[sgen] Fix binary protocol build
[mono.git] / 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 static gboolean enable_nursery_canaries = FALSE;
294
295 #ifdef HEAVY_STATISTICS
296 long long stat_objects_alloced_degraded = 0;
297 long long stat_bytes_alloced_degraded = 0;
298
299 long long stat_copy_object_called_nursery = 0;
300 long long stat_objects_copied_nursery = 0;
301 long long stat_copy_object_called_major = 0;
302 long long stat_objects_copied_major = 0;
303
304 long long stat_scan_object_called_nursery = 0;
305 long long stat_scan_object_called_major = 0;
306
307 long long stat_slots_allocated_in_vain;
308
309 long long stat_nursery_copy_object_failed_from_space = 0;
310 long long stat_nursery_copy_object_failed_forwarded = 0;
311 long long stat_nursery_copy_object_failed_pinned = 0;
312 long long stat_nursery_copy_object_failed_to_space = 0;
313
314 static int stat_wbarrier_add_to_global_remset = 0;
315 static int stat_wbarrier_set_field = 0;
316 static int stat_wbarrier_set_arrayref = 0;
317 static int stat_wbarrier_arrayref_copy = 0;
318 static int stat_wbarrier_generic_store = 0;
319 static int stat_wbarrier_generic_store_atomic = 0;
320 static int stat_wbarrier_set_root = 0;
321 static int stat_wbarrier_value_copy = 0;
322 static int stat_wbarrier_object_copy = 0;
323 #endif
324
325 static long long stat_pinned_objects = 0;
326
327 static long long time_minor_pre_collection_fragment_clear = 0;
328 static long long time_minor_pinning = 0;
329 static long long time_minor_scan_remsets = 0;
330 static long long time_minor_scan_pinned = 0;
331 static long long time_minor_scan_registered_roots = 0;
332 static long long time_minor_scan_thread_data = 0;
333 static long long time_minor_finish_gray_stack = 0;
334 static long long time_minor_fragment_creation = 0;
335
336 static long long time_major_pre_collection_fragment_clear = 0;
337 static long long time_major_pinning = 0;
338 static long long time_major_scan_pinned = 0;
339 static long long time_major_scan_registered_roots = 0;
340 static long long time_major_scan_thread_data = 0;
341 static long long time_major_scan_alloc_pinned = 0;
342 static long long time_major_scan_finalized = 0;
343 static long long time_major_scan_big_objects = 0;
344 static long long time_major_finish_gray_stack = 0;
345 static long long time_major_free_bigobjs = 0;
346 static long long time_major_los_sweep = 0;
347 static long long time_major_sweep = 0;
348 static long long time_major_fragment_creation = 0;
349
350 static long long time_max = 0;
351
352 static SGEN_TV_DECLARE (time_major_conc_collection_start);
353 static SGEN_TV_DECLARE (time_major_conc_collection_end);
354
355 static SGEN_TV_DECLARE (last_minor_collection_start_tv);
356 static SGEN_TV_DECLARE (last_minor_collection_end_tv);
357
358 int gc_debug_level = 0;
359 FILE* gc_debug_file;
360
361 static MonoGCFinalizerCallbacks fin_callbacks;
362
363 /*
364 void
365 mono_gc_flush_info (void)
366 {
367         fflush (gc_debug_file);
368 }
369 */
370
371 #define TV_DECLARE SGEN_TV_DECLARE
372 #define TV_GETTIME SGEN_TV_GETTIME
373 #define TV_ELAPSED SGEN_TV_ELAPSED
374 #define TV_ELAPSED_MS SGEN_TV_ELAPSED_MS
375
376 SGEN_TV_DECLARE (sgen_init_timestamp);
377
378 #define ALIGN_TO(val,align) ((((guint64)val) + ((align) - 1)) & ~((align) - 1))
379
380 NurseryClearPolicy nursery_clear_policy = CLEAR_AT_TLAB_CREATION;
381
382 #define object_is_forwarded     SGEN_OBJECT_IS_FORWARDED
383 #define object_is_pinned        SGEN_OBJECT_IS_PINNED
384 #define pin_object              SGEN_PIN_OBJECT
385 #define unpin_object            SGEN_UNPIN_OBJECT
386
387 #define ptr_in_nursery sgen_ptr_in_nursery
388
389 #define LOAD_VTABLE     SGEN_LOAD_VTABLE
390
391 static const char*
392 safe_name (void* obj)
393 {
394         MonoVTable *vt = (MonoVTable*)LOAD_VTABLE (obj);
395         return vt->klass->name;
396 }
397
398 gboolean
399 nursery_canaries_enabled (void)
400 {
401         return enable_nursery_canaries;
402 }
403
404 #define safe_object_get_size    sgen_safe_object_get_size
405
406 const char*
407 sgen_safe_name (void* obj)
408 {
409         return safe_name (obj);
410 }
411
412 /*
413  * ######################################################################
414  * ########  Global data.
415  * ######################################################################
416  */
417 LOCK_DECLARE (gc_mutex);
418 gboolean sgen_try_free_some_memory;
419
420 #define SCAN_START_SIZE SGEN_SCAN_START_SIZE
421
422 static mword pagesize = 4096;
423 size_t degraded_mode = 0;
424
425 static mword bytes_pinned_from_failed_allocation = 0;
426
427 GCMemSection *nursery_section = NULL;
428 static volatile mword lowest_heap_address = ~(mword)0;
429 static volatile mword highest_heap_address = 0;
430
431 LOCK_DECLARE (sgen_interruption_mutex);
432 static LOCK_DECLARE (pin_queue_mutex);
433
434 #define LOCK_PIN_QUEUE mono_mutex_lock (&pin_queue_mutex)
435 #define UNLOCK_PIN_QUEUE mono_mutex_unlock (&pin_queue_mutex)
436
437 typedef struct _FinalizeReadyEntry FinalizeReadyEntry;
438 struct _FinalizeReadyEntry {
439         FinalizeReadyEntry *next;
440         void *object;
441 };
442
443 typedef struct _EphemeronLinkNode EphemeronLinkNode;
444
445 struct _EphemeronLinkNode {
446         EphemeronLinkNode *next;
447         char *array;
448 };
449
450 typedef struct {
451        void *key;
452        void *value;
453 } Ephemeron;
454
455 int current_collection_generation = -1;
456 volatile gboolean concurrent_collection_in_progress = FALSE;
457
458 /* objects that are ready to be finalized */
459 static FinalizeReadyEntry *fin_ready_list = NULL;
460 static FinalizeReadyEntry *critical_fin_list = NULL;
461
462 static EphemeronLinkNode *ephemeron_list;
463
464 /* registered roots: the key to the hash is the root start address */
465 /* 
466  * Different kinds of roots are kept separate to speed up pin_from_roots () for example.
467  */
468 SgenHashTable roots_hash [ROOT_TYPE_NUM] = {
469         SGEN_HASH_TABLE_INIT (INTERNAL_MEM_ROOTS_TABLE, INTERNAL_MEM_ROOT_RECORD, sizeof (RootRecord), mono_aligned_addr_hash, NULL),
470         SGEN_HASH_TABLE_INIT (INTERNAL_MEM_ROOTS_TABLE, INTERNAL_MEM_ROOT_RECORD, sizeof (RootRecord), mono_aligned_addr_hash, NULL),
471         SGEN_HASH_TABLE_INIT (INTERNAL_MEM_ROOTS_TABLE, INTERNAL_MEM_ROOT_RECORD, sizeof (RootRecord), mono_aligned_addr_hash, NULL)
472 };
473 static mword roots_size = 0; /* amount of memory in the root set */
474
475 #define GC_ROOT_NUM 32
476 typedef struct {
477         int count;              /* must be the first field */
478         void *objects [GC_ROOT_NUM];
479         int root_types [GC_ROOT_NUM];
480         uintptr_t extra_info [GC_ROOT_NUM];
481 } GCRootReport;
482
483 static void
484 notify_gc_roots (GCRootReport *report)
485 {
486         if (!report->count)
487                 return;
488         mono_profiler_gc_roots (report->count, report->objects, report->root_types, report->extra_info);
489         report->count = 0;
490 }
491
492 static void
493 add_profile_gc_root (GCRootReport *report, void *object, int rtype, uintptr_t extra_info)
494 {
495         if (report->count == GC_ROOT_NUM)
496                 notify_gc_roots (report);
497         report->objects [report->count] = object;
498         report->root_types [report->count] = rtype;
499         report->extra_info [report->count++] = (uintptr_t)((MonoVTable*)LOAD_VTABLE (object))->klass;
500 }
501
502 MonoNativeTlsKey thread_info_key;
503
504 #ifdef HAVE_KW_THREAD
505 __thread SgenThreadInfo *sgen_thread_info;
506 __thread char *stack_end;
507 #endif
508
509 /* The size of a TLAB */
510 /* The bigger the value, the less often we have to go to the slow path to allocate a new 
511  * one, but the more space is wasted by threads not allocating much memory.
512  * FIXME: Tune this.
513  * FIXME: Make this self-tuning for each thread.
514  */
515 guint32 tlab_size = (1024 * 4);
516
517 #define MAX_SMALL_OBJ_SIZE      SGEN_MAX_SMALL_OBJ_SIZE
518
519 /* Functions supplied by the runtime to be called by the GC */
520 static MonoGCCallbacks gc_callbacks;
521
522 #define ALLOC_ALIGN             SGEN_ALLOC_ALIGN
523 #define ALLOC_ALIGN_BITS        SGEN_ALLOC_ALIGN_BITS
524
525 #define ALIGN_UP                SGEN_ALIGN_UP
526
527 #define MOVED_OBJECTS_NUM 64
528 static void *moved_objects [MOVED_OBJECTS_NUM];
529 static int moved_objects_idx = 0;
530
531 /* Vtable of the objects used to fill out nursery fragments before a collection */
532 static MonoVTable *array_fill_vtable;
533
534 #ifdef SGEN_DEBUG_INTERNAL_ALLOC
535 MonoNativeThreadId main_gc_thread = NULL;
536 #endif
537
538 /*Object was pinned during the current collection*/
539 static mword objects_pinned;
540
541 /*
542  * ######################################################################
543  * ########  Macros and function declarations.
544  * ######################################################################
545  */
546
547 inline static void*
548 align_pointer (void *ptr)
549 {
550         mword p = (mword)ptr;
551         p += sizeof (gpointer) - 1;
552         p &= ~ (sizeof (gpointer) - 1);
553         return (void*)p;
554 }
555
556 typedef SgenGrayQueue GrayQueue;
557
558 /* forward declarations */
559 static void scan_thread_data (void *start_nursery, void *end_nursery, gboolean precise, GrayQueue *queue);
560 static void scan_from_registered_roots (char *addr_start, char *addr_end, int root_type, ScanCopyContext ctx);
561 static void scan_finalizer_entries (FinalizeReadyEntry *list, ScanCopyContext ctx);
562 static void report_finalizer_roots (void);
563 static void report_registered_roots (void);
564
565 static void pin_from_roots (void *start_nursery, void *end_nursery, GrayQueue *queue);
566 static void finish_gray_stack (int generation, GrayQueue *queue);
567
568 void mono_gc_scan_for_specific_ref (MonoObject *key, gboolean precise);
569
570
571 static void init_stats (void);
572
573 static int mark_ephemerons_in_range (ScanCopyContext ctx);
574 static void clear_unreachable_ephemerons (ScanCopyContext ctx);
575 static void null_ephemerons_for_domain (MonoDomain *domain);
576
577 static gboolean major_update_or_finish_concurrent_collection (gboolean force_finish);
578
579 SgenObjectOperations current_object_ops;
580 SgenMajorCollector major_collector;
581 SgenMinorCollector sgen_minor_collector;
582 static GrayQueue gray_queue;
583
584 static SgenRemeberedSet remset;
585
586 /* The gray queue to use from the main collection thread. */
587 #define WORKERS_DISTRIBUTE_GRAY_QUEUE   (&gray_queue)
588
589 /*
590  * The gray queue a worker job must use.  If we're not parallel or
591  * concurrent, we use the main gray queue.
592  */
593 static SgenGrayQueue*
594 sgen_workers_get_job_gray_queue (WorkerData *worker_data)
595 {
596         return worker_data ? &worker_data->private_gray_queue : WORKERS_DISTRIBUTE_GRAY_QUEUE;
597 }
598
599 static void
600 gray_queue_redirect (SgenGrayQueue *queue)
601 {
602         gboolean wake = FALSE;
603
604         for (;;) {
605                 GrayQueueSection *section = sgen_gray_object_dequeue_section (queue);
606                 if (!section)
607                         break;
608                 sgen_section_gray_queue_enqueue (queue->alloc_prepare_data, section);
609                 wake = TRUE;
610         }
611
612         if (wake) {
613                 g_assert (concurrent_collection_in_progress);
614                 if (sgen_workers_have_started ()) {
615                         sgen_workers_ensure_awake ();
616                 } else {
617                         if (concurrent_collection_in_progress)
618                                 g_assert (current_collection_generation == -1);
619                 }
620         }
621 }
622
623 static void
624 gray_queue_enable_redirect (SgenGrayQueue *queue)
625 {
626         if (!concurrent_collection_in_progress)
627                 return;
628
629         sgen_gray_queue_set_alloc_prepare (queue, gray_queue_redirect, sgen_workers_get_distribute_section_gray_queue ());
630         gray_queue_redirect (queue);
631 }
632
633 void
634 sgen_scan_area_with_callback (char *start, char *end, IterateObjectCallbackFunc callback, void *data, gboolean allow_flags)
635 {
636         while (start < end) {
637                 size_t size;
638                 char *obj;
639
640                 if (!*(void**)start) {
641                         start += sizeof (void*); /* should be ALLOC_ALIGN, really */
642                         continue;
643                 }
644
645                 if (allow_flags) {
646                         if (!(obj = SGEN_OBJECT_IS_FORWARDED (start)))
647                                 obj = start;
648                 } else {
649                         obj = start;
650                 }
651
652                 if ((MonoVTable*)SGEN_LOAD_VTABLE (obj) != array_fill_vtable) {
653                         CHECK_CANARY_FOR_OBJECT (obj);
654                         size = ALIGN_UP (safe_object_get_size ((MonoObject*)obj));
655                         callback (obj, size, data);
656                         CANARIFY_SIZE (size);
657                 } else {
658                         size = ALIGN_UP (safe_object_get_size ((MonoObject*)obj));
659                 }
660
661                 start += size;
662         }
663 }
664
665 static gboolean
666 need_remove_object_for_domain (char *start, MonoDomain *domain)
667 {
668         if (mono_object_domain (start) == domain) {
669                 SGEN_LOG (4, "Need to cleanup object %p", start);
670                 binary_protocol_cleanup (start, (gpointer)LOAD_VTABLE (start), safe_object_get_size ((MonoObject*)start));
671                 return TRUE;
672         }
673         return FALSE;
674 }
675
676 static void
677 process_object_for_domain_clearing (char *start, MonoDomain *domain)
678 {
679         GCVTable *vt = (GCVTable*)LOAD_VTABLE (start);
680         if (vt->klass == mono_defaults.internal_thread_class)
681                 g_assert (mono_object_domain (start) == mono_get_root_domain ());
682         /* The object could be a proxy for an object in the domain
683            we're deleting. */
684 #ifndef DISABLE_REMOTING
685         if (mono_defaults.real_proxy_class->supertypes && mono_class_has_parent_fast (vt->klass, mono_defaults.real_proxy_class)) {
686                 MonoObject *server = ((MonoRealProxy*)start)->unwrapped_server;
687
688                 /* The server could already have been zeroed out, so
689                    we need to check for that, too. */
690                 if (server && (!LOAD_VTABLE (server) || mono_object_domain (server) == domain)) {
691                         SGEN_LOG (4, "Cleaning up remote pointer in %p to object %p", start, server);
692                         ((MonoRealProxy*)start)->unwrapped_server = NULL;
693                 }
694         }
695 #endif
696 }
697
698 static gboolean
699 clear_domain_process_object (char *obj, MonoDomain *domain)
700 {
701         gboolean remove;
702
703         process_object_for_domain_clearing (obj, domain);
704         remove = need_remove_object_for_domain (obj, domain);
705
706         if (remove && ((MonoObject*)obj)->synchronisation) {
707                 void **dislink = mono_monitor_get_object_monitor_weak_link ((MonoObject*)obj);
708                 if (dislink)
709                         sgen_register_disappearing_link (NULL, dislink, FALSE, TRUE);
710         }
711
712         return remove;
713 }
714
715 static void
716 clear_domain_process_minor_object_callback (char *obj, size_t size, MonoDomain *domain)
717 {
718         if (clear_domain_process_object (obj, domain)) {
719                 CANARIFY_SIZE (size);
720                 memset (obj, 0, size);
721         }
722 }
723
724 static void
725 clear_domain_process_major_object_callback (char *obj, size_t size, MonoDomain *domain)
726 {
727         clear_domain_process_object (obj, domain);
728 }
729
730 static void
731 clear_domain_free_major_non_pinned_object_callback (char *obj, size_t size, MonoDomain *domain)
732 {
733         if (need_remove_object_for_domain (obj, domain))
734                 major_collector.free_non_pinned_object (obj, size);
735 }
736
737 static void
738 clear_domain_free_major_pinned_object_callback (char *obj, size_t size, MonoDomain *domain)
739 {
740         if (need_remove_object_for_domain (obj, domain))
741                 major_collector.free_pinned_object (obj, size);
742 }
743
744 /*
745  * When appdomains are unloaded we can easily remove objects that have finalizers,
746  * but all the others could still be present in random places on the heap.
747  * We need a sweep to get rid of them even though it's going to be costly
748  * with big heaps.
749  * The reason we need to remove them is because we access the vtable and class
750  * structures to know the object size and the reference bitmap: once the domain is
751  * unloaded the point to random memory.
752  */
753 void
754 mono_gc_clear_domain (MonoDomain * domain)
755 {
756         LOSObject *bigobj, *prev;
757         int i;
758
759         LOCK_GC;
760
761         binary_protocol_domain_unload_begin (domain);
762
763         sgen_stop_world (0);
764
765         if (concurrent_collection_in_progress)
766                 sgen_perform_collection (0, GENERATION_OLD, "clear domain", TRUE);
767         g_assert (!concurrent_collection_in_progress);
768
769         sgen_process_fin_stage_entries ();
770         sgen_process_dislink_stage_entries ();
771
772         sgen_clear_nursery_fragments ();
773
774         if (xdomain_checks && domain != mono_get_root_domain ()) {
775                 sgen_scan_for_registered_roots_in_domain (domain, ROOT_TYPE_NORMAL);
776                 sgen_scan_for_registered_roots_in_domain (domain, ROOT_TYPE_WBARRIER);
777                 sgen_check_for_xdomain_refs ();
778         }
779
780         /*Ephemerons and dislinks must be processed before LOS since they might end up pointing
781         to memory returned to the OS.*/
782         null_ephemerons_for_domain (domain);
783
784         for (i = GENERATION_NURSERY; i < GENERATION_MAX; ++i)
785                 sgen_null_links_for_domain (domain, i);
786
787         for (i = GENERATION_NURSERY; i < GENERATION_MAX; ++i)
788                 sgen_remove_finalizers_for_domain (domain, i);
789
790         sgen_scan_area_with_callback (nursery_section->data, nursery_section->end_data,
791                         (IterateObjectCallbackFunc)clear_domain_process_minor_object_callback, domain, FALSE);
792
793         /* We need two passes over major and large objects because
794            freeing such objects might give their memory back to the OS
795            (in the case of large objects) or obliterate its vtable
796            (pinned objects with major-copying or pinned and non-pinned
797            objects with major-mark&sweep), but we might need to
798            dereference a pointer from an object to another object if
799            the first object is a proxy. */
800         major_collector.iterate_objects (ITERATE_OBJECTS_SWEEP_ALL, (IterateObjectCallbackFunc)clear_domain_process_major_object_callback, domain);
801         for (bigobj = los_object_list; bigobj; bigobj = bigobj->next)
802                 clear_domain_process_object (bigobj->data, domain);
803
804         prev = NULL;
805         for (bigobj = los_object_list; bigobj;) {
806                 if (need_remove_object_for_domain (bigobj->data, domain)) {
807                         LOSObject *to_free = bigobj;
808                         if (prev)
809                                 prev->next = bigobj->next;
810                         else
811                                 los_object_list = bigobj->next;
812                         bigobj = bigobj->next;
813                         SGEN_LOG (4, "Freeing large object %p", bigobj->data);
814                         sgen_los_free_object (to_free);
815                         continue;
816                 }
817                 prev = bigobj;
818                 bigobj = bigobj->next;
819         }
820         major_collector.iterate_objects (ITERATE_OBJECTS_SWEEP_NON_PINNED, (IterateObjectCallbackFunc)clear_domain_free_major_non_pinned_object_callback, domain);
821         major_collector.iterate_objects (ITERATE_OBJECTS_SWEEP_PINNED, (IterateObjectCallbackFunc)clear_domain_free_major_pinned_object_callback, domain);
822
823         if (domain == mono_get_root_domain ()) {
824                 if (G_UNLIKELY (do_pin_stats))
825                         sgen_pin_stats_print_class_stats ();
826                 sgen_object_layout_dump (stdout);
827         }
828
829         sgen_restart_world (0, NULL);
830
831         binary_protocol_domain_unload_end (domain);
832
833         UNLOCK_GC;
834 }
835
836 /*
837  * sgen_add_to_global_remset:
838  *
839  *   The global remset contains locations which point into newspace after
840  * a minor collection. This can happen if the objects they point to are pinned.
841  *
842  * LOCKING: If called from a parallel collector, the global remset
843  * lock must be held.  For serial collectors that is not necessary.
844  */
845 void
846 sgen_add_to_global_remset (gpointer ptr, gpointer obj)
847 {
848         SGEN_ASSERT (5, sgen_ptr_in_nursery (obj), "Target pointer of global remset must be in the nursery");
849
850         HEAVY_STAT (++stat_wbarrier_add_to_global_remset);
851
852         if (!major_collector.is_concurrent) {
853                 SGEN_ASSERT (5, current_collection_generation != -1, "Global remsets can only be added during collections");
854         } else {
855                 if (current_collection_generation == -1)
856                         SGEN_ASSERT (5, sgen_concurrent_collection_in_progress (), "Global remsets outside of collection pauses can only be added by the concurrent collector");
857         }
858
859         if (!object_is_pinned (obj))
860                 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");
861         else if (sgen_cement_lookup_or_register (obj))
862                 return;
863
864         remset.record_pointer (ptr);
865
866         if (G_UNLIKELY (do_pin_stats))
867                 sgen_pin_stats_register_global_remset (obj);
868
869         SGEN_LOG (8, "Adding global remset for %p", ptr);
870         binary_protocol_global_remset (ptr, obj, (gpointer)SGEN_LOAD_VTABLE (obj));
871
872
873 #ifdef ENABLE_DTRACE
874         if (G_UNLIKELY (MONO_GC_GLOBAL_REMSET_ADD_ENABLED ())) {
875                 MonoVTable *vt = (MonoVTable*)LOAD_VTABLE (obj);
876                 MONO_GC_GLOBAL_REMSET_ADD ((mword)ptr, (mword)obj, sgen_safe_object_get_size (obj),
877                                 vt->klass->name_space, vt->klass->name);
878         }
879 #endif
880 }
881
882 /*
883  * sgen_drain_gray_stack:
884  *
885  *   Scan objects in the gray stack until the stack is empty. This should be called
886  * frequently after each object is copied, to achieve better locality and cache
887  * usage.
888  *
889  * max_objs is the maximum number of objects to scan, or -1 to scan until the stack is
890  * empty.
891  */
892 gboolean
893 sgen_drain_gray_stack (int max_objs, ScanCopyContext ctx)
894 {
895         ScanObjectFunc scan_func = ctx.scan_func;
896         GrayQueue *queue = ctx.queue;
897
898         do {
899                 int i;
900                 for (i = 0; i != max_objs; ++i) {
901                         char *obj;
902                         mword desc;
903                         GRAY_OBJECT_DEQUEUE (queue, &obj, &desc);
904                         if (!obj)
905                                 return TRUE;
906                         SGEN_LOG (9, "Precise gray object scan %p (%s)", obj, safe_name (obj));
907                         scan_func (obj, desc, queue);
908                 }
909         } while (max_objs < 0);
910         return FALSE;
911 }
912
913 /*
914  * Addresses in the pin queue are already sorted. This function finds
915  * the object header for each address and pins the object. The
916  * addresses must be inside the nursery section.  The (start of the)
917  * address array is overwritten with the addresses of the actually
918  * pinned objects.  Return the number of pinned objects.
919  */
920 static int
921 pin_objects_from_nursery_pin_queue (ScanCopyContext ctx)
922 {
923         GCMemSection *section = nursery_section;
924         void **start =  sgen_pinning_get_entry (section->pin_queue_first_entry);
925         void **end = sgen_pinning_get_entry (section->pin_queue_last_entry);
926         void *start_nursery = section->data;
927         void *end_nursery = section->next_data;
928         void *last = NULL;
929         int count = 0;
930         void *search_start;
931         void *addr;
932         void *pinning_front = start_nursery;
933         size_t idx;
934         void **definitely_pinned = start;
935         ScanObjectFunc scan_func = ctx.scan_func;
936         SgenGrayQueue *queue = ctx.queue;
937
938         sgen_nursery_allocator_prepare_for_pinning ();
939
940         while (start < end) {
941                 void *obj_to_pin = NULL;
942                 size_t obj_to_pin_size = 0;
943                 mword desc;
944
945                 addr = *start;
946
947                 SGEN_ASSERT (0, addr >= start_nursery && addr < end_nursery, "Potential pinning address out of range");
948                 SGEN_ASSERT (0, addr >= last, "Pin queue not sorted");
949
950                 if (addr == last) {
951                         ++start;
952                         continue;
953                 }
954
955                 SGEN_LOG (5, "Considering pinning addr %p", addr);
956                 /* We've already processed everything up to pinning_front. */
957                 if (addr < pinning_front) {
958                         start++;
959                         continue;
960                 }
961
962                 /*
963                  * Find the closest scan start <= addr.  We might search backward in the
964                  * scan_starts array because entries might be NULL.  In the worst case we
965                  * start at start_nursery.
966                  */
967                 idx = ((char*)addr - (char*)section->data) / SCAN_START_SIZE;
968                 SGEN_ASSERT (0, idx < section->num_scan_start, "Scan start index out of range");
969                 search_start = (void*)section->scan_starts [idx];
970                 if (!search_start || search_start > addr) {
971                         while (idx) {
972                                 --idx;
973                                 search_start = section->scan_starts [idx];
974                                 if (search_start && search_start <= addr)
975                                         break;
976                         }
977                         if (!search_start || search_start > addr)
978                                 search_start = start_nursery;
979                 }
980
981                 /*
982                  * If the pinning front is closer than the scan start we found, start
983                  * searching at the front.
984                  */
985                 if (search_start < pinning_front)
986                         search_start = pinning_front;
987
988                 /*
989                  * Now addr should be in an object a short distance from search_start.
990                  *
991                  * search_start must point to zeroed mem or point to an object.
992                  */
993                 do {
994                         size_t obj_size;
995
996                         /* Skip zeros. */
997                         if (!*(void**)search_start) {
998                                 search_start = (void*)ALIGN_UP ((mword)search_start + sizeof (gpointer));
999                                 /* The loop condition makes sure we don't overrun addr. */
1000                                 continue;
1001                         }
1002
1003                         obj_size = ALIGN_UP (safe_object_get_size ((MonoObject*)search_start));
1004
1005                         if (addr >= search_start && (char*)addr < (char*)search_start + obj_size) {
1006                                 /* This is the object we're looking for. */
1007                                 obj_to_pin = search_start;
1008                                 obj_to_pin_size = obj_size;
1009                                 break;
1010                         }
1011
1012                         /* Skip to the next object */
1013                         if (((MonoObject*)search_start)->synchronisation != GINT_TO_POINTER (-1)) {
1014                                 CHECK_CANARY_FOR_OBJECT (search_start);
1015                                 CANARIFY_SIZE (obj_size);
1016                                 CANARIFY_SIZE (obj_to_pin_size);
1017                         }
1018                         search_start = (void*)((char*)search_start + obj_size);
1019                 } while (search_start <= addr);
1020
1021                 /* We've searched past the address we were looking for. */
1022                 if (!obj_to_pin) {
1023                         pinning_front = search_start;
1024                         goto next_pin_queue_entry;
1025                 }
1026
1027                 /*
1028                  * We've found an object to pin.  It might still be a dummy array, but we
1029                  * can advance the pinning front in any case.
1030                  */
1031                 pinning_front = (char*)obj_to_pin + obj_to_pin_size;
1032
1033                 /*
1034                  * If this is a dummy array marking the beginning of a nursery
1035                  * fragment, we don't pin it.
1036                  */
1037                 if (((MonoObject*)obj_to_pin)->synchronisation == GINT_TO_POINTER (-1))
1038                         goto next_pin_queue_entry;
1039
1040                 /*
1041                  * Finally - pin the object!
1042                  */
1043                 desc = sgen_obj_get_descriptor_safe (obj_to_pin);
1044                 if (scan_func) {
1045                         scan_func (obj_to_pin, desc, queue);
1046                 } else {
1047                         SGEN_LOG (4, "Pinned object %p, vtable %p (%s), count %d\n",
1048                                         obj_to_pin, *(void**)obj_to_pin, safe_name (obj_to_pin), count);
1049                         binary_protocol_pin (obj_to_pin,
1050                                         (gpointer)LOAD_VTABLE (obj_to_pin),
1051                                         safe_object_get_size (obj_to_pin));
1052
1053 #ifdef ENABLE_DTRACE
1054                         if (G_UNLIKELY (MONO_GC_OBJ_PINNED_ENABLED ())) {
1055                                 int gen = sgen_ptr_in_nursery (obj_to_pin) ? GENERATION_NURSERY : GENERATION_OLD;
1056                                 MonoVTable *vt = (MonoVTable*)LOAD_VTABLE (obj_to_pin);
1057                                 MONO_GC_OBJ_PINNED ((mword)obj_to_pin,
1058                                                 sgen_safe_object_get_size (obj_to_pin),
1059                                                 vt->klass->name_space, vt->klass->name, gen);
1060                         }
1061 #endif
1062
1063                         pin_object (obj_to_pin);
1064                         GRAY_OBJECT_ENQUEUE (queue, obj_to_pin, desc);
1065                         if (G_UNLIKELY (do_pin_stats))
1066                                 sgen_pin_stats_register_object (obj_to_pin, obj_to_pin_size);
1067                         definitely_pinned [count] = obj_to_pin;
1068                         count++;
1069                 }
1070
1071         next_pin_queue_entry:
1072                 last = addr;
1073                 ++start;
1074         }
1075         //printf ("effective pinned: %d (at the end: %d)\n", count, (char*)end_nursery - (char*)last);
1076         if (mono_profiler_get_events () & MONO_PROFILE_GC_ROOTS) {
1077                 GCRootReport report;
1078                 report.count = 0;
1079                 for (idx = 0; idx < count; ++idx)
1080                         add_profile_gc_root (&report, definitely_pinned [idx], MONO_PROFILE_GC_ROOT_PINNING | MONO_PROFILE_GC_ROOT_MISC, 0);
1081                 notify_gc_roots (&report);
1082         }
1083         stat_pinned_objects += count;
1084         return count;
1085 }
1086
1087 static void
1088 pin_objects_in_nursery (ScanCopyContext ctx)
1089 {
1090         size_t reduced_to;
1091
1092         if (nursery_section->pin_queue_first_entry == nursery_section->pin_queue_last_entry)
1093                 return;
1094
1095         reduced_to = pin_objects_from_nursery_pin_queue (ctx);
1096         nursery_section->pin_queue_last_entry = nursery_section->pin_queue_first_entry + reduced_to;
1097 }
1098
1099
1100 void
1101 sgen_pin_object (void *object, GrayQueue *queue)
1102 {
1103         SGEN_PIN_OBJECT (object);
1104         sgen_pin_stage_ptr (object);
1105         ++objects_pinned;
1106         if (G_UNLIKELY (do_pin_stats))
1107                 sgen_pin_stats_register_object (object, safe_object_get_size (object));
1108
1109         GRAY_OBJECT_ENQUEUE (queue, object, sgen_obj_get_descriptor_safe (object));
1110         binary_protocol_pin (object, (gpointer)LOAD_VTABLE (object), safe_object_get_size (object));
1111
1112 #ifdef ENABLE_DTRACE
1113         if (G_UNLIKELY (MONO_GC_OBJ_PINNED_ENABLED ())) {
1114                 int gen = sgen_ptr_in_nursery (object) ? GENERATION_NURSERY : GENERATION_OLD;
1115                 MonoVTable *vt = (MonoVTable*)LOAD_VTABLE (object);
1116                 MONO_GC_OBJ_PINNED ((mword)object, sgen_safe_object_get_size (object), vt->klass->name_space, vt->klass->name, gen);
1117         }
1118 #endif
1119 }
1120
1121 void
1122 sgen_parallel_pin_or_update (void **ptr, void *obj, MonoVTable *vt, SgenGrayQueue *queue)
1123 {
1124         for (;;) {
1125                 mword vtable_word;
1126                 gboolean major_pinned = FALSE;
1127
1128                 if (sgen_ptr_in_nursery (obj)) {
1129                         if (SGEN_CAS_PTR (obj, SGEN_POINTER_TAG_PINNED (vt), vt) == vt) {
1130                                 sgen_pin_object (obj, queue);
1131                                 break;
1132                         }
1133                 } else {
1134                         major_collector.pin_major_object (obj, queue);
1135                         major_pinned = TRUE;
1136                 }
1137
1138                 vtable_word = *(mword*)obj;
1139                 /*someone else forwarded it, update the pointer and bail out*/
1140                 if (SGEN_POINTER_IS_TAGGED_FORWARDED (vtable_word)) {
1141                         *ptr = SGEN_POINTER_UNTAG_VTABLE (vtable_word);
1142                         break;
1143                 }
1144
1145                 /*someone pinned it, nothing to do.*/
1146                 if (SGEN_POINTER_IS_TAGGED_PINNED (vtable_word) || major_pinned)
1147                         break;
1148         }
1149 }
1150
1151 /* Sort the addresses in array in increasing order.
1152  * Done using a by-the book heap sort. Which has decent and stable performance, is pretty cache efficient.
1153  */
1154 void
1155 sgen_sort_addresses (void **array, size_t size)
1156 {
1157         size_t i;
1158         void *tmp;
1159
1160         for (i = 1; i < size; ++i) {
1161                 size_t child = i;
1162                 while (child > 0) {
1163                         size_t parent = (child - 1) / 2;
1164
1165                         if (array [parent] >= array [child])
1166                                 break;
1167
1168                         tmp = array [parent];
1169                         array [parent] = array [child];
1170                         array [child] = tmp;
1171
1172                         child = parent;
1173                 }
1174         }
1175
1176         for (i = size - 1; i > 0; --i) {
1177                 size_t end, root;
1178                 tmp = array [i];
1179                 array [i] = array [0];
1180                 array [0] = tmp;
1181
1182                 end = i - 1;
1183                 root = 0;
1184
1185                 while (root * 2 + 1 <= end) {
1186                         size_t child = root * 2 + 1;
1187
1188                         if (child < end && array [child] < array [child + 1])
1189                                 ++child;
1190                         if (array [root] >= array [child])
1191                                 break;
1192
1193                         tmp = array [root];
1194                         array [root] = array [child];
1195                         array [child] = tmp;
1196
1197                         root = child;
1198                 }
1199         }
1200 }
1201
1202 /* 
1203  * Scan the memory between start and end and queue values which could be pointers
1204  * to the area between start_nursery and end_nursery for later consideration.
1205  * Typically used for thread stacks.
1206  */
1207 static void
1208 conservatively_pin_objects_from (void **start, void **end, void *start_nursery, void *end_nursery, int pin_type)
1209 {
1210         int count = 0;
1211
1212 #ifdef VALGRIND_MAKE_MEM_DEFINED_IF_ADDRESSABLE
1213         VALGRIND_MAKE_MEM_DEFINED_IF_ADDRESSABLE (start, (char*)end - (char*)start);
1214 #endif
1215
1216         while (start < end) {
1217                 if (*start >= start_nursery && *start < end_nursery) {
1218                         /*
1219                          * *start can point to the middle of an object
1220                          * note: should we handle pointing at the end of an object?
1221                          * pinning in C# code disallows pointing at the end of an object
1222                          * but there is some small chance that an optimizing C compiler
1223                          * may keep the only reference to an object by pointing
1224                          * at the end of it. We ignore this small chance for now.
1225                          * Pointers to the end of an object are indistinguishable
1226                          * from pointers to the start of the next object in memory
1227                          * so if we allow that we'd need to pin two objects...
1228                          * We queue the pointer in an array, the
1229                          * array will then be sorted and uniqued. This way
1230                          * we can coalesce several pinning pointers and it should
1231                          * be faster since we'd do a memory scan with increasing
1232                          * addresses. Note: we can align the address to the allocation
1233                          * alignment, so the unique process is more effective.
1234                          */
1235                         mword addr = (mword)*start;
1236                         addr &= ~(ALLOC_ALIGN - 1);
1237                         if (addr >= (mword)start_nursery && addr < (mword)end_nursery) {
1238                                 SGEN_LOG (6, "Pinning address %p from %p", (void*)addr, start);
1239                                 sgen_pin_stage_ptr ((void*)addr);
1240                                 binary_protocol_pin_stage (start, (void*)addr);
1241                                 count++;
1242                         }
1243                         if (G_UNLIKELY (do_pin_stats)) { 
1244                                 if (ptr_in_nursery ((void*)addr))
1245                                         sgen_pin_stats_register_address ((char*)addr, pin_type);
1246                         }
1247                 }
1248                 start++;
1249         }
1250         if (count)
1251                 SGEN_LOG (7, "found %d potential pinned heap pointers", count);
1252 }
1253
1254 /*
1255  * The first thing we do in a collection is to identify pinned objects.
1256  * This function considers all the areas of memory that need to be
1257  * conservatively scanned.
1258  */
1259 static void
1260 pin_from_roots (void *start_nursery, void *end_nursery, GrayQueue *queue)
1261 {
1262         void **start_root;
1263         RootRecord *root;
1264         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);
1265         /* objects pinned from the API are inside these roots */
1266         SGEN_HASH_TABLE_FOREACH (&roots_hash [ROOT_TYPE_PINNED], start_root, root) {
1267                 SGEN_LOG (6, "Pinned roots %p-%p", start_root, root->end_root);
1268                 conservatively_pin_objects_from (start_root, (void**)root->end_root, start_nursery, end_nursery, PIN_TYPE_OTHER);
1269         } SGEN_HASH_TABLE_FOREACH_END;
1270         /* now deal with the thread stacks
1271          * in the future we should be able to conservatively scan only:
1272          * *) the cpu registers
1273          * *) the unmanaged stack frames
1274          * *) the _last_ managed stack frame
1275          * *) pointers slots in managed frames
1276          */
1277         scan_thread_data (start_nursery, end_nursery, FALSE, queue);
1278 }
1279
1280 static void
1281 unpin_objects_from_queue (SgenGrayQueue *queue)
1282 {
1283         for (;;) {
1284                 char *addr;
1285                 mword desc;
1286                 GRAY_OBJECT_DEQUEUE (queue, &addr, &desc);
1287                 if (!addr)
1288                         break;
1289                 g_assert (SGEN_OBJECT_IS_PINNED (addr));
1290                 SGEN_UNPIN_OBJECT (addr);
1291         }
1292 }
1293
1294 typedef struct {
1295         CopyOrMarkObjectFunc func;
1296         GrayQueue *queue;
1297 } UserCopyOrMarkData;
1298
1299 static void
1300 single_arg_user_copy_or_mark (void **obj, void *gc_data)
1301 {
1302         UserCopyOrMarkData *data = gc_data;
1303
1304         data->func (obj, data->queue);
1305 }
1306
1307 /*
1308  * The memory area from start_root to end_root contains pointers to objects.
1309  * Their position is precisely described by @desc (this means that the pointer
1310  * can be either NULL or the pointer to the start of an object).
1311  * This functions copies them to to_space updates them.
1312  *
1313  * This function is not thread-safe!
1314  */
1315 static void
1316 precisely_scan_objects_from (void** start_root, void** end_root, char* n_start, char *n_end, mword desc, ScanCopyContext ctx)
1317 {
1318         CopyOrMarkObjectFunc copy_func = ctx.copy_func;
1319         SgenGrayQueue *queue = ctx.queue;
1320
1321         switch (desc & ROOT_DESC_TYPE_MASK) {
1322         case ROOT_DESC_BITMAP:
1323                 desc >>= ROOT_DESC_TYPE_SHIFT;
1324                 while (desc) {
1325                         if ((desc & 1) && *start_root) {
1326                                 copy_func (start_root, queue);
1327                                 SGEN_LOG (9, "Overwrote root at %p with %p", start_root, *start_root);
1328                                 sgen_drain_gray_stack (-1, ctx);
1329                         }
1330                         desc >>= 1;
1331                         start_root++;
1332                 }
1333                 return;
1334         case ROOT_DESC_COMPLEX: {
1335                 gsize *bitmap_data = sgen_get_complex_descriptor_bitmap (desc);
1336                 gsize bwords = (*bitmap_data) - 1;
1337                 void **start_run = start_root;
1338                 bitmap_data++;
1339                 while (bwords-- > 0) {
1340                         gsize bmap = *bitmap_data++;
1341                         void **objptr = start_run;
1342                         while (bmap) {
1343                                 if ((bmap & 1) && *objptr) {
1344                                         copy_func (objptr, queue);
1345                                         SGEN_LOG (9, "Overwrote root at %p with %p", objptr, *objptr);
1346                                         sgen_drain_gray_stack (-1, ctx);
1347                                 }
1348                                 bmap >>= 1;
1349                                 ++objptr;
1350                         }
1351                         start_run += GC_BITS_PER_WORD;
1352                 }
1353                 break;
1354         }
1355         case ROOT_DESC_USER: {
1356                 UserCopyOrMarkData data = { copy_func, queue };
1357                 MonoGCRootMarkFunc marker = sgen_get_user_descriptor_func (desc);
1358                 marker (start_root, single_arg_user_copy_or_mark, &data);
1359                 break;
1360         }
1361         case ROOT_DESC_RUN_LEN:
1362                 g_assert_not_reached ();
1363         default:
1364                 g_assert_not_reached ();
1365         }
1366 }
1367
1368 static void
1369 reset_heap_boundaries (void)
1370 {
1371         lowest_heap_address = ~(mword)0;
1372         highest_heap_address = 0;
1373 }
1374
1375 void
1376 sgen_update_heap_boundaries (mword low, mword high)
1377 {
1378         mword old;
1379
1380         do {
1381                 old = lowest_heap_address;
1382                 if (low >= old)
1383                         break;
1384         } while (SGEN_CAS_PTR ((gpointer*)&lowest_heap_address, (gpointer)low, (gpointer)old) != (gpointer)old);
1385
1386         do {
1387                 old = highest_heap_address;
1388                 if (high <= old)
1389                         break;
1390         } while (SGEN_CAS_PTR ((gpointer*)&highest_heap_address, (gpointer)high, (gpointer)old) != (gpointer)old);
1391 }
1392
1393 /*
1394  * Allocate and setup the data structures needed to be able to allocate objects
1395  * in the nursery. The nursery is stored in nursery_section.
1396  */
1397 static void
1398 alloc_nursery (void)
1399 {
1400         GCMemSection *section;
1401         char *data;
1402         size_t scan_starts;
1403         size_t alloc_size;
1404
1405         if (nursery_section)
1406                 return;
1407         SGEN_LOG (2, "Allocating nursery size: %zu", (size_t)sgen_nursery_size);
1408         /* later we will alloc a larger area for the nursery but only activate
1409          * what we need. The rest will be used as expansion if we have too many pinned
1410          * objects in the existing nursery.
1411          */
1412         /* FIXME: handle OOM */
1413         section = sgen_alloc_internal (INTERNAL_MEM_SECTION);
1414
1415         alloc_size = sgen_nursery_size;
1416
1417         /* If there isn't enough space even for the nursery we should simply abort. */
1418         g_assert (sgen_memgov_try_alloc_space (alloc_size, SPACE_NURSERY));
1419
1420 #ifdef SGEN_ALIGN_NURSERY
1421         data = major_collector.alloc_heap (alloc_size, alloc_size, DEFAULT_NURSERY_BITS);
1422 #else
1423         data = major_collector.alloc_heap (alloc_size, 0, DEFAULT_NURSERY_BITS);
1424 #endif
1425         sgen_update_heap_boundaries ((mword)data, (mword)(data + sgen_nursery_size));
1426         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 ());
1427         section->data = section->next_data = data;
1428         section->size = alloc_size;
1429         section->end_data = data + sgen_nursery_size;
1430         scan_starts = (alloc_size + SCAN_START_SIZE - 1) / SCAN_START_SIZE;
1431         section->scan_starts = sgen_alloc_internal_dynamic (sizeof (char*) * scan_starts, INTERNAL_MEM_SCAN_STARTS, TRUE);
1432         section->num_scan_start = scan_starts;
1433
1434         nursery_section = section;
1435
1436         sgen_nursery_allocator_set_nursery_bounds (data, data + sgen_nursery_size);
1437 }
1438
1439 void*
1440 mono_gc_get_nursery (int *shift_bits, size_t *size)
1441 {
1442         *size = sgen_nursery_size;
1443 #ifdef SGEN_ALIGN_NURSERY
1444         *shift_bits = DEFAULT_NURSERY_BITS;
1445 #else
1446         *shift_bits = -1;
1447 #endif
1448         return sgen_get_nursery_start ();
1449 }
1450
1451 void
1452 mono_gc_set_current_thread_appdomain (MonoDomain *domain)
1453 {
1454         SgenThreadInfo *info = mono_thread_info_current ();
1455
1456         /* Could be called from sgen_thread_unregister () with a NULL info */
1457         if (domain) {
1458                 g_assert (info);
1459                 info->stopped_domain = domain;
1460         }
1461 }
1462
1463 gboolean
1464 mono_gc_precise_stack_mark_enabled (void)
1465 {
1466         return !conservative_stack_mark;
1467 }
1468
1469 FILE *
1470 mono_gc_get_logfile (void)
1471 {
1472         return gc_debug_file;
1473 }
1474
1475 static void
1476 report_finalizer_roots_list (FinalizeReadyEntry *list)
1477 {
1478         GCRootReport report;
1479         FinalizeReadyEntry *fin;
1480
1481         report.count = 0;
1482         for (fin = list; fin; fin = fin->next) {
1483                 if (!fin->object)
1484                         continue;
1485                 add_profile_gc_root (&report, fin->object, MONO_PROFILE_GC_ROOT_FINALIZER, 0);
1486         }
1487         notify_gc_roots (&report);
1488 }
1489
1490 static void
1491 report_finalizer_roots (void)
1492 {
1493         report_finalizer_roots_list (fin_ready_list);
1494         report_finalizer_roots_list (critical_fin_list);
1495 }
1496
1497 static GCRootReport *root_report;
1498
1499 static void
1500 single_arg_report_root (void **obj, void *gc_data)
1501 {
1502         if (*obj)
1503                 add_profile_gc_root (root_report, *obj, MONO_PROFILE_GC_ROOT_OTHER, 0);
1504 }
1505
1506 static void
1507 precisely_report_roots_from (GCRootReport *report, void** start_root, void** end_root, mword desc)
1508 {
1509         switch (desc & ROOT_DESC_TYPE_MASK) {
1510         case ROOT_DESC_BITMAP:
1511                 desc >>= ROOT_DESC_TYPE_SHIFT;
1512                 while (desc) {
1513                         if ((desc & 1) && *start_root) {
1514                                 add_profile_gc_root (report, *start_root, MONO_PROFILE_GC_ROOT_OTHER, 0);
1515                         }
1516                         desc >>= 1;
1517                         start_root++;
1518                 }
1519                 return;
1520         case ROOT_DESC_COMPLEX: {
1521                 gsize *bitmap_data = sgen_get_complex_descriptor_bitmap (desc);
1522                 gsize bwords = (*bitmap_data) - 1;
1523                 void **start_run = start_root;
1524                 bitmap_data++;
1525                 while (bwords-- > 0) {
1526                         gsize bmap = *bitmap_data++;
1527                         void **objptr = start_run;
1528                         while (bmap) {
1529                                 if ((bmap & 1) && *objptr) {
1530                                         add_profile_gc_root (report, *objptr, MONO_PROFILE_GC_ROOT_OTHER, 0);
1531                                 }
1532                                 bmap >>= 1;
1533                                 ++objptr;
1534                         }
1535                         start_run += GC_BITS_PER_WORD;
1536                 }
1537                 break;
1538         }
1539         case ROOT_DESC_USER: {
1540                 MonoGCRootMarkFunc marker = sgen_get_user_descriptor_func (desc);
1541                 root_report = report;
1542                 marker (start_root, single_arg_report_root, NULL);
1543                 break;
1544         }
1545         case ROOT_DESC_RUN_LEN:
1546                 g_assert_not_reached ();
1547         default:
1548                 g_assert_not_reached ();
1549         }
1550 }
1551
1552 static void
1553 report_registered_roots_by_type (int root_type)
1554 {
1555         GCRootReport report;
1556         void **start_root;
1557         RootRecord *root;
1558         report.count = 0;
1559         SGEN_HASH_TABLE_FOREACH (&roots_hash [root_type], start_root, root) {
1560                 SGEN_LOG (6, "Precise root scan %p-%p (desc: %p)", start_root, root->end_root, (void*)root->root_desc);
1561                 precisely_report_roots_from (&report, start_root, (void**)root->end_root, root->root_desc);
1562         } SGEN_HASH_TABLE_FOREACH_END;
1563         notify_gc_roots (&report);
1564 }
1565
1566 static void
1567 report_registered_roots (void)
1568 {
1569         report_registered_roots_by_type (ROOT_TYPE_NORMAL);
1570         report_registered_roots_by_type (ROOT_TYPE_WBARRIER);
1571 }
1572
1573 static void
1574 scan_finalizer_entries (FinalizeReadyEntry *list, ScanCopyContext ctx)
1575 {
1576         CopyOrMarkObjectFunc copy_func = ctx.copy_func;
1577         SgenGrayQueue *queue = ctx.queue;
1578         FinalizeReadyEntry *fin;
1579
1580         for (fin = list; fin; fin = fin->next) {
1581                 if (!fin->object)
1582                         continue;
1583                 SGEN_LOG (5, "Scan of fin ready object: %p (%s)\n", fin->object, safe_name (fin->object));
1584                 copy_func (&fin->object, queue);
1585         }
1586 }
1587
1588 static const char*
1589 generation_name (int generation)
1590 {
1591         switch (generation) {
1592         case GENERATION_NURSERY: return "nursery";
1593         case GENERATION_OLD: return "old";
1594         default: g_assert_not_reached ();
1595         }
1596 }
1597
1598 const char*
1599 sgen_generation_name (int generation)
1600 {
1601         return generation_name (generation);
1602 }
1603
1604 SgenObjectOperations *
1605 sgen_get_current_object_ops (void){
1606         return &current_object_ops;
1607 }
1608
1609
1610 static void
1611 finish_gray_stack (int generation, GrayQueue *queue)
1612 {
1613         TV_DECLARE (atv);
1614         TV_DECLARE (btv);
1615         int done_with_ephemerons, ephemeron_rounds = 0;
1616         CopyOrMarkObjectFunc copy_func = current_object_ops.copy_or_mark_object;
1617         ScanObjectFunc scan_func = current_object_ops.scan_object;
1618         ScanCopyContext ctx = { scan_func, copy_func, queue };
1619         char *start_addr = generation == GENERATION_NURSERY ? sgen_get_nursery_start () : NULL;
1620         char *end_addr = generation == GENERATION_NURSERY ? sgen_get_nursery_end () : (char*)-1;
1621
1622         /*
1623          * We copied all the reachable objects. Now it's the time to copy
1624          * the objects that were not referenced by the roots, but by the copied objects.
1625          * we built a stack of objects pointed to by gray_start: they are
1626          * additional roots and we may add more items as we go.
1627          * We loop until gray_start == gray_objects which means no more objects have
1628          * been added. Note this is iterative: no recursion is involved.
1629          * We need to walk the LO list as well in search of marked big objects
1630          * (use a flag since this is needed only on major collections). We need to loop
1631          * here as well, so keep a counter of marked LO (increasing it in copy_object).
1632          *   To achieve better cache locality and cache usage, we drain the gray stack 
1633          * frequently, after each object is copied, and just finish the work here.
1634          */
1635         sgen_drain_gray_stack (-1, ctx);
1636         TV_GETTIME (atv);
1637         SGEN_LOG (2, "%s generation done", generation_name (generation));
1638
1639         /*
1640         Reset bridge data, we might have lingering data from a previous collection if this is a major
1641         collection trigged by minor overflow.
1642
1643         We must reset the gathered bridges since their original block might be evacuated due to major
1644         fragmentation in the meanwhile and the bridge code should not have to deal with that.
1645         */
1646         if (sgen_need_bridge_processing ())
1647                 sgen_bridge_reset_data ();
1648
1649         /*
1650          * Walk the ephemeron tables marking all values with reachable keys. This must be completely done
1651          * before processing finalizable objects and non-tracking weak links to avoid finalizing/clearing
1652          * objects that are in fact reachable.
1653          */
1654         done_with_ephemerons = 0;
1655         do {
1656                 done_with_ephemerons = mark_ephemerons_in_range (ctx);
1657                 sgen_drain_gray_stack (-1, ctx);
1658                 ++ephemeron_rounds;
1659         } while (!done_with_ephemerons);
1660
1661         sgen_mark_togglerefs (start_addr, end_addr, ctx);
1662
1663         if (sgen_need_bridge_processing ()) {
1664                 /*Make sure the gray stack is empty before we process bridge objects so we get liveness right*/
1665                 sgen_drain_gray_stack (-1, ctx);
1666                 sgen_collect_bridge_objects (generation, ctx);
1667                 if (generation == GENERATION_OLD)
1668                         sgen_collect_bridge_objects (GENERATION_NURSERY, ctx);
1669
1670                 /*
1671                 Do the first bridge step here, as the collector liveness state will become useless after that.
1672
1673                 An important optimization is to only proccess the possibly dead part of the object graph and skip
1674                 over all live objects as we transitively know everything they point must be alive too.
1675
1676                 The above invariant is completely wrong if we let the gray queue be drained and mark/copy everything.
1677
1678                 This has the unfortunate side effect of making overflow collections perform the first step twice, but
1679                 given we now have heuristics that perform major GC in anticipation of minor overflows this should not
1680                 be a big deal.
1681                 */
1682                 sgen_bridge_processing_stw_step ();
1683         }
1684
1685         /*
1686         Make sure we drain the gray stack before processing disappearing links and finalizers.
1687         If we don't make sure it is empty we might wrongly see a live object as dead.
1688         */
1689         sgen_drain_gray_stack (-1, ctx);
1690
1691         /*
1692         We must clear weak links that don't track resurrection before processing object ready for
1693         finalization so they can be cleared before that.
1694         */
1695         sgen_null_link_in_range (generation, TRUE, ctx);
1696         if (generation == GENERATION_OLD)
1697                 sgen_null_link_in_range (GENERATION_NURSERY, TRUE, ctx);
1698
1699
1700         /* walk the finalization queue and move also the objects that need to be
1701          * finalized: use the finalized objects as new roots so the objects they depend
1702          * on are also not reclaimed. As with the roots above, only objects in the nursery
1703          * are marked/copied.
1704          */
1705         sgen_finalize_in_range (generation, ctx);
1706         if (generation == GENERATION_OLD)
1707                 sgen_finalize_in_range (GENERATION_NURSERY, ctx);
1708         /* drain the new stack that might have been created */
1709         SGEN_LOG (6, "Precise scan of gray area post fin");
1710         sgen_drain_gray_stack (-1, ctx);
1711
1712         /*
1713          * This must be done again after processing finalizable objects since CWL slots are cleared only after the key is finalized.
1714          */
1715         done_with_ephemerons = 0;
1716         do {
1717                 done_with_ephemerons = mark_ephemerons_in_range (ctx);
1718                 sgen_drain_gray_stack (-1, ctx);
1719                 ++ephemeron_rounds;
1720         } while (!done_with_ephemerons);
1721
1722         /*
1723          * Clear ephemeron pairs with unreachable keys.
1724          * We pass the copy func so we can figure out if an array was promoted or not.
1725          */
1726         clear_unreachable_ephemerons (ctx);
1727
1728         /*
1729          * We clear togglerefs only after all possible chances of revival are done. 
1730          * This is semantically more inline with what users expect and it allows for
1731          * user finalizers to correctly interact with TR objects.
1732         */
1733         sgen_clear_togglerefs (start_addr, end_addr, ctx);
1734
1735         TV_GETTIME (btv);
1736         SGEN_LOG (2, "Finalize queue handling scan for %s generation: %d usecs %d ephemeron rounds", generation_name (generation), TV_ELAPSED (atv, btv), ephemeron_rounds);
1737
1738         /*
1739          * handle disappearing links
1740          * Note we do this after checking the finalization queue because if an object
1741          * survives (at least long enough to be finalized) we don't clear the link.
1742          * This also deals with a possible issue with the monitor reclamation: with the Boehm
1743          * GC a finalized object my lose the monitor because it is cleared before the finalizer is
1744          * called.
1745          */
1746         g_assert (sgen_gray_object_queue_is_empty (queue));
1747         for (;;) {
1748                 sgen_null_link_in_range (generation, FALSE, ctx);
1749                 if (generation == GENERATION_OLD)
1750                         sgen_null_link_in_range (GENERATION_NURSERY, FALSE, ctx);
1751                 if (sgen_gray_object_queue_is_empty (queue))
1752                         break;
1753                 sgen_drain_gray_stack (-1, ctx);
1754         }
1755
1756         g_assert (sgen_gray_object_queue_is_empty (queue));
1757
1758         sgen_gray_object_queue_trim_free_list (queue);
1759 }
1760
1761 void
1762 sgen_check_section_scan_starts (GCMemSection *section)
1763 {
1764         size_t i;
1765         for (i = 0; i < section->num_scan_start; ++i) {
1766                 if (section->scan_starts [i]) {
1767                         mword size = safe_object_get_size ((MonoObject*) section->scan_starts [i]);
1768                         g_assert (size >= sizeof (MonoObject) && size <= MAX_SMALL_OBJ_SIZE);
1769                 }
1770         }
1771 }
1772
1773 static void
1774 check_scan_starts (void)
1775 {
1776         if (!do_scan_starts_check)
1777                 return;
1778         sgen_check_section_scan_starts (nursery_section);
1779         major_collector.check_scan_starts ();
1780 }
1781
1782 static void
1783 scan_from_registered_roots (char *addr_start, char *addr_end, int root_type, ScanCopyContext ctx)
1784 {
1785         void **start_root;
1786         RootRecord *root;
1787         SGEN_HASH_TABLE_FOREACH (&roots_hash [root_type], start_root, root) {
1788                 SGEN_LOG (6, "Precise root scan %p-%p (desc: %p)", start_root, root->end_root, (void*)root->root_desc);
1789                 precisely_scan_objects_from (start_root, (void**)root->end_root, addr_start, addr_end, root->root_desc, ctx);
1790         } SGEN_HASH_TABLE_FOREACH_END;
1791 }
1792
1793 void
1794 sgen_dump_occupied (char *start, char *end, char *section_start)
1795 {
1796         fprintf (heap_dump_file, "<occupied offset=\"%td\" size=\"%td\"/>\n", start - section_start, end - start);
1797 }
1798
1799 void
1800 sgen_dump_section (GCMemSection *section, const char *type)
1801 {
1802         char *start = section->data;
1803         char *end = section->data + section->size;
1804         char *occ_start = NULL;
1805         GCVTable *vt;
1806         char *old_start = NULL; /* just for debugging */
1807
1808         fprintf (heap_dump_file, "<section type=\"%s\" size=\"%lu\">\n", type, (unsigned long)section->size);
1809
1810         while (start < end) {
1811                 guint size;
1812                 MonoClass *class;
1813
1814                 if (!*(void**)start) {
1815                         if (occ_start) {
1816                                 sgen_dump_occupied (occ_start, start, section->data);
1817                                 occ_start = NULL;
1818                         }
1819                         start += sizeof (void*); /* should be ALLOC_ALIGN, really */
1820                         continue;
1821                 }
1822                 g_assert (start < section->next_data);
1823
1824                 if (!occ_start)
1825                         occ_start = start;
1826
1827                 vt = (GCVTable*)LOAD_VTABLE (start);
1828                 class = vt->klass;
1829
1830                 size = ALIGN_UP (safe_object_get_size ((MonoObject*) start));
1831
1832                 /*
1833                 fprintf (heap_dump_file, "<object offset=\"%d\" class=\"%s.%s\" size=\"%d\"/>\n",
1834                                 start - section->data,
1835                                 vt->klass->name_space, vt->klass->name,
1836                                 size);
1837                 */
1838
1839                 old_start = start;
1840                 start += size;
1841         }
1842         if (occ_start)
1843                 sgen_dump_occupied (occ_start, start, section->data);
1844
1845         fprintf (heap_dump_file, "</section>\n");
1846 }
1847
1848 static void
1849 dump_object (MonoObject *obj, gboolean dump_location)
1850 {
1851         static char class_name [1024];
1852
1853         MonoClass *class = mono_object_class (obj);
1854         int i, j;
1855
1856         /*
1857          * Python's XML parser is too stupid to parse angle brackets
1858          * in strings, so we just ignore them;
1859          */
1860         i = j = 0;
1861         while (class->name [i] && j < sizeof (class_name) - 1) {
1862                 if (!strchr ("<>\"", class->name [i]))
1863                         class_name [j++] = class->name [i];
1864                 ++i;
1865         }
1866         g_assert (j < sizeof (class_name));
1867         class_name [j] = 0;
1868
1869         fprintf (heap_dump_file, "<object class=\"%s.%s\" size=\"%zd\"",
1870                         class->name_space, class_name,
1871                         safe_object_get_size (obj));
1872         if (dump_location) {
1873                 const char *location;
1874                 if (ptr_in_nursery (obj))
1875                         location = "nursery";
1876                 else if (safe_object_get_size (obj) <= MAX_SMALL_OBJ_SIZE)
1877                         location = "major";
1878                 else
1879                         location = "LOS";
1880                 fprintf (heap_dump_file, " location=\"%s\"", location);
1881         }
1882         fprintf (heap_dump_file, "/>\n");
1883 }
1884
1885 static void
1886 dump_heap (const char *type, int num, const char *reason)
1887 {
1888         ObjectList *list;
1889         LOSObject *bigobj;
1890
1891         fprintf (heap_dump_file, "<collection type=\"%s\" num=\"%d\"", type, num);
1892         if (reason)
1893                 fprintf (heap_dump_file, " reason=\"%s\"", reason);
1894         fprintf (heap_dump_file, ">\n");
1895         fprintf (heap_dump_file, "<other-mem-usage type=\"mempools\" size=\"%ld\"/>\n", mono_mempool_get_bytes_allocated ());
1896         sgen_dump_internal_mem_usage (heap_dump_file);
1897         fprintf (heap_dump_file, "<pinned type=\"stack\" bytes=\"%zu\"/>\n", sgen_pin_stats_get_pinned_byte_count (PIN_TYPE_STACK));
1898         /* fprintf (heap_dump_file, "<pinned type=\"static-data\" bytes=\"%d\"/>\n", pinned_byte_counts [PIN_TYPE_STATIC_DATA]); */
1899         fprintf (heap_dump_file, "<pinned type=\"other\" bytes=\"%zu\"/>\n", sgen_pin_stats_get_pinned_byte_count (PIN_TYPE_OTHER));
1900
1901         fprintf (heap_dump_file, "<pinned-objects>\n");
1902         for (list = sgen_pin_stats_get_object_list (); list; list = list->next)
1903                 dump_object (list->obj, TRUE);
1904         fprintf (heap_dump_file, "</pinned-objects>\n");
1905
1906         sgen_dump_section (nursery_section, "nursery");
1907
1908         major_collector.dump_heap (heap_dump_file);
1909
1910         fprintf (heap_dump_file, "<los>\n");
1911         for (bigobj = los_object_list; bigobj; bigobj = bigobj->next)
1912                 dump_object ((MonoObject*)bigobj->data, FALSE);
1913         fprintf (heap_dump_file, "</los>\n");
1914
1915         fprintf (heap_dump_file, "</collection>\n");
1916 }
1917
1918 void
1919 sgen_register_moved_object (void *obj, void *destination)
1920 {
1921         g_assert (mono_profiler_events & MONO_PROFILE_GC_MOVES);
1922
1923         if (moved_objects_idx == MOVED_OBJECTS_NUM) {
1924                 mono_profiler_gc_moves (moved_objects, moved_objects_idx);
1925                 moved_objects_idx = 0;
1926         }
1927         moved_objects [moved_objects_idx++] = obj;
1928         moved_objects [moved_objects_idx++] = destination;
1929 }
1930
1931 static void
1932 init_stats (void)
1933 {
1934         static gboolean inited = FALSE;
1935
1936         if (inited)
1937                 return;
1938
1939         mono_counters_register ("Collection max time",  MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_LONG | MONO_COUNTER_TIME | MONO_COUNTER_MONOTONIC, &time_max);
1940
1941         mono_counters_register ("Minor fragment clear", MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_LONG | MONO_COUNTER_TIME, &time_minor_pre_collection_fragment_clear);
1942         mono_counters_register ("Minor pinning", MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_LONG | MONO_COUNTER_TIME, &time_minor_pinning);
1943         mono_counters_register ("Minor scan remembered set", MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_LONG | MONO_COUNTER_TIME, &time_minor_scan_remsets);
1944         mono_counters_register ("Minor scan pinned", MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_LONG | MONO_COUNTER_TIME, &time_minor_scan_pinned);
1945         mono_counters_register ("Minor scan registered roots", MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_LONG | MONO_COUNTER_TIME, &time_minor_scan_registered_roots);
1946         mono_counters_register ("Minor scan thread data", MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_LONG | MONO_COUNTER_TIME, &time_minor_scan_thread_data);
1947         mono_counters_register ("Minor finish gray stack", MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_LONG | MONO_COUNTER_TIME, &time_minor_finish_gray_stack);
1948         mono_counters_register ("Minor fragment creation", MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_LONG | MONO_COUNTER_TIME, &time_minor_fragment_creation);
1949
1950         mono_counters_register ("Major fragment clear", MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_LONG | MONO_COUNTER_TIME, &time_major_pre_collection_fragment_clear);
1951         mono_counters_register ("Major pinning", MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_LONG | MONO_COUNTER_TIME, &time_major_pinning);
1952         mono_counters_register ("Major scan pinned", MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_LONG | MONO_COUNTER_TIME, &time_major_scan_pinned);
1953         mono_counters_register ("Major scan registered roots", MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_LONG | MONO_COUNTER_TIME, &time_major_scan_registered_roots);
1954         mono_counters_register ("Major scan thread data", MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_LONG | MONO_COUNTER_TIME, &time_major_scan_thread_data);
1955         mono_counters_register ("Major scan alloc_pinned", MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_LONG | MONO_COUNTER_TIME, &time_major_scan_alloc_pinned);
1956         mono_counters_register ("Major scan finalized", MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_LONG | MONO_COUNTER_TIME, &time_major_scan_finalized);
1957         mono_counters_register ("Major scan big objects", MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_LONG | MONO_COUNTER_TIME, &time_major_scan_big_objects);
1958         mono_counters_register ("Major finish gray stack", MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_LONG | MONO_COUNTER_TIME, &time_major_finish_gray_stack);
1959         mono_counters_register ("Major free big objects", MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_LONG | MONO_COUNTER_TIME, &time_major_free_bigobjs);
1960         mono_counters_register ("Major LOS sweep", MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_LONG | MONO_COUNTER_TIME, &time_major_los_sweep);
1961         mono_counters_register ("Major sweep", MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_LONG | MONO_COUNTER_TIME, &time_major_sweep);
1962         mono_counters_register ("Major fragment creation", MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_LONG | MONO_COUNTER_TIME, &time_major_fragment_creation);
1963
1964         mono_counters_register ("Number of pinned objects", MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_LONG, &stat_pinned_objects);
1965
1966 #ifdef HEAVY_STATISTICS
1967         mono_counters_register ("WBarrier remember pointer", MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_INT, &stat_wbarrier_add_to_global_remset);
1968         mono_counters_register ("WBarrier set field", MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_INT, &stat_wbarrier_set_field);
1969         mono_counters_register ("WBarrier set arrayref", MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_INT, &stat_wbarrier_set_arrayref);
1970         mono_counters_register ("WBarrier arrayref copy", MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_INT, &stat_wbarrier_arrayref_copy);
1971         mono_counters_register ("WBarrier generic store called", MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_INT, &stat_wbarrier_generic_store);
1972         mono_counters_register ("WBarrier generic atomic store called", MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_INT, &stat_wbarrier_generic_store_atomic);
1973         mono_counters_register ("WBarrier set root", MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_INT, &stat_wbarrier_set_root);
1974         mono_counters_register ("WBarrier value copy", MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_INT, &stat_wbarrier_value_copy);
1975         mono_counters_register ("WBarrier object copy", MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_INT, &stat_wbarrier_object_copy);
1976
1977         mono_counters_register ("# objects allocated degraded", MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_LONG, &stat_objects_alloced_degraded);
1978         mono_counters_register ("bytes allocated degraded", MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_LONG, &stat_bytes_alloced_degraded);
1979
1980         mono_counters_register ("# copy_object() called (nursery)", MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_LONG, &stat_copy_object_called_nursery);
1981         mono_counters_register ("# objects copied (nursery)", MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_LONG, &stat_objects_copied_nursery);
1982         mono_counters_register ("# copy_object() called (major)", MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_LONG, &stat_copy_object_called_major);
1983         mono_counters_register ("# objects copied (major)", MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_LONG, &stat_objects_copied_major);
1984
1985         mono_counters_register ("# scan_object() called (nursery)", MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_LONG, &stat_scan_object_called_nursery);
1986         mono_counters_register ("# scan_object() called (major)", MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_LONG, &stat_scan_object_called_major);
1987
1988         mono_counters_register ("Slots allocated in vain", MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_LONG, &stat_slots_allocated_in_vain);
1989
1990         mono_counters_register ("# nursery copy_object() failed from space", MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_LONG, &stat_nursery_copy_object_failed_from_space);
1991         mono_counters_register ("# nursery copy_object() failed forwarded", MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_LONG, &stat_nursery_copy_object_failed_forwarded);
1992         mono_counters_register ("# nursery copy_object() failed pinned", MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_LONG, &stat_nursery_copy_object_failed_pinned);
1993         mono_counters_register ("# nursery copy_object() failed to space", MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_LONG, &stat_nursery_copy_object_failed_to_space);
1994
1995         sgen_nursery_allocator_init_heavy_stats ();
1996         sgen_alloc_init_heavy_stats ();
1997 #endif
1998
1999         inited = TRUE;
2000 }
2001
2002
2003 static void
2004 reset_pinned_from_failed_allocation (void)
2005 {
2006         bytes_pinned_from_failed_allocation = 0;
2007 }
2008
2009 void
2010 sgen_set_pinned_from_failed_allocation (mword objsize)
2011 {
2012         bytes_pinned_from_failed_allocation += objsize;
2013 }
2014
2015 gboolean
2016 sgen_collection_is_concurrent (void)
2017 {
2018         switch (current_collection_generation) {
2019         case GENERATION_NURSERY:
2020                 return FALSE;
2021         case GENERATION_OLD:
2022                 return concurrent_collection_in_progress;
2023         default:
2024                 g_error ("Invalid current generation %d", current_collection_generation);
2025         }
2026 }
2027
2028 gboolean
2029 sgen_concurrent_collection_in_progress (void)
2030 {
2031         return concurrent_collection_in_progress;
2032 }
2033
2034 typedef struct
2035 {
2036         char *heap_start;
2037         char *heap_end;
2038 } FinishRememberedSetScanJobData;
2039
2040 static void
2041 job_finish_remembered_set_scan (WorkerData *worker_data, void *job_data_untyped)
2042 {
2043         FinishRememberedSetScanJobData *job_data = job_data_untyped;
2044
2045         remset.finish_scan_remsets (job_data->heap_start, job_data->heap_end, sgen_workers_get_job_gray_queue (worker_data));
2046         sgen_free_internal_dynamic (job_data, sizeof (FinishRememberedSetScanJobData), INTERNAL_MEM_WORKER_JOB_DATA);
2047 }
2048
2049 typedef struct
2050 {
2051         CopyOrMarkObjectFunc copy_or_mark_func;
2052         ScanObjectFunc scan_func;
2053         char *heap_start;
2054         char *heap_end;
2055         int root_type;
2056 } ScanFromRegisteredRootsJobData;
2057
2058 static void
2059 job_scan_from_registered_roots (WorkerData *worker_data, void *job_data_untyped)
2060 {
2061         ScanFromRegisteredRootsJobData *job_data = job_data_untyped;
2062         ScanCopyContext ctx = { job_data->scan_func, job_data->copy_or_mark_func,
2063                 sgen_workers_get_job_gray_queue (worker_data) };
2064
2065         scan_from_registered_roots (job_data->heap_start, job_data->heap_end, job_data->root_type, ctx);
2066         sgen_free_internal_dynamic (job_data, sizeof (ScanFromRegisteredRootsJobData), INTERNAL_MEM_WORKER_JOB_DATA);
2067 }
2068
2069 typedef struct
2070 {
2071         char *heap_start;
2072         char *heap_end;
2073 } ScanThreadDataJobData;
2074
2075 static void
2076 job_scan_thread_data (WorkerData *worker_data, void *job_data_untyped)
2077 {
2078         ScanThreadDataJobData *job_data = job_data_untyped;
2079
2080         scan_thread_data (job_data->heap_start, job_data->heap_end, TRUE,
2081                         sgen_workers_get_job_gray_queue (worker_data));
2082         sgen_free_internal_dynamic (job_data, sizeof (ScanThreadDataJobData), INTERNAL_MEM_WORKER_JOB_DATA);
2083 }
2084
2085 static void
2086 job_scan_finalizer_entries (WorkerData *worker_data, void *job_data_untyped)
2087 {
2088         FinalizeReadyEntry *list = job_data_untyped;
2089         ScanCopyContext ctx = { NULL, current_object_ops.copy_or_mark_object, sgen_workers_get_job_gray_queue (worker_data) };
2090
2091         scan_finalizer_entries (list, ctx);
2092 }
2093
2094 static void
2095 job_scan_major_mod_union_cardtable (WorkerData *worker_data, void *job_data_untyped)
2096 {
2097         g_assert (concurrent_collection_in_progress);
2098         major_collector.scan_card_table (TRUE, sgen_workers_get_job_gray_queue (worker_data));
2099 }
2100
2101 static void
2102 job_scan_los_mod_union_cardtable (WorkerData *worker_data, void *job_data_untyped)
2103 {
2104         g_assert (concurrent_collection_in_progress);
2105         sgen_los_scan_card_table (TRUE, sgen_workers_get_job_gray_queue (worker_data));
2106 }
2107
2108 static void
2109 verify_scan_starts (char *start, char *end)
2110 {
2111         size_t i;
2112
2113         for (i = 0; i < nursery_section->num_scan_start; ++i) {
2114                 char *addr = nursery_section->scan_starts [i];
2115                 if (addr > start && addr < end)
2116                         SGEN_LOG (1, "NFC-BAD SCAN START [%zu] %p for obj [%p %p]", i, addr, start, end);
2117         }
2118 }
2119
2120 static void
2121 verify_nursery (void)
2122 {
2123         char *start, *end, *cur, *hole_start;
2124
2125         if (!do_verify_nursery)
2126                 return;
2127                 
2128         if (nursery_canaries_enabled ())
2129                 SGEN_LOG (1, "Checking nursery canaries...");
2130
2131         /*This cleans up unused fragments */
2132         sgen_nursery_allocator_prepare_for_pinning ();
2133
2134         hole_start = start = cur = sgen_get_nursery_start ();
2135         end = sgen_get_nursery_end ();
2136
2137         while (cur < end) {
2138                 size_t ss, size;
2139
2140                 if (!*(void**)cur) {
2141                         cur += sizeof (void*);
2142                         continue;
2143                 }
2144
2145                 if (object_is_forwarded (cur))
2146                         SGEN_LOG (1, "FORWARDED OBJ %p", cur);
2147                 else if (object_is_pinned (cur))
2148                         SGEN_LOG (1, "PINNED OBJ %p", cur);
2149
2150                 ss = safe_object_get_size ((MonoObject*)cur);
2151                 size = ALIGN_UP (safe_object_get_size ((MonoObject*)cur));
2152                 verify_scan_starts (cur, cur + size);
2153                 if (do_dump_nursery_content) {
2154                         if (cur > hole_start)
2155                                 SGEN_LOG (1, "HOLE [%p %p %d]", hole_start, cur, (int)(cur - hole_start));
2156                         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 ());
2157                 }
2158                 if (nursery_canaries_enabled () && (MonoVTable*)SGEN_LOAD_VTABLE (cur) != array_fill_vtable) {
2159                         CHECK_CANARY_FOR_OBJECT (cur);
2160                         CANARIFY_SIZE (size);
2161                 }
2162                 cur += size;
2163                 hole_start = cur;
2164         }
2165 }
2166
2167 /*
2168  * Checks that no objects in the nursery are fowarded or pinned.  This
2169  * is a precondition to restarting the mutator while doing a
2170  * concurrent collection.  Note that we don't clear fragments because
2171  * we depend on that having happened earlier.
2172  */
2173 static void
2174 check_nursery_is_clean (void)
2175 {
2176         char *start, *end, *cur;
2177
2178         start = cur = sgen_get_nursery_start ();
2179         end = sgen_get_nursery_end ();
2180
2181         while (cur < end) {
2182                 size_t ss, size;
2183
2184                 if (!*(void**)cur) {
2185                         cur += sizeof (void*);
2186                         continue;
2187                 }
2188
2189                 g_assert (!object_is_forwarded (cur));
2190                 g_assert (!object_is_pinned (cur));
2191
2192                 ss = safe_object_get_size ((MonoObject*)cur);
2193                 size = ALIGN_UP (safe_object_get_size ((MonoObject*)cur));
2194                 verify_scan_starts (cur, cur + size);
2195
2196                 cur += size;
2197         }
2198 }
2199
2200 static void
2201 init_gray_queue (void)
2202 {
2203         if (sgen_collection_is_concurrent ())
2204                 sgen_workers_init_distribute_gray_queue ();
2205         sgen_gray_object_queue_init (&gray_queue, NULL);
2206 }
2207
2208 /*
2209  * Perform a nursery collection.
2210  *
2211  * Return whether any objects were late-pinned due to being out of memory.
2212  */
2213 static gboolean
2214 collect_nursery (SgenGrayQueue *unpin_queue, gboolean finish_up_concurrent_mark)
2215 {
2216         gboolean needs_major;
2217         size_t max_garbage_amount;
2218         char *nursery_next;
2219         FinishRememberedSetScanJobData *frssjd;
2220         ScanFromRegisteredRootsJobData *scrrjd_normal, *scrrjd_wbarrier;
2221         ScanThreadDataJobData *stdjd;
2222         mword fragment_total;
2223         ScanCopyContext ctx;
2224         TV_DECLARE (atv);
2225         TV_DECLARE (btv);
2226
2227         if (disable_minor_collections)
2228                 return TRUE;
2229
2230         TV_GETTIME (last_minor_collection_start_tv);
2231         atv = last_minor_collection_start_tv;
2232
2233         MONO_GC_BEGIN (GENERATION_NURSERY);
2234         binary_protocol_collection_begin (gc_stats.minor_gc_count, GENERATION_NURSERY);
2235
2236         verify_nursery ();
2237
2238 #ifndef DISABLE_PERFCOUNTERS
2239         mono_perfcounters->gc_collections0++;
2240 #endif
2241
2242         current_collection_generation = GENERATION_NURSERY;
2243         current_object_ops = sgen_minor_collector.serial_ops;
2244
2245         reset_pinned_from_failed_allocation ();
2246
2247         check_scan_starts ();
2248
2249         sgen_nursery_alloc_prepare_for_minor ();
2250
2251         degraded_mode = 0;
2252         objects_pinned = 0;
2253         nursery_next = sgen_nursery_alloc_get_upper_alloc_bound ();
2254         /* FIXME: optimize later to use the higher address where an object can be present */
2255         nursery_next = MAX (nursery_next, sgen_get_nursery_end ());
2256
2257         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 ()));
2258         max_garbage_amount = nursery_next - sgen_get_nursery_start ();
2259         g_assert (nursery_section->size >= max_garbage_amount);
2260
2261         /* world must be stopped already */
2262         TV_GETTIME (btv);
2263         time_minor_pre_collection_fragment_clear += TV_ELAPSED (atv, btv);
2264
2265         if (xdomain_checks) {
2266                 sgen_clear_nursery_fragments ();
2267                 sgen_check_for_xdomain_refs ();
2268         }
2269
2270         nursery_section->next_data = nursery_next;
2271
2272         major_collector.start_nursery_collection ();
2273
2274         sgen_memgov_minor_collection_start ();
2275
2276         init_gray_queue ();
2277
2278         gc_stats.minor_gc_count ++;
2279
2280         if (whole_heap_check_before_collection) {
2281                 sgen_clear_nursery_fragments ();
2282                 sgen_check_whole_heap (finish_up_concurrent_mark);
2283         }
2284         if (consistency_check_at_minor_collection)
2285                 sgen_check_consistency ();
2286
2287         MONO_GC_CHECKPOINT_1 (GENERATION_NURSERY);
2288
2289         sgen_process_fin_stage_entries ();
2290         sgen_process_dislink_stage_entries ();
2291
2292         MONO_GC_CHECKPOINT_2 (GENERATION_NURSERY);
2293
2294         /* pin from pinned handles */
2295         sgen_init_pinning ();
2296         mono_profiler_gc_event (MONO_GC_EVENT_MARK_START, 0);
2297         pin_from_roots (sgen_get_nursery_start (), nursery_next, WORKERS_DISTRIBUTE_GRAY_QUEUE);
2298         /* pin cemented objects */
2299         sgen_pin_cemented_objects ();
2300         /* identify pinned objects */
2301         sgen_optimize_pin_queue ();
2302         sgen_pinning_setup_section (nursery_section);
2303         ctx.scan_func = NULL;
2304         ctx.copy_func = NULL;
2305         ctx.queue = WORKERS_DISTRIBUTE_GRAY_QUEUE;
2306         pin_objects_in_nursery (ctx);
2307         sgen_pinning_trim_queue_to_section (nursery_section);
2308
2309         TV_GETTIME (atv);
2310         time_minor_pinning += TV_ELAPSED (btv, atv);
2311         SGEN_LOG (2, "Finding pinned pointers: %zd in %d usecs", sgen_get_pinned_count (), TV_ELAPSED (btv, atv));
2312         SGEN_LOG (4, "Start scan with %zd pinned objects", sgen_get_pinned_count ());
2313
2314         MONO_GC_CHECKPOINT_3 (GENERATION_NURSERY);
2315
2316         frssjd = sgen_alloc_internal_dynamic (sizeof (FinishRememberedSetScanJobData), INTERNAL_MEM_WORKER_JOB_DATA, TRUE);
2317         frssjd->heap_start = sgen_get_nursery_start ();
2318         frssjd->heap_end = nursery_next;
2319         sgen_workers_enqueue_job (job_finish_remembered_set_scan, frssjd);
2320
2321         /* we don't have complete write barrier yet, so we scan all the old generation sections */
2322         TV_GETTIME (btv);
2323         time_minor_scan_remsets += TV_ELAPSED (atv, btv);
2324         SGEN_LOG (2, "Old generation scan: %d usecs", TV_ELAPSED (atv, btv));
2325
2326         MONO_GC_CHECKPOINT_4 (GENERATION_NURSERY);
2327
2328         /* FIXME: why is this here? */
2329         ctx.scan_func = current_object_ops.scan_object;
2330         ctx.copy_func = NULL;
2331         ctx.queue = &gray_queue;
2332         sgen_drain_gray_stack (-1, ctx);
2333
2334         if (mono_profiler_get_events () & MONO_PROFILE_GC_ROOTS)
2335                 report_registered_roots ();
2336         if (mono_profiler_get_events () & MONO_PROFILE_GC_ROOTS)
2337                 report_finalizer_roots ();
2338         TV_GETTIME (atv);
2339         time_minor_scan_pinned += TV_ELAPSED (btv, atv);
2340
2341         MONO_GC_CHECKPOINT_5 (GENERATION_NURSERY);
2342
2343         /* registered roots, this includes static fields */
2344         scrrjd_normal = sgen_alloc_internal_dynamic (sizeof (ScanFromRegisteredRootsJobData), INTERNAL_MEM_WORKER_JOB_DATA, TRUE);
2345         scrrjd_normal->copy_or_mark_func = current_object_ops.copy_or_mark_object;
2346         scrrjd_normal->scan_func = current_object_ops.scan_object;
2347         scrrjd_normal->heap_start = sgen_get_nursery_start ();
2348         scrrjd_normal->heap_end = nursery_next;
2349         scrrjd_normal->root_type = ROOT_TYPE_NORMAL;
2350         sgen_workers_enqueue_job (job_scan_from_registered_roots, scrrjd_normal);
2351
2352         scrrjd_wbarrier = sgen_alloc_internal_dynamic (sizeof (ScanFromRegisteredRootsJobData), INTERNAL_MEM_WORKER_JOB_DATA, TRUE);
2353         scrrjd_wbarrier->copy_or_mark_func = current_object_ops.copy_or_mark_object;
2354         scrrjd_wbarrier->scan_func = current_object_ops.scan_object;
2355         scrrjd_wbarrier->heap_start = sgen_get_nursery_start ();
2356         scrrjd_wbarrier->heap_end = nursery_next;
2357         scrrjd_wbarrier->root_type = ROOT_TYPE_WBARRIER;
2358         sgen_workers_enqueue_job (job_scan_from_registered_roots, scrrjd_wbarrier);
2359
2360         TV_GETTIME (btv);
2361         time_minor_scan_registered_roots += TV_ELAPSED (atv, btv);
2362
2363         MONO_GC_CHECKPOINT_6 (GENERATION_NURSERY);
2364
2365         /* thread data */
2366         stdjd = sgen_alloc_internal_dynamic (sizeof (ScanThreadDataJobData), INTERNAL_MEM_WORKER_JOB_DATA, TRUE);
2367         stdjd->heap_start = sgen_get_nursery_start ();
2368         stdjd->heap_end = nursery_next;
2369         sgen_workers_enqueue_job (job_scan_thread_data, stdjd);
2370
2371         TV_GETTIME (atv);
2372         time_minor_scan_thread_data += TV_ELAPSED (btv, atv);
2373         btv = atv;
2374
2375         MONO_GC_CHECKPOINT_7 (GENERATION_NURSERY);
2376
2377         g_assert (!sgen_collection_is_concurrent ());
2378
2379         /* Scan the list of objects ready for finalization. If */
2380         sgen_workers_enqueue_job (job_scan_finalizer_entries, fin_ready_list);
2381         sgen_workers_enqueue_job (job_scan_finalizer_entries, critical_fin_list);
2382
2383         MONO_GC_CHECKPOINT_8 (GENERATION_NURSERY);
2384
2385         finish_gray_stack (GENERATION_NURSERY, &gray_queue);
2386         TV_GETTIME (atv);
2387         time_minor_finish_gray_stack += TV_ELAPSED (btv, atv);
2388         mono_profiler_gc_event (MONO_GC_EVENT_MARK_END, 0);
2389
2390         MONO_GC_CHECKPOINT_9 (GENERATION_NURSERY);
2391
2392         /*
2393          * The (single-threaded) finalization code might have done
2394          * some copying/marking so we can only reset the GC thread's
2395          * worker data here instead of earlier when we joined the
2396          * workers.
2397          */
2398         sgen_workers_reset_data ();
2399
2400         if (objects_pinned) {
2401                 sgen_optimize_pin_queue ();
2402                 sgen_pinning_setup_section (nursery_section);
2403         }
2404
2405         /* walk the pin_queue, build up the fragment list of free memory, unmark
2406          * pinned objects as we go, memzero() the empty fragments so they are ready for the
2407          * next allocations.
2408          */
2409         mono_profiler_gc_event (MONO_GC_EVENT_RECLAIM_START, 0);
2410         fragment_total = sgen_build_nursery_fragments (nursery_section, unpin_queue);
2411         if (!fragment_total)
2412                 degraded_mode = 1;
2413
2414         /* Clear TLABs for all threads */
2415         sgen_clear_tlabs ();
2416
2417         mono_profiler_gc_event (MONO_GC_EVENT_RECLAIM_END, 0);
2418         TV_GETTIME (btv);
2419         time_minor_fragment_creation += TV_ELAPSED (atv, btv);
2420         SGEN_LOG (2, "Fragment creation: %d usecs, %lu bytes available", TV_ELAPSED (atv, btv), (unsigned long)fragment_total);
2421
2422         if (consistency_check_at_minor_collection)
2423                 sgen_check_major_refs ();
2424
2425         major_collector.finish_nursery_collection ();
2426
2427         TV_GETTIME (last_minor_collection_end_tv);
2428         gc_stats.minor_gc_time += TV_ELAPSED (last_minor_collection_start_tv, last_minor_collection_end_tv);
2429
2430         if (heap_dump_file)
2431                 dump_heap ("minor", gc_stats.minor_gc_count - 1, NULL);
2432
2433         /* prepare the pin queue for the next collection */
2434         sgen_finish_pinning ();
2435         if (fin_ready_list || critical_fin_list) {
2436                 SGEN_LOG (4, "Finalizer-thread wakeup: ready %d", num_ready_finalizers);
2437                 mono_gc_finalize_notify ();
2438         }
2439         sgen_pin_stats_reset ();
2440         /* clear cemented hash */
2441         sgen_cement_clear_below_threshold ();
2442
2443         g_assert (sgen_gray_object_queue_is_empty (&gray_queue));
2444
2445         remset.finish_minor_collection ();
2446
2447         check_scan_starts ();
2448
2449         binary_protocol_flush_buffers (FALSE);
2450
2451         sgen_memgov_minor_collection_end ();
2452
2453         /*objects are late pinned because of lack of memory, so a major is a good call*/
2454         needs_major = objects_pinned > 0;
2455         current_collection_generation = -1;
2456         objects_pinned = 0;
2457
2458         MONO_GC_END (GENERATION_NURSERY);
2459         binary_protocol_collection_end (gc_stats.minor_gc_count - 1, GENERATION_NURSERY);
2460
2461         if (check_nursery_objects_pinned && !sgen_minor_collector.is_split)
2462                 sgen_check_nursery_objects_pinned (unpin_queue != NULL);
2463
2464         return needs_major;
2465 }
2466
2467 static void
2468 scan_nursery_objects_callback (char *obj, size_t size, ScanCopyContext *ctx)
2469 {
2470         /*
2471          * This is called on all objects in the nursery, including pinned ones, so we need
2472          * to use sgen_obj_get_descriptor_safe(), which masks out the vtable tag bits.
2473          */
2474         ctx->scan_func (obj, sgen_obj_get_descriptor_safe (obj), ctx->queue);
2475 }
2476
2477 static void
2478 scan_nursery_objects (ScanCopyContext ctx)
2479 {
2480         sgen_scan_area_with_callback (nursery_section->data, nursery_section->end_data,
2481                         (IterateObjectCallbackFunc)scan_nursery_objects_callback, (void*)&ctx, FALSE);
2482 }
2483
2484 static void
2485 major_copy_or_mark_from_roots (size_t *old_next_pin_slot, gboolean start_concurrent_mark, gboolean finish_up_concurrent_mark, gboolean scan_mod_union, gboolean scan_whole_nursery)
2486 {
2487         LOSObject *bigobj;
2488         TV_DECLARE (atv);
2489         TV_DECLARE (btv);
2490         /* FIXME: only use these values for the precise scan
2491          * note that to_space pointers should be excluded anyway...
2492          */
2493         char *heap_start = NULL;
2494         char *heap_end = (char*)-1;
2495         gboolean profile_roots = mono_profiler_get_events () & MONO_PROFILE_GC_ROOTS;
2496         GCRootReport root_report = { 0 };
2497         ScanFromRegisteredRootsJobData *scrrjd_normal, *scrrjd_wbarrier;
2498         ScanThreadDataJobData *stdjd;
2499         ScanCopyContext ctx;
2500
2501         if (concurrent_collection_in_progress) {
2502                 /*This cleans up unused fragments */
2503                 sgen_nursery_allocator_prepare_for_pinning ();
2504
2505                 if (do_concurrent_checks)
2506                         check_nursery_is_clean ();
2507         } else {
2508                 /* The concurrent collector doesn't touch the nursery. */
2509                 sgen_nursery_alloc_prepare_for_major ();
2510         }
2511
2512         init_gray_queue ();
2513
2514         TV_GETTIME (atv);
2515
2516         /* Pinning depends on this */
2517         sgen_clear_nursery_fragments ();
2518
2519         if (whole_heap_check_before_collection)
2520                 sgen_check_whole_heap (finish_up_concurrent_mark);
2521
2522         TV_GETTIME (btv);
2523         time_major_pre_collection_fragment_clear += TV_ELAPSED (atv, btv);
2524
2525         if (!sgen_collection_is_concurrent ())
2526                 nursery_section->next_data = sgen_get_nursery_end ();
2527         /* we should also coalesce scanning from sections close to each other
2528          * and deal with pointers outside of the sections later.
2529          */
2530
2531         objects_pinned = 0;
2532         *major_collector.have_swept = FALSE;
2533
2534         if (xdomain_checks) {
2535                 sgen_clear_nursery_fragments ();
2536                 sgen_check_for_xdomain_refs ();
2537         }
2538
2539         if (!concurrent_collection_in_progress) {
2540                 /* Remsets are not useful for a major collection */
2541                 remset.prepare_for_major_collection ();
2542         }
2543
2544         sgen_process_fin_stage_entries ();
2545         sgen_process_dislink_stage_entries ();
2546
2547         TV_GETTIME (atv);
2548         sgen_init_pinning ();
2549         SGEN_LOG (6, "Collecting pinned addresses");
2550         pin_from_roots ((void*)lowest_heap_address, (void*)highest_heap_address, WORKERS_DISTRIBUTE_GRAY_QUEUE);
2551
2552         if (!concurrent_collection_in_progress || finish_up_concurrent_mark) {
2553                 if (major_collector.is_concurrent) {
2554                         /*
2555                          * The concurrent major collector cannot evict
2556                          * yet, so we need to pin cemented objects to
2557                          * not break some asserts.
2558                          *
2559                          * FIXME: We could evict now!
2560                          */
2561                         sgen_pin_cemented_objects ();
2562                 }
2563
2564                 if (!concurrent_collection_in_progress)
2565                         sgen_cement_reset ();
2566         }
2567
2568         sgen_optimize_pin_queue ();
2569
2570         /*
2571          * pin_queue now contains all candidate pointers, sorted and
2572          * uniqued.  We must do two passes now to figure out which
2573          * objects are pinned.
2574          *
2575          * The first is to find within the pin_queue the area for each
2576          * section.  This requires that the pin_queue be sorted.  We
2577          * also process the LOS objects and pinned chunks here.
2578          *
2579          * The second, destructive, pass is to reduce the section
2580          * areas to pointers to the actually pinned objects.
2581          */
2582         SGEN_LOG (6, "Pinning from sections");
2583         /* first pass for the sections */
2584         sgen_find_section_pin_queue_start_end (nursery_section);
2585         major_collector.find_pin_queue_start_ends (WORKERS_DISTRIBUTE_GRAY_QUEUE);
2586         /* identify possible pointers to the insize of large objects */
2587         SGEN_LOG (6, "Pinning from large objects");
2588         for (bigobj = los_object_list; bigobj; bigobj = bigobj->next) {
2589                 size_t dummy;
2590                 if (sgen_find_optimized_pin_queue_area (bigobj->data, (char*)bigobj->data + sgen_los_object_size (bigobj), &dummy, &dummy)) {
2591                         binary_protocol_pin (bigobj->data, (gpointer)LOAD_VTABLE (bigobj->data), safe_object_get_size (((MonoObject*)(bigobj->data))));
2592
2593 #ifdef ENABLE_DTRACE
2594                         if (G_UNLIKELY (MONO_GC_OBJ_PINNED_ENABLED ())) {
2595                                 MonoVTable *vt = (MonoVTable*)LOAD_VTABLE (bigobj->data);
2596                                 MONO_GC_OBJ_PINNED ((mword)bigobj->data, sgen_safe_object_get_size ((MonoObject*)bigobj->data), vt->klass->name_space, vt->klass->name, GENERATION_OLD);
2597                         }
2598 #endif
2599
2600                         if (sgen_los_object_is_pinned (bigobj->data)) {
2601                                 g_assert (finish_up_concurrent_mark);
2602                                 continue;
2603                         }
2604                         sgen_los_pin_object (bigobj->data);
2605                         if (SGEN_OBJECT_HAS_REFERENCES (bigobj->data))
2606                                 GRAY_OBJECT_ENQUEUE (WORKERS_DISTRIBUTE_GRAY_QUEUE, bigobj->data, sgen_obj_get_descriptor (bigobj->data));
2607                         if (G_UNLIKELY (do_pin_stats))
2608                                 sgen_pin_stats_register_object ((char*) bigobj->data, safe_object_get_size ((MonoObject*) bigobj->data));
2609                         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));
2610
2611                         if (profile_roots)
2612                                 add_profile_gc_root (&root_report, bigobj->data, MONO_PROFILE_GC_ROOT_PINNING | MONO_PROFILE_GC_ROOT_MISC, 0);
2613                 }
2614         }
2615         if (profile_roots)
2616                 notify_gc_roots (&root_report);
2617         /* second pass for the sections */
2618         ctx.scan_func = concurrent_collection_in_progress ? current_object_ops.scan_object : NULL;
2619         ctx.copy_func = NULL;
2620         ctx.queue = WORKERS_DISTRIBUTE_GRAY_QUEUE;
2621
2622         /*
2623          * Concurrent mark never follows references into the nursery.  In the start and
2624          * finish pauses we must scan live nursery objects, though.
2625          *
2626          * In the finish pause we do this conservatively by scanning all nursery objects.
2627          * Previously we would only scan pinned objects here.  We assumed that all objects
2628          * that were pinned during the nursery collection immediately preceding this finish
2629          * mark would be pinned again here.  Due to the way we get the stack end for the GC
2630          * thread, however, that's not necessarily the case: we scan part of the stack used
2631          * by the GC itself, which changes constantly, so pinning isn't entirely
2632          * deterministic.
2633          *
2634          * The split nursery also complicates things because non-pinned objects can survive
2635          * in the nursery.  That's why we need to do a full scan of the nursery for it, too.
2636          *
2637          * In the future we shouldn't do a preceding nursery collection at all and instead
2638          * do the finish pause with promotion from the nursery.
2639          *
2640          * A further complication arises when we have late-pinned objects from the preceding
2641          * nursery collection.  Those are the result of being out of memory when trying to
2642          * evacuate objects.  They won't be found from the roots, so we just scan the whole
2643          * nursery.
2644          *
2645          * Non-concurrent mark evacuates from the nursery, so it's
2646          * sufficient to just scan pinned nursery objects.
2647          */
2648         if (scan_whole_nursery || finish_up_concurrent_mark || (concurrent_collection_in_progress && sgen_minor_collector.is_split)) {
2649                 scan_nursery_objects (ctx);
2650         } else {
2651                 pin_objects_in_nursery (ctx);
2652                 if (check_nursery_objects_pinned && !sgen_minor_collector.is_split)
2653                         sgen_check_nursery_objects_pinned (!concurrent_collection_in_progress || finish_up_concurrent_mark);
2654         }
2655
2656         major_collector.pin_objects (WORKERS_DISTRIBUTE_GRAY_QUEUE);
2657         if (old_next_pin_slot)
2658                 *old_next_pin_slot = sgen_get_pinned_count ();
2659
2660         TV_GETTIME (btv);
2661         time_major_pinning += TV_ELAPSED (atv, btv);
2662         SGEN_LOG (2, "Finding pinned pointers: %zd in %d usecs", sgen_get_pinned_count (), TV_ELAPSED (atv, btv));
2663         SGEN_LOG (4, "Start scan with %zd pinned objects", sgen_get_pinned_count ());
2664
2665         major_collector.init_to_space ();
2666
2667         /*
2668          * The concurrent collector doesn't move objects, neither on
2669          * the major heap nor in the nursery, so we can mark even
2670          * before pinning has finished.  For the non-concurrent
2671          * collector we start the workers after pinning.
2672          */
2673         if (start_concurrent_mark) {
2674                 sgen_workers_start_all_workers ();
2675                 gray_queue_enable_redirect (WORKERS_DISTRIBUTE_GRAY_QUEUE);
2676         }
2677
2678 #ifdef SGEN_DEBUG_INTERNAL_ALLOC
2679         main_gc_thread = mono_native_thread_self ();
2680 #endif
2681
2682         if (mono_profiler_get_events () & MONO_PROFILE_GC_ROOTS)
2683                 report_registered_roots ();
2684         TV_GETTIME (atv);
2685         time_major_scan_pinned += TV_ELAPSED (btv, atv);
2686
2687         /* registered roots, this includes static fields */
2688         scrrjd_normal = sgen_alloc_internal_dynamic (sizeof (ScanFromRegisteredRootsJobData), INTERNAL_MEM_WORKER_JOB_DATA, TRUE);
2689         scrrjd_normal->copy_or_mark_func = current_object_ops.copy_or_mark_object;
2690         scrrjd_normal->scan_func = current_object_ops.scan_object;
2691         scrrjd_normal->heap_start = heap_start;
2692         scrrjd_normal->heap_end = heap_end;
2693         scrrjd_normal->root_type = ROOT_TYPE_NORMAL;
2694         sgen_workers_enqueue_job (job_scan_from_registered_roots, scrrjd_normal);
2695
2696         scrrjd_wbarrier = sgen_alloc_internal_dynamic (sizeof (ScanFromRegisteredRootsJobData), INTERNAL_MEM_WORKER_JOB_DATA, TRUE);
2697         scrrjd_wbarrier->copy_or_mark_func = current_object_ops.copy_or_mark_object;
2698         scrrjd_wbarrier->scan_func = current_object_ops.scan_object;
2699         scrrjd_wbarrier->heap_start = heap_start;
2700         scrrjd_wbarrier->heap_end = heap_end;
2701         scrrjd_wbarrier->root_type = ROOT_TYPE_WBARRIER;
2702         sgen_workers_enqueue_job (job_scan_from_registered_roots, scrrjd_wbarrier);
2703
2704         TV_GETTIME (btv);
2705         time_major_scan_registered_roots += TV_ELAPSED (atv, btv);
2706
2707         /* Threads */
2708         stdjd = sgen_alloc_internal_dynamic (sizeof (ScanThreadDataJobData), INTERNAL_MEM_WORKER_JOB_DATA, TRUE);
2709         stdjd->heap_start = heap_start;
2710         stdjd->heap_end = heap_end;
2711         sgen_workers_enqueue_job (job_scan_thread_data, stdjd);
2712
2713         TV_GETTIME (atv);
2714         time_major_scan_thread_data += TV_ELAPSED (btv, atv);
2715
2716         TV_GETTIME (btv);
2717         time_major_scan_alloc_pinned += TV_ELAPSED (atv, btv);
2718
2719         if (mono_profiler_get_events () & MONO_PROFILE_GC_ROOTS)
2720                 report_finalizer_roots ();
2721
2722         /* scan the list of objects ready for finalization */
2723         sgen_workers_enqueue_job (job_scan_finalizer_entries, fin_ready_list);
2724         sgen_workers_enqueue_job (job_scan_finalizer_entries, critical_fin_list);
2725
2726         if (scan_mod_union) {
2727                 g_assert (finish_up_concurrent_mark);
2728
2729                 /* Mod union card table */
2730                 sgen_workers_enqueue_job (job_scan_major_mod_union_cardtable, NULL);
2731                 sgen_workers_enqueue_job (job_scan_los_mod_union_cardtable, NULL);
2732         }
2733
2734         TV_GETTIME (atv);
2735         time_major_scan_finalized += TV_ELAPSED (btv, atv);
2736         SGEN_LOG (2, "Root scan: %d usecs", TV_ELAPSED (btv, atv));
2737
2738         TV_GETTIME (btv);
2739         time_major_scan_big_objects += TV_ELAPSED (atv, btv);
2740
2741         if (concurrent_collection_in_progress) {
2742                 /* prepare the pin queue for the next collection */
2743                 sgen_finish_pinning ();
2744
2745                 sgen_pin_stats_reset ();
2746
2747                 if (do_concurrent_checks)
2748                         check_nursery_is_clean ();
2749         }
2750 }
2751
2752 static void
2753 major_start_collection (gboolean concurrent, size_t *old_next_pin_slot)
2754 {
2755         MONO_GC_BEGIN (GENERATION_OLD);
2756         binary_protocol_collection_begin (gc_stats.major_gc_count, GENERATION_OLD);
2757
2758         current_collection_generation = GENERATION_OLD;
2759 #ifndef DISABLE_PERFCOUNTERS
2760         mono_perfcounters->gc_collections1++;
2761 #endif
2762
2763         g_assert (sgen_section_gray_queue_is_empty (sgen_workers_get_distribute_section_gray_queue ()));
2764
2765         if (concurrent) {
2766                 g_assert (major_collector.is_concurrent);
2767                 concurrent_collection_in_progress = TRUE;
2768
2769                 sgen_cement_concurrent_start ();
2770
2771                 current_object_ops = major_collector.major_concurrent_ops;
2772         } else {
2773                 current_object_ops = major_collector.major_ops;
2774         }
2775
2776         reset_pinned_from_failed_allocation ();
2777
2778         sgen_memgov_major_collection_start ();
2779
2780         //count_ref_nonref_objs ();
2781         //consistency_check ();
2782
2783         check_scan_starts ();
2784
2785         degraded_mode = 0;
2786         SGEN_LOG (1, "Start major collection %d", gc_stats.major_gc_count);
2787         gc_stats.major_gc_count ++;
2788
2789         if (major_collector.start_major_collection)
2790                 major_collector.start_major_collection ();
2791
2792         major_copy_or_mark_from_roots (old_next_pin_slot, concurrent, FALSE, FALSE, FALSE);
2793 }
2794
2795 static void
2796 wait_for_workers_to_finish (void)
2797 {
2798         while (!sgen_workers_all_done ())
2799                 g_usleep (200);
2800 }
2801
2802 static void
2803 major_finish_collection (const char *reason, size_t old_next_pin_slot, gboolean scan_mod_union, gboolean scan_whole_nursery)
2804 {
2805         LOSObject *bigobj, *prevbo;
2806         TV_DECLARE (atv);
2807         TV_DECLARE (btv);
2808
2809         TV_GETTIME (btv);
2810
2811         if (concurrent_collection_in_progress) {
2812                 sgen_workers_signal_start_nursery_collection_and_wait ();
2813
2814                 current_object_ops = major_collector.major_concurrent_ops;
2815
2816                 major_copy_or_mark_from_roots (NULL, FALSE, TRUE, scan_mod_union, scan_whole_nursery);
2817
2818                 sgen_workers_signal_finish_nursery_collection ();
2819                 gray_queue_enable_redirect (WORKERS_DISTRIBUTE_GRAY_QUEUE);
2820
2821                 sgen_workers_join ();
2822
2823                 SGEN_ASSERT (0, sgen_gray_object_queue_is_empty (&gray_queue), "Why is the gray queue not empty after workers have finished working?");
2824
2825 #ifdef SGEN_DEBUG_INTERNAL_ALLOC
2826                 main_gc_thread = NULL;
2827 #endif
2828
2829                 if (do_concurrent_checks)
2830                         check_nursery_is_clean ();
2831         } else {
2832                 SGEN_ASSERT (0, !scan_whole_nursery, "scan_whole_nursery only applies to concurrent collections");
2833                 current_object_ops = major_collector.major_ops;
2834         }
2835
2836         /*
2837          * The workers have stopped so we need to finish gray queue
2838          * work that might result from finalization in the main GC
2839          * thread.  Redirection must therefore be turned off.
2840          */
2841         sgen_gray_object_queue_disable_alloc_prepare (&gray_queue);
2842         g_assert (sgen_section_gray_queue_is_empty (sgen_workers_get_distribute_section_gray_queue ()));
2843
2844         /* all the objects in the heap */
2845         finish_gray_stack (GENERATION_OLD, &gray_queue);
2846         TV_GETTIME (atv);
2847         time_major_finish_gray_stack += TV_ELAPSED (btv, atv);
2848
2849         SGEN_ASSERT (0, sgen_workers_all_done (), "Can't have workers working after joining");
2850
2851         /*
2852          * The (single-threaded) finalization code might have done
2853          * some copying/marking so we can only reset the GC thread's
2854          * worker data here instead of earlier when we joined the
2855          * workers.
2856          */
2857         sgen_workers_reset_data ();
2858
2859         if (objects_pinned) {
2860                 g_assert (!concurrent_collection_in_progress);
2861
2862                 /*
2863                  * This is slow, but we just OOM'd.
2864                  *
2865                  * See comment at `sgen_pin_queue_clear_discarded_entries` for how the pin
2866                  * queue is laid out at this point.
2867                  */
2868                 sgen_pin_queue_clear_discarded_entries (nursery_section, old_next_pin_slot);
2869                 /*
2870                  * We need to reestablish all pinned nursery objects in the pin queue
2871                  * because they're needed for fragment creation.  Unpinning happens by
2872                  * walking the whole queue, so it's not necessary to reestablish where major
2873                  * heap block pins are - all we care is that they're still in there
2874                  * somewhere.
2875                  */
2876                 sgen_optimize_pin_queue ();
2877                 sgen_find_section_pin_queue_start_end (nursery_section);
2878                 objects_pinned = 0;
2879         }
2880
2881         reset_heap_boundaries ();
2882         sgen_update_heap_boundaries ((mword)sgen_get_nursery_start (), (mword)sgen_get_nursery_end ());
2883
2884         if (!concurrent_collection_in_progress) {
2885                 /* walk the pin_queue, build up the fragment list of free memory, unmark
2886                  * pinned objects as we go, memzero() the empty fragments so they are ready for the
2887                  * next allocations.
2888                  */
2889                 if (!sgen_build_nursery_fragments (nursery_section, NULL))
2890                         degraded_mode = 1;
2891
2892                 /* prepare the pin queue for the next collection */
2893                 sgen_finish_pinning ();
2894
2895                 /* Clear TLABs for all threads */
2896                 sgen_clear_tlabs ();
2897
2898                 sgen_pin_stats_reset ();
2899         }
2900
2901         if (concurrent_collection_in_progress)
2902                 sgen_cement_concurrent_finish ();
2903         sgen_cement_clear_below_threshold ();
2904
2905         if (check_mark_bits_after_major_collection)
2906                 sgen_check_heap_marked (concurrent_collection_in_progress);
2907
2908         TV_GETTIME (btv);
2909         time_major_fragment_creation += TV_ELAPSED (atv, btv);
2910
2911
2912         MONO_GC_SWEEP_BEGIN (GENERATION_OLD, !major_collector.sweeps_lazily);
2913
2914         /* sweep the big objects list */
2915         prevbo = NULL;
2916         for (bigobj = los_object_list; bigobj;) {
2917                 g_assert (!object_is_pinned (bigobj->data));
2918                 if (sgen_los_object_is_pinned (bigobj->data)) {
2919                         sgen_los_unpin_object (bigobj->data);
2920                         sgen_update_heap_boundaries ((mword)bigobj->data, (mword)bigobj->data + sgen_los_object_size (bigobj));
2921                 } else {
2922                         LOSObject *to_free;
2923                         /* not referenced anywhere, so we can free it */
2924                         if (prevbo)
2925                                 prevbo->next = bigobj->next;
2926                         else
2927                                 los_object_list = bigobj->next;
2928                         to_free = bigobj;
2929                         bigobj = bigobj->next;
2930                         sgen_los_free_object (to_free);
2931                         continue;
2932                 }
2933                 prevbo = bigobj;
2934                 bigobj = bigobj->next;
2935         }
2936
2937         TV_GETTIME (atv);
2938         time_major_free_bigobjs += TV_ELAPSED (btv, atv);
2939
2940         sgen_los_sweep ();
2941
2942         TV_GETTIME (btv);
2943         time_major_los_sweep += TV_ELAPSED (atv, btv);
2944
2945         major_collector.sweep ();
2946
2947         MONO_GC_SWEEP_END (GENERATION_OLD, !major_collector.sweeps_lazily);
2948
2949         TV_GETTIME (atv);
2950         time_major_sweep += TV_ELAPSED (btv, atv);
2951
2952         if (heap_dump_file)
2953                 dump_heap ("major", gc_stats.major_gc_count - 1, reason);
2954
2955         if (fin_ready_list || critical_fin_list) {
2956                 SGEN_LOG (4, "Finalizer-thread wakeup: ready %d", num_ready_finalizers);
2957                 mono_gc_finalize_notify ();
2958         }
2959
2960         g_assert (sgen_gray_object_queue_is_empty (&gray_queue));
2961
2962         sgen_memgov_major_collection_end ();
2963         current_collection_generation = -1;
2964
2965         major_collector.finish_major_collection ();
2966
2967         g_assert (sgen_section_gray_queue_is_empty (sgen_workers_get_distribute_section_gray_queue ()));
2968
2969         SGEN_ASSERT (0, sgen_workers_all_done (), "Can't have workers working after major collection has finished");
2970         if (concurrent_collection_in_progress)
2971                 concurrent_collection_in_progress = FALSE;
2972
2973         check_scan_starts ();
2974
2975         binary_protocol_flush_buffers (FALSE);
2976
2977         //consistency_check ();
2978
2979         MONO_GC_END (GENERATION_OLD);
2980         binary_protocol_collection_end (gc_stats.major_gc_count - 1, GENERATION_OLD);
2981 }
2982
2983 static gboolean
2984 major_do_collection (const char *reason)
2985 {
2986         TV_DECLARE (time_start);
2987         TV_DECLARE (time_end);
2988         size_t old_next_pin_slot;
2989
2990         if (disable_major_collections)
2991                 return FALSE;
2992
2993         if (major_collector.get_and_reset_num_major_objects_marked) {
2994                 long long num_marked = major_collector.get_and_reset_num_major_objects_marked ();
2995                 g_assert (!num_marked);
2996         }
2997
2998         /* world must be stopped already */
2999         TV_GETTIME (time_start);
3000
3001         major_start_collection (FALSE, &old_next_pin_slot);
3002         major_finish_collection (reason, old_next_pin_slot, FALSE, FALSE);
3003
3004         TV_GETTIME (time_end);
3005         gc_stats.major_gc_time += TV_ELAPSED (time_start, time_end);
3006
3007         /* FIXME: also report this to the user, preferably in gc-end. */
3008         if (major_collector.get_and_reset_num_major_objects_marked)
3009                 major_collector.get_and_reset_num_major_objects_marked ();
3010
3011         return bytes_pinned_from_failed_allocation > 0;
3012 }
3013
3014 static void
3015 major_start_concurrent_collection (const char *reason)
3016 {
3017         TV_DECLARE (time_start);
3018         TV_DECLARE (time_end);
3019         long long num_objects_marked;
3020
3021         if (disable_major_collections)
3022                 return;
3023
3024         TV_GETTIME (time_start);
3025         SGEN_TV_GETTIME (time_major_conc_collection_start);
3026
3027         num_objects_marked = major_collector.get_and_reset_num_major_objects_marked ();
3028         g_assert (num_objects_marked == 0);
3029
3030         MONO_GC_CONCURRENT_START_BEGIN (GENERATION_OLD);
3031         binary_protocol_concurrent_start ();
3032
3033         // FIXME: store reason and pass it when finishing
3034         major_start_collection (TRUE, NULL);
3035
3036         gray_queue_redirect (&gray_queue);
3037         sgen_workers_wait_for_jobs_finished ();
3038
3039         num_objects_marked = major_collector.get_and_reset_num_major_objects_marked ();
3040         MONO_GC_CONCURRENT_START_END (GENERATION_OLD, num_objects_marked);
3041
3042         TV_GETTIME (time_end);
3043         gc_stats.major_gc_time += TV_ELAPSED (time_start, time_end);
3044
3045         current_collection_generation = -1;
3046 }
3047
3048 static gboolean
3049 major_should_finish_concurrent_collection (void)
3050 {
3051         SGEN_ASSERT (0, sgen_gray_object_queue_is_empty (&gray_queue), "Why is the gray queue not empty before we have started doing anything?");
3052         return sgen_workers_all_done ();
3053 }
3054
3055 static void
3056 major_update_concurrent_collection (void)
3057 {
3058         TV_DECLARE (total_start);
3059         TV_DECLARE (total_end);
3060
3061         TV_GETTIME (total_start);
3062
3063         MONO_GC_CONCURRENT_UPDATE_FINISH_BEGIN (GENERATION_OLD, major_collector.get_and_reset_num_major_objects_marked ());
3064         binary_protocol_concurrent_update_finish ();
3065
3066         major_collector.update_cardtable_mod_union ();
3067         sgen_los_update_cardtable_mod_union ();
3068
3069         MONO_GC_CONCURRENT_UPDATE_END (GENERATION_OLD, major_collector.get_and_reset_num_major_objects_marked ());
3070
3071         TV_GETTIME (total_end);
3072         gc_stats.major_gc_time += TV_ELAPSED (total_start, total_end);
3073 }
3074
3075 static void
3076 major_finish_concurrent_collection (void)
3077 {
3078         TV_DECLARE (total_start);
3079         TV_DECLARE (total_end);
3080         gboolean late_pinned;
3081         SgenGrayQueue unpin_queue;
3082         memset (&unpin_queue, 0, sizeof (unpin_queue));
3083
3084         TV_GETTIME (total_start);
3085
3086         MONO_GC_CONCURRENT_UPDATE_FINISH_BEGIN (GENERATION_OLD, major_collector.get_and_reset_num_major_objects_marked ());
3087         binary_protocol_concurrent_update_finish ();
3088
3089         /*
3090          * The major collector can add global remsets which are processed in the finishing
3091          * nursery collection, below.  That implies that the workers must have finished
3092          * marking before the nursery collection is allowed to run, otherwise we might miss
3093          * some remsets.
3094          */
3095         wait_for_workers_to_finish ();
3096
3097         SGEN_TV_GETTIME (time_major_conc_collection_end);
3098         gc_stats.major_gc_time_concurrent += SGEN_TV_ELAPSED (time_major_conc_collection_start, time_major_conc_collection_end);
3099
3100         major_collector.update_cardtable_mod_union ();
3101         sgen_los_update_cardtable_mod_union ();
3102
3103         late_pinned = collect_nursery (&unpin_queue, TRUE);
3104
3105         if (mod_union_consistency_check)
3106                 sgen_check_mod_union_consistency ();
3107
3108         current_collection_generation = GENERATION_OLD;
3109         major_finish_collection ("finishing", -1, TRUE, late_pinned);
3110
3111         if (whole_heap_check_before_collection)
3112                 sgen_check_whole_heap (FALSE);
3113
3114         unpin_objects_from_queue (&unpin_queue);
3115         sgen_gray_object_queue_deinit (&unpin_queue);
3116
3117         MONO_GC_CONCURRENT_FINISH_END (GENERATION_OLD, major_collector.get_and_reset_num_major_objects_marked ());
3118
3119         TV_GETTIME (total_end);
3120         gc_stats.major_gc_time += TV_ELAPSED (total_start, total_end) - TV_ELAPSED (last_minor_collection_start_tv, last_minor_collection_end_tv);
3121
3122         current_collection_generation = -1;
3123 }
3124
3125 /*
3126  * Ensure an allocation request for @size will succeed by freeing enough memory.
3127  *
3128  * LOCKING: The GC lock MUST be held.
3129  */
3130 void
3131 sgen_ensure_free_space (size_t size)
3132 {
3133         int generation_to_collect = -1;
3134         const char *reason = NULL;
3135
3136
3137         if (size > SGEN_MAX_SMALL_OBJ_SIZE) {
3138                 if (sgen_need_major_collection (size)) {
3139                         reason = "LOS overflow";
3140                         generation_to_collect = GENERATION_OLD;
3141                 }
3142         } else {
3143                 if (degraded_mode) {
3144                         if (sgen_need_major_collection (size)) {
3145                                 reason = "Degraded mode overflow";
3146                                 generation_to_collect = GENERATION_OLD;
3147                         }
3148                 } else if (sgen_need_major_collection (size)) {
3149                         reason = "Minor allowance";
3150                         generation_to_collect = GENERATION_OLD;
3151                 } else {
3152                         generation_to_collect = GENERATION_NURSERY;
3153                         reason = "Nursery full";                        
3154                 }
3155         }
3156
3157         if (generation_to_collect == -1) {
3158                 if (concurrent_collection_in_progress && sgen_workers_all_done ()) {
3159                         generation_to_collect = GENERATION_OLD;
3160                         reason = "Finish concurrent collection";
3161                 }
3162         }
3163
3164         if (generation_to_collect == -1)
3165                 return;
3166         sgen_perform_collection (size, generation_to_collect, reason, FALSE);
3167 }
3168
3169 /*
3170  * LOCKING: Assumes the GC lock is held.
3171  */
3172 void
3173 sgen_perform_collection (size_t requested_size, int generation_to_collect, const char *reason, gboolean wait_to_finish)
3174 {
3175         TV_DECLARE (gc_start);
3176         TV_DECLARE (gc_end);
3177         TV_DECLARE (gc_total_start);
3178         TV_DECLARE (gc_total_end);
3179         GGTimingInfo infos [2];
3180         int overflow_generation_to_collect = -1;
3181         int oldest_generation_collected = generation_to_collect;
3182         const char *overflow_reason = NULL;
3183
3184         MONO_GC_REQUESTED (generation_to_collect, requested_size, wait_to_finish ? 1 : 0);
3185         if (wait_to_finish)
3186                 binary_protocol_collection_force (generation_to_collect);
3187
3188         SGEN_ASSERT (0, generation_to_collect == GENERATION_NURSERY || generation_to_collect == GENERATION_OLD, "What generation is this?");
3189
3190         mono_profiler_gc_event (MONO_GC_EVENT_START, generation_to_collect);
3191
3192         TV_GETTIME (gc_start);
3193
3194         sgen_stop_world (generation_to_collect);
3195
3196         TV_GETTIME (gc_total_start);
3197
3198         if (concurrent_collection_in_progress) {
3199                 /*
3200                  * We update the concurrent collection.  If it finished, we're done.  If
3201                  * not, and we've been asked to do a nursery collection, we do that.
3202                  */
3203                 gboolean finish = major_should_finish_concurrent_collection () || (wait_to_finish && generation_to_collect == GENERATION_OLD);
3204
3205                 if (finish) {
3206                         major_finish_concurrent_collection ();
3207                         oldest_generation_collected = GENERATION_OLD;
3208                 } else {
3209                         sgen_workers_signal_start_nursery_collection_and_wait ();
3210
3211                         major_update_concurrent_collection ();
3212                         if (generation_to_collect == GENERATION_NURSERY)
3213                                 collect_nursery (NULL, FALSE);
3214
3215                         sgen_workers_signal_finish_nursery_collection ();
3216                 }
3217
3218                 goto done;
3219         }
3220
3221         /*
3222          * If we've been asked to do a major collection, and the major collector wants to
3223          * run synchronously (to evacuate), we set the flag to do that.
3224          */
3225         if (generation_to_collect == GENERATION_OLD &&
3226                         allow_synchronous_major &&
3227                         major_collector.want_synchronous_collection &&
3228                         *major_collector.want_synchronous_collection) {
3229                 wait_to_finish = TRUE;
3230         }
3231
3232         SGEN_ASSERT (0, !concurrent_collection_in_progress, "Why did this not get handled above?");
3233
3234         /*
3235          * There's no concurrent collection in progress.  Collect the generation we're asked
3236          * to collect.  If the major collector is concurrent and we're not forced to wait,
3237          * start a concurrent collection.
3238          */
3239         // FIXME: extract overflow reason
3240         if (generation_to_collect == GENERATION_NURSERY) {
3241                 if (collect_nursery (NULL, FALSE)) {
3242                         overflow_generation_to_collect = GENERATION_OLD;
3243                         overflow_reason = "Minor overflow";
3244                 }
3245         } else {
3246                 if (major_collector.is_concurrent && !wait_to_finish) {
3247                         collect_nursery (NULL, FALSE);
3248                         major_start_concurrent_collection (reason);
3249                         // FIXME: set infos[0] properly
3250                         goto done;
3251                 }
3252
3253                 if (major_do_collection (reason)) {
3254                         overflow_generation_to_collect = GENERATION_NURSERY;
3255                         overflow_reason = "Excessive pinning";
3256                 }
3257         }
3258
3259         TV_GETTIME (gc_end);
3260
3261         memset (infos, 0, sizeof (infos));
3262         infos [0].generation = generation_to_collect;
3263         infos [0].reason = reason;
3264         infos [0].is_overflow = FALSE;
3265         infos [1].generation = -1;
3266         infos [0].total_time = SGEN_TV_ELAPSED (gc_start, gc_end);
3267
3268         SGEN_ASSERT (0, !concurrent_collection_in_progress, "Why did this not get handled above?");
3269
3270         if (overflow_generation_to_collect != -1) {
3271                 /*
3272                  * We need to do an overflow collection, either because we ran out of memory
3273                  * or the nursery is fully pinned.
3274                  */
3275
3276                 mono_profiler_gc_event (MONO_GC_EVENT_START, overflow_generation_to_collect);
3277                 infos [1].generation = overflow_generation_to_collect;
3278                 infos [1].reason = overflow_reason;
3279                 infos [1].is_overflow = TRUE;
3280                 infos [1].total_time = gc_end;
3281
3282                 if (overflow_generation_to_collect == GENERATION_NURSERY)
3283                         collect_nursery (NULL, FALSE);
3284                 else
3285                         major_do_collection (overflow_reason);
3286
3287                 TV_GETTIME (gc_end);
3288                 infos [1].total_time = SGEN_TV_ELAPSED (infos [1].total_time, gc_end);
3289
3290                 /* keep events symmetric */
3291                 mono_profiler_gc_event (MONO_GC_EVENT_END, overflow_generation_to_collect);
3292
3293                 oldest_generation_collected = MAX (oldest_generation_collected, overflow_generation_to_collect);
3294         }
3295
3296         SGEN_LOG (2, "Heap size: %lu, LOS size: %lu", (unsigned long)mono_gc_get_heap_size (), (unsigned long)los_memory_usage);
3297
3298         /* this also sets the proper pointers for the next allocation */
3299         if (generation_to_collect == GENERATION_NURSERY && !sgen_can_alloc_size (requested_size)) {
3300                 /* TypeBuilder and MonoMethod are killing mcs with fragmentation */
3301                 SGEN_LOG (1, "nursery collection didn't find enough room for %zd alloc (%zd pinned)", requested_size, sgen_get_pinned_count ());
3302                 sgen_dump_pin_queue ();
3303                 degraded_mode = 1;
3304         }
3305
3306  done:
3307         g_assert (sgen_gray_object_queue_is_empty (&gray_queue));
3308
3309         TV_GETTIME (gc_total_end);
3310         time_max = MAX (time_max, TV_ELAPSED (gc_total_start, gc_total_end));
3311
3312         sgen_restart_world (oldest_generation_collected, infos);
3313
3314         mono_profiler_gc_event (MONO_GC_EVENT_END, generation_to_collect);
3315 }
3316
3317 /*
3318  * ######################################################################
3319  * ########  Memory allocation from the OS
3320  * ######################################################################
3321  * This section of code deals with getting memory from the OS and
3322  * allocating memory for GC-internal data structures.
3323  * Internal memory can be handled with a freelist for small objects.
3324  */
3325
3326 /*
3327  * Debug reporting.
3328  */
3329 G_GNUC_UNUSED static void
3330 report_internal_mem_usage (void)
3331 {
3332         printf ("Internal memory usage:\n");
3333         sgen_report_internal_mem_usage ();
3334         printf ("Pinned memory usage:\n");
3335         major_collector.report_pinned_memory_usage ();
3336 }
3337
3338 /*
3339  * ######################################################################
3340  * ########  Finalization support
3341  * ######################################################################
3342  */
3343
3344 static inline gboolean
3345 sgen_major_is_object_alive (void *object)
3346 {
3347         mword objsize;
3348
3349         /* Oldgen objects can be pinned and forwarded too */
3350         if (SGEN_OBJECT_IS_PINNED (object) || SGEN_OBJECT_IS_FORWARDED (object))
3351                 return TRUE;
3352
3353         /*
3354          * FIXME: major_collector.is_object_live() also calculates the
3355          * size.  Avoid the double calculation.
3356          */
3357         objsize = SGEN_ALIGN_UP (sgen_safe_object_get_size ((MonoObject*)object));
3358         if (objsize > SGEN_MAX_SMALL_OBJ_SIZE)
3359                 return sgen_los_object_is_pinned (object);
3360
3361         return major_collector.is_object_live (object);
3362 }
3363
3364 /*
3365  * If the object has been forwarded it means it's still referenced from a root. 
3366  * If it is pinned it's still alive as well.
3367  * A LOS object is only alive if we have pinned it.
3368  * Return TRUE if @obj is ready to be finalized.
3369  */
3370 static inline gboolean
3371 sgen_is_object_alive (void *object)
3372 {
3373         if (ptr_in_nursery (object))
3374                 return sgen_nursery_is_object_alive (object);
3375
3376         return sgen_major_is_object_alive (object);
3377 }
3378
3379 /*
3380  * This function returns true if @object is either alive or it belongs to the old gen
3381  * and we're currently doing a minor collection.
3382  */
3383 static inline int
3384 sgen_is_object_alive_for_current_gen (char *object)
3385 {
3386         if (ptr_in_nursery (object))
3387                 return sgen_nursery_is_object_alive (object);
3388
3389         if (current_collection_generation == GENERATION_NURSERY)
3390                 return TRUE;
3391
3392         return sgen_major_is_object_alive (object);
3393 }
3394
3395 /*
3396  * This function returns true if @object is either alive and belongs to the
3397  * current collection - major collections are full heap, so old gen objects
3398  * are never alive during a minor collection.
3399  */
3400 static inline int
3401 sgen_is_object_alive_and_on_current_collection (char *object)
3402 {
3403         if (ptr_in_nursery (object))
3404                 return sgen_nursery_is_object_alive (object);
3405
3406         if (current_collection_generation == GENERATION_NURSERY)
3407                 return FALSE;
3408
3409         return sgen_major_is_object_alive (object);
3410 }
3411
3412
3413 gboolean
3414 sgen_gc_is_object_ready_for_finalization (void *object)
3415 {
3416         return !sgen_is_object_alive (object);
3417 }
3418
3419 static gboolean
3420 has_critical_finalizer (MonoObject *obj)
3421 {
3422         MonoClass *class;
3423
3424         if (!mono_defaults.critical_finalizer_object)
3425                 return FALSE;
3426
3427         class = ((MonoVTable*)LOAD_VTABLE (obj))->klass;
3428
3429         return mono_class_has_parent_fast (class, mono_defaults.critical_finalizer_object);
3430 }
3431
3432 static gboolean
3433 is_finalization_aware (MonoObject *obj)
3434 {
3435         MonoVTable *vt = ((MonoVTable*)LOAD_VTABLE (obj));
3436         return (vt->gc_bits & SGEN_GC_BIT_FINALIZER_AWARE) == SGEN_GC_BIT_FINALIZER_AWARE;
3437 }
3438
3439 void
3440 sgen_queue_finalization_entry (MonoObject *obj)
3441 {
3442         FinalizeReadyEntry *entry = sgen_alloc_internal (INTERNAL_MEM_FINALIZE_READY_ENTRY);
3443         gboolean critical = has_critical_finalizer (obj);
3444         entry->object = obj;
3445         if (critical) {
3446                 entry->next = critical_fin_list;
3447                 critical_fin_list = entry;
3448         } else {
3449                 entry->next = fin_ready_list;
3450                 fin_ready_list = entry;
3451         }
3452
3453         if (fin_callbacks.object_queued_for_finalization && is_finalization_aware (obj))
3454                 fin_callbacks.object_queued_for_finalization (obj);
3455
3456 #ifdef ENABLE_DTRACE
3457         if (G_UNLIKELY (MONO_GC_FINALIZE_ENQUEUE_ENABLED ())) {
3458                 int gen = sgen_ptr_in_nursery (obj) ? GENERATION_NURSERY : GENERATION_OLD;
3459                 MonoVTable *vt = (MonoVTable*)LOAD_VTABLE (obj);
3460                 MONO_GC_FINALIZE_ENQUEUE ((mword)obj, sgen_safe_object_get_size (obj),
3461                                 vt->klass->name_space, vt->klass->name, gen, critical);
3462         }
3463 #endif
3464 }
3465
3466 gboolean
3467 sgen_object_is_live (void *obj)
3468 {
3469         return sgen_is_object_alive_and_on_current_collection (obj);
3470 }
3471
3472 /* LOCKING: requires that the GC lock is held */
3473 static void
3474 null_ephemerons_for_domain (MonoDomain *domain)
3475 {
3476         EphemeronLinkNode *current = ephemeron_list, *prev = NULL;
3477
3478         while (current) {
3479                 MonoObject *object = (MonoObject*)current->array;
3480
3481                 if (object && !object->vtable) {
3482                         EphemeronLinkNode *tmp = current;
3483
3484                         if (prev)
3485                                 prev->next = current->next;
3486                         else
3487                                 ephemeron_list = current->next;
3488
3489                         current = current->next;
3490                         sgen_free_internal (tmp, INTERNAL_MEM_EPHEMERON_LINK);
3491                 } else {
3492                         prev = current;
3493                         current = current->next;
3494                 }
3495         }
3496 }
3497
3498 /* LOCKING: requires that the GC lock is held */
3499 static void
3500 clear_unreachable_ephemerons (ScanCopyContext ctx)
3501 {
3502         CopyOrMarkObjectFunc copy_func = ctx.copy_func;
3503         GrayQueue *queue = ctx.queue;
3504         EphemeronLinkNode *current = ephemeron_list, *prev = NULL;
3505         MonoArray *array;
3506         Ephemeron *cur, *array_end;
3507         char *tombstone;
3508
3509         while (current) {
3510                 char *object = current->array;
3511
3512                 if (!sgen_is_object_alive_for_current_gen (object)) {
3513                         EphemeronLinkNode *tmp = current;
3514
3515                         SGEN_LOG (5, "Dead Ephemeron array at %p", object);
3516
3517                         if (prev)
3518                                 prev->next = current->next;
3519                         else
3520                                 ephemeron_list = current->next;
3521
3522                         current = current->next;
3523                         sgen_free_internal (tmp, INTERNAL_MEM_EPHEMERON_LINK);
3524
3525                         continue;
3526                 }
3527
3528                 copy_func ((void**)&object, queue);
3529                 current->array = object;
3530
3531                 SGEN_LOG (5, "Clearing unreachable entries for ephemeron array at %p", object);
3532
3533                 array = (MonoArray*)object;
3534                 cur = mono_array_addr (array, Ephemeron, 0);
3535                 array_end = cur + mono_array_length_fast (array);
3536                 tombstone = (char*)((MonoVTable*)LOAD_VTABLE (object))->domain->ephemeron_tombstone;
3537
3538                 for (; cur < array_end; ++cur) {
3539                         char *key = (char*)cur->key;
3540
3541                         if (!key || key == tombstone)
3542                                 continue;
3543
3544                         SGEN_LOG (5, "[%td] key %p (%s) value %p (%s)", cur - mono_array_addr (array, Ephemeron, 0),
3545                                 key, sgen_is_object_alive_for_current_gen (key) ? "reachable" : "unreachable",
3546                                 cur->value, cur->value && sgen_is_object_alive_for_current_gen (cur->value) ? "reachable" : "unreachable");
3547
3548                         if (!sgen_is_object_alive_for_current_gen (key)) {
3549                                 cur->key = tombstone;
3550                                 cur->value = NULL;
3551                                 continue;
3552                         }
3553                 }
3554                 prev = current;
3555                 current = current->next;
3556         }
3557 }
3558
3559 /*
3560 LOCKING: requires that the GC lock is held
3561
3562 Limitations: We scan all ephemerons on every collection since the current design doesn't allow for a simple nursery/mature split.
3563 */
3564 static int
3565 mark_ephemerons_in_range (ScanCopyContext ctx)
3566 {
3567         CopyOrMarkObjectFunc copy_func = ctx.copy_func;
3568         GrayQueue *queue = ctx.queue;
3569         int nothing_marked = 1;
3570         EphemeronLinkNode *current = ephemeron_list;
3571         MonoArray *array;
3572         Ephemeron *cur, *array_end;
3573         char *tombstone;
3574
3575         for (current = ephemeron_list; current; current = current->next) {
3576                 char *object = current->array;
3577                 SGEN_LOG (5, "Ephemeron array at %p", object);
3578
3579                 /*It has to be alive*/
3580                 if (!sgen_is_object_alive_for_current_gen (object)) {
3581                         SGEN_LOG (5, "\tnot reachable");
3582                         continue;
3583                 }
3584
3585                 copy_func ((void**)&object, queue);
3586
3587                 array = (MonoArray*)object;
3588                 cur = mono_array_addr (array, Ephemeron, 0);
3589                 array_end = cur + mono_array_length_fast (array);
3590                 tombstone = (char*)((MonoVTable*)LOAD_VTABLE (object))->domain->ephemeron_tombstone;
3591
3592                 for (; cur < array_end; ++cur) {
3593                         char *key = cur->key;
3594
3595                         if (!key || key == tombstone)
3596                                 continue;
3597
3598                         SGEN_LOG (5, "[%td] key %p (%s) value %p (%s)", cur - mono_array_addr (array, Ephemeron, 0),
3599                                 key, sgen_is_object_alive_for_current_gen (key) ? "reachable" : "unreachable",
3600                                 cur->value, cur->value && sgen_is_object_alive_for_current_gen (cur->value) ? "reachable" : "unreachable");
3601
3602                         if (sgen_is_object_alive_for_current_gen (key)) {
3603                                 char *value = cur->value;
3604
3605                                 copy_func ((void**)&cur->key, queue);
3606                                 if (value) {
3607                                         if (!sgen_is_object_alive_for_current_gen (value))
3608                                                 nothing_marked = 0;
3609                                         copy_func ((void**)&cur->value, queue);
3610                                 }
3611                         }
3612                 }
3613         }
3614
3615         SGEN_LOG (5, "Ephemeron run finished. Is it done %d", nothing_marked);
3616         return nothing_marked;
3617 }
3618
3619 int
3620 mono_gc_invoke_finalizers (void)
3621 {
3622         FinalizeReadyEntry *entry = NULL;
3623         gboolean entry_is_critical = FALSE;
3624         int count = 0;
3625         void *obj;
3626         /* FIXME: batch to reduce lock contention */
3627         while (fin_ready_list || critical_fin_list) {
3628                 LOCK_GC;
3629
3630                 if (entry) {
3631                         FinalizeReadyEntry **list = entry_is_critical ? &critical_fin_list : &fin_ready_list;
3632
3633                         /* We have finalized entry in the last
3634                            interation, now we need to remove it from
3635                            the list. */
3636                         if (*list == entry)
3637                                 *list = entry->next;
3638                         else {
3639                                 FinalizeReadyEntry *e = *list;
3640                                 while (e->next != entry)
3641                                         e = e->next;
3642                                 e->next = entry->next;
3643                         }
3644                         sgen_free_internal (entry, INTERNAL_MEM_FINALIZE_READY_ENTRY);
3645                         entry = NULL;
3646                 }
3647
3648                 /* Now look for the first non-null entry. */
3649                 for (entry = fin_ready_list; entry && !entry->object; entry = entry->next)
3650                         ;
3651                 if (entry) {
3652                         entry_is_critical = FALSE;
3653                 } else {
3654                         entry_is_critical = TRUE;
3655                         for (entry = critical_fin_list; entry && !entry->object; entry = entry->next)
3656                                 ;
3657                 }
3658
3659                 if (entry) {
3660                         g_assert (entry->object);
3661                         num_ready_finalizers--;
3662                         obj = entry->object;
3663                         entry->object = NULL;
3664                         SGEN_LOG (7, "Finalizing object %p (%s)", obj, safe_name (obj));
3665                 }
3666
3667                 UNLOCK_GC;
3668
3669                 if (!entry)
3670                         break;
3671
3672                 g_assert (entry->object == NULL);
3673                 count++;
3674                 /* the object is on the stack so it is pinned */
3675                 /*g_print ("Calling finalizer for object: %p (%s)\n", entry->object, safe_name (entry->object));*/
3676                 mono_gc_run_finalize (obj, NULL);
3677         }
3678         g_assert (!entry);
3679         return count;
3680 }
3681
3682 gboolean
3683 mono_gc_pending_finalizers (void)
3684 {
3685         return fin_ready_list || critical_fin_list;
3686 }
3687
3688 /*
3689  * ######################################################################
3690  * ########  registered roots support
3691  * ######################################################################
3692  */
3693
3694 /*
3695  * We do not coalesce roots.
3696  */
3697 static int
3698 mono_gc_register_root_inner (char *start, size_t size, void *descr, int root_type)
3699 {
3700         RootRecord new_root;
3701         int i;
3702         LOCK_GC;
3703         for (i = 0; i < ROOT_TYPE_NUM; ++i) {
3704                 RootRecord *root = sgen_hash_table_lookup (&roots_hash [i], start);
3705                 /* we allow changing the size and the descriptor (for thread statics etc) */
3706                 if (root) {
3707                         size_t old_size = root->end_root - start;
3708                         root->end_root = start + size;
3709                         g_assert (((root->root_desc != 0) && (descr != NULL)) ||
3710                                           ((root->root_desc == 0) && (descr == NULL)));
3711                         root->root_desc = (mword)descr;
3712                         roots_size += size;
3713                         roots_size -= old_size;
3714                         UNLOCK_GC;
3715                         return TRUE;
3716                 }
3717         }
3718
3719         new_root.end_root = start + size;
3720         new_root.root_desc = (mword)descr;
3721
3722         sgen_hash_table_replace (&roots_hash [root_type], start, &new_root, NULL);
3723         roots_size += size;
3724
3725         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);
3726
3727         UNLOCK_GC;
3728         return TRUE;
3729 }
3730
3731 int
3732 mono_gc_register_root (char *start, size_t size, void *descr)
3733 {
3734         return mono_gc_register_root_inner (start, size, descr, descr ? ROOT_TYPE_NORMAL : ROOT_TYPE_PINNED);
3735 }
3736
3737 int
3738 mono_gc_register_root_wbarrier (char *start, size_t size, void *descr)
3739 {
3740         return mono_gc_register_root_inner (start, size, descr, ROOT_TYPE_WBARRIER);
3741 }
3742
3743 void
3744 mono_gc_deregister_root (char* addr)
3745 {
3746         int root_type;
3747         RootRecord root;
3748
3749         LOCK_GC;
3750         for (root_type = 0; root_type < ROOT_TYPE_NUM; ++root_type) {
3751                 if (sgen_hash_table_remove (&roots_hash [root_type], addr, &root))
3752                         roots_size -= (root.end_root - addr);
3753         }
3754         UNLOCK_GC;
3755 }
3756
3757 /*
3758  * ######################################################################
3759  * ########  Thread handling (stop/start code)
3760  * ######################################################################
3761  */
3762
3763 unsigned int sgen_global_stop_count = 0;
3764
3765 int
3766 sgen_get_current_collection_generation (void)
3767 {
3768         return current_collection_generation;
3769 }
3770
3771 void
3772 mono_gc_set_gc_callbacks (MonoGCCallbacks *callbacks)
3773 {
3774         gc_callbacks = *callbacks;
3775 }
3776
3777 MonoGCCallbacks *
3778 mono_gc_get_gc_callbacks ()
3779 {
3780         return &gc_callbacks;
3781 }
3782
3783 /* Variables holding start/end nursery so it won't have to be passed at every call */
3784 static void *scan_area_arg_start, *scan_area_arg_end;
3785
3786 void
3787 mono_gc_conservatively_scan_area (void *start, void *end)
3788 {
3789         conservatively_pin_objects_from (start, end, scan_area_arg_start, scan_area_arg_end, PIN_TYPE_STACK);
3790 }
3791
3792 void*
3793 mono_gc_scan_object (void *obj, void *gc_data)
3794 {
3795         UserCopyOrMarkData *data = gc_data;
3796         current_object_ops.copy_or_mark_object (&obj, data->queue);
3797         return obj;
3798 }
3799
3800 /*
3801  * Mark from thread stacks and registers.
3802  */
3803 static void
3804 scan_thread_data (void *start_nursery, void *end_nursery, gboolean precise, GrayQueue *queue)
3805 {
3806         SgenThreadInfo *info;
3807
3808         scan_area_arg_start = start_nursery;
3809         scan_area_arg_end = end_nursery;
3810
3811         FOREACH_THREAD (info) {
3812                 if (info->skip) {
3813                         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);
3814                         continue;
3815                 }
3816                 if (info->gc_disabled) {
3817                         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);
3818                         continue;
3819                 }
3820                 if (mono_thread_info_run_state (info) != STATE_RUNNING) {
3821                         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));
3822                         continue;
3823                 }
3824                 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 ());
3825                 if (gc_callbacks.thread_mark_func && !conservative_stack_mark) {
3826                         UserCopyOrMarkData data = { NULL, queue };
3827                         gc_callbacks.thread_mark_func (info->runtime_data, info->stack_start, info->stack_end, precise, &data);
3828                 } else if (!precise) {
3829                         if (!conservative_stack_mark) {
3830                                 fprintf (stderr, "Precise stack mark not supported - disabling.\n");
3831                                 conservative_stack_mark = TRUE;
3832                         }
3833                         conservatively_pin_objects_from (info->stack_start, info->stack_end, start_nursery, end_nursery, PIN_TYPE_STACK);
3834                 }
3835
3836                 if (!precise) {
3837 #ifdef USE_MONO_CTX
3838                         conservatively_pin_objects_from ((void**)&info->ctx, (void**)&info->ctx + ARCH_NUM_REGS,
3839                                 start_nursery, end_nursery, PIN_TYPE_STACK);
3840 #else
3841                         conservatively_pin_objects_from ((void**)&info->regs, (void**)&info->regs + ARCH_NUM_REGS,
3842                                         start_nursery, end_nursery, PIN_TYPE_STACK);
3843 #endif
3844                 }
3845         } END_FOREACH_THREAD
3846 }
3847
3848 static gboolean
3849 ptr_on_stack (void *ptr)
3850 {
3851         gpointer stack_start = &stack_start;
3852         SgenThreadInfo *info = mono_thread_info_current ();
3853
3854         if (ptr >= stack_start && ptr < (gpointer)info->stack_end)
3855                 return TRUE;
3856         return FALSE;
3857 }
3858
3859 static void*
3860 sgen_thread_register (SgenThreadInfo* info, void *addr)
3861 {
3862         size_t stsize = 0;
3863         guint8 *staddr = NULL;
3864
3865 #ifndef HAVE_KW_THREAD
3866         info->tlab_start = info->tlab_next = info->tlab_temp_end = info->tlab_real_end = NULL;
3867
3868         g_assert (!mono_native_tls_get_value (thread_info_key));
3869         mono_native_tls_set_value (thread_info_key, info);
3870 #else
3871         sgen_thread_info = info;
3872 #endif
3873
3874 #ifdef SGEN_POSIX_STW
3875         info->stop_count = -1;
3876         info->signal = 0;
3877 #endif
3878         info->skip = 0;
3879         info->stack_start = NULL;
3880         info->stopped_ip = NULL;
3881         info->stopped_domain = NULL;
3882 #ifdef USE_MONO_CTX
3883         memset (&info->ctx, 0, sizeof (MonoContext));
3884 #else
3885         memset (&info->regs, 0, sizeof (info->regs));
3886 #endif
3887
3888         sgen_init_tlab_info (info);
3889
3890         binary_protocol_thread_register ((gpointer)mono_thread_info_get_tid (info));
3891
3892         /* On win32, stack_start_limit should be 0, since the stack can grow dynamically */
3893         mono_thread_info_get_stack_bounds (&staddr, &stsize);
3894         if (staddr) {
3895 #ifndef HOST_WIN32
3896                 info->stack_start_limit = staddr;
3897 #endif
3898                 info->stack_end = staddr + stsize;
3899         } else {
3900                 gsize stack_bottom = (gsize)addr;
3901                 stack_bottom += 4095;
3902                 stack_bottom &= ~4095;
3903                 info->stack_end = (char*)stack_bottom;
3904         }
3905
3906 #ifdef HAVE_KW_THREAD
3907         stack_end = info->stack_end;
3908 #endif
3909
3910         SGEN_LOG (3, "registered thread %p (%p) stack end %p", info, (gpointer)mono_thread_info_get_tid (info), info->stack_end);
3911
3912         if (gc_callbacks.thread_attach_func)
3913                 info->runtime_data = gc_callbacks.thread_attach_func ();
3914         return info;
3915 }
3916
3917 static void
3918 sgen_thread_detach (SgenThreadInfo *p)
3919 {
3920         /* If a delegate is passed to native code and invoked on a thread we dont
3921          * know about, the jit will register it with mono_jit_thread_attach, but
3922          * we have no way of knowing when that thread goes away.  SGen has a TSD
3923          * so we assume that if the domain is still registered, we can detach
3924          * the thread
3925          */
3926         if (mono_domain_get ())
3927                 mono_thread_detach_internal (mono_thread_internal_current ());
3928 }
3929
3930 static void
3931 sgen_thread_unregister (SgenThreadInfo *p)
3932 {
3933         MonoNativeThreadId tid;
3934
3935         tid = mono_thread_info_get_tid (p);
3936         binary_protocol_thread_unregister ((gpointer)tid);
3937         SGEN_LOG (3, "unregister thread %p (%p)", p, (gpointer)tid);
3938
3939 #ifndef HAVE_KW_THREAD
3940         mono_native_tls_set_value (thread_info_key, NULL);
3941 #else
3942         sgen_thread_info = NULL;
3943 #endif
3944
3945         if (p->info.runtime_thread)
3946                 mono_threads_add_joinable_thread ((gpointer)tid);
3947
3948         if (gc_callbacks.thread_detach_func) {
3949                 gc_callbacks.thread_detach_func (p->runtime_data);
3950                 p->runtime_data = NULL;
3951         }
3952 }
3953
3954
3955 static void
3956 sgen_thread_attach (SgenThreadInfo *info)
3957 {
3958         LOCK_GC;
3959         /*this is odd, can we get attached before the gc is inited?*/
3960         init_stats ();
3961         UNLOCK_GC;
3962         
3963         if (gc_callbacks.thread_attach_func && !info->runtime_data)
3964                 info->runtime_data = gc_callbacks.thread_attach_func ();
3965 }
3966 gboolean
3967 mono_gc_register_thread (void *baseptr)
3968 {
3969         return mono_thread_info_attach (baseptr) != NULL;
3970 }
3971
3972 /*
3973  * mono_gc_set_stack_end:
3974  *
3975  *   Set the end of the current threads stack to STACK_END. The stack space between 
3976  * STACK_END and the real end of the threads stack will not be scanned during collections.
3977  */
3978 void
3979 mono_gc_set_stack_end (void *stack_end)
3980 {
3981         SgenThreadInfo *info;
3982
3983         LOCK_GC;
3984         info = mono_thread_info_current ();
3985         if (info) {
3986                 g_assert (stack_end < info->stack_end);
3987                 info->stack_end = stack_end;
3988         }
3989         UNLOCK_GC;
3990 }
3991
3992 #if USE_PTHREAD_INTERCEPT
3993
3994
3995 int
3996 mono_gc_pthread_create (pthread_t *new_thread, const pthread_attr_t *attr, void *(*start_routine)(void *), void *arg)
3997 {
3998         return pthread_create (new_thread, attr, start_routine, arg);
3999 }
4000
4001 int
4002 mono_gc_pthread_join (pthread_t thread, void **retval)
4003 {
4004         return pthread_join (thread, retval);
4005 }
4006
4007 int
4008 mono_gc_pthread_detach (pthread_t thread)
4009 {
4010         return pthread_detach (thread);
4011 }
4012
4013 void
4014 mono_gc_pthread_exit (void *retval) 
4015 {
4016         mono_thread_info_detach ();
4017         pthread_exit (retval);
4018         g_assert_not_reached ();
4019 }
4020
4021 #endif /* USE_PTHREAD_INTERCEPT */
4022
4023 /*
4024  * ######################################################################
4025  * ########  Write barriers
4026  * ######################################################################
4027  */
4028
4029 /*
4030  * Note: the write barriers first do the needed GC work and then do the actual store:
4031  * this way the value is visible to the conservative GC scan after the write barrier
4032  * itself. If a GC interrupts the barrier in the middle, value will be kept alive by
4033  * the conservative scan, otherwise by the remembered set scan.
4034  */
4035 void
4036 mono_gc_wbarrier_set_field (MonoObject *obj, gpointer field_ptr, MonoObject* value)
4037 {
4038         HEAVY_STAT (++stat_wbarrier_set_field);
4039         if (ptr_in_nursery (field_ptr)) {
4040                 *(void**)field_ptr = value;
4041                 return;
4042         }
4043         SGEN_LOG (8, "Adding remset at %p", field_ptr);
4044         if (value)
4045                 binary_protocol_wbarrier (field_ptr, value, value->vtable);
4046
4047         remset.wbarrier_set_field (obj, field_ptr, value);
4048 }
4049
4050 void
4051 mono_gc_wbarrier_set_arrayref (MonoArray *arr, gpointer slot_ptr, MonoObject* value)
4052 {
4053         HEAVY_STAT (++stat_wbarrier_set_arrayref);
4054         if (ptr_in_nursery (slot_ptr)) {
4055                 *(void**)slot_ptr = value;
4056                 return;
4057         }
4058         SGEN_LOG (8, "Adding remset at %p", slot_ptr);
4059         if (value)
4060                 binary_protocol_wbarrier (slot_ptr, value, value->vtable);
4061
4062         remset.wbarrier_set_arrayref (arr, slot_ptr, value);
4063 }
4064
4065 void
4066 mono_gc_wbarrier_arrayref_copy (gpointer dest_ptr, gpointer src_ptr, int count)
4067 {
4068         HEAVY_STAT (++stat_wbarrier_arrayref_copy);
4069         /*This check can be done without taking a lock since dest_ptr array is pinned*/
4070         if (ptr_in_nursery (dest_ptr) || count <= 0) {
4071                 mono_gc_memmove_aligned (dest_ptr, src_ptr, count * sizeof (gpointer));
4072                 return;
4073         }
4074
4075 #ifdef SGEN_HEAVY_BINARY_PROTOCOL
4076         if (binary_protocol_is_heavy_enabled ()) {
4077                 int i;
4078                 for (i = 0; i < count; ++i) {
4079                         gpointer dest = (gpointer*)dest_ptr + i;
4080                         gpointer obj = *((gpointer*)src_ptr + i);
4081                         if (obj)
4082                                 binary_protocol_wbarrier (dest, obj, (gpointer)LOAD_VTABLE (obj));
4083                 }
4084         }
4085 #endif
4086
4087         remset.wbarrier_arrayref_copy (dest_ptr, src_ptr, count);
4088 }
4089
4090 static char *found_obj;
4091
4092 static void
4093 find_object_for_ptr_callback (char *obj, size_t size, void *user_data)
4094 {
4095         char *ptr = user_data;
4096
4097         if (ptr >= obj && ptr < obj + size) {
4098                 g_assert (!found_obj);
4099                 found_obj = obj;
4100         }
4101 }
4102
4103 /* for use in the debugger */
4104 char* find_object_for_ptr (char *ptr);
4105 char*
4106 find_object_for_ptr (char *ptr)
4107 {
4108         if (ptr >= nursery_section->data && ptr < nursery_section->end_data) {
4109                 found_obj = NULL;
4110                 sgen_scan_area_with_callback (nursery_section->data, nursery_section->end_data,
4111                                 find_object_for_ptr_callback, ptr, TRUE);
4112                 if (found_obj)
4113                         return found_obj;
4114         }
4115
4116         found_obj = NULL;
4117         sgen_los_iterate_objects (find_object_for_ptr_callback, ptr);
4118         if (found_obj)
4119                 return found_obj;
4120
4121         /*
4122          * Very inefficient, but this is debugging code, supposed to
4123          * be called from gdb, so we don't care.
4124          */
4125         found_obj = NULL;
4126         major_collector.iterate_objects (ITERATE_OBJECTS_SWEEP_ALL, find_object_for_ptr_callback, ptr);
4127         return found_obj;
4128 }
4129
4130 void
4131 mono_gc_wbarrier_generic_nostore (gpointer ptr)
4132 {
4133         gpointer obj;
4134
4135         HEAVY_STAT (++stat_wbarrier_generic_store);
4136
4137 #ifdef XDOMAIN_CHECKS_IN_WBARRIER
4138         /* FIXME: ptr_in_heap must be called with the GC lock held */
4139         if (xdomain_checks && *(MonoObject**)ptr && ptr_in_heap (ptr)) {
4140                 char *start = find_object_for_ptr (ptr);
4141                 MonoObject *value = *(MonoObject**)ptr;
4142                 LOCK_GC;
4143                 g_assert (start);
4144                 if (start) {
4145                         MonoObject *obj = (MonoObject*)start;
4146                         if (obj->vtable->domain != value->vtable->domain)
4147                                 g_assert (is_xdomain_ref_allowed (ptr, start, obj->vtable->domain));
4148                 }
4149                 UNLOCK_GC;
4150         }
4151 #endif
4152
4153         obj = *(gpointer*)ptr;
4154         if (obj)
4155                 binary_protocol_wbarrier (ptr, obj, (gpointer)LOAD_VTABLE (obj));
4156
4157         if (ptr_in_nursery (ptr) || ptr_on_stack (ptr)) {
4158                 SGEN_LOG (8, "Skipping remset at %p", ptr);
4159                 return;
4160         }
4161
4162         /*
4163          * We need to record old->old pointer locations for the
4164          * concurrent collector.
4165          */
4166         if (!ptr_in_nursery (obj) && !concurrent_collection_in_progress) {
4167                 SGEN_LOG (8, "Skipping remset at %p", ptr);
4168                 return;
4169         }
4170
4171         SGEN_LOG (8, "Adding remset at %p", ptr);
4172
4173         remset.wbarrier_generic_nostore (ptr);
4174 }
4175
4176 void
4177 mono_gc_wbarrier_generic_store (gpointer ptr, MonoObject* value)
4178 {
4179         SGEN_LOG (8, "Wbarrier store at %p to %p (%s)", ptr, value, value ? safe_name (value) : "null");
4180         SGEN_UPDATE_REFERENCE_ALLOW_NULL (ptr, value);
4181         if (ptr_in_nursery (value))
4182                 mono_gc_wbarrier_generic_nostore (ptr);
4183         sgen_dummy_use (value);
4184 }
4185
4186 /* Same as mono_gc_wbarrier_generic_store () but performs the store
4187  * as an atomic operation with release semantics.
4188  */
4189 void
4190 mono_gc_wbarrier_generic_store_atomic (gpointer ptr, MonoObject *value)
4191 {
4192         HEAVY_STAT (++stat_wbarrier_generic_store_atomic);
4193
4194         SGEN_LOG (8, "Wbarrier atomic store at %p to %p (%s)", ptr, value, value ? safe_name (value) : "null");
4195
4196         InterlockedWritePointer (ptr, value);
4197
4198         if (ptr_in_nursery (value))
4199                 mono_gc_wbarrier_generic_nostore (ptr);
4200
4201         sgen_dummy_use (value);
4202 }
4203
4204 void mono_gc_wbarrier_value_copy_bitmap (gpointer _dest, gpointer _src, int size, unsigned bitmap)
4205 {
4206         mword *dest = _dest;
4207         mword *src = _src;
4208
4209         while (size) {
4210                 if (bitmap & 0x1)
4211                         mono_gc_wbarrier_generic_store (dest, (MonoObject*)*src);
4212                 else
4213                         SGEN_UPDATE_REFERENCE_ALLOW_NULL (dest, *src);
4214                 ++src;
4215                 ++dest;
4216                 size -= SIZEOF_VOID_P;
4217                 bitmap >>= 1;
4218         }
4219 }
4220
4221 #ifdef SGEN_HEAVY_BINARY_PROTOCOL
4222 #undef HANDLE_PTR
4223 #define HANDLE_PTR(ptr,obj) do {                                        \
4224                 gpointer o = *(gpointer*)(ptr);                         \
4225                 if ((o)) {                                              \
4226                         gpointer d = ((char*)dest) + ((char*)(ptr) - (char*)(obj)); \
4227                         binary_protocol_wbarrier (d, o, (gpointer) LOAD_VTABLE (o)); \
4228                 }                                                       \
4229         } while (0)
4230
4231 static void
4232 scan_object_for_binary_protocol_copy_wbarrier (gpointer dest, char *start, mword desc)
4233 {
4234 #define SCAN_OBJECT_NOVTABLE
4235 #include "sgen-scan-object.h"
4236 }
4237 #endif
4238
4239 void
4240 mono_gc_wbarrier_value_copy (gpointer dest, gpointer src, int count, MonoClass *klass)
4241 {
4242         HEAVY_STAT (++stat_wbarrier_value_copy);
4243         g_assert (klass->valuetype);
4244
4245         SGEN_LOG (8, "Adding value remset at %p, count %d, descr %p for class %s (%p)", dest, count, klass->gc_descr, klass->name, klass);
4246
4247         if (ptr_in_nursery (dest) || ptr_on_stack (dest) || !SGEN_CLASS_HAS_REFERENCES (klass)) {
4248                 size_t element_size = mono_class_value_size (klass, NULL);
4249                 size_t size = count * element_size;
4250                 mono_gc_memmove_atomic (dest, src, size);               
4251                 return;
4252         }
4253
4254 #ifdef SGEN_HEAVY_BINARY_PROTOCOL
4255         if (binary_protocol_is_heavy_enabled ()) {
4256                 size_t element_size = mono_class_value_size (klass, NULL);
4257                 int i;
4258                 for (i = 0; i < count; ++i) {
4259                         scan_object_for_binary_protocol_copy_wbarrier ((char*)dest + i * element_size,
4260                                         (char*)src + i * element_size - sizeof (MonoObject),
4261                                         (mword) klass->gc_descr);
4262                 }
4263         }
4264 #endif
4265
4266         remset.wbarrier_value_copy (dest, src, count, klass);
4267 }
4268
4269 /**
4270  * mono_gc_wbarrier_object_copy:
4271  *
4272  * Write barrier to call when obj is the result of a clone or copy of an object.
4273  */
4274 void
4275 mono_gc_wbarrier_object_copy (MonoObject* obj, MonoObject *src)
4276 {
4277         int size;
4278
4279         HEAVY_STAT (++stat_wbarrier_object_copy);
4280
4281         if (ptr_in_nursery (obj) || ptr_on_stack (obj)) {
4282                 size = mono_object_class (obj)->instance_size;
4283                 mono_gc_memmove_aligned ((char*)obj + sizeof (MonoObject), (char*)src + sizeof (MonoObject),
4284                                 size - sizeof (MonoObject));
4285                 return; 
4286         }
4287
4288 #ifdef SGEN_HEAVY_BINARY_PROTOCOL
4289         if (binary_protocol_is_heavy_enabled ())
4290                 scan_object_for_binary_protocol_copy_wbarrier (obj, (char*)src, (mword) src->vtable->gc_descr);
4291 #endif
4292
4293         remset.wbarrier_object_copy (obj, src);
4294 }
4295
4296
4297 /*
4298  * ######################################################################
4299  * ########  Other mono public interface functions.
4300  * ######################################################################
4301  */
4302
4303 #define REFS_SIZE 128
4304 typedef struct {
4305         void *data;
4306         MonoGCReferences callback;
4307         int flags;
4308         int count;
4309         int called;
4310         MonoObject *refs [REFS_SIZE];
4311         uintptr_t offsets [REFS_SIZE];
4312 } HeapWalkInfo;
4313
4314 #undef HANDLE_PTR
4315 #define HANDLE_PTR(ptr,obj)     do {    \
4316                 if (*(ptr)) {   \
4317                         if (hwi->count == REFS_SIZE) {  \
4318                                 hwi->callback ((MonoObject*)start, mono_object_class (start), hwi->called? 0: size, hwi->count, hwi->refs, hwi->offsets, hwi->data);    \
4319                                 hwi->count = 0; \
4320                                 hwi->called = 1;        \
4321                         }       \
4322                         hwi->offsets [hwi->count] = (char*)(ptr)-(char*)start;  \
4323                         hwi->refs [hwi->count++] = *(ptr);      \
4324                 }       \
4325         } while (0)
4326
4327 static void
4328 collect_references (HeapWalkInfo *hwi, char *start, size_t size)
4329 {
4330         mword desc = sgen_obj_get_descriptor (start);
4331
4332 #include "sgen-scan-object.h"
4333 }
4334
4335 static void
4336 walk_references (char *start, size_t size, void *data)
4337 {
4338         HeapWalkInfo *hwi = data;
4339         hwi->called = 0;
4340         hwi->count = 0;
4341         collect_references (hwi, start, size);
4342         if (hwi->count || !hwi->called)
4343                 hwi->callback ((MonoObject*)start, mono_object_class (start), hwi->called? 0: size, hwi->count, hwi->refs, hwi->offsets, hwi->data);
4344 }
4345
4346 /**
4347  * mono_gc_walk_heap:
4348  * @flags: flags for future use
4349  * @callback: a function pointer called for each object in the heap
4350  * @data: a user data pointer that is passed to callback
4351  *
4352  * This function can be used to iterate over all the live objects in the heap:
4353  * for each object, @callback is invoked, providing info about the object's
4354  * location in memory, its class, its size and the objects it references.
4355  * For each referenced object it's offset from the object address is
4356  * reported in the offsets array.
4357  * The object references may be buffered, so the callback may be invoked
4358  * multiple times for the same object: in all but the first call, the size
4359  * argument will be zero.
4360  * Note that this function can be only called in the #MONO_GC_EVENT_PRE_START_WORLD
4361  * profiler event handler.
4362  *
4363  * Returns: a non-zero value if the GC doesn't support heap walking
4364  */
4365 int
4366 mono_gc_walk_heap (int flags, MonoGCReferences callback, void *data)
4367 {
4368         HeapWalkInfo hwi;
4369
4370         hwi.flags = flags;
4371         hwi.callback = callback;
4372         hwi.data = data;
4373
4374         sgen_clear_nursery_fragments ();
4375         sgen_scan_area_with_callback (nursery_section->data, nursery_section->end_data, walk_references, &hwi, FALSE);
4376
4377         major_collector.iterate_objects (ITERATE_OBJECTS_SWEEP_ALL, walk_references, &hwi);
4378         sgen_los_iterate_objects (walk_references, &hwi);
4379
4380         return 0;
4381 }
4382
4383 void
4384 mono_gc_collect (int generation)
4385 {
4386         LOCK_GC;
4387         if (generation > 1)
4388                 generation = 1;
4389         sgen_perform_collection (0, generation, "user request", TRUE);
4390         UNLOCK_GC;
4391 }
4392
4393 int
4394 mono_gc_max_generation (void)
4395 {
4396         return 1;
4397 }
4398
4399 int
4400 mono_gc_collection_count (int generation)
4401 {
4402         if (generation == 0)
4403                 return gc_stats.minor_gc_count;
4404         return gc_stats.major_gc_count;
4405 }
4406
4407 int64_t
4408 mono_gc_get_used_size (void)
4409 {
4410         gint64 tot = 0;
4411         LOCK_GC;
4412         tot = los_memory_usage;
4413         tot += nursery_section->next_data - nursery_section->data;
4414         tot += major_collector.get_used_size ();
4415         /* FIXME: account for pinned objects */
4416         UNLOCK_GC;
4417         return tot;
4418 }
4419
4420 int
4421 mono_gc_get_los_limit (void)
4422 {
4423         return MAX_SMALL_OBJ_SIZE;
4424 }
4425
4426 void
4427 mono_gc_set_string_length (MonoString *str, gint32 new_length)
4428 {
4429         mono_unichar2 *new_end = str->chars + new_length;
4430         
4431         /* zero the discarded string. This null-delimits the string and allows 
4432          * the space to be reclaimed by SGen. */
4433          
4434         if (nursery_canaries_enabled () && sgen_ptr_in_nursery (str)) {
4435                 CHECK_CANARY_FOR_OBJECT (str);
4436                 memset (new_end, 0, (str->length - new_length + 1) * sizeof (mono_unichar2) + CANARY_SIZE);
4437                 memcpy (new_end + 1 , CANARY_STRING, CANARY_SIZE);
4438         } else {
4439                 memset (new_end, 0, (str->length - new_length + 1) * sizeof (mono_unichar2));
4440         }
4441         
4442         str->length = new_length;
4443 }
4444
4445 gboolean
4446 mono_gc_user_markers_supported (void)
4447 {
4448         return TRUE;
4449 }
4450
4451 gboolean
4452 mono_object_is_alive (MonoObject* o)
4453 {
4454         return TRUE;
4455 }
4456
4457 int
4458 mono_gc_get_generation (MonoObject *obj)
4459 {
4460         if (ptr_in_nursery (obj))
4461                 return 0;
4462         return 1;
4463 }
4464
4465 void
4466 mono_gc_enable_events (void)
4467 {
4468 }
4469
4470 void
4471 mono_gc_weak_link_add (void **link_addr, MonoObject *obj, gboolean track)
4472 {
4473         sgen_register_disappearing_link (obj, link_addr, track, FALSE);
4474 }
4475
4476 void
4477 mono_gc_weak_link_remove (void **link_addr, gboolean track)
4478 {
4479         sgen_register_disappearing_link (NULL, link_addr, track, FALSE);
4480 }
4481
4482 MonoObject*
4483 mono_gc_weak_link_get (void **link_addr)
4484 {
4485         void * volatile *link_addr_volatile;
4486         void *ptr;
4487         MonoObject *obj;
4488  retry:
4489         link_addr_volatile = link_addr;
4490         ptr = (void*)*link_addr_volatile;
4491         /*
4492          * At this point we have a hidden pointer.  If the GC runs
4493          * here, it will not recognize the hidden pointer as a
4494          * reference, and if the object behind it is not referenced
4495          * elsewhere, it will be freed.  Once the world is restarted
4496          * we reveal the pointer, giving us a pointer to a freed
4497          * object.  To make sure we don't return it, we load the
4498          * hidden pointer again.  If it's still the same, we can be
4499          * sure the object reference is valid.
4500          */
4501         if (ptr)
4502                 obj = (MonoObject*) REVEAL_POINTER (ptr);
4503         else
4504                 return NULL;
4505
4506         mono_memory_barrier ();
4507
4508         /*
4509          * During the second bridge processing step the world is
4510          * running again.  That step processes all weak links once
4511          * more to null those that refer to dead objects.  Before that
4512          * is completed, those links must not be followed, so we
4513          * conservatively wait for bridge processing when any weak
4514          * link is dereferenced.
4515          */
4516         if (G_UNLIKELY (bridge_processing_in_progress))
4517                 mono_gc_wait_for_bridge_processing ();
4518
4519         if ((void*)*link_addr_volatile != ptr)
4520                 goto retry;
4521
4522         return obj;
4523 }
4524
4525 gboolean
4526 mono_gc_ephemeron_array_add (MonoObject *obj)
4527 {
4528         EphemeronLinkNode *node;
4529
4530         LOCK_GC;
4531
4532         node = sgen_alloc_internal (INTERNAL_MEM_EPHEMERON_LINK);
4533         if (!node) {
4534                 UNLOCK_GC;
4535                 return FALSE;
4536         }
4537         node->array = (char*)obj;
4538         node->next = ephemeron_list;
4539         ephemeron_list = node;
4540
4541         SGEN_LOG (5, "Registered ephemeron array %p", obj);
4542
4543         UNLOCK_GC;
4544         return TRUE;
4545 }
4546
4547 gboolean
4548 mono_gc_set_allow_synchronous_major (gboolean flag)
4549 {
4550         if (!major_collector.is_concurrent)
4551                 return flag;
4552
4553         allow_synchronous_major = flag;
4554         return TRUE;
4555 }
4556
4557 void*
4558 mono_gc_invoke_with_gc_lock (MonoGCLockedCallbackFunc func, void *data)
4559 {
4560         void *result;
4561         LOCK_INTERRUPTION;
4562         result = func (data);
4563         UNLOCK_INTERRUPTION;
4564         return result;
4565 }
4566
4567 gboolean
4568 mono_gc_is_gc_thread (void)
4569 {
4570         gboolean result;
4571         LOCK_GC;
4572         result = mono_thread_info_current () != NULL;
4573         UNLOCK_GC;
4574         return result;
4575 }
4576
4577 static gboolean
4578 is_critical_method (MonoMethod *method)
4579 {
4580         return mono_runtime_is_critical_method (method) || sgen_is_critical_method (method);
4581 }
4582
4583 void
4584 sgen_env_var_error (const char *env_var, const char *fallback, const char *description_format, ...)
4585 {
4586         va_list ap;
4587
4588         va_start (ap, description_format);
4589
4590         fprintf (stderr, "Warning: In environment variable `%s': ", env_var);
4591         vfprintf (stderr, description_format, ap);
4592         if (fallback)
4593                 fprintf (stderr, " - %s", fallback);
4594         fprintf (stderr, "\n");
4595
4596         va_end (ap);
4597 }
4598
4599 static gboolean
4600 parse_double_in_interval (const char *env_var, const char *opt_name, const char *opt, double min, double max, double *result)
4601 {
4602         char *endptr;
4603         double val = strtod (opt, &endptr);
4604         if (endptr == opt) {
4605                 sgen_env_var_error (env_var, "Using default value.", "`%s` must be a number.", opt_name);
4606                 return FALSE;
4607         }
4608         else if (val < min || val > max) {
4609                 sgen_env_var_error (env_var, "Using default value.", "`%s` must be between %.2f - %.2f.", opt_name, min, max);
4610                 return FALSE;
4611         }
4612         *result = val;
4613         return TRUE;
4614 }
4615
4616 void
4617 mono_gc_base_init (void)
4618 {
4619         MonoThreadInfoCallbacks cb;
4620         const char *env;
4621         char **opts, **ptr;
4622         char *major_collector_opt = NULL;
4623         char *minor_collector_opt = NULL;
4624         size_t max_heap = 0;
4625         size_t soft_limit = 0;
4626         int result;
4627         int dummy;
4628         gboolean debug_print_allowance = FALSE;
4629         double allowance_ratio = 0, save_target = 0;
4630         gboolean have_split_nursery = FALSE;
4631         gboolean cement_enabled = TRUE;
4632
4633         mono_counters_init ();
4634
4635         do {
4636                 result = InterlockedCompareExchange (&gc_initialized, -1, 0);
4637                 switch (result) {
4638                 case 1:
4639                         /* already inited */
4640                         return;
4641                 case -1:
4642                         /* being inited by another thread */
4643                         g_usleep (1000);
4644                         break;
4645                 case 0:
4646                         /* we will init it */
4647                         break;
4648                 default:
4649                         g_assert_not_reached ();
4650                 }
4651         } while (result != 0);
4652
4653         SGEN_TV_GETTIME (sgen_init_timestamp);
4654
4655         LOCK_INIT (gc_mutex);
4656
4657         pagesize = mono_pagesize ();
4658         gc_debug_file = stderr;
4659
4660         cb.thread_register = sgen_thread_register;
4661         cb.thread_detach = sgen_thread_detach;
4662         cb.thread_unregister = sgen_thread_unregister;
4663         cb.thread_attach = sgen_thread_attach;
4664         cb.mono_method_is_critical = (gpointer)is_critical_method;
4665 #ifndef HOST_WIN32
4666         cb.thread_exit = mono_gc_pthread_exit;
4667         cb.mono_gc_pthread_create = (gpointer)mono_gc_pthread_create;
4668 #endif
4669
4670         mono_threads_init (&cb, sizeof (SgenThreadInfo));
4671
4672         LOCK_INIT (sgen_interruption_mutex);
4673         LOCK_INIT (pin_queue_mutex);
4674
4675         if ((env = g_getenv (MONO_GC_PARAMS_NAME))) {
4676                 opts = g_strsplit (env, ",", -1);
4677                 for (ptr = opts; *ptr; ++ptr) {
4678                         char *opt = *ptr;
4679                         if (g_str_has_prefix (opt, "major=")) {
4680                                 opt = strchr (opt, '=') + 1;
4681                                 major_collector_opt = g_strdup (opt);
4682                         } else if (g_str_has_prefix (opt, "minor=")) {
4683                                 opt = strchr (opt, '=') + 1;
4684                                 minor_collector_opt = g_strdup (opt);
4685                         }
4686                 }
4687         } else {
4688                 opts = NULL;
4689         }
4690
4691         init_stats ();
4692         sgen_init_internal_allocator ();
4693         sgen_init_nursery_allocator ();
4694         sgen_init_fin_weak_hash ();
4695         sgen_init_stw ();
4696         sgen_init_hash_table ();
4697         sgen_init_descriptors ();
4698         sgen_init_gray_queues ();
4699
4700         sgen_register_fixed_internal_mem_type (INTERNAL_MEM_SECTION, SGEN_SIZEOF_GC_MEM_SECTION);
4701         sgen_register_fixed_internal_mem_type (INTERNAL_MEM_FINALIZE_READY_ENTRY, sizeof (FinalizeReadyEntry));
4702         sgen_register_fixed_internal_mem_type (INTERNAL_MEM_GRAY_QUEUE, sizeof (GrayQueueSection));
4703         sgen_register_fixed_internal_mem_type (INTERNAL_MEM_EPHEMERON_LINK, sizeof (EphemeronLinkNode));
4704
4705 #ifndef HAVE_KW_THREAD
4706         mono_native_tls_alloc (&thread_info_key, NULL);
4707 #if defined(__APPLE__) || defined (HOST_WIN32)
4708         /* 
4709          * CEE_MONO_TLS requires the tls offset, not the key, so the code below only works on darwin,
4710          * where the two are the same.
4711          */
4712         mono_tls_key_set_offset (TLS_KEY_SGEN_THREAD_INFO, thread_info_key);
4713 #endif
4714 #else
4715         {
4716                 int tls_offset = -1;
4717                 MONO_THREAD_VAR_OFFSET (sgen_thread_info, tls_offset);
4718                 mono_tls_key_set_offset (TLS_KEY_SGEN_THREAD_INFO, tls_offset);
4719         }
4720 #endif
4721
4722         /*
4723          * This needs to happen before any internal allocations because
4724          * it inits the small id which is required for hazard pointer
4725          * operations.
4726          */
4727         sgen_os_init ();
4728
4729         mono_thread_info_attach (&dummy);
4730
4731         if (!minor_collector_opt) {
4732                 sgen_simple_nursery_init (&sgen_minor_collector);
4733         } else {
4734                 if (!strcmp (minor_collector_opt, "simple")) {
4735                 use_simple_nursery:
4736                         sgen_simple_nursery_init (&sgen_minor_collector);
4737                 } else if (!strcmp (minor_collector_opt, "split")) {
4738                         sgen_split_nursery_init (&sgen_minor_collector);
4739                         have_split_nursery = TRUE;
4740                 } else {
4741                         sgen_env_var_error (MONO_GC_PARAMS_NAME, "Using `simple` instead.", "Unknown minor collector `%s'.", minor_collector_opt);
4742                         goto use_simple_nursery;
4743                 }
4744         }
4745
4746         if (!major_collector_opt || !strcmp (major_collector_opt, "marksweep")) {
4747         use_marksweep_major:
4748                 sgen_marksweep_init (&major_collector);
4749         } else if (!major_collector_opt || !strcmp (major_collector_opt, "marksweep-conc")) {
4750                 sgen_marksweep_conc_init (&major_collector);
4751         } else {
4752                 sgen_env_var_error (MONO_GC_PARAMS_NAME, "Using `marksweep` instead.", "Unknown major collector `%s'.", major_collector_opt);
4753                 goto use_marksweep_major;
4754         }
4755
4756         ///* Keep this the default for now */
4757         /* Precise marking is broken on all supported targets. Disable until fixed. */
4758         conservative_stack_mark = TRUE;
4759
4760         sgen_nursery_size = DEFAULT_NURSERY_SIZE;
4761
4762         if (opts) {
4763                 gboolean usage_printed = FALSE;
4764
4765                 for (ptr = opts; *ptr; ++ptr) {
4766                         char *opt = *ptr;
4767                         if (!strcmp (opt, ""))
4768                                 continue;
4769                         if (g_str_has_prefix (opt, "major="))
4770                                 continue;
4771                         if (g_str_has_prefix (opt, "minor="))
4772                                 continue;
4773                         if (g_str_has_prefix (opt, "max-heap-size=")) {
4774                                 size_t max_heap_candidate = 0;
4775                                 opt = strchr (opt, '=') + 1;
4776                                 if (*opt && mono_gc_parse_environment_string_extract_number (opt, &max_heap_candidate)) {
4777                                         max_heap = (max_heap_candidate + mono_pagesize () - 1) & ~(size_t)(mono_pagesize () - 1);
4778                                         if (max_heap != max_heap_candidate)
4779                                                 sgen_env_var_error (MONO_GC_PARAMS_NAME, "Rounding up.", "`max-heap-size` size must be a multiple of %d.", mono_pagesize ());
4780                                 } else {
4781                                         sgen_env_var_error (MONO_GC_PARAMS_NAME, NULL, "`max-heap-size` must be an integer.");
4782                                 }
4783                                 continue;
4784                         }
4785                         if (g_str_has_prefix (opt, "soft-heap-limit=")) {
4786                                 opt = strchr (opt, '=') + 1;
4787                                 if (*opt && mono_gc_parse_environment_string_extract_number (opt, &soft_limit)) {
4788                                         if (soft_limit <= 0) {
4789                                                 sgen_env_var_error (MONO_GC_PARAMS_NAME, NULL, "`soft-heap-limit` must be positive.");
4790                                                 soft_limit = 0;
4791                                         }
4792                                 } else {
4793                                         sgen_env_var_error (MONO_GC_PARAMS_NAME, NULL, "`soft-heap-limit` must be an integer.");
4794                                 }
4795                                 continue;
4796                         }
4797                         if (g_str_has_prefix (opt, "stack-mark=")) {
4798                                 opt = strchr (opt, '=') + 1;
4799                                 if (!strcmp (opt, "precise")) {
4800                                         conservative_stack_mark = FALSE;
4801                                 } else if (!strcmp (opt, "conservative")) {
4802                                         conservative_stack_mark = TRUE;
4803                                 } else {
4804                                         sgen_env_var_error (MONO_GC_PARAMS_NAME, conservative_stack_mark ? "Using `conservative`." : "Using `precise`.",
4805                                                         "Invalid value `%s` for `stack-mark` option, possible values are: `precise`, `conservative`.", opt);
4806                                 }
4807                                 continue;
4808                         }
4809                         if (g_str_has_prefix (opt, "bridge-implementation=")) {
4810                                 opt = strchr (opt, '=') + 1;
4811                                 sgen_set_bridge_implementation (opt);
4812                                 continue;
4813                         }
4814                         if (g_str_has_prefix (opt, "toggleref-test")) {
4815                                 sgen_register_test_toggleref_callback ();
4816                                 continue;
4817                         }
4818
4819 #ifdef USER_CONFIG
4820                         if (g_str_has_prefix (opt, "nursery-size=")) {
4821                                 size_t val;
4822                                 opt = strchr (opt, '=') + 1;
4823                                 if (*opt && mono_gc_parse_environment_string_extract_number (opt, &val)) {
4824 #ifdef SGEN_ALIGN_NURSERY
4825                                         if ((val & (val - 1))) {
4826                                                 sgen_env_var_error (MONO_GC_PARAMS_NAME, "Using default value.", "`nursery-size` must be a power of two.");
4827                                                 continue;
4828                                         }
4829
4830                                         if (val < SGEN_MAX_NURSERY_WASTE) {
4831                                                 sgen_env_var_error (MONO_GC_PARAMS_NAME, "Using default value.",
4832                                                                 "`nursery-size` must be at least %d bytes.", SGEN_MAX_NURSERY_WASTE);
4833                                                 continue;
4834                                         }
4835
4836                                         sgen_nursery_size = val;
4837                                         sgen_nursery_bits = 0;
4838                                         while (ONE_P << (++ sgen_nursery_bits) != sgen_nursery_size)
4839                                                 ;
4840 #else
4841                                         sgen_nursery_size = val;
4842 #endif
4843                                 } else {
4844                                         sgen_env_var_error (MONO_GC_PARAMS_NAME, "Using default value.", "`nursery-size` must be an integer.");
4845                                         continue;
4846                                 }
4847                                 continue;
4848                         }
4849 #endif
4850                         if (g_str_has_prefix (opt, "save-target-ratio=")) {
4851                                 double val;
4852                                 opt = strchr (opt, '=') + 1;
4853                                 if (parse_double_in_interval (MONO_GC_PARAMS_NAME, "save-target-ratio", opt,
4854                                                 SGEN_MIN_SAVE_TARGET_RATIO, SGEN_MAX_SAVE_TARGET_RATIO, &val)) {
4855                                         save_target = val;
4856                                 }
4857                                 continue;
4858                         }
4859                         if (g_str_has_prefix (opt, "default-allowance-ratio=")) {
4860                                 double val;
4861                                 opt = strchr (opt, '=') + 1;
4862                                 if (parse_double_in_interval (MONO_GC_PARAMS_NAME, "default-allowance-ratio", opt,
4863                                                 SGEN_MIN_ALLOWANCE_NURSERY_SIZE_RATIO, SGEN_MIN_ALLOWANCE_NURSERY_SIZE_RATIO, &val)) {
4864                                         allowance_ratio = val;
4865                                 }
4866                                 continue;
4867                         }
4868                         if (g_str_has_prefix (opt, "allow-synchronous-major=")) {
4869                                 if (!major_collector.is_concurrent) {
4870                                         sgen_env_var_error (MONO_GC_PARAMS_NAME, "Ignoring.", "`allow-synchronous-major` is only valid for the concurrent major collector.");
4871                                         continue;
4872                                 }
4873
4874                                 opt = strchr (opt, '=') + 1;
4875
4876                                 if (!strcmp (opt, "yes")) {
4877                                         allow_synchronous_major = TRUE;
4878                                 } else if (!strcmp (opt, "no")) {
4879                                         allow_synchronous_major = FALSE;
4880                                 } else {
4881                                         sgen_env_var_error (MONO_GC_PARAMS_NAME, "Using default value.", "`allow-synchronous-major` must be either `yes' or `no'.");
4882                                         continue;
4883                                 }
4884                         }
4885
4886                         if (!strcmp (opt, "cementing")) {
4887                                 cement_enabled = TRUE;
4888                                 continue;
4889                         }
4890                         if (!strcmp (opt, "no-cementing")) {
4891                                 cement_enabled = FALSE;
4892                                 continue;
4893                         }
4894
4895                         if (major_collector.handle_gc_param && major_collector.handle_gc_param (opt))
4896                                 continue;
4897
4898                         if (sgen_minor_collector.handle_gc_param && sgen_minor_collector.handle_gc_param (opt))
4899                                 continue;
4900
4901                         sgen_env_var_error (MONO_GC_PARAMS_NAME, "Ignoring.", "Unknown option `%s`.", opt);
4902
4903                         if (usage_printed)
4904                                 continue;
4905
4906                         fprintf (stderr, "\n%s must be a comma-delimited list of one or more of the following:\n", MONO_GC_PARAMS_NAME);
4907                         fprintf (stderr, "  max-heap-size=N (where N is an integer, possibly with a k, m or a g suffix)\n");
4908                         fprintf (stderr, "  soft-heap-limit=n (where N is an integer, possibly with a k, m or a g suffix)\n");
4909                         fprintf (stderr, "  nursery-size=N (where N is an integer, possibly with a k, m or a g suffix)\n");
4910                         fprintf (stderr, "  major=COLLECTOR (where COLLECTOR is `marksweep', `marksweep-conc', `marksweep-par')\n");
4911                         fprintf (stderr, "  minor=COLLECTOR (where COLLECTOR is `simple' or `split')\n");
4912                         fprintf (stderr, "  wbarrier=WBARRIER (where WBARRIER is `remset' or `cardtable')\n");
4913                         fprintf (stderr, "  stack-mark=MARK-METHOD (where MARK-METHOD is 'precise' or 'conservative')\n");
4914                         fprintf (stderr, "  [no-]cementing\n");
4915                         if (major_collector.is_concurrent)
4916                                 fprintf (stderr, "  allow-synchronous-major=FLAG (where FLAG is `yes' or `no')\n");
4917                         if (major_collector.print_gc_param_usage)
4918                                 major_collector.print_gc_param_usage ();
4919                         if (sgen_minor_collector.print_gc_param_usage)
4920                                 sgen_minor_collector.print_gc_param_usage ();
4921                         fprintf (stderr, " Experimental options:\n");
4922                         fprintf (stderr, "  save-target-ratio=R (where R must be between %.2f - %.2f).\n", SGEN_MIN_SAVE_TARGET_RATIO, SGEN_MAX_SAVE_TARGET_RATIO);
4923                         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);
4924                         fprintf (stderr, "\n");
4925
4926                         usage_printed = TRUE;
4927                 }
4928                 g_strfreev (opts);
4929         }
4930
4931         if (major_collector.is_concurrent)
4932                 sgen_workers_init (1);
4933
4934         if (major_collector_opt)
4935                 g_free (major_collector_opt);
4936
4937         if (minor_collector_opt)
4938                 g_free (minor_collector_opt);
4939
4940         alloc_nursery ();
4941
4942         sgen_cement_init (cement_enabled);
4943
4944         if ((env = g_getenv (MONO_GC_DEBUG_NAME))) {
4945                 gboolean usage_printed = FALSE;
4946
4947                 opts = g_strsplit (env, ",", -1);
4948                 for (ptr = opts; ptr && *ptr; ptr ++) {
4949                         char *opt = *ptr;
4950                         if (!strcmp (opt, ""))
4951                                 continue;
4952                         if (opt [0] >= '0' && opt [0] <= '9') {
4953                                 gc_debug_level = atoi (opt);
4954                                 opt++;
4955                                 if (opt [0] == ':')
4956                                         opt++;
4957                                 if (opt [0]) {
4958                                         char *rf = g_strdup_printf ("%s.%d", opt, mono_process_current_pid ());
4959                                         gc_debug_file = fopen (rf, "wb");
4960                                         if (!gc_debug_file)
4961                                                 gc_debug_file = stderr;
4962                                         g_free (rf);
4963                                 }
4964                         } else if (!strcmp (opt, "print-allowance")) {
4965                                 debug_print_allowance = TRUE;
4966                         } else if (!strcmp (opt, "print-pinning")) {
4967                                 do_pin_stats = TRUE;
4968                         } else if (!strcmp (opt, "verify-before-allocs")) {
4969                                 verify_before_allocs = 1;
4970                                 has_per_allocation_action = TRUE;
4971                         } else if (g_str_has_prefix (opt, "verify-before-allocs=")) {
4972                                 char *arg = strchr (opt, '=') + 1;
4973                                 verify_before_allocs = atoi (arg);
4974                                 has_per_allocation_action = TRUE;
4975                         } else if (!strcmp (opt, "collect-before-allocs")) {
4976                                 collect_before_allocs = 1;
4977                                 has_per_allocation_action = TRUE;
4978                         } else if (g_str_has_prefix (opt, "collect-before-allocs=")) {
4979                                 char *arg = strchr (opt, '=') + 1;
4980                                 has_per_allocation_action = TRUE;
4981                                 collect_before_allocs = atoi (arg);
4982                         } else if (!strcmp (opt, "verify-before-collections")) {
4983                                 whole_heap_check_before_collection = TRUE;
4984                         } else if (!strcmp (opt, "check-at-minor-collections")) {
4985                                 consistency_check_at_minor_collection = TRUE;
4986                                 nursery_clear_policy = CLEAR_AT_GC;
4987                         } else if (!strcmp (opt, "mod-union-consistency-check")) {
4988                                 if (!major_collector.is_concurrent) {
4989                                         sgen_env_var_error (MONO_GC_DEBUG_NAME, "Ignoring.", "`mod-union-consistency-check` only works with concurrent major collector.");
4990                                         continue;
4991                                 }
4992                                 mod_union_consistency_check = TRUE;
4993                         } else if (!strcmp (opt, "check-mark-bits")) {
4994                                 check_mark_bits_after_major_collection = TRUE;
4995                         } else if (!strcmp (opt, "check-nursery-pinned")) {
4996                                 check_nursery_objects_pinned = TRUE;
4997                         } else if (!strcmp (opt, "xdomain-checks")) {
4998                                 xdomain_checks = TRUE;
4999                         } else if (!strcmp (opt, "clear-at-gc")) {
5000                                 nursery_clear_policy = CLEAR_AT_GC;
5001                         } else if (!strcmp (opt, "clear-nursery-at-gc")) {
5002                                 nursery_clear_policy = CLEAR_AT_GC;
5003                         } else if (!strcmp (opt, "clear-at-tlab-creation")) {
5004                                 nursery_clear_policy = CLEAR_AT_TLAB_CREATION;
5005                         } else if (!strcmp (opt, "debug-clear-at-tlab-creation")) {
5006                                 nursery_clear_policy = CLEAR_AT_TLAB_CREATION_DEBUG;
5007                         } else if (!strcmp (opt, "check-scan-starts")) {
5008                                 do_scan_starts_check = TRUE;
5009                         } else if (!strcmp (opt, "verify-nursery-at-minor-gc")) {
5010                                 do_verify_nursery = TRUE;
5011                         } else if (!strcmp (opt, "check-concurrent")) {
5012                                 if (!major_collector.is_concurrent) {
5013                                         sgen_env_var_error (MONO_GC_DEBUG_NAME, "Ignoring.", "`check-concurrent` only works with concurrent major collectors.");
5014                                         continue;
5015                                 }
5016                                 do_concurrent_checks = TRUE;
5017                         } else if (!strcmp (opt, "dump-nursery-at-minor-gc")) {
5018                                 do_dump_nursery_content = TRUE;
5019                         } else if (!strcmp (opt, "no-managed-allocator")) {
5020                                 sgen_set_use_managed_allocator (FALSE);
5021                         } else if (!strcmp (opt, "disable-minor")) {
5022                                 disable_minor_collections = TRUE;
5023                         } else if (!strcmp (opt, "disable-major")) {
5024                                 disable_major_collections = TRUE;
5025                         } else if (g_str_has_prefix (opt, "heap-dump=")) {
5026                                 char *filename = strchr (opt, '=') + 1;
5027                                 nursery_clear_policy = CLEAR_AT_GC;
5028                                 heap_dump_file = fopen (filename, "w");
5029                                 if (heap_dump_file) {
5030                                         fprintf (heap_dump_file, "<sgen-dump>\n");
5031                                         do_pin_stats = TRUE;
5032                                 }
5033                         } else if (g_str_has_prefix (opt, "binary-protocol=")) {
5034                                 char *filename = strchr (opt, '=') + 1;
5035                                 char *colon = strrchr (filename, ':');
5036                                 size_t limit = -1;
5037                                 if (colon) {
5038                                         if (!mono_gc_parse_environment_string_extract_number (colon + 1, &limit)) {
5039                                                 sgen_env_var_error (MONO_GC_DEBUG_NAME, "Ignoring limit.", "Binary protocol file size limit must be an integer.");
5040                                                 limit = -1;
5041                                         }
5042                                         *colon = '\0';
5043                                 }
5044                                 binary_protocol_init (filename, (long long)limit);
5045                         } else if (!strcmp (opt, "nursery-canaries")) {
5046                                 do_verify_nursery = TRUE;
5047                                 sgen_set_use_managed_allocator (FALSE);
5048                                 enable_nursery_canaries = TRUE;
5049                         } else if (!sgen_bridge_handle_gc_debug (opt)) {
5050                                 sgen_env_var_error (MONO_GC_DEBUG_NAME, "Ignoring.", "Unknown option `%s`.", opt);
5051
5052                                 if (usage_printed)
5053                                         continue;
5054
5055                                 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);
5056                                 fprintf (stderr, "Valid <option>s are:\n");
5057                                 fprintf (stderr, "  collect-before-allocs[=<n>]\n");
5058                                 fprintf (stderr, "  verify-before-allocs[=<n>]\n");
5059                                 fprintf (stderr, "  check-at-minor-collections\n");
5060                                 fprintf (stderr, "  check-mark-bits\n");
5061                                 fprintf (stderr, "  check-nursery-pinned\n");
5062                                 fprintf (stderr, "  verify-before-collections\n");
5063                                 fprintf (stderr, "  verify-nursery-at-minor-gc\n");
5064                                 fprintf (stderr, "  dump-nursery-at-minor-gc\n");
5065                                 fprintf (stderr, "  disable-minor\n");
5066                                 fprintf (stderr, "  disable-major\n");
5067                                 fprintf (stderr, "  xdomain-checks\n");
5068                                 fprintf (stderr, "  check-concurrent\n");
5069                                 fprintf (stderr, "  clear-[nursery-]at-gc\n");
5070                                 fprintf (stderr, "  clear-at-tlab-creation\n");
5071                                 fprintf (stderr, "  debug-clear-at-tlab-creation\n");
5072                                 fprintf (stderr, "  check-scan-starts\n");
5073                                 fprintf (stderr, "  no-managed-allocator\n");
5074                                 fprintf (stderr, "  print-allowance\n");
5075                                 fprintf (stderr, "  print-pinning\n");
5076                                 fprintf (stderr, "  heap-dump=<filename>\n");
5077                                 fprintf (stderr, "  binary-protocol=<filename>[:<file-size-limit>]\n");
5078                                 fprintf (stderr, "  nursery-canaries\n");
5079                                 sgen_bridge_print_gc_debug_usage ();
5080                                 fprintf (stderr, "\n");
5081
5082                                 usage_printed = TRUE;
5083                         }
5084                 }
5085                 g_strfreev (opts);
5086         }
5087
5088         if (check_mark_bits_after_major_collection)
5089                 nursery_clear_policy = CLEAR_AT_GC;
5090
5091         if (major_collector.post_param_init)
5092                 major_collector.post_param_init (&major_collector);
5093
5094         sgen_memgov_init (max_heap, soft_limit, debug_print_allowance, allowance_ratio, save_target);
5095
5096         memset (&remset, 0, sizeof (remset));
5097
5098         sgen_card_table_init (&remset);
5099
5100         gc_initialized = 1;
5101 }
5102
5103 const char *
5104 mono_gc_get_gc_name (void)
5105 {
5106         return "sgen";
5107 }
5108
5109 static MonoMethod *write_barrier_method;
5110
5111 gboolean
5112 sgen_is_critical_method (MonoMethod *method)
5113 {
5114         return (method == write_barrier_method || sgen_is_managed_allocator (method));
5115 }
5116
5117 gboolean
5118 sgen_has_critical_method (void)
5119 {
5120         return write_barrier_method || sgen_has_managed_allocator ();
5121 }
5122
5123 #ifndef DISABLE_JIT
5124
5125 static void
5126 emit_nursery_check (MonoMethodBuilder *mb, int *nursery_check_return_labels)
5127 {
5128         memset (nursery_check_return_labels, 0, sizeof (int) * 3);
5129 #ifdef SGEN_ALIGN_NURSERY
5130         // if (ptr_in_nursery (ptr)) return;
5131         /*
5132          * Masking out the bits might be faster, but we would have to use 64 bit
5133          * immediates, which might be slower.
5134          */
5135         mono_mb_emit_ldarg (mb, 0);
5136         mono_mb_emit_icon (mb, DEFAULT_NURSERY_BITS);
5137         mono_mb_emit_byte (mb, CEE_SHR_UN);
5138         mono_mb_emit_ptr (mb, (gpointer)((mword)sgen_get_nursery_start () >> DEFAULT_NURSERY_BITS));
5139         nursery_check_return_labels [0] = mono_mb_emit_branch (mb, CEE_BEQ);
5140
5141         if (!major_collector.is_concurrent) {
5142                 // if (!ptr_in_nursery (*ptr)) return;
5143                 mono_mb_emit_ldarg (mb, 0);
5144                 mono_mb_emit_byte (mb, CEE_LDIND_I);
5145                 mono_mb_emit_icon (mb, DEFAULT_NURSERY_BITS);
5146                 mono_mb_emit_byte (mb, CEE_SHR_UN);
5147                 mono_mb_emit_ptr (mb, (gpointer)((mword)sgen_get_nursery_start () >> DEFAULT_NURSERY_BITS));
5148                 nursery_check_return_labels [1] = mono_mb_emit_branch (mb, CEE_BNE_UN);
5149         }
5150 #else
5151         int label_continue1, label_continue2;
5152         int dereferenced_var;
5153
5154         // if (ptr < (sgen_get_nursery_start ())) goto continue;
5155         mono_mb_emit_ldarg (mb, 0);
5156         mono_mb_emit_ptr (mb, (gpointer) sgen_get_nursery_start ());
5157         label_continue_1 = mono_mb_emit_branch (mb, CEE_BLT);
5158
5159         // if (ptr >= sgen_get_nursery_end ())) goto continue;
5160         mono_mb_emit_ldarg (mb, 0);
5161         mono_mb_emit_ptr (mb, (gpointer) sgen_get_nursery_end ());
5162         label_continue_2 = mono_mb_emit_branch (mb, CEE_BGE);
5163
5164         // Otherwise return
5165         nursery_check_return_labels [0] = mono_mb_emit_branch (mb, CEE_BR);
5166
5167         // continue:
5168         mono_mb_patch_branch (mb, label_continue_1);
5169         mono_mb_patch_branch (mb, label_continue_2);
5170
5171         // Dereference and store in local var
5172         dereferenced_var = mono_mb_add_local (mb, &mono_defaults.int_class->byval_arg);
5173         mono_mb_emit_ldarg (mb, 0);
5174         mono_mb_emit_byte (mb, CEE_LDIND_I);
5175         mono_mb_emit_stloc (mb, dereferenced_var);
5176
5177         if (!major_collector.is_concurrent) {
5178                 // if (*ptr < sgen_get_nursery_start ()) return;
5179                 mono_mb_emit_ldloc (mb, dereferenced_var);
5180                 mono_mb_emit_ptr (mb, (gpointer) sgen_get_nursery_start ());
5181                 nursery_check_return_labels [1] = mono_mb_emit_branch (mb, CEE_BLT);
5182
5183                 // if (*ptr >= sgen_get_nursery_end ()) return;
5184                 mono_mb_emit_ldloc (mb, dereferenced_var);
5185                 mono_mb_emit_ptr (mb, (gpointer) sgen_get_nursery_end ());
5186                 nursery_check_return_labels [2] = mono_mb_emit_branch (mb, CEE_BGE);
5187         }
5188 #endif  
5189 }
5190 #endif
5191
5192 MonoMethod*
5193 mono_gc_get_write_barrier (void)
5194 {
5195         MonoMethod *res;
5196         MonoMethodBuilder *mb;
5197         MonoMethodSignature *sig;
5198 #ifdef MANAGED_WBARRIER
5199         int i, nursery_check_labels [3];
5200
5201 #ifdef HAVE_KW_THREAD
5202         int stack_end_offset = -1;
5203
5204         MONO_THREAD_VAR_OFFSET (stack_end, stack_end_offset);
5205         g_assert (stack_end_offset != -1);
5206 #endif
5207 #endif
5208
5209         // FIXME: Maybe create a separate version for ctors (the branch would be
5210         // correctly predicted more times)
5211         if (write_barrier_method)
5212                 return write_barrier_method;
5213
5214         /* Create the IL version of mono_gc_barrier_generic_store () */
5215         sig = mono_metadata_signature_alloc (mono_defaults.corlib, 1);
5216         sig->ret = &mono_defaults.void_class->byval_arg;
5217         sig->params [0] = &mono_defaults.int_class->byval_arg;
5218
5219         mb = mono_mb_new (mono_defaults.object_class, "wbarrier", MONO_WRAPPER_WRITE_BARRIER);
5220
5221 #ifndef DISABLE_JIT
5222 #ifdef MANAGED_WBARRIER
5223         emit_nursery_check (mb, nursery_check_labels);
5224         /*
5225         addr = sgen_cardtable + ((address >> CARD_BITS) & CARD_MASK)
5226         *addr = 1;
5227
5228         sgen_cardtable:
5229                 LDC_PTR sgen_cardtable
5230
5231         address >> CARD_BITS
5232                 LDARG_0
5233                 LDC_I4 CARD_BITS
5234                 SHR_UN
5235         if (SGEN_HAVE_OVERLAPPING_CARDS) {
5236                 LDC_PTR card_table_mask
5237                 AND
5238         }
5239         AND
5240         ldc_i4_1
5241         stind_i1
5242         */
5243         mono_mb_emit_ptr (mb, sgen_cardtable);
5244         mono_mb_emit_ldarg (mb, 0);
5245         mono_mb_emit_icon (mb, CARD_BITS);
5246         mono_mb_emit_byte (mb, CEE_SHR_UN);
5247 #ifdef SGEN_HAVE_OVERLAPPING_CARDS
5248         mono_mb_emit_ptr (mb, (gpointer)CARD_MASK);
5249         mono_mb_emit_byte (mb, CEE_AND);
5250 #endif
5251         mono_mb_emit_byte (mb, CEE_ADD);
5252         mono_mb_emit_icon (mb, 1);
5253         mono_mb_emit_byte (mb, CEE_STIND_I1);
5254
5255         // return;
5256         for (i = 0; i < 3; ++i) {
5257                 if (nursery_check_labels [i])
5258                         mono_mb_patch_branch (mb, nursery_check_labels [i]);
5259         }
5260         mono_mb_emit_byte (mb, CEE_RET);
5261 #else
5262         mono_mb_emit_ldarg (mb, 0);
5263         mono_mb_emit_icall (mb, mono_gc_wbarrier_generic_nostore);
5264         mono_mb_emit_byte (mb, CEE_RET);
5265 #endif
5266 #endif
5267         res = mono_mb_create_method (mb, sig, 16);
5268         mono_mb_free (mb);
5269
5270         LOCK_GC;
5271         if (write_barrier_method) {
5272                 /* Already created */
5273                 mono_free_method (res);
5274         } else {
5275                 /* double-checked locking */
5276                 mono_memory_barrier ();
5277                 write_barrier_method = res;
5278         }
5279         UNLOCK_GC;
5280
5281         return write_barrier_method;
5282 }
5283
5284 char*
5285 mono_gc_get_description (void)
5286 {
5287         return g_strdup ("sgen");
5288 }
5289
5290 void
5291 mono_gc_set_desktop_mode (void)
5292 {
5293 }
5294
5295 gboolean
5296 mono_gc_is_moving (void)
5297 {
5298         return TRUE;
5299 }
5300
5301 gboolean
5302 mono_gc_is_disabled (void)
5303 {
5304         return FALSE;
5305 }
5306
5307 #ifdef HOST_WIN32
5308 BOOL APIENTRY mono_gc_dllmain (HMODULE module_handle, DWORD reason, LPVOID reserved)
5309 {
5310         return TRUE;
5311 }
5312 #endif
5313
5314 NurseryClearPolicy
5315 sgen_get_nursery_clear_policy (void)
5316 {
5317         return nursery_clear_policy;
5318 }
5319
5320 MonoVTable*
5321 sgen_get_array_fill_vtable (void)
5322 {
5323         if (!array_fill_vtable) {
5324                 static MonoClass klass;
5325                 static MonoVTable vtable;
5326                 gsize bmap;
5327
5328                 MonoDomain *domain = mono_get_root_domain ();
5329                 g_assert (domain);
5330
5331                 klass.element_class = mono_defaults.byte_class;
5332                 klass.rank = 1;
5333                 klass.instance_size = sizeof (MonoArray);
5334                 klass.sizes.element_size = 1;
5335                 klass.name = "array_filler_type";
5336
5337                 vtable.klass = &klass;
5338                 bmap = 0;
5339                 vtable.gc_descr = mono_gc_make_descr_for_array (TRUE, &bmap, 0, 1);
5340                 vtable.rank = 1;
5341
5342                 array_fill_vtable = &vtable;
5343         }
5344         return array_fill_vtable;
5345 }
5346
5347 void
5348 sgen_gc_lock (void)
5349 {
5350         LOCK_GC;
5351 }
5352
5353 void
5354 sgen_gc_unlock (void)
5355 {
5356         gboolean try_free = sgen_try_free_some_memory;
5357         sgen_try_free_some_memory = FALSE;
5358         mono_mutex_unlock (&gc_mutex);
5359         MONO_GC_UNLOCKED ();
5360         if (try_free)
5361                 mono_thread_hazardous_try_free_some ();
5362 }
5363
5364 void
5365 sgen_major_collector_iterate_live_block_ranges (sgen_cardtable_block_callback callback)
5366 {
5367         major_collector.iterate_live_block_ranges (callback);
5368 }
5369
5370 void
5371 sgen_major_collector_scan_card_table (SgenGrayQueue *queue)
5372 {
5373         major_collector.scan_card_table (FALSE, queue);
5374 }
5375
5376 SgenMajorCollector*
5377 sgen_get_major_collector (void)
5378 {
5379         return &major_collector;
5380 }
5381
5382 void mono_gc_set_skip_thread (gboolean skip)
5383 {
5384         SgenThreadInfo *info = mono_thread_info_current ();
5385
5386         LOCK_GC;
5387         info->gc_disabled = skip;
5388         UNLOCK_GC;
5389 }
5390
5391 SgenRemeberedSet*
5392 sgen_get_remset (void)
5393 {
5394         return &remset;
5395 }
5396
5397 guint
5398 mono_gc_get_vtable_bits (MonoClass *class)
5399 {
5400         guint res = 0;
5401         /* FIXME move this to the bridge code */
5402         if (sgen_need_bridge_processing ()) {
5403                 switch (sgen_bridge_class_kind (class)) {
5404                 case GC_BRIDGE_TRANSPARENT_BRIDGE_CLASS:
5405                 case GC_BRIDGE_OPAQUE_BRIDGE_CLASS:
5406                         res = SGEN_GC_BIT_BRIDGE_OBJECT;
5407                         break;
5408                 case GC_BRIDGE_OPAQUE_CLASS:
5409                         res = SGEN_GC_BIT_BRIDGE_OPAQUE_OBJECT;
5410                         break;
5411                 }
5412         }
5413         if (fin_callbacks.is_class_finalization_aware) {
5414                 if (fin_callbacks.is_class_finalization_aware (class))
5415                         res |= SGEN_GC_BIT_FINALIZER_AWARE;
5416         }
5417         return res;
5418 }
5419
5420 void
5421 mono_gc_register_altstack (gpointer stack, gint32 stack_size, gpointer altstack, gint32 altstack_size)
5422 {
5423         // FIXME:
5424 }
5425
5426
5427 void
5428 sgen_check_whole_heap_stw (void)
5429 {
5430         sgen_stop_world (0);
5431         sgen_clear_nursery_fragments ();
5432         sgen_check_whole_heap (FALSE);
5433         sgen_restart_world (0, NULL);
5434 }
5435
5436 void
5437 sgen_gc_event_moves (void)
5438 {
5439         if (moved_objects_idx) {
5440                 mono_profiler_gc_moves (moved_objects, moved_objects_idx);
5441                 moved_objects_idx = 0;
5442         }
5443 }
5444
5445 gint64
5446 sgen_timestamp (void)
5447 {
5448         SGEN_TV_DECLARE (timestamp);
5449         SGEN_TV_GETTIME (timestamp);
5450         return SGEN_TV_ELAPSED (sgen_init_timestamp, timestamp);
5451 }
5452
5453 void
5454 mono_gc_register_finalizer_callbacks (MonoGCFinalizerCallbacks *callbacks)
5455 {
5456         if (callbacks->version != MONO_GC_FINALIZER_EXTENSION_VERSION)
5457                 g_error ("Invalid finalizer callback version. Expected %d but got %d\n", MONO_GC_FINALIZER_EXTENSION_VERSION, callbacks->version);
5458
5459         fin_callbacks = *callbacks;
5460 }
5461
5462
5463
5464
5465
5466 #endif /* HAVE_SGEN_GC */