mono/metadata/sgen-gc.c

   1 /*
   2  * sgen-gc.c: Simple generational GC.
   3  *
   4  * Author:
   5  *      Paolo Molaro (lupus@ximian.com)
   6  *  Rodrigo Kumpera (kumpera@gmail.com)
   7  *
   8  * Copyright 2005-2011 Novell, Inc (http://www.novell.com)
   9  * Copyright 2011 Xamarin Inc (http://www.xamarin.com)
  10  *
  11  * Thread start/stop adapted from Boehm's GC:
  12  * Copyright (c) 1994 by Xerox Corporation.  All rights reserved.
  13  * Copyright (c) 1996 by Silicon Graphics.  All rights reserved.
  14  * Copyright (c) 1998 by Fergus Henderson.  All rights reserved.
  15  * Copyright (c) 2000-2004 by Hewlett-Packard Company.  All rights reserved.
  16  * Copyright 2001-2003 Ximian, Inc
  17  * Copyright 2003-2010 Novell, Inc.
  18  * Copyright 2011 Xamarin, Inc.
  19  * Copyright (C) 2012 Xamarin Inc
  20  *
  21  * This library is free software; you can redistribute it and/or
  22  * modify it under the terms of the GNU Library General Public
  23  * License 2.0 as published by the Free Software Foundation;
  24  *
  25  * This library is distributed in the hope that it will be useful,
  26  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  27  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  28  * Library General Public License for more details.
  29  *
  30  * You should have received a copy of the GNU Library General Public
  31  * License 2.0 along with this library; if not, write to the Free
  32  * Software Foundation, Inc., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
  33  *
  34  * Important: allocation provides always zeroed memory, having to do
  35  * a memset after allocation is deadly for performance.
  36  * Memory usage at startup is currently as follows:
  37  * 64 KB pinned space
  38  * 64 KB internal space
  39  * size of nursery
  40  * We should provide a small memory config with half the sizes
  41  *
  42  * We currently try to make as few mono assumptions as possible:
  43  * 1) 2-word header with no GC pointers in it (first vtable, second to store the
  44  *    forwarding ptr)
  45  * 2) gc descriptor is the second word in the vtable (first word in the class)
  46  * 3) 8 byte alignment is the minimum and enough (not true for special structures (SIMD), FIXME)
  47  * 4) there is a function to get an object's size and the number of
  48  *    elements in an array.
  49  * 5) we know the special way bounds are allocated for complex arrays
  50  * 6) we know about proxies and how to treat them when domains are unloaded
  51  *
  52  * Always try to keep stack usage to a minimum: no recursive behaviour
  53  * and no large stack allocs.
  54  *
  55  * General description.
  56  * Objects are initially allocated in a nursery using a fast bump-pointer technique.
  57  * When the nursery is full we start a nursery collection: this is performed with a
  58  * copying GC.
  59  * When the old generation is full we start a copying GC of the old generation as well:
  60  * this will be changed to mark&sweep with copying when fragmentation becomes to severe
  61  * in the future.  Maybe we'll even do both during the same collection like IMMIX.
  62  *
  63  * The things that complicate this description are:
  64  * *) pinned objects: we can't move them so we need to keep track of them
  65  * *) no precise info of the thread stacks and registers: we need to be able to
  66  *    quickly find the objects that may be referenced conservatively and pin them
  67  *    (this makes the first issues more important)
  68  * *) large objects are too expensive to be dealt with using copying GC: we handle them
  69  *    with mark/sweep during major collections
  70  * *) some objects need to not move even if they are small (interned strings, Type handles):
  71  *    we use mark/sweep for them, too: they are not allocated in the nursery, but inside
  72  *    PinnedChunks regions
  73  */
  74
  75 /*
  76  * TODO:
  77
  78  *) we could have a function pointer in MonoClass to implement
  79   customized write barriers for value types
  80
  81  *) investigate the stuff needed to advance a thread to a GC-safe
  82   point (single-stepping, read from unmapped memory etc) and implement it.
  83   This would enable us to inline allocations and write barriers, for example,
  84   or at least parts of them, like the write barrier checks.
  85   We may need this also for handling precise info on stacks, even simple things
  86   as having uninitialized data on the stack and having to wait for the prolog
  87   to zero it. Not an issue for the last frame that we scan conservatively.
  88   We could always not trust the value in the slots anyway.
  89
  90  *) modify the jit to save info about references in stack locations:
  91   this can be done just for locals as a start, so that at least
  92   part of the stack is handled precisely.
  93
  94  *) test/fix endianess issues
  95
  96  *) Implement a card table as the write barrier instead of remembered
  97     sets?  Card tables are not easy to implement with our current
  98     memory layout.  We have several different kinds of major heap
  99     objects: Small objects in regular blocks, small objects in pinned
 100     chunks and LOS objects.  If we just have a pointer we have no way
 101     to tell which kind of object it points into, therefore we cannot
 102     know where its card table is.  The least we have to do to make
 103     this happen is to get rid of write barriers for indirect stores.
 104     (See next item)
 105
 106  *) Get rid of write barriers for indirect stores.  We can do this by
 107     telling the GC to wbarrier-register an object once we do an ldloca
 108     or ldelema on it, and to unregister it once it's not used anymore
 109     (it can only travel downwards on the stack).  The problem with
 110     unregistering is that it needs to happen eventually no matter
 111     what, even if exceptions are thrown, the thread aborts, etc.
 112     Rodrigo suggested that we could do only the registering part and
 113     let the collector find out (pessimistically) when it's safe to
 114     unregister, namely when the stack pointer of the thread that
 115     registered the object is higher than it was when the registering
 116     happened.  This might make for a good first implementation to get
 117     some data on performance.
 118
 119  *) Some sort of blacklist support?  Blacklists is a concept from the
 120     Boehm GC: if during a conservative scan we find pointers to an
 121     area which we might use as heap, we mark that area as unusable, so
 122     pointer retention by random pinning pointers is reduced.
 123
 124  *) experiment with max small object size (very small right now - 2kb,
 125     because it's tied to the max freelist size)
 126
 127   *) add an option to mmap the whole heap in one chunk: it makes for many
 128      simplifications in the checks (put the nursery at the top and just use a single
 129      check for inclusion/exclusion): the issue this has is that on 32 bit systems it's
 130      not flexible (too much of the address space may be used by default or we can't
 131      increase the heap as needed) and we'd need a race-free mechanism to return memory
 132      back to the system (mprotect(PROT_NONE) will still keep the memory allocated if it
 133      was written to, munmap is needed, but the following mmap may not find the same segment
 134      free...)
 135
 136  *) memzero the major fragments after restarting the world and optionally a smaller
 137     chunk at a time
 138
 139  *) investigate having fragment zeroing threads
 140
 141  *) separate locks for finalization and other minor stuff to reduce
 142     lock contention
 143
 144  *) try a different copying order to improve memory locality
 145
 146  *) a thread abort after a store but before the write barrier will
 147     prevent the write barrier from executing
 148
 149  *) specialized dynamically generated markers/copiers
 150
 151  *) Dynamically adjust TLAB size to the number of threads.  If we have
 152     too many threads that do allocation, we might need smaller TLABs,
 153     and we might get better performance with larger TLABs if we only
 154     have a handful of threads.  We could sum up the space left in all
 155     assigned TLABs and if that's more than some percentage of the
 156     nursery size, reduce the TLAB size.
 157
 158  *) Explore placing unreachable objects on unused nursery memory.
 159         Instead of memset'ng a region to zero, place an int[] covering it.
 160         A good place to start is add_nursery_frag. The tricky thing here is
 161         placing those objects atomically outside of a collection.
 162
 163  *) Allocation should use asymmetric Dekker synchronization:
 164         http://blogs.oracle.com/dave/resource/Asymmetric-Dekker-Synchronization.txt
 165         This should help weak consistency archs.
 166  */
 167 #include "config.h"
 168 #ifdef HAVE_SGEN_GC
 169
 170 #ifdef __MACH__
 171 #undef _XOPEN_SOURCE
 172 #define _XOPEN_SOURCE
 173 #define _DARWIN_C_SOURCE
 174 #endif
 175
 176 #ifdef HAVE_UNISTD_H
 177 #include <unistd.h>
 178 #endif
 179 #ifdef HAVE_PTHREAD_H
 180 #include <pthread.h>
 181 #endif
 182 #ifdef HAVE_PTHREAD_NP_H
 183 #include <pthread_np.h>
 184 #endif
 185 #ifdef HAVE_SEMAPHORE_H
 186 #include <semaphore.h>
 187 #endif
 188 #include <stdio.h>
 189 #include <string.h>
 190 #include <signal.h>
 191 #include <errno.h>
 192 #include <assert.h>
 193
 194 #include "metadata/sgen-gc.h"
 195 #include "metadata/metadata-internals.h"
 196 #include "metadata/class-internals.h"
 197 #include "metadata/gc-internal.h"
 198 #include "metadata/object-internals.h"
 199 #include "metadata/threads.h"
 200 #include "metadata/sgen-cardtable.h"
 201 #include "metadata/sgen-protocol.h"
 202 #include "metadata/sgen-archdep.h"
 203 #include "metadata/sgen-bridge.h"
 204 #include "metadata/sgen-memory-governor.h"
 205 #include "metadata/sgen-hash-table.h"
 206 #include "metadata/mono-gc.h"
 207 #include "metadata/method-builder.h"
 208 #include "metadata/profiler-private.h"
 209 #include "metadata/monitor.h"
 210 #include "metadata/mempool-internals.h"
 211 #include "metadata/marshal.h"
 212 #include "metadata/runtime.h"
 213 #include "metadata/sgen-cardtable.h"
 214 #include "metadata/sgen-pinning.h"
 215 #include "metadata/sgen-workers.h"
 216 #include "metadata/sgen-layout-stats.h"
 217 #include "utils/mono-mmap.h"
 218 #include "utils/mono-time.h"
 219 #include "utils/mono-semaphore.h"
 220 #include "utils/mono-counters.h"
 221 #include "utils/mono-proclib.h"
 222 #include "utils/mono-memory-model.h"
 223 #include "utils/mono-logger-internal.h"
 224 #include "utils/dtrace.h"
 225
 226 #include <mono/utils/mono-logger-internal.h>
 227 #include <mono/utils/memcheck.h>
 228
 229 #if defined(__MACH__)
 230 #include "utils/mach-support.h"
 231 #endif
 232
 233 #define OPDEF(a,b,c,d,e,f,g,h,i,j) \
 234         a = i,
 235
 236 enum {
 237 #include "mono/cil/opcode.def"
 238         CEE_LAST
 239 };
 240
 241 #undef OPDEF
 242
 243 #undef pthread_create
 244 #undef pthread_join
 245 #undef pthread_detach
 246
 247 /*
 248  * ######################################################################
 249  * ########  Types and constants used by the GC.
 250  * ######################################################################
 251  */
 252
 253 /* 0 means not initialized, 1 is initialized, -1 means in progress */
 254 static int gc_initialized = 0;
 255 /* If set, check if we need to do something every X allocations */
 256 gboolean has_per_allocation_action;
 257 /* If set, do a heap check every X allocation */
 258 guint32 verify_before_allocs = 0;
 259 /* If set, do a minor collection before every X allocation */
 260 guint32 collect_before_allocs = 0;
 261 /* If set, do a whole heap check before each collection */
 262 static gboolean whole_heap_check_before_collection = FALSE;
 263 /* If set, do a heap consistency check before each minor collection */
 264 static gboolean consistency_check_at_minor_collection = FALSE;
 265 /* If set, do a mod union consistency check before each finishing collection pause */
 266 static gboolean mod_union_consistency_check = FALSE;
 267 /* If set, check whether mark bits are consistent after major collections */
 268 static gboolean check_mark_bits_after_major_collection = FALSE;
 269 /* If set, check that all nursery objects are pinned/not pinned, depending on context */
 270 static gboolean check_nursery_objects_pinned = FALSE;
 271 /* If set, do a few checks when the concurrent collector is used */
 272 static gboolean do_concurrent_checks = FALSE;
 273 /* If set, check that there are no references to the domain left at domain unload */
 274 static gboolean xdomain_checks = FALSE;
 275 /* If not null, dump the heap after each collection into this file */
 276 static FILE *heap_dump_file = NULL;
 277 /* If set, mark stacks conservatively, even if precise marking is possible */
 278 static gboolean conservative_stack_mark = FALSE;
 279 /* If set, do a plausibility check on the scan_starts before and after
 280    each collection */
 281 static gboolean do_scan_starts_check = FALSE;
 282 /*
 283  * If the major collector is concurrent and this is FALSE, we will
 284  * never initiate a synchronous major collection, unless requested via
 285  * GC.Collect().
 286  */
 287 static gboolean allow_synchronous_major = TRUE;
 288 static gboolean disable_minor_collections = FALSE;
 289 static gboolean disable_major_collections = FALSE;
 290 gboolean do_pin_stats = FALSE;
 291 static gboolean do_verify_nursery = FALSE;
 292 static gboolean do_dump_nursery_content = FALSE;
 293
 294 #ifdef HEAVY_STATISTICS
 295 long long stat_objects_alloced_degraded = 0;
 296 long long stat_bytes_alloced_degraded = 0;
 297
 298 long long stat_copy_object_called_nursery = 0;
 299 long long stat_objects_copied_nursery = 0;
 300 long long stat_copy_object_called_major = 0;
 301 long long stat_objects_copied_major = 0;
 302
 303 long long stat_scan_object_called_nursery = 0;
 304 long long stat_scan_object_called_major = 0;
 305
 306 long long stat_slots_allocated_in_vain;
 307
 308 long long stat_nursery_copy_object_failed_from_space = 0;
 309 long long stat_nursery_copy_object_failed_forwarded = 0;
 310 long long stat_nursery_copy_object_failed_pinned = 0;
 311 long long stat_nursery_copy_object_failed_to_space = 0;
 312
 313 static int stat_wbarrier_add_to_global_remset = 0;
 314 static int stat_wbarrier_set_field = 0;
 315 static int stat_wbarrier_set_arrayref = 0;
 316 static int stat_wbarrier_arrayref_copy = 0;
 317 static int stat_wbarrier_generic_store = 0;
 318 static int stat_wbarrier_generic_store_atomic = 0;
 319 static int stat_wbarrier_set_root = 0;
 320 static int stat_wbarrier_value_copy = 0;
 321 static int stat_wbarrier_object_copy = 0;
 322 #endif
 323
 324 static long long stat_pinned_objects = 0;
 325
 326 static long long time_minor_pre_collection_fragment_clear = 0;
 327 static long long time_minor_pinning = 0;
 328 static long long time_minor_scan_remsets = 0;
 329 static long long time_minor_scan_pinned = 0;
 330 static long long time_minor_scan_registered_roots = 0;
 331 static long long time_minor_scan_thread_data = 0;
 332 static long long time_minor_finish_gray_stack = 0;
 333 static long long time_minor_fragment_creation = 0;
 334
 335 static long long time_major_pre_collection_fragment_clear = 0;
 336 static long long time_major_pinning = 0;
 337 static long long time_major_scan_pinned = 0;
 338 static long long time_major_scan_registered_roots = 0;
 339 static long long time_major_scan_thread_data = 0;
 340 static long long time_major_scan_alloc_pinned = 0;
 341 static long long time_major_scan_finalized = 0;
 342 static long long time_major_scan_big_objects = 0;
 343 static long long time_major_finish_gray_stack = 0;
 344 static long long time_major_free_bigobjs = 0;
 345 static long long time_major_los_sweep = 0;
 346 static long long time_major_sweep = 0;
 347 static long long time_major_fragment_creation = 0;
 348
 349 static SGEN_TV_DECLARE (time_major_conc_collection_start);
 350 static SGEN_TV_DECLARE (time_major_conc_collection_end);
 351
 352 static SGEN_TV_DECLARE (last_minor_collection_start_tv);
 353 static SGEN_TV_DECLARE (last_minor_collection_end_tv);
 354
 355 int gc_debug_level = 0;
 356 FILE* gc_debug_file;
 357
 358 static MonoGCFinalizerCallbacks fin_callbacks;
 359
 360 /*
 361 void
 362 mono_gc_flush_info (void)
 363 {
 364         fflush (gc_debug_file);
 365 }
 366 */
 367
 368 #define TV_DECLARE SGEN_TV_DECLARE
 369 #define TV_GETTIME SGEN_TV_GETTIME
 370 #define TV_ELAPSED SGEN_TV_ELAPSED
 371 #define TV_ELAPSED_MS SGEN_TV_ELAPSED_MS
 372
 373 SGEN_TV_DECLARE (sgen_init_timestamp);
 374
 375 #define ALIGN_TO(val,align) ((((guint64)val) + ((align) - 1)) & ~((align) - 1))
 376
 377 NurseryClearPolicy nursery_clear_policy = CLEAR_AT_TLAB_CREATION;
 378
 379 #define object_is_forwarded     SGEN_OBJECT_IS_FORWARDED
 380 #define object_is_pinned        SGEN_OBJECT_IS_PINNED
 381 #define pin_object              SGEN_PIN_OBJECT
 382 #define unpin_object            SGEN_UNPIN_OBJECT
 383
 384 #define ptr_in_nursery sgen_ptr_in_nursery
 385
 386 #define LOAD_VTABLE     SGEN_LOAD_VTABLE
 387
 388 static const char*
 389 safe_name (void* obj)
 390 {
 391         MonoVTable *vt = (MonoVTable*)LOAD_VTABLE (obj);
 392         return vt->klass->name;
 393 }
 394
 395 #define safe_object_get_size    sgen_safe_object_get_size
 396
 397 const char*
 398 sgen_safe_name (void* obj)
 399 {
 400         return safe_name (obj);
 401 }
 402
 403 /*
 404  * ######################################################################
 405  * ########  Global data.
 406  * ######################################################################
 407  */
 408 LOCK_DECLARE (gc_mutex);
 409 gboolean sgen_try_free_some_memory;
 410
 411 #define SCAN_START_SIZE SGEN_SCAN_START_SIZE
 412
 413 static mword pagesize = 4096;
 414 size_t degraded_mode = 0;
 415
 416 static mword bytes_pinned_from_failed_allocation = 0;
 417
 418 GCMemSection *nursery_section = NULL;
 419 static mword lowest_heap_address = ~(mword)0;
 420 static mword highest_heap_address = 0;
 421
 422 LOCK_DECLARE (sgen_interruption_mutex);
 423 static LOCK_DECLARE (pin_queue_mutex);
 424
 425 #define LOCK_PIN_QUEUE mono_mutex_lock (&pin_queue_mutex)
 426 #define UNLOCK_PIN_QUEUE mono_mutex_unlock (&pin_queue_mutex)
 427
 428 typedef struct _FinalizeReadyEntry FinalizeReadyEntry;
 429 struct _FinalizeReadyEntry {
 430         FinalizeReadyEntry *next;
 431         void *object;
 432 };
 433
 434 typedef struct _EphemeronLinkNode EphemeronLinkNode;
 435
 436 struct _EphemeronLinkNode {
 437         EphemeronLinkNode *next;
 438         char *array;
 439 };
 440
 441 typedef struct {
 442        void *key;
 443        void *value;
 444 } Ephemeron;
 445
 446 int current_collection_generation = -1;
 447 volatile gboolean concurrent_collection_in_progress = FALSE;
 448
 449 /* objects that are ready to be finalized */
 450 static FinalizeReadyEntry *fin_ready_list = NULL;
 451 static FinalizeReadyEntry *critical_fin_list = NULL;
 452
 453 static EphemeronLinkNode *ephemeron_list;
 454
 455 /* registered roots: the key to the hash is the root start address */
 456 /*
 457  * Different kinds of roots are kept separate to speed up pin_from_roots () for example.
 458  */
 459 SgenHashTable roots_hash [ROOT_TYPE_NUM] = {
 460         SGEN_HASH_TABLE_INIT (INTERNAL_MEM_ROOTS_TABLE, INTERNAL_MEM_ROOT_RECORD, sizeof (RootRecord), mono_aligned_addr_hash, NULL),
 461         SGEN_HASH_TABLE_INIT (INTERNAL_MEM_ROOTS_TABLE, INTERNAL_MEM_ROOT_RECORD, sizeof (RootRecord), mono_aligned_addr_hash, NULL),
 462         SGEN_HASH_TABLE_INIT (INTERNAL_MEM_ROOTS_TABLE, INTERNAL_MEM_ROOT_RECORD, sizeof (RootRecord), mono_aligned_addr_hash, NULL)
 463 };
 464 static mword roots_size = 0; /* amount of memory in the root set */
 465
 466 #define GC_ROOT_NUM 32
 467 typedef struct {
 468         int count;              /* must be the first field */
 469         void *objects [GC_ROOT_NUM];
 470         int root_types [GC_ROOT_NUM];
 471         uintptr_t extra_info [GC_ROOT_NUM];
 472 } GCRootReport;
 473
 474 static void
 475 notify_gc_roots (GCRootReport *report)
 476 {
 477         if (!report->count)
 478                 return;
 479         mono_profiler_gc_roots (report->count, report->objects, report->root_types, report->extra_info);
 480         report->count = 0;
 481 }
 482
 483 static void
 484 add_profile_gc_root (GCRootReport *report, void *object, int rtype, uintptr_t extra_info)
 485 {
 486         if (report->count == GC_ROOT_NUM)
 487                 notify_gc_roots (report);
 488         report->objects [report->count] = object;
 489         report->root_types [report->count] = rtype;
 490         report->extra_info [report->count++] = (uintptr_t)((MonoVTable*)LOAD_VTABLE (object))->klass;
 491 }
 492
 493 MonoNativeTlsKey thread_info_key;
 494
 495 #ifdef HAVE_KW_THREAD
 496 __thread SgenThreadInfo *sgen_thread_info;
 497 __thread char *stack_end;
 498 #endif
 499
 500 /* The size of a TLAB */
 501 /* The bigger the value, the less often we have to go to the slow path to allocate a new
 502  * one, but the more space is wasted by threads not allocating much memory.
 503  * FIXME: Tune this.
 504  * FIXME: Make this self-tuning for each thread.
 505  */
 506 guint32 tlab_size = (1024 * 4);
 507
 508 #define MAX_SMALL_OBJ_SIZE      SGEN_MAX_SMALL_OBJ_SIZE
 509
 510 /* Functions supplied by the runtime to be called by the GC */
 511 static MonoGCCallbacks gc_callbacks;
 512
 513 #define ALLOC_ALIGN             SGEN_ALLOC_ALIGN
 514 #define ALLOC_ALIGN_BITS        SGEN_ALLOC_ALIGN_BITS
 515
 516 #define ALIGN_UP                SGEN_ALIGN_UP
 517
 518 #define MOVED_OBJECTS_NUM 64
 519 static void *moved_objects [MOVED_OBJECTS_NUM];
 520 static int moved_objects_idx = 0;
 521
 522 /* Vtable of the objects used to fill out nursery fragments before a collection */
 523 static MonoVTable *array_fill_vtable;
 524
 525 #ifdef SGEN_DEBUG_INTERNAL_ALLOC
 526 MonoNativeThreadId main_gc_thread = NULL;
 527 #endif
 528
 529 /*Object was pinned during the current collection*/
 530 static mword objects_pinned;
 531
 532 /*
 533  * ######################################################################
 534  * ########  Macros and function declarations.
 535  * ######################################################################
 536  */
 537
 538 inline static void*
 539 align_pointer (void *ptr)
 540 {
 541         mword p = (mword)ptr;
 542         p += sizeof (gpointer) - 1;
 543         p &= ~ (sizeof (gpointer) - 1);
 544         return (void*)p;
 545 }
 546
 547 typedef SgenGrayQueue GrayQueue;
 548
 549 /* forward declarations */
 550 static void scan_thread_data (void *start_nursery, void *end_nursery, gboolean precise, GrayQueue *queue);
 551 static void scan_from_registered_roots (char *addr_start, char *addr_end, int root_type, ScanCopyContext ctx);
 552 static void scan_finalizer_entries (FinalizeReadyEntry *list, ScanCopyContext ctx);
 553 static void report_finalizer_roots (void);
 554 static void report_registered_roots (void);
 555
 556 static void pin_from_roots (void *start_nursery, void *end_nursery, GrayQueue *queue);
 557 static void finish_gray_stack (int generation, GrayQueue *queue);
 558
 559 void mono_gc_scan_for_specific_ref (MonoObject *key, gboolean precise);
 560
 561
 562 static void init_stats (void);
 563
 564 static int mark_ephemerons_in_range (ScanCopyContext ctx);
 565 static void clear_unreachable_ephemerons (ScanCopyContext ctx);
 566 static void null_ephemerons_for_domain (MonoDomain *domain);
 567
 568 static gboolean major_update_or_finish_concurrent_collection (gboolean force_finish);
 569
 570 SgenObjectOperations current_object_ops;
 571 SgenMajorCollector major_collector;
 572 SgenMinorCollector sgen_minor_collector;
 573 static GrayQueue gray_queue;
 574
 575 static SgenRemeberedSet remset;
 576
 577 /* The gray queue to use from the main collection thread. */
 578 #define WORKERS_DISTRIBUTE_GRAY_QUEUE   (&gray_queue)
 579
 580 /*
 581  * The gray queue a worker job must use.  If we're not parallel or
 582  * concurrent, we use the main gray queue.
 583  */
 584 static SgenGrayQueue*
 585 sgen_workers_get_job_gray_queue (WorkerData *worker_data)
 586 {
 587         return worker_data ? &worker_data->private_gray_queue : WORKERS_DISTRIBUTE_GRAY_QUEUE;
 588 }
 589
 590 static void
 591 gray_queue_redirect (SgenGrayQueue *queue)
 592 {
 593         gboolean wake = FALSE;
 594
 595
 596         for (;;) {
 597                 GrayQueueSection *section = sgen_gray_object_dequeue_section (queue);
 598                 if (!section)
 599                         break;
 600                 sgen_section_gray_queue_enqueue (queue->alloc_prepare_data, section);
 601                 wake = TRUE;
 602         }
 603
 604         if (wake) {
 605                 g_assert (concurrent_collection_in_progress);
 606                 if (sgen_workers_have_started ()) {
 607                         sgen_workers_wake_up_all ();
 608                 } else {
 609                         if (concurrent_collection_in_progress)
 610                                 g_assert (current_collection_generation == -1);
 611                 }
 612         }
 613 }
 614
 615 void
 616 sgen_scan_area_with_callback (char *start, char *end, IterateObjectCallbackFunc callback, void *data, gboolean allow_flags)
 617 {
 618         while (start < end) {
 619                 size_t size;
 620                 char *obj;
 621
 622                 if (!*(void**)start) {
 623                         start += sizeof (void*); /* should be ALLOC_ALIGN, really */
 624                         continue;
 625                 }
 626
 627                 if (allow_flags) {
 628                         if (!(obj = SGEN_OBJECT_IS_FORWARDED (start)))
 629                                 obj = start;
 630                 } else {
 631                         obj = start;
 632                 }
 633
 634                 size = ALIGN_UP (safe_object_get_size ((MonoObject*)obj));
 635
 636                 if ((MonoVTable*)SGEN_LOAD_VTABLE (obj) != array_fill_vtable)
 637                         callback (obj, size, data);
 638
 639                 start += size;
 640         }
 641 }
 642
 643 static gboolean
 644 need_remove_object_for_domain (char *start, MonoDomain *domain)
 645 {
 646         if (mono_object_domain (start) == domain) {
 647                 SGEN_LOG (4, "Need to cleanup object %p", start);
 648                 binary_protocol_cleanup (start, (gpointer)LOAD_VTABLE (start), safe_object_get_size ((MonoObject*)start));
 649                 return TRUE;
 650         }
 651         return FALSE;
 652 }
 653
 654 static void
 655 process_object_for_domain_clearing (char *start, MonoDomain *domain)
 656 {
 657         GCVTable *vt = (GCVTable*)LOAD_VTABLE (start);
 658         if (vt->klass == mono_defaults.internal_thread_class)
 659                 g_assert (mono_object_domain (start) == mono_get_root_domain ());
 660         /* The object could be a proxy for an object in the domain
 661            we're deleting. */
 662 #ifndef DISABLE_REMOTING
 663         if (mono_defaults.real_proxy_class->supertypes && mono_class_has_parent_fast (vt->klass, mono_defaults.real_proxy_class)) {
 664                 MonoObject *server = ((MonoRealProxy*)start)->unwrapped_server;
 665
 666                 /* The server could already have been zeroed out, so
 667                    we need to check for that, too. */
 668                 if (server && (!LOAD_VTABLE (server) || mono_object_domain (server) == domain)) {
 669                         SGEN_LOG (4, "Cleaning up remote pointer in %p to object %p", start, server);
 670                         ((MonoRealProxy*)start)->unwrapped_server = NULL;
 671                 }
 672         }
 673 #endif
 674 }
 675
 676 static gboolean
 677 clear_domain_process_object (char *obj, MonoDomain *domain)
 678 {
 679         gboolean remove;
 680
 681         process_object_for_domain_clearing (obj, domain);
 682         remove = need_remove_object_for_domain (obj, domain);
 683
 684         if (remove && ((MonoObject*)obj)->synchronisation) {
 685                 void **dislink = mono_monitor_get_object_monitor_weak_link ((MonoObject*)obj);
 686                 if (dislink)
 687                         sgen_register_disappearing_link (NULL, dislink, FALSE, TRUE);
 688         }
 689
 690         return remove;
 691 }
 692
 693 static void
 694 clear_domain_process_minor_object_callback (char *obj, size_t size, MonoDomain *domain)
 695 {
 696         if (clear_domain_process_object (obj, domain))
 697                 memset (obj, 0, size);
 698 }
 699
 700 static void
 701 clear_domain_process_major_object_callback (char *obj, size_t size, MonoDomain *domain)
 702 {
 703         clear_domain_process_object (obj, domain);
 704 }
 705
 706 static void
 707 clear_domain_free_major_non_pinned_object_callback (char *obj, size_t size, MonoDomain *domain)
 708 {
 709         if (need_remove_object_for_domain (obj, domain))
 710                 major_collector.free_non_pinned_object (obj, size);
 711 }
 712
 713 static void
 714 clear_domain_free_major_pinned_object_callback (char *obj, size_t size, MonoDomain *domain)
 715 {
 716         if (need_remove_object_for_domain (obj, domain))
 717                 major_collector.free_pinned_object (obj, size);
 718 }
 719
 720 /*
 721  * When appdomains are unloaded we can easily remove objects that have finalizers,
 722  * but all the others could still be present in random places on the heap.
 723  * We need a sweep to get rid of them even though it's going to be costly
 724  * with big heaps.
 725  * The reason we need to remove them is because we access the vtable and class
 726  * structures to know the object size and the reference bitmap: once the domain is
 727  * unloaded the point to random memory.
 728  */
 729 void
 730 mono_gc_clear_domain (MonoDomain * domain)
 731 {
 732         LOSObject *bigobj, *prev;
 733         int i;
 734
 735         LOCK_GC;
 736
 737         binary_protocol_domain_unload_begin (domain);
 738
 739         sgen_stop_world (0);
 740
 741         if (concurrent_collection_in_progress)
 742                 sgen_perform_collection (0, GENERATION_OLD, "clear domain", TRUE);
 743         g_assert (!concurrent_collection_in_progress);
 744
 745         sgen_process_fin_stage_entries ();
 746         sgen_process_dislink_stage_entries ();
 747
 748         sgen_clear_nursery_fragments ();
 749
 750         if (xdomain_checks && domain != mono_get_root_domain ()) {
 751                 sgen_scan_for_registered_roots_in_domain (domain, ROOT_TYPE_NORMAL);
 752                 sgen_scan_for_registered_roots_in_domain (domain, ROOT_TYPE_WBARRIER);
 753                 sgen_check_for_xdomain_refs ();
 754         }
 755
 756         /*Ephemerons and dislinks must be processed before LOS since they might end up pointing
 757         to memory returned to the OS.*/
 758         null_ephemerons_for_domain (domain);
 759
 760         for (i = GENERATION_NURSERY; i < GENERATION_MAX; ++i)
 761                 sgen_null_links_for_domain (domain, i);
 762
 763         for (i = GENERATION_NURSERY; i < GENERATION_MAX; ++i)
 764                 sgen_remove_finalizers_for_domain (domain, i);
 765
 766         sgen_scan_area_with_callback (nursery_section->data, nursery_section->end_data,
 767                         (IterateObjectCallbackFunc)clear_domain_process_minor_object_callback, domain, FALSE);
 768
 769         /* We need two passes over major and large objects because
 770            freeing such objects might give their memory back to the OS
 771            (in the case of large objects) or obliterate its vtable
 772            (pinned objects with major-copying or pinned and non-pinned
 773            objects with major-mark&sweep), but we might need to
 774            dereference a pointer from an object to another object if
 775            the first object is a proxy. */
 776         major_collector.iterate_objects (ITERATE_OBJECTS_SWEEP_ALL, (IterateObjectCallbackFunc)clear_domain_process_major_object_callback, domain);
 777         for (bigobj = los_object_list; bigobj; bigobj = bigobj->next)
 778                 clear_domain_process_object (bigobj->data, domain);
 779
 780         prev = NULL;
 781         for (bigobj = los_object_list; bigobj;) {
 782                 if (need_remove_object_for_domain (bigobj->data, domain)) {
 783                         LOSObject *to_free = bigobj;
 784                         if (prev)
 785                                 prev->next = bigobj->next;
 786                         else
 787                                 los_object_list = bigobj->next;
 788                         bigobj = bigobj->next;
 789                         SGEN_LOG (4, "Freeing large object %p", bigobj->data);
 790                         sgen_los_free_object (to_free);
 791                         continue;
 792                 }
 793                 prev = bigobj;
 794                 bigobj = bigobj->next;
 795         }
 796         major_collector.iterate_objects (ITERATE_OBJECTS_SWEEP_NON_PINNED, (IterateObjectCallbackFunc)clear_domain_free_major_non_pinned_object_callback, domain);
 797         major_collector.iterate_objects (ITERATE_OBJECTS_SWEEP_PINNED, (IterateObjectCallbackFunc)clear_domain_free_major_pinned_object_callback, domain);
 798
 799         if (domain == mono_get_root_domain ()) {
 800                 if (G_UNLIKELY (do_pin_stats))
 801                         sgen_pin_stats_print_class_stats ();
 802                 sgen_object_layout_dump (stdout);
 803         }
 804
 805         sgen_restart_world (0, NULL);
 806
 807         binary_protocol_domain_unload_end (domain);
 808
 809         UNLOCK_GC;
 810 }
 811
 812 /*
 813  * sgen_add_to_global_remset:
 814  *
 815  *   The global remset contains locations which point into newspace after
 816  * a minor collection. This can happen if the objects they point to are pinned.
 817  *
 818  * LOCKING: If called from a parallel collector, the global remset
 819  * lock must be held.  For serial collectors that is not necessary.
 820  */
 821 void
 822 sgen_add_to_global_remset (gpointer ptr, gpointer obj)
 823 {
 824         SGEN_ASSERT (5, sgen_ptr_in_nursery (obj), "Target pointer of global remset must be in the nursery");
 825
 826         HEAVY_STAT (++stat_wbarrier_add_to_global_remset);
 827
 828         if (!major_collector.is_concurrent) {
 829                 SGEN_ASSERT (5, current_collection_generation != -1, "Global remsets can only be added during collections");
 830         } else {
 831                 if (current_collection_generation == -1)
 832                         SGEN_ASSERT (5, sgen_concurrent_collection_in_progress (), "Global remsets outside of collection pauses can only be added by the concurrent collector");
 833         }
 834
 835         if (!object_is_pinned (obj))
 836                 SGEN_ASSERT (5, sgen_minor_collector.is_split || sgen_concurrent_collection_in_progress (), "Non-pinned objects can only remain in nursery if it is a split nursery");
 837         else if (sgen_cement_lookup_or_register (obj))
 838                 return;
 839
 840         remset.record_pointer (ptr);
 841
 842         if (G_UNLIKELY (do_pin_stats))
 843                 sgen_pin_stats_register_global_remset (obj);
 844
 845         SGEN_LOG (8, "Adding global remset for %p", ptr);
 846         binary_protocol_global_remset (ptr, obj, (gpointer)SGEN_LOAD_VTABLE (obj));
 847
 848
 849 #ifdef ENABLE_DTRACE
 850         if (G_UNLIKELY (MONO_GC_GLOBAL_REMSET_ADD_ENABLED ())) {
 851                 MonoVTable *vt = (MonoVTable*)LOAD_VTABLE (obj);
 852                 MONO_GC_GLOBAL_REMSET_ADD ((mword)ptr, (mword)obj, sgen_safe_object_get_size (obj),
 853                                 vt->klass->name_space, vt->klass->name);
 854         }
 855 #endif
 856 }
 857
 858 /*
 859  * sgen_drain_gray_stack:
 860  *
 861  *   Scan objects in the gray stack until the stack is empty. This should be called
 862  * frequently after each object is copied, to achieve better locality and cache
 863  * usage.
 864  *
 865  * max_objs is the maximum number of objects to scan, or -1 to scan until the stack is
 866  * empty.
 867  */
 868 gboolean
 869 sgen_drain_gray_stack (int max_objs, ScanCopyContext ctx)
 870 {
 871         ScanObjectFunc scan_func = ctx.scan_func;
 872         GrayQueue *queue = ctx.queue;
 873
 874         do {
 875                 int i;
 876                 for (i = 0; i != max_objs; ++i) {
 877                         char *obj;
 878                         mword desc;
 879                         GRAY_OBJECT_DEQUEUE (queue, &obj, &desc);
 880                         if (!obj)
 881                                 return TRUE;
 882                         SGEN_LOG (9, "Precise gray object scan %p (%s)", obj, safe_name (obj));
 883                         scan_func (obj, desc, queue);
 884                 }
 885         } while (max_objs < 0);
 886         return FALSE;
 887 }
 888
 889 /*
 890  * Addresses in the pin queue are already sorted. This function finds
 891  * the object header for each address and pins the object. The
 892  * addresses must be inside the nursery section.  The (start of the)
 893  * address array is overwritten with the addresses of the actually
 894  * pinned objects.  Return the number of pinned objects.
 895  */
 896 static int
 897 pin_objects_from_nursery_pin_queue (ScanCopyContext ctx)
 898 {
 899         GCMemSection *section = nursery_section;
 900         void **start = section->pin_queue_start;
 901         void **end = start + section->pin_queue_num_entries;
 902         void *start_nursery = section->data;
 903         void *end_nursery = section->next_data;
 904         void *last = NULL;
 905         int count = 0;
 906         void *search_start;
 907         void *addr;
 908         void *pinning_front = start_nursery;
 909         size_t idx;
 910         void **definitely_pinned = start;
 911         ScanObjectFunc scan_func = ctx.scan_func;
 912         SgenGrayQueue *queue = ctx.queue;
 913
 914         sgen_nursery_allocator_prepare_for_pinning ();
 915
 916         while (start < end) {
 917                 void *obj_to_pin = NULL;
 918                 size_t obj_to_pin_size = 0;
 919                 mword desc;
 920
 921                 addr = *start;
 922
 923                 SGEN_ASSERT (0, addr >= start_nursery && addr < end_nursery, "Potential pinning address out of range");
 924                 SGEN_ASSERT (0, addr >= last, "Pin queue not sorted");
 925
 926                 if (addr == last) {
 927                         ++start;
 928                         continue;
 929                 }
 930
 931                 SGEN_LOG (5, "Considering pinning addr %p", addr);
 932                 /* We've already processed everything up to pinning_front. */
 933                 if (addr < pinning_front) {
 934                         start++;
 935                         continue;
 936                 }
 937
 938                 /*
 939                  * Find the closest scan start <= addr.  We might search backward in the
 940                  * scan_starts array because entries might be NULL.  In the worst case we
 941                  * start at start_nursery.
 942                  */
 943                 idx = ((char*)addr - (char*)section->data) / SCAN_START_SIZE;
 944                 SGEN_ASSERT (0, idx < section->num_scan_start, "Scan start index out of range");
 945                 search_start = (void*)section->scan_starts [idx];
 946                 if (!search_start || search_start > addr) {
 947                         while (idx) {
 948                                 --idx;
 949                                 search_start = section->scan_starts [idx];
 950                                 if (search_start && search_start <= addr)
 951                                         break;
 952                         }
 953                         if (!search_start || search_start > addr)
 954                                 search_start = start_nursery;
 955                 }
 956
 957                 /*
 958                  * If the pinning front is closer than the scan start we found, start
 959                  * searching at the front.
 960                  */
 961                 if (search_start < pinning_front)
 962                         search_start = pinning_front;
 963
 964                 /*
 965                  * Now addr should be in an object a short distance from search_start.
 966                  *
 967                  * search_start must point to zeroed mem or point to an object.
 968                  */
 969                 do {
 970                         size_t obj_size;
 971
 972                         /* Skip zeros. */
 973                         if (!*(void**)search_start) {
 974                                 search_start = (void*)ALIGN_UP ((mword)search_start + sizeof (gpointer));
 975                                 /* The loop condition makes sure we don't overrun addr. */
 976                                 continue;
 977                         }
 978
 979                         obj_size = ALIGN_UP (safe_object_get_size ((MonoObject*)search_start));
 980
 981                         if (addr >= search_start && (char*)addr < (char*)search_start + obj_size) {
 982                                 /* This is the object we're looking for. */
 983                                 obj_to_pin = search_start;
 984                                 obj_to_pin_size = obj_size;
 985                                 break;
 986                         }
 987
 988                         /* Skip to the next object */
 989                         search_start = (void*)((char*)search_start + obj_size);
 990                 } while (search_start <= addr);
 991
 992                 /* We've searched past the address we were looking for. */
 993                 if (!obj_to_pin) {
 994                         pinning_front = search_start;
 995                         goto next_pin_queue_entry;
 996                 }
 997
 998                 /*
 999                  * We've found an object to pin.  It might still be a dummy array, but we
1000                  * can advance the pinning front in any case.
1001                  */
1002                 pinning_front = (char*)obj_to_pin + obj_to_pin_size;
1003
1004                 /*
1005                  * If this is a dummy array marking the beginning of a nursery
1006                  * fragment, we don't pin it.
1007                  */
1008                 if (((MonoObject*)obj_to_pin)->synchronisation == GINT_TO_POINTER (-1))
1009                         goto next_pin_queue_entry;
1010
1011                 /*
1012                  * Finally - pin the object!
1013                  */
1014                 desc = sgen_obj_get_descriptor_safe (obj_to_pin);
1015                 if (scan_func) {
1016                         scan_func (obj_to_pin, desc, queue);
1017                 } else {
1018                         SGEN_LOG (4, "Pinned object %p, vtable %p (%s), count %d\n",
1019                                         obj_to_pin, *(void**)obj_to_pin, safe_name (obj_to_pin), count);
1020                         binary_protocol_pin (obj_to_pin,
1021                                         (gpointer)LOAD_VTABLE (obj_to_pin),
1022                                         safe_object_get_size (obj_to_pin));
1023
1024 #ifdef ENABLE_DTRACE
1025                         if (G_UNLIKELY (MONO_GC_OBJ_PINNED_ENABLED ())) {
1026                                 int gen = sgen_ptr_in_nursery (obj_to_pin) ? GENERATION_NURSERY : GENERATION_OLD;
1027                                 MonoVTable *vt = (MonoVTable*)LOAD_VTABLE (obj_to_pin);
1028                                 MONO_GC_OBJ_PINNED ((mword)obj_to_pin,
1029                                                 sgen_safe_object_get_size (obj_to_pin),
1030                                                 vt->klass->name_space, vt->klass->name, gen);
1031                         }
1032 #endif
1033
1034                         pin_object (obj_to_pin);
1035                         GRAY_OBJECT_ENQUEUE (queue, obj_to_pin, desc);
1036                         if (G_UNLIKELY (do_pin_stats))
1037                                 sgen_pin_stats_register_object (obj_to_pin, obj_to_pin_size);
1038                         definitely_pinned [count] = obj_to_pin;
1039                         count++;
1040                 }
1041
1042         next_pin_queue_entry:
1043                 last = addr;
1044                 ++start;
1045         }
1046         //printf ("effective pinned: %d (at the end: %d)\n", count, (char*)end_nursery - (char*)last);
1047         if (mono_profiler_get_events () & MONO_PROFILE_GC_ROOTS) {
1048                 GCRootReport report;
1049                 report.count = 0;
1050                 for (idx = 0; idx < count; ++idx)
1051                         add_profile_gc_root (&report, definitely_pinned [idx], MONO_PROFILE_GC_ROOT_PINNING | MONO_PROFILE_GC_ROOT_MISC, 0);
1052                 notify_gc_roots (&report);
1053         }
1054         stat_pinned_objects += count;
1055         return count;
1056 }
1057
1058 static void
1059 pin_objects_in_nursery (ScanCopyContext ctx)
1060 {
1061         size_t reduced_to;
1062
1063         if (!nursery_section->pin_queue_num_entries)
1064                 return;
1065
1066         reduced_to = pin_objects_from_nursery_pin_queue (ctx);
1067         nursery_section->pin_queue_num_entries = reduced_to;
1068         if (!reduced_to)
1069                 nursery_section->pin_queue_start = NULL;
1070 }
1071
1072
1073 void
1074 sgen_pin_object (void *object, GrayQueue *queue)
1075 {
1076         g_assert (!concurrent_collection_in_progress);
1077
1078         SGEN_PIN_OBJECT (object);
1079         sgen_pin_stage_ptr (object);
1080         ++objects_pinned;
1081         if (G_UNLIKELY (do_pin_stats))
1082                 sgen_pin_stats_register_object (object, safe_object_get_size (object));
1083
1084         GRAY_OBJECT_ENQUEUE (queue, object, sgen_obj_get_descriptor (object));
1085         binary_protocol_pin (object, (gpointer)LOAD_VTABLE (object), safe_object_get_size (object));
1086
1087 #ifdef ENABLE_DTRACE
1088         if (G_UNLIKELY (MONO_GC_OBJ_PINNED_ENABLED ())) {
1089                 int gen = sgen_ptr_in_nursery (object) ? GENERATION_NURSERY : GENERATION_OLD;
1090                 MonoVTable *vt = (MonoVTable*)LOAD_VTABLE (object);
1091                 MONO_GC_OBJ_PINNED ((mword)object, sgen_safe_object_get_size (object), vt->klass->name_space, vt->klass->name, gen);
1092         }
1093 #endif
1094 }
1095
1096 void
1097 sgen_parallel_pin_or_update (void **ptr, void *obj, MonoVTable *vt, SgenGrayQueue *queue)
1098 {
1099         for (;;) {
1100                 mword vtable_word;
1101                 gboolean major_pinned = FALSE;
1102
1103                 if (sgen_ptr_in_nursery (obj)) {
1104                         if (SGEN_CAS_PTR (obj, SGEN_POINTER_TAG_PINNED (vt), vt) == vt) {
1105                                 sgen_pin_object (obj, queue);
1106                                 break;
1107                         }
1108                 } else {
1109                         major_collector.pin_major_object (obj, queue);
1110                         major_pinned = TRUE;
1111                 }
1112
1113                 vtable_word = *(mword*)obj;
1114                 /*someone else forwarded it, update the pointer and bail out*/
1115                 if (SGEN_POINTER_IS_TAGGED_FORWARDED (vtable_word)) {
1116                         *ptr = SGEN_POINTER_UNTAG_VTABLE (vtable_word);
1117                         break;
1118                 }
1119
1120                 /*someone pinned it, nothing to do.*/
1121                 if (SGEN_POINTER_IS_TAGGED_PINNED (vtable_word) || major_pinned)
1122                         break;
1123         }
1124 }
1125
1126 /* Sort the addresses in array in increasing order.
1127  * Done using a by-the book heap sort. Which has decent and stable performance, is pretty cache efficient.
1128  */
1129 void
1130 sgen_sort_addresses (void **array, size_t size)
1131 {
1132         size_t i;
1133         void *tmp;
1134
1135         for (i = 1; i < size; ++i) {
1136                 size_t child = i;
1137                 while (child > 0) {
1138                         size_t parent = (child - 1) / 2;
1139
1140                         if (array [parent] >= array [child])
1141                                 break;
1142
1143                         tmp = array [parent];
1144                         array [parent] = array [child];
1145                         array [child] = tmp;
1146
1147                         child = parent;
1148                 }
1149         }
1150
1151         for (i = size - 1; i > 0; --i) {
1152                 size_t end, root;
1153                 tmp = array [i];
1154                 array [i] = array [0];
1155                 array [0] = tmp;
1156
1157                 end = i - 1;
1158                 root = 0;
1159
1160                 while (root * 2 + 1 <= end) {
1161                         size_t child = root * 2 + 1;
1162
1163                         if (child < end && array [child] < array [child + 1])
1164                                 ++child;
1165                         if (array [root] >= array [child])
1166                                 break;
1167
1168                         tmp = array [root];
1169                         array [root] = array [child];
1170                         array [child] = tmp;
1171
1172                         root = child;
1173                 }
1174         }
1175 }
1176
1177 /*
1178  * Scan the memory between start and end and queue values which could be pointers
1179  * to the area between start_nursery and end_nursery for later consideration.
1180  * Typically used for thread stacks.
1181  */
1182 static void
1183 conservatively_pin_objects_from (void **start, void **end, void *start_nursery, void *end_nursery, int pin_type)
1184 {
1185         int count = 0;
1186
1187 #ifdef VALGRIND_MAKE_MEM_DEFINED_IF_ADDRESSABLE
1188         VALGRIND_MAKE_MEM_DEFINED_IF_ADDRESSABLE (start, (char*)end - (char*)start);
1189 #endif
1190
1191         while (start < end) {
1192                 if (*start >= start_nursery && *start < end_nursery) {
1193                         /*
1194                          * *start can point to the middle of an object
1195                          * note: should we handle pointing at the end of an object?
1196                          * pinning in C# code disallows pointing at the end of an object
1197                          * but there is some small chance that an optimizing C compiler
1198                          * may keep the only reference to an object by pointing
1199                          * at the end of it. We ignore this small chance for now.
1200                          * Pointers to the end of an object are indistinguishable
1201                          * from pointers to the start of the next object in memory
1202                          * so if we allow that we'd need to pin two objects...
1203                          * We queue the pointer in an array, the
1204                          * array will then be sorted and uniqued. This way
1205                          * we can coalesce several pinning pointers and it should
1206                          * be faster since we'd do a memory scan with increasing
1207                          * addresses. Note: we can align the address to the allocation
1208                          * alignment, so the unique process is more effective.
1209                          */
1210                         mword addr = (mword)*start;
1211                         addr &= ~(ALLOC_ALIGN - 1);
1212                         if (addr >= (mword)start_nursery && addr < (mword)end_nursery) {
1213                                 SGEN_LOG (6, "Pinning address %p from %p", (void*)addr, start);
1214                                 sgen_pin_stage_ptr ((void*)addr);
1215                                 count++;
1216                         }
1217                         if (G_UNLIKELY (do_pin_stats)) {
1218                                 if (ptr_in_nursery ((void*)addr))
1219                                         sgen_pin_stats_register_address ((char*)addr, pin_type);
1220                         }
1221                 }
1222                 start++;
1223         }
1224         if (count)
1225                 SGEN_LOG (7, "found %d potential pinned heap pointers", count);
1226 }
1227
1228 /*
1229  * The first thing we do in a collection is to identify pinned objects.
1230  * This function considers all the areas of memory that need to be
1231  * conservatively scanned.
1232  */
1233 static void
1234 pin_from_roots (void *start_nursery, void *end_nursery, GrayQueue *queue)
1235 {
1236         void **start_root;
1237         RootRecord *root;
1238         SGEN_LOG (2, "Scanning pinned roots (%d bytes, %d/%d entries)", (int)roots_size, roots_hash [ROOT_TYPE_NORMAL].num_entries, roots_hash [ROOT_TYPE_PINNED].num_entries);
1239         /* objects pinned from the API are inside these roots */
1240         SGEN_HASH_TABLE_FOREACH (&roots_hash [ROOT_TYPE_PINNED], start_root, root) {
1241                 SGEN_LOG (6, "Pinned roots %p-%p", start_root, root->end_root);
1242                 conservatively_pin_objects_from (start_root, (void**)root->end_root, start_nursery, end_nursery, PIN_TYPE_OTHER);
1243         } SGEN_HASH_TABLE_FOREACH_END;
1244         /* now deal with the thread stacks
1245          * in the future we should be able to conservatively scan only:
1246          * *) the cpu registers
1247          * *) the unmanaged stack frames
1248          * *) the _last_ managed stack frame
1249          * *) pointers slots in managed frames
1250          */
1251         scan_thread_data (start_nursery, end_nursery, FALSE, queue);
1252 }
1253
1254 static void
1255 unpin_objects_from_queue (SgenGrayQueue *queue)
1256 {
1257         for (;;) {
1258                 char *addr;
1259                 mword desc;
1260                 GRAY_OBJECT_DEQUEUE (queue, &addr, &desc);
1261                 if (!addr)
1262                         break;
1263                 g_assert (SGEN_OBJECT_IS_PINNED (addr));
1264                 SGEN_UNPIN_OBJECT (addr);
1265         }
1266 }
1267
1268 typedef struct {
1269         CopyOrMarkObjectFunc func;
1270         GrayQueue *queue;
1271 } UserCopyOrMarkData;
1272
1273 static void
1274 single_arg_user_copy_or_mark (void **obj, void *gc_data)
1275 {
1276         UserCopyOrMarkData *data = gc_data;
1277
1278         data->func (obj, data->queue);
1279 }
1280
1281 /*
1282  * The memory area from start_root to end_root contains pointers to objects.
1283  * Their position is precisely described by @desc (this means that the pointer
1284  * can be either NULL or the pointer to the start of an object).
1285  * This functions copies them to to_space updates them.
1286  *
1287  * This function is not thread-safe!
1288  */
1289 static void
1290 precisely_scan_objects_from (void** start_root, void** end_root, char* n_start, char *n_end, mword desc, ScanCopyContext ctx)
1291 {
1292         CopyOrMarkObjectFunc copy_func = ctx.copy_func;
1293         SgenGrayQueue *queue = ctx.queue;
1294
1295         switch (desc & ROOT_DESC_TYPE_MASK) {
1296         case ROOT_DESC_BITMAP:
1297                 desc >>= ROOT_DESC_TYPE_SHIFT;
1298                 while (desc) {
1299                         if ((desc & 1) && *start_root) {
1300                                 copy_func (start_root, queue);
1301                                 SGEN_LOG (9, "Overwrote root at %p with %p", start_root, *start_root);
1302                                 sgen_drain_gray_stack (-1, ctx);
1303                         }
1304                         desc >>= 1;
1305                         start_root++;
1306                 }
1307                 return;
1308         case ROOT_DESC_COMPLEX: {
1309                 gsize *bitmap_data = sgen_get_complex_descriptor_bitmap (desc);
1310                 gsize bwords = (*bitmap_data) - 1;
1311                 void **start_run = start_root;
1312                 bitmap_data++;
1313                 while (bwords-- > 0) {
1314                         gsize bmap = *bitmap_data++;
1315                         void **objptr = start_run;
1316                         while (bmap) {
1317                                 if ((bmap & 1) && *objptr) {
1318                                         copy_func (objptr, queue);
1319                                         SGEN_LOG (9, "Overwrote root at %p with %p", objptr, *objptr);
1320                                         sgen_drain_gray_stack (-1, ctx);
1321                                 }
1322                                 bmap >>= 1;
1323                                 ++objptr;
1324                         }
1325                         start_run += GC_BITS_PER_WORD;
1326                 }
1327                 break;
1328         }
1329         case ROOT_DESC_USER: {
1330                 UserCopyOrMarkData data = { copy_func, queue };
1331                 MonoGCRootMarkFunc marker = sgen_get_user_descriptor_func (desc);
1332                 marker (start_root, single_arg_user_copy_or_mark, &data);
1333                 break;
1334         }
1335         case ROOT_DESC_RUN_LEN:
1336                 g_assert_not_reached ();
1337         default:
1338                 g_assert_not_reached ();
1339         }
1340 }
1341
1342 static void
1343 reset_heap_boundaries (void)
1344 {
1345         lowest_heap_address = ~(mword)0;
1346         highest_heap_address = 0;
1347 }
1348
1349 void
1350 sgen_update_heap_boundaries (mword low, mword high)
1351 {
1352         mword old;
1353
1354         do {
1355                 old = lowest_heap_address;
1356                 if (low >= old)
1357                         break;
1358         } while (SGEN_CAS_PTR ((gpointer*)&lowest_heap_address, (gpointer)low, (gpointer)old) != (gpointer)old);
1359
1360         do {
1361                 old = highest_heap_address;
1362                 if (high <= old)
1363                         break;
1364         } while (SGEN_CAS_PTR ((gpointer*)&highest_heap_address, (gpointer)high, (gpointer)old) != (gpointer)old);
1365 }
1366
1367 /*
1368  * Allocate and setup the data structures needed to be able to allocate objects
1369  * in the nursery. The nursery is stored in nursery_section.
1370  */
1371 static void
1372 alloc_nursery (void)
1373 {
1374         GCMemSection *section;
1375         char *data;
1376         size_t scan_starts;
1377         size_t alloc_size;
1378
1379         if (nursery_section)
1380                 return;
1381         SGEN_LOG (2, "Allocating nursery size: %zu", (size_t)sgen_nursery_size);
1382         /* later we will alloc a larger area for the nursery but only activate
1383          * what we need. The rest will be used as expansion if we have too many pinned
1384          * objects in the existing nursery.
1385          */
1386         /* FIXME: handle OOM */
1387         section = sgen_alloc_internal (INTERNAL_MEM_SECTION);
1388
1389         alloc_size = sgen_nursery_size;
1390
1391         /* If there isn't enough space even for the nursery we should simply abort. */
1392         g_assert (sgen_memgov_try_alloc_space (alloc_size, SPACE_NURSERY));
1393
1394 #ifdef SGEN_ALIGN_NURSERY
1395         data = major_collector.alloc_heap (alloc_size, alloc_size, DEFAULT_NURSERY_BITS);
1396 #else
1397         data = major_collector.alloc_heap (alloc_size, 0, DEFAULT_NURSERY_BITS);
1398 #endif
1399         sgen_update_heap_boundaries ((mword)data, (mword)(data + sgen_nursery_size));
1400         SGEN_LOG (4, "Expanding nursery size (%p-%p): %lu, total: %lu", data, data + alloc_size, (unsigned long)sgen_nursery_size, (unsigned long)mono_gc_get_heap_size ());
1401         section->data = section->next_data = data;
1402         section->size = alloc_size;
1403         section->end_data = data + sgen_nursery_size;
1404         scan_starts = (alloc_size + SCAN_START_SIZE - 1) / SCAN_START_SIZE;
1405         section->scan_starts = sgen_alloc_internal_dynamic (sizeof (char*) * scan_starts, INTERNAL_MEM_SCAN_STARTS, TRUE);
1406         section->num_scan_start = scan_starts;
1407
1408         nursery_section = section;
1409
1410         sgen_nursery_allocator_set_nursery_bounds (data, data + sgen_nursery_size);
1411 }
1412
1413 void*
1414 mono_gc_get_nursery (int *shift_bits, size_t *size)
1415 {
1416         *size = sgen_nursery_size;
1417 #ifdef SGEN_ALIGN_NURSERY
1418         *shift_bits = DEFAULT_NURSERY_BITS;
1419 #else
1420         *shift_bits = -1;
1421 #endif
1422         return sgen_get_nursery_start ();
1423 }
1424
1425 void
1426 mono_gc_set_current_thread_appdomain (MonoDomain *domain)
1427 {
1428         SgenThreadInfo *info = mono_thread_info_current ();
1429
1430         /* Could be called from sgen_thread_unregister () with a NULL info */
1431         if (domain) {
1432                 g_assert (info);
1433                 info->stopped_domain = domain;
1434         }
1435 }
1436
1437 gboolean
1438 mono_gc_precise_stack_mark_enabled (void)
1439 {
1440         return !conservative_stack_mark;
1441 }
1442
1443 FILE *
1444 mono_gc_get_logfile (void)
1445 {
1446         return gc_debug_file;
1447 }
1448
1449 static void
1450 report_finalizer_roots_list (FinalizeReadyEntry *list)
1451 {
1452         GCRootReport report;
1453         FinalizeReadyEntry *fin;
1454
1455         report.count = 0;
1456         for (fin = list; fin; fin = fin->next) {
1457                 if (!fin->object)
1458                         continue;
1459                 add_profile_gc_root (&report, fin->object, MONO_PROFILE_GC_ROOT_FINALIZER, 0);
1460         }
1461         notify_gc_roots (&report);
1462 }
1463
1464 static void
1465 report_finalizer_roots (void)
1466 {
1467         report_finalizer_roots_list (fin_ready_list);
1468         report_finalizer_roots_list (critical_fin_list);
1469 }
1470
1471 static GCRootReport *root_report;
1472
1473 static void
1474 single_arg_report_root (void **obj, void *gc_data)
1475 {
1476         if (*obj)
1477                 add_profile_gc_root (root_report, *obj, MONO_PROFILE_GC_ROOT_OTHER, 0);
1478 }
1479
1480 static void
1481 precisely_report_roots_from (GCRootReport *report, void** start_root, void** end_root, mword desc)
1482 {
1483         switch (desc & ROOT_DESC_TYPE_MASK) {
1484         case ROOT_DESC_BITMAP:
1485                 desc >>= ROOT_DESC_TYPE_SHIFT;
1486                 while (desc) {
1487                         if ((desc & 1) && *start_root) {
1488                                 add_profile_gc_root (report, *start_root, MONO_PROFILE_GC_ROOT_OTHER, 0);
1489                         }
1490                         desc >>= 1;
1491                         start_root++;
1492                 }
1493                 return;
1494         case ROOT_DESC_COMPLEX: {
1495                 gsize *bitmap_data = sgen_get_complex_descriptor_bitmap (desc);
1496                 gsize bwords = (*bitmap_data) - 1;
1497                 void **start_run = start_root;
1498                 bitmap_data++;
1499                 while (bwords-- > 0) {
1500                         gsize bmap = *bitmap_data++;
1501                         void **objptr = start_run;
1502                         while (bmap) {
1503                                 if ((bmap & 1) && *objptr) {
1504                                         add_profile_gc_root (report, *objptr, MONO_PROFILE_GC_ROOT_OTHER, 0);
1505                                 }
1506                                 bmap >>= 1;
1507                                 ++objptr;
1508                         }
1509                         start_run += GC_BITS_PER_WORD;
1510                 }
1511                 break;
1512         }
1513         case ROOT_DESC_USER: {
1514                 MonoGCRootMarkFunc marker = sgen_get_user_descriptor_func (desc);
1515                 root_report = report;
1516                 marker (start_root, single_arg_report_root, NULL);
1517                 break;
1518         }
1519         case ROOT_DESC_RUN_LEN:
1520                 g_assert_not_reached ();
1521         default:
1522                 g_assert_not_reached ();
1523         }
1524 }
1525
1526 static void
1527 report_registered_roots_by_type (int root_type)
1528 {
1529         GCRootReport report;
1530         void **start_root;
1531         RootRecord *root;
1532         report.count = 0;
1533         SGEN_HASH_TABLE_FOREACH (&roots_hash [root_type], start_root, root) {
1534                 SGEN_LOG (6, "Precise root scan %p-%p (desc: %p)", start_root, root->end_root, (void*)root->root_desc);
1535                 precisely_report_roots_from (&report, start_root, (void**)root->end_root, root->root_desc);
1536         } SGEN_HASH_TABLE_FOREACH_END;
1537         notify_gc_roots (&report);
1538 }
1539
1540 static void
1541 report_registered_roots (void)
1542 {
1543         report_registered_roots_by_type (ROOT_TYPE_NORMAL);
1544         report_registered_roots_by_type (ROOT_TYPE_WBARRIER);
1545 }
1546
1547 static void
1548 scan_finalizer_entries (FinalizeReadyEntry *list, ScanCopyContext ctx)
1549 {
1550         CopyOrMarkObjectFunc copy_func = ctx.copy_func;
1551         SgenGrayQueue *queue = ctx.queue;
1552         FinalizeReadyEntry *fin;
1553
1554         for (fin = list; fin; fin = fin->next) {
1555                 if (!fin->object)
1556                         continue;
1557                 SGEN_LOG (5, "Scan of fin ready object: %p (%s)\n", fin->object, safe_name (fin->object));
1558                 copy_func (&fin->object, queue);
1559         }
1560 }
1561
1562 static const char*
1563 generation_name (int generation)
1564 {
1565         switch (generation) {
1566         case GENERATION_NURSERY: return "nursery";
1567         case GENERATION_OLD: return "old";
1568         default: g_assert_not_reached ();
1569         }
1570 }
1571
1572 const char*
1573 sgen_generation_name (int generation)
1574 {
1575         return generation_name (generation);
1576 }
1577
1578 SgenObjectOperations *
1579 sgen_get_current_object_ops (void){
1580         return &current_object_ops;
1581 }
1582
1583
1584 static void
1585 finish_gray_stack (int generation, GrayQueue *queue)
1586 {
1587         TV_DECLARE (atv);
1588         TV_DECLARE (btv);
1589         int done_with_ephemerons, ephemeron_rounds = 0;
1590         CopyOrMarkObjectFunc copy_func = current_object_ops.copy_or_mark_object;
1591         ScanObjectFunc scan_func = current_object_ops.scan_object;
1592         ScanCopyContext ctx = { scan_func, copy_func, queue };
1593         char *start_addr = generation == GENERATION_NURSERY ? sgen_get_nursery_start () : NULL;
1594         char *end_addr = generation == GENERATION_NURSERY ? sgen_get_nursery_end () : (char*)-1;
1595
1596         /*
1597          * We copied all the reachable objects. Now it's the time to copy
1598          * the objects that were not referenced by the roots, but by the copied objects.
1599          * we built a stack of objects pointed to by gray_start: they are
1600          * additional roots and we may add more items as we go.
1601          * We loop until gray_start == gray_objects which means no more objects have
1602          * been added. Note this is iterative: no recursion is involved.
1603          * We need to walk the LO list as well in search of marked big objects
1604          * (use a flag since this is needed only on major collections). We need to loop
1605          * here as well, so keep a counter of marked LO (increasing it in copy_object).
1606          *   To achieve better cache locality and cache usage, we drain the gray stack
1607          * frequently, after each object is copied, and just finish the work here.
1608          */
1609         sgen_drain_gray_stack (-1, ctx);
1610         TV_GETTIME (atv);
1611         SGEN_LOG (2, "%s generation done", generation_name (generation));
1612
1613         /*
1614         Reset bridge data, we might have lingering data from a previous collection if this is a major
1615         collection trigged by minor overflow.
1616
1617         We must reset the gathered bridges since their original block might be evacuated due to major
1618         fragmentation in the meanwhile and the bridge code should not have to deal with that.
1619         */
1620         if (sgen_need_bridge_processing ())
1621                 sgen_bridge_reset_data ();
1622
1623         /*
1624          * Walk the ephemeron tables marking all values with reachable keys. This must be completely done
1625          * before processing finalizable objects and non-tracking weak links to avoid finalizing/clearing
1626          * objects that are in fact reachable.
1627          */
1628         done_with_ephemerons = 0;
1629         do {
1630                 done_with_ephemerons = mark_ephemerons_in_range (ctx);
1631                 sgen_drain_gray_stack (-1, ctx);
1632                 ++ephemeron_rounds;
1633         } while (!done_with_ephemerons);
1634
1635         sgen_mark_togglerefs (start_addr, end_addr, ctx);
1636
1637         if (sgen_need_bridge_processing ()) {
1638                 /*Make sure the gray stack is empty before we process bridge objects so we get liveness right*/
1639                 sgen_drain_gray_stack (-1, ctx);
1640                 sgen_collect_bridge_objects (generation, ctx);
1641                 if (generation == GENERATION_OLD)
1642                         sgen_collect_bridge_objects (GENERATION_NURSERY, ctx);
1643
1644                 /*
1645                 Do the first bridge step here, as the collector liveness state will become useless after that.
1646
1647                 An important optimization is to only proccess the possibly dead part of the object graph and skip
1648                 over all live objects as we transitively know everything they point must be alive too.
1649
1650                 The above invariant is completely wrong if we let the gray queue be drained and mark/copy everything.
1651
1652                 This has the unfortunate side effect of making overflow collections perform the first step twice, but
1653                 given we now have heuristics that perform major GC in anticipation of minor overflows this should not
1654                 be a big deal.
1655                 */
1656                 sgen_bridge_processing_stw_step ();
1657         }
1658
1659         /*
1660         Make sure we drain the gray stack before processing disappearing links and finalizers.
1661         If we don't make sure it is empty we might wrongly see a live object as dead.
1662         */
1663         sgen_drain_gray_stack (-1, ctx);
1664
1665         /*
1666         We must clear weak links that don't track resurrection before processing object ready for
1667         finalization so they can be cleared before that.
1668         */
1669         sgen_null_link_in_range (generation, TRUE, ctx);
1670         if (generation == GENERATION_OLD)
1671                 sgen_null_link_in_range (GENERATION_NURSERY, TRUE, ctx);
1672
1673
1674         /* walk the finalization queue and move also the objects that need to be
1675          * finalized: use the finalized objects as new roots so the objects they depend
1676          * on are also not reclaimed. As with the roots above, only objects in the nursery
1677          * are marked/copied.
1678          */
1679         sgen_finalize_in_range (generation, ctx);
1680         if (generation == GENERATION_OLD)
1681                 sgen_finalize_in_range (GENERATION_NURSERY, ctx);
1682         /* drain the new stack that might have been created */
1683         SGEN_LOG (6, "Precise scan of gray area post fin");
1684         sgen_drain_gray_stack (-1, ctx);
1685
1686         /*
1687          * This must be done again after processing finalizable objects since CWL slots are cleared only after the key is finalized.
1688          */
1689         done_with_ephemerons = 0;
1690         do {
1691                 done_with_ephemerons = mark_ephemerons_in_range (ctx);
1692                 sgen_drain_gray_stack (-1, ctx);
1693                 ++ephemeron_rounds;
1694         } while (!done_with_ephemerons);
1695
1696         /*
1697          * Clear ephemeron pairs with unreachable keys.
1698          * We pass the copy func so we can figure out if an array was promoted or not.
1699          */
1700         clear_unreachable_ephemerons (ctx);
1701
1702         /*
1703          * We clear togglerefs only after all possible chances of revival are done.
1704          * This is semantically more inline with what users expect and it allows for
1705          * user finalizers to correctly interact with TR objects.
1706         */
1707         sgen_clear_togglerefs (start_addr, end_addr, ctx);
1708
1709         TV_GETTIME (btv);
1710         SGEN_LOG (2, "Finalize queue handling scan for %s generation: %d usecs %d ephemeron rounds", generation_name (generation), TV_ELAPSED (atv, btv), ephemeron_rounds);
1711
1712         /*
1713          * handle disappearing links
1714          * Note we do this after checking the finalization queue because if an object
1715          * survives (at least long enough to be finalized) we don't clear the link.
1716          * This also deals with a possible issue with the monitor reclamation: with the Boehm
1717          * GC a finalized object my lose the monitor because it is cleared before the finalizer is
1718          * called.
1719          */
1720         g_assert (sgen_gray_object_queue_is_empty (queue));
1721         for (;;) {
1722                 sgen_null_link_in_range (generation, FALSE, ctx);
1723                 if (generation == GENERATION_OLD)
1724                         sgen_null_link_in_range (GENERATION_NURSERY, FALSE, ctx);
1725                 if (sgen_gray_object_queue_is_empty (queue))
1726                         break;
1727                 sgen_drain_gray_stack (-1, ctx);
1728         }
1729
1730         g_assert (sgen_gray_object_queue_is_empty (queue));
1731
1732         sgen_gray_object_queue_trim_free_list (queue);
1733 }
1734
1735 void
1736 sgen_check_section_scan_starts (GCMemSection *section)
1737 {
1738         size_t i;
1739         for (i = 0; i < section->num_scan_start; ++i) {
1740                 if (section->scan_starts [i]) {
1741                         mword size = safe_object_get_size ((MonoObject*) section->scan_starts [i]);
1742                         g_assert (size >= sizeof (MonoObject) && size <= MAX_SMALL_OBJ_SIZE);
1743                 }
1744         }
1745 }
1746
1747 static void
1748 check_scan_starts (void)
1749 {
1750         if (!do_scan_starts_check)
1751                 return;
1752         sgen_check_section_scan_starts (nursery_section);
1753         major_collector.check_scan_starts ();
1754 }
1755
1756 static void
1757 scan_from_registered_roots (char *addr_start, char *addr_end, int root_type, ScanCopyContext ctx)
1758 {
1759         void **start_root;
1760         RootRecord *root;
1761         SGEN_HASH_TABLE_FOREACH (&roots_hash [root_type], start_root, root) {
1762                 SGEN_LOG (6, "Precise root scan %p-%p (desc: %p)", start_root, root->end_root, (void*)root->root_desc);
1763                 precisely_scan_objects_from (start_root, (void**)root->end_root, addr_start, addr_end, root->root_desc, ctx);
1764         } SGEN_HASH_TABLE_FOREACH_END;
1765 }
1766
1767 void
1768 sgen_dump_occupied (char *start, char *end, char *section_start)
1769 {
1770         fprintf (heap_dump_file, "<occupied offset=\"%td\" size=\"%td\"/>\n", start - section_start, end - start);
1771 }
1772
1773 void
1774 sgen_dump_section (GCMemSection *section, const char *type)
1775 {
1776         char *start = section->data;
1777         char *end = section->data + section->size;
1778         char *occ_start = NULL;
1779         GCVTable *vt;
1780         char *old_start = NULL; /* just for debugging */
1781
1782         fprintf (heap_dump_file, "<section type=\"%s\" size=\"%lu\">\n", type, (unsigned long)section->size);
1783
1784         while (start < end) {
1785                 guint size;
1786                 MonoClass *class;
1787
1788                 if (!*(void**)start) {
1789                         if (occ_start) {
1790                                 sgen_dump_occupied (occ_start, start, section->data);
1791                                 occ_start = NULL;
1792                         }
1793                         start += sizeof (void*); /* should be ALLOC_ALIGN, really */
1794                         continue;
1795                 }
1796                 g_assert (start < section->next_data);
1797
1798                 if (!occ_start)
1799                         occ_start = start;
1800
1801                 vt = (GCVTable*)LOAD_VTABLE (start);
1802                 class = vt->klass;
1803
1804                 size = ALIGN_UP (safe_object_get_size ((MonoObject*) start));
1805
1806                 /*
1807                 fprintf (heap_dump_file, "<object offset=\"%d\" class=\"%s.%s\" size=\"%d\"/>\n",
1808                                 start - section->data,
1809                                 vt->klass->name_space, vt->klass->name,
1810                                 size);
1811                 */
1812
1813                 old_start = start;
1814                 start += size;
1815         }
1816         if (occ_start)
1817                 sgen_dump_occupied (occ_start, start, section->data);
1818
1819         fprintf (heap_dump_file, "</section>\n");
1820 }
1821
1822 static void
1823 dump_object (MonoObject *obj, gboolean dump_location)
1824 {
1825         static char class_name [1024];
1826
1827         MonoClass *class = mono_object_class (obj);
1828         int i, j;
1829
1830         /*
1831          * Python's XML parser is too stupid to parse angle brackets
1832          * in strings, so we just ignore them;
1833          */
1834         i = j = 0;
1835         while (class->name [i] && j < sizeof (class_name) - 1) {
1836                 if (!strchr ("<>\"", class->name [i]))
1837                         class_name [j++] = class->name [i];
1838                 ++i;
1839         }
1840         g_assert (j < sizeof (class_name));
1841         class_name [j] = 0;
1842
1843         fprintf (heap_dump_file, "<object class=\"%s.%s\" size=\"%zd\"",
1844                         class->name_space, class_name,
1845                         safe_object_get_size (obj));
1846         if (dump_location) {
1847                 const char *location;
1848                 if (ptr_in_nursery (obj))
1849                         location = "nursery";
1850                 else if (safe_object_get_size (obj) <= MAX_SMALL_OBJ_SIZE)
1851                         location = "major";
1852                 else
1853                         location = "LOS";
1854                 fprintf (heap_dump_file, " location=\"%s\"", location);
1855         }
1856         fprintf (heap_dump_file, "/>\n");
1857 }
1858
1859 static void
1860 dump_heap (const char *type, int num, const char *reason)
1861 {
1862         ObjectList *list;
1863         LOSObject *bigobj;
1864
1865         fprintf (heap_dump_file, "<collection type=\"%s\" num=\"%d\"", type, num);
1866         if (reason)
1867                 fprintf (heap_dump_file, " reason=\"%s\"", reason);
1868         fprintf (heap_dump_file, ">\n");
1869         fprintf (heap_dump_file, "<other-mem-usage type=\"mempools\" size=\"%ld\"/>\n", mono_mempool_get_bytes_allocated ());
1870         sgen_dump_internal_mem_usage (heap_dump_file);
1871         fprintf (heap_dump_file, "<pinned type=\"stack\" bytes=\"%zu\"/>\n", sgen_pin_stats_get_pinned_byte_count (PIN_TYPE_STACK));
1872         /* fprintf (heap_dump_file, "<pinned type=\"static-data\" bytes=\"%d\"/>\n", pinned_byte_counts [PIN_TYPE_STATIC_DATA]); */
1873         fprintf (heap_dump_file, "<pinned type=\"other\" bytes=\"%zu\"/>\n", sgen_pin_stats_get_pinned_byte_count (PIN_TYPE_OTHER));
1874
1875         fprintf (heap_dump_file, "<pinned-objects>\n");
1876         for (list = sgen_pin_stats_get_object_list (); list; list = list->next)
1877                 dump_object (list->obj, TRUE);
1878         fprintf (heap_dump_file, "</pinned-objects>\n");
1879
1880         sgen_dump_section (nursery_section, "nursery");
1881
1882         major_collector.dump_heap (heap_dump_file);
1883
1884         fprintf (heap_dump_file, "<los>\n");
1885         for (bigobj = los_object_list; bigobj; bigobj = bigobj->next)
1886                 dump_object ((MonoObject*)bigobj->data, FALSE);
1887         fprintf (heap_dump_file, "</los>\n");
1888
1889         fprintf (heap_dump_file, "</collection>\n");
1890 }
1891
1892 void
1893 sgen_register_moved_object (void *obj, void *destination)
1894 {
1895         g_assert (mono_profiler_events & MONO_PROFILE_GC_MOVES);
1896
1897         if (moved_objects_idx == MOVED_OBJECTS_NUM) {
1898                 mono_profiler_gc_moves (moved_objects, moved_objects_idx);
1899                 moved_objects_idx = 0;
1900         }
1901         moved_objects [moved_objects_idx++] = obj;
1902         moved_objects [moved_objects_idx++] = destination;
1903 }
1904
1905 static void
1906 init_stats (void)
1907 {
1908         static gboolean inited = FALSE;
1909
1910         if (inited)
1911                 return;
1912
1913         mono_counters_register ("Minor fragment clear", MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_LONG | MONO_COUNTER_TIME, &time_minor_pre_collection_fragment_clear);
1914         mono_counters_register ("Minor pinning", MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_LONG | MONO_COUNTER_TIME, &time_minor_pinning);
1915         mono_counters_register ("Minor scan remembered set", MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_LONG | MONO_COUNTER_TIME, &time_minor_scan_remsets);
1916         mono_counters_register ("Minor scan pinned", MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_LONG | MONO_COUNTER_TIME, &time_minor_scan_pinned);
1917         mono_counters_register ("Minor scan registered roots", MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_LONG | MONO_COUNTER_TIME, &time_minor_scan_registered_roots);
1918         mono_counters_register ("Minor scan thread data", MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_LONG | MONO_COUNTER_TIME, &time_minor_scan_thread_data);
1919         mono_counters_register ("Minor finish gray stack", MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_LONG | MONO_COUNTER_TIME, &time_minor_finish_gray_stack);
1920         mono_counters_register ("Minor fragment creation", MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_LONG | MONO_COUNTER_TIME, &time_minor_fragment_creation);
1921
1922         mono_counters_register ("Major fragment clear", MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_LONG | MONO_COUNTER_TIME, &time_major_pre_collection_fragment_clear);
1923         mono_counters_register ("Major pinning", MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_LONG | MONO_COUNTER_TIME, &time_major_pinning);
1924         mono_counters_register ("Major scan pinned", MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_LONG | MONO_COUNTER_TIME, &time_major_scan_pinned);
1925         mono_counters_register ("Major scan registered roots", MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_LONG | MONO_COUNTER_TIME, &time_major_scan_registered_roots);
1926         mono_counters_register ("Major scan thread data", MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_LONG | MONO_COUNTER_TIME, &time_major_scan_thread_data);
1927         mono_counters_register ("Major scan alloc_pinned", MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_LONG | MONO_COUNTER_TIME, &time_major_scan_alloc_pinned);
1928         mono_counters_register ("Major scan finalized", MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_LONG | MONO_COUNTER_TIME, &time_major_scan_finalized);
1929         mono_counters_register ("Major scan big objects", MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_LONG | MONO_COUNTER_TIME, &time_major_scan_big_objects);
1930         mono_counters_register ("Major finish gray stack", MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_LONG | MONO_COUNTER_TIME, &time_major_finish_gray_stack);
1931         mono_counters_register ("Major free big objects", MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_LONG | MONO_COUNTER_TIME, &time_major_free_bigobjs);
1932         mono_counters_register ("Major LOS sweep", MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_LONG | MONO_COUNTER_TIME, &time_major_los_sweep);
1933         mono_counters_register ("Major sweep", MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_LONG | MONO_COUNTER_TIME, &time_major_sweep);
1934         mono_counters_register ("Major fragment creation", MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_LONG | MONO_COUNTER_TIME, &time_major_fragment_creation);
1935
1936         mono_counters_register ("Number of pinned objects", MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_LONG, &stat_pinned_objects);
1937
1938 #ifdef HEAVY_STATISTICS
1939         mono_counters_register ("WBarrier remember pointer", MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_INT, &stat_wbarrier_add_to_global_remset);
1940         mono_counters_register ("WBarrier set field", MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_INT, &stat_wbarrier_set_field);
1941         mono_counters_register ("WBarrier set arrayref", MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_INT, &stat_wbarrier_set_arrayref);
1942         mono_counters_register ("WBarrier arrayref copy", MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_INT, &stat_wbarrier_arrayref_copy);
1943         mono_counters_register ("WBarrier generic store called", MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_INT, &stat_wbarrier_generic_store);
1944         mono_counters_register ("WBarrier generic atomic store called", MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_INT, &stat_wbarrier_generic_store_atomic);
1945         mono_counters_register ("WBarrier set root", MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_INT, &stat_wbarrier_set_root);
1946         mono_counters_register ("WBarrier value copy", MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_INT, &stat_wbarrier_value_copy);
1947         mono_counters_register ("WBarrier object copy", MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_INT, &stat_wbarrier_object_copy);
1948
1949         mono_counters_register ("# objects allocated degraded", MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_LONG, &stat_objects_alloced_degraded);
1950         mono_counters_register ("bytes allocated degraded", MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_LONG, &stat_bytes_alloced_degraded);
1951
1952         mono_counters_register ("# copy_object() called (nursery)", MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_LONG, &stat_copy_object_called_nursery);
1953         mono_counters_register ("# objects copied (nursery)", MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_LONG, &stat_objects_copied_nursery);
1954         mono_counters_register ("# copy_object() called (major)", MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_LONG, &stat_copy_object_called_major);
1955         mono_counters_register ("# objects copied (major)", MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_LONG, &stat_objects_copied_major);
1956
1957         mono_counters_register ("# scan_object() called (nursery)", MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_LONG, &stat_scan_object_called_nursery);
1958         mono_counters_register ("# scan_object() called (major)", MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_LONG, &stat_scan_object_called_major);
1959
1960         mono_counters_register ("Slots allocated in vain", MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_LONG, &stat_slots_allocated_in_vain);
1961
1962         mono_counters_register ("# nursery copy_object() failed from space", MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_LONG, &stat_nursery_copy_object_failed_from_space);
1963         mono_counters_register ("# nursery copy_object() failed forwarded", MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_LONG, &stat_nursery_copy_object_failed_forwarded);
1964         mono_counters_register ("# nursery copy_object() failed pinned", MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_LONG, &stat_nursery_copy_object_failed_pinned);
1965         mono_counters_register ("# nursery copy_object() failed to space", MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_LONG, &stat_nursery_copy_object_failed_to_space);
1966
1967         sgen_nursery_allocator_init_heavy_stats ();
1968         sgen_alloc_init_heavy_stats ();
1969 #endif
1970
1971         inited = TRUE;
1972 }
1973
1974
1975 static void
1976 reset_pinned_from_failed_allocation (void)
1977 {
1978         bytes_pinned_from_failed_allocation = 0;
1979 }
1980
1981 void
1982 sgen_set_pinned_from_failed_allocation (mword objsize)
1983 {
1984         bytes_pinned_from_failed_allocation += objsize;
1985 }
1986
1987 gboolean
1988 sgen_collection_is_concurrent (void)
1989 {
1990         switch (current_collection_generation) {
1991         case GENERATION_NURSERY:
1992                 return FALSE;
1993         case GENERATION_OLD:
1994                 return concurrent_collection_in_progress;
1995         default:
1996                 g_error ("Invalid current generation %d", current_collection_generation);
1997         }
1998 }
1999
2000 gboolean
2001 sgen_concurrent_collection_in_progress (void)
2002 {
2003         return concurrent_collection_in_progress;
2004 }
2005
2006 typedef struct
2007 {
2008         char *heap_start;
2009         char *heap_end;
2010 } FinishRememberedSetScanJobData;
2011
2012 static void
2013 job_finish_remembered_set_scan (WorkerData *worker_data, void *job_data_untyped)
2014 {
2015         FinishRememberedSetScanJobData *job_data = job_data_untyped;
2016
2017         remset.finish_scan_remsets (job_data->heap_start, job_data->heap_end, sgen_workers_get_job_gray_queue (worker_data));
2018         sgen_free_internal_dynamic (job_data, sizeof (FinishRememberedSetScanJobData), INTERNAL_MEM_WORKER_JOB_DATA);
2019 }
2020
2021 typedef struct
2022 {
2023         CopyOrMarkObjectFunc copy_or_mark_func;
2024         ScanObjectFunc scan_func;
2025         char *heap_start;
2026         char *heap_end;
2027         int root_type;
2028 } ScanFromRegisteredRootsJobData;
2029
2030 static void
2031 job_scan_from_registered_roots (WorkerData *worker_data, void *job_data_untyped)
2032 {
2033         ScanFromRegisteredRootsJobData *job_data = job_data_untyped;
2034         ScanCopyContext ctx = { job_data->scan_func, job_data->copy_or_mark_func,
2035                 sgen_workers_get_job_gray_queue (worker_data) };
2036
2037         scan_from_registered_roots (job_data->heap_start, job_data->heap_end, job_data->root_type, ctx);
2038         sgen_free_internal_dynamic (job_data, sizeof (ScanFromRegisteredRootsJobData), INTERNAL_MEM_WORKER_JOB_DATA);
2039 }
2040
2041 typedef struct
2042 {
2043         char *heap_start;
2044         char *heap_end;
2045 } ScanThreadDataJobData;
2046
2047 static void
2048 job_scan_thread_data (WorkerData *worker_data, void *job_data_untyped)
2049 {
2050         ScanThreadDataJobData *job_data = job_data_untyped;
2051
2052         scan_thread_data (job_data->heap_start, job_data->heap_end, TRUE,
2053                         sgen_workers_get_job_gray_queue (worker_data));
2054         sgen_free_internal_dynamic (job_data, sizeof (ScanThreadDataJobData), INTERNAL_MEM_WORKER_JOB_DATA);
2055 }
2056
2057 static void
2058 job_scan_finalizer_entries (WorkerData *worker_data, void *job_data_untyped)
2059 {
2060         FinalizeReadyEntry *list = job_data_untyped;
2061         ScanCopyContext ctx = { NULL, current_object_ops.copy_or_mark_object, sgen_workers_get_job_gray_queue (worker_data) };
2062
2063         scan_finalizer_entries (list, ctx);
2064 }
2065
2066 static void
2067 job_scan_major_mod_union_cardtable (WorkerData *worker_data, void *job_data_untyped)
2068 {
2069         g_assert (concurrent_collection_in_progress);
2070         major_collector.scan_card_table (TRUE, sgen_workers_get_job_gray_queue (worker_data));
2071 }
2072
2073 static void
2074 job_scan_los_mod_union_cardtable (WorkerData *worker_data, void *job_data_untyped)
2075 {
2076         g_assert (concurrent_collection_in_progress);
2077         sgen_los_scan_card_table (TRUE, sgen_workers_get_job_gray_queue (worker_data));
2078 }
2079
2080 static void
2081 verify_scan_starts (char *start, char *end)
2082 {
2083         size_t i;
2084
2085         for (i = 0; i < nursery_section->num_scan_start; ++i) {
2086                 char *addr = nursery_section->scan_starts [i];
2087                 if (addr > start && addr < end)
2088                         SGEN_LOG (1, "NFC-BAD SCAN START [%zu] %p for obj [%p %p]", i, addr, start, end);
2089         }
2090 }
2091
2092 static void
2093 verify_nursery (void)
2094 {
2095         char *start, *end, *cur, *hole_start;
2096
2097         if (!do_verify_nursery)
2098                 return;
2099
2100         /*This cleans up unused fragments */
2101         sgen_nursery_allocator_prepare_for_pinning ();
2102
2103         hole_start = start = cur = sgen_get_nursery_start ();
2104         end = sgen_get_nursery_end ();
2105
2106         while (cur < end) {
2107                 size_t ss, size;
2108
2109                 if (!*(void**)cur) {
2110                         cur += sizeof (void*);
2111                         continue;
2112                 }
2113
2114                 if (object_is_forwarded (cur))
2115                         SGEN_LOG (1, "FORWARDED OBJ %p", cur);
2116                 else if (object_is_pinned (cur))
2117                         SGEN_LOG (1, "PINNED OBJ %p", cur);
2118
2119                 ss = safe_object_get_size ((MonoObject*)cur);
2120                 size = ALIGN_UP (safe_object_get_size ((MonoObject*)cur));
2121                 verify_scan_starts (cur, cur + size);
2122                 if (do_dump_nursery_content) {
2123                         if (cur > hole_start)
2124                                 SGEN_LOG (1, "HOLE [%p %p %d]", hole_start, cur, (int)(cur - hole_start));
2125                         SGEN_LOG (1, "OBJ  [%p %p %d %d %s %d]", cur, cur + size, (int)size, (int)ss, sgen_safe_name ((MonoObject*)cur), (gpointer)LOAD_VTABLE (cur) == sgen_get_array_fill_vtable ());
2126                 }
2127                 cur += size;
2128                 hole_start = cur;
2129         }
2130 }
2131
2132 /*
2133  * Checks that no objects in the nursery are fowarded or pinned.  This
2134  * is a precondition to restarting the mutator while doing a
2135  * concurrent collection.  Note that we don't clear fragments because
2136  * we depend on that having happened earlier.
2137  */
2138 static void
2139 check_nursery_is_clean (void)
2140 {
2141         char *start, *end, *cur;
2142
2143         start = cur = sgen_get_nursery_start ();
2144         end = sgen_get_nursery_end ();
2145
2146         while (cur < end) {
2147                 size_t ss, size;
2148
2149                 if (!*(void**)cur) {
2150                         cur += sizeof (void*);
2151                         continue;
2152                 }
2153
2154                 g_assert (!object_is_forwarded (cur));
2155                 g_assert (!object_is_pinned (cur));
2156
2157                 ss = safe_object_get_size ((MonoObject*)cur);
2158                 size = ALIGN_UP (safe_object_get_size ((MonoObject*)cur));
2159                 verify_scan_starts (cur, cur + size);
2160
2161                 cur += size;
2162         }
2163 }
2164
2165 static void
2166 init_gray_queue (void)
2167 {
2168         if (sgen_collection_is_concurrent ()) {
2169                 sgen_workers_init_distribute_gray_queue ();
2170                 sgen_gray_object_queue_init_with_alloc_prepare (&gray_queue, NULL,
2171                                 gray_queue_redirect, sgen_workers_get_distribute_section_gray_queue ());
2172         } else {
2173                 sgen_gray_object_queue_init (&gray_queue, NULL);
2174         }
2175 }
2176
2177 /*
2178  * Collect objects in the nursery.  Returns whether to trigger a major
2179  * collection.
2180  */
2181 static gboolean
2182 collect_nursery (SgenGrayQueue *unpin_queue, gboolean finish_up_concurrent_mark)
2183 {
2184         gboolean needs_major;
2185         size_t max_garbage_amount;
2186         char *nursery_next;
2187         FinishRememberedSetScanJobData *frssjd;
2188         ScanFromRegisteredRootsJobData *scrrjd_normal, *scrrjd_wbarrier;
2189         ScanThreadDataJobData *stdjd;
2190         mword fragment_total;
2191         ScanCopyContext ctx;
2192         TV_DECLARE (atv);
2193         TV_DECLARE (btv);
2194
2195         if (disable_minor_collections)
2196                 return TRUE;
2197
2198         TV_GETTIME (last_minor_collection_start_tv);
2199         atv = last_minor_collection_start_tv;
2200
2201         MONO_GC_BEGIN (GENERATION_NURSERY);
2202         binary_protocol_collection_begin (gc_stats.minor_gc_count, GENERATION_NURSERY);
2203
2204         verify_nursery ();
2205
2206 #ifndef DISABLE_PERFCOUNTERS
2207         mono_perfcounters->gc_collections0++;
2208 #endif
2209
2210         current_collection_generation = GENERATION_NURSERY;
2211         current_object_ops = sgen_minor_collector.serial_ops;
2212
2213         reset_pinned_from_failed_allocation ();
2214
2215         check_scan_starts ();
2216
2217         sgen_nursery_alloc_prepare_for_minor ();
2218
2219         degraded_mode = 0;
2220         objects_pinned = 0;
2221         nursery_next = sgen_nursery_alloc_get_upper_alloc_bound ();
2222         /* FIXME: optimize later to use the higher address where an object can be present */
2223         nursery_next = MAX (nursery_next, sgen_get_nursery_end ());
2224
2225         SGEN_LOG (1, "Start nursery collection %d %p-%p, size: %d", gc_stats.minor_gc_count, sgen_get_nursery_start (), nursery_next, (int)(nursery_next - sgen_get_nursery_start ()));
2226         max_garbage_amount = nursery_next - sgen_get_nursery_start ();
2227         g_assert (nursery_section->size >= max_garbage_amount);
2228
2229         /* world must be stopped already */
2230         TV_GETTIME (btv);
2231         time_minor_pre_collection_fragment_clear += TV_ELAPSED (atv, btv);
2232
2233         if (xdomain_checks) {
2234                 sgen_clear_nursery_fragments ();
2235                 sgen_check_for_xdomain_refs ();
2236         }
2237
2238         nursery_section->next_data = nursery_next;
2239
2240         major_collector.start_nursery_collection ();
2241
2242         sgen_memgov_minor_collection_start ();
2243
2244         init_gray_queue ();
2245
2246         gc_stats.minor_gc_count ++;
2247
2248         MONO_GC_CHECKPOINT_1 (GENERATION_NURSERY);
2249
2250         sgen_process_fin_stage_entries ();
2251         sgen_process_dislink_stage_entries ();
2252
2253         MONO_GC_CHECKPOINT_2 (GENERATION_NURSERY);
2254
2255         /* pin from pinned handles */
2256         sgen_init_pinning ();
2257         mono_profiler_gc_event (MONO_GC_EVENT_MARK_START, 0);
2258         pin_from_roots (sgen_get_nursery_start (), nursery_next, WORKERS_DISTRIBUTE_GRAY_QUEUE);
2259         /* pin cemented objects */
2260         sgen_pin_cemented_objects ();
2261         /* identify pinned objects */
2262         sgen_optimize_pin_queue ();
2263         sgen_pinning_setup_section (nursery_section);
2264         ctx.scan_func = NULL;
2265         ctx.copy_func = NULL;
2266         ctx.queue = WORKERS_DISTRIBUTE_GRAY_QUEUE;
2267         pin_objects_in_nursery (ctx);
2268         sgen_pinning_trim_queue_to_section (nursery_section);
2269
2270         TV_GETTIME (atv);
2271         time_minor_pinning += TV_ELAPSED (btv, atv);
2272         SGEN_LOG (2, "Finding pinned pointers: %zd in %d usecs", sgen_get_pinned_count (), TV_ELAPSED (btv, atv));
2273         SGEN_LOG (4, "Start scan with %zd pinned objects", sgen_get_pinned_count ());
2274
2275         MONO_GC_CHECKPOINT_3 (GENERATION_NURSERY);
2276
2277         if (whole_heap_check_before_collection) {
2278                 sgen_clear_nursery_fragments ();
2279                 sgen_check_whole_heap (finish_up_concurrent_mark);
2280         }
2281         if (consistency_check_at_minor_collection)
2282                 sgen_check_consistency ();
2283
2284         sgen_workers_start_all_workers ();
2285         sgen_workers_start_marking ();
2286
2287         frssjd = sgen_alloc_internal_dynamic (sizeof (FinishRememberedSetScanJobData), INTERNAL_MEM_WORKER_JOB_DATA, TRUE);
2288         frssjd->heap_start = sgen_get_nursery_start ();
2289         frssjd->heap_end = nursery_next;
2290         sgen_workers_enqueue_job (job_finish_remembered_set_scan, frssjd);
2291
2292         /* we don't have complete write barrier yet, so we scan all the old generation sections */
2293         TV_GETTIME (btv);
2294         time_minor_scan_remsets += TV_ELAPSED (atv, btv);
2295         SGEN_LOG (2, "Old generation scan: %d usecs", TV_ELAPSED (atv, btv));
2296
2297         MONO_GC_CHECKPOINT_4 (GENERATION_NURSERY);
2298
2299         /* FIXME: why is this here? */
2300         ctx.scan_func = current_object_ops.scan_object;
2301         ctx.copy_func = NULL;
2302         ctx.queue = &gray_queue;
2303         sgen_drain_gray_stack (-1, ctx);
2304
2305         if (mono_profiler_get_events () & MONO_PROFILE_GC_ROOTS)
2306                 report_registered_roots ();
2307         if (mono_profiler_get_events () & MONO_PROFILE_GC_ROOTS)
2308                 report_finalizer_roots ();
2309         TV_GETTIME (atv);
2310         time_minor_scan_pinned += TV_ELAPSED (btv, atv);
2311
2312         MONO_GC_CHECKPOINT_5 (GENERATION_NURSERY);
2313
2314         /* registered roots, this includes static fields */
2315         scrrjd_normal = sgen_alloc_internal_dynamic (sizeof (ScanFromRegisteredRootsJobData), INTERNAL_MEM_WORKER_JOB_DATA, TRUE);
2316         scrrjd_normal->copy_or_mark_func = current_object_ops.copy_or_mark_object;
2317         scrrjd_normal->scan_func = current_object_ops.scan_object;
2318         scrrjd_normal->heap_start = sgen_get_nursery_start ();
2319         scrrjd_normal->heap_end = nursery_next;
2320         scrrjd_normal->root_type = ROOT_TYPE_NORMAL;
2321         sgen_workers_enqueue_job (job_scan_from_registered_roots, scrrjd_normal);
2322
2323         scrrjd_wbarrier = sgen_alloc_internal_dynamic (sizeof (ScanFromRegisteredRootsJobData), INTERNAL_MEM_WORKER_JOB_DATA, TRUE);
2324         scrrjd_wbarrier->copy_or_mark_func = current_object_ops.copy_or_mark_object;
2325         scrrjd_wbarrier->scan_func = current_object_ops.scan_object;
2326         scrrjd_wbarrier->heap_start = sgen_get_nursery_start ();
2327         scrrjd_wbarrier->heap_end = nursery_next;
2328         scrrjd_wbarrier->root_type = ROOT_TYPE_WBARRIER;
2329         sgen_workers_enqueue_job (job_scan_from_registered_roots, scrrjd_wbarrier);
2330
2331         TV_GETTIME (btv);
2332         time_minor_scan_registered_roots += TV_ELAPSED (atv, btv);
2333
2334         MONO_GC_CHECKPOINT_6 (GENERATION_NURSERY);
2335
2336         /* thread data */
2337         stdjd = sgen_alloc_internal_dynamic (sizeof (ScanThreadDataJobData), INTERNAL_MEM_WORKER_JOB_DATA, TRUE);
2338         stdjd->heap_start = sgen_get_nursery_start ();
2339         stdjd->heap_end = nursery_next;
2340         sgen_workers_enqueue_job (job_scan_thread_data, stdjd);
2341
2342         TV_GETTIME (atv);
2343         time_minor_scan_thread_data += TV_ELAPSED (btv, atv);
2344         btv = atv;
2345
2346         MONO_GC_CHECKPOINT_7 (GENERATION_NURSERY);
2347
2348         g_assert (!sgen_collection_is_concurrent ());
2349
2350         /* Scan the list of objects ready for finalization. If */
2351         sgen_workers_enqueue_job (job_scan_finalizer_entries, fin_ready_list);
2352         sgen_workers_enqueue_job (job_scan_finalizer_entries, critical_fin_list);
2353
2354         MONO_GC_CHECKPOINT_8 (GENERATION_NURSERY);
2355
2356         finish_gray_stack (GENERATION_NURSERY, &gray_queue);
2357         TV_GETTIME (atv);
2358         time_minor_finish_gray_stack += TV_ELAPSED (btv, atv);
2359         mono_profiler_gc_event (MONO_GC_EVENT_MARK_END, 0);
2360
2361         MONO_GC_CHECKPOINT_9 (GENERATION_NURSERY);
2362
2363         /*
2364          * The (single-threaded) finalization code might have done
2365          * some copying/marking so we can only reset the GC thread's
2366          * worker data here instead of earlier when we joined the
2367          * workers.
2368          */
2369         sgen_workers_reset_data ();
2370
2371         if (objects_pinned) {
2372                 sgen_optimize_pin_queue ();
2373                 sgen_pinning_setup_section (nursery_section);
2374         }
2375
2376         /* walk the pin_queue, build up the fragment list of free memory, unmark
2377          * pinned objects as we go, memzero() the empty fragments so they are ready for the
2378          * next allocations.
2379          */
2380         mono_profiler_gc_event (MONO_GC_EVENT_RECLAIM_START, 0);
2381         fragment_total = sgen_build_nursery_fragments (nursery_section,
2382                         nursery_section->pin_queue_start, nursery_section->pin_queue_num_entries,
2383                         unpin_queue);
2384         if (!fragment_total)
2385                 degraded_mode = 1;
2386
2387         /* Clear TLABs for all threads */
2388         sgen_clear_tlabs ();
2389
2390         mono_profiler_gc_event (MONO_GC_EVENT_RECLAIM_END, 0);
2391         TV_GETTIME (btv);
2392         time_minor_fragment_creation += TV_ELAPSED (atv, btv);
2393         SGEN_LOG (2, "Fragment creation: %d usecs, %lu bytes available", TV_ELAPSED (atv, btv), (unsigned long)fragment_total);
2394
2395         if (consistency_check_at_minor_collection)
2396                 sgen_check_major_refs ();
2397
2398         major_collector.finish_nursery_collection ();
2399
2400         TV_GETTIME (last_minor_collection_end_tv);
2401         gc_stats.minor_gc_time += TV_ELAPSED (last_minor_collection_start_tv, last_minor_collection_end_tv);
2402
2403         if (heap_dump_file)
2404                 dump_heap ("minor", gc_stats.minor_gc_count - 1, NULL);
2405
2406         /* prepare the pin queue for the next collection */
2407         sgen_finish_pinning ();
2408         if (fin_ready_list || critical_fin_list) {
2409                 SGEN_LOG (4, "Finalizer-thread wakeup: ready %d", num_ready_finalizers);
2410                 mono_gc_finalize_notify ();
2411         }
2412         sgen_pin_stats_reset ();
2413         /* clear cemented hash */
2414         sgen_cement_clear_below_threshold ();
2415
2416         g_assert (sgen_gray_object_queue_is_empty (&gray_queue));
2417
2418         remset.finish_minor_collection ();
2419
2420         check_scan_starts ();
2421
2422         binary_protocol_flush_buffers (FALSE);
2423
2424         sgen_memgov_minor_collection_end ();
2425
2426         /*objects are late pinned because of lack of memory, so a major is a good call*/
2427         needs_major = objects_pinned > 0;
2428         current_collection_generation = -1;
2429         objects_pinned = 0;
2430
2431         MONO_GC_END (GENERATION_NURSERY);
2432         binary_protocol_collection_end (gc_stats.minor_gc_count - 1, GENERATION_NURSERY);
2433
2434         if (check_nursery_objects_pinned && !sgen_minor_collector.is_split)
2435                 sgen_check_nursery_objects_pinned (unpin_queue != NULL);
2436
2437         return needs_major;
2438 }
2439
2440 static void
2441 scan_nursery_objects_callback (char *obj, size_t size, ScanCopyContext *ctx)
2442 {
2443         ctx->scan_func (obj, sgen_obj_get_descriptor (obj), ctx->queue);
2444 }
2445
2446 static void
2447 scan_nursery_objects (ScanCopyContext ctx)
2448 {
2449         sgen_scan_area_with_callback (nursery_section->data, nursery_section->end_data,
2450                         (IterateObjectCallbackFunc)scan_nursery_objects_callback, (void*)&ctx, FALSE);
2451 }
2452
2453 static void
2454 major_copy_or_mark_from_roots (size_t *old_next_pin_slot, gboolean finish_up_concurrent_mark, gboolean scan_mod_union)
2455 {
2456         LOSObject *bigobj;
2457         TV_DECLARE (atv);
2458         TV_DECLARE (btv);
2459         /* FIXME: only use these values for the precise scan
2460          * note that to_space pointers should be excluded anyway...
2461          */
2462         char *heap_start = NULL;
2463         char *heap_end = (char*)-1;
2464         gboolean profile_roots = mono_profiler_get_events () & MONO_PROFILE_GC_ROOTS;
2465         GCRootReport root_report = { 0 };
2466         ScanFromRegisteredRootsJobData *scrrjd_normal, *scrrjd_wbarrier;
2467         ScanThreadDataJobData *stdjd;
2468         ScanCopyContext ctx;
2469
2470         if (concurrent_collection_in_progress) {
2471                 /*This cleans up unused fragments */
2472                 sgen_nursery_allocator_prepare_for_pinning ();
2473
2474                 if (do_concurrent_checks)
2475                         check_nursery_is_clean ();
2476         } else {
2477                 /* The concurrent collector doesn't touch the nursery. */
2478                 sgen_nursery_alloc_prepare_for_major ();
2479         }
2480
2481         init_gray_queue ();
2482
2483         TV_GETTIME (atv);
2484
2485         /* Pinning depends on this */
2486         sgen_clear_nursery_fragments ();
2487
2488         if (whole_heap_check_before_collection)
2489                 sgen_check_whole_heap (finish_up_concurrent_mark);
2490
2491         TV_GETTIME (btv);
2492         time_major_pre_collection_fragment_clear += TV_ELAPSED (atv, btv);
2493
2494         if (!sgen_collection_is_concurrent ())
2495                 nursery_section->next_data = sgen_get_nursery_end ();
2496         /* we should also coalesce scanning from sections close to each other
2497          * and deal with pointers outside of the sections later.
2498          */
2499
2500         objects_pinned = 0;
2501         *major_collector.have_swept = FALSE;
2502
2503         if (xdomain_checks) {
2504                 sgen_clear_nursery_fragments ();
2505                 sgen_check_for_xdomain_refs ();
2506         }
2507
2508         if (!concurrent_collection_in_progress) {
2509                 /* Remsets are not useful for a major collection */
2510                 remset.prepare_for_major_collection ();
2511         }
2512
2513         sgen_process_fin_stage_entries ();
2514         sgen_process_dislink_stage_entries ();
2515
2516         TV_GETTIME (atv);
2517         sgen_init_pinning ();
2518         SGEN_LOG (6, "Collecting pinned addresses");
2519         pin_from_roots ((void*)lowest_heap_address, (void*)highest_heap_address, WORKERS_DISTRIBUTE_GRAY_QUEUE);
2520
2521         if (!concurrent_collection_in_progress || finish_up_concurrent_mark) {
2522                 if (major_collector.is_concurrent) {
2523                         /*
2524                          * The concurrent major collector cannot evict
2525                          * yet, so we need to pin cemented objects to
2526                          * not break some asserts.
2527                          *
2528                          * FIXME: We could evict now!
2529                          */
2530                         sgen_pin_cemented_objects ();
2531                 }
2532
2533                 if (!concurrent_collection_in_progress)
2534                         sgen_cement_reset ();
2535         }
2536
2537         sgen_optimize_pin_queue ();
2538
2539         /*
2540          * The concurrent collector doesn't move objects, neither on
2541          * the major heap nor in the nursery, so we can mark even
2542          * before pinning has finished.  For the non-concurrent
2543          * collector we start the workers after pinning.
2544          */
2545         if (concurrent_collection_in_progress) {
2546                 sgen_workers_start_all_workers ();
2547                 sgen_workers_start_marking ();
2548         }
2549
2550         /*
2551          * pin_queue now contains all candidate pointers, sorted and
2552          * uniqued.  We must do two passes now to figure out which
2553          * objects are pinned.
2554          *
2555          * The first is to find within the pin_queue the area for each
2556          * section.  This requires that the pin_queue be sorted.  We
2557          * also process the LOS objects and pinned chunks here.
2558          *
2559          * The second, destructive, pass is to reduce the section
2560          * areas to pointers to the actually pinned objects.
2561          */
2562         SGEN_LOG (6, "Pinning from sections");
2563         /* first pass for the sections */
2564         sgen_find_section_pin_queue_start_end (nursery_section);
2565         major_collector.find_pin_queue_start_ends (WORKERS_DISTRIBUTE_GRAY_QUEUE);
2566         /* identify possible pointers to the insize of large objects */
2567         SGEN_LOG (6, "Pinning from large objects");
2568         for (bigobj = los_object_list; bigobj; bigobj = bigobj->next) {
2569                 size_t dummy;
2570                 if (sgen_find_optimized_pin_queue_area (bigobj->data, (char*)bigobj->data + sgen_los_object_size (bigobj), &dummy)) {
2571                         binary_protocol_pin (bigobj->data, (gpointer)LOAD_VTABLE (bigobj->data), safe_object_get_size (((MonoObject*)(bigobj->data))));
2572
2573 #ifdef ENABLE_DTRACE
2574                         if (G_UNLIKELY (MONO_GC_OBJ_PINNED_ENABLED ())) {
2575                                 MonoVTable *vt = (MonoVTable*)LOAD_VTABLE (bigobj->data);
2576                                 MONO_GC_OBJ_PINNED ((mword)bigobj->data, sgen_safe_object_get_size ((MonoObject*)bigobj->data), vt->klass->name_space, vt->klass->name, GENERATION_OLD);
2577                         }
2578 #endif
2579
2580                         if (sgen_los_object_is_pinned (bigobj->data)) {
2581                                 g_assert (finish_up_concurrent_mark);
2582                                 continue;
2583                         }
2584                         sgen_los_pin_object (bigobj->data);
2585                         if (SGEN_OBJECT_HAS_REFERENCES (bigobj->data))
2586                                 GRAY_OBJECT_ENQUEUE (WORKERS_DISTRIBUTE_GRAY_QUEUE, bigobj->data, sgen_obj_get_descriptor (bigobj->data));
2587                         if (G_UNLIKELY (do_pin_stats))
2588                                 sgen_pin_stats_register_object ((char*) bigobj->data, safe_object_get_size ((MonoObject*) bigobj->data));
2589                         SGEN_LOG (6, "Marked large object %p (%s) size: %lu from roots", bigobj->data, safe_name (bigobj->data), (unsigned long)sgen_los_object_size (bigobj));
2590
2591                         if (profile_roots)
2592                                 add_profile_gc_root (&root_report, bigobj->data, MONO_PROFILE_GC_ROOT_PINNING | MONO_PROFILE_GC_ROOT_MISC, 0);
2593                 }
2594         }
2595         if (profile_roots)
2596                 notify_gc_roots (&root_report);
2597         /* second pass for the sections */
2598         ctx.scan_func = concurrent_collection_in_progress ? current_object_ops.scan_object : NULL;
2599         ctx.copy_func = NULL;
2600         ctx.queue = WORKERS_DISTRIBUTE_GRAY_QUEUE;
2601
2602         /*
2603          * Concurrent mark never follows references into the nursery.
2604          * In the start and finish pauses we must scan live nursery
2605          * objects, though.  We could simply scan all nursery objects,
2606          * but that would be conservative.  The easiest way is to do a
2607          * nursery collection, which copies all live nursery objects
2608          * (except pinned ones, with the simple nursery) to the major
2609          * heap.  Scanning the mod union table later will then scan
2610          * those promoted objects, provided they're reachable.  Pinned
2611          * objects in the nursery - which we can trivially find in the
2612          * pinning queue - are treated as roots in the mark pauses.
2613          *
2614          * The split nursery complicates the latter part because
2615          * non-pinned objects can survive in the nursery.  That's why
2616          * we need to do a full front-to-back scan of the nursery,
2617          * marking all objects.
2618          *
2619          * Non-concurrent mark evacuates from the nursery, so it's
2620          * sufficient to just scan pinned nursery objects.
2621          */
2622         if (concurrent_collection_in_progress && sgen_minor_collector.is_split) {
2623                 scan_nursery_objects (ctx);
2624         } else {
2625                 pin_objects_in_nursery (ctx);
2626                 if (check_nursery_objects_pinned && !sgen_minor_collector.is_split)
2627                         sgen_check_nursery_objects_pinned (!concurrent_collection_in_progress || finish_up_concurrent_mark);
2628         }
2629
2630         major_collector.pin_objects (WORKERS_DISTRIBUTE_GRAY_QUEUE);
2631         if (old_next_pin_slot)
2632                 *old_next_pin_slot = sgen_get_pinned_count ();
2633
2634         TV_GETTIME (btv);
2635         time_major_pinning += TV_ELAPSED (atv, btv);
2636         SGEN_LOG (2, "Finding pinned pointers: %zd in %d usecs", sgen_get_pinned_count (), TV_ELAPSED (atv, btv));
2637         SGEN_LOG (4, "Start scan with %zd pinned objects", sgen_get_pinned_count ());
2638
2639         major_collector.init_to_space ();
2640
2641 #ifdef SGEN_DEBUG_INTERNAL_ALLOC
2642         main_gc_thread = mono_native_thread_self ();
2643 #endif
2644
2645         if (mono_profiler_get_events () & MONO_PROFILE_GC_ROOTS)
2646                 report_registered_roots ();
2647         TV_GETTIME (atv);
2648         time_major_scan_pinned += TV_ELAPSED (btv, atv);
2649
2650         /* registered roots, this includes static fields */
2651         scrrjd_normal = sgen_alloc_internal_dynamic (sizeof (ScanFromRegisteredRootsJobData), INTERNAL_MEM_WORKER_JOB_DATA, TRUE);
2652         scrrjd_normal->copy_or_mark_func = current_object_ops.copy_or_mark_object;
2653         scrrjd_normal->scan_func = current_object_ops.scan_object;
2654         scrrjd_normal->heap_start = heap_start;
2655         scrrjd_normal->heap_end = heap_end;
2656         scrrjd_normal->root_type = ROOT_TYPE_NORMAL;
2657         sgen_workers_enqueue_job (job_scan_from_registered_roots, scrrjd_normal);
2658
2659         scrrjd_wbarrier = sgen_alloc_internal_dynamic (sizeof (ScanFromRegisteredRootsJobData), INTERNAL_MEM_WORKER_JOB_DATA, TRUE);
2660         scrrjd_wbarrier->copy_or_mark_func = current_object_ops.copy_or_mark_object;
2661         scrrjd_wbarrier->scan_func = current_object_ops.scan_object;
2662         scrrjd_wbarrier->heap_start = heap_start;
2663         scrrjd_wbarrier->heap_end = heap_end;
2664         scrrjd_wbarrier->root_type = ROOT_TYPE_WBARRIER;
2665         sgen_workers_enqueue_job (job_scan_from_registered_roots, scrrjd_wbarrier);
2666
2667         TV_GETTIME (btv);
2668         time_major_scan_registered_roots += TV_ELAPSED (atv, btv);
2669
2670         /* Threads */
2671         stdjd = sgen_alloc_internal_dynamic (sizeof (ScanThreadDataJobData), INTERNAL_MEM_WORKER_JOB_DATA, TRUE);
2672         stdjd->heap_start = heap_start;
2673         stdjd->heap_end = heap_end;
2674         sgen_workers_enqueue_job (job_scan_thread_data, stdjd);
2675
2676         TV_GETTIME (atv);
2677         time_major_scan_thread_data += TV_ELAPSED (btv, atv);
2678
2679         TV_GETTIME (btv);
2680         time_major_scan_alloc_pinned += TV_ELAPSED (atv, btv);
2681
2682         if (mono_profiler_get_events () & MONO_PROFILE_GC_ROOTS)
2683                 report_finalizer_roots ();
2684
2685         /* scan the list of objects ready for finalization */
2686         sgen_workers_enqueue_job (job_scan_finalizer_entries, fin_ready_list);
2687         sgen_workers_enqueue_job (job_scan_finalizer_entries, critical_fin_list);
2688
2689         if (scan_mod_union) {
2690                 g_assert (finish_up_concurrent_mark);
2691
2692                 /* Mod union card table */
2693                 sgen_workers_enqueue_job (job_scan_major_mod_union_cardtable, NULL);
2694                 sgen_workers_enqueue_job (job_scan_los_mod_union_cardtable, NULL);
2695         }
2696
2697         TV_GETTIME (atv);
2698         time_major_scan_finalized += TV_ELAPSED (btv, atv);
2699         SGEN_LOG (2, "Root scan: %d usecs", TV_ELAPSED (btv, atv));
2700
2701         TV_GETTIME (btv);
2702         time_major_scan_big_objects += TV_ELAPSED (atv, btv);
2703
2704         if (concurrent_collection_in_progress) {
2705                 /* prepare the pin queue for the next collection */
2706                 sgen_finish_pinning ();
2707
2708                 sgen_pin_stats_reset ();
2709
2710                 if (do_concurrent_checks)
2711                         check_nursery_is_clean ();
2712         }
2713 }
2714
2715 static void
2716 major_start_collection (gboolean concurrent, size_t *old_next_pin_slot)
2717 {
2718         MONO_GC_BEGIN (GENERATION_OLD);
2719         binary_protocol_collection_begin (gc_stats.major_gc_count, GENERATION_OLD);
2720
2721         current_collection_generation = GENERATION_OLD;
2722 #ifndef DISABLE_PERFCOUNTERS
2723         mono_perfcounters->gc_collections1++;
2724 #endif
2725
2726         g_assert (sgen_section_gray_queue_is_empty (sgen_workers_get_distribute_section_gray_queue ()));
2727
2728         if (concurrent) {
2729                 g_assert (major_collector.is_concurrent);
2730                 concurrent_collection_in_progress = TRUE;
2731
2732                 sgen_cement_concurrent_start ();
2733
2734                 current_object_ops = major_collector.major_concurrent_ops;
2735         } else {
2736                 current_object_ops = major_collector.major_ops;
2737         }
2738
2739         reset_pinned_from_failed_allocation ();
2740
2741         sgen_memgov_major_collection_start ();
2742
2743         //count_ref_nonref_objs ();
2744         //consistency_check ();
2745
2746         check_scan_starts ();
2747
2748         degraded_mode = 0;
2749         SGEN_LOG (1, "Start major collection %d", gc_stats.major_gc_count);
2750         gc_stats.major_gc_count ++;
2751
2752         if (major_collector.start_major_collection)
2753                 major_collector.start_major_collection ();
2754
2755         major_copy_or_mark_from_roots (old_next_pin_slot, FALSE, FALSE);
2756 }
2757
2758 static void
2759 wait_for_workers_to_finish (void)
2760 {
2761         while (!sgen_workers_all_done ())
2762                 g_usleep (200);
2763 }
2764
2765 static void
2766 join_workers (void)
2767 {
2768         if (concurrent_collection_in_progress) {
2769                 gray_queue_redirect (&gray_queue);
2770                 sgen_workers_join ();
2771         }
2772
2773         g_assert (sgen_gray_object_queue_is_empty (&gray_queue));
2774
2775 #ifdef SGEN_DEBUG_INTERNAL_ALLOC
2776         main_gc_thread = NULL;
2777 #endif
2778 }
2779
2780 static void
2781 major_finish_collection (const char *reason, size_t old_next_pin_slot, gboolean scan_mod_union)
2782 {
2783         LOSObject *bigobj, *prevbo;
2784         TV_DECLARE (atv);
2785         TV_DECLARE (btv);
2786
2787         TV_GETTIME (btv);
2788
2789         if (concurrent_collection_in_progress)
2790                 join_workers ();
2791
2792         if (concurrent_collection_in_progress) {
2793                 current_object_ops = major_collector.major_concurrent_ops;
2794
2795                 major_copy_or_mark_from_roots (NULL, TRUE, scan_mod_union);
2796                 join_workers ();
2797
2798                 g_assert (sgen_gray_object_queue_is_empty (&gray_queue));
2799
2800                 if (do_concurrent_checks)
2801                         check_nursery_is_clean ();
2802         } else {
2803                 current_object_ops = major_collector.major_ops;
2804         }
2805
2806         /*
2807          * The workers have stopped so we need to finish gray queue
2808          * work that might result from finalization in the main GC
2809          * thread.  Redirection must therefore be turned off.
2810          */
2811         sgen_gray_object_queue_disable_alloc_prepare (&gray_queue);
2812         g_assert (sgen_section_gray_queue_is_empty (sgen_workers_get_distribute_section_gray_queue ()));
2813
2814         /* all the objects in the heap */
2815         finish_gray_stack (GENERATION_OLD, &gray_queue);
2816         TV_GETTIME (atv);
2817         time_major_finish_gray_stack += TV_ELAPSED (btv, atv);
2818
2819         /*
2820          * The (single-threaded) finalization code might have done
2821          * some copying/marking so we can only reset the GC thread's
2822          * worker data here instead of earlier when we joined the
2823          * workers.
2824          */
2825         sgen_workers_reset_data ();
2826
2827         if (objects_pinned) {
2828                 g_assert (!concurrent_collection_in_progress);
2829
2830                 /*This is slow, but we just OOM'd*/
2831                 sgen_pin_queue_clear_discarded_entries (nursery_section, old_next_pin_slot);
2832                 sgen_optimize_pin_queue ();
2833                 sgen_find_section_pin_queue_start_end (nursery_section);
2834                 objects_pinned = 0;
2835         }
2836
2837         reset_heap_boundaries ();
2838         sgen_update_heap_boundaries ((mword)sgen_get_nursery_start (), (mword)sgen_get_nursery_end ());
2839
2840         if (check_mark_bits_after_major_collection)
2841                 sgen_check_major_heap_marked ();
2842
2843         MONO_GC_SWEEP_BEGIN (GENERATION_OLD, !major_collector.sweeps_lazily);
2844
2845         /* sweep the big objects list */
2846         prevbo = NULL;
2847         for (bigobj = los_object_list; bigobj;) {
2848                 g_assert (!object_is_pinned (bigobj->data));
2849                 if (sgen_los_object_is_pinned (bigobj->data)) {
2850                         sgen_los_unpin_object (bigobj->data);
2851                         sgen_update_heap_boundaries ((mword)bigobj->data, (mword)bigobj->data + sgen_los_object_size (bigobj));
2852                 } else {
2853                         LOSObject *to_free;
2854                         /* not referenced anywhere, so we can free it */
2855                         if (prevbo)
2856                                 prevbo->next = bigobj->next;
2857                         else
2858                                 los_object_list = bigobj->next;
2859                         to_free = bigobj;
2860                         bigobj = bigobj->next;
2861                         sgen_los_free_object (to_free);
2862                         continue;
2863                 }
2864                 prevbo = bigobj;
2865                 bigobj = bigobj->next;
2866         }
2867
2868         TV_GETTIME (btv);
2869         time_major_free_bigobjs += TV_ELAPSED (atv, btv);
2870
2871         sgen_los_sweep ();
2872
2873         TV_GETTIME (atv);
2874         time_major_los_sweep += TV_ELAPSED (btv, atv);
2875
2876         major_collector.sweep ();
2877
2878         MONO_GC_SWEEP_END (GENERATION_OLD, !major_collector.sweeps_lazily);
2879
2880         TV_GETTIME (btv);
2881         time_major_sweep += TV_ELAPSED (atv, btv);
2882
2883         if (!concurrent_collection_in_progress) {
2884                 /* walk the pin_queue, build up the fragment list of free memory, unmark
2885                  * pinned objects as we go, memzero() the empty fragments so they are ready for the
2886                  * next allocations.
2887                  */
2888                 if (!sgen_build_nursery_fragments (nursery_section, nursery_section->pin_queue_start, nursery_section->pin_queue_num_entries, NULL))
2889                         degraded_mode = 1;
2890
2891                 /* prepare the pin queue for the next collection */
2892                 sgen_finish_pinning ();
2893
2894                 /* Clear TLABs for all threads */
2895                 sgen_clear_tlabs ();
2896
2897                 sgen_pin_stats_reset ();
2898         }
2899
2900         if (concurrent_collection_in_progress)
2901                 sgen_cement_concurrent_finish ();
2902         sgen_cement_clear_below_threshold ();
2903
2904         TV_GETTIME (atv);
2905         time_major_fragment_creation += TV_ELAPSED (btv, atv);
2906
2907         if (heap_dump_file)
2908                 dump_heap ("major", gc_stats.major_gc_count - 1, reason);
2909
2910         if (fin_ready_list || critical_fin_list) {
2911                 SGEN_LOG (4, "Finalizer-thread wakeup: ready %d", num_ready_finalizers);
2912                 mono_gc_finalize_notify ();
2913         }
2914
2915         g_assert (sgen_gray_object_queue_is_empty (&gray_queue));
2916
2917         sgen_memgov_major_collection_end ();
2918         current_collection_generation = -1;
2919
2920         major_collector.finish_major_collection ();
2921
2922         g_assert (sgen_section_gray_queue_is_empty (sgen_workers_get_distribute_section_gray_queue ()));
2923
2924         if (concurrent_collection_in_progress)
2925                 concurrent_collection_in_progress = FALSE;
2926
2927         check_scan_starts ();
2928
2929         binary_protocol_flush_buffers (FALSE);
2930
2931         //consistency_check ();
2932
2933         MONO_GC_END (GENERATION_OLD);
2934         binary_protocol_collection_end (gc_stats.major_gc_count - 1, GENERATION_OLD);
2935 }
2936
2937 static gboolean
2938 major_do_collection (const char *reason)
2939 {
2940         TV_DECLARE (time_start);
2941         TV_DECLARE (time_end);
2942         size_t old_next_pin_slot;
2943
2944         if (disable_major_collections)
2945                 return FALSE;
2946
2947         if (major_collector.get_and_reset_num_major_objects_marked) {
2948                 long long num_marked = major_collector.get_and_reset_num_major_objects_marked ();
2949                 g_assert (!num_marked);
2950         }
2951
2952         /* world must be stopped already */
2953         TV_GETTIME (time_start);
2954
2955         major_start_collection (FALSE, &old_next_pin_slot);
2956         major_finish_collection (reason, old_next_pin_slot, FALSE);
2957
2958         TV_GETTIME (time_end);
2959         gc_stats.major_gc_time += TV_ELAPSED (time_start, time_end);
2960
2961         /* FIXME: also report this to the user, preferably in gc-end. */
2962         if (major_collector.get_and_reset_num_major_objects_marked)
2963                 major_collector.get_and_reset_num_major_objects_marked ();
2964
2965         return bytes_pinned_from_failed_allocation > 0;
2966 }
2967
2968 static void
2969 major_start_concurrent_collection (const char *reason)
2970 {
2971         TV_DECLARE (time_start);
2972         TV_DECLARE (time_end);
2973         long long num_objects_marked;
2974
2975         if (disable_major_collections)
2976                 return;
2977
2978         TV_GETTIME (time_start);
2979         SGEN_TV_GETTIME (time_major_conc_collection_start);
2980
2981         num_objects_marked = major_collector.get_and_reset_num_major_objects_marked ();
2982         g_assert (num_objects_marked == 0);
2983
2984         MONO_GC_CONCURRENT_START_BEGIN (GENERATION_OLD);
2985         binary_protocol_concurrent_start ();
2986
2987         // FIXME: store reason and pass it when finishing
2988         major_start_collection (TRUE, NULL);
2989
2990         gray_queue_redirect (&gray_queue);
2991         sgen_workers_wait_for_jobs ();
2992
2993         num_objects_marked = major_collector.get_and_reset_num_major_objects_marked ();
2994         MONO_GC_CONCURRENT_START_END (GENERATION_OLD, num_objects_marked);
2995
2996         TV_GETTIME (time_end);
2997         gc_stats.major_gc_time += TV_ELAPSED (time_start, time_end);
2998
2999         current_collection_generation = -1;
3000 }
3001
3002 static gboolean
3003 major_update_or_finish_concurrent_collection (gboolean force_finish)
3004 {
3005         TV_DECLARE (total_start);
3006         TV_DECLARE (total_end);
3007         SgenGrayQueue unpin_queue;
3008         memset (&unpin_queue, 0, sizeof (unpin_queue));
3009
3010         TV_GETTIME (total_start);
3011
3012         MONO_GC_CONCURRENT_UPDATE_FINISH_BEGIN (GENERATION_OLD, major_collector.get_and_reset_num_major_objects_marked ());
3013         binary_protocol_concurrent_update_finish ();
3014
3015         g_assert (sgen_gray_object_queue_is_empty (&gray_queue));
3016
3017         if (!force_finish && !sgen_workers_all_done ()) {
3018                 major_collector.update_cardtable_mod_union ();
3019                 sgen_los_update_cardtable_mod_union ();
3020
3021                 MONO_GC_CONCURRENT_UPDATE_END (GENERATION_OLD, major_collector.get_and_reset_num_major_objects_marked ());
3022
3023                 TV_GETTIME (total_end);
3024                 gc_stats.major_gc_time += TV_ELAPSED (total_start, total_end);
3025
3026                 return FALSE;
3027         }
3028
3029         /*
3030          * The major collector can add global remsets which are processed in the finishing
3031          * nursery collection, below.  That implies that the workers must have finished
3032          * marking before the nursery collection is allowed to run, otherwise we might miss
3033          * some remsets.
3034          */
3035         wait_for_workers_to_finish ();
3036
3037         SGEN_TV_GETTIME (time_major_conc_collection_end);
3038         gc_stats.major_gc_time_concurrent += SGEN_TV_ELAPSED (time_major_conc_collection_start, time_major_conc_collection_end);
3039
3040         major_collector.update_cardtable_mod_union ();
3041         sgen_los_update_cardtable_mod_union ();
3042
3043         collect_nursery (&unpin_queue, TRUE);
3044
3045         if (mod_union_consistency_check)
3046                 sgen_check_mod_union_consistency ();
3047
3048         current_collection_generation = GENERATION_OLD;
3049         major_finish_collection ("finishing", -1, TRUE);
3050
3051         if (whole_heap_check_before_collection)
3052                 sgen_check_whole_heap (FALSE);
3053
3054         unpin_objects_from_queue (&unpin_queue);
3055         sgen_gray_object_queue_deinit (&unpin_queue);
3056
3057         MONO_GC_CONCURRENT_FINISH_END (GENERATION_OLD, major_collector.get_and_reset_num_major_objects_marked ());
3058
3059         TV_GETTIME (total_end);
3060         gc_stats.major_gc_time += TV_ELAPSED (total_start, total_end) - TV_ELAPSED (last_minor_collection_start_tv, last_minor_collection_end_tv);
3061
3062         current_collection_generation = -1;
3063
3064         return TRUE;
3065 }
3066
3067 /*
3068  * Ensure an allocation request for @size will succeed by freeing enough memory.
3069  *
3070  * LOCKING: The GC lock MUST be held.
3071  */
3072 void
3073 sgen_ensure_free_space (size_t size)
3074 {
3075         int generation_to_collect = -1;
3076         const char *reason = NULL;
3077
3078
3079         if (size > SGEN_MAX_SMALL_OBJ_SIZE) {
3080                 if (sgen_need_major_collection (size)) {
3081                         reason = "LOS overflow";
3082                         generation_to_collect = GENERATION_OLD;
3083                 }
3084         } else {
3085                 if (degraded_mode) {
3086                         if (sgen_need_major_collection (size)) {
3087                                 reason = "Degraded mode overflow";
3088                                 generation_to_collect = GENERATION_OLD;
3089                         }
3090                 } else if (sgen_need_major_collection (size)) {
3091                         reason = "Minor allowance";
3092                         generation_to_collect = GENERATION_OLD;
3093                 } else {
3094                         generation_to_collect = GENERATION_NURSERY;
3095                         reason = "Nursery full";
3096                 }
3097         }
3098
3099         if (generation_to_collect == -1) {
3100                 if (concurrent_collection_in_progress && sgen_workers_all_done ()) {
3101                         generation_to_collect = GENERATION_OLD;
3102                         reason = "Finish concurrent collection";
3103                 }
3104         }
3105
3106         if (generation_to_collect == -1)
3107                 return;
3108         sgen_perform_collection (size, generation_to_collect, reason, FALSE);
3109 }
3110
3111 /*
3112  * LOCKING: Assumes the GC lock is held.
3113  */
3114 void
3115 sgen_perform_collection (size_t requested_size, int generation_to_collect, const char *reason, gboolean wait_to_finish)
3116 {
3117         TV_DECLARE (gc_end);
3118         GGTimingInfo infos [2];
3119         int overflow_generation_to_collect = -1;
3120         int oldest_generation_collected = generation_to_collect;
3121         const char *overflow_reason = NULL;
3122
3123         MONO_GC_REQUESTED (generation_to_collect, requested_size, wait_to_finish ? 1 : 0);
3124         if (wait_to_finish)
3125                 binary_protocol_collection_force (generation_to_collect);
3126
3127         g_assert (generation_to_collect == GENERATION_NURSERY || generation_to_collect == GENERATION_OLD);
3128
3129         memset (infos, 0, sizeof (infos));
3130         mono_profiler_gc_event (MONO_GC_EVENT_START, generation_to_collect);
3131
3132         infos [0].generation = generation_to_collect;
3133         infos [0].reason = reason;
3134         infos [0].is_overflow = FALSE;
3135         TV_GETTIME (infos [0].total_time);
3136         infos [1].generation = -1;
3137
3138         sgen_stop_world (generation_to_collect);
3139
3140         if (concurrent_collection_in_progress) {
3141                 if (major_update_or_finish_concurrent_collection (wait_to_finish && generation_to_collect == GENERATION_OLD)) {
3142                         oldest_generation_collected = GENERATION_OLD;
3143                         goto done;
3144                 }
3145                 if (generation_to_collect == GENERATION_OLD)
3146                         goto done;
3147         } else {
3148                 if (generation_to_collect == GENERATION_OLD &&
3149                                 allow_synchronous_major &&
3150                                 major_collector.want_synchronous_collection &&
3151                                 *major_collector.want_synchronous_collection) {
3152                         wait_to_finish = TRUE;
3153                 }
3154         }
3155
3156         //FIXME extract overflow reason
3157         if (generation_to_collect == GENERATION_NURSERY) {
3158                 if (collect_nursery (NULL, FALSE)) {
3159                         overflow_generation_to_collect = GENERATION_OLD;
3160                         overflow_reason = "Minor overflow";
3161                 }
3162         } else {
3163                 if (major_collector.is_concurrent) {
3164                         g_assert (!concurrent_collection_in_progress);
3165                         if (!wait_to_finish)
3166                                 collect_nursery (NULL, FALSE);
3167                 }
3168
3169                 if (major_collector.is_concurrent && !wait_to_finish) {
3170                         major_start_concurrent_collection (reason);
3171                         // FIXME: set infos[0] properly
3172                         goto done;
3173                 } else {
3174                         if (major_do_collection (reason)) {
3175                                 overflow_generation_to_collect = GENERATION_NURSERY;
3176                                 overflow_reason = "Excessive pinning";
3177                         }
3178                 }
3179         }
3180
3181         TV_GETTIME (gc_end);
3182         infos [0].total_time = SGEN_TV_ELAPSED (infos [0].total_time, gc_end);
3183
3184
3185         if (!major_collector.is_concurrent && overflow_generation_to_collect != -1) {
3186                 mono_profiler_gc_event (MONO_GC_EVENT_START, overflow_generation_to_collect);
3187                 infos [1].generation = overflow_generation_to_collect;
3188                 infos [1].reason = overflow_reason;
3189                 infos [1].is_overflow = TRUE;
3190                 infos [1].total_time = gc_end;
3191
3192                 if (overflow_generation_to_collect == GENERATION_NURSERY)
3193                         collect_nursery (NULL, FALSE);
3194                 else
3195                         major_do_collection (overflow_reason);
3196
3197                 TV_GETTIME (gc_end);
3198                 infos [1].total_time = SGEN_TV_ELAPSED (infos [1].total_time, gc_end);
3199
3200                 /* keep events symmetric */
3201                 mono_profiler_gc_event (MONO_GC_EVENT_END, overflow_generation_to_collect);
3202
3203                 oldest_generation_collected = MAX (oldest_generation_collected, overflow_generation_to_collect);
3204         }
3205
3206         SGEN_LOG (2, "Heap size: %lu, LOS size: %lu", (unsigned long)mono_gc_get_heap_size (), (unsigned long)los_memory_usage);
3207
3208         /* this also sets the proper pointers for the next allocation */
3209         if (generation_to_collect == GENERATION_NURSERY && !sgen_can_alloc_size (requested_size)) {
3210                 /* TypeBuilder and MonoMethod are killing mcs with fragmentation */
3211                 SGEN_LOG (1, "nursery collection didn't find enough room for %zd alloc (%zd pinned)", requested_size, sgen_get_pinned_count ());
3212                 sgen_dump_pin_queue ();
3213                 degraded_mode = 1;
3214         }
3215
3216  done:
3217         g_assert (sgen_gray_object_queue_is_empty (&gray_queue));
3218
3219         sgen_restart_world (oldest_generation_collected, infos);
3220
3221         mono_profiler_gc_event (MONO_GC_EVENT_END, generation_to_collect);
3222 }
3223
3224 /*
3225  * ######################################################################
3226  * ########  Memory allocation from the OS
3227  * ######################################################################
3228  * This section of code deals with getting memory from the OS and
3229  * allocating memory for GC-internal data structures.
3230  * Internal memory can be handled with a freelist for small objects.
3231  */
3232
3233 /*
3234  * Debug reporting.
3235  */
3236 G_GNUC_UNUSED static void
3237 report_internal_mem_usage (void)
3238 {
3239         printf ("Internal memory usage:\n");
3240         sgen_report_internal_mem_usage ();
3241         printf ("Pinned memory usage:\n");
3242         major_collector.report_pinned_memory_usage ();
3243 }
3244
3245 /*
3246  * ######################################################################
3247  * ########  Finalization support
3248  * ######################################################################
3249  */
3250
3251 static inline gboolean
3252 sgen_major_is_object_alive (void *object)
3253 {
3254         mword objsize;
3255
3256         /* Oldgen objects can be pinned and forwarded too */
3257         if (SGEN_OBJECT_IS_PINNED (object) || SGEN_OBJECT_IS_FORWARDED (object))
3258                 return TRUE;
3259
3260         /*
3261          * FIXME: major_collector.is_object_live() also calculates the
3262          * size.  Avoid the double calculation.
3263          */
3264         objsize = SGEN_ALIGN_UP (sgen_safe_object_get_size ((MonoObject*)object));
3265         if (objsize > SGEN_MAX_SMALL_OBJ_SIZE)
3266                 return sgen_los_object_is_pinned (object);
3267
3268         return major_collector.is_object_live (object);
3269 }
3270
3271 /*
3272  * If the object has been forwarded it means it's still referenced from a root.
3273  * If it is pinned it's still alive as well.
3274  * A LOS object is only alive if we have pinned it.
3275  * Return TRUE if @obj is ready to be finalized.
3276  */
3277 static inline gboolean
3278 sgen_is_object_alive (void *object)
3279 {
3280         if (ptr_in_nursery (object))
3281                 return sgen_nursery_is_object_alive (object);
3282
3283         return sgen_major_is_object_alive (object);
3284 }
3285
3286 /*
3287  * This function returns true if @object is either alive or it belongs to the old gen
3288  * and we're currently doing a minor collection.
3289  */
3290 static inline int
3291 sgen_is_object_alive_for_current_gen (char *object)
3292 {
3293         if (ptr_in_nursery (object))
3294                 return sgen_nursery_is_object_alive (object);
3295
3296         if (current_collection_generation == GENERATION_NURSERY)
3297                 return TRUE;
3298
3299         return sgen_major_is_object_alive (object);
3300 }
3301
3302 /*
3303  * This function returns true if @object is either alive and belongs to the
3304  * current collection - major collections are full heap, so old gen objects
3305  * are never alive during a minor collection.
3306  */
3307 static inline int
3308 sgen_is_object_alive_and_on_current_collection (char *object)
3309 {
3310         if (ptr_in_nursery (object))
3311                 return sgen_nursery_is_object_alive (object);
3312
3313         if (current_collection_generation == GENERATION_NURSERY)
3314                 return FALSE;
3315
3316         return sgen_major_is_object_alive (object);
3317 }
3318
3319
3320 gboolean
3321 sgen_gc_is_object_ready_for_finalization (void *object)
3322 {
3323         return !sgen_is_object_alive (object);
3324 }
3325
3326 static gboolean
3327 has_critical_finalizer (MonoObject *obj)
3328 {
3329         MonoClass *class;
3330
3331         if (!mono_defaults.critical_finalizer_object)
3332                 return FALSE;
3333
3334         class = ((MonoVTable*)LOAD_VTABLE (obj))->klass;
3335
3336         return mono_class_has_parent_fast (class, mono_defaults.critical_finalizer_object);
3337 }
3338
3339 static gboolean
3340 is_finalization_aware (MonoObject *obj)
3341 {
3342         MonoVTable *vt = ((MonoVTable*)LOAD_VTABLE (obj));
3343         return (vt->gc_bits & SGEN_GC_BIT_FINALIZER_AWARE) == SGEN_GC_BIT_FINALIZER_AWARE;
3344 }
3345
3346 void
3347 sgen_queue_finalization_entry (MonoObject *obj)
3348 {
3349         FinalizeReadyEntry *entry = sgen_alloc_internal (INTERNAL_MEM_FINALIZE_READY_ENTRY);
3350         gboolean critical = has_critical_finalizer (obj);
3351         entry->object = obj;
3352         if (critical) {
3353                 entry->next = critical_fin_list;
3354                 critical_fin_list = entry;
3355         } else {
3356                 entry->next = fin_ready_list;
3357                 fin_ready_list = entry;
3358         }
3359
3360         if (fin_callbacks.object_queued_for_finalization && is_finalization_aware (obj))
3361                 fin_callbacks.object_queued_for_finalization (obj);
3362
3363 #ifdef ENABLE_DTRACE
3364         if (G_UNLIKELY (MONO_GC_FINALIZE_ENQUEUE_ENABLED ())) {
3365                 int gen = sgen_ptr_in_nursery (obj) ? GENERATION_NURSERY : GENERATION_OLD;
3366                 MonoVTable *vt = (MonoVTable*)LOAD_VTABLE (obj);
3367                 MONO_GC_FINALIZE_ENQUEUE ((mword)obj, sgen_safe_object_get_size (obj),
3368                                 vt->klass->name_space, vt->klass->name, gen, critical);
3369         }
3370 #endif
3371 }
3372
3373 gboolean
3374 sgen_object_is_live (void *obj)
3375 {
3376         return sgen_is_object_alive_and_on_current_collection (obj);
3377 }
3378
3379 /* LOCKING: requires that the GC lock is held */
3380 static void
3381 null_ephemerons_for_domain (MonoDomain *domain)
3382 {
3383         EphemeronLinkNode *current = ephemeron_list, *prev = NULL;
3384
3385         while (current) {
3386                 MonoObject *object = (MonoObject*)current->array;
3387
3388                 if (object && !object->vtable) {
3389                         EphemeronLinkNode *tmp = current;
3390
3391                         if (prev)
3392                                 prev->next = current->next;
3393                         else
3394                                 ephemeron_list = current->next;
3395
3396                         current = current->next;
3397                         sgen_free_internal (tmp, INTERNAL_MEM_EPHEMERON_LINK);
3398                 } else {
3399                         prev = current;
3400                         current = current->next;
3401                 }
3402         }
3403 }
3404
3405 /* LOCKING: requires that the GC lock is held */
3406 static void
3407 clear_unreachable_ephemerons (ScanCopyContext ctx)
3408 {
3409         CopyOrMarkObjectFunc copy_func = ctx.copy_func;
3410         GrayQueue *queue = ctx.queue;
3411         EphemeronLinkNode *current = ephemeron_list, *prev = NULL;
3412         MonoArray *array;
3413         Ephemeron *cur, *array_end;
3414         char *tombstone;
3415
3416         while (current) {
3417                 char *object = current->array;
3418
3419                 if (!sgen_is_object_alive_for_current_gen (object)) {
3420                         EphemeronLinkNode *tmp = current;
3421
3422                         SGEN_LOG (5, "Dead Ephemeron array at %p", object);
3423
3424                         if (prev)
3425                                 prev->next = current->next;
3426                         else
3427                                 ephemeron_list = current->next;
3428
3429                         current = current->next;
3430                         sgen_free_internal (tmp, INTERNAL_MEM_EPHEMERON_LINK);
3431
3432                         continue;
3433                 }
3434
3435                 copy_func ((void**)&object, queue);
3436                 current->array = object;
3437
3438                 SGEN_LOG (5, "Clearing unreachable entries for ephemeron array at %p", object);
3439
3440                 array = (MonoArray*)object;
3441                 cur = mono_array_addr (array, Ephemeron, 0);
3442                 array_end = cur + mono_array_length_fast (array);
3443                 tombstone = (char*)((MonoVTable*)LOAD_VTABLE (object))->domain->ephemeron_tombstone;
3444
3445                 for (; cur < array_end; ++cur) {
3446                         char *key = (char*)cur->key;
3447
3448                         if (!key || key == tombstone)
3449                                 continue;
3450
3451                         SGEN_LOG (5, "[%td] key %p (%s) value %p (%s)", cur - mono_array_addr (array, Ephemeron, 0),
3452                                 key, sgen_is_object_alive_for_current_gen (key) ? "reachable" : "unreachable",
3453                                 cur->value, cur->value && sgen_is_object_alive_for_current_gen (cur->value) ? "reachable" : "unreachable");
3454
3455                         if (!sgen_is_object_alive_for_current_gen (key)) {
3456                                 cur->key = tombstone;
3457                                 cur->value = NULL;
3458                                 continue;
3459                         }
3460                 }
3461                 prev = current;
3462                 current = current->next;
3463         }
3464 }
3465
3466 /*
3467 LOCKING: requires that the GC lock is held
3468
3469 Limitations: We scan all ephemerons on every collection since the current design doesn't allow for a simple nursery/mature split.
3470 */
3471 static int
3472 mark_ephemerons_in_range (ScanCopyContext ctx)
3473 {
3474         CopyOrMarkObjectFunc copy_func = ctx.copy_func;
3475         GrayQueue *queue = ctx.queue;
3476         int nothing_marked = 1;
3477         EphemeronLinkNode *current = ephemeron_list;
3478         MonoArray *array;
3479         Ephemeron *cur, *array_end;
3480         char *tombstone;
3481
3482         for (current = ephemeron_list; current; current = current->next) {
3483                 char *object = current->array;
3484                 SGEN_LOG (5, "Ephemeron array at %p", object);
3485
3486                 /*It has to be alive*/
3487                 if (!sgen_is_object_alive_for_current_gen (object)) {
3488                         SGEN_LOG (5, "\tnot reachable");
3489                         continue;
3490                 }
3491
3492                 copy_func ((void**)&object, queue);
3493
3494                 array = (MonoArray*)object;
3495                 cur = mono_array_addr (array, Ephemeron, 0);
3496                 array_end = cur + mono_array_length_fast (array);
3497                 tombstone = (char*)((MonoVTable*)LOAD_VTABLE (object))->domain->ephemeron_tombstone;
3498
3499                 for (; cur < array_end; ++cur) {
3500                         char *key = cur->key;
3501
3502                         if (!key || key == tombstone)
3503                                 continue;
3504
3505                         SGEN_LOG (5, "[%td] key %p (%s) value %p (%s)", cur - mono_array_addr (array, Ephemeron, 0),
3506                                 key, sgen_is_object_alive_for_current_gen (key) ? "reachable" : "unreachable",
3507                                 cur->value, cur->value && sgen_is_object_alive_for_current_gen (cur->value) ? "reachable" : "unreachable");
3508
3509                         if (sgen_is_object_alive_for_current_gen (key)) {
3510                                 char *value = cur->value;
3511
3512                                 copy_func ((void**)&cur->key, queue);
3513                                 if (value) {
3514                                         if (!sgen_is_object_alive_for_current_gen (value))
3515                                                 nothing_marked = 0;
3516                                         copy_func ((void**)&cur->value, queue);
3517                                 }
3518                         }
3519                 }
3520         }
3521
3522         SGEN_LOG (5, "Ephemeron run finished. Is it done %d", nothing_marked);
3523         return nothing_marked;
3524 }
3525
3526 int
3527 mono_gc_invoke_finalizers (void)
3528 {
3529         FinalizeReadyEntry *entry = NULL;
3530         gboolean entry_is_critical = FALSE;
3531         int count = 0;
3532         void *obj;
3533         /* FIXME: batch to reduce lock contention */
3534         while (fin_ready_list || critical_fin_list) {
3535                 LOCK_GC;
3536
3537                 if (entry) {
3538                         FinalizeReadyEntry **list = entry_is_critical ? &critical_fin_list : &fin_ready_list;
3539
3540                         /* We have finalized entry in the last
3541                            interation, now we need to remove it from
3542                            the list. */
3543                         if (*list == entry)
3544                                 *list = entry->next;
3545                         else {
3546                                 FinalizeReadyEntry *e = *list;
3547                                 while (e->next != entry)
3548                                         e = e->next;
3549                                 e->next = entry->next;
3550                         }
3551                         sgen_free_internal (entry, INTERNAL_MEM_FINALIZE_READY_ENTRY);
3552                         entry = NULL;
3553                 }
3554
3555                 /* Now look for the first non-null entry. */
3556                 for (entry = fin_ready_list; entry && !entry->object; entry = entry->next)
3557                         ;
3558                 if (entry) {
3559                         entry_is_critical = FALSE;
3560                 } else {
3561                         entry_is_critical = TRUE;
3562                         for (entry = critical_fin_list; entry && !entry->object; entry = entry->next)
3563                                 ;
3564                 }
3565
3566                 if (entry) {
3567                         g_assert (entry->object);
3568                         num_ready_finalizers--;
3569                         obj = entry->object;
3570                         entry->object = NULL;
3571                         SGEN_LOG (7, "Finalizing object %p (%s)", obj, safe_name (obj));
3572                 }
3573
3574                 UNLOCK_GC;
3575
3576                 if (!entry)
3577                         break;
3578
3579                 g_assert (entry->object == NULL);
3580                 count++;
3581                 /* the object is on the stack so it is pinned */
3582                 /*g_print ("Calling finalizer for object: %p (%s)\n", entry->object, safe_name (entry->object));*/
3583                 mono_gc_run_finalize (obj, NULL);
3584         }
3585         g_assert (!entry);
3586         return count;
3587 }
3588
3589 gboolean
3590 mono_gc_pending_finalizers (void)
3591 {
3592         return fin_ready_list || critical_fin_list;
3593 }
3594
3595 /*
3596  * ######################################################################
3597  * ########  registered roots support
3598  * ######################################################################
3599  */
3600
3601 /*
3602  * We do not coalesce roots.
3603  */
3604 static int
3605 mono_gc_register_root_inner (char *start, size_t size, void *descr, int root_type)
3606 {
3607         RootRecord new_root;
3608         int i;
3609         LOCK_GC;
3610         for (i = 0; i < ROOT_TYPE_NUM; ++i) {
3611                 RootRecord *root = sgen_hash_table_lookup (&roots_hash [i], start);
3612                 /* we allow changing the size and the descriptor (for thread statics etc) */
3613                 if (root) {
3614                         size_t old_size = root->end_root - start;
3615                         root->end_root = start + size;
3616                         g_assert (((root->root_desc != 0) && (descr != NULL)) ||
3617                                           ((root->root_desc == 0) && (descr == NULL)));
3618                         root->root_desc = (mword)descr;
3619                         roots_size += size;
3620                         roots_size -= old_size;
3621                         UNLOCK_GC;
3622                         return TRUE;
3623                 }
3624         }
3625
3626         new_root.end_root = start + size;
3627         new_root.root_desc = (mword)descr;
3628
3629         sgen_hash_table_replace (&roots_hash [root_type], start, &new_root, NULL);
3630         roots_size += size;
3631
3632         SGEN_LOG (3, "Added root for range: %p-%p, descr: %p  (%d/%d bytes)", start, new_root.end_root, descr, (int)size, (int)roots_size);
3633
3634         UNLOCK_GC;
3635         return TRUE;
3636 }
3637
3638 int
3639 mono_gc_register_root (char *start, size_t size, void *descr)
3640 {
3641         return mono_gc_register_root_inner (start, size, descr, descr ? ROOT_TYPE_NORMAL : ROOT_TYPE_PINNED);
3642 }
3643
3644 int
3645 mono_gc_register_root_wbarrier (char *start, size_t size, void *descr)
3646 {
3647         return mono_gc_register_root_inner (start, size, descr, ROOT_TYPE_WBARRIER);
3648 }
3649
3650 void
3651 mono_gc_deregister_root (char* addr)
3652 {
3653         int root_type;
3654         RootRecord root;
3655
3656         LOCK_GC;
3657         for (root_type = 0; root_type < ROOT_TYPE_NUM; ++root_type) {
3658                 if (sgen_hash_table_remove (&roots_hash [root_type], addr, &root))
3659                         roots_size -= (root.end_root - addr);
3660         }
3661         UNLOCK_GC;
3662 }
3663
3664 /*
3665  * ######################################################################
3666  * ########  Thread handling (stop/start code)
3667  * ######################################################################
3668  */
3669
3670 unsigned int sgen_global_stop_count = 0;
3671
3672 int
3673 sgen_get_current_collection_generation (void)
3674 {
3675         return current_collection_generation;
3676 }
3677
3678 void
3679 mono_gc_set_gc_callbacks (MonoGCCallbacks *callbacks)
3680 {
3681         gc_callbacks = *callbacks;
3682 }
3683
3684 MonoGCCallbacks *
3685 mono_gc_get_gc_callbacks ()
3686 {
3687         return &gc_callbacks;
3688 }
3689
3690 /* Variables holding start/end nursery so it won't have to be passed at every call */
3691 static void *scan_area_arg_start, *scan_area_arg_end;
3692
3693 void
3694 mono_gc_conservatively_scan_area (void *start, void *end)
3695 {
3696         conservatively_pin_objects_from (start, end, scan_area_arg_start, scan_area_arg_end, PIN_TYPE_STACK);
3697 }
3698
3699 void*
3700 mono_gc_scan_object (void *obj, void *gc_data)
3701 {
3702         UserCopyOrMarkData *data = gc_data;
3703         current_object_ops.copy_or_mark_object (&obj, data->queue);
3704         return obj;
3705 }
3706
3707 /*
3708  * Mark from thread stacks and registers.
3709  */
3710 static void
3711 scan_thread_data (void *start_nursery, void *end_nursery, gboolean precise, GrayQueue *queue)
3712 {
3713         SgenThreadInfo *info;
3714
3715         scan_area_arg_start = start_nursery;
3716         scan_area_arg_end = end_nursery;
3717
3718         FOREACH_THREAD (info) {
3719                 if (info->skip) {
3720                         SGEN_LOG (3, "Skipping dead thread %p, range: %p-%p, size: %td", info, info->stack_start, info->stack_end, (char*)info->stack_end - (char*)info->stack_start);
3721                         continue;
3722                 }
3723                 if (info->gc_disabled) {
3724                         SGEN_LOG (3, "GC disabled for thread %p, range: %p-%p, size: %td", info, info->stack_start, info->stack_end, (char*)info->stack_end - (char*)info->stack_start);
3725                         continue;
3726                 }
3727                 if (mono_thread_info_run_state (info) != STATE_RUNNING) {
3728                         SGEN_LOG (3, "Skipping non-running thread %p, range: %p-%p, size: %td (state %d)", info, info->stack_start, info->stack_end, (char*)info->stack_end - (char*)info->stack_start, mono_thread_info_run_state (info));
3729                         continue;
3730                 }
3731                 SGEN_LOG (3, "Scanning thread %p, range: %p-%p, size: %td, pinned=%zd", info, info->stack_start, info->stack_end, (char*)info->stack_end - (char*)info->stack_start, sgen_get_pinned_count ());
3732                 if (gc_callbacks.thread_mark_func && !conservative_stack_mark) {
3733                         UserCopyOrMarkData data = { NULL, queue };
3734                         gc_callbacks.thread_mark_func (info->runtime_data, info->stack_start, info->stack_end, precise, &data);
3735                 } else if (!precise) {
3736                         if (!conservative_stack_mark) {
3737                                 fprintf (stderr, "Precise stack mark not supported - disabling.\n");
3738                                 conservative_stack_mark = TRUE;
3739                         }
3740                         conservatively_pin_objects_from (info->stack_start, info->stack_end, start_nursery, end_nursery, PIN_TYPE_STACK);
3741                 }
3742
3743                 if (!precise) {
3744 #ifdef USE_MONO_CTX
3745                         conservatively_pin_objects_from ((void**)&info->ctx, (void**)&info->ctx + ARCH_NUM_REGS,
3746                                 start_nursery, end_nursery, PIN_TYPE_STACK);
3747 #else
3748                         conservatively_pin_objects_from ((void**)&info->regs, (void**)&info->regs + ARCH_NUM_REGS,
3749                                         start_nursery, end_nursery, PIN_TYPE_STACK);
3750 #endif
3751                 }
3752         } END_FOREACH_THREAD
3753 }
3754
3755 static gboolean
3756 ptr_on_stack (void *ptr)
3757 {
3758         gpointer stack_start = &stack_start;
3759         SgenThreadInfo *info = mono_thread_info_current ();
3760
3761         if (ptr >= stack_start && ptr < (gpointer)info->stack_end)
3762                 return TRUE;
3763         return FALSE;
3764 }
3765
3766 static void*
3767 sgen_thread_register (SgenThreadInfo* info, void *addr)
3768 {
3769         size_t stsize = 0;
3770         guint8 *staddr = NULL;
3771
3772 #ifndef HAVE_KW_THREAD
3773         info->tlab_start = info->tlab_next = info->tlab_temp_end = info->tlab_real_end = NULL;
3774
3775         g_assert (!mono_native_tls_get_value (thread_info_key));
3776         mono_native_tls_set_value (thread_info_key, info);
3777 #else
3778         sgen_thread_info = info;
3779 #endif
3780
3781 #ifdef SGEN_POSIX_STW
3782         info->stop_count = -1;
3783         info->signal = 0;
3784 #endif
3785         info->skip = 0;
3786         info->stack_start = NULL;
3787         info->stopped_ip = NULL;
3788         info->stopped_domain = NULL;
3789 #ifdef USE_MONO_CTX
3790         memset (&info->ctx, 0, sizeof (MonoContext));
3791 #else
3792         memset (&info->regs, 0, sizeof (info->regs));
3793 #endif
3794
3795         sgen_init_tlab_info (info);
3796
3797         binary_protocol_thread_register ((gpointer)mono_thread_info_get_tid (info));
3798
3799         /* On win32, stack_start_limit should be 0, since the stack can grow dynamically */
3800         mono_thread_info_get_stack_bounds (&staddr, &stsize);
3801         if (staddr) {
3802 #ifndef HOST_WIN32
3803                 info->stack_start_limit = staddr;
3804 #endif
3805                 info->stack_end = staddr + stsize;
3806         } else {
3807                 gsize stack_bottom = (gsize)addr;
3808                 stack_bottom += 4095;
3809                 stack_bottom &= ~4095;
3810                 info->stack_end = (char*)stack_bottom;
3811         }
3812
3813 #ifdef HAVE_KW_THREAD
3814         stack_end = info->stack_end;
3815 #endif
3816
3817         SGEN_LOG (3, "registered thread %p (%p) stack end %p", info, (gpointer)mono_thread_info_get_tid (info), info->stack_end);
3818
3819         if (gc_callbacks.thread_attach_func)
3820                 info->runtime_data = gc_callbacks.thread_attach_func ();
3821         return info;
3822 }
3823
3824 static void
3825 sgen_thread_detach (SgenThreadInfo *p)
3826 {
3827         /* If a delegate is passed to native code and invoked on a thread we dont
3828          * know about, the jit will register it with mono_jit_thread_attach, but
3829          * we have no way of knowing when that thread goes away.  SGen has a TSD
3830          * so we assume that if the domain is still registered, we can detach
3831          * the thread
3832          */
3833         if (mono_domain_get ())
3834                 mono_thread_detach_internal (mono_thread_internal_current ());
3835 }
3836
3837 static void
3838 sgen_thread_unregister (SgenThreadInfo *p)
3839 {
3840         MonoNativeThreadId tid;
3841
3842         tid = mono_thread_info_get_tid (p);
3843         binary_protocol_thread_unregister ((gpointer)tid);
3844         SGEN_LOG (3, "unregister thread %p (%p)", p, (gpointer)tid);
3845
3846 #ifndef HAVE_KW_THREAD
3847         mono_native_tls_set_value (thread_info_key, NULL);
3848 #else
3849         sgen_thread_info = NULL;
3850 #endif
3851
3852         if (p->info.runtime_thread)
3853                 mono_threads_add_joinable_thread ((gpointer)tid);
3854
3855         if (gc_callbacks.thread_detach_func) {
3856                 gc_callbacks.thread_detach_func (p->runtime_data);
3857                 p->runtime_data = NULL;
3858         }
3859 }
3860
3861
3862 static void
3863 sgen_thread_attach (SgenThreadInfo *info)
3864 {
3865         LOCK_GC;
3866         /*this is odd, can we get attached before the gc is inited?*/
3867         init_stats ();
3868         UNLOCK_GC;
3869
3870         if (gc_callbacks.thread_attach_func && !info->runtime_data)
3871                 info->runtime_data = gc_callbacks.thread_attach_func ();
3872 }
3873 gboolean
3874 mono_gc_register_thread (void *baseptr)
3875 {
3876         return mono_thread_info_attach (baseptr) != NULL;
3877 }
3878
3879 /*
3880  * mono_gc_set_stack_end:
3881  *
3882  *   Set the end of the current threads stack to STACK_END. The stack space between
3883  * STACK_END and the real end of the threads stack will not be scanned during collections.
3884  */
3885 void
3886 mono_gc_set_stack_end (void *stack_end)
3887 {
3888         SgenThreadInfo *info;
3889
3890         LOCK_GC;
3891         info = mono_thread_info_current ();
3892         if (info) {
3893                 g_assert (stack_end < info->stack_end);
3894                 info->stack_end = stack_end;
3895         }
3896         UNLOCK_GC;
3897 }
3898
3899 #if USE_PTHREAD_INTERCEPT
3900
3901
3902 int
3903 mono_gc_pthread_create (pthread_t *new_thread, const pthread_attr_t *attr, void *(*start_routine)(void *), void *arg)
3904 {
3905         return pthread_create (new_thread, attr, start_routine, arg);
3906 }
3907
3908 int
3909 mono_gc_pthread_join (pthread_t thread, void **retval)
3910 {
3911         return pthread_join (thread, retval);
3912 }
3913
3914 int
3915 mono_gc_pthread_detach (pthread_t thread)
3916 {
3917         return pthread_detach (thread);
3918 }
3919
3920 void
3921 mono_gc_pthread_exit (void *retval)
3922 {
3923         mono_thread_info_detach ();
3924         pthread_exit (retval);
3925         g_assert_not_reached ();
3926 }
3927
3928 #endif /* USE_PTHREAD_INTERCEPT */
3929
3930 /*
3931  * ######################################################################
3932  * ########  Write barriers
3933  * ######################################################################
3934  */
3935
3936 /*
3937  * Note: the write barriers first do the needed GC work and then do the actual store:
3938  * this way the value is visible to the conservative GC scan after the write barrier
3939  * itself. If a GC interrupts the barrier in the middle, value will be kept alive by
3940  * the conservative scan, otherwise by the remembered set scan.
3941  */
3942 void
3943 mono_gc_wbarrier_set_field (MonoObject *obj, gpointer field_ptr, MonoObject* value)
3944 {
3945         HEAVY_STAT (++stat_wbarrier_set_field);
3946         if (ptr_in_nursery (field_ptr)) {
3947                 *(void**)field_ptr = value;
3948                 return;
3949         }
3950         SGEN_LOG (8, "Adding remset at %p", field_ptr);
3951         if (value)
3952                 binary_protocol_wbarrier (field_ptr, value, value->vtable);
3953
3954         remset.wbarrier_set_field (obj, field_ptr, value);
3955 }
3956
3957 void
3958 mono_gc_wbarrier_set_arrayref (MonoArray *arr, gpointer slot_ptr, MonoObject* value)
3959 {
3960         HEAVY_STAT (++stat_wbarrier_set_arrayref);
3961         if (ptr_in_nursery (slot_ptr)) {
3962                 *(void**)slot_ptr = value;
3963                 return;
3964         }
3965         SGEN_LOG (8, "Adding remset at %p", slot_ptr);
3966         if (value)
3967                 binary_protocol_wbarrier (slot_ptr, value, value->vtable);
3968
3969         remset.wbarrier_set_arrayref (arr, slot_ptr, value);
3970 }
3971
3972 void
3973 mono_gc_wbarrier_arrayref_copy (gpointer dest_ptr, gpointer src_ptr, int count)
3974 {
3975         HEAVY_STAT (++stat_wbarrier_arrayref_copy);
3976         /*This check can be done without taking a lock since dest_ptr array is pinned*/
3977         if (ptr_in_nursery (dest_ptr) || count <= 0) {
3978                 mono_gc_memmove_aligned (dest_ptr, src_ptr, count * sizeof (gpointer));
3979                 return;
3980         }
3981
3982 #ifdef SGEN_HEAVY_BINARY_PROTOCOL
3983         if (binary_protocol_is_heavy_enabled ()) {
3984                 int i;
3985                 for (i = 0; i < count; ++i) {
3986                         gpointer dest = (gpointer*)dest_ptr + i;
3987                         gpointer obj = *((gpointer*)src_ptr + i);
3988                         if (obj)
3989                                 binary_protocol_wbarrier (dest, obj, (gpointer)LOAD_VTABLE (obj));
3990                 }
3991         }
3992 #endif
3993
3994         remset.wbarrier_arrayref_copy (dest_ptr, src_ptr, count);
3995 }
3996
3997 static char *found_obj;
3998
3999 static void
4000 find_object_for_ptr_callback (char *obj, size_t size, void *user_data)
4001 {
4002         char *ptr = user_data;
4003
4004         if (ptr >= obj && ptr < obj + size) {
4005                 g_assert (!found_obj);
4006                 found_obj = obj;
4007         }
4008 }
4009
4010 /* for use in the debugger */
4011 char* find_object_for_ptr (char *ptr);
4012 char*
4013 find_object_for_ptr (char *ptr)
4014 {
4015         if (ptr >= nursery_section->data && ptr < nursery_section->end_data) {
4016                 found_obj = NULL;
4017                 sgen_scan_area_with_callback (nursery_section->data, nursery_section->end_data,
4018                                 find_object_for_ptr_callback, ptr, TRUE);
4019                 if (found_obj)
4020                         return found_obj;
4021         }
4022
4023         found_obj = NULL;
4024         sgen_los_iterate_objects (find_object_for_ptr_callback, ptr);
4025         if (found_obj)
4026                 return found_obj;
4027
4028         /*
4029          * Very inefficient, but this is debugging code, supposed to
4030          * be called from gdb, so we don't care.
4031          */
4032         found_obj = NULL;
4033         major_collector.iterate_objects (ITERATE_OBJECTS_SWEEP_ALL, find_object_for_ptr_callback, ptr);
4034         return found_obj;
4035 }
4036
4037 void
4038 mono_gc_wbarrier_generic_nostore (gpointer ptr)
4039 {
4040         gpointer obj;
4041
4042         HEAVY_STAT (++stat_wbarrier_generic_store);
4043
4044 #ifdef XDOMAIN_CHECKS_IN_WBARRIER
4045         /* FIXME: ptr_in_heap must be called with the GC lock held */
4046         if (xdomain_checks && *(MonoObject**)ptr && ptr_in_heap (ptr)) {
4047                 char *start = find_object_for_ptr (ptr);
4048                 MonoObject *value = *(MonoObject**)ptr;
4049                 LOCK_GC;
4050                 g_assert (start);
4051                 if (start) {
4052                         MonoObject *obj = (MonoObject*)start;
4053                         if (obj->vtable->domain != value->vtable->domain)
4054                                 g_assert (is_xdomain_ref_allowed (ptr, start, obj->vtable->domain));
4055                 }
4056                 UNLOCK_GC;
4057         }
4058 #endif
4059
4060         obj = *(gpointer*)ptr;
4061         if (obj)
4062                 binary_protocol_wbarrier (ptr, obj, (gpointer)LOAD_VTABLE (obj));
4063
4064         if (ptr_in_nursery (ptr) || ptr_on_stack (ptr)) {
4065                 SGEN_LOG (8, "Skipping remset at %p", ptr);
4066                 return;
4067         }
4068
4069         /*
4070          * We need to record old->old pointer locations for the
4071          * concurrent collector.
4072          */
4073         if (!ptr_in_nursery (obj) && !concurrent_collection_in_progress) {
4074                 SGEN_LOG (8, "Skipping remset at %p", ptr);
4075                 return;
4076         }
4077
4078         SGEN_LOG (8, "Adding remset at %p", ptr);
4079
4080         remset.wbarrier_generic_nostore (ptr);
4081 }
4082
4083 void
4084 mono_gc_wbarrier_generic_store (gpointer ptr, MonoObject* value)
4085 {
4086         SGEN_LOG (8, "Wbarrier store at %p to %p (%s)", ptr, value, value ? safe_name (value) : "null");
4087         *(void**)ptr = value;
4088         if (ptr_in_nursery (value))
4089                 mono_gc_wbarrier_generic_nostore (ptr);
4090         sgen_dummy_use (value);
4091 }
4092
4093 /* Same as mono_gc_wbarrier_generic_store () but performs the store
4094  * as an atomic operation with release semantics.
4095  */
4096 void
4097 mono_gc_wbarrier_generic_store_atomic (gpointer ptr, MonoObject *value)
4098 {
4099         HEAVY_STAT (++stat_wbarrier_generic_store_atomic);
4100
4101         SGEN_LOG (8, "Wbarrier atomic store at %p to %p (%s)", ptr, value, value ? safe_name (value) : "null");
4102
4103         InterlockedWritePointer (ptr, value);
4104
4105         if (ptr_in_nursery (value))
4106                 mono_gc_wbarrier_generic_nostore (ptr);
4107
4108         sgen_dummy_use (value);
4109 }
4110
4111 void mono_gc_wbarrier_value_copy_bitmap (gpointer _dest, gpointer _src, int size, unsigned bitmap)
4112 {
4113         mword *dest = _dest;
4114         mword *src = _src;
4115
4116         while (size) {
4117                 if (bitmap & 0x1)
4118                         mono_gc_wbarrier_generic_store (dest, (MonoObject*)*src);
4119                 else
4120                         *dest = *src;
4121                 ++src;
4122                 ++dest;
4123                 size -= SIZEOF_VOID_P;
4124                 bitmap >>= 1;
4125         }
4126 }
4127
4128 #ifdef SGEN_HEAVY_BINARY_PROTOCOL
4129 #undef HANDLE_PTR
4130 #define HANDLE_PTR(ptr,obj) do {                                        \
4131                 gpointer o = *(gpointer*)(ptr);                         \
4132                 if ((o)) {                                              \
4133                         gpointer d = ((char*)dest) + ((char*)(ptr) - (char*)(obj)); \
4134                         binary_protocol_wbarrier (d, o, (gpointer) LOAD_VTABLE (o)); \
4135                 }                                                       \
4136         } while (0)
4137
4138 static void
4139 scan_object_for_binary_protocol_copy_wbarrier (gpointer dest, char *start, mword desc)
4140 {
4141 #define SCAN_OBJECT_NOVTABLE
4142 #include "sgen-scan-object.h"
4143 }
4144 #endif
4145
4146 void
4147 mono_gc_wbarrier_value_copy (gpointer dest, gpointer src, int count, MonoClass *klass)
4148 {
4149         HEAVY_STAT (++stat_wbarrier_value_copy);
4150         g_assert (klass->valuetype);
4151
4152         SGEN_LOG (8, "Adding value remset at %p, count %d, descr %p for class %s (%p)", dest, count, klass->gc_descr, klass->name, klass);
4153
4154         if (ptr_in_nursery (dest) || ptr_on_stack (dest) || !SGEN_CLASS_HAS_REFERENCES (klass)) {
4155                 size_t element_size = mono_class_value_size (klass, NULL);
4156                 size_t size = count * element_size;
4157                 mono_gc_memmove_atomic (dest, src, size);
4158                 return;
4159         }
4160
4161 #ifdef SGEN_HEAVY_BINARY_PROTOCOL
4162         if (binary_protocol_is_heavy_enabled ()) {
4163                 size_t element_size = mono_class_value_size (klass, NULL);
4164                 int i;
4165                 for (i = 0; i < count; ++i) {
4166                         scan_object_for_binary_protocol_copy_wbarrier ((char*)dest + i * element_size,
4167                                         (char*)src + i * element_size - sizeof (MonoObject),
4168                                         (mword) klass->gc_descr);
4169                 }
4170         }
4171 #endif
4172
4173         remset.wbarrier_value_copy (dest, src, count, klass);
4174 }
4175
4176 /**
4177  * mono_gc_wbarrier_object_copy:
4178  *
4179  * Write barrier to call when obj is the result of a clone or copy of an object.
4180  */
4181 void
4182 mono_gc_wbarrier_object_copy (MonoObject* obj, MonoObject *src)
4183 {
4184         int size;
4185
4186         HEAVY_STAT (++stat_wbarrier_object_copy);
4187
4188         if (ptr_in_nursery (obj) || ptr_on_stack (obj)) {
4189                 size = mono_object_class (obj)->instance_size;
4190                 mono_gc_memmove_aligned ((char*)obj + sizeof (MonoObject), (char*)src + sizeof (MonoObject),
4191                                 size - sizeof (MonoObject));
4192                 return;
4193         }
4194
4195 #ifdef SGEN_HEAVY_BINARY_PROTOCOL
4196         if (binary_protocol_is_heavy_enabled ())
4197                 scan_object_for_binary_protocol_copy_wbarrier (obj, (char*)src, (mword) src->vtable->gc_descr);
4198 #endif
4199
4200         remset.wbarrier_object_copy (obj, src);
4201 }
4202
4203
4204 /*
4205  * ######################################################################
4206  * ########  Other mono public interface functions.
4207  * ######################################################################
4208  */
4209
4210 #define REFS_SIZE 128
4211 typedef struct {
4212         void *data;
4213         MonoGCReferences callback;
4214         int flags;
4215         int count;
4216         int called;
4217         MonoObject *refs [REFS_SIZE];
4218         uintptr_t offsets [REFS_SIZE];
4219 } HeapWalkInfo;
4220
4221 #undef HANDLE_PTR
4222 #define HANDLE_PTR(ptr,obj)     do {    \
4223                 if (*(ptr)) {   \
4224                         if (hwi->count == REFS_SIZE) {  \
4225                                 hwi->callback ((MonoObject*)start, mono_object_class (start), hwi->called? 0: size, hwi->count, hwi->refs, hwi->offsets, hwi->data);    \
4226                                 hwi->count = 0; \
4227                                 hwi->called = 1;        \
4228                         }       \
4229                         hwi->offsets [hwi->count] = (char*)(ptr)-(char*)start;  \
4230                         hwi->refs [hwi->count++] = *(ptr);      \
4231                 }       \
4232         } while (0)
4233
4234 static void
4235 collect_references (HeapWalkInfo *hwi, char *start, size_t size)
4236 {
4237         mword desc = sgen_obj_get_descriptor (start);
4238
4239 #include "sgen-scan-object.h"
4240 }
4241
4242 static void
4243 walk_references (char *start, size_t size, void *data)
4244 {
4245         HeapWalkInfo *hwi = data;
4246         hwi->called = 0;
4247         hwi->count = 0;
4248         collect_references (hwi, start, size);
4249         if (hwi->count || !hwi->called)
4250                 hwi->callback ((MonoObject*)start, mono_object_class (start), hwi->called? 0: size, hwi->count, hwi->refs, hwi->offsets, hwi->data);
4251 }
4252
4253 /**
4254  * mono_gc_walk_heap:
4255  * @flags: flags for future use
4256  * @callback: a function pointer called for each object in the heap
4257  * @data: a user data pointer that is passed to callback
4258  *
4259  * This function can be used to iterate over all the live objects in the heap:
4260  * for each object, @callback is invoked, providing info about the object's
4261  * location in memory, its class, its size and the objects it references.
4262  * For each referenced object it's offset from the object address is
4263  * reported in the offsets array.
4264  * The object references may be buffered, so the callback may be invoked
4265  * multiple times for the same object: in all but the first call, the size
4266  * argument will be zero.
4267  * Note that this function can be only called in the #MONO_GC_EVENT_PRE_START_WORLD
4268  * profiler event handler.
4269  *
4270  * Returns: a non-zero value if the GC doesn't support heap walking
4271  */
4272 int
4273 mono_gc_walk_heap (int flags, MonoGCReferences callback, void *data)
4274 {
4275         HeapWalkInfo hwi;
4276
4277         hwi.flags = flags;
4278         hwi.callback = callback;
4279         hwi.data = data;
4280
4281         sgen_clear_nursery_fragments ();
4282         sgen_scan_area_with_callback (nursery_section->data, nursery_section->end_data, walk_references, &hwi, FALSE);
4283
4284         major_collector.iterate_objects (ITERATE_OBJECTS_SWEEP_ALL, walk_references, &hwi);
4285         sgen_los_iterate_objects (walk_references, &hwi);
4286
4287         return 0;
4288 }
4289
4290 void
4291 mono_gc_collect (int generation)
4292 {
4293         LOCK_GC;
4294         if (generation > 1)
4295                 generation = 1;
4296         sgen_perform_collection (0, generation, "user request", TRUE);
4297         UNLOCK_GC;
4298 }
4299
4300 int
4301 mono_gc_max_generation (void)
4302 {
4303         return 1;
4304 }
4305
4306 int
4307 mono_gc_collection_count (int generation)
4308 {
4309         if (generation == 0)
4310                 return gc_stats.minor_gc_count;
4311         return gc_stats.major_gc_count;
4312 }
4313
4314 int64_t
4315 mono_gc_get_used_size (void)
4316 {
4317         gint64 tot = 0;
4318         LOCK_GC;
4319         tot = los_memory_usage;
4320         tot += nursery_section->next_data - nursery_section->data;
4321         tot += major_collector.get_used_size ();
4322         /* FIXME: account for pinned objects */
4323         UNLOCK_GC;
4324         return tot;
4325 }
4326
4327 int
4328 mono_gc_get_los_limit (void)
4329 {
4330         return MAX_SMALL_OBJ_SIZE;
4331 }
4332
4333 gboolean
4334 mono_gc_user_markers_supported (void)
4335 {
4336         return TRUE;
4337 }
4338
4339 gboolean
4340 mono_object_is_alive (MonoObject* o)
4341 {
4342         return TRUE;
4343 }
4344
4345 int
4346 mono_gc_get_generation (MonoObject *obj)
4347 {
4348         if (ptr_in_nursery (obj))
4349                 return 0;
4350         return 1;
4351 }
4352
4353 void
4354 mono_gc_enable_events (void)
4355 {
4356 }
4357
4358 void
4359 mono_gc_weak_link_add (void **link_addr, MonoObject *obj, gboolean track)
4360 {
4361         sgen_register_disappearing_link (obj, link_addr, track, FALSE);
4362 }
4363
4364 void
4365 mono_gc_weak_link_remove (void **link_addr, gboolean track)
4366 {
4367         sgen_register_disappearing_link (NULL, link_addr, track, FALSE);
4368 }
4369
4370 MonoObject*
4371 mono_gc_weak_link_get (void **link_addr)
4372 {
4373         void * volatile *link_addr_volatile;
4374         void *ptr;
4375         MonoObject *obj;
4376  retry:
4377         link_addr_volatile = link_addr;
4378         ptr = (void*)*link_addr_volatile;
4379         /*
4380          * At this point we have a hidden pointer.  If the GC runs
4381          * here, it will not recognize the hidden pointer as a
4382          * reference, and if the object behind it is not referenced
4383          * elsewhere, it will be freed.  Once the world is restarted
4384          * we reveal the pointer, giving us a pointer to a freed
4385          * object.  To make sure we don't return it, we load the
4386          * hidden pointer again.  If it's still the same, we can be
4387          * sure the object reference is valid.
4388          */
4389         if (ptr)
4390                 obj = (MonoObject*) REVEAL_POINTER (ptr);
4391         else
4392                 return NULL;
4393
4394         mono_memory_barrier ();
4395
4396         /*
4397          * During the second bridge processing step the world is
4398          * running again.  That step processes all weak links once
4399          * more to null those that refer to dead objects.  Before that
4400          * is completed, those links must not be followed, so we
4401          * conservatively wait for bridge processing when any weak
4402          * link is dereferenced.
4403          */
4404         if (G_UNLIKELY (bridge_processing_in_progress))
4405                 mono_gc_wait_for_bridge_processing ();
4406
4407         if ((void*)*link_addr_volatile != ptr)
4408                 goto retry;
4409
4410         return obj;
4411 }
4412
4413 gboolean
4414 mono_gc_ephemeron_array_add (MonoObject *obj)
4415 {
4416         EphemeronLinkNode *node;
4417
4418         LOCK_GC;
4419
4420         node = sgen_alloc_internal (INTERNAL_MEM_EPHEMERON_LINK);
4421         if (!node) {
4422                 UNLOCK_GC;
4423                 return FALSE;
4424         }
4425         node->array = (char*)obj;
4426         node->next = ephemeron_list;
4427         ephemeron_list = node;
4428
4429         SGEN_LOG (5, "Registered ephemeron array %p", obj);
4430
4431         UNLOCK_GC;
4432         return TRUE;
4433 }
4434
4435 gboolean
4436 mono_gc_set_allow_synchronous_major (gboolean flag)
4437 {
4438         if (!major_collector.is_concurrent)
4439                 return flag;
4440
4441         allow_synchronous_major = flag;
4442         return TRUE;
4443 }
4444
4445 void*
4446 mono_gc_invoke_with_gc_lock (MonoGCLockedCallbackFunc func, void *data)
4447 {
4448         void *result;
4449         LOCK_INTERRUPTION;
4450         result = func (data);
4451         UNLOCK_INTERRUPTION;
4452         return result;
4453 }
4454
4455 gboolean
4456 mono_gc_is_gc_thread (void)
4457 {
4458         gboolean result;
4459         LOCK_GC;
4460         result = mono_thread_info_current () != NULL;
4461         UNLOCK_GC;
4462         return result;
4463 }
4464
4465 static gboolean
4466 is_critical_method (MonoMethod *method)
4467 {
4468         return mono_runtime_is_critical_method (method) || sgen_is_critical_method (method);
4469 }
4470
4471 void
4472 sgen_env_var_error (const char *env_var, const char *fallback, const char *description_format, ...)
4473 {
4474         va_list ap;
4475
4476         va_start (ap, description_format);
4477
4478         fprintf (stderr, "Warning: In environment variable `%s': ", env_var);
4479         vfprintf (stderr, description_format, ap);
4480         if (fallback)
4481                 fprintf (stderr, " - %s", fallback);
4482         fprintf (stderr, "\n");
4483
4484         va_end (ap);
4485 }
4486
4487 static gboolean
4488 parse_double_in_interval (const char *env_var, const char *opt_name, const char *opt, double min, double max, double *result)
4489 {
4490         char *endptr;
4491         double val = strtod (opt, &endptr);
4492         if (endptr == opt) {
4493                 sgen_env_var_error (env_var, "Using default value.", "`%s` must be a number.", opt_name);
4494                 return FALSE;
4495         }
4496         else if (val < min || val > max) {
4497                 sgen_env_var_error (env_var, "Using default value.", "`%s` must be between %.2f - %.2f.", opt_name, min, max);
4498                 return FALSE;
4499         }
4500         *result = val;
4501         return TRUE;
4502 }
4503
4504 void
4505 mono_gc_base_init (void)
4506 {
4507         MonoThreadInfoCallbacks cb;
4508         const char *env;
4509         char **opts, **ptr;
4510         char *major_collector_opt = NULL;
4511         char *minor_collector_opt = NULL;
4512         size_t max_heap = 0;
4513         size_t soft_limit = 0;
4514         int result;
4515         int dummy;
4516         gboolean debug_print_allowance = FALSE;
4517         double allowance_ratio = 0, save_target = 0;
4518         gboolean have_split_nursery = FALSE;
4519         gboolean cement_enabled = TRUE;
4520
4521         do {
4522                 result = InterlockedCompareExchange (&gc_initialized, -1, 0);
4523                 switch (result) {
4524                 case 1:
4525                         /* already inited */
4526                         return;
4527                 case -1:
4528                         /* being inited by another thread */
4529                         g_usleep (1000);
4530                         break;
4531                 case 0:
4532                         /* we will init it */
4533                         break;
4534                 default:
4535                         g_assert_not_reached ();
4536                 }
4537         } while (result != 0);
4538
4539         SGEN_TV_GETTIME (sgen_init_timestamp);
4540
4541         LOCK_INIT (gc_mutex);
4542
4543         pagesize = mono_pagesize ();
4544         gc_debug_file = stderr;
4545
4546         cb.thread_register = sgen_thread_register;
4547         cb.thread_detach = sgen_thread_detach;
4548         cb.thread_unregister = sgen_thread_unregister;
4549         cb.thread_attach = sgen_thread_attach;
4550         cb.mono_method_is_critical = (gpointer)is_critical_method;
4551 #ifndef HOST_WIN32
4552         cb.thread_exit = mono_gc_pthread_exit;
4553         cb.mono_gc_pthread_create = (gpointer)mono_gc_pthread_create;
4554 #endif
4555
4556         mono_threads_init (&cb, sizeof (SgenThreadInfo));
4557
4558         LOCK_INIT (sgen_interruption_mutex);
4559         LOCK_INIT (pin_queue_mutex);
4560
4561         if ((env = g_getenv (MONO_GC_PARAMS_NAME))) {
4562                 opts = g_strsplit (env, ",", -1);
4563                 for (ptr = opts; *ptr; ++ptr) {
4564                         char *opt = *ptr;
4565                         if (g_str_has_prefix (opt, "major=")) {
4566                                 opt = strchr (opt, '=') + 1;
4567                                 major_collector_opt = g_strdup (opt);
4568                         } else if (g_str_has_prefix (opt, "minor=")) {
4569                                 opt = strchr (opt, '=') + 1;
4570                                 minor_collector_opt = g_strdup (opt);
4571                         }
4572                 }
4573         } else {
4574                 opts = NULL;
4575         }
4576
4577         init_stats ();
4578         sgen_init_internal_allocator ();
4579         sgen_init_nursery_allocator ();
4580         sgen_init_fin_weak_hash ();
4581         sgen_init_stw ();
4582         sgen_init_hash_table ();
4583         sgen_init_descriptors ();
4584         sgen_init_gray_queues ();
4585
4586         sgen_register_fixed_internal_mem_type (INTERNAL_MEM_SECTION, SGEN_SIZEOF_GC_MEM_SECTION);
4587         sgen_register_fixed_internal_mem_type (INTERNAL_MEM_FINALIZE_READY_ENTRY, sizeof (FinalizeReadyEntry));
4588         sgen_register_fixed_internal_mem_type (INTERNAL_MEM_GRAY_QUEUE, sizeof (GrayQueueSection));
4589         sgen_register_fixed_internal_mem_type (INTERNAL_MEM_EPHEMERON_LINK, sizeof (EphemeronLinkNode));
4590
4591 #ifndef HAVE_KW_THREAD
4592         mono_native_tls_alloc (&thread_info_key, NULL);
4593 #if defined(__APPLE__) || defined (HOST_WIN32)
4594         /*
4595          * CEE_MONO_TLS requires the tls offset, not the key, so the code below only works on darwin,
4596          * where the two are the same.
4597          */
4598         mono_tls_key_set_offset (TLS_KEY_SGEN_THREAD_INFO, thread_info_key);
4599 #endif
4600 #else
4601         {
4602                 int tls_offset = -1;
4603                 MONO_THREAD_VAR_OFFSET (sgen_thread_info, tls_offset);
4604                 mono_tls_key_set_offset (TLS_KEY_SGEN_THREAD_INFO, tls_offset);
4605         }
4606 #endif
4607
4608         /*
4609          * This needs to happen before any internal allocations because
4610          * it inits the small id which is required for hazard pointer
4611          * operations.
4612          */
4613         sgen_os_init ();
4614
4615         mono_thread_info_attach (&dummy);
4616
4617         if (!minor_collector_opt) {
4618                 sgen_simple_nursery_init (&sgen_minor_collector);
4619         } else {
4620                 if (!strcmp (minor_collector_opt, "simple")) {
4621                 use_simple_nursery:
4622                         sgen_simple_nursery_init (&sgen_minor_collector);
4623                 } else if (!strcmp (minor_collector_opt, "split")) {
4624                         sgen_split_nursery_init (&sgen_minor_collector);
4625                         have_split_nursery = TRUE;
4626                 } else {
4627                         sgen_env_var_error (MONO_GC_PARAMS_NAME, "Using `simple` instead.", "Unknown minor collector `%s'.", minor_collector_opt);
4628                         goto use_simple_nursery;
4629                 }
4630         }
4631
4632         if (!major_collector_opt || !strcmp (major_collector_opt, "marksweep")) {
4633         use_marksweep_major:
4634                 sgen_marksweep_init (&major_collector);
4635         } else if (!major_collector_opt || !strcmp (major_collector_opt, "marksweep-conc")) {
4636                 sgen_marksweep_conc_init (&major_collector);
4637         } else {
4638                 sgen_env_var_error (MONO_GC_PARAMS_NAME, "Using `marksweep` instead.", "Unknown major collector `%s'.", major_collector_opt);
4639                 goto use_marksweep_major;
4640         }
4641
4642         ///* Keep this the default for now */
4643         /* Precise marking is broken on all supported targets. Disable until fixed. */
4644         conservative_stack_mark = TRUE;
4645
4646         sgen_nursery_size = DEFAULT_NURSERY_SIZE;
4647
4648         if (opts) {
4649                 gboolean usage_printed = FALSE;
4650
4651                 for (ptr = opts; *ptr; ++ptr) {
4652                         char *opt = *ptr;
4653                         if (!strcmp (opt, ""))
4654                                 continue;
4655                         if (g_str_has_prefix (opt, "major="))
4656                                 continue;
4657                         if (g_str_has_prefix (opt, "minor="))
4658                                 continue;
4659                         if (g_str_has_prefix (opt, "max-heap-size=")) {
4660                                 size_t max_heap_candidate = 0;
4661                                 opt = strchr (opt, '=') + 1;
4662                                 if (*opt && mono_gc_parse_environment_string_extract_number (opt, &max_heap_candidate)) {
4663                                         max_heap = (max_heap_candidate + mono_pagesize () - 1) & ~(size_t)(mono_pagesize () - 1);
4664                                         if (max_heap != max_heap_candidate)
4665                                                 sgen_env_var_error (MONO_GC_PARAMS_NAME, "Rounding up.", "`max-heap-size` size must be a multiple of %d.", mono_pagesize ());
4666                                 } else {
4667                                         sgen_env_var_error (MONO_GC_PARAMS_NAME, NULL, "`max-heap-size` must be an integer.");
4668                                 }
4669                                 continue;
4670                         }
4671                         if (g_str_has_prefix (opt, "soft-heap-limit=")) {
4672                                 opt = strchr (opt, '=') + 1;
4673                                 if (*opt && mono_gc_parse_environment_string_extract_number (opt, &soft_limit)) {
4674                                         if (soft_limit <= 0) {
4675                                                 sgen_env_var_error (MONO_GC_PARAMS_NAME, NULL, "`soft-heap-limit` must be positive.");
4676                                                 soft_limit = 0;
4677                                         }
4678                                 } else {
4679                                         sgen_env_var_error (MONO_GC_PARAMS_NAME, NULL, "`soft-heap-limit` must be an integer.");
4680                                 }
4681                                 continue;
4682                         }
4683                         if (g_str_has_prefix (opt, "stack-mark=")) {
4684                                 opt = strchr (opt, '=') + 1;
4685                                 if (!strcmp (opt, "precise")) {
4686                                         conservative_stack_mark = FALSE;
4687                                 } else if (!strcmp (opt, "conservative")) {
4688                                         conservative_stack_mark = TRUE;
4689                                 } else {
4690                                         sgen_env_var_error (MONO_GC_PARAMS_NAME, conservative_stack_mark ? "Using `conservative`." : "Using `precise`.",
4691                                                         "Invalid value `%s` for `stack-mark` option, possible values are: `precise`, `conservative`.", opt);
4692                                 }
4693                                 continue;
4694                         }
4695                         if (g_str_has_prefix (opt, "bridge-implementation=")) {
4696                                 opt = strchr (opt, '=') + 1;
4697                                 sgen_set_bridge_implementation (opt);
4698                                 continue;
4699                         }
4700                         if (g_str_has_prefix (opt, "toggleref-test")) {
4701                                 sgen_register_test_toggleref_callback ();
4702                                 continue;
4703                         }
4704
4705 #ifdef USER_CONFIG
4706                         if (g_str_has_prefix (opt, "nursery-size=")) {
4707                                 size_t val;
4708                                 opt = strchr (opt, '=') + 1;
4709                                 if (*opt && mono_gc_parse_environment_string_extract_number (opt, &val)) {
4710 #ifdef SGEN_ALIGN_NURSERY
4711                                         if ((val & (val - 1))) {
4712                                                 sgen_env_var_error (MONO_GC_PARAMS_NAME, "Using default value.", "`nursery-size` must be a power of two.");
4713                                                 continue;
4714                                         }
4715
4716                                         if (val < SGEN_MAX_NURSERY_WASTE) {
4717                                                 sgen_env_var_error (MONO_GC_PARAMS_NAME, "Using default value.",
4718                                                                 "`nursery-size` must be at least %d bytes.", SGEN_MAX_NURSERY_WASTE);
4719                                                 continue;
4720                                         }
4721
4722                                         sgen_nursery_size = val;
4723                                         sgen_nursery_bits = 0;
4724                                         while (ONE_P << (++ sgen_nursery_bits) != sgen_nursery_size)
4725                                                 ;
4726 #else
4727                                         sgen_nursery_size = val;
4728 #endif
4729                                 } else {
4730                                         sgen_env_var_error (MONO_GC_PARAMS_NAME, "Using default value.", "`nursery-size` must be an integer.");
4731                                         continue;
4732                                 }
4733                                 continue;
4734                         }
4735 #endif
4736                         if (g_str_has_prefix (opt, "save-target-ratio=")) {
4737                                 double val;
4738                                 opt = strchr (opt, '=') + 1;
4739                                 if (parse_double_in_interval (MONO_GC_PARAMS_NAME, "save-target-ratio", opt,
4740                                                 SGEN_MIN_SAVE_TARGET_RATIO, SGEN_MAX_SAVE_TARGET_RATIO, &val)) {
4741                                         save_target = val;
4742                                 }
4743                                 continue;
4744                         }
4745                         if (g_str_has_prefix (opt, "default-allowance-ratio=")) {
4746                                 double val;
4747                                 opt = strchr (opt, '=') + 1;
4748                                 if (parse_double_in_interval (MONO_GC_PARAMS_NAME, "default-allowance-ratio", opt,
4749                                                 SGEN_MIN_ALLOWANCE_NURSERY_SIZE_RATIO, SGEN_MIN_ALLOWANCE_NURSERY_SIZE_RATIO, &val)) {
4750                                         allowance_ratio = val;
4751                                 }
4752                                 continue;
4753                         }
4754                         if (g_str_has_prefix (opt, "allow-synchronous-major=")) {
4755                                 if (!major_collector.is_concurrent) {
4756                                         sgen_env_var_error (MONO_GC_PARAMS_NAME, "Ignoring.", "`allow-synchronous-major` is only valid for the concurrent major collector.");
4757                                         continue;
4758                                 }
4759
4760                                 opt = strchr (opt, '=') + 1;
4761
4762                                 if (!strcmp (opt, "yes")) {
4763                                         allow_synchronous_major = TRUE;
4764                                 } else if (!strcmp (opt, "no")) {
4765                                         allow_synchronous_major = FALSE;
4766                                 } else {
4767                                         sgen_env_var_error (MONO_GC_PARAMS_NAME, "Using default value.", "`allow-synchronous-major` must be either `yes' or `no'.");
4768                                         continue;
4769                                 }
4770                         }
4771
4772                         if (!strcmp (opt, "cementing")) {
4773                                 cement_enabled = TRUE;
4774                                 continue;
4775                         }
4776                         if (!strcmp (opt, "no-cementing")) {
4777                                 cement_enabled = FALSE;
4778                                 continue;
4779                         }
4780
4781                         if (major_collector.handle_gc_param && major_collector.handle_gc_param (opt))
4782                                 continue;
4783
4784                         if (sgen_minor_collector.handle_gc_param && sgen_minor_collector.handle_gc_param (opt))
4785                                 continue;
4786
4787                         sgen_env_var_error (MONO_GC_PARAMS_NAME, "Ignoring.", "Unknown option `%s`.", opt);
4788
4789                         if (usage_printed)
4790                                 continue;
4791
4792                         fprintf (stderr, "\n%s must be a comma-delimited list of one or more of the following:\n", MONO_GC_PARAMS_NAME);
4793                         fprintf (stderr, "  max-heap-size=N (where N is an integer, possibly with a k, m or a g suffix)\n");
4794                         fprintf (stderr, "  soft-heap-limit=n (where N is an integer, possibly with a k, m or a g suffix)\n");
4795                         fprintf (stderr, "  nursery-size=N (where N is an integer, possibly with a k, m or a g suffix)\n");
4796                         fprintf (stderr, "  major=COLLECTOR (where COLLECTOR is `marksweep', `marksweep-conc', `marksweep-par')\n");
4797                         fprintf (stderr, "  minor=COLLECTOR (where COLLECTOR is `simple' or `split')\n");
4798                         fprintf (stderr, "  wbarrier=WBARRIER (where WBARRIER is `remset' or `cardtable')\n");
4799                         fprintf (stderr, "  stack-mark=MARK-METHOD (where MARK-METHOD is 'precise' or 'conservative')\n");
4800                         fprintf (stderr, "  [no-]cementing\n");
4801                         if (major_collector.is_concurrent)
4802                                 fprintf (stderr, "  allow-synchronous-major=FLAG (where FLAG is `yes' or `no')\n");
4803                         if (major_collector.print_gc_param_usage)
4804                                 major_collector.print_gc_param_usage ();
4805                         if (sgen_minor_collector.print_gc_param_usage)
4806                                 sgen_minor_collector.print_gc_param_usage ();
4807                         fprintf (stderr, " Experimental options:\n");
4808                         fprintf (stderr, "  save-target-ratio=R (where R must be between %.2f - %.2f).\n", SGEN_MIN_SAVE_TARGET_RATIO, SGEN_MAX_SAVE_TARGET_RATIO);
4809                         fprintf (stderr, "  default-allowance-ratio=R (where R must be between %.2f - %.2f).\n", SGEN_MIN_ALLOWANCE_NURSERY_SIZE_RATIO, SGEN_MAX_ALLOWANCE_NURSERY_SIZE_RATIO);
4810                         fprintf (stderr, "\n");
4811
4812                         usage_printed = TRUE;
4813                 }
4814                 g_strfreev (opts);
4815         }
4816
4817         if (major_collector.is_concurrent)
4818                 sgen_workers_init (1);
4819
4820         if (major_collector_opt)
4821                 g_free (major_collector_opt);
4822
4823         if (minor_collector_opt)
4824                 g_free (minor_collector_opt);
4825
4826         alloc_nursery ();
4827
4828         sgen_cement_init (cement_enabled);
4829
4830         if ((env = g_getenv (MONO_GC_DEBUG_NAME))) {
4831                 gboolean usage_printed = FALSE;
4832
4833                 opts = g_strsplit (env, ",", -1);
4834                 for (ptr = opts; ptr && *ptr; ptr ++) {
4835                         char *opt = *ptr;
4836                         if (!strcmp (opt, ""))
4837                                 continue;
4838                         if (opt [0] >= '0' && opt [0] <= '9') {
4839                                 gc_debug_level = atoi (opt);
4840                                 opt++;
4841                                 if (opt [0] == ':')
4842                                         opt++;
4843                                 if (opt [0]) {
4844 #ifdef HOST_WIN32
4845                                         char *rf = g_strdup_printf ("%s.%d", opt, GetCurrentProcessId ());
4846 #else
4847                                         char *rf = g_strdup_printf ("%s.%d", opt, getpid ());
4848 #endif
4849                                         gc_debug_file = fopen (rf, "wb");
4850                                         if (!gc_debug_file)
4851                                                 gc_debug_file = stderr;
4852                                         g_free (rf);
4853                                 }
4854                         } else if (!strcmp (opt, "print-allowance")) {
4855                                 debug_print_allowance = TRUE;
4856                         } else if (!strcmp (opt, "print-pinning")) {
4857                                 do_pin_stats = TRUE;
4858                         } else if (!strcmp (opt, "verify-before-allocs")) {
4859                                 verify_before_allocs = 1;
4860                                 has_per_allocation_action = TRUE;
4861                         } else if (g_str_has_prefix (opt, "verify-before-allocs=")) {
4862                                 char *arg = strchr (opt, '=') + 1;
4863                                 verify_before_allocs = atoi (arg);
4864                                 has_per_allocation_action = TRUE;
4865                         } else if (!strcmp (opt, "collect-before-allocs")) {
4866                                 collect_before_allocs = 1;
4867                                 has_per_allocation_action = TRUE;
4868                         } else if (g_str_has_prefix (opt, "collect-before-allocs=")) {
4869                                 char *arg = strchr (opt, '=') + 1;
4870                                 has_per_allocation_action = TRUE;
4871                                 collect_before_allocs = atoi (arg);
4872                         } else if (!strcmp (opt, "verify-before-collections")) {
4873                                 whole_heap_check_before_collection = TRUE;
4874                         } else if (!strcmp (opt, "check-at-minor-collections")) {
4875                                 consistency_check_at_minor_collection = TRUE;
4876                                 nursery_clear_policy = CLEAR_AT_GC;
4877                         } else if (!strcmp (opt, "mod-union-consistency-check")) {
4878                                 if (!major_collector.is_concurrent) {
4879                                         sgen_env_var_error (MONO_GC_DEBUG_NAME, "Ignoring.", "`mod-union-consistency-check` only works with concurrent major collector.");
4880                                         continue;
4881                                 }
4882                                 mod_union_consistency_check = TRUE;
4883                         } else if (!strcmp (opt, "check-mark-bits")) {
4884                                 check_mark_bits_after_major_collection = TRUE;
4885                         } else if (!strcmp (opt, "check-nursery-pinned")) {
4886                                 check_nursery_objects_pinned = TRUE;
4887                         } else if (!strcmp (opt, "xdomain-checks")) {
4888                                 xdomain_checks = TRUE;
4889                         } else if (!strcmp (opt, "clear-at-gc")) {
4890                                 nursery_clear_policy = CLEAR_AT_GC;
4891                         } else if (!strcmp (opt, "clear-nursery-at-gc")) {
4892                                 nursery_clear_policy = CLEAR_AT_GC;
4893                         } else if (!strcmp (opt, "clear-at-tlab-creation")) {
4894                                 nursery_clear_policy = CLEAR_AT_TLAB_CREATION;
4895                         } else if (!strcmp (opt, "debug-clear-at-tlab-creation")) {
4896                                 nursery_clear_policy = CLEAR_AT_TLAB_CREATION_DEBUG;
4897                         } else if (!strcmp (opt, "check-scan-starts")) {
4898                                 do_scan_starts_check = TRUE;
4899                         } else if (!strcmp (opt, "verify-nursery-at-minor-gc")) {
4900                                 do_verify_nursery = TRUE;
4901                         } else if (!strcmp (opt, "check-concurrent")) {
4902                                 if (!major_collector.is_concurrent) {
4903                                         sgen_env_var_error (MONO_GC_DEBUG_NAME, "Ignoring.", "`check-concurrent` only works with concurrent major collectors.");
4904                                         continue;
4905                                 }
4906                                 do_concurrent_checks = TRUE;
4907                         } else if (!strcmp (opt, "dump-nursery-at-minor-gc")) {
4908                                 do_dump_nursery_content = TRUE;
4909                         } else if (!strcmp (opt, "no-managed-allocator")) {
4910                                 sgen_set_use_managed_allocator (FALSE);
4911                         } else if (!strcmp (opt, "disable-minor")) {
4912                                 disable_minor_collections = TRUE;
4913                         } else if (!strcmp (opt, "disable-major")) {
4914                                 disable_major_collections = TRUE;
4915                         } else if (g_str_has_prefix (opt, "heap-dump=")) {
4916                                 char *filename = strchr (opt, '=') + 1;
4917                                 nursery_clear_policy = CLEAR_AT_GC;
4918                                 heap_dump_file = fopen (filename, "w");
4919                                 if (heap_dump_file) {
4920                                         fprintf (heap_dump_file, "<sgen-dump>\n");
4921                                         do_pin_stats = TRUE;
4922                                 }
4923                         } else if (g_str_has_prefix (opt, "binary-protocol=")) {
4924                                 char *filename = strchr (opt, '=') + 1;
4925                                 char *colon = strrchr (filename, ':');
4926                                 size_t limit = -1;
4927                                 if (colon) {
4928                                         if (!mono_gc_parse_environment_string_extract_number (colon + 1, &limit)) {
4929                                                 sgen_env_var_error (MONO_GC_DEBUG_NAME, "Ignoring limit.", "Binary protocol file size limit must be an integer.");
4930                                                 limit = -1;
4931                                         }
4932                                         *colon = '\0';
4933                                 }
4934                                 binary_protocol_init (filename, (long long)limit);
4935                         } else if (!sgen_bridge_handle_gc_debug (opt)) {
4936                                 sgen_env_var_error (MONO_GC_DEBUG_NAME, "Ignoring.", "Unknown option `%s`.", opt);
4937
4938                                 if (usage_printed)
4939                                         continue;
4940
4941                                 fprintf (stderr, "\n%s must be of the format [<l>[:<filename>]|<option>]+ where <l> is a debug level 0-9.\n", MONO_GC_DEBUG_NAME);
4942                                 fprintf (stderr, "Valid <option>s are:\n");
4943                                 fprintf (stderr, "  collect-before-allocs[=<n>]\n");
4944                                 fprintf (stderr, "  verify-before-allocs[=<n>]\n");
4945                                 fprintf (stderr, "  check-at-minor-collections\n");
4946                                 fprintf (stderr, "  check-mark-bits\n");
4947                                 fprintf (stderr, "  check-nursery-pinned\n");
4948                                 fprintf (stderr, "  verify-before-collections\n");
4949                                 fprintf (stderr, "  verify-nursery-at-minor-gc\n");
4950                                 fprintf (stderr, "  dump-nursery-at-minor-gc\n");
4951                                 fprintf (stderr, "  disable-minor\n");
4952                                 fprintf (stderr, "  disable-major\n");
4953                                 fprintf (stderr, "  xdomain-checks\n");
4954                                 fprintf (stderr, "  check-concurrent\n");
4955                                 fprintf (stderr, "  clear-[nursery-]at-gc\n");
4956                                 fprintf (stderr, "  clear-at-tlab-creation\n");
4957                                 fprintf (stderr, "  debug-clear-at-tlab-creation\n");
4958                                 fprintf (stderr, "  check-scan-starts\n");
4959                                 fprintf (stderr, "  no-managed-allocator\n");
4960                                 fprintf (stderr, "  print-allowance\n");
4961                                 fprintf (stderr, "  print-pinning\n");
4962                                 fprintf (stderr, "  heap-dump=<filename>\n");
4963                                 fprintf (stderr, "  binary-protocol=<filename>[:<file-size-limit>]\n");
4964                                 sgen_bridge_print_gc_debug_usage ();
4965                                 fprintf (stderr, "\n");
4966
4967                                 usage_printed = TRUE;
4968                         }
4969                 }
4970                 g_strfreev (opts);
4971         }
4972
4973         if (major_collector.post_param_init)
4974                 major_collector.post_param_init (&major_collector);
4975
4976         sgen_memgov_init (max_heap, soft_limit, debug_print_allowance, allowance_ratio, save_target);
4977
4978         memset (&remset, 0, sizeof (remset));
4979
4980         sgen_card_table_init (&remset);
4981
4982         gc_initialized = 1;
4983 }
4984
4985 const char *
4986 mono_gc_get_gc_name (void)
4987 {
4988         return "sgen";
4989 }
4990
4991 static MonoMethod *write_barrier_method;
4992
4993 gboolean
4994 sgen_is_critical_method (MonoMethod *method)
4995 {
4996         return (method == write_barrier_method || sgen_is_managed_allocator (method));
4997 }
4998
4999 gboolean
5000 sgen_has_critical_method (void)
5001 {
5002         return write_barrier_method || sgen_has_managed_allocator ();
5003 }
5004
5005 #ifndef DISABLE_JIT
5006
5007 static void
5008 emit_nursery_check (MonoMethodBuilder *mb, int *nursery_check_return_labels)
5009 {
5010         memset (nursery_check_return_labels, 0, sizeof (int) * 3);
5011 #ifdef SGEN_ALIGN_NURSERY
5012         // if (ptr_in_nursery (ptr)) return;
5013         /*
5014          * Masking out the bits might be faster, but we would have to use 64 bit
5015          * immediates, which might be slower.
5016          */
5017         mono_mb_emit_ldarg (mb, 0);
5018         mono_mb_emit_icon (mb, DEFAULT_NURSERY_BITS);
5019         mono_mb_emit_byte (mb, CEE_SHR_UN);
5020         mono_mb_emit_ptr (mb, (gpointer)((mword)sgen_get_nursery_start () >> DEFAULT_NURSERY_BITS));
5021         nursery_check_return_labels [0] = mono_mb_emit_branch (mb, CEE_BEQ);
5022
5023         if (!major_collector.is_concurrent) {
5024                 // if (!ptr_in_nursery (*ptr)) return;
5025                 mono_mb_emit_ldarg (mb, 0);
5026                 mono_mb_emit_byte (mb, CEE_LDIND_I);
5027                 mono_mb_emit_icon (mb, DEFAULT_NURSERY_BITS);
5028                 mono_mb_emit_byte (mb, CEE_SHR_UN);
5029                 mono_mb_emit_ptr (mb, (gpointer)((mword)sgen_get_nursery_start () >> DEFAULT_NURSERY_BITS));
5030                 nursery_check_return_labels [1] = mono_mb_emit_branch (mb, CEE_BNE_UN);
5031         }
5032 #else
5033         int label_continue1, label_continue2;
5034         int dereferenced_var;
5035
5036         // if (ptr < (sgen_get_nursery_start ())) goto continue;
5037         mono_mb_emit_ldarg (mb, 0);
5038         mono_mb_emit_ptr (mb, (gpointer) sgen_get_nursery_start ());
5039         label_continue_1 = mono_mb_emit_branch (mb, CEE_BLT);
5040
5041         // if (ptr >= sgen_get_nursery_end ())) goto continue;
5042         mono_mb_emit_ldarg (mb, 0);
5043         mono_mb_emit_ptr (mb, (gpointer) sgen_get_nursery_end ());
5044         label_continue_2 = mono_mb_emit_branch (mb, CEE_BGE);
5045
5046         // Otherwise return
5047         nursery_check_return_labels [0] = mono_mb_emit_branch (mb, CEE_BR);
5048
5049         // continue:
5050         mono_mb_patch_branch (mb, label_continue_1);
5051         mono_mb_patch_branch (mb, label_continue_2);
5052
5053         // Dereference and store in local var
5054         dereferenced_var = mono_mb_add_local (mb, &mono_defaults.int_class->byval_arg);
5055         mono_mb_emit_ldarg (mb, 0);
5056         mono_mb_emit_byte (mb, CEE_LDIND_I);
5057         mono_mb_emit_stloc (mb, dereferenced_var);
5058
5059         if (!major_collector.is_concurrent) {
5060                 // if (*ptr < sgen_get_nursery_start ()) return;
5061                 mono_mb_emit_ldloc (mb, dereferenced_var);
5062                 mono_mb_emit_ptr (mb, (gpointer) sgen_get_nursery_start ());
5063                 nursery_check_return_labels [1] = mono_mb_emit_branch (mb, CEE_BLT);
5064
5065                 // if (*ptr >= sgen_get_nursery_end ()) return;
5066                 mono_mb_emit_ldloc (mb, dereferenced_var);
5067                 mono_mb_emit_ptr (mb, (gpointer) sgen_get_nursery_end ());
5068                 nursery_check_return_labels [2] = mono_mb_emit_branch (mb, CEE_BGE);
5069         }
5070 #endif
5071 }
5072 #endif
5073
5074 MonoMethod*
5075 mono_gc_get_write_barrier (void)
5076 {
5077         MonoMethod *res;
5078         MonoMethodBuilder *mb;
5079         MonoMethodSignature *sig;
5080 #ifdef MANAGED_WBARRIER
5081         int i, nursery_check_labels [3];
5082
5083 #ifdef HAVE_KW_THREAD
5084         int stack_end_offset = -1;
5085
5086         MONO_THREAD_VAR_OFFSET (stack_end, stack_end_offset);
5087         g_assert (stack_end_offset != -1);
5088 #endif
5089 #endif
5090
5091         // FIXME: Maybe create a separate version for ctors (the branch would be
5092         // correctly predicted more times)
5093         if (write_barrier_method)
5094                 return write_barrier_method;
5095
5096         /* Create the IL version of mono_gc_barrier_generic_store () */
5097         sig = mono_metadata_signature_alloc (mono_defaults.corlib, 1);
5098         sig->ret = &mono_defaults.void_class->byval_arg;
5099         sig->params [0] = &mono_defaults.int_class->byval_arg;
5100
5101         mb = mono_mb_new (mono_defaults.object_class, "wbarrier", MONO_WRAPPER_WRITE_BARRIER);
5102
5103 #ifndef DISABLE_JIT
5104 #ifdef MANAGED_WBARRIER
5105         emit_nursery_check (mb, nursery_check_labels);
5106         /*
5107         addr = sgen_cardtable + ((address >> CARD_BITS) & CARD_MASK)
5108         *addr = 1;
5109
5110         sgen_cardtable:
5111                 LDC_PTR sgen_cardtable
5112
5113         address >> CARD_BITS
5114                 LDARG_0
5115                 LDC_I4 CARD_BITS
5116                 SHR_UN
5117         if (SGEN_HAVE_OVERLAPPING_CARDS) {
5118                 LDC_PTR card_table_mask
5119                 AND
5120         }
5121         AND
5122         ldc_i4_1
5123         stind_i1
5124         */
5125         mono_mb_emit_ptr (mb, sgen_cardtable);
5126         mono_mb_emit_ldarg (mb, 0);
5127         mono_mb_emit_icon (mb, CARD_BITS);
5128         mono_mb_emit_byte (mb, CEE_SHR_UN);
5129 #ifdef SGEN_HAVE_OVERLAPPING_CARDS
5130         mono_mb_emit_ptr (mb, (gpointer)CARD_MASK);
5131         mono_mb_emit_byte (mb, CEE_AND);
5132 #endif
5133         mono_mb_emit_byte (mb, CEE_ADD);
5134         mono_mb_emit_icon (mb, 1);
5135         mono_mb_emit_byte (mb, CEE_STIND_I1);
5136
5137         // return;
5138         for (i = 0; i < 3; ++i) {
5139                 if (nursery_check_labels [i])
5140                         mono_mb_patch_branch (mb, nursery_check_labels [i]);
5141         }
5142         mono_mb_emit_byte (mb, CEE_RET);
5143 #else
5144         mono_mb_emit_ldarg (mb, 0);
5145         mono_mb_emit_icall (mb, mono_gc_wbarrier_generic_nostore);
5146         mono_mb_emit_byte (mb, CEE_RET);
5147 #endif
5148 #endif
5149         res = mono_mb_create_method (mb, sig, 16);
5150         mono_mb_free (mb);
5151
5152         LOCK_GC;
5153         if (write_barrier_method) {
5154                 /* Already created */
5155                 mono_free_method (res);
5156         } else {
5157                 /* double-checked locking */
5158                 mono_memory_barrier ();
5159                 write_barrier_method = res;
5160         }
5161         UNLOCK_GC;
5162
5163         return write_barrier_method;
5164 }
5165
5166 char*
5167 mono_gc_get_description (void)
5168 {
5169         return g_strdup ("sgen");
5170 }
5171
5172 void
5173 mono_gc_set_desktop_mode (void)
5174 {
5175 }
5176
5177 gboolean
5178 mono_gc_is_moving (void)
5179 {
5180         return TRUE;
5181 }
5182
5183 gboolean
5184 mono_gc_is_disabled (void)
5185 {
5186         return FALSE;
5187 }
5188
5189 #ifdef HOST_WIN32
5190 BOOL APIENTRY mono_gc_dllmain (HMODULE module_handle, DWORD reason, LPVOID reserved)
5191 {
5192         return TRUE;
5193 }
5194 #endif
5195
5196 NurseryClearPolicy
5197 sgen_get_nursery_clear_policy (void)
5198 {
5199         return nursery_clear_policy;
5200 }
5201
5202 MonoVTable*
5203 sgen_get_array_fill_vtable (void)
5204 {
5205         if (!array_fill_vtable) {
5206                 static MonoClass klass;
5207                 static MonoVTable vtable;
5208                 gsize bmap;
5209
5210                 MonoDomain *domain = mono_get_root_domain ();
5211                 g_assert (domain);
5212
5213                 klass.element_class = mono_defaults.byte_class;
5214                 klass.rank = 1;
5215                 klass.instance_size = sizeof (MonoArray);
5216                 klass.sizes.element_size = 1;
5217                 klass.name = "array_filler_type";
5218
5219                 vtable.klass = &klass;
5220                 bmap = 0;
5221                 vtable.gc_descr = mono_gc_make_descr_for_array (TRUE, &bmap, 0, 1);
5222                 vtable.rank = 1;
5223
5224                 array_fill_vtable = &vtable;
5225         }
5226         return array_fill_vtable;
5227 }
5228
5229 void
5230 sgen_gc_lock (void)
5231 {
5232         LOCK_GC;
5233 }
5234
5235 void
5236 sgen_gc_unlock (void)
5237 {
5238         gboolean try_free = sgen_try_free_some_memory;
5239         sgen_try_free_some_memory = FALSE;
5240         mono_mutex_unlock (&gc_mutex);
5241         MONO_GC_UNLOCKED ();
5242         if (try_free)
5243                 mono_thread_hazardous_try_free_some ();
5244 }
5245
5246 void
5247 sgen_major_collector_iterate_live_block_ranges (sgen_cardtable_block_callback callback)
5248 {
5249         major_collector.iterate_live_block_ranges (callback);
5250 }
5251
5252 void
5253 sgen_major_collector_scan_card_table (SgenGrayQueue *queue)
5254 {
5255         major_collector.scan_card_table (FALSE, queue);
5256 }
5257
5258 SgenMajorCollector*
5259 sgen_get_major_collector (void)
5260 {
5261         return &major_collector;
5262 }
5263
5264 void mono_gc_set_skip_thread (gboolean skip)
5265 {
5266         SgenThreadInfo *info = mono_thread_info_current ();
5267
5268         LOCK_GC;
5269         info->gc_disabled = skip;
5270         UNLOCK_GC;
5271 }
5272
5273 SgenRemeberedSet*
5274 sgen_get_remset (void)
5275 {
5276         return &remset;
5277 }
5278
5279 guint
5280 mono_gc_get_vtable_bits (MonoClass *class)
5281 {
5282         guint res = 0;
5283         /* FIXME move this to the bridge code */
5284         if (sgen_need_bridge_processing ()) {
5285                 switch (sgen_bridge_class_kind (class)) {
5286                 case GC_BRIDGE_TRANSPARENT_BRIDGE_CLASS:
5287                 case GC_BRIDGE_OPAQUE_BRIDGE_CLASS:
5288                         res = SGEN_GC_BIT_BRIDGE_OBJECT;
5289                         break;
5290                 case GC_BRIDGE_OPAQUE_CLASS:
5291                         res = SGEN_GC_BIT_BRIDGE_OPAQUE_OBJECT;
5292                         break;
5293                 }
5294         }
5295         if (fin_callbacks.is_class_finalization_aware) {
5296                 if (fin_callbacks.is_class_finalization_aware (class))
5297                         res |= SGEN_GC_BIT_FINALIZER_AWARE;
5298         }
5299         return res;
5300 }
5301
5302 void
5303 mono_gc_register_altstack (gpointer stack, gint32 stack_size, gpointer altstack, gint32 altstack_size)
5304 {
5305         // FIXME:
5306 }
5307
5308
5309 void
5310 sgen_check_whole_heap_stw (void)
5311 {
5312         sgen_stop_world (0);
5313         sgen_clear_nursery_fragments ();
5314         sgen_check_whole_heap (FALSE);
5315         sgen_restart_world (0, NULL);
5316 }
5317
5318 void
5319 sgen_gc_event_moves (void)
5320 {
5321         if (moved_objects_idx) {
5322                 mono_profiler_gc_moves (moved_objects, moved_objects_idx);
5323                 moved_objects_idx = 0;
5324         }
5325 }
5326
5327 gint64
5328 sgen_timestamp (void)
5329 {
5330         SGEN_TV_DECLARE (timestamp);
5331         SGEN_TV_GETTIME (timestamp);
5332         return SGEN_TV_ELAPSED (sgen_init_timestamp, timestamp);
5333 }
5334
5335 void
5336 mono_gc_register_finalizer_callbacks (MonoGCFinalizerCallbacks *callbacks)
5337 {
5338         if (callbacks->version != MONO_GC_FINALIZER_EXTENSION_VERSION)
5339                 g_error ("Invalid finalizer callback version. Expected %d but got %d\n", MONO_GC_FINALIZER_EXTENSION_VERSION, callbacks->version);
5340
5341         fin_callbacks = *callbacks;
5342 }
5343
5344 #endif /* HAVE_SGEN_GC */