mono/metadata/gc.c

   1 /*
   2  * metadata/gc.c: GC icalls.
   3  *
   4  * Author: Paolo Molaro <lupus@ximian.com>
   5  *
   6  * Copyright 2002-2003 Ximian, Inc (http://www.ximian.com)
   7  * Copyright 2004-2009 Novell, Inc (http://www.novell.com)
   8  */
   9
  10 #include <config.h>
  11 #include <glib.h>
  12 #include <string.h>
  13 #include <errno.h>
  14
  15 #include <mono/metadata/gc-internal.h>
  16 #include <mono/metadata/mono-gc.h>
  17 #include <mono/metadata/threads.h>
  18 #include <mono/metadata/tabledefs.h>
  19 #include <mono/metadata/exception.h>
  20 #include <mono/metadata/profiler-private.h>
  21 #include <mono/metadata/domain-internals.h>
  22 #include <mono/metadata/class-internals.h>
  23 #include <mono/metadata/metadata-internals.h>
  24 #include <mono/metadata/mono-mlist.h>
  25 #include <mono/metadata/threadpool.h>
  26 #include <mono/metadata/threads-types.h>
  27 #include <mono/utils/mono-logger-internal.h>
  28 #include <mono/metadata/gc-internal.h>
  29 #include <mono/metadata/marshal.h> /* for mono_delegate_free_ftnptr () */
  30 #include <mono/metadata/attach.h>
  31 #include <mono/metadata/console-io.h>
  32 #include <mono/utils/mono-semaphore.h>
  33
  34 #ifndef HOST_WIN32
  35 #include <pthread.h>
  36 #endif
  37
  38 typedef struct DomainFinalizationReq {
  39         MonoDomain *domain;
  40         HANDLE done_event;
  41 } DomainFinalizationReq;
  42
  43 #ifdef PLATFORM_WINCE /* FIXME: add accessors to gc.dll API */
  44 extern void (*__imp_GC_finalizer_notifier)(void);
  45 #define GC_finalizer_notifier __imp_GC_finalizer_notifier
  46 extern int __imp_GC_finalize_on_demand;
  47 #define GC_finalize_on_demand __imp_GC_finalize_on_demand
  48 #endif
  49
  50 static gboolean gc_disabled = FALSE;
  51
  52 static gboolean finalizing_root_domain = FALSE;
  53
  54 #define mono_finalizer_lock() EnterCriticalSection (&finalizer_mutex)
  55 #define mono_finalizer_unlock() LeaveCriticalSection (&finalizer_mutex)
  56 static CRITICAL_SECTION finalizer_mutex;
  57
  58 static GSList *domains_to_finalize= NULL;
  59 static MonoMList *threads_to_finalize = NULL;
  60
  61 static MonoInternalThread *gc_thread;
  62
  63 static void object_register_finalizer (MonoObject *obj, void (*callback)(void *, void*));
  64
  65 static void mono_gchandle_set_target (guint32 gchandle, MonoObject *obj);
  66
  67 #ifndef HAVE_NULL_GC
  68 static HANDLE pending_done_event;
  69 static HANDLE shutdown_event;
  70 #endif
  71
  72 static void
  73 add_thread_to_finalize (MonoInternalThread *thread)
  74 {
  75         mono_finalizer_lock ();
  76         if (!threads_to_finalize)
  77                 MONO_GC_REGISTER_ROOT_SINGLE (threads_to_finalize);
  78         threads_to_finalize = mono_mlist_append (threads_to_finalize, (MonoObject*)thread);
  79         mono_finalizer_unlock ();
  80 }
  81
  82 static gboolean suspend_finalizers = FALSE;
  83 /*
  84  * actually, we might want to queue the finalize requests in a separate thread,
  85  * but we need to be careful about the execution domain of the thread...
  86  */
  87 void
  88 mono_gc_run_finalize (void *obj, void *data)
  89 {
  90         MonoObject *exc = NULL;
  91         MonoObject *o;
  92 #ifndef HAVE_SGEN_GC
  93         MonoObject *o2;
  94 #endif
  95         MonoMethod* finalizer = NULL;
  96         MonoDomain *caller_domain = mono_domain_get ();
  97         MonoDomain *domain;
  98         RuntimeInvokeFunction runtime_invoke;
  99         GSList *l, *refs = NULL;
 100
 101         o = (MonoObject*)((char*)obj + GPOINTER_TO_UINT (data));
 102
 103         if (suspend_finalizers)
 104                 return;
 105
 106         domain = o->vtable->domain;
 107
 108 #ifndef HAVE_SGEN_GC
 109         mono_domain_finalizers_lock (domain);
 110
 111         o2 = g_hash_table_lookup (domain->finalizable_objects_hash, o);
 112
 113         refs = mono_gc_remove_weak_track_object (domain, o);
 114
 115         mono_domain_finalizers_unlock (domain);
 116
 117         if (!o2)
 118                 /* Already finalized somehow */
 119                 return;
 120 #endif
 121
 122         if (refs) {
 123                 /*
 124                  * Support for GCHandles of type WeakTrackResurrection:
 125                  *
 126                  *   Its not exactly clear how these are supposed to work, or how their
 127                  * semantics can be implemented. We only implement one crucial thing:
 128                  * these handles are only cleared after the finalizer has ran.
 129                  */
 130                 for (l = refs; l; l = l->next) {
 131                         guint32 gchandle = GPOINTER_TO_UINT (l->data);
 132
 133                         mono_gchandle_set_target (gchandle, o);
 134                 }
 135
 136                 g_slist_free (refs);
 137         }
 138
 139         /* make sure the finalizer is not called again if the object is resurrected */
 140         object_register_finalizer (obj, NULL);
 141
 142         if (o->vtable->klass == mono_defaults.internal_thread_class) {
 143                 MonoInternalThread *t = (MonoInternalThread*)o;
 144
 145                 if (mono_gc_is_finalizer_internal_thread (t))
 146                         /* Avoid finalizing ourselves */
 147                         return;
 148
 149                 if (t->threadpool_thread && finalizing_root_domain) {
 150                         /* Don't finalize threadpool threads when
 151                            shutting down - they're finalized when the
 152                            threadpool shuts down. */
 153                         add_thread_to_finalize (t);
 154                         return;
 155                 }
 156         }
 157
 158         if (o->vtable->klass->image == mono_defaults.corlib && !strcmp (o->vtable->klass->name, "DynamicMethod") && finalizing_root_domain) {
 159                 /*
 160                  * These can't be finalized during unloading/shutdown, since that would
 161                  * free the native code which can still be referenced by other
 162                  * finalizers.
 163                  * FIXME: This is not perfect, objects dying at the same time as
 164                  * dynamic methods can still reference them even when !shutdown.
 165                  */
 166                 return;
 167         }
 168
 169         if (mono_runtime_get_no_exec ())
 170                 return;
 171
 172         /* speedup later... and use a timeout */
 173         /* g_print ("Finalize run on %p %s.%s\n", o, mono_object_class (o)->name_space, mono_object_class (o)->name); */
 174
 175         /* Use _internal here, since this thread can enter a doomed appdomain */
 176         mono_domain_set_internal (mono_object_domain (o));
 177
 178         /* delegates that have a native function pointer allocated are
 179          * registered for finalization, but they don't have a Finalize
 180          * method, because in most cases it's not needed and it's just a waste.
 181          */
 182         if (o->vtable->klass->delegate) {
 183                 MonoDelegate* del = (MonoDelegate*)o;
 184                 if (del->delegate_trampoline)
 185                         mono_delegate_free_ftnptr ((MonoDelegate*)o);
 186                 mono_domain_set_internal (caller_domain);
 187                 return;
 188         }
 189
 190         finalizer = mono_class_get_finalizer (o->vtable->klass);
 191
 192 #ifndef DISABLE_COM
 193         /* If object has a CCW but has no finalizer, it was only
 194          * registered for finalization in order to free the CCW.
 195          * Else it needs the regular finalizer run.
 196          * FIXME: what to do about ressurection and suppression
 197          * of finalizer on object with CCW.
 198          */
 199         if (mono_marshal_free_ccw (o) && !finalizer) {
 200                 mono_domain_set_internal (caller_domain);
 201                 return;
 202         }
 203 #endif
 204
 205         /*
 206          * To avoid the locking plus the other overhead of mono_runtime_invoke (),
 207          * create and precompile a wrapper which calls the finalize method using
 208          * a CALLVIRT.
 209          */
 210         if (!domain->finalize_runtime_invoke) {
 211                 MonoMethod *invoke = mono_marshal_get_runtime_invoke (mono_class_get_method_from_name_flags (mono_defaults.object_class, "Finalize", 0, 0), TRUE);
 212
 213                 domain->finalize_runtime_invoke = mono_compile_method (invoke);
 214         }
 215
 216         runtime_invoke = domain->finalize_runtime_invoke;
 217
 218         mono_runtime_class_init (o->vtable);
 219
 220         runtime_invoke (o, NULL, &exc, NULL);
 221
 222         if (exc) {
 223                 /* fixme: do something useful */
 224         }
 225
 226         mono_domain_set_internal (caller_domain);
 227 }
 228
 229 void
 230 mono_gc_finalize_threadpool_threads (void)
 231 {
 232         while (threads_to_finalize) {
 233                 MonoInternalThread *thread = (MonoInternalThread*) mono_mlist_get_data (threads_to_finalize);
 234
 235                 /* Force finalization of the thread. */
 236                 thread->threadpool_thread = FALSE;
 237                 mono_object_register_finalizer ((MonoObject*)thread);
 238
 239                 mono_gc_run_finalize (thread, NULL);
 240
 241                 threads_to_finalize = mono_mlist_next (threads_to_finalize);
 242         }
 243 }
 244
 245 gpointer
 246 mono_gc_out_of_memory (size_t size)
 247 {
 248         /*
 249          * we could allocate at program startup some memory that we could release
 250          * back to the system at this point if we're really low on memory (ie, size is
 251          * lower than the memory we set apart)
 252          */
 253         mono_raise_exception (mono_domain_get ()->out_of_memory_ex);
 254
 255         return NULL;
 256 }
 257
 258 /*
 259  * Some of our objects may point to a different address than the address returned by GC_malloc()
 260  * (because of the GetHashCode hack), but we need to pass the real address to register_finalizer.
 261  * This also means that in the callback we need to adjust the pointer to get back the real
 262  * MonoObject*.
 263  * We also need to be consistent in the use of the GC_debug* variants of malloc and register_finalizer,
 264  * since that, too, can cause the underlying pointer to be offset.
 265  */
 266 static void
 267 object_register_finalizer (MonoObject *obj, void (*callback)(void *, void*))
 268 {
 269 #if HAVE_BOEHM_GC
 270         guint offset = 0;
 271         MonoDomain *domain;
 272
 273         if (obj == NULL)
 274                 mono_raise_exception (mono_get_exception_argument_null ("obj"));
 275
 276         domain = obj->vtable->domain;
 277
 278 #ifndef GC_DEBUG
 279         /* This assertion is not valid when GC_DEBUG is defined */
 280         g_assert (GC_base (obj) == (char*)obj - offset);
 281 #endif
 282
 283         if (mono_domain_is_unloading (domain) && (callback != NULL))
 284                 /*
 285                  * Can't register finalizers in a dying appdomain, since they
 286                  * could be invoked after the appdomain has been unloaded.
 287                  */
 288                 return;
 289
 290         mono_domain_finalizers_lock (domain);
 291
 292         if (callback)
 293                 g_hash_table_insert (domain->finalizable_objects_hash, obj, obj);
 294         else
 295                 g_hash_table_remove (domain->finalizable_objects_hash, obj);
 296
 297         mono_domain_finalizers_unlock (domain);
 298
 299         GC_REGISTER_FINALIZER_NO_ORDER ((char*)obj - offset, callback, GUINT_TO_POINTER (offset), NULL, NULL);
 300 #elif defined(HAVE_SGEN_GC)
 301         if (obj == NULL)
 302                 mono_raise_exception (mono_get_exception_argument_null ("obj"));
 303
 304         /*
 305          * If we register finalizers for domains that are unloading we might
 306          * end up running them while or after the domain is being cleared, so
 307          * the objects will not be valid anymore.
 308          */
 309         if (!mono_domain_is_unloading (obj->vtable->domain))
 310                 mono_gc_register_for_finalization (obj, callback);
 311 #endif
 312 }
 313
 314 /**
 315  * mono_object_register_finalizer:
 316  * @obj: object to register
 317  *
 318  * Records that object @obj has a finalizer, this will call the
 319  * Finalize method when the garbage collector disposes the object.
 320  *
 321  */
 322 void
 323 mono_object_register_finalizer (MonoObject *obj)
 324 {
 325         /* g_print ("Registered finalizer on %p %s.%s\n", obj, mono_object_class (obj)->name_space, mono_object_class (obj)->name); */
 326         object_register_finalizer (obj, mono_gc_run_finalize);
 327 }
 328
 329 /**
 330  * mono_domain_finalize:
 331  * @domain: the domain to finalize
 332  * @timeout: msects to wait for the finalization to complete, -1 to wait indefinitely
 333  *
 334  *  Request finalization of all finalizable objects inside @domain. Wait
 335  * @timeout msecs for the finalization to complete.
 336  *
 337  * Returns: TRUE if succeeded, FALSE if there was a timeout
 338  */
 339
 340 gboolean
 341 mono_domain_finalize (MonoDomain *domain, guint32 timeout)
 342 {
 343         DomainFinalizationReq *req;
 344         guint32 res;
 345         HANDLE done_event;
 346
 347         if (mono_thread_internal_current () == gc_thread)
 348                 /* We are called from inside a finalizer, not much we can do here */
 349                 return FALSE;
 350
 351         /*
 352          * No need to create another thread 'cause the finalizer thread
 353          * is still working and will take care of running the finalizers
 354          */
 355
 356 #ifndef HAVE_NULL_GC
 357         if (gc_disabled)
 358                 return TRUE;
 359
 360         mono_gc_collect (mono_gc_max_generation ());
 361
 362         done_event = CreateEvent (NULL, TRUE, FALSE, NULL);
 363         if (done_event == NULL) {
 364                 return FALSE;
 365         }
 366
 367         req = g_new0 (DomainFinalizationReq, 1);
 368         req->domain = domain;
 369         req->done_event = done_event;
 370
 371         if (domain == mono_get_root_domain ())
 372                 finalizing_root_domain = TRUE;
 373
 374         mono_finalizer_lock ();
 375
 376         domains_to_finalize = g_slist_append (domains_to_finalize, req);
 377
 378         mono_finalizer_unlock ();
 379
 380         /* Tell the finalizer thread to finalize this appdomain */
 381         mono_gc_finalize_notify ();
 382
 383         if (timeout == -1)
 384                 timeout = INFINITE;
 385
 386         res = WaitForSingleObjectEx (done_event, timeout, TRUE);
 387
 388         /* printf ("WAIT RES: %d.\n", res); */
 389         if (res == WAIT_TIMEOUT) {
 390                 /* We leak the handle here */
 391                 return FALSE;
 392         }
 393
 394         CloseHandle (done_event);
 395
 396         if (domain == mono_get_root_domain ()) {
 397                 mono_thread_pool_cleanup ();
 398                 mono_gc_finalize_threadpool_threads ();
 399         }
 400
 401         return TRUE;
 402 #else
 403         /* We don't support domain finalization without a GC */
 404         return FALSE;
 405 #endif
 406 }
 407
 408 void
 409 ves_icall_System_GC_InternalCollect (int generation)
 410 {
 411         mono_gc_collect (generation);
 412 }
 413
 414 gint64
 415 ves_icall_System_GC_GetTotalMemory (MonoBoolean forceCollection)
 416 {
 417         MONO_ARCH_SAVE_REGS;
 418
 419         if (forceCollection)
 420                 mono_gc_collect (mono_gc_max_generation ());
 421         return mono_gc_get_used_size ();
 422 }
 423
 424 void
 425 ves_icall_System_GC_KeepAlive (MonoObject *obj)
 426 {
 427         MONO_ARCH_SAVE_REGS;
 428
 429         /*
 430          * Does nothing.
 431          */
 432 }
 433
 434 void
 435 ves_icall_System_GC_ReRegisterForFinalize (MonoObject *obj)
 436 {
 437         if (!obj)
 438                 mono_raise_exception (mono_get_exception_argument_null ("obj"));
 439
 440         object_register_finalizer (obj, mono_gc_run_finalize);
 441 }
 442
 443 void
 444 ves_icall_System_GC_SuppressFinalize (MonoObject *obj)
 445 {
 446         if (!obj)
 447                 mono_raise_exception (mono_get_exception_argument_null ("obj"));
 448
 449         /* delegates have no finalizers, but we register them to deal with the
 450          * unmanaged->managed trampoline. We don't let the user suppress it
 451          * otherwise we'd leak it.
 452          */
 453         if (obj->vtable->klass->delegate)
 454                 return;
 455
 456         /* FIXME: Need to handle case where obj has COM Callable Wrapper
 457          * generated for it that needs cleaned up, but user wants to suppress
 458          * their derived object finalizer. */
 459
 460         object_register_finalizer (obj, NULL);
 461 }
 462
 463 void
 464 ves_icall_System_GC_WaitForPendingFinalizers (void)
 465 {
 466 #ifndef HAVE_NULL_GC
 467         if (!mono_gc_pending_finalizers ())
 468                 return;
 469
 470         if (mono_thread_internal_current () == gc_thread)
 471                 /* Avoid deadlocks */
 472                 return;
 473
 474         ResetEvent (pending_done_event);
 475         mono_gc_finalize_notify ();
 476         /* g_print ("Waiting for pending finalizers....\n"); */
 477         WaitForSingleObjectEx (pending_done_event, INFINITE, TRUE);
 478         /* g_print ("Done pending....\n"); */
 479 #endif
 480 }
 481
 482 void
 483 ves_icall_System_GC_register_ephemeron_array (MonoObject *array)
 484 {
 485 #ifdef HAVE_SGEN_GC
 486         if (!mono_gc_ephemeron_array_add (array))
 487                 mono_raise_exception (mono_object_domain (array)->out_of_memory_ex);
 488 #endif
 489 }
 490
 491 MonoObject*
 492 ves_icall_System_GC_get_ephemeron_tombstone (void)
 493 {
 494         return mono_domain_get ()->ephemeron_tombstone;
 495 }
 496
 497 #define mono_allocator_lock() EnterCriticalSection (&allocator_section)
 498 #define mono_allocator_unlock() LeaveCriticalSection (&allocator_section)
 499 static CRITICAL_SECTION allocator_section;
 500 static CRITICAL_SECTION handle_section;
 501
 502 typedef enum {
 503         HANDLE_WEAK,
 504         HANDLE_WEAK_TRACK,
 505         HANDLE_NORMAL,
 506         HANDLE_PINNED
 507 } HandleType;
 508
 509 static HandleType mono_gchandle_get_type (guint32 gchandle);
 510
 511 MonoObject *
 512 ves_icall_System_GCHandle_GetTarget (guint32 handle)
 513 {
 514         return mono_gchandle_get_target (handle);
 515 }
 516
 517 /*
 518  * if type == -1, change the target of the handle, otherwise allocate a new handle.
 519  */
 520 guint32
 521 ves_icall_System_GCHandle_GetTargetHandle (MonoObject *obj, guint32 handle, gint32 type)
 522 {
 523         if (type == -1) {
 524                 mono_gchandle_set_target (handle, obj);
 525                 /* the handle doesn't change */
 526                 return handle;
 527         }
 528         switch (type) {
 529         case HANDLE_WEAK:
 530                 return mono_gchandle_new_weakref (obj, FALSE);
 531         case HANDLE_WEAK_TRACK:
 532                 return mono_gchandle_new_weakref (obj, TRUE);
 533         case HANDLE_NORMAL:
 534                 return mono_gchandle_new (obj, FALSE);
 535         case HANDLE_PINNED:
 536                 return mono_gchandle_new (obj, TRUE);
 537         default:
 538                 g_assert_not_reached ();
 539         }
 540         return 0;
 541 }
 542
 543 void
 544 ves_icall_System_GCHandle_FreeHandle (guint32 handle)
 545 {
 546         mono_gchandle_free (handle);
 547 }
 548
 549 gpointer
 550 ves_icall_System_GCHandle_GetAddrOfPinnedObject (guint32 handle)
 551 {
 552         MonoObject *obj;
 553
 554         if (mono_gchandle_get_type (handle) != HANDLE_PINNED)
 555                 return (gpointer)-2;
 556         obj = mono_gchandle_get_target (handle);
 557         if (obj) {
 558                 MonoClass *klass = mono_object_class (obj);
 559                 if (klass == mono_defaults.string_class) {
 560                         return mono_string_chars ((MonoString*)obj);
 561                 } else if (klass->rank) {
 562                         return mono_array_addr ((MonoArray*)obj, char, 0);
 563                 } else {
 564                         /* the C# code will check and throw the exception */
 565                         /* FIXME: missing !klass->blittable test, see bug #61134 */
 566                         if ((klass->flags & TYPE_ATTRIBUTE_LAYOUT_MASK) == TYPE_ATTRIBUTE_AUTO_LAYOUT)
 567                                 return (gpointer)-1;
 568                         return (char*)obj + sizeof (MonoObject);
 569                 }
 570         }
 571         return NULL;
 572 }
 573
 574 typedef struct {
 575         guint32  *bitmap;
 576         gpointer *entries;
 577         guint32   size;
 578         guint8    type;
 579         guint     slot_hint : 24; /* starting slot for search */
 580         /* 2^16 appdomains should be enough for everyone (though I know I'll regret this in 20 years) */
 581         /* we alloc this only for weak refs, since we can get the domain directly in the other cases */
 582         guint16  *domain_ids;
 583 } HandleData;
 584
 585 /* weak and weak-track arrays will be allocated in malloc memory
 586  */
 587 static HandleData gc_handles [] = {
 588         {NULL, NULL, 0, HANDLE_WEAK, 0},
 589         {NULL, NULL, 0, HANDLE_WEAK_TRACK, 0},
 590         {NULL, NULL, 0, HANDLE_NORMAL, 0},
 591         {NULL, NULL, 0, HANDLE_PINNED, 0}
 592 };
 593
 594 #define lock_handles(handles) EnterCriticalSection (&handle_section)
 595 #define unlock_handles(handles) LeaveCriticalSection (&handle_section)
 596
 597 static int
 598 find_first_unset (guint32 bitmap)
 599 {
 600         int i;
 601         for (i = 0; i < 32; ++i) {
 602                 if (!(bitmap & (1 << i)))
 603                         return i;
 604         }
 605         return -1;
 606 }
 607
 608 static guint32
 609 alloc_handle (HandleData *handles, MonoObject *obj, gboolean track)
 610 {
 611         gint slot, i;
 612         guint32 res;
 613         lock_handles (handles);
 614         if (!handles->size) {
 615                 handles->size = 32;
 616                 if (handles->type > HANDLE_WEAK_TRACK) {
 617                         handles->entries = mono_gc_alloc_fixed (sizeof (gpointer) * handles->size, mono_gc_make_root_descr_all_refs (handles->size));
 618                 } else {
 619                         handles->entries = g_malloc0 (sizeof (gpointer) * handles->size);
 620                         handles->domain_ids = g_malloc0 (sizeof (guint16) * handles->size);
 621                 }
 622                 handles->bitmap = g_malloc0 (handles->size / 8);
 623         }
 624         i = -1;
 625         for (slot = handles->slot_hint; slot < handles->size / 32; ++slot) {
 626                 if (handles->bitmap [slot] != 0xffffffff) {
 627                         i = find_first_unset (handles->bitmap [slot]);
 628                         handles->slot_hint = slot;
 629                         break;
 630                 }
 631         }
 632         if (i == -1 && handles->slot_hint != 0) {
 633                 for (slot = 0; slot < handles->slot_hint; ++slot) {
 634                         if (handles->bitmap [slot] != 0xffffffff) {
 635                                 i = find_first_unset (handles->bitmap [slot]);
 636                                 handles->slot_hint = slot;
 637                                 break;
 638                         }
 639                 }
 640         }
 641         if (i == -1) {
 642                 guint32 *new_bitmap;
 643                 guint32 new_size = handles->size * 2; /* always double: we memset to 0 based on this below */
 644
 645                 /* resize and copy the bitmap */
 646                 new_bitmap = g_malloc0 (new_size / 8);
 647                 memcpy (new_bitmap, handles->bitmap, handles->size / 8);
 648                 g_free (handles->bitmap);
 649                 handles->bitmap = new_bitmap;
 650
 651                 /* resize and copy the entries */
 652                 if (handles->type > HANDLE_WEAK_TRACK) {
 653                         gpointer *entries;
 654
 655                         entries = mono_gc_alloc_fixed (sizeof (gpointer) * new_size, mono_gc_make_root_descr_all_refs (new_size));
 656                         memcpy (entries, handles->entries, sizeof (gpointer) * handles->size);
 657
 658                         mono_gc_free_fixed (handles->entries);
 659                         handles->entries = entries;
 660                 } else {
 661                         gpointer *entries;
 662                         guint16 *domain_ids;
 663                         domain_ids = g_malloc0 (sizeof (guint16) * new_size);
 664                         entries = g_malloc (sizeof (gpointer) * new_size);
 665                         /* we disable GC because we could lose some disappearing link updates */
 666                         mono_gc_disable ();
 667                         memcpy (entries, handles->entries, sizeof (gpointer) * handles->size);
 668                         memset (entries + handles->size, 0, sizeof (gpointer) * handles->size);
 669                         memcpy (domain_ids, handles->domain_ids, sizeof (guint16) * handles->size);
 670                         for (i = 0; i < handles->size; ++i) {
 671                                 MonoObject *obj = mono_gc_weak_link_get (&(handles->entries [i]));
 672                                 if (handles->entries [i])
 673                                         mono_gc_weak_link_remove (&(handles->entries [i]));
 674                                 /*g_print ("reg/unreg entry %d of type %d at %p to object %p (%p), was: %p\n", i, handles->type, &(entries [i]), obj, entries [i], handles->entries [i]);*/
 675                                 if (obj) {
 676                                         mono_gc_weak_link_add (&(entries [i]), obj, track);
 677                                 }
 678                         }
 679                         g_free (handles->entries);
 680                         g_free (handles->domain_ids);
 681                         handles->entries = entries;
 682                         handles->domain_ids = domain_ids;
 683                         mono_gc_enable ();
 684                 }
 685
 686                 /* set i and slot to the next free position */
 687                 i = 0;
 688                 slot = (handles->size + 1) / 32;
 689                 handles->slot_hint = handles->size + 1;
 690                 handles->size = new_size;
 691         }
 692         handles->bitmap [slot] |= 1 << i;
 693         slot = slot * 32 + i;
 694         handles->entries [slot] = obj;
 695         if (handles->type <= HANDLE_WEAK_TRACK) {
 696                 /*FIXME, what to use when obj == null?*/
 697                 handles->domain_ids [slot] = (obj ? mono_object_get_domain (obj) : mono_domain_get ())->domain_id;
 698                 if (obj)
 699                         mono_gc_weak_link_add (&(handles->entries [slot]), obj, track);
 700         }
 701
 702         mono_perfcounters->gc_num_handles++;
 703         unlock_handles (handles);
 704         /*g_print ("allocated entry %d of type %d to object %p (in slot: %p)\n", slot, handles->type, obj, handles->entries [slot]);*/
 705         res = (slot << 3) | (handles->type + 1);
 706         mono_profiler_gc_handle (MONO_PROFILER_GC_HANDLE_CREATED, handles->type, res, obj);
 707         return res;
 708 }
 709
 710 /**
 711  * mono_gchandle_new:
 712  * @obj: managed object to get a handle for
 713  * @pinned: whether the object should be pinned
 714  *
 715  * This returns a handle that wraps the object, this is used to keep a
 716  * reference to a managed object from the unmanaged world and preventing the
 717  * object from being disposed.
 718  *
 719  * If @pinned is false the address of the object can not be obtained, if it is
 720  * true the address of the object can be obtained.  This will also pin the
 721  * object so it will not be possible by a moving garbage collector to move the
 722  * object.
 723  *
 724  * Returns: a handle that can be used to access the object from
 725  * unmanaged code.
 726  */
 727 guint32
 728 mono_gchandle_new (MonoObject *obj, gboolean pinned)
 729 {
 730         return alloc_handle (&gc_handles [pinned? HANDLE_PINNED: HANDLE_NORMAL], obj, FALSE);
 731 }
 732
 733 /**
 734  * mono_gchandle_new_weakref:
 735  * @obj: managed object to get a handle for
 736  * @pinned: whether the object should be pinned
 737  *
 738  * This returns a weak handle that wraps the object, this is used to
 739  * keep a reference to a managed object from the unmanaged world.
 740  * Unlike the mono_gchandle_new the object can be reclaimed by the
 741  * garbage collector.  In this case the value of the GCHandle will be
 742  * set to zero.
 743  *
 744  * If @pinned is false the address of the object can not be obtained, if it is
 745  * true the address of the object can be obtained.  This will also pin the
 746  * object so it will not be possible by a moving garbage collector to move the
 747  * object.
 748  *
 749  * Returns: a handle that can be used to access the object from
 750  * unmanaged code.
 751  */
 752 guint32
 753 mono_gchandle_new_weakref (MonoObject *obj, gboolean track_resurrection)
 754 {
 755         guint32 handle = alloc_handle (&gc_handles [track_resurrection? HANDLE_WEAK_TRACK: HANDLE_WEAK], obj, track_resurrection);
 756
 757 #ifndef HAVE_SGEN_GC
 758         if (track_resurrection)
 759                 mono_gc_add_weak_track_handle (obj, handle);
 760 #endif
 761
 762         return handle;
 763 }
 764
 765 static HandleType
 766 mono_gchandle_get_type (guint32 gchandle)
 767 {
 768         guint type = (gchandle & 7) - 1;
 769
 770         return type;
 771 }
 772
 773 /**
 774  * mono_gchandle_get_target:
 775  * @gchandle: a GCHandle's handle.
 776  *
 777  * The handle was previously created by calling mono_gchandle_new or
 778  * mono_gchandle_new_weakref.
 779  *
 780  * Returns a pointer to the MonoObject represented by the handle or
 781  * NULL for a collected object if using a weakref handle.
 782  */
 783 MonoObject*
 784 mono_gchandle_get_target (guint32 gchandle)
 785 {
 786         guint slot = gchandle >> 3;
 787         guint type = (gchandle & 7) - 1;
 788         HandleData *handles = &gc_handles [type];
 789         MonoObject *obj = NULL;
 790         if (type > 3)
 791                 return NULL;
 792         lock_handles (handles);
 793         if (slot < handles->size && (handles->bitmap [slot / 32] & (1 << (slot % 32)))) {
 794                 if (handles->type <= HANDLE_WEAK_TRACK) {
 795                         obj = mono_gc_weak_link_get (&handles->entries [slot]);
 796                 } else {
 797                         obj = handles->entries [slot];
 798                 }
 799         } else {
 800                 /* print a warning? */
 801         }
 802         unlock_handles (handles);
 803         /*g_print ("get target of entry %d of type %d: %p\n", slot, handles->type, obj);*/
 804         return obj;
 805 }
 806
 807 static void
 808 mono_gchandle_set_target (guint32 gchandle, MonoObject *obj)
 809 {
 810         guint slot = gchandle >> 3;
 811         guint type = (gchandle & 7) - 1;
 812         HandleData *handles = &gc_handles [type];
 813         MonoObject *old_obj = NULL;
 814
 815         if (type > 3)
 816                 return;
 817         lock_handles (handles);
 818         if (slot < handles->size && (handles->bitmap [slot / 32] & (1 << (slot % 32)))) {
 819                 if (handles->type <= HANDLE_WEAK_TRACK) {
 820                         old_obj = handles->entries [slot];
 821                         if (handles->entries [slot])
 822                                 mono_gc_weak_link_remove (&handles->entries [slot]);
 823                         if (obj)
 824                                 mono_gc_weak_link_add (&handles->entries [slot], obj, handles->type == HANDLE_WEAK_TRACK);
 825                         /*FIXME, what to use when obj == null?*/
 826                         handles->domain_ids [slot] = (obj ? mono_object_get_domain (obj) : mono_domain_get ())->domain_id;
 827                 } else {
 828                         handles->entries [slot] = obj;
 829                 }
 830         } else {
 831                 /* print a warning? */
 832         }
 833         /*g_print ("changed entry %d of type %d to object %p (in slot: %p)\n", slot, handles->type, obj, handles->entries [slot]);*/
 834         unlock_handles (handles);
 835
 836 #ifndef HAVE_SGEN_GC
 837         if (type == HANDLE_WEAK_TRACK)
 838                 mono_gc_change_weak_track_handle (old_obj, obj, gchandle);
 839 #endif
 840 }
 841
 842 /**
 843  * mono_gchandle_is_in_domain:
 844  * @gchandle: a GCHandle's handle.
 845  * @domain: An application domain.
 846  *
 847  * Returns: true if the object wrapped by the @gchandle belongs to the specific @domain.
 848  */
 849 gboolean
 850 mono_gchandle_is_in_domain (guint32 gchandle, MonoDomain *domain)
 851 {
 852         guint slot = gchandle >> 3;
 853         guint type = (gchandle & 7) - 1;
 854         HandleData *handles = &gc_handles [type];
 855         gboolean result = FALSE;
 856         if (type > 3)
 857                 return FALSE;
 858         lock_handles (handles);
 859         if (slot < handles->size && (handles->bitmap [slot / 32] & (1 << (slot % 32)))) {
 860                 if (handles->type <= HANDLE_WEAK_TRACK) {
 861                         result = domain->domain_id == handles->domain_ids [slot];
 862                 } else {
 863                         MonoObject *obj;
 864                         obj = handles->entries [slot];
 865                         if (obj == NULL)
 866                                 result = TRUE;
 867                         else
 868                                 result = domain == mono_object_domain (obj);
 869                 }
 870         } else {
 871                 /* print a warning? */
 872         }
 873         unlock_handles (handles);
 874         return result;
 875 }
 876
 877 /**
 878  * mono_gchandle_free:
 879  * @gchandle: a GCHandle's handle.
 880  *
 881  * Frees the @gchandle handle.  If there are no outstanding
 882  * references, the garbage collector can reclaim the memory of the
 883  * object wrapped.
 884  */
 885 void
 886 mono_gchandle_free (guint32 gchandle)
 887 {
 888         guint slot = gchandle >> 3;
 889         guint type = (gchandle & 7) - 1;
 890         HandleData *handles = &gc_handles [type];
 891         if (type > 3)
 892                 return;
 893 #ifndef HAVE_SGEN_GC
 894         if (type == HANDLE_WEAK_TRACK)
 895                 mono_gc_remove_weak_track_handle (gchandle);
 896 #endif
 897
 898         lock_handles (handles);
 899         if (slot < handles->size && (handles->bitmap [slot / 32] & (1 << (slot % 32)))) {
 900                 if (handles->type <= HANDLE_WEAK_TRACK) {
 901                         if (handles->entries [slot])
 902                                 mono_gc_weak_link_remove (&handles->entries [slot]);
 903                 } else {
 904                         handles->entries [slot] = NULL;
 905                 }
 906                 handles->bitmap [slot / 32] &= ~(1 << (slot % 32));
 907         } else {
 908                 /* print a warning? */
 909         }
 910         mono_perfcounters->gc_num_handles--;
 911         /*g_print ("freed entry %d of type %d\n", slot, handles->type);*/
 912         unlock_handles (handles);
 913         mono_profiler_gc_handle (MONO_PROFILER_GC_HANDLE_DESTROYED, handles->type, gchandle, NULL);
 914 }
 915
 916 /**
 917  * mono_gchandle_free_domain:
 918  * @domain: domain that is unloading
 919  *
 920  * Function used internally to cleanup any GC handle for objects belonging
 921  * to the specified domain during appdomain unload.
 922  */
 923 void
 924 mono_gchandle_free_domain (MonoDomain *domain)
 925 {
 926         guint type;
 927
 928         for (type = 0; type < 3; ++type) {
 929                 guint slot;
 930                 HandleData *handles = &gc_handles [type];
 931                 lock_handles (handles);
 932                 for (slot = 0; slot < handles->size; ++slot) {
 933                         if (!(handles->bitmap [slot / 32] & (1 << (slot % 32))))
 934                                 continue;
 935                         if (type <= HANDLE_WEAK_TRACK) {
 936                                 if (domain->domain_id == handles->domain_ids [slot]) {
 937                                         handles->bitmap [slot / 32] &= ~(1 << (slot % 32));
 938                                         if (handles->entries [slot])
 939                                                 mono_gc_weak_link_remove (&handles->entries [slot]);
 940                                 }
 941                         } else {
 942                                 if (handles->entries [slot] && mono_object_domain (handles->entries [slot]) == domain) {
 943                                         handles->bitmap [slot / 32] &= ~(1 << (slot % 32));
 944                                         handles->entries [slot] = NULL;
 945                                 }
 946                         }
 947                 }
 948                 unlock_handles (handles);
 949         }
 950
 951 }
 952
 953 MonoBoolean
 954 GCHandle_CheckCurrentDomain (guint32 gchandle)
 955 {
 956         return mono_gchandle_is_in_domain (gchandle, mono_domain_get ());
 957 }
 958
 959 #ifndef HAVE_NULL_GC
 960
 961 #ifdef MONO_HAS_SEMAPHORES
 962 static MonoSemType finalizer_sem;
 963 #endif
 964 static HANDLE finalizer_event;
 965 static volatile gboolean finished=FALSE;
 966
 967 void
 968 mono_gc_finalize_notify (void)
 969 {
 970 #ifdef DEBUG
 971         g_message ( "%s: prodding finalizer", __func__);
 972 #endif
 973
 974 #ifdef MONO_HAS_SEMAPHORES
 975         MONO_SEM_POST (&finalizer_sem);
 976 #else
 977         SetEvent (finalizer_event);
 978 #endif
 979 }
 980
 981 #ifdef HAVE_BOEHM_GC
 982
 983 static void
 984 collect_objects (gpointer key, gpointer value, gpointer user_data)
 985 {
 986         GPtrArray *arr = (GPtrArray*)user_data;
 987         g_ptr_array_add (arr, key);
 988 }
 989
 990 #endif
 991
 992 /*
 993  * finalize_domain_objects:
 994  *
 995  *  Run the finalizers of all finalizable objects in req->domain.
 996  */
 997 static void
 998 finalize_domain_objects (DomainFinalizationReq *req)
 999 {
1000         MonoDomain *domain = req->domain;
1001
1002 #ifdef HAVE_BOEHM_GC
1003         while (g_hash_table_size (domain->finalizable_objects_hash) > 0) {
1004                 int i;
1005                 GPtrArray *objs;
1006                 /*
1007                  * Since the domain is unloading, nobody is allowed to put
1008                  * new entries into the hash table. But finalize_object might
1009                  * remove entries from the hash table, so we make a copy.
1010                  */
1011                 objs = g_ptr_array_new ();
1012                 g_hash_table_foreach (domain->finalizable_objects_hash, collect_objects, objs);
1013                 /* printf ("FINALIZING %d OBJECTS.\n", objs->len); */
1014
1015                 for (i = 0; i < objs->len; ++i) {
1016                         MonoObject *o = (MonoObject*)g_ptr_array_index (objs, i);
1017                         /* FIXME: Avoid finalizing threads, etc */
1018                         mono_gc_run_finalize (o, 0);
1019                 }
1020
1021                 g_ptr_array_free (objs, TRUE);
1022         }
1023 #elif defined(HAVE_SGEN_GC)
1024 #define NUM_FOBJECTS 64
1025         MonoObject *to_finalize [NUM_FOBJECTS];
1026         int count;
1027         while ((count = mono_gc_finalizers_for_domain (domain, to_finalize, NUM_FOBJECTS))) {
1028                 int i;
1029                 for (i = 0; i < count; ++i) {
1030                         mono_gc_run_finalize (to_finalize [i], 0);
1031                 }
1032         }
1033 #endif
1034
1035         /* Process finalizers which are already in the queue */
1036         mono_gc_invoke_finalizers ();
1037
1038         /* printf ("DONE.\n"); */
1039         SetEvent (req->done_event);
1040
1041         /* The event is closed in mono_domain_finalize if we get here */
1042         g_free (req);
1043 }
1044
1045 static guint32
1046 finalizer_thread (gpointer unused)
1047 {
1048         while (!finished) {
1049                 /* Wait to be notified that there's at least one
1050                  * finaliser to run
1051                  */
1052
1053                 g_assert (mono_domain_get () == mono_get_root_domain ());
1054
1055 #ifdef MONO_HAS_SEMAPHORES
1056                 MONO_SEM_WAIT (&finalizer_sem);
1057 #else
1058                 /* Use alertable=FALSE since we will be asked to exit using the event too */
1059                 WaitForSingleObjectEx (finalizer_event, INFINITE, FALSE);
1060 #endif
1061
1062                 mono_console_handle_async_ops ();
1063
1064 #ifndef DISABLE_ATTACH
1065                 mono_attach_maybe_start ();
1066 #endif
1067
1068                 if (domains_to_finalize) {
1069                         mono_finalizer_lock ();
1070                         if (domains_to_finalize) {
1071                                 DomainFinalizationReq *req = domains_to_finalize->data;
1072                                 domains_to_finalize = g_slist_remove (domains_to_finalize, req);
1073                                 mono_finalizer_unlock ();
1074
1075                                 finalize_domain_objects (req);
1076                         } else {
1077                                 mono_finalizer_unlock ();
1078                         }
1079                 }
1080
1081                 /* If finished == TRUE, mono_gc_cleanup has been called (from mono_runtime_cleanup),
1082                  * before the domain is unloaded.
1083                  */
1084                 mono_gc_invoke_finalizers ();
1085
1086                 SetEvent (pending_done_event);
1087         }
1088
1089         SetEvent (shutdown_event);
1090         return 0;
1091 }
1092
1093 void
1094 mono_gc_init (void)
1095 {
1096         InitializeCriticalSection (&handle_section);
1097         InitializeCriticalSection (&allocator_section);
1098
1099         InitializeCriticalSection (&finalizer_mutex);
1100
1101         MONO_GC_REGISTER_ROOT_FIXED (gc_handles [HANDLE_NORMAL].entries);
1102         MONO_GC_REGISTER_ROOT_FIXED (gc_handles [HANDLE_PINNED].entries);
1103
1104         mono_gc_base_init ();
1105
1106         if (mono_gc_is_disabled ()) {
1107                 gc_disabled = TRUE;
1108                 return;
1109         }
1110
1111         finalizer_event = CreateEvent (NULL, FALSE, FALSE, NULL);
1112         pending_done_event = CreateEvent (NULL, TRUE, FALSE, NULL);
1113         shutdown_event = CreateEvent (NULL, TRUE, FALSE, NULL);
1114         if (finalizer_event == NULL || pending_done_event == NULL || shutdown_event == NULL) {
1115                 g_assert_not_reached ();
1116         }
1117 #ifdef MONO_HAS_SEMAPHORES
1118         MONO_SEM_INIT (&finalizer_sem, 0);
1119 #endif
1120
1121         gc_thread = mono_thread_create_internal (mono_domain_get (), finalizer_thread, NULL, FALSE);
1122         ves_icall_System_Threading_Thread_SetName_internal (gc_thread, mono_string_new (mono_domain_get (), "Finalizer"));
1123 }
1124
1125 void
1126 mono_gc_cleanup (void)
1127 {
1128 #ifdef DEBUG
1129         g_message ("%s: cleaning up finalizer", __func__);
1130 #endif
1131
1132         if (!gc_disabled) {
1133                 ResetEvent (shutdown_event);
1134                 finished = TRUE;
1135                 if (mono_thread_internal_current () != gc_thread) {
1136                         mono_gc_finalize_notify ();
1137                         /* Finishing the finalizer thread, so wait a little bit... */
1138                         /* MS seems to wait for about 2 seconds */
1139                         if (WaitForSingleObjectEx (shutdown_event, 2000, FALSE) == WAIT_TIMEOUT) {
1140                                 int ret;
1141
1142                                 /* Set a flag which the finalizer thread can check */
1143                                 suspend_finalizers = TRUE;
1144
1145                                 /* Try to abort the thread, in the hope that it is running managed code */
1146                                 mono_thread_internal_stop (gc_thread);
1147
1148                                 /* Wait for it to stop */
1149                                 ret = WaitForSingleObjectEx (gc_thread->handle, 100, TRUE);
1150
1151                                 if (ret == WAIT_TIMEOUT) {
1152                                         /*
1153                                          * The finalizer thread refused to die. There is not much we
1154                                          * can do here, since the runtime is shutting down so the
1155                                          * state the finalizer thread depends on will vanish.
1156                                          */
1157                                         g_warning ("Shutting down finalizer thread timed out.");
1158                                 } else {
1159                                         /*
1160                                          * FIXME: On unix, when the above wait returns, the thread
1161                                          * might still be running io-layer code, or pthreads code.
1162                                          */
1163                                         Sleep (100);
1164                                 }
1165
1166                         }
1167                 }
1168                 gc_thread = NULL;
1169 #ifdef HAVE_BOEHM_GC
1170                 GC_finalizer_notifier = NULL;
1171 #endif
1172         }
1173
1174         DeleteCriticalSection (&handle_section);
1175         DeleteCriticalSection (&allocator_section);
1176         DeleteCriticalSection (&finalizer_mutex);
1177 }
1178
1179 #else
1180
1181 /* Null GC dummy functions */
1182 void
1183 mono_gc_finalize_notify (void)
1184 {
1185 }
1186
1187 void mono_gc_init (void)
1188 {
1189         InitializeCriticalSection (&handle_section);
1190 }
1191
1192 void mono_gc_cleanup (void)
1193 {
1194 }
1195
1196 #endif
1197
1198 gboolean
1199 mono_gc_is_finalizer_internal_thread (MonoInternalThread *thread)
1200 {
1201         return thread == gc_thread;
1202 }
1203
1204 /**
1205  * mono_gc_is_finalizer_thread:
1206  * @thread: the thread to test.
1207  *
1208  * In Mono objects are finalized asynchronously on a separate thread.
1209  * This routine tests whether the @thread argument represents the
1210  * finalization thread.
1211  *
1212  * Returns true if @thread is the finalization thread.
1213  */
1214 gboolean
1215 mono_gc_is_finalizer_thread (MonoThread *thread)
1216 {
1217         return mono_gc_is_finalizer_internal_thread (thread->internal_thread);
1218 }
1219
1220 #if defined(__MACH__)
1221 static pthread_t mach_exception_thread;
1222
1223 void
1224 mono_gc_register_mach_exception_thread (pthread_t thread)
1225 {
1226         mach_exception_thread = thread;
1227 }
1228
1229 pthread_t
1230 mono_gc_get_mach_exception_thread (void)
1231 {
1232         return mach_exception_thread;
1233 }
1234 #endif
1235
1236 /**
1237  * mono_gc_parse_environment_string_extract_number:
1238  *
1239  * @str: points to the first digit of the number
1240  * @out: pointer to the variable that will receive the value
1241  *
1242  * Tries to extract a number from the passed string, taking in to account m, k
1243  * and g suffixes
1244  *
1245  * Returns true if passing was successful
1246  */
1247 gboolean
1248 mono_gc_parse_environment_string_extract_number (const char *str, glong *out)
1249 {
1250         char *endptr;
1251         int len = strlen (str), shift = 0;
1252         glong val;
1253         gboolean is_suffix = FALSE;
1254         char suffix;
1255
1256         switch (str [len - 1]) {
1257                 case 'g':
1258                 case 'G':
1259                         shift += 10;
1260                 case 'm':
1261                 case 'M':
1262                         shift += 10;
1263                 case 'k':
1264                 case 'K':
1265                         shift += 10;
1266                         is_suffix = TRUE;
1267                         suffix = str [len - 1];
1268                         break;
1269         }
1270
1271         errno = 0;
1272         val = strtol (str, &endptr, 10);
1273
1274         if ((errno == ERANGE && (val == LONG_MAX || val == LONG_MIN))
1275                         || (errno != 0 && val == 0) || (endptr == str))
1276                 return FALSE;
1277
1278         if (is_suffix) {
1279                 if (*(endptr + 1)) /* Invalid string. */
1280                         return FALSE;
1281                 val <<= shift;
1282         }
1283
1284         *out = val;
1285         return TRUE;
1286 }
1287
1288 #ifndef HAVE_SGEN_GC
1289 void*
1290 mono_gc_alloc_mature (MonoVTable *vtable)
1291 {
1292         return mono_object_new_specific (vtable);
1293 }
1294 #endif