC_ASSERT(descr < (word)GC_greatest_plausible_heap_addr
+                           - (word)GC_least_plausible_heap_addr);
+#        ifdef PARALLEL_MARK
+#          define SHARE_BYTES 2048
+           if (descr > SHARE_BYTES && GC_parallel
+               && mark_stack_top < mark_stack_limit - 1) {
+             int new_size = (descr/2) & ~(sizeof(word)-1);
+             mark_stack_top -> mse_start = current_p;
+             mark_stack_top -> mse_descr = new_size + sizeof(word);
+                                       /* makes sure we handle         */
+                                       /* misaligned pointers.         */
+             mark_stack_top++;
+             current_p = (word *) ((char *)current_p + new_size);
+             descr -= new_size;
+             goto retry;
+           }
+#        endif /* PARALLEL_MARK */
+          mark_stack_top -> mse_start =
                limit = current_p + SPLIT_RANGE_WORDS-1;
-          GC_mark_stack_top_reg -> mse_descr -=
-                       WORDS_TO_BYTES(SPLIT_RANGE_WORDS-1);
+          mark_stack_top -> mse_descr =
+                       descr - WORDS_TO_BYTES(SPLIT_RANGE_WORDS-1);
           /* Make sure that pointers overlapping the two ranges are    */
           /* considered.                                               */
           limit = (word *)((char *)limit + sizeof(word) - ALIGNMENT);
           break;
-        case DS_BITMAP:
-          GC_mark_stack_top_reg--;
-          descr &= ~DS_TAGS;
+        case GC_DS_BITMAP:
+          mark_stack_top--;
+          descr &= ~GC_DS_TAGS;
           credit -= WORDS_TO_BYTES(WORDSZ/2); /* guess */
           while (descr != 0) {
             if ((signed_word)descr < 0) {
               current = *current_p;
+             FIXUP_POINTER(current);
              if ((ptr_t)current >= least_ha && (ptr_t)current < greatest_ha) {
-                PUSH_CONTENTS(current, GC_mark_stack_top_reg, mark_stack_limit,
-                             current_p, exit1);
+               PREFETCH((ptr_t)current);
+                HC_PUSH_CONTENTS((ptr_t)current, mark_stack_top,
+                             mark_stack_limit, current_p, exit1);
              }
             }
            descr <<= 1;
            ++ current_p;
           }
           continue;
-        case DS_PROC:
-          GC_mark_stack_top_reg--;
-          credit -= PROC_BYTES;
-#ifdef GC_DEBUG
-         current_p = GC_debug_object_start(current_p);
-#endif
-          GC_mark_stack_top_reg =
+        case GC_DS_PROC:
+          mark_stack_top--;
+          credit -= GC_PROC_BYTES;
+          mark_stack_top =
               (*PROC(descr))
-                   (current_p, GC_mark_stack_top_reg,
+                   (current_p, mark_stack_top,
                    mark_stack_limit, ENV(descr));
           continue;
-        case DS_PER_OBJECT:
-          GC_mark_stack_top_reg -> mse_descr =
-                       *(word *)((ptr_t)current_p + descr - tag);
+        case GC_DS_PER_OBJECT:
+         if ((signed_word)descr >= 0) {
+           /* Descriptor is in the object.     */
+            descr = *(word *)((ptr_t)current_p + descr - GC_DS_PER_OBJECT);
+         } else {
+           /* Descriptor is in type descriptor pointed to by first     */
+           /* word in object.                                          */
+           ptr_t type_descr = *(ptr_t *)current_p;
+           /* type_descr is either a valid pointer to the descriptor   */
+           /* structure, or this object was on a free list.  If it     */
+           /* it was anything but the last object on the free list,    */
+           /* we will misinterpret the next object on the free list as */
+           /* the type descriptor, and get a 0 GC descriptor, which    */
+           /* is ideal.  Unfortunately, we need to check for the last  */
+           /* object case explicitly.                                  */
+           if (0 == type_descr) {
+               /* Rarely executed.     */
+               mark_stack_top--;
+               continue;
+           }
+            descr = *(word *)(type_descr
+                             - (descr - (GC_DS_PER_OBJECT
+                                         - GC_INDIR_PER_OBJ_BIAS)));
+         }
+         if (0 == descr) {
+             /* Can happen either because we generated a 0 descriptor  */
+             /* or we saw a pointer to a free object.                  */
+             mark_stack_top--;
+             continue;
+         }
           goto retry;
       }
-    } else {
-      GC_mark_stack_top_reg--;
+    } else /* Small object with length descriptor */ {
+      mark_stack_top--;
       limit = (word *)(((ptr_t)current_p) + (word)descr);
     }
     /* The simple case in which we're scanning a range.        */
+    GC_ASSERT(!((word)current_p & (ALIGNMENT-1)));
     credit -= (ptr_t)limit - (ptr_t)current_p;
     limit -= 1;
-    while (current_p <= limit) {
-      current = *current_p;
-      if ((ptr_t)current >= least_ha && (ptr_t)current <  greatest_ha) {
-        PUSH_CONTENTS(current, GC_mark_stack_top_reg,
-                     mark_stack_limit, current_p, exit2);
+    {
+#     define PREF_DIST 4
+
+#     ifndef SMALL_CONFIG
+        word deferred;
+
+       /* Try to prefetch the next pointer to be examined asap.        */
+       /* Empirically, this also seems to help slightly without        */
+       /* prefetches, at least on linux/X86.  Presumably this loop     */
+       /* ends up with less register pressure, and gcc thus ends up    */
+       /* generating slightly better code.  Overall gcc code quality   */
+       /* for this loop is still not great.                            */
+       for(;;) {
+         PREFETCH((ptr_t)limit - PREF_DIST*CACHE_LINE_SIZE);
+         GC_ASSERT(limit >= current_p);
+         deferred = *limit;
+         FIXUP_POINTER(deferred);
+         limit = (word *)((char *)limit - ALIGNMENT);
+         if ((ptr_t)deferred >= least_ha && (ptr_t)deferred <  greatest_ha) {
+           PREFETCH((ptr_t)deferred);
+           break;
+         }
+         if (current_p > limit) goto next_object;
+         /* Unroll once, so we don't do too many of the prefetches     */
+         /* based on limit.                                            */
+         deferred = *limit;
+         FIXUP_POINTER(deferred);
+         limit = (word *)((char *)limit - ALIGNMENT);
+         if ((ptr_t)deferred >= least_ha && (ptr_t)deferred <  greatest_ha) {
+           PREFETCH((ptr_t)deferred);
+           break;
+         }
+         if (current_p > limit) goto next_object;
+       }
+#     endif
+
+      while (current_p <= limit) {
+       /* Empirically, unrolling this loop doesn't help a lot. */
+       /* Since HC_PUSH_CONTENTS expands to a lot of code,     */
+       /* we don't.                                            */
+        current = *current_p;
+       FIXUP_POINTER(current);
+        PREFETCH((ptr_t)current_p + PREF_DIST*CACHE_LINE_SIZE);
+        if ((ptr_t)current >= least_ha && (ptr_t)current <  greatest_ha) {
+         /* Prefetch the contents of the object we just pushed.  It's  */
+         /* likely we will need them soon.                             */
+         PREFETCH((ptr_t)current);
+          HC_PUSH_CONTENTS((ptr_t)current, mark_stack_top,
+                          mark_stack_limit, current_p, exit2);
+        }
+        current_p = (word *)((char *)current_p + ALIGNMENT);
       }
-      current_p = (word *)((char *)current_p + ALIGNMENT);
+
+#     ifndef SMALL_CONFIG
+       /* We still need to mark the entry we previously prefetched.    */
+       /* We alrady know that it passes the preliminary pointer        */
+       /* validity test.                                               */
+        HC_PUSH_CONTENTS((ptr_t)deferred, mark_stack_top,
+                        mark_stack_limit, current_p, exit4);
+       next_object:;
+#     endif
     }
   }
-  GC_mark_stack_top = GC_mark_stack_top_reg;
+  return mark_stack_top;
+}
+
+#ifdef PARALLEL_MARK
+
+/* We assume we have an ANSI C Compiler.       */
+GC_bool GC_help_wanted = FALSE;
+unsigned GC_helper_count = 0;
+unsigned GC_active_count = 0;
+mse * VOLATILE GC_first_nonempty;
+word GC_mark_no = 0;
+
+#define LOCAL_MARK_STACK_SIZE HBLKSIZE
+       /* Under normal circumstances, this is big enough to guarantee  */
+       /* We don't overflow half of it in a single call to             */
+       /* GC_mark_from.                                                */
+
+
+/* Steal mark stack entries starting at mse low into mark stack local  */
+/* until we either steal mse high, or we have max entries.             */
+/* Return a pointer to the top of the local mark stack.                        */
+/* *next is replaced by a pointer to the next unscanned mark stack     */
+/* entry.                                                              */
+mse * GC_steal_mark_stack(mse * low, mse * high, mse * local,
+                         unsigned max, mse **next)
+{
+    mse *p;
+    mse *top = local - 1;
+    unsigned i = 0;
+
+    /* Make sure that prior writes to the mark stack are visible. */
+    /* On some architectures, the fact that the reads are        */
+    /* volatile should suffice.                                          */
+#   if !defined(IA64) && !defined(HP_PA) && !defined(I386)
+      GC_memory_barrier();
+#   endif
+    GC_ASSERT(high >= low-1 && high - low + 1 <= GC_mark_stack_size);
+    for (p = low; p <= high && i <= max; ++p) {
+       word descr = *(volatile word *) &(p -> mse_descr);
+       /* In the IA64 memory model, the following volatile store is    */
+       /* ordered after this read of descr.  Thus a thread must read   */
+       /* the original nonzero value.  HP_PA appears to be similar,    */
+       /* and if I'm reading the P4 spec correctly, X86 is probably    */
+       /* also OK.  In some other cases we need a barrier.             */
+#       if !defined(IA64) && !defined(HP_PA) && !defined(I386)
+          GC_memory_barrier();
+#       endif
+       if (descr != 0) {
+           *(volatile word *) &(p -> mse_descr) = 0;
+           /* More than one thread may get this entry, but that's only */
+           /* a minor performance problem.                             */
+           ++top;
+           top -> mse_descr = descr;
+           top -> mse_start = p -> mse_start;
+           GC_ASSERT(  (top -> mse_descr & GC_DS_TAGS) != GC_DS_LENGTH || 
+                       top -> mse_descr < (ptr_t)GC_greatest_plausible_heap_addr
+                                          - (ptr_t)GC_least_plausible_heap_addr);
+           /* If this is a big object, count it as                     */
+           /* size/256 + 1 objects.                                    */
+           ++i;
+           if ((descr & GC_DS_TAGS) == GC_DS_LENGTH) i += (descr >> 8);
+       }
+    }
+    *next = p;
+    return top;
 }
 
+/* Copy back a local mark stack.       */
+/* low and high are inclusive bounds.  */
+void GC_return_mark_stack(mse * low, mse * high)
+{
+    mse * my_top;
+    mse * my_start;
+    size_t stack_size;
+
+    if (high < low) return;
+    stack_size = high - low + 1;
+    GC_acquire_mark_lock();
+    my_top = GC_mark_stack_top;
+    my_start = my_top + 1;
+    if (my_start - GC_mark_stack + stack_size > GC_mark_stack_size) {
+#     ifdef CONDPRINT
+       if (GC_print_stats) {
+         GC_printf0("No room to copy back mark stack.");
+       }
+#     endif
+      GC_mark_state = MS_INVALID;
+      GC_mark_stack_too_small = TRUE;
+      /* We drop the local mark stack.  We'll fix things later.        */
+    } else {
+      BCOPY(low, my_start, stack_size * sizeof(mse));
+      GC_ASSERT(GC_mark_stack_top = my_top);
+#     if !defined(IA64) && !defined(HP_PA)
+        GC_memory_barrier();
+#     endif
+       /* On IA64, the volatile write acts as a release barrier. */
+      GC_mark_stack_top = my_top + stack_size;
+    }
+    GC_release_mark_lock();
+    GC_notify_all_marker();
+}
+
+/* Mark from the local mark stack.             */
+/* On return, the local mark stack is empty.   */
+/* But this may be achieved by copying the     */
+/* local mark stack back into the global one.  */
+void GC_do_local_mark(mse *local_mark_stack, mse *local_top)
+{
+    unsigned n;
+#   define N_LOCAL_ITERS 1
+
+#   ifdef GC_ASSERTIONS
+      /* Make sure we don't hold mark lock. */
+       GC_acquire_mark_lock();
+       GC_release_mark_lock();
+#   endif
+    for (;;) {
+        for (n = 0; n < N_LOCAL_ITERS; ++n) {
+           local_top = GC_mark_from(local_top, local_mark_stack,
+                                    local_mark_stack + LOCAL_MARK_STACK_SIZE);
+           if (local_top < local_mark_stack) return;
+           if (local_top - local_mark_stack >= LOCAL_MARK_STACK_SIZE/2) {
+               GC_return_mark_stack(local_mark_stack, local_top);
+               return;
+           }
+       }
+       if (GC_mark_stack_top < GC_first_nonempty &&
+           GC_active_count < GC_helper_count
+           && local_top > local_mark_stack + 1) {
+           /* Try to share the load, since the main stack is empty,    */
+           /* and helper threads are waiting for a refill.             */
+           /* The entries near the bottom of the stack are likely      */
+           /* to require more work.  Thus we return those, eventhough  */
+           /* it's harder.                                             */
+           mse * p;
+           mse * new_bottom = local_mark_stack
+                               + (local_top - local_mark_stack)/2;
+           GC_ASSERT(new_bottom > local_mark_stack
+                     && new_bottom < local_top);
+           GC_return_mark_stack(local_mark_stack, new_bottom - 1);
+           memmove(local_mark_stack, new_bottom,
+                   (local_top - new_bottom + 1) * sizeof(mse));
+           local_top -= (new_bottom - local_mark_stack);
+       }
+    }
+}
+
+#define ENTRIES_TO_GET 5
+
+long GC_markers = 2;           /* Normally changed by thread-library-  */
+                               /* -specific code.                      */
+
+/* Mark using the local mark stack until the global mark stack is empty        */
+/* and there are no active workers. Update GC_first_nonempty to reflect        */
+/* progress.                                                           */
+/* Caller does not hold mark lock.                                     */
+/* Caller has already incremented GC_helper_count.  We decrement it,   */
+/* and maintain GC_active_count.                                       */
+void GC_mark_local(mse *local_mark_stack, int id)
+{
+    mse * my_first_nonempty;
+
+    GC_acquire_mark_lock();
+    GC_active_count++;
+    my_first_nonempty = GC_first_nonempty;
+    GC_ASSERT(GC_first_nonempty >= GC_mark_stack && 
+             GC_first_nonempty <= GC_mark_stack_top + 1);
+#   ifdef PRINTSTATS
+       GC_printf1("Starting mark helper %lu\n", (unsigned long)id);
+#   endif
+    GC_release_mark_lock();
+    for (;;) {
+       size_t n_on_stack;
+        size_t n_to_get;
+       mse *next;
+       mse * my_top;
+       mse * local_top;
+        mse * global_first_nonempty = GC_first_nonempty;
+
+       GC_ASSERT(my_first_nonempty >= GC_mark_stack && 
+                 my_first_nonempty <= GC_mark_stack_top + 1);
+       GC_ASSERT(global_first_nonempty >= GC_mark_stack && 
+                 global_first_nonempty <= GC_mark_stack_top + 1);
+       if (my_first_nonempty < global_first_nonempty) {
+           my_first_nonempty = global_first_nonempty;
+        } else if (global_first_nonempty < my_first_nonempty) {
+           GC_compare_and_exchange((word *)(&GC_first_nonempty), 
+                                  (word) global_first_nonempty,
+                                  (word) my_first_nonempty);
+           /* If this fails, we just go ahead, without updating        */
+           /* GC_first_nonempty.                                       */
+       }
+       /* Perhaps we should also update GC_first_nonempty, if it */
+       /* is less.  But that would require using atomic updates. */
+       my_top = GC_mark_stack_top;
+       n_on_stack = my_top - my_first_nonempty + 1;
+        if (0 == n_on_stack) {
+           GC_acquire_mark_lock();
+            my_top = GC_mark_stack_top;
+            n_on_stack = my_top - my_first_nonempty + 1;
+           if (0 == n_on_stack) {
+               GC_active_count--;
+               GC_ASSERT(GC_active_count <= GC_helper_count);
+               /* Other markers may redeposit objects  */
+               /* on the stack.                                */
+               if (0 == GC_active_count) GC_notify_all_marker();
+               while (GC_active_count > 0
+                      && GC_first_nonempty > GC_mark_stack_top) {
+                   /* We will be notified if either GC_active_count    */
+                   /* reaches zero, or if more objects are pushed on   */
+                   /* the global mark stack.                           */
+                   GC_wait_marker();
+               }
+               if (GC_active_count == 0 &&
+                   GC_first_nonempty > GC_mark_stack_top) { 
+                   GC_bool need_to_notify = FALSE;
+                   /* The above conditions can't be falsified while we */
+                   /* hold the mark lock, since neither                */
+                   /* GC_active_count nor GC_mark_stack_top can        */
+                   /* change.  GC_first_nonempty can only be           */
+                   /* incremented asynchronously.  Thus we know that   */
+                   /* both conditions actually held simultaneously.    */
+                   GC_helper_count--;
+                   if (0 == GC_helper_count) need_to_notify = TRUE;
+#                  ifdef PRINTSTATS
+                     GC_printf1(
+                       "Finished mark helper %lu\n", (unsigned long)id);
+#                  endif
+                   GC_release_mark_lock();
+                   if (need_to_notify) GC_notify_all_marker();
+                   return;
+               }
+               /* else there's something on the stack again, or        */
+               /* another helper may push something.                   */
+               GC_active_count++;
+               GC_ASSERT(GC_active_count > 0);
+               GC_release_mark_lock();
+               continue;
+           } else {
+               GC_release_mark_lock();
+           }
+       }
+       n_to_get = ENTRIES_TO_GET;
+       if (n_on_stack < 2 * ENTRIES_TO_GET) n_to_get = 1;
+       local_top = GC_steal_mark_stack(my_first_nonempty, my_top,
+                                       local_mark_stack, n_to_get,
+                                       &my_first_nonempty);
+        GC_ASSERT(my_first_nonempty >= GC_mark_stack && 
+                 my_first_nonempty <= GC_mark_stack_top + 1);
+       GC_do_local_mark(local_mark_stack, local_top);
+    }
+}
+
+/* Perform Parallel mark.                      */
+/* We hold the GC lock, not the mark lock.     */
+/* Currently runs until the mark stack is      */
+/* empty.                                      */
+void GC_do_parallel_mark()
+{
+    mse local_mark_stack[LOCAL_MARK_STACK_SIZE];
+    mse * local_top;
+    mse * my_top;
+
+    GC_acquire_mark_lock();
+    GC_ASSERT(I_HOLD_LOCK());
+    /* This could be a GC_ASSERT, but it seems safer to keep it on     */
+    /* all the time, especially since it's cheap.                      */
+    if (GC_help_wanted || GC_active_count != 0 || GC_helper_count != 0)
+       ABORT("Tried to start parallel mark in bad state");
+#   ifdef PRINTSTATS
+       GC_printf1("Starting marking for mark phase number %lu\n",
+                  (unsigned long)GC_mark_no);
+#   endif
+    GC_first_nonempty = GC_mark_stack;
+    GC_active_count = 0;
+    GC_helper_count = 1;
+    GC_help_wanted = TRUE;
+    GC_release_mark_lock();
+    GC_notify_all_marker();
+       /* Wake up potential helpers.   */
+    GC_mark_local(local_mark_stack, 0);
+    GC_acquire_mark_lock();
+    GC_help_wanted = FALSE;
+    /* Done; clean up. */
+    while (GC_helper_count > 0) GC_wait_marker();
+    /* GC_helper_count cannot be incremented while GC_help_wanted == FALSE */
+#   ifdef PRINTSTATS
+       GC_printf1(
+           "Finished marking for mark phase number %lu\n",
+           (unsigned long)GC_mark_no);
+#   endif
+    GC_mark_no++;
+    GC_release_mark_lock();
+    GC_notify_all_marker();
+}
+
+
+/* Try to help out the marker, if it's running.                */
+/* We do not hold the GC lock, but the requestor does. */
+void GC_help_marker(word my_mark_no)
+{
+    mse local_mark_stack[LOCAL_MARK_STACK_SIZE];
+    unsigned my_id;
+    mse * my_first_nonempty;
+
+    if (!GC_parallel) return;
+    GC_acquire_mark_lock();
+    while (GC_mark_no < my_mark_no
+           || !GC_help_wanted && GC_mark_no == my_mark_no) {
+      GC_wait_marker();
+    }
+    my_id = GC_helper_count;
+    if (GC_mark_no != my_mark_no || my_id >= GC_markers) {
+      /* Second test is useful only if original threads can also       */
+      /* act as helpers.  Under Linux they can't.                      */
+      GC_release_mark_lock();
+      return;
+    }
+    GC_helper_count = my_id + 1;
+    GC_release_mark_lock();
+    GC_mark_local(local_mark_stack, my_id);
+    /* GC_mark_local decrements GC_helper_count. */
+}
+
+#endif /* PARALLEL_MARK */
+
 /* Allocate or reallocate space for mark stack of size s words  */
 /* May silently fail.                                          */
 static void alloc_mark_stack(n)
 word n;
 {
-    mse * new_stack = (mse *)GC_scratch_alloc(n * sizeof(struct ms_entry));
+    mse * new_stack = (mse *)GC_scratch_alloc(n * sizeof(struct GC_ms_entry));
     
     GC_mark_stack_too_small = FALSE;
     if (GC_mark_stack_size != 0) {
         if (new_stack != 0) {
           word displ = (word)GC_mark_stack & (GC_page_size - 1);
-          word size = GC_mark_stack_size * sizeof(struct ms_entry);
+          signed_word size = GC_mark_stack_size * sizeof(struct GC_ms_entry);
           
           /* Recycle old space */
              if (0 != displ) displ = GC_page_size - displ;
              size = (size - displ) & ~(GC_page_size - 1);
-             GC_add_to_heap((struct hblk *)
-                               ((word)GC_mark_stack + displ), size);
+             if (size > 0) {
+               GC_add_to_heap((struct hblk *)
+                               ((word)GC_mark_stack + displ), (word)size);
+             }
           GC_mark_stack = new_stack;
           GC_mark_stack_size = n;
-#        ifdef PRINTSTATS
+         GC_mark_stack_limit = new_stack + n;
+#        ifdef CONDPRINT
+           if (GC_print_stats) {
              GC_printf1("Grew mark stack to %lu frames\n",
                         (unsigned long) GC_mark_stack_size);
+           }
 #        endif
         } else {
-#        ifdef PRINTSTATS
+#        ifdef CONDPRINT
+           if (GC_print_stats) {
              GC_printf1("Failed to grow mark stack to %lu frames\n",
                         (unsigned long) n);
+           }
 #        endif
         }
     } else {
@@ -533,6 +1174,7 @@ word n;
         }
         GC_mark_stack = new_stack;
         GC_mark_stack_size = n;
+       GC_mark_stack_limit = new_stack + n;
     }
     GC_mark_stack_top = GC_mark_stack-1;
 }
@@ -559,32 +1201,33 @@ ptr_t top;
     top = (ptr_t)(((word) top) & ~(ALIGNMENT-1));
     if (top == 0 || bottom == top) return;
     GC_mark_stack_top++;
-    if (GC_mark_stack_top >= GC_mark_stack + GC_mark_stack_size) {
+    if (GC_mark_stack_top >= GC_mark_stack_limit) {
        ABORT("unexpected mark stack overflow");
     }
     length = top - bottom;
-#   if DS_TAGS > ALIGNMENT - 1
-       length += DS_TAGS;
-       length &= ~DS_TAGS;
+#   if GC_DS_TAGS > ALIGNMENT - 1
+       length += GC_DS_TAGS;
+       length &= ~GC_DS_TAGS;
 #   endif
     GC_mark_stack_top -> mse_start = (word *)bottom;
     GC_mark_stack_top -> mse_descr = length;
 }
 
 /*
- * Analogous to the above, but push only those pages that may have been
- * dirtied.  A block h is assumed dirty if dirty_fn(h) != 0.
+ * Analogous to the above, but push only those pages h with dirty_fn(h) != 0.
  * We use push_fn to actually push the block.
+ * Used both to selectively push dirty pages, or to push a block
+ * in piecemeal fashion, to allow for more marking concurrency.
  * Will not overflow mark stack if push_fn pushes a small fixed number
  * of entries.  (This is invoked only if push_fn pushes a single entry,
  * or if it marks each object before pushing it, thus ensuring progress
  * in the event of a stack overflow.)
  */
-void GC_push_dirty(bottom, top, dirty_fn, push_fn)
+void GC_push_selected(bottom, top, dirty_fn, push_fn)
 ptr_t bottom;
 ptr_t top;
-int (*dirty_fn)(/* struct hblk * h */);
-void (*push_fn)(/* ptr_t bottom, ptr_t top */);
+int (*dirty_fn) GC_PROTO((struct hblk * h));
+void (*push_fn) GC_PROTO((ptr_t bottom, ptr_t top));
 {
     register struct hblk * h;
 
@@ -620,12 +1263,23 @@ void (*push_fn)(/* ptr_t bottom, ptr_t top */);
             (*push_fn)((ptr_t)h, top);
         }
     }
-    if (GC_mark_stack_top >= GC_mark_stack + GC_mark_stack_size) {
+    if (GC_mark_stack_top >= GC_mark_stack_limit) {
         ABORT("unexpected mark stack overflow");
     }
 }
 
 # ifndef SMALL_CONFIG
+
+#ifdef PARALLEL_MARK
+    /* Break up root sections into page size chunks to better spread   */
+    /* out work.                                                       */
+    GC_bool GC_true_func(struct hblk *h) { return TRUE; }
+#   define GC_PUSH_ALL(b,t) GC_push_selected(b,t,GC_true_func,GC_push_all);
+#else
+#   define GC_PUSH_ALL(b,t) GC_push_all(b,t);
+#endif
+
+
 void GC_push_conditional(bottom, top, all)
 ptr_t bottom;
 ptr_t top;
@@ -635,7 +1289,7 @@ int all;
       if (GC_dirty_maintained) {
 #      ifdef PROC_VDB
            /* Pages that were never dirtied cannot contain pointers    */
-           GC_push_dirty(bottom, top, GC_page_was_ever_dirty, GC_push_all);
+           GC_push_selected(bottom, top, GC_page_was_ever_dirty, GC_push_all);
 #      else
            GC_push_all(bottom, top);
 #      endif
@@ -643,19 +1297,31 @@ int all;
        GC_push_all(bottom, top);
       }
     } else {
-       GC_push_dirty(bottom, top, GC_page_was_dirty, GC_push_all);
+       GC_push_selected(bottom, top, GC_page_was_dirty, GC_push_all);
     }
 }
 #endif
 
-# ifdef MSWIN32
+# if defined(MSWIN32) || defined(MSWINCE)
   void __cdecl GC_push_one(p)
 # else
   void GC_push_one(p)
 # endif
 word p;
 {
-    GC_PUSH_ONE_STACK(p);
+    GC_PUSH_ONE_STACK(p, MARKED_FROM_REGISTER);
+}
+
+struct GC_ms_entry *GC_mark_and_push(obj, mark_stack_ptr, mark_stack_limit, src)
+GC_PTR obj;
+struct GC_ms_entry * mark_stack_ptr;
+struct GC_ms_entry * mark_stack_limit;
+GC_PTR *src;
+{
+   PREFETCH(obj);
+   PUSH_CONTENTS(obj, mark_stack_ptr /* modified */, mark_stack_limit, src,
+                was_marked /* internally generated exit label */);
+   return mark_stack_ptr;
 }
 
 # ifdef __STDC__
@@ -664,16 +1330,21 @@ word p;
 #   define BASE(p) (word)GC_base((char *)(p))
 # endif
 
-/* As above, but argument passed preliminary test. */
-# ifdef PRINT_BLACK_LIST
-    void GC_push_one_checked(p, interior_ptrs, source)
+/* Mark and push (i.e. gray) a single object p onto the main   */
+/* mark stack.  Consider p to be valid if it is an interior    */
+/* pointer.                                                    */
+/* The object p has passed a preliminary pointer validity      */
+/* test, but we do not definitely know whether it is valid.    */
+/* Mark bits are NOT atomically updated.  Thus this must be the        */
+/* only thread setting them.                                   */
+# if defined(PRINT_BLACK_LIST) || defined(KEEP_BACK_PTRS)
+    void GC_mark_and_push_stack(p, source)
     ptr_t source;
 # else
-    void GC_push_one_checked(p, interior_ptrs)
+    void GC_mark_and_push_stack(p)
 #   define source 0
 # endif
 register word p;
-register GC_bool interior_ptrs;
 {
     register word r;
     register hdr * hhdr; 
@@ -681,25 +1352,24 @@ register GC_bool interior_ptrs;
   
     GET_HDR(p, hhdr);
     if (IS_FORWARDING_ADDR_OR_NIL(hhdr)) {
-        if (hhdr != 0 && interior_ptrs) {
+        if (hhdr != 0) {
           r = BASE(p);
          hhdr = HDR(r);
          displ = BYTES_TO_WORDS(HBLKDISPL(r));
-       } else {
-         hhdr = 0;
        }
     } else {
         register map_entry_type map_entry;
         
         displ = HBLKDISPL(p);
         map_entry = MAP_ENTRY((hhdr -> hb_map), displ);
-        if (map_entry == OBJ_INVALID) {
-          if (interior_ptrs) {
-            r = BASE(p);
-           displ = BYTES_TO_WORDS(HBLKDISPL(r));
-           if (r == 0) hhdr = 0;
+        if (map_entry >= MAX_OFFSET) {
+          if (map_entry == OFFSET_TOO_BIG || !GC_all_interior_pointers) {
+              r = BASE(p);
+             displ = BYTES_TO_WORDS(HBLKDISPL(r));
+             if (r == 0) hhdr = 0;
           } else {
-            hhdr = 0;
+             /* Offset invalid, but map reflects interior pointers     */
+              hhdr = 0;
           }
         } else {
           displ = BYTES_TO_WORDS(displ);
@@ -710,21 +1380,18 @@ register GC_bool interior_ptrs;
     /* If hhdr != 0 then r == GC_base(p), only we did it faster. */
     /* displ is the word index within the block.                */
     if (hhdr == 0) {
-       if (interior_ptrs) {
-#          ifdef PRINT_BLACK_LIST
-             GC_add_to_black_list_stack(p, source);
-#          else
-             GC_add_to_black_list_stack(p);
-#          endif
-       } else {
-           GC_ADD_TO_BLACK_LIST_NORMAL(p, source);
-#          undef source  /* In case we had to define it. */
-       }
+#      ifdef PRINT_BLACK_LIST
+         GC_add_to_black_list_stack(p, source);
+#      else
+         GC_add_to_black_list_stack(p);
+#      endif
+#      undef source  /* In case we had to define it. */
     } else {
        if (!mark_bit_from_hdr(hhdr, displ)) {
            set_mark_bit_from_hdr(hhdr, displ);
+           GC_STORE_BACK_PTR(source, (ptr_t)r);
            PUSH_OBJ((word *)r, hhdr, GC_mark_stack_top,
-                    &(GC_mark_stack[GC_mark_stack_size]));
+                    GC_mark_stack_limit);
        }
     }
 }
@@ -776,19 +1443,15 @@ void GC_print_trace(word gc_no, GC_bool lock)
 
 /*
  * A version of GC_push_all that treats all interior pointers as valid
+ * and scans the entire region immediately, in case the contents
+ * change.
  */
-void GC_push_all_stack(bottom, top)
+void GC_push_all_eager(bottom, top)
 ptr_t bottom;
 ptr_t top;
 {
-# ifdef ALL_INTERIOR_POINTERS
-    GC_push_all(bottom, top);
-#   ifdef TRACE_BUF
-        GC_add_trace_entry("GC_push_all_stack", bottom, top);
-#   endif
-# else
-    word * b = (word *)(((long) bottom + ALIGNMENT-1) & ~(ALIGNMENT-1));
-    word * t = (word *)(((long) top) & ~(ALIGNMENT-1));
+    word * b = (word *)(((word) bottom + ALIGNMENT-1) & ~(ALIGNMENT-1));
+    word * t = (word *)(((word) top) & ~(ALIGNMENT-1));
     register word *p;
     register word q;
     register word *lim;
@@ -798,26 +1461,75 @@ ptr_t top;
 #   define GC_least_plausible_heap_addr least_ha
 
     if (top == 0) return;
-    /* check all pointers in range and put in push if they appear */
-    /* to be valid.                                              */
+    /* check all pointers in range and push if they appear     */
+    /* to be valid.                                            */
       lim = t - 1 /* longword */;
       for (p = b; p <= lim; p = (word *)(((char *)p) + ALIGNMENT)) {
        q = *p;
-       GC_PUSH_ONE_STACK(q);
+       GC_PUSH_ONE_STACK(q, p);
       }
 #   undef GC_greatest_plausible_heap_addr
 #   undef GC_least_plausible_heap_addr
+}
+
+#ifndef THREADS
+/*
+ * A version of GC_push_all that treats all interior pointers as valid
+ * and scans part of the area immediately, to make sure that saved
+ * register values are not lost.
+ * Cold_gc_frame delimits the stack section that must be scanned
+ * eagerly.  A zero value indicates that no eager scanning is needed.
+ */
+void GC_push_all_stack_partially_eager(bottom, top, cold_gc_frame)
+ptr_t bottom;
+ptr_t top;
+ptr_t cold_gc_frame;
+{
+  if (!NEED_FIXUP_POINTER && GC_all_interior_pointers) {
+#   define EAGER_BYTES 1024
+    /* Push the hot end of the stack eagerly, so that register values   */
+    /* saved inside GC frames are marked before they disappear.                */
+    /* The rest of the marking can be deferred until later.            */
+    if (0 == cold_gc_frame) {
+       GC_push_all_stack(bottom, top);
+       return;
+    }
+    GC_ASSERT(bottom <= cold_gc_frame && cold_gc_frame <= top);
+#   ifdef STACK_GROWS_DOWN
+       GC_push_all(cold_gc_frame - sizeof(ptr_t), top);
+       GC_push_all_eager(bottom, cold_gc_frame);
+#   else /* STACK_GROWS_UP */
+       GC_push_all(bottom, cold_gc_frame + sizeof(ptr_t));
+       GC_push_all_eager(cold_gc_frame, top);
+#   endif /* STACK_GROWS_UP */
+  } else {
+    GC_push_all_eager(bottom, top);
+  }
+# ifdef TRACE_BUF
+      GC_add_trace_entry("GC_push_all_stack", bottom, top);
 # endif
 }
+#endif /* !THREADS */
 
-#ifndef SMALL_CONFIG
+void GC_push_all_stack(bottom, top)
+ptr_t bottom;
+ptr_t top;
+{
+  if (!NEED_FIXUP_POINTER && GC_all_interior_pointers) {
+    GC_push_all(bottom, top);
+  } else {
+    GC_push_all_eager(bottom, top);
+  }
+}
+
+#if !defined(SMALL_CONFIG) && !defined(USE_MARK_BYTES)
 /* Push all objects reachable from marked objects in the given block */
 /* of size 1 objects.                                               */
 void GC_push_marked1(h, hhdr)
 struct hblk *h;
 register hdr * hhdr;
 {
-    word * mark_word_addr = &(hhdr->hb_marks[divWORDSZ(HDR_WORDS)]);
+    word * mark_word_addr = &(hhdr->hb_marks[0]);
     register word *p;
     word *plim;
     register int i;
@@ -825,6 +1537,10 @@ register hdr * hhdr;
     register word mark_word;
     register ptr_t greatest_ha = GC_greatest_plausible_heap_addr;
     register ptr_t least_ha = GC_least_plausible_heap_addr;
+    register mse * mark_stack_top = GC_mark_stack_top;
+    register mse * mark_stack_limit = GC_mark_stack_limit;
+#   define GC_mark_stack_top mark_stack_top
+#   define GC_mark_stack_limit mark_stack_limit
 #   define GC_greatest_plausible_heap_addr greatest_ha
 #   define GC_least_plausible_heap_addr least_ha
     
@@ -838,7 +1554,7 @@ register hdr * hhdr;
            while(mark_word != 0) {
              if (mark_word & 1) {
                  q = p[i];
-                 GC_PUSH_ONE_HEAP(q);
+                 GC_PUSH_ONE_HEAP(q, p + i);
              }
              i++;
              mark_word >>= 1;
@@ -847,6 +1563,9 @@ register hdr * hhdr;
        }
 #   undef GC_greatest_plausible_heap_addr
 #   undef GC_least_plausible_heap_addr        
+#   undef GC_mark_stack_top
+#   undef GC_mark_stack_limit
+    GC_mark_stack_top = mark_stack_top;
 }
 
 
@@ -858,7 +1577,7 @@ void GC_push_marked2(h, hhdr)
 struct hblk *h;
 register hdr * hhdr;
 {
-    word * mark_word_addr = &(hhdr->hb_marks[divWORDSZ(HDR_WORDS)]);
+    word * mark_word_addr = &(hhdr->hb_marks[0]);
     register word *p;
     word *plim;
     register int i;
@@ -866,6 +1585,10 @@ register hdr * hhdr;
     register word mark_word;
     register ptr_t greatest_ha = GC_greatest_plausible_heap_addr;
     register ptr_t least_ha = GC_least_plausible_heap_addr;
+    register mse * mark_stack_top = GC_mark_stack_top;
+    register mse * mark_stack_limit = GC_mark_stack_limit;
+#   define GC_mark_stack_top mark_stack_top
+#   define GC_mark_stack_limit mark_stack_limit
 #   define GC_greatest_plausible_heap_addr greatest_ha
 #   define GC_least_plausible_heap_addr least_ha
     
@@ -879,9 +1602,9 @@ register hdr * hhdr;
            while(mark_word != 0) {
              if (mark_word & 1) {
                  q = p[i];
-                 GC_PUSH_ONE_HEAP(q);
+                 GC_PUSH_ONE_HEAP(q, p + i);
                  q = p[i+1];
-                 GC_PUSH_ONE_HEAP(q);
+                 GC_PUSH_ONE_HEAP(q, p + i);
              }
              i += 2;
              mark_word >>= 2;
@@ -890,6 +1613,9 @@ register hdr * hhdr;
        }
 #   undef GC_greatest_plausible_heap_addr
 #   undef GC_least_plausible_heap_addr        
+#   undef GC_mark_stack_top
+#   undef GC_mark_stack_limit
+    GC_mark_stack_top = mark_stack_top;
 }
 
 /* Push all objects reachable from marked objects in the given block */
@@ -900,7 +1626,7 @@ void GC_push_marked4(h, hhdr)
 struct hblk *h;
 register hdr * hhdr;
 {
-    word * mark_word_addr = &(hhdr->hb_marks[divWORDSZ(HDR_WORDS)]);
+    word * mark_word_addr = &(hhdr->hb_marks[0]);
     register word *p;
     word *plim;
     register int i;
@@ -908,6 +1634,10 @@ register hdr * hhdr;
     register word mark_word;
     register ptr_t greatest_ha = GC_greatest_plausible_heap_addr;
     register ptr_t least_ha = GC_least_plausible_heap_addr;
+    register mse * mark_stack_top = GC_mark_stack_top;
+    register mse * mark_stack_limit = GC_mark_stack_limit;
+#   define GC_mark_stack_top mark_stack_top
+#   define GC_mark_stack_limit mark_stack_limit
 #   define GC_greatest_plausible_heap_addr greatest_ha
 #   define GC_least_plausible_heap_addr least_ha
     
@@ -921,13 +1651,13 @@ register hdr * hhdr;
            while(mark_word != 0) {
              if (mark_word & 1) {
                  q = p[i];
-                 GC_PUSH_ONE_HEAP(q);
+                 GC_PUSH_ONE_HEAP(q, p + i);
                  q = p[i+1];
-                 GC_PUSH_ONE_HEAP(q);
+                 GC_PUSH_ONE_HEAP(q, p + i + 1);
                  q = p[i+2];
-                 GC_PUSH_ONE_HEAP(q);
+                 GC_PUSH_ONE_HEAP(q, p + i + 2);
                  q = p[i+3];
-                 GC_PUSH_ONE_HEAP(q);
+                 GC_PUSH_ONE_HEAP(q, p + i + 3);
              }
              i += 4;
              mark_word >>= 4;
@@ -936,6 +1666,9 @@ register hdr * hhdr;
        }
 #   undef GC_greatest_plausible_heap_addr
 #   undef GC_least_plausible_heap_addr        
+#   undef GC_mark_stack_top
+#   undef GC_mark_stack_limit
+    GC_mark_stack_top = mark_stack_top;
 }
 
 #endif /* UNALIGNED */
@@ -948,37 +1681,32 @@ struct hblk *h;
 register hdr * hhdr;
 {
     register int sz = hhdr -> hb_sz;
+    register int descr = hhdr -> hb_descr;
     register word * p;
     register int word_no;
     register word * lim;
     register mse * GC_mark_stack_top_reg;
-    register mse * mark_stack_limit = &(GC_mark_stack[GC_mark_stack_size]);
+    register mse * mark_stack_limit = GC_mark_stack_limit;
     
     /* Some quick shortcuts: */
-       { 
-           struct obj_kind *ok = &(GC_obj_kinds[hhdr -> hb_obj_kind]);
-           if ((0 | DS_LENGTH) == ok -> ok_descriptor
-               && FALSE == ok -> ok_relocate_descr)
-               return;
-       }
+       if ((0 | GC_DS_LENGTH) == descr) return;
         if (GC_block_empty(hhdr)/* nothing marked */) return;
-#   ifdef GATHERSTATS
-        GC_n_rescuing_pages++;
-#   endif
+    GC_n_rescuing_pages++;
     GC_objects_are_marked = TRUE;
     if (sz > MAXOBJSZ) {
-        lim = (word *)(h + 1);
+        lim = (word *)h;
     } else {
         lim = (word *)(h + 1) - sz;
     }
     
     switch(sz) {
-#   if !defined(SMALL_CONFIG)    
+#   if !defined(SMALL_CONFIG) && !defined(USE_MARK_BYTES)   
      case 1:
        GC_push_marked1(h, hhdr);
        break;
 #   endif
-#   if !defined(SMALL_CONFIG) && !defined(UNALIGNED)
+#   if !defined(SMALL_CONFIG) && !defined(UNALIGNED) && \
+       !defined(USE_MARK_BYTES)
      case 2:
        GC_push_marked2(h, hhdr);
        break;
@@ -988,12 +1716,7 @@ register hdr * hhdr;
 #   endif       
      default:
       GC_mark_stack_top_reg = GC_mark_stack_top;
-      for (p = (word *)h + HDR_WORDS, word_no = HDR_WORDS; p <= lim;
-         p += sz, word_no += sz) {
-         /* This ignores user specified mark procs.  This currently    */
-         /* doesn't matter, since marking from the whole object                */
-         /* is always sufficient, and we will eventually use the user  */
-         /* mark proc to avoid any bogus pointers.                     */
+      for (p = (word *)h, word_no = 0; p <= lim; p += sz, word_no += sz) {
          if (mark_bit_from_hdr(hhdr, word_no)) {
            /* Mark from fields inside the object */
              PUSH_OBJ((word *)p, hhdr, GC_mark_stack_top_reg, mark_stack_limit);
@@ -1016,11 +1739,10 @@ register hdr * hhdr;
 {
     register int sz = hhdr -> hb_sz;
     
-    if (sz < MAXOBJSZ) {
+    if (sz <= MAXOBJSZ) {
          return(GC_page_was_dirty(h));
     } else {
         register ptr_t p = (ptr_t)h;
-         sz += HDR_WORDS;
          sz = WORDS_TO_BYTES(sz);
          while (p < (ptr_t)h + sz) {
              if (GC_page_was_dirty((struct hblk *)p)) return(TRUE);
@@ -1037,7 +1759,7 @@ struct hblk *h;
 {
     register hdr * hhdr;
     
-    h = GC_next_block(h);
+    h = GC_next_used_block(h);
     if (h == 0) return(0);
     hhdr = HDR(h);
     GC_push_marked(h, hhdr);
@@ -1049,11 +1771,11 @@ struct hblk *h;
 struct hblk * GC_push_next_marked_dirty(h)
 struct hblk *h;
 {
-    register hdr * hhdr = HDR(h);
+    register hdr * hhdr;
     
     if (!GC_dirty_maintained) { ABORT("dirty bits not set up"); }
     for (;;) {
-        h = GC_next_block(h);
+        h = GC_next_used_block(h);
         if (h == 0) return(0);
         hhdr = HDR(h);
 #      ifdef STUBBORN_ALLOC
@@ -1082,7 +1804,7 @@ struct hblk *h;
     register hdr * hhdr = HDR(h);
     
     for (;;) {
-        h = GC_next_block(h);
+        h = GC_next_used_block(h);
         if (h == 0) return(0);
         hhdr = HDR(h);
        if (hhdr -> hb_obj_kind == UNCOLLECTABLE) break;