Merge pull request #2545 from ermshiperete/Xamarin-24974
[mono.git] / docs / sources / mono-api-gc.html
1 <h1>Garbage Collector Interface</h1>
2
3 <h1>Public Interface</h1>
4
5         <p>The public interface of the Mono GC is fairly limited, and
6         its the only one that embedders should be using:
7
8 <h3>Garbage Collector</h3>
9
10 <h4><a name="api:mono_gc_collect">mono_gc_collect</a></h4> 
11 <h4><a name="api:mono_gc_collection_count">mono_gc_collection_count</a></h4>
12 <h4><a name="api:mono_gc_max_generation">mono_gc_max_generation</a></h4> 
13 <h4><a name="api:mono_gc_get_generation">mono_gc_get_generation</a></h4>
14 <h4><a name="api:mono_gc_get_heap_size">mono_gc_get_heap_size</a></h4> 
15 <h4><a name="api:mono_gc_get_used_size">mono_gc_get_used_size</a></h4> 
16 <h4><a name="api:mono_gc_walk_heap">mono_gc_walk_heap</a></h4>
17
18 <h3>Reference Queues</h3>
19
20 <h4><a name="api:mono_gc_reference_queue_add">mono_gc_reference_queue_add</a></h4>
21 <h4><a name="api:mono_gc_reference_queue_free">mono_gc_reference_queue_free</a></h4>
22 <h4><a name="api:mono_gc_reference_queue_new">mono_gc_reference_queue_new</a></h4>
23
24 <h3>SGen Bridge</h3>
25
26         <p>The bridge is a mechanism for SGen to let clients override
27         the death of some unreachable objects.  We use it in monodroid
28         to do garbage collection across the Mono and Java heaps.
29
30         <p>The client can designate some objects as "bridged", which
31         means that they participate in the bridge processing step once
32         SGen considers them unreachable, i.e., dead.  Bridged objects
33         must be registered for finalization.
34
35         <p>When SGen is done marking, it puts together a list of all
36         dead bridged objects and then does a strongly connected
37         component analysis over their object graph.  That graph will
38         usually contain non-bridged objects, too.
39         
40         <p>The output of the SCC analysis is passed to the
41         `cross_references()` callback.  It is expected to set the
42         `is_alive` flag on those strongly connected components that it
43         wishes to be kept alive.  Only bridged objects will be
44         reported to the callback, i.e., non-bridged objects are
45         removed from the callback graph.
46         
47         <p>In monodroid each bridged object has a corresponding Java
48         mirror object.  In the bridge callback it reifies the Mono
49         object graph in the Java heap so that the full, combined
50         object graph is now instantiated on the Java side.  Then it
51         triggers a Java GC, waits for it to finish, and checks which
52         of the Java mirror objects are still alive.  For those it sets
53         the `is_alive` flag and returns from the callback.
54         
55         <p>The SCC analysis is done while the world is stopped, but
56         the callback is made with the world running again.  Weak links
57         to bridged objects and other objects reachable from them are
58         kept until the callback returns, at which point all links to
59         bridged objects that don't have `is_alive` set are nulled.
60         Note that weak links to non-bridged objects reachable from
61         bridged objects are not nulled.  This might be considered a
62         bug.
63
64 <div class="mapi-header">
65 enum {
66         SGEN_BRIDGE_VERSION = 4
67 };
68         
69 typedef enum {
70         /* Instances of this class should be scanned when computing the transitive dependency among bridges. E.g. List of object*/
71         GC_BRIDGE_TRANSPARENT_CLASS,
72         /* Instances of this class should not be scanned when computing the transitive dependency among bridges. E.g. String*/
73         GC_BRIDGE_OPAQUE_CLASS,
74         /* Instances of this class should be bridged and have their dependency computed. */
75         GC_BRIDGE_TRANSPARENT_BRIDGE_CLASS,
76         /* Instances of this class should be bridged but no dependencies should not be calculated. */
77         GC_BRIDGE_OPAQUE_BRIDGE_CLASS,
78 } MonoGCBridgeObjectKind;
79
80 typedef struct {
81         mono_bool is_alive;     /* to be set by the cross reference callback */
82         int num_objs;
83         MonoObject *objs [MONO_ZERO_LEN_ARRAY];
84 } MonoGCBridgeSCC;
85
86 typedef struct {
87         int src_scc_index;
88         int dst_scc_index;
89 } MonoGCBridgeXRef;
90
91 typedef struct {
92         int bridge_version;
93         /*
94          * Tells the runtime which classes to even consider when looking for
95          * bridged objects.  If subclasses are to be considered as well, the
96          * subclass check must be done in the callback.
97          */
98         MonoGCBridgeObjectKind (*bridge_class_kind) (MonoClass *klass);
99         /*
100          * This is only called on objects for whose classes
101          * `bridge_class_kind()` returned `XXX_BRIDGE_CLASS`.
102          */
103         mono_bool (*is_bridge_object) (MonoObject *object);
104         void (*cross_references) (int num_sccs, MonoGCBridgeSCC **sccs, int num_xrefs, MonoGCBridgeXRef *xrefs);
105 } MonoGCBridgeCallbacks;
106 </div>
107
108 <h4><a name="api:mono_gc_register_bridge_callbacks">mono_gc_register_bridge_callbacks</a></h4>
109 <h4><a name="api:mono_gc_wait_for_bridge_processing">mono_gc_wait_for_bridge_processing</a></h4>
110
111 <h3>Write Barriers</h3>
112
113 <h4><a name="api:mono_gc_wbarrier_arrayref_copy">mono_gc_wbarrier_arrayref_copy</a></h4>
114 <h4><a name="api:mono_gc_wbarrier_generic_nostore">mono_gc_wbarrier_generic_nostore</a></h4>
115 <h4><a name="api:mono_gc_wbarrier_generic_store">mono_gc_wbarrier_generic_store</a></h4>
116 <h4><a name="api:mono_gc_wbarrier_generic_store_atomic">mono_gc_wbarrier_generic_store_atomic</a></h4>
117 <h4><a name="api:mono_gc_wbarrier_object_copy">mono_gc_wbarrier_object_copy</a></h4>
118 <h4><a name="api:mono_gc_wbarrier_set_arrayref">mono_gc_wbarrier_set_arrayref</a></h4>
119 <h4><a name="api:mono_gc_wbarrier_set_field">mono_gc_wbarrier_set_field</a></h4>
120 <h4><a name="api:mono_gc_wbarrier_value_copy">mono_gc_wbarrier_value_copy</a></h4>
121