mono/metadata/mempool.c

   1 /*
   2  * mempool.c: efficient memory allocation
   3  *
   4  * MonoMemPool is for fast allocation of memory. We free
   5  * all memory when the pool is destroyed.
   6  *
   7  * Author:
   8  *   Dietmar Maurer (dietmar@ximian.com)
   9  *
  10  * (C) 2001 Ximian, Inc.
  11  */
  12
  13 #include <config.h>
  14 #include <glib.h>
  15 #include <string.h>
  16
  17 #include "mempool.h"
  18
  19 /*
  20  * MonoMemPool is for fast allocation of memory. We free
  21  * all memory when the pool is destroyed.
  22  */
  23
  24 #define MEM_ALIGN 8
  25
  26 #define MONO_MEMPOOL_PAGESIZE 8192
  27 #define MONO_MEMPOOL_MINSIZE 512
  28
  29 #ifndef G_LIKELY
  30 #define G_LIKELY(a) (a)
  31 #define G_UNLIKELY(a) (a)
  32 #endif
  33
  34 struct _MonoMemPool {
  35         MonoMemPool *next;
  36         gint rest;
  37         guint8 *pos, *end;
  38         guint32 size;
  39         union {
  40                 double pad; /* to assure proper alignment */
  41                 guint32 allocated;
  42         } d;
  43 };
  44
  45 /**
  46  * mono_mempool_new:
  47  *
  48  * Returns: a new memory pool.
  49  */
  50 MonoMemPool *
  51 mono_mempool_new (void)
  52 {
  53         return mono_mempool_new_size (MONO_MEMPOOL_PAGESIZE);
  54 }
  55
  56 MonoMemPool *
  57 mono_mempool_new_size (int initial_size)
  58 {
  59         MonoMemPool *pool;
  60         if (initial_size < MONO_MEMPOOL_MINSIZE)
  61                 initial_size = MONO_MEMPOOL_MINSIZE;
  62         pool = g_malloc (initial_size);
  63
  64         pool->next = NULL;
  65         pool->pos = (guint8*)pool + sizeof (MonoMemPool);
  66         pool->end = pool->pos + initial_size - sizeof (MonoMemPool);
  67         pool->d.allocated = pool->size = initial_size;
  68         return pool;
  69 }
  70
  71 /**
  72  * mono_mempool_destroy:
  73  * @pool: the memory pool to destroy
  74  *
  75  * Free all memory associated with this pool.
  76  */
  77 void
  78 mono_mempool_destroy (MonoMemPool *pool)
  79 {
  80         MonoMemPool *p, *n;
  81
  82         p = pool;
  83         while (p) {
  84                 n = p->next;
  85                 g_free (p);
  86                 p = n;
  87         }
  88 }
  89
  90 /**
  91  * mono_mempool_invalidate:
  92  * @pool: the memory pool to invalidate
  93  *
  94  * Fill the memory associated with this pool to 0x2a (42). Useful for debugging.
  95  */
  96 void
  97 mono_mempool_invalidate (MonoMemPool *pool)
  98 {
  99         MonoMemPool *p, *n;
 100
 101         p = pool;
 102         while (p) {
 103                 n = p->next;
 104                 memset (p, 42, p->size);
 105                 p = n;
 106         }
 107 }
 108
 109 void
 110 mono_mempool_empty (MonoMemPool *pool)
 111 {
 112         pool->pos = (guint8*)pool + sizeof (MonoMemPool);
 113         pool->end = pool->pos + pool->size - sizeof (MonoMemPool);
 114 }
 115
 116 /**
 117  * mono_mempool_stats:
 118  * @pool: the momory pool we need stats for
 119  *
 120  * Print a few stats about the mempool
 121  */
 122 void
 123 mono_mempool_stats (MonoMemPool *pool)
 124 {
 125         MonoMemPool *p;
 126         int count = 0;
 127         guint32 still_free = 0;
 128
 129         p = pool;
 130         while (p) {
 131                 still_free += p->end - p->pos;
 132                 p = p->next;
 133                 count++;
 134         }
 135         if (pool) {
 136                 g_print ("Mempool %p stats:\n", pool);
 137                 g_print ("Total mem allocated: %d\n", pool->d.allocated);
 138                 g_print ("Num chunks: %d\n", count);
 139                 g_print ("Free memory: %d\n", still_free);
 140         }
 141 }
 142
 143 #ifdef TRACE_ALLOCATIONS
 144 #include <execinfo.h>
 145 #include "metadata/appdomain.h"
 146 #include "metadata/metadata-internals.h"
 147
 148 static void
 149 mono_backtrace (int limit)
 150 {
 151         void *array[limit];
 152         char **names;
 153         int i;
 154         backtrace (array, limit);
 155         names = backtrace_symbols (array, limit);
 156         for (i = 1; i < limit; ++i) {
 157                 g_print ("\t%s\n", names [i]);
 158         }
 159         g_free (names);
 160 }
 161
 162 #endif
 163
 164 static int
 165 get_next_size (MonoMemPool *pool, int size)
 166 {
 167         int target = pool->next? pool->next->size: pool->size;
 168         size += sizeof (MonoMemPool);
 169         /* increase the size */
 170         target += target / 2;
 171         while (target < size) {
 172                 target += target / 2;
 173         }
 174         if (target > MONO_MEMPOOL_PAGESIZE)
 175                 target = MONO_MEMPOOL_PAGESIZE;
 176         /* we are called with size smaller than 4096 */
 177         g_assert (size <= MONO_MEMPOOL_PAGESIZE);
 178         return target;
 179 }
 180
 181 /**
 182  * mono_mempool_alloc:
 183  * @pool: the momory pool to destroy
 184  * @size: size of the momory block
 185  *
 186  * Allocates a new block of memory in @pool.
 187  *
 188  * Returns: the address of a newly allocated memory block.
 189  */
 190 gpointer
 191 mono_mempool_alloc (MonoMemPool *pool, guint size)
 192 {
 193         gpointer rval;
 194
 195         size = (size + MEM_ALIGN - 1) & ~(MEM_ALIGN - 1);
 196
 197         rval = pool->pos;
 198         pool->pos = (guint8*)rval + size;
 199
 200 #ifdef TRACE_ALLOCATIONS
 201         if (pool == mono_get_corlib ()->mempool) {
 202                 g_print ("Allocating %d bytes\n", size);
 203                 mono_backtrace (7);
 204         }
 205 #endif
 206         if (G_UNLIKELY (pool->pos >= pool->end)) {
 207                 pool->pos -= size;
 208                 if (size >= 4096) {
 209                         MonoMemPool *np = g_malloc (sizeof (MonoMemPool) + size);
 210                         np->next = pool->next;
 211                         pool->next = np;
 212                         np->pos = (guint8*)np + sizeof (MonoMemPool);
 213                         np->size = sizeof (MonoMemPool) + size;
 214                         np->end = np->pos + np->size - sizeof (MonoMemPool);
 215                         pool->d.allocated += sizeof (MonoMemPool) + size;
 216                         return (guint8*)np + sizeof (MonoMemPool);
 217                 } else {
 218                         int new_size = get_next_size (pool, size);
 219                         MonoMemPool *np = g_malloc (new_size);
 220                         np->next = pool->next;
 221                         pool->next = np;
 222                         pool->pos = (guint8*)np + sizeof (MonoMemPool);
 223                         np->pos = (guint8*)np + sizeof (MonoMemPool);
 224                         np->size = new_size;
 225                         np->end = np->pos;
 226                         pool->end = pool->pos + new_size - sizeof (MonoMemPool);
 227                         pool->d.allocated += new_size;
 228
 229                         rval = pool->pos;
 230                         pool->pos += size;
 231                 }
 232         }
 233
 234         return rval;
 235 }
 236
 237 /**
 238  * mono_mempool_alloc0:
 239  *
 240  * same as mono_mempool_alloc, but fills memory with zero.
 241  */
 242 gpointer
 243 mono_mempool_alloc0 (MonoMemPool *pool, guint size)
 244 {
 245         gpointer rval;
 246
 247         size = (size + MEM_ALIGN - 1) & ~(MEM_ALIGN - 1);
 248
 249         rval = pool->pos;
 250         pool->pos = (guint8*)rval + size;
 251
 252         if (G_UNLIKELY (pool->pos >= pool->end)) {
 253                 rval = mono_mempool_alloc (pool, size);
 254         }
 255
 256         memset (rval, 0, size);
 257         return rval;
 258 }
 259
 260 /**
 261  * mono_mempool_contains_addr:
 262  *
 263  *  Determines whenever ADDR is inside the memory used by the mempool.
 264  */
 265 gboolean
 266 mono_mempool_contains_addr (MonoMemPool *pool,
 267                                                         gpointer addr)
 268 {
 269         MonoMemPool *p;
 270
 271         p = pool;
 272         while (p) {
 273                 if (addr > (gpointer)p && addr <= (gpointer)((guint8*)p + p->size))
 274                         return TRUE;
 275                 p = p->next;
 276         }
 277
 278         return FALSE;
 279 }
 280
 281 /**
 282  * mono_mempool_strdup:
 283  *
 284  * Same as strdup, but allocates memory from the mempool.
 285  * Returns: a pointer to the newly allocated string data inside the mempool.
 286  */
 287 char*
 288 mono_mempool_strdup (MonoMemPool *pool,
 289                                          const char *s)
 290 {
 291         int l;
 292         char *res;
 293
 294         if (s == NULL)
 295                 return NULL;
 296
 297         l = strlen (s);
 298         res = mono_mempool_alloc (pool, l + 1);
 299         memcpy (res, s, l + 1);
 300
 301         return res;
 302 }
 303
 304 /**
 305  * mono_mempool_get_allocated:
 306  *
 307  * Return the amount of memory allocated for this mempool.
 308  */
 309 guint32
 310 mono_mempool_get_allocated (MonoMemPool *pool)
 311 {
 312         return pool->d.allocated;
 313 }