libgc/pthread_support.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 1994 by Xerox Corporation.  All rights reserved.
   3  * Copyright (c) 1996 by Silicon Graphics.  All rights reserved.
   4  * Copyright (c) 1998 by Fergus Henderson.  All rights reserved.
   5  * Copyright (c) 2000-2004 by Hewlett-Packard Company.  All rights reserved.
   6  *
   7  * THIS MATERIAL IS PROVIDED AS IS, WITH ABSOLUTELY NO WARRANTY EXPRESSED
   8  * OR IMPLIED.  ANY USE IS AT YOUR OWN RISK.
   9  *
  10  * Permission is hereby granted to use or copy this program
  11  * for any purpose,  provided the above notices are retained on all copies.
  12  * Permission to modify the code and to distribute modified code is granted,
  13  * provided the above notices are retained, and a notice that the code was
  14  * modified is included with the above copyright notice.
  15  */
  16 /*
  17  * Support code for LinuxThreads, the clone()-based kernel
  18  * thread package for Linux which is included in libc6.
  19  *
  20  * This code relies on implementation details of LinuxThreads,
  21  * (i.e. properties not guaranteed by the Pthread standard),
  22  * though this version now does less of that than the other Pthreads
  23  * support code.
  24  *
  25  * Note that there is a lot of code duplication between linux_threads.c
  26  * and thread support for some of the other Posix platforms; any changes
  27  * made here may need to be reflected there too.
  28  */
  29  /* DG/UX ix86 support <takis@xfree86.org> */
  30 /*
  31  * Linux_threads.c now also includes some code to support HPUX and
  32  * OSF1 (Compaq Tru64 Unix, really).  The OSF1 support is based on Eric Benson's
  33  * patch.
  34  *
  35  * Eric also suggested an alternate basis for a lock implementation in
  36  * his code:
  37  * + #elif defined(OSF1)
  38  * +    unsigned long GC_allocate_lock = 0;
  39  * +    msemaphore GC_allocate_semaphore;
  40  * + #  define GC_TRY_LOCK() \
  41  * +    ((msem_lock(&GC_allocate_semaphore, MSEM_IF_NOWAIT) == 0) \
  42  * +     ? (GC_allocate_lock = 1) \
  43  * +     : 0)
  44  * + #  define GC_LOCK_TAKEN GC_allocate_lock
  45  */
  46
  47 /*#define DEBUG_THREADS 1*/
  48 /*#define GC_ASSERTIONS*/
  49
  50 # include "private/pthread_support.h"
  51
  52 # if defined(GC_PTHREADS) && !defined(GC_SOLARIS_THREADS) \
  53      && !defined(GC_WIN32_THREADS)
  54
  55 # if defined(GC_HPUX_THREADS) && !defined(USE_PTHREAD_SPECIFIC) \
  56      && !defined(USE_COMPILER_TLS)
  57 #   ifdef __GNUC__
  58 #     define USE_PTHREAD_SPECIFIC
  59       /* Empirically, as of gcc 3.3, USE_COMPILER_TLS doesn't work.     */
  60 #   else
  61 #     define USE_COMPILER_TLS
  62 #   endif
  63 # endif
  64
  65 # if defined USE_HPUX_TLS
  66     --> Macro replaced by USE_COMPILER_TLS
  67 # endif
  68
  69 #ifndef USE_COMPILER_TLS
  70 # if (defined(GC_DGUX386_THREADS) || defined(GC_OSF1_THREADS) || \
  71       defined(GC_DARWIN_THREADS) || defined(GC_AIX_THREADS)) || \
  72       defined(GC_NETBSD_THREADS) && !defined(USE_PTHREAD_SPECIFIC) || \
  73       defined(GC_FREEBSD_THREADS) && !defined(USE_PTHREAD_SPECIFIC) || \
  74       defined(GC_OPENBSD_THREADS)
  75 #   define USE_PTHREAD_SPECIFIC
  76 # endif
  77 #endif
  78
  79 # if defined(GC_DGUX386_THREADS) && !defined(_POSIX4A_DRAFT10_SOURCE)
  80 #   define _POSIX4A_DRAFT10_SOURCE 1
  81 # endif
  82
  83 # if defined(GC_DGUX386_THREADS) && !defined(_USING_POSIX4A_DRAFT10)
  84 #   define _USING_POSIX4A_DRAFT10 1
  85 # endif
  86
  87 # ifdef THREAD_LOCAL_ALLOC
  88 #   if !defined(USE_PTHREAD_SPECIFIC) && !defined(USE_COMPILER_TLS)
  89 #     include "private/specific.h"
  90 #   endif
  91
  92 /* Note that these macros should be used only to get/set the GC_thread pointer.
  93  * We need to use both tls and pthread because we use the pthread_create function hook to
  94  * free the data for foreign threads. When that doesn't happen, libgc could have old
  95  * pthread_t that get reused...
  96  */
  97 #   if defined(USE_PTHREAD_SPECIFIC)
  98 #     define GC_getspecific pthread_getspecific
  99 #     define GC_setspecific pthread_setspecific
 100 #     define GC_key_create pthread_key_create
 101       typedef pthread_key_t GC_key_t;
 102 #   endif
 103 #   if defined(USE_COMPILER_TLS)
 104 /* Note sles9 gcc on powerpc gets confused by the define to set GC_thread_tls and pthread_setspecific
 105  * so we actually use a static inline function decalred below that is equivalent to:
 106  *   define GC_setspecific(key, v) (GC_thread_tls = (v), pthread_setspecific ((key), (v)))
 107  */
 108 #     define GC_getspecific(x) (GC_thread_tls)
 109 #     define GC_key_create pthread_key_create
 110       typedef pthread_key_t GC_key_t;
 111 #   endif
 112 # endif
 113 # include <stdlib.h>
 114 # include <pthread.h>
 115 # include <sched.h>
 116 # include <time.h>
 117 # include <errno.h>
 118 # include <unistd.h>
 119 # include <sys/mman.h>
 120 # include <sys/time.h>
 121 # include <sys/types.h>
 122 # include <sys/stat.h>
 123 # include <fcntl.h>
 124 # include <signal.h>
 125
 126 #if defined(GC_DARWIN_THREADS)
 127 # include "private/darwin_semaphore.h"
 128 #else
 129 # include <semaphore.h>
 130 #endif /* !GC_DARWIN_THREADS */
 131
 132 #if defined(GC_DARWIN_THREADS) || defined(GC_FREEBSD_THREADS)
 133 # include <sys/sysctl.h>
 134 #endif /* GC_DARWIN_THREADS */
 135
 136 #if defined(GC_NETBSD_THREADS) || defined(GC_OPENBSD_THREADS)
 137 # include <sys/param.h>
 138 # include <sys/sysctl.h>
 139 #endif
 140
 141
 142
 143 #if defined(GC_DGUX386_THREADS)
 144 # include <sys/dg_sys_info.h>
 145 # include <sys/_int_psem.h>
 146   /* sem_t is an uint in DG/UX */
 147   typedef unsigned int  sem_t;
 148 #endif /* GC_DGUX386_THREADS */
 149
 150 #ifndef __GNUC__
 151 #   define __inline__
 152 #endif
 153
 154 #ifdef GC_USE_LD_WRAP
 155 #   define WRAP_FUNC(f) __wrap_##f
 156 #   define REAL_FUNC(f) __real_##f
 157 #else
 158 #   define WRAP_FUNC(f) GC_##f
 159 #   if !defined(GC_DGUX386_THREADS)
 160 #     define REAL_FUNC(f) f
 161 #   else /* GC_DGUX386_THREADS */
 162 #     define REAL_FUNC(f) __d10_##f
 163 #   endif /* GC_DGUX386_THREADS */
 164 #   undef pthread_create
 165 #   if !defined(GC_DARWIN_THREADS)
 166 #     undef pthread_sigmask
 167 #   endif
 168 #   undef pthread_join
 169 #   undef pthread_detach
 170 #   if defined(NACL)
 171 #     undef pthread_exit
 172 #   endif
 173 #   if defined(GC_OSF1_THREADS) && defined(_PTHREAD_USE_MANGLED_NAMES_) \
 174        && !defined(_PTHREAD_USE_PTDNAM_)
 175 /* Restore the original mangled names on Tru64 UNIX.  */
 176 #     define pthread_create __pthread_create
 177 #     define pthread_join __pthread_join
 178 #     define pthread_detach __pthread_detach
 179 #   endif
 180 #endif
 181
 182 void GC_thr_init();
 183
 184 static GC_bool parallel_initialized = FALSE;
 185
 186 void GC_init_parallel();
 187
 188 static pthread_t main_pthread_self;
 189 static void *main_stack, *main_altstack;
 190 static int main_stack_size, main_altstack_size;
 191
 192 # if defined(THREAD_LOCAL_ALLOC) && !defined(DBG_HDRS_ALL)
 193
 194 /* We don't really support thread-local allocation with DBG_HDRS_ALL */
 195
 196 /* work around a dlopen issue (bug #75390), undefs to avoid warnings with redefinitions */
 197 #undef PACKAGE_BUGREPORT
 198 #undef PACKAGE_NAME
 199 #undef PACKAGE_STRING
 200 #undef PACKAGE_TARNAME
 201 #undef PACKAGE_VERSION
 202 #include "mono/utils/mono-compiler.h"
 203
 204 static
 205 GC_key_t GC_thread_key;
 206
 207 #ifdef USE_COMPILER_TLS
 208 __thread MONO_TLS_FAST void* GC_thread_tls;
 209
 210 /*
 211  * gcc errors out with /tmp/ccdPMFuq.s:2994: Error: symbol `.LTLS4' is already defined
 212  * if the inline is added on powerpc
 213  */
 214 #if !defined(__ppc__) && !defined(__powerpc__)
 215 inline
 216 #endif
 217 static int GC_setspecific (GC_key_t key, void *value) {
 218         GC_thread_tls = value;
 219         return pthread_setspecific (key, value);
 220 }
 221 #endif
 222
 223 static GC_bool keys_initialized;
 224
 225 #ifdef MONO_DEBUGGER_SUPPORTED
 226 #include "include/libgc-mono-debugger.h"
 227 #endif
 228
 229 /* Recover the contents of the freelist array fl into the global one gfl.*/
 230 /* Note that the indexing scheme differs, in that gfl has finer size    */
 231 /* resolution, even if not all entries are used.                        */
 232 /* We hold the allocator lock.                                          */
 233 static void return_freelists(ptr_t *fl, ptr_t *gfl)
 234 {
 235     int i;
 236     ptr_t q, *qptr;
 237     size_t nwords;
 238
 239     for (i = 1; i < NFREELISTS; ++i) {
 240         nwords = i * (GRANULARITY/sizeof(word));
 241         qptr = fl + i;
 242         q = *qptr;
 243         if ((word)q >= HBLKSIZE) {
 244           if (gfl[nwords] == 0) {
 245             gfl[nwords] = q;
 246           } else {
 247             /* Concatenate: */
 248             for (; (word)q >= HBLKSIZE; qptr = &(obj_link(q)), q = *qptr);
 249             GC_ASSERT(0 == q);
 250             *qptr = gfl[nwords];
 251             gfl[nwords] = fl[i];
 252           }
 253         }
 254         /* Clear fl[i], since the thread structure may hang around.     */
 255         /* Do it in a way that is likely to trap if we access it.       */
 256         fl[i] = (ptr_t)HBLKSIZE;
 257     }
 258 }
 259
 260 /* We statically allocate a single "size 0" object. It is linked to     */
 261 /* itself, and is thus repeatedly reused for all size 0 allocation      */
 262 /* requests.  (Size 0 gcj allocation requests are incorrect, and        */
 263 /* we arrange for those to fault asap.)                                 */
 264 static ptr_t size_zero_object = (ptr_t)(&size_zero_object);
 265
 266 void GC_delete_gc_thread(pthread_t id, GC_thread gct);
 267 void GC_destroy_thread_local(GC_thread p);
 268
 269 void GC_thread_deregister_foreign (void *data)
 270 {
 271     GC_thread me = (GC_thread)data;
 272  /*   GC_fprintf1( "\n\n\n\n --- Deregister %x ---\n\n\n\n\n", me->flags ); */
 273     if (me -> flags & FOREIGN_THREAD) {
 274         LOCK();
 275  /*     GC_fprintf0( "\n\n\n\n --- FOO ---\n\n\n\n\n" ); */
 276 #if defined(THREAD_LOCAL_ALLOC) && !defined(DBG_HDRS_ALL)
 277         GC_destroy_thread_local (me);
 278 #endif
 279         GC_delete_gc_thread(me->id, me);
 280         UNLOCK();
 281     }
 282 }
 283
 284 /* Each thread structure must be initialized.   */
 285 /* This call must be made from the new thread.  */
 286 /* Caller holds allocation lock.                */
 287 void GC_init_thread_local(GC_thread p)
 288 {
 289     int i;
 290
 291     if (!keys_initialized) {
 292         if (0 != GC_key_create(&GC_thread_key, GC_thread_deregister_foreign)) {
 293             ABORT("Failed to create key for local allocator");
 294         }
 295         keys_initialized = TRUE;
 296     }
 297     if (0 != GC_setspecific(GC_thread_key, p)) {
 298         ABORT("Failed to set thread specific allocation pointers");
 299     }
 300     for (i = 1; i < NFREELISTS; ++i) {
 301         p -> ptrfree_freelists[i] = (ptr_t)1;
 302         p -> normal_freelists[i] = (ptr_t)1;
 303 #       ifdef GC_GCJ_SUPPORT
 304           p -> gcj_freelists[i] = (ptr_t)1;
 305 #       endif
 306     }
 307     /* Set up the size 0 free lists.    */
 308     p -> ptrfree_freelists[0] = (ptr_t)(&size_zero_object);
 309     p -> normal_freelists[0] = (ptr_t)(&size_zero_object);
 310 #   ifdef GC_GCJ_SUPPORT
 311         p -> gcj_freelists[0] = (ptr_t)(-1);
 312 #   endif
 313 }
 314
 315 #ifdef GC_GCJ_SUPPORT
 316   extern ptr_t * GC_gcjobjfreelist;
 317 #endif
 318
 319 /* We hold the allocator lock.  */
 320 void GC_destroy_thread_local(GC_thread p)
 321 {
 322     /* We currently only do this from the thread itself or from */
 323     /* the fork handler for a child process.                    */
 324 #   ifndef HANDLE_FORK
 325       GC_ASSERT(GC_getspecific(GC_thread_key) == (void *)p);
 326 #   endif
 327     return_freelists(p -> ptrfree_freelists, GC_aobjfreelist);
 328     return_freelists(p -> normal_freelists, GC_objfreelist);
 329 #   ifdef GC_GCJ_SUPPORT
 330         return_freelists(p -> gcj_freelists, GC_gcjobjfreelist);
 331 #   endif
 332 }
 333
 334 extern GC_PTR GC_generic_malloc_many();
 335
 336 GC_PTR GC_local_malloc(size_t bytes)
 337 {
 338     if (EXPECT(!SMALL_ENOUGH(bytes),0)) {
 339         return(GC_malloc(bytes));
 340     } else {
 341         int index = INDEX_FROM_BYTES(bytes);
 342         ptr_t * my_fl;
 343         ptr_t my_entry;
 344 #       if defined(REDIRECT_MALLOC) && !defined(USE_PTHREAD_SPECIFIC)
 345         GC_key_t k = GC_thread_key;
 346 #       endif
 347         void * tsd;
 348
 349 #       if defined(REDIRECT_MALLOC) && !defined(USE_PTHREAD_SPECIFIC)
 350             if (EXPECT(0 == k, 0)) {
 351                 /* This can happen if we get called when the world is   */
 352                 /* being initialized.  Whether we can actually complete */
 353                 /* the initialization then is unclear.                  */
 354                 GC_init_parallel();
 355                 k = GC_thread_key;
 356             }
 357 #       endif
 358         tsd = GC_getspecific(GC_thread_key);
 359 #       ifdef GC_ASSERTIONS
 360           LOCK();
 361           GC_ASSERT(tsd == (void *)GC_lookup_thread(pthread_self()));
 362           UNLOCK();
 363 #       endif
 364         my_fl = ((GC_thread)tsd) -> normal_freelists + index;
 365         my_entry = *my_fl;
 366         if (EXPECT((word)my_entry >= HBLKSIZE, 1)) {
 367             ptr_t next = obj_link(my_entry);
 368             GC_PTR result = (GC_PTR)my_entry;
 369             *my_fl = next;
 370             obj_link(my_entry) = 0;
 371             PREFETCH_FOR_WRITE(next);
 372             return result;
 373         } else if ((word)my_entry - 1 < DIRECT_GRANULES) {
 374             *my_fl = my_entry + index + 1;
 375             return GC_malloc(bytes);
 376         } else {
 377             GC_generic_malloc_many(BYTES_FROM_INDEX(index), NORMAL, my_fl);
 378             if (*my_fl == 0) return GC_oom_fn(bytes);
 379             return GC_local_malloc(bytes);
 380         }
 381     }
 382 }
 383
 384 GC_PTR GC_local_malloc_atomic(size_t bytes)
 385 {
 386     if (EXPECT(!SMALL_ENOUGH(bytes), 0)) {
 387         return(GC_malloc_atomic(bytes));
 388     } else {
 389         int index = INDEX_FROM_BYTES(bytes);
 390         ptr_t * my_fl = ((GC_thread)GC_getspecific(GC_thread_key))
 391                         -> ptrfree_freelists + index;
 392         ptr_t my_entry = *my_fl;
 393
 394         if (EXPECT((word)my_entry >= HBLKSIZE, 1)) {
 395             GC_PTR result = (GC_PTR)my_entry;
 396             *my_fl = obj_link(my_entry);
 397             return result;
 398         } else if ((word)my_entry - 1 < DIRECT_GRANULES) {
 399             *my_fl = my_entry + index + 1;
 400         return GC_malloc_atomic(bytes);
 401         } else {
 402             GC_generic_malloc_many(BYTES_FROM_INDEX(index), PTRFREE, my_fl);
 403             /* *my_fl is updated while the collector is excluded;       */
 404             /* the free list is always visible to the collector as      */
 405             /* such.                                                    */
 406             if (*my_fl == 0) return GC_oom_fn(bytes);
 407             return GC_local_malloc_atomic(bytes);
 408         }
 409     }
 410 }
 411
 412 #ifdef GC_GCJ_SUPPORT
 413
 414 #include "include/gc_gcj.h"
 415
 416 #ifdef GC_ASSERTIONS
 417   extern GC_bool GC_gcj_malloc_initialized;
 418 #endif
 419
 420 extern int GC_gcj_kind;
 421
 422 GC_PTR GC_local_gcj_malloc(size_t bytes,
 423                            void * ptr_to_struct_containing_descr)
 424 {
 425     GC_ASSERT(GC_gcj_malloc_initialized);
 426     if (EXPECT(!SMALL_ENOUGH(bytes), 0)) {
 427         return GC_gcj_malloc(bytes, ptr_to_struct_containing_descr);
 428     } else {
 429         int index = INDEX_FROM_BYTES(bytes);
 430         ptr_t * my_fl = ((GC_thread)GC_getspecific(GC_thread_key))
 431                         -> gcj_freelists + index;
 432         ptr_t my_entry = *my_fl;
 433         if (EXPECT((word)my_entry >= HBLKSIZE, 1)) {
 434             GC_PTR result = (GC_PTR)my_entry;
 435             GC_ASSERT(!GC_incremental);
 436             /* We assert that any concurrent marker will stop us.       */
 437             /* Thus it is impossible for a mark procedure to see the    */
 438             /* allocation of the next object, but to see this object    */
 439             /* still containing a free list pointer.  Otherwise the     */
 440             /* marker might find a random "mark descriptor".            */
 441             *(volatile ptr_t *)my_fl = obj_link(my_entry);
 442             /* We must update the freelist before we store the pointer. */
 443             /* Otherwise a GC at this point would see a corrupted       */
 444             /* free list.                                               */
 445             /* A memory barrier is probably never needed, since the     */
 446             /* action of stopping this thread will cause prior writes   */
 447             /* to complete.                                             */
 448             GC_ASSERT(((void * volatile *)result)[1] == 0);
 449             *(void * volatile *)result = ptr_to_struct_containing_descr;
 450             return result;
 451         } else if ((word)my_entry - 1 < DIRECT_GRANULES) {
 452             if (!GC_incremental) *my_fl = my_entry + index + 1;
 453                 /* In the incremental case, we always have to take this */
 454                 /* path.  Thus we leave the counter alone.              */
 455             return GC_gcj_malloc(bytes, ptr_to_struct_containing_descr);
 456         } else {
 457             GC_generic_malloc_many(BYTES_FROM_INDEX(index), GC_gcj_kind, my_fl);
 458             if (*my_fl == 0) return GC_oom_fn(bytes);
 459             return GC_local_gcj_malloc(bytes, ptr_to_struct_containing_descr);
 460         }
 461     }
 462 }
 463
 464 /* Similar to GC_local_gcj_malloc, but the size is in words, and we don't       */
 465 /* adjust it.  The size is assumed to be such that it can be    */
 466 /* allocated as a small object.                                 */
 467 void * GC_local_gcj_fast_malloc(size_t lw, void * ptr_to_struct_containing_descr)
 468 {
 469         ptr_t * my_fl = ((GC_thread)GC_getspecific(GC_thread_key))
 470                 -> gcj_freelists + lw;
 471         ptr_t my_entry = *my_fl;
 472
 473     GC_ASSERT(GC_gcj_malloc_initialized);
 474
 475         if (EXPECT((word)my_entry >= HBLKSIZE, 1)) {
 476             GC_PTR result = (GC_PTR)my_entry;
 477             GC_ASSERT(!GC_incremental);
 478             /* We assert that any concurrent marker will stop us.       */
 479             /* Thus it is impossible for a mark procedure to see the    */
 480             /* allocation of the next object, but to see this object    */
 481             /* still containing a free list pointer.  Otherwise the     */
 482             /* marker might find a random "mark descriptor".            */
 483             *(volatile ptr_t *)my_fl = obj_link(my_entry);
 484             /* We must update the freelist before we store the pointer. */
 485             /* Otherwise a GC at this point would see a corrupted       */
 486             /* free list.                                               */
 487             /* A memory barrier is probably never needed, since the     */
 488             /* action of stopping this thread will cause prior writes   */
 489             /* to complete.                                             */
 490             GC_ASSERT(((void * volatile *)result)[1] == 0);
 491             *(void * volatile *)result = ptr_to_struct_containing_descr;
 492             return result;
 493         } else if ((word)my_entry - 1 < DIRECT_GRANULES) {
 494             if (!GC_incremental) *my_fl = my_entry + lw + 1;
 495                 /* In the incremental case, we always have to take this */
 496                 /* path.  Thus we leave the counter alone.              */
 497             return GC_gcj_fast_malloc(lw, ptr_to_struct_containing_descr);
 498         } else {
 499             GC_generic_malloc_many(BYTES_FROM_INDEX(lw), GC_gcj_kind, my_fl);
 500             if (*my_fl == 0) return GC_oom_fn(BYTES_FROM_INDEX(lw));
 501             return GC_local_gcj_fast_malloc(lw, ptr_to_struct_containing_descr);
 502         }
 503 }
 504
 505 #endif /* GC_GCJ_SUPPORT */
 506
 507 # else  /* !THREAD_LOCAL_ALLOC  && !DBG_HDRS_ALL */
 508
 509 #   define GC_destroy_thread_local(t)
 510
 511 # endif /* !THREAD_LOCAL_ALLOC */
 512
 513 #if 0
 514 /*
 515 To make sure that we're using LinuxThreads and not some other thread
 516 package, we generate a dummy reference to `pthread_kill_other_threads_np'
 517 (was `__pthread_initial_thread_bos' but that disappeared),
 518 which is a symbol defined in LinuxThreads, but (hopefully) not in other
 519 thread packages.
 520
 521 We no longer do this, since this code is now portable enough that it might
 522 actually work for something else.
 523 */
 524 void (*dummy_var_to_force_linux_threads)() = pthread_kill_other_threads_np;
 525 #endif /* 0 */
 526
 527 long GC_nprocs = 1;     /* Number of processors.  We may not have       */
 528                         /* access to all of them, but this is as good   */
 529                         /* a guess as any ...                           */
 530
 531 #ifdef PARALLEL_MARK
 532
 533 # ifndef MAX_MARKERS
 534 #   define MAX_MARKERS 16
 535 # endif
 536
 537 static ptr_t marker_sp[MAX_MARKERS] = {0};
 538
 539 void * GC_mark_thread(void * id)
 540 {
 541   word my_mark_no = 0;
 542
 543   marker_sp[(word)id] = GC_approx_sp();
 544   for (;; ++my_mark_no) {
 545     /* GC_mark_no is passed only to allow GC_help_marker to terminate   */
 546     /* promptly.  This is important if it were called from the signal   */
 547     /* handler or from the GC lock acquisition code.  Under Linux, it's */
 548     /* not safe to call it from a signal handler, since it uses mutexes */
 549     /* and condition variables.  Since it is called only here, the      */
 550     /* argument is unnecessary.                                         */
 551     if (my_mark_no < GC_mark_no || my_mark_no > GC_mark_no + 2) {
 552         /* resynchronize if we get far off, e.g. because GC_mark_no     */
 553         /* wrapped.                                                     */
 554         my_mark_no = GC_mark_no;
 555     }
 556 #   ifdef DEBUG_THREADS
 557         GC_printf1("Starting mark helper for mark number %ld\n", my_mark_no);
 558 #   endif
 559     GC_help_marker(my_mark_no);
 560   }
 561 }
 562
 563 extern long GC_markers;         /* Number of mark threads we would      */
 564                                 /* like to have.  Includes the          */
 565                                 /* initiating thread.                   */
 566
 567 pthread_t GC_mark_threads[MAX_MARKERS];
 568
 569 #define PTHREAD_CREATE REAL_FUNC(pthread_create)
 570
 571 static void start_mark_threads()
 572 {
 573     unsigned i;
 574     pthread_attr_t attr;
 575
 576     if (GC_markers > MAX_MARKERS) {
 577         WARN("Limiting number of mark threads\n", 0);
 578         GC_markers = MAX_MARKERS;
 579     }
 580     if (0 != pthread_attr_init(&attr)) ABORT("pthread_attr_init failed");
 581
 582     if (0 != pthread_attr_setdetachstate(&attr, PTHREAD_CREATE_DETACHED))
 583         ABORT("pthread_attr_setdetachstate failed");
 584
 585 #   if defined(HPUX) || defined(GC_DGUX386_THREADS)
 586       /* Default stack size is usually too small: fix it. */
 587       /* Otherwise marker threads or GC may run out of    */
 588       /* space.                                           */
 589 #     define MIN_STACK_SIZE (8*HBLKSIZE*sizeof(word))
 590       {
 591         size_t old_size;
 592         int code;
 593
 594         if (pthread_attr_getstacksize(&attr, &old_size) != 0)
 595           ABORT("pthread_attr_getstacksize failed\n");
 596         if (old_size < MIN_STACK_SIZE) {
 597           if (pthread_attr_setstacksize(&attr, MIN_STACK_SIZE) != 0)
 598                   ABORT("pthread_attr_setstacksize failed\n");
 599         }
 600       }
 601 #   endif /* HPUX || GC_DGUX386_THREADS */
 602 #   ifdef CONDPRINT
 603       if (GC_print_stats) {
 604         GC_printf1("Starting %ld marker threads\n", GC_markers - 1);
 605       }
 606 #   endif
 607     for (i = 0; i < GC_markers - 1; ++i) {
 608       if (0 != PTHREAD_CREATE(GC_mark_threads + i, &attr,
 609                               GC_mark_thread, (void *)(word)i)) {
 610         WARN("Marker thread creation failed, errno = %ld.\n", errno);
 611       }
 612     }
 613 }
 614
 615 #else  /* !PARALLEL_MARK */
 616
 617 static __inline__ void start_mark_threads()
 618 {
 619 }
 620
 621 #endif /* !PARALLEL_MARK */
 622
 623 GC_bool GC_thr_initialized = FALSE;
 624
 625 volatile GC_thread GC_threads[THREAD_TABLE_SZ];
 626
 627 /*
 628  * gcc-3.3.6 miscompiles the &GC_thread_key+sizeof(&GC_thread_key) expression so
 629  * put it into a separate function.
 630  */
 631 #   if defined(__GNUC__) && defined(THREAD_LOCAL_ALLOC) && !defined(DBG_HDRS_ALL)
 632 static __attribute__((noinline)) unsigned char* get_gc_thread_key_addr GC_PROTO((void))
 633 {
 634         return (unsigned char*)&GC_thread_key;
 635 }
 636
 637 void GC_push_thread_structures GC_PROTO((void))
 638 {
 639     GC_push_all((ptr_t)(GC_threads), (ptr_t)(GC_threads)+sizeof(GC_threads));
 640 #   if defined(THREAD_LOCAL_ALLOC) && !defined(DBG_HDRS_ALL)
 641       GC_push_all((ptr_t)get_gc_thread_key_addr(),
 642           (ptr_t)(get_gc_thread_key_addr())+sizeof(&GC_thread_key));
 643 #   endif
 644 }
 645
 646 #else
 647
 648 void GC_push_thread_structures GC_PROTO((void))
 649 {
 650     GC_push_all((ptr_t)(GC_threads), (ptr_t)(GC_threads)+sizeof(GC_threads));
 651 #   if defined(THREAD_LOCAL_ALLOC) && !defined(DBG_HDRS_ALL)
 652       GC_push_all((ptr_t)(&GC_thread_key),
 653           (ptr_t)(&GC_thread_key)+sizeof(&GC_thread_key));
 654 #   endif
 655 }
 656
 657 #endif
 658
 659 #ifdef THREAD_LOCAL_ALLOC
 660 /* We must explicitly mark ptrfree and gcj free lists, since the free   */
 661 /* list links wouldn't otherwise be found.  We also set them in the     */
 662 /* normal free lists, since that involves touching less memory than if  */
 663 /* we scanned them normally.                                            */
 664 void GC_mark_thread_local_free_lists(void)
 665 {
 666     int i, j;
 667     GC_thread p;
 668     ptr_t q;
 669
 670     for (i = 0; i < THREAD_TABLE_SZ; ++i) {
 671       for (p = GC_threads[i]; 0 != p; p = p -> next) {
 672         for (j = 1; j < NFREELISTS; ++j) {
 673           q = p -> ptrfree_freelists[j];
 674           if ((word)q > HBLKSIZE) GC_set_fl_marks(q);
 675           q = p -> normal_freelists[j];
 676           if ((word)q > HBLKSIZE) GC_set_fl_marks(q);
 677 #         ifdef GC_GCJ_SUPPORT
 678             q = p -> gcj_freelists[j];
 679             if ((word)q > HBLKSIZE) GC_set_fl_marks(q);
 680 #         endif /* GC_GCJ_SUPPORT */
 681         }
 682       }
 683     }
 684 }
 685 #endif /* THREAD_LOCAL_ALLOC */
 686
 687 static struct GC_Thread_Rep first_thread;
 688
 689 #ifdef NACL
 690 extern int nacl_thread_parked[MAX_NACL_GC_THREADS];
 691 extern int nacl_thread_used[MAX_NACL_GC_THREADS];
 692 extern int nacl_thread_parking_inited;
 693 extern int nacl_num_gc_threads;
 694 extern pthread_mutex_t nacl_thread_alloc_lock;
 695 extern __thread int nacl_thread_idx;
 696 extern __thread GC_thread nacl_gc_thread_self;
 697
 698 extern void nacl_pre_syscall_hook();
 699 extern void nacl_post_syscall_hook();
 700 extern void nacl_register_gc_hooks(void (*pre)(), void (*post)());
 701
 702 void nacl_initialize_gc_thread()
 703 {
 704     int i;
 705     nacl_register_gc_hooks(nacl_pre_syscall_hook, nacl_post_syscall_hook);
 706     pthread_mutex_lock(&nacl_thread_alloc_lock);
 707     if (!nacl_thread_parking_inited)
 708     {
 709         for (i = 0; i < MAX_NACL_GC_THREADS; i++) {
 710             nacl_thread_used[i] = 0;
 711             nacl_thread_parked[i] = 0;
 712         }
 713         nacl_thread_parking_inited = 1;
 714     }
 715     GC_ASSERT(nacl_num_gc_threads <= MAX_NACL_GC_THREADS);
 716     for (i = 0; i < MAX_NACL_GC_THREADS; i++) {
 717         if (nacl_thread_used[i] == 0) {
 718             nacl_thread_used[i] = 1;
 719             nacl_thread_idx = i;
 720             nacl_num_gc_threads++;
 721             break;
 722         }
 723     }
 724     pthread_mutex_unlock(&nacl_thread_alloc_lock);
 725 }
 726
 727 void nacl_shutdown_gc_thread()
 728 {
 729     pthread_mutex_lock(&nacl_thread_alloc_lock);
 730     GC_ASSERT(nacl_thread_idx >= 0 && nacl_thread_idx < MAX_NACL_GC_THREADS);
 731     GC_ASSERT(nacl_thread_used[nacl_thread_idx] != 0);
 732     nacl_thread_used[nacl_thread_idx] = 0;
 733     nacl_thread_idx = -1;
 734     nacl_num_gc_threads--;
 735     pthread_mutex_unlock(&nacl_thread_alloc_lock);
 736 }
 737
 738 #endif /* NACL */
 739
 740 /* Add a thread to GC_threads.  We assume it wasn't already there.      */
 741 /* Caller holds allocation lock.                                        */
 742 GC_thread GC_new_thread(pthread_t id)
 743 {
 744     int hv = ((unsigned long)id) % THREAD_TABLE_SZ;
 745     GC_thread result;
 746     static GC_bool first_thread_used = FALSE;
 747
 748     if (!first_thread_used) {
 749         result = &first_thread;
 750         first_thread_used = TRUE;
 751     } else {
 752         result = (struct GC_Thread_Rep *)
 753                  GC_INTERNAL_MALLOC(sizeof(struct GC_Thread_Rep), NORMAL);
 754     }
 755     if (result == 0) return(0);
 756     result -> id = id;
 757 #ifdef PLATFORM_ANDROID
 758     result -> kernel_id = gettid();
 759 #endif
 760     result -> next = GC_threads[hv];
 761     GC_threads[hv] = result;
 762 #ifdef NACL
 763     nacl_gc_thread_self = result;
 764     nacl_initialize_gc_thread();
 765 #endif
 766     GC_ASSERT(result -> flags == 0 && result -> thread_blocked == 0);
 767     return(result);
 768 }
 769
 770 /* Delete a thread from GC_threads.  We assume it is there.     */
 771 /* (The code intentionally traps if it wasn't.)                 */
 772 /* Caller holds allocation lock.                                */
 773 void GC_delete_thread(pthread_t id)
 774 {
 775     int hv = ((unsigned long)id) % THREAD_TABLE_SZ;
 776     register GC_thread p = GC_threads[hv];
 777     register GC_thread prev = 0;
 778
 779 #ifdef NACL
 780     nacl_shutdown_gc_thread();
 781     nacl_gc_thread_self = NULL;
 782 #endif
 783
 784     while (!pthread_equal(p -> id, id)) {
 785         prev = p;
 786         p = p -> next;
 787     }
 788     if (prev == 0) {
 789         GC_threads[hv] = p -> next;
 790     } else {
 791         prev -> next = p -> next;
 792     }
 793 #ifdef MONO_DEBUGGER_SUPPORTED
 794     if (gc_thread_vtable && gc_thread_vtable->thread_exited)
 795         gc_thread_vtable->thread_exited (id, &p->stop_info.stack_ptr);
 796 #endif
 797
 798 #ifdef GC_DARWIN_THREADS
 799         mach_port_deallocate(mach_task_self(), p->stop_info.mach_thread);
 800 #endif
 801
 802     GC_INTERNAL_FREE(p);
 803 }
 804
 805 /* If a thread has been joined, but we have not yet             */
 806 /* been notified, then there may be more than one thread        */
 807 /* in the table with the same pthread id.                       */
 808 /* This is OK, but we need a way to delete a specific one.      */
 809 void GC_delete_gc_thread(pthread_t id, GC_thread gc_id)
 810 {
 811     int hv = ((unsigned long)id) % THREAD_TABLE_SZ;
 812     register GC_thread p = GC_threads[hv];
 813     register GC_thread prev = 0;
 814
 815     while (p != gc_id) {
 816         prev = p;
 817         p = p -> next;
 818     }
 819     if (prev == 0) {
 820         GC_threads[hv] = p -> next;
 821     } else {
 822         prev -> next = p -> next;
 823     }
 824
 825 #ifdef GC_DARWIN_THREADS
 826         mach_port_deallocate(mach_task_self(), p->stop_info.mach_thread);
 827 #endif
 828
 829     GC_INTERNAL_FREE(p);
 830 }
 831
 832 /* Return a GC_thread corresponding to a given pthread_t.       */
 833 /* Returns 0 if it's not there.                                 */
 834 /* Caller holds  allocation lock or otherwise inhibits          */
 835 /* updates.                                                     */
 836 /* If there is more than one thread with the given id we        */
 837 /* return the most recent one.                                  */
 838 GC_thread GC_lookup_thread(pthread_t id)
 839 {
 840     int hv = ((unsigned long)id) % THREAD_TABLE_SZ;
 841     register GC_thread p = GC_threads[hv];
 842
 843     while (p != 0 && !pthread_equal(p -> id, id)) p = p -> next;
 844     return(p);
 845 }
 846
 847 int GC_thread_is_registered (void)
 848 {
 849         void *ptr;
 850
 851         LOCK();
 852         ptr = (void *)GC_lookup_thread(pthread_self());
 853         UNLOCK();
 854
 855         return ptr ? 1 : 0;
 856 }
 857
 858 void GC_register_altstack (void *stack, int stack_size, void *altstack, int altstack_size)
 859 {
 860         GC_thread thread;
 861
 862         LOCK();
 863         thread = (void *)GC_lookup_thread(pthread_self());
 864         if (thread) {
 865                 thread->stack = stack;
 866                 thread->stack_size = stack_size;
 867                 thread->altstack = altstack;
 868                 thread->altstack_size = altstack_size;
 869         } else {
 870                 /*
 871                  * This happens if we are called before GC_thr_init ().
 872                  */
 873                 main_pthread_self = pthread_self ();
 874                 main_stack = stack;
 875                 main_stack_size = stack_size;
 876                 main_altstack = altstack;
 877                 main_altstack_size = altstack_size;
 878         }
 879         UNLOCK();
 880 }
 881
 882 #ifdef HANDLE_FORK
 883 /* Remove all entries from the GC_threads table, except the     */
 884 /* one for the current thread.  We need to do this in the child */
 885 /* process after a fork(), since only the current thread        */
 886 /* survives in the child.                                       */
 887 void GC_remove_all_threads_but_me(void)
 888 {
 889     pthread_t self = pthread_self();
 890     int hv;
 891     GC_thread p, next, me;
 892
 893     for (hv = 0; hv < THREAD_TABLE_SZ; ++hv) {
 894       me = 0;
 895       for (p = GC_threads[hv]; 0 != p; p = next) {
 896         next = p -> next;
 897         if (p -> id == self) {
 898           me = p;
 899           p -> next = 0;
 900         } else {
 901 #         ifdef THREAD_LOCAL_ALLOC
 902             if (!(p -> flags & FINISHED)) {
 903               GC_destroy_thread_local(p);
 904             }
 905 #         endif /* THREAD_LOCAL_ALLOC */
 906             if (p != &first_thread) GC_INTERNAL_FREE(p);
 907         }
 908       }
 909       GC_threads[hv] = me;
 910     }
 911     GC_INTERNAL_FREE(p);
 912 }
 913 #endif /* HANDLE_FORK */
 914
 915 #ifdef USE_PROC_FOR_LIBRARIES
 916 int GC_segment_is_thread_stack(ptr_t lo, ptr_t hi)
 917 {
 918     int i;
 919     GC_thread p;
 920
 921 #   ifdef PARALLEL_MARK
 922       for (i = 0; i < GC_markers; ++i) {
 923         if (marker_sp[i] > lo & marker_sp[i] < hi) return 1;
 924       }
 925 #   endif
 926     for (i = 0; i < THREAD_TABLE_SZ; i++) {
 927       for (p = GC_threads[i]; p != 0; p = p -> next) {
 928         if (0 != p -> stack_end) {
 929 #         ifdef STACK_GROWS_UP
 930             if (p -> stack_end >= lo && p -> stack_end < hi) return 1;
 931 #         else /* STACK_GROWS_DOWN */
 932             if (p -> stack_end > lo && p -> stack_end <= hi) return 1;
 933 #         endif
 934         }
 935       }
 936     }
 937     return 0;
 938 }
 939 #endif /* USE_PROC_FOR_LIBRARIES */
 940
 941 #ifdef GC_LINUX_THREADS
 942 /* Return the number of processors, or i<= 0 if it can't be determined. */
 943 int GC_get_nprocs()
 944 {
 945     /* Should be "return sysconf(_SC_NPROCESSORS_ONLN);" but that       */
 946     /* appears to be buggy in many cases.                               */
 947     /* We look for lines "cpu<n>" in /proc/stat.                        */
 948 #   define STAT_BUF_SIZE 4096
 949 #   define STAT_READ read
 950         /* If read is wrapped, this may need to be redefined to call    */
 951         /* the real one.                                                */
 952     char stat_buf[STAT_BUF_SIZE];
 953     int f;
 954     word result = 1;
 955         /* Some old kernels only have a single "cpu nnnn ..."   */
 956         /* entry in /proc/stat.  We identify those as           */
 957         /* uniprocessors.                                       */
 958     size_t i, len = 0;
 959
 960     f = open("/proc/stat", O_RDONLY);
 961     if (f < 0 || (len = STAT_READ(f, stat_buf, STAT_BUF_SIZE)) < 100) {
 962         WARN("Couldn't read /proc/stat\n", 0);
 963         return -1;
 964     }
 965     for (i = 0; i < len - 100; ++i) {
 966         if (stat_buf[i] == '\n' && stat_buf[i+1] == 'c'
 967             && stat_buf[i+2] == 'p' && stat_buf[i+3] == 'u') {
 968             int cpu_no = atoi(stat_buf + i + 4);
 969             if (cpu_no >= result) result = cpu_no + 1;
 970         }
 971     }
 972     close(f);
 973     return result;
 974 }
 975 #endif /* GC_LINUX_THREADS */
 976
 977 /* We hold the GC lock.  Wait until an in-progress GC has finished.     */
 978 /* Repeatedly RELEASES GC LOCK in order to wait.                        */
 979 /* If wait_for_all is true, then we exit with the GC lock held and no   */
 980 /* collection in progress; otherwise we just wait for the current GC    */
 981 /* to finish.                                                           */
 982 extern GC_bool GC_collection_in_progress();
 983 void GC_wait_for_gc_completion(GC_bool wait_for_all)
 984 {
 985     if (GC_incremental && GC_collection_in_progress()) {
 986         int old_gc_no = GC_gc_no;
 987
 988         /* Make sure that no part of our stack is still on the mark stack, */
 989         /* since it's about to be unmapped.                                */
 990         while (GC_incremental && GC_collection_in_progress()
 991                && (wait_for_all || old_gc_no == GC_gc_no)) {
 992             ENTER_GC();
 993             GC_in_thread_creation = TRUE;
 994             GC_collect_a_little_inner(1);
 995             GC_in_thread_creation = FALSE;
 996             EXIT_GC();
 997             UNLOCK();
 998             sched_yield();
 999             LOCK();
1000         }
1001     }
1002 }
1003
1004 #ifdef HANDLE_FORK
1005 /* Procedures called before and after a fork.  The goal here is to make */
1006 /* it safe to call GC_malloc() in a forked child.  It's unclear that is */
1007 /* attainable, since the single UNIX spec seems to imply that one       */
1008 /* should only call async-signal-safe functions, and we probably can't  */
1009 /* quite guarantee that.  But we give it our best shot.  (That same     */
1010 /* spec also implies that it's not safe to call the system malloc       */
1011 /* between fork() and exec().  Thus we're doing no worse than it.       */
1012
1013 /* Called before a fork()               */
1014 void GC_fork_prepare_proc(void)
1015 {
1016     /* Acquire all relevant locks, so that after releasing the locks    */
1017     /* the child will see a consistent state in which monitor           */
1018     /* invariants hold.  Unfortunately, we can't acquire libc locks     */
1019     /* we might need, and there seems to be no guarantee that libc      */
1020     /* must install a suitable fork handler.                            */
1021     /* Wait for an ongoing GC to finish, since we can't finish it in    */
1022     /* the (one remaining thread in) the child.                         */
1023       LOCK();
1024 #     if defined(PARALLEL_MARK) || defined(THREAD_LOCAL_ALLOC)
1025         GC_wait_for_reclaim();
1026 #     endif
1027       GC_wait_for_gc_completion(TRUE);
1028 #     if defined(PARALLEL_MARK) || defined(THREAD_LOCAL_ALLOC)
1029         GC_acquire_mark_lock();
1030 #     endif
1031 }
1032
1033 /* Called in parent after a fork()      */
1034 void GC_fork_parent_proc(void)
1035 {
1036 #   if defined(PARALLEL_MARK) || defined(THREAD_LOCAL_ALLOC)
1037       GC_release_mark_lock();
1038 #   endif
1039     UNLOCK();
1040 }
1041
1042 /* Called in child after a fork()       */
1043 void GC_fork_child_proc(void)
1044 {
1045     /* Clean up the thread table, so that just our thread is left. */
1046 #   if defined(PARALLEL_MARK) || defined(THREAD_LOCAL_ALLOC)
1047       GC_release_mark_lock();
1048 #   endif
1049     GC_remove_all_threads_but_me();
1050 #   ifdef PARALLEL_MARK
1051       /* Turn off parallel marking in the child, since we are probably  */
1052       /* just going to exec, and we would have to restart mark threads. */
1053         GC_markers = 1;
1054         GC_parallel = FALSE;
1055 #   endif /* PARALLEL_MARK */
1056     UNLOCK();
1057 }
1058 #endif /* HANDLE_FORK */
1059
1060 #if defined(GC_DGUX386_THREADS)
1061 /* Return the number of processors, or i<= 0 if it can't be determined. */
1062 int GC_get_nprocs()
1063 {
1064     /* <takis@XFree86.Org> */
1065     int numCpus;
1066     struct dg_sys_info_pm_info pm_sysinfo;
1067     int status =0;
1068
1069     status = dg_sys_info((long int *) &pm_sysinfo,
1070         DG_SYS_INFO_PM_INFO_TYPE, DG_SYS_INFO_PM_CURRENT_VERSION);
1071     if (status < 0)
1072        /* set -1 for error */
1073        numCpus = -1;
1074     else
1075       /* Active CPUs */
1076       numCpus = pm_sysinfo.idle_vp_count;
1077
1078 #  ifdef DEBUG_THREADS
1079     GC_printf1("Number of active CPUs in this system: %d\n", numCpus);
1080 #  endif
1081     return(numCpus);
1082 }
1083 #endif /* GC_DGUX386_THREADS */
1084
1085 /* We hold the allocation lock. */
1086 void GC_thr_init()
1087 {
1088 #   ifndef GC_DARWIN_THREADS
1089       int dummy;
1090 #   endif
1091     GC_thread t;
1092
1093     if (GC_thr_initialized) return;
1094     GC_thr_initialized = TRUE;
1095
1096 #   ifdef HANDLE_FORK
1097       /* Prepare for a possible fork.   */
1098         pthread_atfork(GC_fork_prepare_proc, GC_fork_parent_proc,
1099                        GC_fork_child_proc);
1100 #   endif /* HANDLE_FORK */
1101     /* Add the initial thread, so we can stop it.       */
1102       t = GC_new_thread(pthread_self());
1103 #     ifdef GC_DARWIN_THREADS
1104          t -> stop_info.mach_thread = mach_thread_self();
1105 #     else
1106          t -> stop_info.stack_ptr = (ptr_t)(&dummy);
1107 #     endif
1108       t -> flags = DETACHED | MAIN_THREAD;
1109 #ifdef MONO_DEBUGGER_SUPPORTED
1110       if (gc_thread_vtable && gc_thread_vtable->thread_created)
1111 #     ifdef GC_DARWIN_THREADS
1112         gc_thread_vtable->thread_created (mach_thread_self (), &t->stop_info.stack_ptr);
1113 #     else
1114          gc_thread_vtable->thread_created (pthread_self (), &t->stop_info.stack_ptr);
1115 #     endif
1116 #endif
1117                  if (pthread_self () == main_pthread_self) {
1118                          t->stack = main_stack;
1119                          t->stack_size = main_stack_size;
1120                          t->altstack = main_altstack;
1121                          t->altstack_size = main_altstack_size;
1122                  }
1123
1124     GC_stop_init();
1125
1126     /* Set GC_nprocs.  */
1127       {
1128         char * nprocs_string = GETENV("GC_NPROCS");
1129         GC_nprocs = -1;
1130         if (nprocs_string != NULL) GC_nprocs = atoi(nprocs_string);
1131       }
1132       if (GC_nprocs <= 0) {
1133 #       if defined(GC_HPUX_THREADS)
1134           GC_nprocs = pthread_num_processors_np();
1135 #       endif
1136 #       if defined(GC_OSF1_THREADS) || defined(GC_AIX_THREADS)
1137           GC_nprocs = sysconf(_SC_NPROCESSORS_ONLN);
1138           if (GC_nprocs <= 0) GC_nprocs = 1;
1139 #       endif
1140 #       if defined(GC_IRIX_THREADS)
1141           GC_nprocs = sysconf(_SC_NPROC_ONLN);
1142           if (GC_nprocs <= 0) GC_nprocs = 1;
1143 #       endif
1144 #       if defined(GC_DARWIN_THREADS) || defined(GC_FREEBSD_THREADS) || defined(GC_NETBSD_THREADS) || defined(GC_OPENBSD_THREADS)
1145           int ncpus = 1;
1146           size_t len = sizeof(ncpus);
1147           sysctl((int[2]) {CTL_HW, HW_NCPU}, 2, &ncpus, &len, NULL, 0);
1148           GC_nprocs = ncpus;
1149 #       endif
1150 #       if defined(GC_LINUX_THREADS) || defined(GC_DGUX386_THREADS)
1151           GC_nprocs = GC_get_nprocs();
1152 #       endif
1153       }
1154       if (GC_nprocs <= 0) {
1155         WARN("GC_get_nprocs() returned %ld\n", GC_nprocs);
1156         GC_nprocs = 2;
1157 #       ifdef PARALLEL_MARK
1158           GC_markers = 1;
1159 #       endif
1160       } else {
1161 #       ifdef PARALLEL_MARK
1162           {
1163             char * markers_string = GETENV("GC_MARKERS");
1164             if (markers_string != NULL) {
1165               GC_markers = atoi(markers_string);
1166             } else {
1167               GC_markers = GC_nprocs;
1168                   if (GC_markers > MAX_MARKERS)
1169                           GC_markers = MAX_MARKERS;
1170             }
1171           }
1172 #       endif
1173       }
1174 #   ifdef PARALLEL_MARK
1175 #     ifdef CONDPRINT
1176         if (GC_print_stats) {
1177           GC_printf2("Number of processors = %ld, "
1178                  "number of marker threads = %ld\n", GC_nprocs, GC_markers);
1179         }
1180 #     endif
1181       if (GC_markers == 1) {
1182         GC_parallel = FALSE;
1183 #       ifdef CONDPRINT
1184           if (GC_print_stats) {
1185             GC_printf0("Single marker thread, turning off parallel marking\n");
1186           }
1187 #       endif
1188       } else {
1189         GC_parallel = TRUE;
1190         /* Disable true incremental collection, but generational is OK. */
1191         GC_time_limit = GC_TIME_UNLIMITED;
1192       }
1193       /* If we are using a parallel marker, actually start helper threads.  */
1194         if (GC_parallel) start_mark_threads();
1195 #   endif
1196 }
1197
1198
1199 /* Perform all initializations, including those that    */
1200 /* may require allocation.                              */
1201 /* Called without allocation lock.                      */
1202 /* Must be called before a second thread is created.    */
1203 /* Called without allocation lock.                      */
1204 void GC_init_parallel()
1205 {
1206     if (parallel_initialized) return;
1207     parallel_initialized = TRUE;
1208
1209     /* GC_init() calls us back, so set flag first.      */
1210     if (!GC_is_initialized) GC_init();
1211     /* Initialize thread local free lists if used.      */
1212 #   if defined(THREAD_LOCAL_ALLOC) && !defined(DBG_HDRS_ALL)
1213       LOCK();
1214       GC_init_thread_local(GC_lookup_thread(pthread_self()));
1215       UNLOCK();
1216 #   endif
1217 }
1218
1219
1220 #if !defined(GC_DARWIN_THREADS) && !defined(GC_OPENBSD_THREADS)
1221 #ifndef NACL
1222 int WRAP_FUNC(pthread_sigmask)(int how, const sigset_t *set, sigset_t *oset)
1223 {
1224     sigset_t fudged_set;
1225
1226     if (set != NULL && (how == SIG_BLOCK || how == SIG_SETMASK)) {
1227         fudged_set = *set;
1228         sigdelset(&fudged_set, SIG_SUSPEND);
1229         set = &fudged_set;
1230     }
1231     return(REAL_FUNC(pthread_sigmask)(how, set, oset));
1232 }
1233 #endif
1234 #endif /* !GC_DARWIN_THREADS */
1235
1236 /* Wrappers for functions that are likely to block for an appreciable   */
1237 /* length of time.  Must be called in pairs, if at all.                 */
1238 /* Nothing much beyond the system call itself should be executed        */
1239 /* between these.                                                       */
1240
1241 void GC_start_blocking(void) {
1242 #   define SP_SLOP 128
1243     GC_thread me;
1244     LOCK();
1245     me = GC_lookup_thread(pthread_self());
1246     GC_ASSERT(!(me -> thread_blocked));
1247 #   ifdef SPARC
1248         me -> stop_info.stack_ptr = (ptr_t)GC_save_regs_in_stack();
1249 #   else
1250 #   ifndef GC_DARWIN_THREADS
1251         me -> stop_info.stack_ptr = (ptr_t)GC_approx_sp();
1252 #   endif
1253 #   endif
1254 #   ifdef IA64
1255         me -> backing_store_ptr = (ptr_t)GC_save_regs_in_stack() + SP_SLOP;
1256 #   endif
1257     /* Add some slop to the stack pointer, since the wrapped call may   */
1258     /* end up pushing more callee-save registers.                       */
1259 #   ifndef GC_DARWIN_THREADS
1260 #   ifdef STACK_GROWS_UP
1261         me -> stop_info.stack_ptr += SP_SLOP;
1262 #   else
1263         me -> stop_info.stack_ptr -= SP_SLOP;
1264 #   endif
1265 #   endif
1266     me -> thread_blocked = TRUE;
1267     UNLOCK();
1268 }
1269
1270 void GC_end_blocking(void) {
1271     GC_thread me;
1272     LOCK();   /* This will block if the world is stopped.       */
1273     me = GC_lookup_thread(pthread_self());
1274     GC_ASSERT(me -> thread_blocked);
1275     me -> thread_blocked = FALSE;
1276     UNLOCK();
1277 }
1278
1279 #if defined(GC_DGUX386_THREADS)
1280 #define __d10_sleep sleep
1281 #endif /* GC_DGUX386_THREADS */
1282
1283 /* A wrapper for the standard C sleep function  */
1284 int WRAP_FUNC(sleep) (unsigned int seconds)
1285 {
1286     int result;
1287
1288     GC_start_blocking();
1289     result = REAL_FUNC(sleep)(seconds);
1290     GC_end_blocking();
1291     return result;
1292 }
1293
1294 struct start_info {
1295     void *(*start_routine)(void *);
1296     void *arg;
1297     word flags;
1298     sem_t registered;           /* 1 ==> in our thread table, but       */
1299                                 /* parent hasn't yet noticed.           */
1300 };
1301
1302 /* Called at thread exit.                               */
1303 /* Never called for main thread.  That's OK, since it   */
1304 /* results in at most a tiny one-time leak.  And        */
1305 /* linuxthreads doesn't reclaim the main threads        */
1306 /* resources or id anyway.                              */
1307 void GC_thread_exit_proc(void *arg)
1308 {
1309     GC_thread me;
1310
1311     LOCK();
1312     me = GC_lookup_thread(pthread_self());
1313     GC_destroy_thread_local(me);
1314     if (me -> flags & DETACHED) {
1315 # ifdef THREAD_LOCAL_ALLOC
1316                 /* NULL out the tls key to prevent the dtor function from being called */
1317                 if (0 != GC_setspecific(GC_thread_key, NULL))
1318                         ABORT("Failed to set thread specific allocation pointers");
1319 #endif
1320         GC_delete_thread(pthread_self());
1321     } else {
1322         me -> flags |= FINISHED;
1323     }
1324 #   if defined(THREAD_LOCAL_ALLOC) && !defined(USE_PTHREAD_SPECIFIC) \
1325        && !defined(USE_COMPILER_TLS) && !defined(DBG_HDRS_ALL)
1326       GC_remove_specific(GC_thread_key);
1327 #   endif
1328     /* The following may run the GC from "nonexistent" thread.  */
1329     GC_wait_for_gc_completion(FALSE);
1330     UNLOCK();
1331 }
1332
1333 int WRAP_FUNC(pthread_join)(pthread_t thread, void **retval)
1334 {
1335     int result;
1336     GC_thread thread_gc_id;
1337
1338     LOCK();
1339     thread_gc_id = GC_lookup_thread(thread);
1340     /* This is guaranteed to be the intended one, since the thread id   */
1341     /* cant have been recycled by pthreads.                             */
1342     UNLOCK();
1343     result = REAL_FUNC(pthread_join)(thread, retval);
1344 # if defined (GC_FREEBSD_THREADS)
1345     /* On FreeBSD, the wrapped pthread_join() sometimes returns (what
1346        appears to be) a spurious EINTR which caused the test and real code
1347        to gratuitously fail.  Having looked at system pthread library source
1348        code, I see how this return code may be generated.  In one path of
1349        code, pthread_join() just returns the errno setting of the thread
1350        being joined.  This does not match the POSIX specification or the
1351        local man pages thus I have taken the liberty to catch this one
1352        spurious return value properly conditionalized on GC_FREEBSD_THREADS. */
1353     if (result == EINTR) result = 0;
1354 # endif
1355     if (result == 0) {
1356         LOCK();
1357         /* Here the pthread thread id may have been recycled. */
1358         GC_delete_gc_thread(thread, thread_gc_id);
1359         UNLOCK();
1360     }
1361     return result;
1362 }
1363
1364 #ifdef NACL
1365 /* Native Client doesn't support pthread cleanup functions, */
1366 /* so wrap pthread_exit and manually cleanup the thread.    */
1367 void
1368 WRAP_FUNC(pthread_exit)(void *status)
1369 {
1370     GC_thread_exit_proc(0);
1371     REAL_FUNC(pthread_exit)(status);
1372 }
1373 #endif
1374
1375 int
1376 WRAP_FUNC(pthread_detach)(pthread_t thread)
1377 {
1378     int result;
1379     GC_thread thread_gc_id;
1380
1381     LOCK();
1382     thread_gc_id = GC_lookup_thread(thread);
1383     UNLOCK();
1384     result = REAL_FUNC(pthread_detach)(thread);
1385     if (result == 0) {
1386       LOCK();
1387       thread_gc_id -> flags |= DETACHED;
1388       /* Here the pthread thread id may have been recycled. */
1389       if (thread_gc_id -> flags & FINISHED) {
1390         GC_delete_gc_thread(thread, thread_gc_id);
1391       }
1392       UNLOCK();
1393     }
1394     return result;
1395 }
1396
1397 GC_bool GC_in_thread_creation = FALSE;
1398
1399 typedef void *(*ThreadStartFn)(void *);
1400 void * GC_start_routine_head(void * arg, void *base_addr,
1401                              ThreadStartFn *start, void **start_arg )
1402 {
1403     struct start_info * si = arg;
1404     void * result;
1405     GC_thread me;
1406     pthread_t my_pthread;
1407
1408     my_pthread = pthread_self();
1409 #   ifdef DEBUG_THREADS
1410         GC_printf1("Starting thread 0x%lx\n", my_pthread);
1411         GC_printf1("pid = %ld\n", (long) getpid());
1412         GC_printf1("sp = 0x%lx\n", (long) &arg);
1413 #   endif
1414     LOCK();
1415     GC_in_thread_creation = TRUE;
1416     me = GC_new_thread(my_pthread);
1417     GC_in_thread_creation = FALSE;
1418 #ifdef GC_DARWIN_THREADS
1419     me -> stop_info.mach_thread = mach_thread_self();
1420 #else
1421     me -> stop_info.stack_ptr = 0;
1422 #endif
1423     me -> flags = si -> flags;
1424     /* me -> stack_end = GC_linux_stack_base(); -- currently (11/99)    */
1425     /* doesn't work because the stack base in /proc/self/stat is the    */
1426     /* one for the main thread.  There is a strong argument that that's */
1427     /* a kernel bug, but a pervasive one.                               */
1428 #   ifdef STACK_GROWS_DOWN
1429       me -> stack_end = (ptr_t)(((word)(base_addr) + (GC_page_size - 1))
1430                                 & ~(GC_page_size - 1));
1431 #         ifndef GC_DARWIN_THREADS
1432         me -> stop_info.stack_ptr = me -> stack_end - 0x10;
1433 #         endif
1434         /* Needs to be plausible, since an asynchronous stack mark      */
1435         /* should not crash.                                            */
1436 #   else
1437       me -> stack_end = (ptr_t)((word)(base_addr) & ~(GC_page_size - 1));
1438       me -> stop_info.stack_ptr = me -> stack_end + 0x10;
1439 #   endif
1440     /* This is dubious, since we may be more than a page into the stack, */
1441     /* and hence skip some of it, though it's not clear that matters.    */
1442 #   ifdef IA64
1443       me -> backing_store_end = (ptr_t)
1444                         (GC_save_regs_in_stack() & ~(GC_page_size - 1));
1445       /* This is also < 100% convincing.  We should also read this      */
1446       /* from /proc, but the hook to do so isn't there yet.             */
1447 #   endif /* IA64 */
1448 #ifdef MONO_DEBUGGER_SUPPORTED
1449     if (gc_thread_vtable && gc_thread_vtable->thread_created)
1450 #       ifdef GC_DARWIN_THREADS
1451         gc_thread_vtable->thread_created (mach_thread_self(), &me->stop_info.stack_ptr);
1452 #       else
1453         gc_thread_vtable->thread_created (my_pthread, &me->stop_info.stack_ptr);
1454 #       endif
1455 #endif
1456     UNLOCK();
1457
1458     if (start) *start = si -> start_routine;
1459     if (start_arg) *start_arg = si -> arg;
1460
1461         if (!(si->flags & FOREIGN_THREAD))
1462                 sem_post(&(si -> registered));  /* Last action on si.   */
1463                                         /* OK to deallocate.    */
1464 #   if defined(THREAD_LOCAL_ALLOC) && !defined(DBG_HDRS_ALL)
1465         LOCK();
1466         GC_init_thread_local(me);
1467         UNLOCK();
1468 #   endif
1469
1470     return me;
1471 }
1472
1473 int GC_thread_register_foreign (void *base_addr)
1474 {
1475     struct start_info si = { 0, }; /* stacked for legibility & locking */
1476     GC_thread me;
1477
1478 #   ifdef DEBUG_THREADS
1479         GC_printf1( "GC_thread_register_foreign %p\n", &si );
1480 #   endif
1481
1482     si.flags = FOREIGN_THREAD;
1483
1484     if (!parallel_initialized) GC_init_parallel();
1485     LOCK();
1486     if (!GC_thr_initialized) GC_thr_init();
1487
1488     UNLOCK();
1489
1490     me = GC_start_routine_head(&si, base_addr, NULL, NULL);
1491
1492     return me != NULL;
1493 }
1494
1495 void * GC_start_routine(void * arg)
1496 {
1497     int dummy;
1498     struct start_info * si = arg;
1499     void * result;
1500     GC_thread me;
1501     ThreadStartFn start;
1502     void *start_arg;
1503
1504     me = GC_start_routine_head (arg, &dummy, &start, &start_arg);
1505
1506     pthread_cleanup_push(GC_thread_exit_proc, 0);
1507 #   ifdef DEBUG_THREADS
1508         GC_printf1("start_routine = 0x%lx\n", start);
1509 #   endif
1510     result = (*start)(start_arg);
1511 #if DEBUG_THREADS
1512         GC_printf1("Finishing thread 0x%x\n", pthread_self());
1513 #endif
1514     me -> status = result;
1515     pthread_cleanup_pop(1);
1516     /* Cleanup acquires lock, ensuring that we can't exit               */
1517     /* while a collection that thinks we're alive is trying to stop     */
1518     /* us.                                                              */
1519     return(result);
1520 }
1521
1522 int
1523 WRAP_FUNC(pthread_create)(pthread_t *new_thread,
1524                   const pthread_attr_t *attr,
1525                   void *(*start_routine)(void *), void *arg)
1526 {
1527     int result;
1528     int detachstate;
1529     word my_flags = 0;
1530     struct start_info * si;
1531         /* This is otherwise saved only in an area mmapped by the thread */
1532         /* library, which isn't visible to the collector.                */
1533
1534     /* We resist the temptation to muck with the stack size here,       */
1535     /* even if the default is unreasonably small.  That's the client's  */
1536     /* responsibility.                                                  */
1537
1538     LOCK();
1539     si = (struct start_info *)GC_INTERNAL_MALLOC(sizeof(struct start_info),
1540                                                  NORMAL);
1541     UNLOCK();
1542     if (!parallel_initialized) GC_init_parallel();
1543     if (0 == si) return(ENOMEM);
1544     sem_init(&(si -> registered), 0, 0);
1545     si -> start_routine = start_routine;
1546     si -> arg = arg;
1547     LOCK();
1548     if (!GC_thr_initialized) GC_thr_init();
1549 #   ifdef GC_ASSERTIONS
1550       {
1551         size_t stack_size;
1552         if (NULL == attr) {
1553            pthread_attr_t my_attr;
1554            pthread_attr_init(&my_attr);
1555            pthread_attr_getstacksize(&my_attr, &stack_size);
1556         } else {
1557            pthread_attr_getstacksize(attr, &stack_size);
1558         }
1559 #       ifdef PARALLEL_MARK
1560           GC_ASSERT(stack_size >= (8*HBLKSIZE*sizeof(word)));
1561 #       else
1562           /* FreeBSD-5.3/Alpha: default pthread stack is 64K,   */
1563           /* HBLKSIZE=8192, sizeof(word)=8                      */
1564           GC_ASSERT(stack_size >= 65536);
1565 #       endif
1566         /* Our threads may need to do some work for the GC.     */
1567         /* Ridiculously small threads won't work, and they      */
1568         /* probably wouldn't work anyway.                       */
1569       }
1570 #   endif
1571     if (NULL == attr) {
1572         detachstate = PTHREAD_CREATE_JOINABLE;
1573     } else {
1574         pthread_attr_getdetachstate(attr, &detachstate);
1575     }
1576     if (PTHREAD_CREATE_DETACHED == detachstate) my_flags |= DETACHED;
1577     si -> flags = my_flags;
1578     UNLOCK();
1579 #   ifdef DEBUG_THREADS
1580         GC_printf1("About to start new thread from thread 0x%X\n",
1581                    pthread_self());
1582 #   endif
1583
1584     result = REAL_FUNC(pthread_create)(new_thread, attr, GC_start_routine, si);
1585
1586 #   ifdef DEBUG_THREADS
1587         GC_printf1("Started thread 0x%X\n", *new_thread);
1588 #   endif
1589     /* Wait until child has been added to the thread table.             */
1590     /* This also ensures that we hold onto si until the child is done   */
1591     /* with it.  Thus it doesn't matter whether it is otherwise         */
1592     /* visible to the collector.                                        */
1593     if (0 == result) {
1594         while (0 != sem_wait(&(si -> registered))) {
1595             if (EINTR != errno) ABORT("sem_wait failed");
1596         }
1597     }
1598     sem_destroy(&(si -> registered));
1599     LOCK();
1600     GC_INTERNAL_FREE(si);
1601     UNLOCK();
1602
1603     return(result);
1604 }
1605
1606 #ifdef GENERIC_COMPARE_AND_SWAP
1607   pthread_mutex_t GC_compare_and_swap_lock = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
1608
1609   GC_bool GC_compare_and_exchange(volatile GC_word *addr,
1610                                   GC_word old, GC_word new_val)
1611   {
1612     GC_bool result;
1613     pthread_mutex_lock(&GC_compare_and_swap_lock);
1614     if (*addr == old) {
1615       *addr = new_val;
1616       result = TRUE;
1617     } else {
1618       result = FALSE;
1619     }
1620     pthread_mutex_unlock(&GC_compare_and_swap_lock);
1621     return result;
1622   }
1623
1624   GC_word GC_atomic_add(volatile GC_word *addr, GC_word how_much)
1625   {
1626     GC_word old;
1627     pthread_mutex_lock(&GC_compare_and_swap_lock);
1628     old = *addr;
1629     *addr = old + how_much;
1630     pthread_mutex_unlock(&GC_compare_and_swap_lock);
1631     return old;
1632   }
1633
1634 #endif /* GENERIC_COMPARE_AND_SWAP */
1635 /* Spend a few cycles in a way that can't introduce contention with     */
1636 /* othre threads.                                                       */
1637 void GC_pause()
1638 {
1639     int i;
1640 #   if !defined(__GNUC__) || defined(__INTEL_COMPILER)
1641       volatile word dummy = 0;
1642 #   endif
1643
1644     for (i = 0; i < 10; ++i) {
1645 #     if defined(__GNUC__) && !defined(__INTEL_COMPILER)
1646         __asm__ __volatile__ (" " : : : "memory");
1647 #     else
1648         /* Something that's unlikely to be optimized away. */
1649         GC_noop(++dummy);
1650 #     endif
1651     }
1652 }
1653
1654 #define SPIN_MAX 128    /* Maximum number of calls to GC_pause before   */
1655                         /* give up.                                     */
1656
1657 VOLATILE GC_bool GC_collecting = 0;
1658                         /* A hint that we're in the collector and       */
1659                         /* holding the allocation lock for an           */
1660                         /* extended period.                             */
1661
1662 #if !defined(USE_SPIN_LOCK) || defined(PARALLEL_MARK)
1663 /* If we don't want to use the below spinlock implementation, either    */
1664 /* because we don't have a GC_test_and_set implementation, or because   */
1665 /* we don't want to risk sleeping, we can still try spinning on         */
1666 /* pthread_mutex_trylock for a while.  This appears to be very          */
1667 /* beneficial in many cases.                                            */
1668 /* I suspect that under high contention this is nearly always better    */
1669 /* than the spin lock.  But it's a bit slower on a uniprocessor.        */
1670 /* Hence we still default to the spin lock.                             */
1671 /* This is also used to acquire the mark lock for the parallel          */
1672 /* marker.                                                              */
1673
1674 /* Here we use a strict exponential backoff scheme.  I don't know       */
1675 /* whether that's better or worse than the above.  We eventually        */
1676 /* yield by calling pthread_mutex_lock(); it never makes sense to       */
1677 /* explicitly sleep.                                                    */
1678
1679 #define LOCK_STATS
1680 #ifdef LOCK_STATS
1681   unsigned long GC_spin_count = 0;
1682   unsigned long GC_block_count = 0;
1683   unsigned long GC_unlocked_count = 0;
1684 #endif
1685
1686 void GC_generic_lock(pthread_mutex_t * lock)
1687 {
1688 #ifndef NO_PTHREAD_TRYLOCK
1689     unsigned pause_length = 1;
1690     unsigned i;
1691
1692     if (0 == pthread_mutex_trylock(lock)) {
1693 #       ifdef LOCK_STATS
1694             ++GC_unlocked_count;
1695 #       endif
1696         return;
1697     }
1698     for (; pause_length <= SPIN_MAX; pause_length <<= 1) {
1699         for (i = 0; i < pause_length; ++i) {
1700             GC_pause();
1701         }
1702         switch(pthread_mutex_trylock(lock)) {
1703             case 0:
1704 #               ifdef LOCK_STATS
1705                     ++GC_spin_count;
1706 #               endif
1707                 return;
1708             case EBUSY:
1709                 break;
1710             default:
1711                 ABORT("Unexpected error from pthread_mutex_trylock");
1712         }
1713     }
1714 #endif /* !NO_PTHREAD_TRYLOCK */
1715 #   ifdef LOCK_STATS
1716         ++GC_block_count;
1717 #   endif
1718     pthread_mutex_lock(lock);
1719 }
1720
1721 #endif /* !USE_SPIN_LOCK || PARALLEL_MARK */
1722
1723 #if defined(USE_SPIN_LOCK)
1724
1725 /* Reasonably fast spin locks.  Basically the same implementation */
1726 /* as STL alloc.h.  This isn't really the right way to do this.   */
1727 /* but until the POSIX scheduling mess gets straightened out ...  */
1728
1729 volatile unsigned int GC_allocate_lock = 0;
1730
1731
1732 void GC_lock()
1733 {
1734 #   define low_spin_max 30  /* spin cycles if we suspect uniprocessor */
1735 #   define high_spin_max SPIN_MAX /* spin cycles for multiprocessor */
1736     static unsigned spin_max = low_spin_max;
1737     unsigned my_spin_max;
1738     static unsigned last_spins = 0;
1739     unsigned my_last_spins;
1740     int i;
1741
1742     if (!GC_test_and_set(&GC_allocate_lock)) {
1743         return;
1744     }
1745     my_spin_max = spin_max;
1746     my_last_spins = last_spins;
1747     for (i = 0; i < my_spin_max; i++) {
1748         if (GC_collecting || GC_nprocs == 1) goto yield;
1749         if (i < my_last_spins/2 || GC_allocate_lock) {
1750             GC_pause();
1751             continue;
1752         }
1753         if (!GC_test_and_set(&GC_allocate_lock)) {
1754             /*
1755              * got it!
1756              * Spinning worked.  Thus we're probably not being scheduled
1757              * against the other process with which we were contending.
1758              * Thus it makes sense to spin longer the next time.
1759              */
1760             last_spins = i;
1761             spin_max = high_spin_max;
1762             return;
1763         }
1764     }
1765     /* We are probably being scheduled against the other process.  Sleep. */
1766     spin_max = low_spin_max;
1767 yield:
1768     for (i = 0;; ++i) {
1769         if (!GC_test_and_set(&GC_allocate_lock)) {
1770             return;
1771         }
1772 #       define SLEEP_THRESHOLD 12
1773                 /* Under Linux very short sleeps tend to wait until     */
1774                 /* the current time quantum expires.  On old Linux      */
1775                 /* kernels nanosleep(<= 2ms) just spins under Linux.    */
1776                 /* (Under 2.4, this happens only for real-time          */
1777                 /* processes.)  We want to minimize both behaviors      */
1778                 /* here.                                                */
1779         if (i < SLEEP_THRESHOLD) {
1780             sched_yield();
1781         } else {
1782             struct timespec ts;
1783
1784             if (i > 24) i = 24;
1785                         /* Don't wait for more than about 15msecs, even */
1786                         /* under extreme contention.                    */
1787             ts.tv_sec = 0;
1788             ts.tv_nsec = 1 << i;
1789             nanosleep(&ts, 0);
1790         }
1791     }
1792 }
1793
1794 #else  /* !USE_SPINLOCK */
1795 void GC_lock()
1796 {
1797 #ifndef NO_PTHREAD_TRYLOCK
1798     if (1 == GC_nprocs || GC_collecting) {
1799         pthread_mutex_lock(&GC_allocate_ml);
1800     } else {
1801         GC_generic_lock(&GC_allocate_ml);
1802     }
1803 #else  /* !NO_PTHREAD_TRYLOCK */
1804     pthread_mutex_lock(&GC_allocate_ml);
1805 #endif /* !NO_PTHREAD_TRYLOCK */
1806 }
1807
1808 #endif /* !USE_SPINLOCK */
1809
1810 #if defined(PARALLEL_MARK) || defined(THREAD_LOCAL_ALLOC)
1811
1812 #ifdef GC_ASSERTIONS
1813   pthread_t GC_mark_lock_holder = NO_THREAD;
1814 #endif
1815
1816 #if 0
1817   /* Ugly workaround for a linux threads bug in the final versions      */
1818   /* of glibc2.1.  Pthread_mutex_trylock sets the mutex owner           */
1819   /* field even when it fails to acquire the mutex.  This causes        */
1820   /* pthread_cond_wait to die.  Remove for glibc2.2.                    */
1821   /* According to the man page, we should use                           */
1822   /* PTHREAD_ERRORCHECK_MUTEX_INITIALIZER_NP, but that isn't actually   */
1823   /* defined.                                                           */
1824   static pthread_mutex_t mark_mutex =
1825         {0, 0, 0, PTHREAD_MUTEX_ERRORCHECK_NP, {0, 0}};
1826 #else
1827   static pthread_mutex_t mark_mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
1828 #endif
1829
1830 static pthread_cond_t builder_cv = PTHREAD_COND_INITIALIZER;
1831
1832 void GC_acquire_mark_lock()
1833 {
1834 /*
1835     if (pthread_mutex_lock(&mark_mutex) != 0) {
1836         ABORT("pthread_mutex_lock failed");
1837     }
1838 */
1839     GC_generic_lock(&mark_mutex);
1840 #   ifdef GC_ASSERTIONS
1841         GC_mark_lock_holder = pthread_self();
1842 #   endif
1843 }
1844
1845 void GC_release_mark_lock()
1846 {
1847     GC_ASSERT(GC_mark_lock_holder == pthread_self());
1848 #   ifdef GC_ASSERTIONS
1849         GC_mark_lock_holder = NO_THREAD;
1850 #   endif
1851     if (pthread_mutex_unlock(&mark_mutex) != 0) {
1852         ABORT("pthread_mutex_unlock failed");
1853     }
1854 }
1855
1856 /* Collector must wait for a freelist builders for 2 reasons:           */
1857 /* 1) Mark bits may still be getting examined without lock.             */
1858 /* 2) Partial free lists referenced only by locals may not be scanned   */
1859 /*    correctly, e.g. if they contain "pointer-free" objects, since the */
1860 /*    free-list link may be ignored.                                    */
1861 void GC_wait_builder()
1862 {
1863     GC_ASSERT(GC_mark_lock_holder == pthread_self());
1864 #   ifdef GC_ASSERTIONS
1865         GC_mark_lock_holder = NO_THREAD;
1866 #   endif
1867     if (pthread_cond_wait(&builder_cv, &mark_mutex) != 0) {
1868         ABORT("pthread_cond_wait failed");
1869     }
1870     GC_ASSERT(GC_mark_lock_holder == NO_THREAD);
1871 #   ifdef GC_ASSERTIONS
1872         GC_mark_lock_holder = pthread_self();
1873 #   endif
1874 }
1875
1876 void GC_wait_for_reclaim()
1877 {
1878     GC_acquire_mark_lock();
1879     while (GC_fl_builder_count > 0) {
1880         GC_wait_builder();
1881     }
1882     GC_release_mark_lock();
1883 }
1884
1885 void GC_notify_all_builder()
1886 {
1887     GC_ASSERT(GC_mark_lock_holder == pthread_self());
1888     if (pthread_cond_broadcast(&builder_cv) != 0) {
1889         ABORT("pthread_cond_broadcast failed");
1890     }
1891 }
1892
1893 #endif /* PARALLEL_MARK || THREAD_LOCAL_ALLOC */
1894
1895 #ifdef PARALLEL_MARK
1896
1897 static pthread_cond_t mark_cv = PTHREAD_COND_INITIALIZER;
1898
1899 void GC_wait_marker()
1900 {
1901     GC_ASSERT(GC_mark_lock_holder == pthread_self());
1902 #   ifdef GC_ASSERTIONS
1903         GC_mark_lock_holder = NO_THREAD;
1904 #   endif
1905     if (pthread_cond_wait(&mark_cv, &mark_mutex) != 0) {
1906         ABORT("pthread_cond_wait failed");
1907     }
1908     GC_ASSERT(GC_mark_lock_holder == NO_THREAD);
1909 #   ifdef GC_ASSERTIONS
1910         GC_mark_lock_holder = pthread_self();
1911 #   endif
1912 }
1913
1914 void GC_notify_all_marker()
1915 {
1916     if (pthread_cond_broadcast(&mark_cv) != 0) {
1917         ABORT("pthread_cond_broadcast failed");
1918     }
1919 }
1920
1921 #endif /* PARALLEL_MARK */
1922
1923 # endif /* GC_LINUX_THREADS and friends */
1924