mono/metadata/sgen-gc.c

   1 /*
   2  * sgen-gc.c: Simple generational GC.
   3  *
   4  * Author:
   5  *      Paolo Molaro (lupus@ximian.com)
   6  *  Rodrigo Kumpera (kumpera@gmail.com)
   7  *
   8  * Copyright 2005-2011 Novell, Inc (http://www.novell.com)
   9  * Copyright 2011 Xamarin Inc (http://www.xamarin.com)
  10  *
  11  * Thread start/stop adapted from Boehm's GC:
  12  * Copyright (c) 1994 by Xerox Corporation.  All rights reserved.
  13  * Copyright (c) 1996 by Silicon Graphics.  All rights reserved.
  14  * Copyright (c) 1998 by Fergus Henderson.  All rights reserved.
  15  * Copyright (c) 2000-2004 by Hewlett-Packard Company.  All rights reserved.
  16  * Copyright 2001-2003 Ximian, Inc
  17  * Copyright 2003-2010 Novell, Inc.
  18  * Copyright 2011 Xamarin, Inc.
  19  * Copyright (C) 2012 Xamarin Inc
  20  *
  21  * This library is free software; you can redistribute it and/or
  22  * modify it under the terms of the GNU Library General Public
  23  * License 2.0 as published by the Free Software Foundation;
  24  *
  25  * This library is distributed in the hope that it will be useful,
  26  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  27  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  28  * Library General Public License for more details.
  29  *
  30  * You should have received a copy of the GNU Library General Public
  31  * License 2.0 along with this library; if not, write to the Free
  32  * Software Foundation, Inc., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
  33  *
  34  * Important: allocation provides always zeroed memory, having to do
  35  * a memset after allocation is deadly for performance.
  36  * Memory usage at startup is currently as follows:
  37  * 64 KB pinned space
  38  * 64 KB internal space
  39  * size of nursery
  40  * We should provide a small memory config with half the sizes
  41  *
  42  * We currently try to make as few mono assumptions as possible:
  43  * 1) 2-word header with no GC pointers in it (first vtable, second to store the
  44  *    forwarding ptr)
  45  * 2) gc descriptor is the second word in the vtable (first word in the class)
  46  * 3) 8 byte alignment is the minimum and enough (not true for special structures (SIMD), FIXME)
  47  * 4) there is a function to get an object's size and the number of
  48  *    elements in an array.
  49  * 5) we know the special way bounds are allocated for complex arrays
  50  * 6) we know about proxies and how to treat them when domains are unloaded
  51  *
  52  * Always try to keep stack usage to a minimum: no recursive behaviour
  53  * and no large stack allocs.
  54  *
  55  * General description.
  56  * Objects are initially allocated in a nursery using a fast bump-pointer technique.
  57  * When the nursery is full we start a nursery collection: this is performed with a
  58  * copying GC.
  59  * When the old generation is full we start a copying GC of the old generation as well:
  60  * this will be changed to mark&sweep with copying when fragmentation becomes to severe
  61  * in the future.  Maybe we'll even do both during the same collection like IMMIX.
  62  *
  63  * The things that complicate this description are:
  64  * *) pinned objects: we can't move them so we need to keep track of them
  65  * *) no precise info of the thread stacks and registers: we need to be able to
  66  *    quickly find the objects that may be referenced conservatively and pin them
  67  *    (this makes the first issues more important)
  68  * *) large objects are too expensive to be dealt with using copying GC: we handle them
  69  *    with mark/sweep during major collections
  70  * *) some objects need to not move even if they are small (interned strings, Type handles):
  71  *    we use mark/sweep for them, too: they are not allocated in the nursery, but inside
  72  *    PinnedChunks regions
  73  */
  74
  75 /*
  76  * TODO:
  77
  78  *) we could have a function pointer in MonoClass to implement
  79   customized write barriers for value types
  80
  81  *) investigate the stuff needed to advance a thread to a GC-safe
  82   point (single-stepping, read from unmapped memory etc) and implement it.
  83   This would enable us to inline allocations and write barriers, for example,
  84   or at least parts of them, like the write barrier checks.
  85   We may need this also for handling precise info on stacks, even simple things
  86   as having uninitialized data on the stack and having to wait for the prolog
  87   to zero it. Not an issue for the last frame that we scan conservatively.
  88   We could always not trust the value in the slots anyway.
  89
  90  *) modify the jit to save info about references in stack locations:
  91   this can be done just for locals as a start, so that at least
  92   part of the stack is handled precisely.
  93
  94  *) test/fix endianess issues
  95
  96  *) Implement a card table as the write barrier instead of remembered
  97     sets?  Card tables are not easy to implement with our current
  98     memory layout.  We have several different kinds of major heap
  99     objects: Small objects in regular blocks, small objects in pinned
 100     chunks and LOS objects.  If we just have a pointer we have no way
 101     to tell which kind of object it points into, therefore we cannot
 102     know where its card table is.  The least we have to do to make
 103     this happen is to get rid of write barriers for indirect stores.
 104     (See next item)
 105
 106  *) Get rid of write barriers for indirect stores.  We can do this by
 107     telling the GC to wbarrier-register an object once we do an ldloca
 108     or ldelema on it, and to unregister it once it's not used anymore
 109     (it can only travel downwards on the stack).  The problem with
 110     unregistering is that it needs to happen eventually no matter
 111     what, even if exceptions are thrown, the thread aborts, etc.
 112     Rodrigo suggested that we could do only the registering part and
 113     let the collector find out (pessimistically) when it's safe to
 114     unregister, namely when the stack pointer of the thread that
 115     registered the object is higher than it was when the registering
 116     happened.  This might make for a good first implementation to get
 117     some data on performance.
 118
 119  *) Some sort of blacklist support?  Blacklists is a concept from the
 120     Boehm GC: if during a conservative scan we find pointers to an
 121     area which we might use as heap, we mark that area as unusable, so
 122     pointer retention by random pinning pointers is reduced.
 123
 124  *) experiment with max small object size (very small right now - 2kb,
 125     because it's tied to the max freelist size)
 126
 127   *) add an option to mmap the whole heap in one chunk: it makes for many
 128      simplifications in the checks (put the nursery at the top and just use a single
 129      check for inclusion/exclusion): the issue this has is that on 32 bit systems it's
 130      not flexible (too much of the address space may be used by default or we can't
 131      increase the heap as needed) and we'd need a race-free mechanism to return memory
 132      back to the system (mprotect(PROT_NONE) will still keep the memory allocated if it
 133      was written to, munmap is needed, but the following mmap may not find the same segment
 134      free...)
 135
 136  *) memzero the major fragments after restarting the world and optionally a smaller
 137     chunk at a time
 138
 139  *) investigate having fragment zeroing threads
 140
 141  *) separate locks for finalization and other minor stuff to reduce
 142     lock contention
 143
 144  *) try a different copying order to improve memory locality
 145
 146  *) a thread abort after a store but before the write barrier will
 147     prevent the write barrier from executing
 148
 149  *) specialized dynamically generated markers/copiers
 150
 151  *) Dynamically adjust TLAB size to the number of threads.  If we have
 152     too many threads that do allocation, we might need smaller TLABs,
 153     and we might get better performance with larger TLABs if we only
 154     have a handful of threads.  We could sum up the space left in all
 155     assigned TLABs and if that's more than some percentage of the
 156     nursery size, reduce the TLAB size.
 157
 158  *) Explore placing unreachable objects on unused nursery memory.
 159         Instead of memset'ng a region to zero, place an int[] covering it.
 160         A good place to start is add_nursery_frag. The tricky thing here is
 161         placing those objects atomically outside of a collection.
 162
 163  *) Allocation should use asymmetric Dekker synchronization:
 164         http://blogs.oracle.com/dave/resource/Asymmetric-Dekker-Synchronization.txt
 165         This should help weak consistency archs.
 166  */
 167 #include "config.h"
 168 #ifdef HAVE_SGEN_GC
 169
 170 #ifdef __MACH__
 171 #undef _XOPEN_SOURCE
 172 #define _XOPEN_SOURCE
 173 #define _DARWIN_C_SOURCE
 174 #endif
 175
 176 #ifdef HAVE_UNISTD_H
 177 #include <unistd.h>
 178 #endif
 179 #ifdef HAVE_PTHREAD_H
 180 #include <pthread.h>
 181 #endif
 182 #ifdef HAVE_PTHREAD_NP_H
 183 #include <pthread_np.h>
 184 #endif
 185 #ifdef HAVE_SEMAPHORE_H
 186 #include <semaphore.h>
 187 #endif
 188 #include <stdio.h>
 189 #include <string.h>
 190 #include <signal.h>
 191 #include <errno.h>
 192 #include <assert.h>
 193
 194 #include "metadata/sgen-gc.h"
 195 #include "metadata/metadata-internals.h"
 196 #include "metadata/class-internals.h"
 197 #include "metadata/gc-internal.h"
 198 #include "metadata/object-internals.h"
 199 #include "metadata/threads.h"
 200 #include "metadata/sgen-cardtable.h"
 201 #include "metadata/sgen-protocol.h"
 202 #include "metadata/sgen-archdep.h"
 203 #include "metadata/sgen-bridge.h"
 204 #include "metadata/sgen-memory-governor.h"
 205 #include "metadata/sgen-hash-table.h"
 206 #include "metadata/mono-gc.h"
 207 #include "metadata/method-builder.h"
 208 #include "metadata/profiler-private.h"
 209 #include "metadata/monitor.h"
 210 #include "metadata/mempool-internals.h"
 211 #include "metadata/marshal.h"
 212 #include "metadata/runtime.h"
 213 #include "metadata/sgen-cardtable.h"
 214 #include "metadata/sgen-pinning.h"
 215 #include "metadata/sgen-workers.h"
 216 #include "metadata/sgen-layout-stats.h"
 217 #include "utils/mono-mmap.h"
 218 #include "utils/mono-time.h"
 219 #include "utils/mono-semaphore.h"
 220 #include "utils/mono-counters.h"
 221 #include "utils/mono-proclib.h"
 222 #include "utils/mono-memory-model.h"
 223 #include "utils/mono-logger-internal.h"
 224 #include "utils/dtrace.h"
 225
 226 #include <mono/utils/mono-logger-internal.h>
 227 #include <mono/utils/memcheck.h>
 228
 229 #if defined(__MACH__)
 230 #include "utils/mach-support.h"
 231 #endif
 232
 233 #define OPDEF(a,b,c,d,e,f,g,h,i,j) \
 234         a = i,
 235
 236 enum {
 237 #include "mono/cil/opcode.def"
 238         CEE_LAST
 239 };
 240
 241 #undef OPDEF
 242
 243 #undef pthread_create
 244 #undef pthread_join
 245 #undef pthread_detach
 246
 247 /*
 248  * ######################################################################
 249  * ########  Types and constants used by the GC.
 250  * ######################################################################
 251  */
 252
 253 /* 0 means not initialized, 1 is initialized, -1 means in progress */
 254 static int gc_initialized = 0;
 255 /* If set, check if we need to do something every X allocations */
 256 gboolean has_per_allocation_action;
 257 /* If set, do a heap check every X allocation */
 258 guint32 verify_before_allocs = 0;
 259 /* If set, do a minor collection before every X allocation */
 260 guint32 collect_before_allocs = 0;
 261 /* If set, do a whole heap check before each collection */
 262 static gboolean whole_heap_check_before_collection = FALSE;
 263 /* If set, do a heap consistency check before each minor collection */
 264 static gboolean consistency_check_at_minor_collection = FALSE;
 265 /* If set, do a mod union consistency check before each finishing collection pause */
 266 static gboolean mod_union_consistency_check = FALSE;
 267 /* If set, check whether mark bits are consistent after major collections */
 268 static gboolean check_mark_bits_after_major_collection = FALSE;
 269 /* If set, check that all nursery objects are pinned/not pinned, depending on context */
 270 static gboolean check_nursery_objects_pinned = FALSE;
 271 /* If set, do a few checks when the concurrent collector is used */
 272 static gboolean do_concurrent_checks = FALSE;
 273 /* If set, check that there are no references to the domain left at domain unload */
 274 static gboolean xdomain_checks = FALSE;
 275 /* If not null, dump the heap after each collection into this file */
 276 static FILE *heap_dump_file = NULL;
 277 /* If set, mark stacks conservatively, even if precise marking is possible */
 278 static gboolean conservative_stack_mark = FALSE;
 279 /* If set, do a plausibility check on the scan_starts before and after
 280    each collection */
 281 static gboolean do_scan_starts_check = FALSE;
 282 /*
 283  * If the major collector is concurrent and this is FALSE, we will
 284  * never initiate a synchronous major collection, unless requested via
 285  * GC.Collect().
 286  */
 287 static gboolean allow_synchronous_major = TRUE;
 288 static gboolean disable_minor_collections = FALSE;
 289 static gboolean disable_major_collections = FALSE;
 290 gboolean do_pin_stats = FALSE;
 291 static gboolean do_verify_nursery = FALSE;
 292 static gboolean do_dump_nursery_content = FALSE;
 293
 294 #ifdef HEAVY_STATISTICS
 295 long long stat_objects_alloced_degraded = 0;
 296 long long stat_bytes_alloced_degraded = 0;
 297
 298 long long stat_copy_object_called_nursery = 0;
 299 long long stat_objects_copied_nursery = 0;
 300 long long stat_copy_object_called_major = 0;
 301 long long stat_objects_copied_major = 0;
 302
 303 long long stat_scan_object_called_nursery = 0;
 304 long long stat_scan_object_called_major = 0;
 305
 306 long long stat_slots_allocated_in_vain;
 307
 308 long long stat_nursery_copy_object_failed_from_space = 0;
 309 long long stat_nursery_copy_object_failed_forwarded = 0;
 310 long long stat_nursery_copy_object_failed_pinned = 0;
 311 long long stat_nursery_copy_object_failed_to_space = 0;
 312
 313 static int stat_wbarrier_add_to_global_remset = 0;
 314 static int stat_wbarrier_set_field = 0;
 315 static int stat_wbarrier_set_arrayref = 0;
 316 static int stat_wbarrier_arrayref_copy = 0;
 317 static int stat_wbarrier_generic_store = 0;
 318 static int stat_wbarrier_generic_store_atomic = 0;
 319 static int stat_wbarrier_set_root = 0;
 320 static int stat_wbarrier_value_copy = 0;
 321 static int stat_wbarrier_object_copy = 0;
 322 #endif
 323
 324 static long long stat_pinned_objects = 0;
 325
 326 static long long time_minor_pre_collection_fragment_clear = 0;
 327 static long long time_minor_pinning = 0;
 328 static long long time_minor_scan_remsets = 0;
 329 static long long time_minor_scan_pinned = 0;
 330 static long long time_minor_scan_registered_roots = 0;
 331 static long long time_minor_scan_thread_data = 0;
 332 static long long time_minor_finish_gray_stack = 0;
 333 static long long time_minor_fragment_creation = 0;
 334
 335 static long long time_major_pre_collection_fragment_clear = 0;
 336 static long long time_major_pinning = 0;
 337 static long long time_major_scan_pinned = 0;
 338 static long long time_major_scan_registered_roots = 0;
 339 static long long time_major_scan_thread_data = 0;
 340 static long long time_major_scan_alloc_pinned = 0;
 341 static long long time_major_scan_finalized = 0;
 342 static long long time_major_scan_big_objects = 0;
 343 static long long time_major_finish_gray_stack = 0;
 344 static long long time_major_free_bigobjs = 0;
 345 static long long time_major_los_sweep = 0;
 346 static long long time_major_sweep = 0;
 347 static long long time_major_fragment_creation = 0;
 348
 349 static SGEN_TV_DECLARE (time_major_conc_collection_start);
 350 static SGEN_TV_DECLARE (time_major_conc_collection_end);
 351
 352 static SGEN_TV_DECLARE (last_minor_collection_start_tv);
 353 static SGEN_TV_DECLARE (last_minor_collection_end_tv);
 354
 355 int gc_debug_level = 0;
 356 FILE* gc_debug_file;
 357
 358 static MonoGCFinalizerCallbacks fin_callbacks;
 359
 360 /*
 361 void
 362 mono_gc_flush_info (void)
 363 {
 364         fflush (gc_debug_file);
 365 }
 366 */
 367
 368 #define TV_DECLARE SGEN_TV_DECLARE
 369 #define TV_GETTIME SGEN_TV_GETTIME
 370 #define TV_ELAPSED SGEN_TV_ELAPSED
 371 #define TV_ELAPSED_MS SGEN_TV_ELAPSED_MS
 372
 373 SGEN_TV_DECLARE (sgen_init_timestamp);
 374
 375 #define ALIGN_TO(val,align) ((((guint64)val) + ((align) - 1)) & ~((align) - 1))
 376
 377 NurseryClearPolicy nursery_clear_policy = CLEAR_AT_TLAB_CREATION;
 378
 379 #define object_is_forwarded     SGEN_OBJECT_IS_FORWARDED
 380 #define object_is_pinned        SGEN_OBJECT_IS_PINNED
 381 #define pin_object              SGEN_PIN_OBJECT
 382 #define unpin_object            SGEN_UNPIN_OBJECT
 383
 384 #define ptr_in_nursery sgen_ptr_in_nursery
 385
 386 #define LOAD_VTABLE     SGEN_LOAD_VTABLE
 387
 388 static const char*
 389 safe_name (void* obj)
 390 {
 391         MonoVTable *vt = (MonoVTable*)LOAD_VTABLE (obj);
 392         return vt->klass->name;
 393 }
 394
 395 #define safe_object_get_size    sgen_safe_object_get_size
 396
 397 const char*
 398 sgen_safe_name (void* obj)
 399 {
 400         return safe_name (obj);
 401 }
 402
 403 /*
 404  * ######################################################################
 405  * ########  Global data.
 406  * ######################################################################
 407  */
 408 LOCK_DECLARE (gc_mutex);
 409 gboolean sgen_try_free_some_memory;
 410
 411 #define SCAN_START_SIZE SGEN_SCAN_START_SIZE
 412
 413 static mword pagesize = 4096;
 414 size_t degraded_mode = 0;
 415
 416 static mword bytes_pinned_from_failed_allocation = 0;
 417
 418 GCMemSection *nursery_section = NULL;
 419 static mword lowest_heap_address = ~(mword)0;
 420 static mword highest_heap_address = 0;
 421
 422 LOCK_DECLARE (sgen_interruption_mutex);
 423 static LOCK_DECLARE (pin_queue_mutex);
 424
 425 #define LOCK_PIN_QUEUE mono_mutex_lock (&pin_queue_mutex)
 426 #define UNLOCK_PIN_QUEUE mono_mutex_unlock (&pin_queue_mutex)
 427
 428 typedef struct _FinalizeReadyEntry FinalizeReadyEntry;
 429 struct _FinalizeReadyEntry {
 430         FinalizeReadyEntry *next;
 431         void *object;
 432 };
 433
 434 typedef struct _EphemeronLinkNode EphemeronLinkNode;
 435
 436 struct _EphemeronLinkNode {
 437         EphemeronLinkNode *next;
 438         char *array;
 439 };
 440
 441 typedef struct {
 442        void *key;
 443        void *value;
 444 } Ephemeron;
 445
 446 int current_collection_generation = -1;
 447 volatile gboolean concurrent_collection_in_progress = FALSE;
 448
 449 /* objects that are ready to be finalized */
 450 static FinalizeReadyEntry *fin_ready_list = NULL;
 451 static FinalizeReadyEntry *critical_fin_list = NULL;
 452
 453 static EphemeronLinkNode *ephemeron_list;
 454
 455 /* registered roots: the key to the hash is the root start address */
 456 /*
 457  * Different kinds of roots are kept separate to speed up pin_from_roots () for example.
 458  */
 459 SgenHashTable roots_hash [ROOT_TYPE_NUM] = {
 460         SGEN_HASH_TABLE_INIT (INTERNAL_MEM_ROOTS_TABLE, INTERNAL_MEM_ROOT_RECORD, sizeof (RootRecord), mono_aligned_addr_hash, NULL),
 461         SGEN_HASH_TABLE_INIT (INTERNAL_MEM_ROOTS_TABLE, INTERNAL_MEM_ROOT_RECORD, sizeof (RootRecord), mono_aligned_addr_hash, NULL),
 462         SGEN_HASH_TABLE_INIT (INTERNAL_MEM_ROOTS_TABLE, INTERNAL_MEM_ROOT_RECORD, sizeof (RootRecord), mono_aligned_addr_hash, NULL)
 463 };
 464 static mword roots_size = 0; /* amount of memory in the root set */
 465
 466 #define GC_ROOT_NUM 32
 467 typedef struct {
 468         int count;              /* must be the first field */
 469         void *objects [GC_ROOT_NUM];
 470         int root_types [GC_ROOT_NUM];
 471         uintptr_t extra_info [GC_ROOT_NUM];
 472 } GCRootReport;
 473
 474 static void
 475 notify_gc_roots (GCRootReport *report)
 476 {
 477         if (!report->count)
 478                 return;
 479         mono_profiler_gc_roots (report->count, report->objects, report->root_types, report->extra_info);
 480         report->count = 0;
 481 }
 482
 483 static void
 484 add_profile_gc_root (GCRootReport *report, void *object, int rtype, uintptr_t extra_info)
 485 {
 486         if (report->count == GC_ROOT_NUM)
 487                 notify_gc_roots (report);
 488         report->objects [report->count] = object;
 489         report->root_types [report->count] = rtype;
 490         report->extra_info [report->count++] = (uintptr_t)((MonoVTable*)LOAD_VTABLE (object))->klass;
 491 }
 492
 493 MonoNativeTlsKey thread_info_key;
 494
 495 #ifdef HAVE_KW_THREAD
 496 __thread SgenThreadInfo *sgen_thread_info;
 497 __thread char *stack_end;
 498 #endif
 499
 500 /* The size of a TLAB */
 501 /* The bigger the value, the less often we have to go to the slow path to allocate a new
 502  * one, but the more space is wasted by threads not allocating much memory.
 503  * FIXME: Tune this.
 504  * FIXME: Make this self-tuning for each thread.
 505  */
 506 guint32 tlab_size = (1024 * 4);
 507
 508 #define MAX_SMALL_OBJ_SIZE      SGEN_MAX_SMALL_OBJ_SIZE
 509
 510 /* Functions supplied by the runtime to be called by the GC */
 511 static MonoGCCallbacks gc_callbacks;
 512
 513 #define ALLOC_ALIGN             SGEN_ALLOC_ALIGN
 514 #define ALLOC_ALIGN_BITS        SGEN_ALLOC_ALIGN_BITS
 515
 516 #define ALIGN_UP                SGEN_ALIGN_UP
 517
 518 #define MOVED_OBJECTS_NUM 64
 519 static void *moved_objects [MOVED_OBJECTS_NUM];
 520 static int moved_objects_idx = 0;
 521
 522 /* Vtable of the objects used to fill out nursery fragments before a collection */
 523 static MonoVTable *array_fill_vtable;
 524
 525 #ifdef SGEN_DEBUG_INTERNAL_ALLOC
 526 MonoNativeThreadId main_gc_thread = NULL;
 527 #endif
 528
 529 /*Object was pinned during the current collection*/
 530 static mword objects_pinned;
 531
 532 /*
 533  * ######################################################################
 534  * ########  Macros and function declarations.
 535  * ######################################################################
 536  */
 537
 538 inline static void*
 539 align_pointer (void *ptr)
 540 {
 541         mword p = (mword)ptr;
 542         p += sizeof (gpointer) - 1;
 543         p &= ~ (sizeof (gpointer) - 1);
 544         return (void*)p;
 545 }
 546
 547 typedef SgenGrayQueue GrayQueue;
 548
 549 /* forward declarations */
 550 static void scan_thread_data (void *start_nursery, void *end_nursery, gboolean precise, GrayQueue *queue);
 551 static void scan_from_registered_roots (char *addr_start, char *addr_end, int root_type, ScanCopyContext ctx);
 552 static void scan_finalizer_entries (FinalizeReadyEntry *list, ScanCopyContext ctx);
 553 static void report_finalizer_roots (void);
 554 static void report_registered_roots (void);
 555
 556 static void pin_from_roots (void *start_nursery, void *end_nursery, GrayQueue *queue);
 557 static void finish_gray_stack (int generation, GrayQueue *queue);
 558
 559 void mono_gc_scan_for_specific_ref (MonoObject *key, gboolean precise);
 560
 561
 562 static void init_stats (void);
 563
 564 static int mark_ephemerons_in_range (ScanCopyContext ctx);
 565 static void clear_unreachable_ephemerons (ScanCopyContext ctx);
 566 static void null_ephemerons_for_domain (MonoDomain *domain);
 567
 568 static gboolean major_update_or_finish_concurrent_collection (gboolean force_finish);
 569
 570 SgenObjectOperations current_object_ops;
 571 SgenMajorCollector major_collector;
 572 SgenMinorCollector sgen_minor_collector;
 573 static GrayQueue gray_queue;
 574
 575 static SgenRemeberedSet remset;
 576
 577 /* The gray queue to use from the main collection thread. */
 578 #define WORKERS_DISTRIBUTE_GRAY_QUEUE   (&gray_queue)
 579
 580 /*
 581  * The gray queue a worker job must use.  If we're not parallel or
 582  * concurrent, we use the main gray queue.
 583  */
 584 static SgenGrayQueue*
 585 sgen_workers_get_job_gray_queue (WorkerData *worker_data)
 586 {
 587         return worker_data ? &worker_data->private_gray_queue : WORKERS_DISTRIBUTE_GRAY_QUEUE;
 588 }
 589
 590 static void
 591 gray_queue_redirect (SgenGrayQueue *queue)
 592 {
 593         gboolean wake = FALSE;
 594
 595
 596         for (;;) {
 597                 GrayQueueSection *section = sgen_gray_object_dequeue_section (queue);
 598                 if (!section)
 599                         break;
 600                 sgen_section_gray_queue_enqueue (queue->alloc_prepare_data, section);
 601                 wake = TRUE;
 602         }
 603
 604         if (wake) {
 605                 g_assert (concurrent_collection_in_progress);
 606                 if (sgen_workers_have_started ()) {
 607                         sgen_workers_wake_up_all ();
 608                 } else {
 609                         if (concurrent_collection_in_progress)
 610                                 g_assert (current_collection_generation == -1);
 611                 }
 612         }
 613 }
 614
 615 void
 616 sgen_scan_area_with_callback (char *start, char *end, IterateObjectCallbackFunc callback, void *data, gboolean allow_flags)
 617 {
 618         while (start < end) {
 619                 size_t size;
 620                 char *obj;
 621
 622                 if (!*(void**)start) {
 623                         start += sizeof (void*); /* should be ALLOC_ALIGN, really */
 624                         continue;
 625                 }
 626
 627                 if (allow_flags) {
 628                         if (!(obj = SGEN_OBJECT_IS_FORWARDED (start)))
 629                                 obj = start;
 630                 } else {
 631                         obj = start;
 632                 }
 633
 634                 size = ALIGN_UP (safe_object_get_size ((MonoObject*)obj));
 635
 636                 if ((MonoVTable*)SGEN_LOAD_VTABLE (obj) != array_fill_vtable)
 637                         callback (obj, size, data);
 638
 639                 start += size;
 640         }
 641 }
 642
 643 static gboolean
 644 need_remove_object_for_domain (char *start, MonoDomain *domain)
 645 {
 646         if (mono_object_domain (start) == domain) {
 647                 SGEN_LOG (4, "Need to cleanup object %p", start);
 648                 binary_protocol_cleanup (start, (gpointer)LOAD_VTABLE (start), safe_object_get_size ((MonoObject*)start));
 649                 return TRUE;
 650         }
 651         return FALSE;
 652 }
 653
 654 static void
 655 process_object_for_domain_clearing (char *start, MonoDomain *domain)
 656 {
 657         GCVTable *vt = (GCVTable*)LOAD_VTABLE (start);
 658         if (vt->klass == mono_defaults.internal_thread_class)
 659                 g_assert (mono_object_domain (start) == mono_get_root_domain ());
 660         /* The object could be a proxy for an object in the domain
 661            we're deleting. */
 662 #ifndef DISABLE_REMOTING
 663         if (mono_defaults.real_proxy_class->supertypes && mono_class_has_parent_fast (vt->klass, mono_defaults.real_proxy_class)) {
 664                 MonoObject *server = ((MonoRealProxy*)start)->unwrapped_server;
 665
 666                 /* The server could already have been zeroed out, so
 667                    we need to check for that, too. */
 668                 if (server && (!LOAD_VTABLE (server) || mono_object_domain (server) == domain)) {
 669                         SGEN_LOG (4, "Cleaning up remote pointer in %p to object %p", start, server);
 670                         ((MonoRealProxy*)start)->unwrapped_server = NULL;
 671                 }
 672         }
 673 #endif
 674 }
 675
 676 static gboolean
 677 clear_domain_process_object (char *obj, MonoDomain *domain)
 678 {
 679         gboolean remove;
 680
 681         process_object_for_domain_clearing (obj, domain);
 682         remove = need_remove_object_for_domain (obj, domain);
 683
 684         if (remove && ((MonoObject*)obj)->synchronisation) {
 685                 void **dislink = mono_monitor_get_object_monitor_weak_link ((MonoObject*)obj);
 686                 if (dislink)
 687                         sgen_register_disappearing_link (NULL, dislink, FALSE, TRUE);
 688         }
 689
 690         return remove;
 691 }
 692
 693 static void
 694 clear_domain_process_minor_object_callback (char *obj, size_t size, MonoDomain *domain)
 695 {
 696         if (clear_domain_process_object (obj, domain))
 697                 memset (obj, 0, size);
 698 }
 699
 700 static void
 701 clear_domain_process_major_object_callback (char *obj, size_t size, MonoDomain *domain)
 702 {
 703         clear_domain_process_object (obj, domain);
 704 }
 705
 706 static void
 707 clear_domain_free_major_non_pinned_object_callback (char *obj, size_t size, MonoDomain *domain)
 708 {
 709         if (need_remove_object_for_domain (obj, domain))
 710                 major_collector.free_non_pinned_object (obj, size);
 711 }
 712
 713 static void
 714 clear_domain_free_major_pinned_object_callback (char *obj, size_t size, MonoDomain *domain)
 715 {
 716         if (need_remove_object_for_domain (obj, domain))
 717                 major_collector.free_pinned_object (obj, size);
 718 }
 719
 720 /*
 721  * When appdomains are unloaded we can easily remove objects that have finalizers,
 722  * but all the others could still be present in random places on the heap.
 723  * We need a sweep to get rid of them even though it's going to be costly
 724  * with big heaps.
 725  * The reason we need to remove them is because we access the vtable and class
 726  * structures to know the object size and the reference bitmap: once the domain is
 727  * unloaded the point to random memory.
 728  */
 729 void
 730 mono_gc_clear_domain (MonoDomain * domain)
 731 {
 732         LOSObject *bigobj, *prev;
 733         int i;
 734
 735         LOCK_GC;
 736
 737         binary_protocol_domain_unload_begin (domain);
 738
 739         sgen_stop_world (0);
 740
 741         if (concurrent_collection_in_progress)
 742                 sgen_perform_collection (0, GENERATION_OLD, "clear domain", TRUE);
 743         g_assert (!concurrent_collection_in_progress);
 744
 745         sgen_process_fin_stage_entries ();
 746         sgen_process_dislink_stage_entries ();
 747
 748         sgen_clear_nursery_fragments ();
 749
 750         if (xdomain_checks && domain != mono_get_root_domain ()) {
 751                 sgen_scan_for_registered_roots_in_domain (domain, ROOT_TYPE_NORMAL);
 752                 sgen_scan_for_registered_roots_in_domain (domain, ROOT_TYPE_WBARRIER);
 753                 sgen_check_for_xdomain_refs ();
 754         }
 755
 756         /*Ephemerons and dislinks must be processed before LOS since they might end up pointing
 757         to memory returned to the OS.*/
 758         null_ephemerons_for_domain (domain);
 759
 760         for (i = GENERATION_NURSERY; i < GENERATION_MAX; ++i)
 761                 sgen_null_links_for_domain (domain, i);
 762
 763         for (i = GENERATION_NURSERY; i < GENERATION_MAX; ++i)
 764                 sgen_remove_finalizers_for_domain (domain, i);
 765
 766         sgen_scan_area_with_callback (nursery_section->data, nursery_section->end_data,
 767                         (IterateObjectCallbackFunc)clear_domain_process_minor_object_callback, domain, FALSE);
 768
 769         /* We need two passes over major and large objects because
 770            freeing such objects might give their memory back to the OS
 771            (in the case of large objects) or obliterate its vtable
 772            (pinned objects with major-copying or pinned and non-pinned
 773            objects with major-mark&sweep), but we might need to
 774            dereference a pointer from an object to another object if
 775            the first object is a proxy. */
 776         major_collector.iterate_objects (ITERATE_OBJECTS_SWEEP_ALL, (IterateObjectCallbackFunc)clear_domain_process_major_object_callback, domain);
 777         for (bigobj = los_object_list; bigobj; bigobj = bigobj->next)
 778                 clear_domain_process_object (bigobj->data, domain);
 779
 780         prev = NULL;
 781         for (bigobj = los_object_list; bigobj;) {
 782                 if (need_remove_object_for_domain (bigobj->data, domain)) {
 783                         LOSObject *to_free = bigobj;
 784                         if (prev)
 785                                 prev->next = bigobj->next;
 786                         else
 787                                 los_object_list = bigobj->next;
 788                         bigobj = bigobj->next;
 789                         SGEN_LOG (4, "Freeing large object %p", bigobj->data);
 790                         sgen_los_free_object (to_free);
 791                         continue;
 792                 }
 793                 prev = bigobj;
 794                 bigobj = bigobj->next;
 795         }
 796         major_collector.iterate_objects (ITERATE_OBJECTS_SWEEP_NON_PINNED, (IterateObjectCallbackFunc)clear_domain_free_major_non_pinned_object_callback, domain);
 797         major_collector.iterate_objects (ITERATE_OBJECTS_SWEEP_PINNED, (IterateObjectCallbackFunc)clear_domain_free_major_pinned_object_callback, domain);
 798
 799         if (domain == mono_get_root_domain ()) {
 800                 if (G_UNLIKELY (do_pin_stats))
 801                         sgen_pin_stats_print_class_stats ();
 802                 sgen_object_layout_dump (stdout);
 803         }
 804
 805         sgen_restart_world (0, NULL);
 806
 807         binary_protocol_domain_unload_end (domain);
 808
 809         UNLOCK_GC;
 810 }
 811
 812 /*
 813  * sgen_add_to_global_remset:
 814  *
 815  *   The global remset contains locations which point into newspace after
 816  * a minor collection. This can happen if the objects they point to are pinned.
 817  *
 818  * LOCKING: If called from a parallel collector, the global remset
 819  * lock must be held.  For serial collectors that is not necessary.
 820  */
 821 void
 822 sgen_add_to_global_remset (gpointer ptr, gpointer obj)
 823 {
 824         SGEN_ASSERT (5, sgen_ptr_in_nursery (obj), "Target pointer of global remset must be in the nursery");
 825
 826         HEAVY_STAT (++stat_wbarrier_add_to_global_remset);
 827
 828         if (!major_collector.is_concurrent) {
 829                 SGEN_ASSERT (5, current_collection_generation != -1, "Global remsets can only be added during collections");
 830         } else {
 831                 if (current_collection_generation == -1)
 832                         SGEN_ASSERT (5, sgen_concurrent_collection_in_progress (), "Global remsets outside of collection pauses can only be added by the concurrent collector");
 833         }
 834
 835         if (!object_is_pinned (obj))
 836                 SGEN_ASSERT (5, sgen_minor_collector.is_split || sgen_concurrent_collection_in_progress (), "Non-pinned objects can only remain in nursery if it is a split nursery");
 837         else if (sgen_cement_lookup_or_register (obj))
 838                 return;
 839
 840         remset.record_pointer (ptr);
 841
 842         if (G_UNLIKELY (do_pin_stats))
 843                 sgen_pin_stats_register_global_remset (obj);
 844
 845         SGEN_LOG (8, "Adding global remset for %p", ptr);
 846         binary_protocol_global_remset (ptr, obj, (gpointer)SGEN_LOAD_VTABLE (obj));
 847
 848
 849 #ifdef ENABLE_DTRACE
 850         if (G_UNLIKELY (MONO_GC_GLOBAL_REMSET_ADD_ENABLED ())) {
 851                 MonoVTable *vt = (MonoVTable*)LOAD_VTABLE (obj);
 852                 MONO_GC_GLOBAL_REMSET_ADD ((mword)ptr, (mword)obj, sgen_safe_object_get_size (obj),
 853                                 vt->klass->name_space, vt->klass->name);
 854         }
 855 #endif
 856 }
 857
 858 /*
 859  * sgen_drain_gray_stack:
 860  *
 861  *   Scan objects in the gray stack until the stack is empty. This should be called
 862  * frequently after each object is copied, to achieve better locality and cache
 863  * usage.
 864  *
 865  * max_objs is the maximum number of objects to scan, or -1 to scan until the stack is
 866  * empty.
 867  */
 868 gboolean
 869 sgen_drain_gray_stack (int max_objs, ScanCopyContext ctx)
 870 {
 871         ScanObjectFunc scan_func = ctx.scan_func;
 872         GrayQueue *queue = ctx.queue;
 873
 874         do {
 875                 int i;
 876                 for (i = 0; i != max_objs; ++i) {
 877                         char *obj;
 878                         mword desc;
 879                         GRAY_OBJECT_DEQUEUE (queue, &obj, &desc);
 880                         if (!obj)
 881                                 return TRUE;
 882                         SGEN_LOG (9, "Precise gray object scan %p (%s)", obj, safe_name (obj));
 883                         scan_func (obj, desc, queue);
 884                 }
 885         } while (max_objs < 0);
 886         return FALSE;
 887 }
 888
 889 /*
 890  * Addresses in the pin queue are already sorted. This function finds
 891  * the object header for each address and pins the object. The
 892  * addresses must be inside the nursery section.  The (start of the)
 893  * address array is overwritten with the addresses of the actually
 894  * pinned objects.  Return the number of pinned objects.
 895  */
 896 static int
 897 pin_objects_from_nursery_pin_queue (ScanCopyContext ctx)
 898 {
 899         GCMemSection *section = nursery_section;
 900         void **start = section->pin_queue_start;
 901         void **end = start + section->pin_queue_num_entries;
 902         void *start_nursery = section->data;
 903         void *end_nursery = section->next_data;
 904         void *last = NULL;
 905         int count = 0;
 906         void *search_start;
 907         void *addr;
 908         void *pinning_front = start_nursery;
 909         size_t idx;
 910         void **definitely_pinned = start;
 911         ScanObjectFunc scan_func = ctx.scan_func;
 912         SgenGrayQueue *queue = ctx.queue;
 913
 914         sgen_nursery_allocator_prepare_for_pinning ();
 915
 916         while (start < end) {
 917                 void *obj_to_pin = NULL;
 918                 size_t obj_to_pin_size = 0;
 919                 mword desc;
 920
 921                 addr = *start;
 922
 923                 SGEN_ASSERT (0, addr >= start_nursery && addr < end_nursery, "Potential pinning address out of range");
 924                 SGEN_ASSERT (0, addr >= last, "Pin queue not sorted");
 925
 926                 if (addr == last) {
 927                         ++start;
 928                         continue;
 929                 }
 930
 931                 SGEN_LOG (5, "Considering pinning addr %p", addr);
 932                 /* We've already processed everything up to pinning_front. */
 933                 if (addr < pinning_front) {
 934                         start++;
 935                         continue;
 936                 }
 937
 938                 /*
 939                  * Find the closest scan start <= addr.  We might search backward in the
 940                  * scan_starts array because entries might be NULL.  In the worst case we
 941                  * start at start_nursery.
 942                  */
 943                 idx = ((char*)addr - (char*)section->data) / SCAN_START_SIZE;
 944                 SGEN_ASSERT (0, idx < section->num_scan_start, "Scan start index out of range");
 945                 search_start = (void*)section->scan_starts [idx];
 946                 if (!search_start || search_start > addr) {
 947                         while (idx) {
 948                                 --idx;
 949                                 search_start = section->scan_starts [idx];
 950                                 if (search_start && search_start <= addr)
 951                                         break;
 952                         }
 953                         if (!search_start || search_start > addr)
 954                                 search_start = start_nursery;
 955                 }
 956
 957                 /*
 958                  * If the pinning front is closer than the scan start we found, start
 959                  * searching at the front.
 960                  */
 961                 if (search_start < pinning_front)
 962                         search_start = pinning_front;
 963
 964                 /*
 965                  * Now addr should be in an object a short distance from search_start.
 966                  *
 967                  * search_start must point to zeroed mem or point to an object.
 968                  */
 969                 do {
 970                         size_t obj_size;
 971
 972                         /* Skip zeros. */
 973                         if (!*(void**)search_start) {
 974                                 search_start = (void*)ALIGN_UP ((mword)search_start + sizeof (gpointer));
 975                                 /* The loop condition makes sure we don't overrun addr. */
 976                                 continue;
 977                         }
 978
 979                         obj_size = ALIGN_UP (safe_object_get_size ((MonoObject*)search_start));
 980
 981                         if (addr >= search_start && (char*)addr < (char*)search_start + obj_size) {
 982                                 /* This is the object we're looking for. */
 983                                 obj_to_pin = search_start;
 984                                 obj_to_pin_size = obj_size;
 985                                 break;
 986                         }
 987
 988                         /* Skip to the next object */
 989                         search_start = (void*)((char*)search_start + obj_size);
 990                 } while (search_start <= addr);
 991
 992                 /* We've searched past the address we were looking for. */
 993                 if (!obj_to_pin) {
 994                         pinning_front = search_start;
 995                         goto next_pin_queue_entry;
 996                 }
 997
 998                 /*
 999                  * We've found an object to pin.  It might still be a dummy array, but we
1000                  * can advance the pinning front in any case.
1001                  */
1002                 pinning_front = (char*)obj_to_pin + obj_to_pin_size;
1003
1004                 /*
1005                  * If this is a dummy array marking the beginning of a nursery
1006                  * fragment, we don't pin it.
1007                  */
1008                 if (((MonoObject*)obj_to_pin)->synchronisation == GINT_TO_POINTER (-1))
1009                         goto next_pin_queue_entry;
1010
1011                 /*
1012                  * Finally - pin the object!
1013                  */
1014                 desc = sgen_obj_get_descriptor_safe (obj_to_pin);
1015                 if (scan_func) {
1016                         scan_func (obj_to_pin, desc, queue);
1017                 } else {
1018                         SGEN_LOG (4, "Pinned object %p, vtable %p (%s), count %d\n",
1019                                         obj_to_pin, *(void**)obj_to_pin, safe_name (obj_to_pin), count);
1020                         binary_protocol_pin (obj_to_pin,
1021                                         (gpointer)LOAD_VTABLE (obj_to_pin),
1022                                         safe_object_get_size (obj_to_pin));
1023
1024 #ifdef ENABLE_DTRACE
1025                         if (G_UNLIKELY (MONO_GC_OBJ_PINNED_ENABLED ())) {
1026                                 int gen = sgen_ptr_in_nursery (obj_to_pin) ? GENERATION_NURSERY : GENERATION_OLD;
1027                                 MonoVTable *vt = (MonoVTable*)LOAD_VTABLE (obj_to_pin);
1028                                 MONO_GC_OBJ_PINNED ((mword)obj_to_pin,
1029                                                 sgen_safe_object_get_size (obj_to_pin),
1030                                                 vt->klass->name_space, vt->klass->name, gen);
1031                         }
1032 #endif
1033
1034                         pin_object (obj_to_pin);
1035                         GRAY_OBJECT_ENQUEUE (queue, obj_to_pin, desc);
1036                         if (G_UNLIKELY (do_pin_stats))
1037                                 sgen_pin_stats_register_object (obj_to_pin, obj_to_pin_size);
1038                         definitely_pinned [count] = obj_to_pin;
1039                         count++;
1040                 }
1041
1042         next_pin_queue_entry:
1043                 last = addr;
1044                 ++start;
1045         }
1046         //printf ("effective pinned: %d (at the end: %d)\n", count, (char*)end_nursery - (char*)last);
1047         if (mono_profiler_get_events () & MONO_PROFILE_GC_ROOTS) {
1048                 GCRootReport report;
1049                 report.count = 0;
1050                 for (idx = 0; idx < count; ++idx)
1051                         add_profile_gc_root (&report, definitely_pinned [idx], MONO_PROFILE_GC_ROOT_PINNING | MONO_PROFILE_GC_ROOT_MISC, 0);
1052                 notify_gc_roots (&report);
1053         }
1054         stat_pinned_objects += count;
1055         return count;
1056 }
1057
1058 static void
1059 pin_objects_in_nursery (ScanCopyContext ctx)
1060 {
1061         size_t reduced_to;
1062
1063         if (!nursery_section->pin_queue_num_entries)
1064                 return;
1065
1066         reduced_to = pin_objects_from_nursery_pin_queue (ctx);
1067         nursery_section->pin_queue_num_entries = reduced_to;
1068         if (!reduced_to)
1069                 nursery_section->pin_queue_start = NULL;
1070 }
1071
1072
1073 void
1074 sgen_pin_object (void *object, GrayQueue *queue)
1075 {
1076         g_assert (!concurrent_collection_in_progress);
1077
1078         SGEN_PIN_OBJECT (object);
1079         sgen_pin_stage_ptr (object);
1080         ++objects_pinned;
1081         if (G_UNLIKELY (do_pin_stats))
1082                 sgen_pin_stats_register_object (object, safe_object_get_size (object));
1083
1084         GRAY_OBJECT_ENQUEUE (queue, object, sgen_obj_get_descriptor (object));
1085         binary_protocol_pin (object, (gpointer)LOAD_VTABLE (object), safe_object_get_size (object));
1086
1087 #ifdef ENABLE_DTRACE
1088         if (G_UNLIKELY (MONO_GC_OBJ_PINNED_ENABLED ())) {
1089                 int gen = sgen_ptr_in_nursery (object) ? GENERATION_NURSERY : GENERATION_OLD;
1090                 MonoVTable *vt = (MonoVTable*)LOAD_VTABLE (object);
1091                 MONO_GC_OBJ_PINNED ((mword)object, sgen_safe_object_get_size (object), vt->klass->name_space, vt->klass->name, gen);
1092         }
1093 #endif
1094 }
1095
1096 void
1097 sgen_parallel_pin_or_update (void **ptr, void *obj, MonoVTable *vt, SgenGrayQueue *queue)
1098 {
1099         for (;;) {
1100                 mword vtable_word;
1101                 gboolean major_pinned = FALSE;
1102
1103                 if (sgen_ptr_in_nursery (obj)) {
1104                         if (SGEN_CAS_PTR (obj, (void*)((mword)vt | SGEN_PINNED_BIT), vt) == vt) {
1105                                 sgen_pin_object (obj, queue);
1106                                 break;
1107                         }
1108                 } else {
1109                         major_collector.pin_major_object (obj, queue);
1110                         major_pinned = TRUE;
1111                 }
1112
1113                 vtable_word = *(mword*)obj;
1114                 /*someone else forwarded it, update the pointer and bail out*/
1115                 if (vtable_word & SGEN_FORWARDED_BIT) {
1116                         *ptr = (void*)(vtable_word & ~SGEN_VTABLE_BITS_MASK);
1117                         break;
1118                 }
1119
1120                 /*someone pinned it, nothing to do.*/
1121                 if (vtable_word & SGEN_PINNED_BIT || major_pinned)
1122                         break;
1123         }
1124 }
1125
1126 /* Sort the addresses in array in increasing order.
1127  * Done using a by-the book heap sort. Which has decent and stable performance, is pretty cache efficient.
1128  */
1129 void
1130 sgen_sort_addresses (void **array, size_t size)
1131 {
1132         size_t i;
1133         void *tmp;
1134
1135         for (i = 1; i < size; ++i) {
1136                 size_t child = i;
1137                 while (child > 0) {
1138                         size_t parent = (child - 1) / 2;
1139
1140                         if (array [parent] >= array [child])
1141                                 break;
1142
1143                         tmp = array [parent];
1144                         array [parent] = array [child];
1145                         array [child] = tmp;
1146
1147                         child = parent;
1148                 }
1149         }
1150
1151         for (i = size - 1; i > 0; --i) {
1152                 size_t end, root;
1153                 tmp = array [i];
1154                 array [i] = array [0];
1155                 array [0] = tmp;
1156
1157                 end = i - 1;
1158                 root = 0;
1159
1160                 while (root * 2 + 1 <= end) {
1161                         size_t child = root * 2 + 1;
1162
1163                         if (child < end && array [child] < array [child + 1])
1164                                 ++child;
1165                         if (array [root] >= array [child])
1166                                 break;
1167
1168                         tmp = array [root];
1169                         array [root] = array [child];
1170                         array [child] = tmp;
1171
1172                         root = child;
1173                 }
1174         }
1175 }
1176
1177 /*
1178  * Scan the memory between start and end and queue values which could be pointers
1179  * to the area between start_nursery and end_nursery for later consideration.
1180  * Typically used for thread stacks.
1181  */
1182 static void
1183 conservatively_pin_objects_from (void **start, void **end, void *start_nursery, void *end_nursery, int pin_type)
1184 {
1185         int count = 0;
1186
1187 #ifdef VALGRIND_MAKE_MEM_DEFINED_IF_ADDRESSABLE
1188         VALGRIND_MAKE_MEM_DEFINED_IF_ADDRESSABLE (start, (char*)end - (char*)start);
1189 #endif
1190
1191         while (start < end) {
1192                 if (*start >= start_nursery && *start < end_nursery) {
1193                         /*
1194                          * *start can point to the middle of an object
1195                          * note: should we handle pointing at the end of an object?
1196                          * pinning in C# code disallows pointing at the end of an object
1197                          * but there is some small chance that an optimizing C compiler
1198                          * may keep the only reference to an object by pointing
1199                          * at the end of it. We ignore this small chance for now.
1200                          * Pointers to the end of an object are indistinguishable
1201                          * from pointers to the start of the next object in memory
1202                          * so if we allow that we'd need to pin two objects...
1203                          * We queue the pointer in an array, the
1204                          * array will then be sorted and uniqued. This way
1205                          * we can coalesce several pinning pointers and it should
1206                          * be faster since we'd do a memory scan with increasing
1207                          * addresses. Note: we can align the address to the allocation
1208                          * alignment, so the unique process is more effective.
1209                          */
1210                         mword addr = (mword)*start;
1211                         addr &= ~(ALLOC_ALIGN - 1);
1212                         if (addr >= (mword)start_nursery && addr < (mword)end_nursery) {
1213                                 SGEN_LOG (6, "Pinning address %p from %p", (void*)addr, start);
1214                                 sgen_pin_stage_ptr ((void*)addr);
1215                                 count++;
1216                         }
1217                         if (G_UNLIKELY (do_pin_stats)) {
1218                                 if (ptr_in_nursery ((void*)addr))
1219                                         sgen_pin_stats_register_address ((char*)addr, pin_type);
1220                         }
1221                 }
1222                 start++;
1223         }
1224         if (count)
1225                 SGEN_LOG (7, "found %d potential pinned heap pointers", count);
1226 }
1227
1228 /*
1229  * The first thing we do in a collection is to identify pinned objects.
1230  * This function considers all the areas of memory that need to be
1231  * conservatively scanned.
1232  */
1233 static void
1234 pin_from_roots (void *start_nursery, void *end_nursery, GrayQueue *queue)
1235 {
1236         void **start_root;
1237         RootRecord *root;
1238         SGEN_LOG (2, "Scanning pinned roots (%d bytes, %d/%d entries)", (int)roots_size, roots_hash [ROOT_TYPE_NORMAL].num_entries, roots_hash [ROOT_TYPE_PINNED].num_entries);
1239         /* objects pinned from the API are inside these roots */
1240         SGEN_HASH_TABLE_FOREACH (&roots_hash [ROOT_TYPE_PINNED], start_root, root) {
1241                 SGEN_LOG (6, "Pinned roots %p-%p", start_root, root->end_root);
1242                 conservatively_pin_objects_from (start_root, (void**)root->end_root, start_nursery, end_nursery, PIN_TYPE_OTHER);
1243         } SGEN_HASH_TABLE_FOREACH_END;
1244         /* now deal with the thread stacks
1245          * in the future we should be able to conservatively scan only:
1246          * *) the cpu registers
1247          * *) the unmanaged stack frames
1248          * *) the _last_ managed stack frame
1249          * *) pointers slots in managed frames
1250          */
1251         scan_thread_data (start_nursery, end_nursery, FALSE, queue);
1252 }
1253
1254 static void
1255 unpin_objects_from_queue (SgenGrayQueue *queue)
1256 {
1257         for (;;) {
1258                 char *addr;
1259                 mword desc;
1260                 GRAY_OBJECT_DEQUEUE (queue, &addr, &desc);
1261                 if (!addr)
1262                         break;
1263                 g_assert (SGEN_OBJECT_IS_PINNED (addr));
1264                 SGEN_UNPIN_OBJECT (addr);
1265         }
1266 }
1267
1268 typedef struct {
1269         CopyOrMarkObjectFunc func;
1270         GrayQueue *queue;
1271 } UserCopyOrMarkData;
1272
1273 static void
1274 single_arg_user_copy_or_mark (void **obj, void *gc_data)
1275 {
1276         UserCopyOrMarkData *data = gc_data;
1277
1278         data->func (obj, data->queue);
1279 }
1280
1281 /*
1282  * The memory area from start_root to end_root contains pointers to objects.
1283  * Their position is precisely described by @desc (this means that the pointer
1284  * can be either NULL or the pointer to the start of an object).
1285  * This functions copies them to to_space updates them.
1286  *
1287  * This function is not thread-safe!
1288  */
1289 static void
1290 precisely_scan_objects_from (void** start_root, void** end_root, char* n_start, char *n_end, mword desc, ScanCopyContext ctx)
1291 {
1292         CopyOrMarkObjectFunc copy_func = ctx.copy_func;
1293         SgenGrayQueue *queue = ctx.queue;
1294
1295         switch (desc & ROOT_DESC_TYPE_MASK) {
1296         case ROOT_DESC_BITMAP:
1297                 desc >>= ROOT_DESC_TYPE_SHIFT;
1298                 while (desc) {
1299                         if ((desc & 1) && *start_root) {
1300                                 copy_func (start_root, queue);
1301                                 SGEN_LOG (9, "Overwrote root at %p with %p", start_root, *start_root);
1302                                 sgen_drain_gray_stack (-1, ctx);
1303                         }
1304                         desc >>= 1;
1305                         start_root++;
1306                 }
1307                 return;
1308         case ROOT_DESC_COMPLEX: {
1309                 gsize *bitmap_data = sgen_get_complex_descriptor_bitmap (desc);
1310                 gsize bwords = (*bitmap_data) - 1;
1311                 void **start_run = start_root;
1312                 bitmap_data++;
1313                 while (bwords-- > 0) {
1314                         gsize bmap = *bitmap_data++;
1315                         void **objptr = start_run;
1316                         while (bmap) {
1317                                 if ((bmap & 1) && *objptr) {
1318                                         copy_func (objptr, queue);
1319                                         SGEN_LOG (9, "Overwrote root at %p with %p", objptr, *objptr);
1320                                         sgen_drain_gray_stack (-1, ctx);
1321                                 }
1322                                 bmap >>= 1;
1323                                 ++objptr;
1324                         }
1325                         start_run += GC_BITS_PER_WORD;
1326                 }
1327                 break;
1328         }
1329         case ROOT_DESC_USER: {
1330                 UserCopyOrMarkData data = { copy_func, queue };
1331                 MonoGCRootMarkFunc marker = sgen_get_user_descriptor_func (desc);
1332                 marker (start_root, single_arg_user_copy_or_mark, &data);
1333                 break;
1334         }
1335         case ROOT_DESC_RUN_LEN:
1336                 g_assert_not_reached ();
1337         default:
1338                 g_assert_not_reached ();
1339         }
1340 }
1341
1342 static void
1343 reset_heap_boundaries (void)
1344 {
1345         lowest_heap_address = ~(mword)0;
1346         highest_heap_address = 0;
1347 }
1348
1349 void
1350 sgen_update_heap_boundaries (mword low, mword high)
1351 {
1352         mword old;
1353
1354         do {
1355                 old = lowest_heap_address;
1356                 if (low >= old)
1357                         break;
1358         } while (SGEN_CAS_PTR ((gpointer*)&lowest_heap_address, (gpointer)low, (gpointer)old) != (gpointer)old);
1359
1360         do {
1361                 old = highest_heap_address;
1362                 if (high <= old)
1363                         break;
1364         } while (SGEN_CAS_PTR ((gpointer*)&highest_heap_address, (gpointer)high, (gpointer)old) != (gpointer)old);
1365 }
1366
1367 /*
1368  * Allocate and setup the data structures needed to be able to allocate objects
1369  * in the nursery. The nursery is stored in nursery_section.
1370  */
1371 static void
1372 alloc_nursery (void)
1373 {
1374         GCMemSection *section;
1375         char *data;
1376         size_t scan_starts;
1377         size_t alloc_size;
1378
1379         if (nursery_section)
1380                 return;
1381         SGEN_LOG (2, "Allocating nursery size: %zu", (size_t)sgen_nursery_size);
1382         /* later we will alloc a larger area for the nursery but only activate
1383          * what we need. The rest will be used as expansion if we have too many pinned
1384          * objects in the existing nursery.
1385          */
1386         /* FIXME: handle OOM */
1387         section = sgen_alloc_internal (INTERNAL_MEM_SECTION);
1388
1389         alloc_size = sgen_nursery_size;
1390
1391         /* If there isn't enough space even for the nursery we should simply abort. */
1392         g_assert (sgen_memgov_try_alloc_space (alloc_size, SPACE_NURSERY));
1393
1394 #ifdef SGEN_ALIGN_NURSERY
1395         data = major_collector.alloc_heap (alloc_size, alloc_size, DEFAULT_NURSERY_BITS);
1396 #else
1397         data = major_collector.alloc_heap (alloc_size, 0, DEFAULT_NURSERY_BITS);
1398 #endif
1399         sgen_update_heap_boundaries ((mword)data, (mword)(data + sgen_nursery_size));
1400         SGEN_LOG (4, "Expanding nursery size (%p-%p): %lu, total: %lu", data, data + alloc_size, (unsigned long)sgen_nursery_size, (unsigned long)mono_gc_get_heap_size ());
1401         section->data = section->next_data = data;
1402         section->size = alloc_size;
1403         section->end_data = data + sgen_nursery_size;
1404         scan_starts = (alloc_size + SCAN_START_SIZE - 1) / SCAN_START_SIZE;
1405         section->scan_starts = sgen_alloc_internal_dynamic (sizeof (char*) * scan_starts, INTERNAL_MEM_SCAN_STARTS, TRUE);
1406         section->num_scan_start = scan_starts;
1407
1408         nursery_section = section;
1409
1410         sgen_nursery_allocator_set_nursery_bounds (data, data + sgen_nursery_size);
1411 }
1412
1413 void*
1414 mono_gc_get_nursery (int *shift_bits, size_t *size)
1415 {
1416         *size = sgen_nursery_size;
1417 #ifdef SGEN_ALIGN_NURSERY
1418         *shift_bits = DEFAULT_NURSERY_BITS;
1419 #else
1420         *shift_bits = -1;
1421 #endif
1422         return sgen_get_nursery_start ();
1423 }
1424
1425 void
1426 mono_gc_set_current_thread_appdomain (MonoDomain *domain)
1427 {
1428         SgenThreadInfo *info = mono_thread_info_current ();
1429
1430         /* Could be called from sgen_thread_unregister () with a NULL info */
1431         if (domain) {
1432                 g_assert (info);
1433                 info->stopped_domain = domain;
1434         }
1435 }
1436
1437 gboolean
1438 mono_gc_precise_stack_mark_enabled (void)
1439 {
1440         return !conservative_stack_mark;
1441 }
1442
1443 FILE *
1444 mono_gc_get_logfile (void)
1445 {
1446         return gc_debug_file;
1447 }
1448
1449 static void
1450 report_finalizer_roots_list (FinalizeReadyEntry *list)
1451 {
1452         GCRootReport report;
1453         FinalizeReadyEntry *fin;
1454
1455         report.count = 0;
1456         for (fin = list; fin; fin = fin->next) {
1457                 if (!fin->object)
1458                         continue;
1459                 add_profile_gc_root (&report, fin->object, MONO_PROFILE_GC_ROOT_FINALIZER, 0);
1460         }
1461         notify_gc_roots (&report);
1462 }
1463
1464 static void
1465 report_finalizer_roots (void)
1466 {
1467         report_finalizer_roots_list (fin_ready_list);
1468         report_finalizer_roots_list (critical_fin_list);
1469 }
1470
1471 static GCRootReport *root_report;
1472
1473 static void
1474 single_arg_report_root (void **obj, void *gc_data)
1475 {
1476         if (*obj)
1477                 add_profile_gc_root (root_report, *obj, MONO_PROFILE_GC_ROOT_OTHER, 0);
1478 }
1479
1480 static void
1481 precisely_report_roots_from (GCRootReport *report, void** start_root, void** end_root, mword desc)
1482 {
1483         switch (desc & ROOT_DESC_TYPE_MASK) {
1484         case ROOT_DESC_BITMAP:
1485                 desc >>= ROOT_DESC_TYPE_SHIFT;
1486                 while (desc) {
1487                         if ((desc & 1) && *start_root) {
1488                                 add_profile_gc_root (report, *start_root, MONO_PROFILE_GC_ROOT_OTHER, 0);
1489                         }
1490                         desc >>= 1;
1491                         start_root++;
1492                 }
1493                 return;
1494         case ROOT_DESC_COMPLEX: {
1495                 gsize *bitmap_data = sgen_get_complex_descriptor_bitmap (desc);
1496                 gsize bwords = (*bitmap_data) - 1;
1497                 void **start_run = start_root;
1498                 bitmap_data++;
1499                 while (bwords-- > 0) {
1500                         gsize bmap = *bitmap_data++;
1501                         void **objptr = start_run;
1502                         while (bmap) {
1503                                 if ((bmap & 1) && *objptr) {
1504                                         add_profile_gc_root (report, *objptr, MONO_PROFILE_GC_ROOT_OTHER, 0);
1505                                 }
1506                                 bmap >>= 1;
1507                                 ++objptr;
1508                         }
1509                         start_run += GC_BITS_PER_WORD;
1510                 }
1511                 break;
1512         }
1513         case ROOT_DESC_USER: {
1514                 MonoGCRootMarkFunc marker = sgen_get_user_descriptor_func (desc);
1515                 root_report = report;
1516                 marker (start_root, single_arg_report_root, NULL);
1517                 break;
1518         }
1519         case ROOT_DESC_RUN_LEN:
1520                 g_assert_not_reached ();
1521         default:
1522                 g_assert_not_reached ();
1523         }
1524 }
1525
1526 static void
1527 report_registered_roots_by_type (int root_type)
1528 {
1529         GCRootReport report;
1530         void **start_root;
1531         RootRecord *root;
1532         report.count = 0;
1533         SGEN_HASH_TABLE_FOREACH (&roots_hash [root_type], start_root, root) {
1534                 SGEN_LOG (6, "Precise root scan %p-%p (desc: %p)", start_root, root->end_root, (void*)root->root_desc);
1535                 precisely_report_roots_from (&report, start_root, (void**)root->end_root, root->root_desc);
1536         } SGEN_HASH_TABLE_FOREACH_END;
1537         notify_gc_roots (&report);
1538 }
1539
1540 static void
1541 report_registered_roots (void)
1542 {
1543         report_registered_roots_by_type (ROOT_TYPE_NORMAL);
1544         report_registered_roots_by_type (ROOT_TYPE_WBARRIER);
1545 }
1546
1547 static void
1548 scan_finalizer_entries (FinalizeReadyEntry *list, ScanCopyContext ctx)
1549 {
1550         CopyOrMarkObjectFunc copy_func = ctx.copy_func;
1551         SgenGrayQueue *queue = ctx.queue;
1552         FinalizeReadyEntry *fin;
1553
1554         for (fin = list; fin; fin = fin->next) {
1555                 if (!fin->object)
1556                         continue;
1557                 SGEN_LOG (5, "Scan of fin ready object: %p (%s)\n", fin->object, safe_name (fin->object));
1558                 copy_func (&fin->object, queue);
1559         }
1560 }
1561
1562 static const char*
1563 generation_name (int generation)
1564 {
1565         switch (generation) {
1566         case GENERATION_NURSERY: return "nursery";
1567         case GENERATION_OLD: return "old";
1568         default: g_assert_not_reached ();
1569         }
1570 }
1571
1572 const char*
1573 sgen_generation_name (int generation)
1574 {
1575         return generation_name (generation);
1576 }
1577
1578 SgenObjectOperations *
1579 sgen_get_current_object_ops (void){
1580         return &current_object_ops;
1581 }
1582
1583
1584 static void
1585 finish_gray_stack (int generation, GrayQueue *queue)
1586 {
1587         TV_DECLARE (atv);
1588         TV_DECLARE (btv);
1589         int done_with_ephemerons, ephemeron_rounds = 0;
1590         CopyOrMarkObjectFunc copy_func = current_object_ops.copy_or_mark_object;
1591         ScanObjectFunc scan_func = current_object_ops.scan_object;
1592         ScanCopyContext ctx = { scan_func, copy_func, queue };
1593         char *start_addr = generation == GENERATION_NURSERY ? sgen_get_nursery_start () : NULL;
1594         char *end_addr = generation == GENERATION_NURSERY ? sgen_get_nursery_end () : (char*)-1;
1595
1596         /*
1597          * We copied all the reachable objects. Now it's the time to copy
1598          * the objects that were not referenced by the roots, but by the copied objects.
1599          * we built a stack of objects pointed to by gray_start: they are
1600          * additional roots and we may add more items as we go.
1601          * We loop until gray_start == gray_objects which means no more objects have
1602          * been added. Note this is iterative: no recursion is involved.
1603          * We need to walk the LO list as well in search of marked big objects
1604          * (use a flag since this is needed only on major collections). We need to loop
1605          * here as well, so keep a counter of marked LO (increasing it in copy_object).
1606          *   To achieve better cache locality and cache usage, we drain the gray stack
1607          * frequently, after each object is copied, and just finish the work here.
1608          */
1609         sgen_drain_gray_stack (-1, ctx);
1610         TV_GETTIME (atv);
1611         SGEN_LOG (2, "%s generation done", generation_name (generation));
1612
1613         /*
1614         Reset bridge data, we might have lingering data from a previous collection if this is a major
1615         collection trigged by minor overflow.
1616
1617         We must reset the gathered bridges since their original block might be evacuated due to major
1618         fragmentation in the meanwhile and the bridge code should not have to deal with that.
1619         */
1620         if (sgen_need_bridge_processing ())
1621                 sgen_bridge_reset_data ();
1622
1623         /*
1624          * Walk the ephemeron tables marking all values with reachable keys. This must be completely done
1625          * before processing finalizable objects and non-tracking weak links to avoid finalizing/clearing
1626          * objects that are in fact reachable.
1627          */
1628         done_with_ephemerons = 0;
1629         do {
1630                 done_with_ephemerons = mark_ephemerons_in_range (ctx);
1631                 sgen_drain_gray_stack (-1, ctx);
1632                 ++ephemeron_rounds;
1633         } while (!done_with_ephemerons);
1634
1635         sgen_mark_togglerefs (start_addr, end_addr, ctx);
1636
1637         if (sgen_need_bridge_processing ()) {
1638                 /*Make sure the gray stack is empty before we process bridge objects so we get liveness right*/
1639                 sgen_drain_gray_stack (-1, ctx);
1640                 sgen_collect_bridge_objects (generation, ctx);
1641                 if (generation == GENERATION_OLD)
1642                         sgen_collect_bridge_objects (GENERATION_NURSERY, ctx);
1643
1644                 /*
1645                 Do the first bridge step here, as the collector liveness state will become useless after that.
1646
1647                 An important optimization is to only proccess the possibly dead part of the object graph and skip
1648                 over all live objects as we transitively know everything they point must be alive too.
1649
1650                 The above invariant is completely wrong if we let the gray queue be drained and mark/copy everything.
1651
1652                 This has the unfortunate side effect of making overflow collections perform the first step twice, but
1653                 given we now have heuristics that perform major GC in anticipation of minor overflows this should not
1654                 be a big deal.
1655                 */
1656                 sgen_bridge_processing_stw_step ();
1657         }
1658
1659         /*
1660         Make sure we drain the gray stack before processing disappearing links and finalizers.
1661         If we don't make sure it is empty we might wrongly see a live object as dead.
1662         */
1663         sgen_drain_gray_stack (-1, ctx);
1664
1665         /*
1666         We must clear weak links that don't track resurrection before processing object ready for
1667         finalization so they can be cleared before that.
1668         */
1669         sgen_null_link_in_range (generation, TRUE, ctx);
1670         if (generation == GENERATION_OLD)
1671                 sgen_null_link_in_range (GENERATION_NURSERY, TRUE, ctx);
1672
1673
1674         /* walk the finalization queue and move also the objects that need to be
1675          * finalized: use the finalized objects as new roots so the objects they depend
1676          * on are also not reclaimed. As with the roots above, only objects in the nursery
1677          * are marked/copied.
1678          */
1679         sgen_finalize_in_range (generation, ctx);
1680         if (generation == GENERATION_OLD)
1681                 sgen_finalize_in_range (GENERATION_NURSERY, ctx);
1682         /* drain the new stack that might have been created */
1683         SGEN_LOG (6, "Precise scan of gray area post fin");
1684         sgen_drain_gray_stack (-1, ctx);
1685
1686         /*
1687          * This must be done again after processing finalizable objects since CWL slots are cleared only after the key is finalized.
1688          */
1689         done_with_ephemerons = 0;
1690         do {
1691                 done_with_ephemerons = mark_ephemerons_in_range (ctx);
1692                 sgen_drain_gray_stack (-1, ctx);
1693                 ++ephemeron_rounds;
1694         } while (!done_with_ephemerons);
1695
1696         /*
1697          * Clear ephemeron pairs with unreachable keys.
1698          * We pass the copy func so we can figure out if an array was promoted or not.
1699          */
1700         clear_unreachable_ephemerons (ctx);
1701
1702         /*
1703          * We clear togglerefs only after all possible chances of revival are done.
1704          * This is semantically more inline with what users expect and it allows for
1705          * user finalizers to correctly interact with TR objects.
1706         */
1707         sgen_clear_togglerefs (start_addr, end_addr, ctx);
1708
1709         TV_GETTIME (btv);
1710         SGEN_LOG (2, "Finalize queue handling scan for %s generation: %d usecs %d ephemeron rounds", generation_name (generation), TV_ELAPSED (atv, btv), ephemeron_rounds);
1711
1712         /*
1713          * handle disappearing links
1714          * Note we do this after checking the finalization queue because if an object
1715          * survives (at least long enough to be finalized) we don't clear the link.
1716          * This also deals with a possible issue with the monitor reclamation: with the Boehm
1717          * GC a finalized object my lose the monitor because it is cleared before the finalizer is
1718          * called.
1719          */
1720         g_assert (sgen_gray_object_queue_is_empty (queue));
1721         for (;;) {
1722                 sgen_null_link_in_range (generation, FALSE, ctx);
1723                 if (generation == GENERATION_OLD)
1724                         sgen_null_link_in_range (GENERATION_NURSERY, FALSE, ctx);
1725                 if (sgen_gray_object_queue_is_empty (queue))
1726                         break;
1727                 sgen_drain_gray_stack (-1, ctx);
1728         }
1729
1730         g_assert (sgen_gray_object_queue_is_empty (queue));
1731
1732         sgen_gray_object_queue_trim_free_list (queue);
1733 }
1734
1735 void
1736 sgen_check_section_scan_starts (GCMemSection *section)
1737 {
1738         size_t i;
1739         for (i = 0; i < section->num_scan_start; ++i) {
1740                 if (section->scan_starts [i]) {
1741                         mword size = safe_object_get_size ((MonoObject*) section->scan_starts [i]);
1742                         g_assert (size >= sizeof (MonoObject) && size <= MAX_SMALL_OBJ_SIZE);
1743                 }
1744         }
1745 }
1746
1747 static void
1748 check_scan_starts (void)
1749 {
1750         if (!do_scan_starts_check)
1751                 return;
1752         sgen_check_section_scan_starts (nursery_section);
1753         major_collector.check_scan_starts ();
1754 }
1755
1756 static void
1757 scan_from_registered_roots (char *addr_start, char *addr_end, int root_type, ScanCopyContext ctx)
1758 {
1759         void **start_root;
1760         RootRecord *root;
1761         SGEN_HASH_TABLE_FOREACH (&roots_hash [root_type], start_root, root) {
1762                 SGEN_LOG (6, "Precise root scan %p-%p (desc: %p)", start_root, root->end_root, (void*)root->root_desc);
1763                 precisely_scan_objects_from (start_root, (void**)root->end_root, addr_start, addr_end, root->root_desc, ctx);
1764         } SGEN_HASH_TABLE_FOREACH_END;
1765 }
1766
1767 void
1768 sgen_dump_occupied (char *start, char *end, char *section_start)
1769 {
1770         fprintf (heap_dump_file, "<occupied offset=\"%td\" size=\"%td\"/>\n", start - section_start, end - start);
1771 }
1772
1773 void
1774 sgen_dump_section (GCMemSection *section, const char *type)
1775 {
1776         char *start = section->data;
1777         char *end = section->data + section->size;
1778         char *occ_start = NULL;
1779         GCVTable *vt;
1780         char *old_start = NULL; /* just for debugging */
1781
1782         fprintf (heap_dump_file, "<section type=\"%s\" size=\"%lu\">\n", type, (unsigned long)section->size);
1783
1784         while (start < end) {
1785                 guint size;
1786                 MonoClass *class;
1787
1788                 if (!*(void**)start) {
1789                         if (occ_start) {
1790                                 sgen_dump_occupied (occ_start, start, section->data);
1791                                 occ_start = NULL;
1792                         }
1793                         start += sizeof (void*); /* should be ALLOC_ALIGN, really */
1794                         continue;
1795                 }
1796                 g_assert (start < section->next_data);
1797
1798                 if (!occ_start)
1799                         occ_start = start;
1800
1801                 vt = (GCVTable*)LOAD_VTABLE (start);
1802                 class = vt->klass;
1803
1804                 size = ALIGN_UP (safe_object_get_size ((MonoObject*) start));
1805
1806                 /*
1807                 fprintf (heap_dump_file, "<object offset=\"%d\" class=\"%s.%s\" size=\"%d\"/>\n",
1808                                 start - section->data,
1809                                 vt->klass->name_space, vt->klass->name,
1810                                 size);
1811                 */
1812
1813                 old_start = start;
1814                 start += size;
1815         }
1816         if (occ_start)
1817                 sgen_dump_occupied (occ_start, start, section->data);
1818
1819         fprintf (heap_dump_file, "</section>\n");
1820 }
1821
1822 static void
1823 dump_object (MonoObject *obj, gboolean dump_location)
1824 {
1825         static char class_name [1024];
1826
1827         MonoClass *class = mono_object_class (obj);
1828         int i, j;
1829
1830         /*
1831          * Python's XML parser is too stupid to parse angle brackets
1832          * in strings, so we just ignore them;
1833          */
1834         i = j = 0;
1835         while (class->name [i] && j < sizeof (class_name) - 1) {
1836                 if (!strchr ("<>\"", class->name [i]))
1837                         class_name [j++] = class->name [i];
1838                 ++i;
1839         }
1840         g_assert (j < sizeof (class_name));
1841         class_name [j] = 0;
1842
1843         fprintf (heap_dump_file, "<object class=\"%s.%s\" size=\"%zd\"",
1844                         class->name_space, class_name,
1845                         safe_object_get_size (obj));
1846         if (dump_location) {
1847                 const char *location;
1848                 if (ptr_in_nursery (obj))
1849                         location = "nursery";
1850                 else if (safe_object_get_size (obj) <= MAX_SMALL_OBJ_SIZE)
1851                         location = "major";
1852                 else
1853                         location = "LOS";
1854                 fprintf (heap_dump_file, " location=\"%s\"", location);
1855         }
1856         fprintf (heap_dump_file, "/>\n");
1857 }
1858
1859 static void
1860 dump_heap (const char *type, int num, const char *reason)
1861 {
1862         ObjectList *list;
1863         LOSObject *bigobj;
1864
1865         fprintf (heap_dump_file, "<collection type=\"%s\" num=\"%d\"", type, num);
1866         if (reason)
1867                 fprintf (heap_dump_file, " reason=\"%s\"", reason);
1868         fprintf (heap_dump_file, ">\n");
1869         fprintf (heap_dump_file, "<other-mem-usage type=\"mempools\" size=\"%ld\"/>\n", mono_mempool_get_bytes_allocated ());
1870         sgen_dump_internal_mem_usage (heap_dump_file);
1871         fprintf (heap_dump_file, "<pinned type=\"stack\" bytes=\"%zu\"/>\n", sgen_pin_stats_get_pinned_byte_count (PIN_TYPE_STACK));
1872         /* fprintf (heap_dump_file, "<pinned type=\"static-data\" bytes=\"%d\"/>\n", pinned_byte_counts [PIN_TYPE_STATIC_DATA]); */
1873         fprintf (heap_dump_file, "<pinned type=\"other\" bytes=\"%zu\"/>\n", sgen_pin_stats_get_pinned_byte_count (PIN_TYPE_OTHER));
1874
1875         fprintf (heap_dump_file, "<pinned-objects>\n");
1876         for (list = sgen_pin_stats_get_object_list (); list; list = list->next)
1877                 dump_object (list->obj, TRUE);
1878         fprintf (heap_dump_file, "</pinned-objects>\n");
1879
1880         sgen_dump_section (nursery_section, "nursery");
1881
1882         major_collector.dump_heap (heap_dump_file);
1883
1884         fprintf (heap_dump_file, "<los>\n");
1885         for (bigobj = los_object_list; bigobj; bigobj = bigobj->next)
1886                 dump_object ((MonoObject*)bigobj->data, FALSE);
1887         fprintf (heap_dump_file, "</los>\n");
1888
1889         fprintf (heap_dump_file, "</collection>\n");
1890 }
1891
1892 void
1893 sgen_register_moved_object (void *obj, void *destination)
1894 {
1895         g_assert (mono_profiler_events & MONO_PROFILE_GC_MOVES);
1896
1897         if (moved_objects_idx == MOVED_OBJECTS_NUM) {
1898                 mono_profiler_gc_moves (moved_objects, moved_objects_idx);
1899                 moved_objects_idx = 0;
1900         }
1901         moved_objects [moved_objects_idx++] = obj;
1902         moved_objects [moved_objects_idx++] = destination;
1903 }
1904
1905 static void
1906 init_stats (void)
1907 {
1908         static gboolean inited = FALSE;
1909
1910         if (inited)
1911                 return;
1912
1913         mono_counters_register ("Minor fragment clear", MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_LONG | MONO_COUNTER_TIME, &time_minor_pre_collection_fragment_clear);
1914         mono_counters_register ("Minor pinning", MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_LONG | MONO_COUNTER_TIME, &time_minor_pinning);
1915         mono_counters_register ("Minor scan remembered set", MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_LONG | MONO_COUNTER_TIME, &time_minor_scan_remsets);
1916         mono_counters_register ("Minor scan pinned", MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_LONG | MONO_COUNTER_TIME, &time_minor_scan_pinned);
1917         mono_counters_register ("Minor scan registered roots", MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_LONG | MONO_COUNTER_TIME, &time_minor_scan_registered_roots);
1918         mono_counters_register ("Minor scan thread data", MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_LONG | MONO_COUNTER_TIME, &time_minor_scan_thread_data);
1919         mono_counters_register ("Minor finish gray stack", MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_LONG | MONO_COUNTER_TIME, &time_minor_finish_gray_stack);
1920         mono_counters_register ("Minor fragment creation", MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_LONG | MONO_COUNTER_TIME, &time_minor_fragment_creation);
1921
1922         mono_counters_register ("Major fragment clear", MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_LONG | MONO_COUNTER_TIME, &time_major_pre_collection_fragment_clear);
1923         mono_counters_register ("Major pinning", MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_LONG | MONO_COUNTER_TIME, &time_major_pinning);
1924         mono_counters_register ("Major scan pinned", MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_LONG | MONO_COUNTER_TIME, &time_major_scan_pinned);
1925         mono_counters_register ("Major scan registered roots", MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_LONG | MONO_COUNTER_TIME, &time_major_scan_registered_roots);
1926         mono_counters_register ("Major scan thread data", MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_LONG | MONO_COUNTER_TIME, &time_major_scan_thread_data);
1927         mono_counters_register ("Major scan alloc_pinned", MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_LONG | MONO_COUNTER_TIME, &time_major_scan_alloc_pinned);
1928         mono_counters_register ("Major scan finalized", MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_LONG | MONO_COUNTER_TIME, &time_major_scan_finalized);
1929         mono_counters_register ("Major scan big objects", MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_LONG | MONO_COUNTER_TIME, &time_major_scan_big_objects);
1930         mono_counters_register ("Major finish gray stack", MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_LONG | MONO_COUNTER_TIME, &time_major_finish_gray_stack);
1931         mono_counters_register ("Major free big objects", MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_LONG | MONO_COUNTER_TIME, &time_major_free_bigobjs);
1932         mono_counters_register ("Major LOS sweep", MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_LONG | MONO_COUNTER_TIME, &time_major_los_sweep);
1933         mono_counters_register ("Major sweep", MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_LONG | MONO_COUNTER_TIME, &time_major_sweep);
1934         mono_counters_register ("Major fragment creation", MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_LONG | MONO_COUNTER_TIME, &time_major_fragment_creation);
1935
1936         mono_counters_register ("Number of pinned objects", MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_LONG, &stat_pinned_objects);
1937
1938 #ifdef HEAVY_STATISTICS
1939         mono_counters_register ("WBarrier remember pointer", MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_INT, &stat_wbarrier_add_to_global_remset);
1940         mono_counters_register ("WBarrier set field", MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_INT, &stat_wbarrier_set_field);
1941         mono_counters_register ("WBarrier set arrayref", MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_INT, &stat_wbarrier_set_arrayref);
1942         mono_counters_register ("WBarrier arrayref copy", MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_INT, &stat_wbarrier_arrayref_copy);
1943         mono_counters_register ("WBarrier generic store called", MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_INT, &stat_wbarrier_generic_store);
1944         mono_counters_register ("WBarrier generic atomic store called", MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_INT, &stat_wbarrier_generic_store_atomic);
1945         mono_counters_register ("WBarrier set root", MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_INT, &stat_wbarrier_set_root);
1946         mono_counters_register ("WBarrier value copy", MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_INT, &stat_wbarrier_value_copy);
1947         mono_counters_register ("WBarrier object copy", MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_INT, &stat_wbarrier_object_copy);
1948
1949         mono_counters_register ("# objects allocated degraded", MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_LONG, &stat_objects_alloced_degraded);
1950         mono_counters_register ("bytes allocated degraded", MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_LONG, &stat_bytes_alloced_degraded);
1951
1952         mono_counters_register ("# copy_object() called (nursery)", MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_LONG, &stat_copy_object_called_nursery);
1953         mono_counters_register ("# objects copied (nursery)", MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_LONG, &stat_objects_copied_nursery);
1954         mono_counters_register ("# copy_object() called (major)", MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_LONG, &stat_copy_object_called_major);
1955         mono_counters_register ("# objects copied (major)", MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_LONG, &stat_objects_copied_major);
1956
1957         mono_counters_register ("# scan_object() called (nursery)", MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_LONG, &stat_scan_object_called_nursery);
1958         mono_counters_register ("# scan_object() called (major)", MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_LONG, &stat_scan_object_called_major);
1959
1960         mono_counters_register ("Slots allocated in vain", MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_LONG, &stat_slots_allocated_in_vain);
1961
1962         mono_counters_register ("# nursery copy_object() failed from space", MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_LONG, &stat_nursery_copy_object_failed_from_space);
1963         mono_counters_register ("# nursery copy_object() failed forwarded", MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_LONG, &stat_nursery_copy_object_failed_forwarded);
1964         mono_counters_register ("# nursery copy_object() failed pinned", MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_LONG, &stat_nursery_copy_object_failed_pinned);
1965         mono_counters_register ("# nursery copy_object() failed to space", MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_LONG, &stat_nursery_copy_object_failed_to_space);
1966
1967         sgen_nursery_allocator_init_heavy_stats ();
1968         sgen_alloc_init_heavy_stats ();
1969 #endif
1970
1971         inited = TRUE;
1972 }
1973
1974
1975 static void
1976 reset_pinned_from_failed_allocation (void)
1977 {
1978         bytes_pinned_from_failed_allocation = 0;
1979 }
1980
1981 void
1982 sgen_set_pinned_from_failed_allocation (mword objsize)
1983 {
1984         bytes_pinned_from_failed_allocation += objsize;
1985 }
1986
1987 gboolean
1988 sgen_collection_is_concurrent (void)
1989 {
1990         switch (current_collection_generation) {
1991         case GENERATION_NURSERY:
1992                 return FALSE;
1993         case GENERATION_OLD:
1994                 return concurrent_collection_in_progress;
1995         default:
1996                 g_error ("Invalid current generation %d", current_collection_generation);
1997         }
1998 }
1999
2000 gboolean
2001 sgen_concurrent_collection_in_progress (void)
2002 {
2003         return concurrent_collection_in_progress;
2004 }
2005
2006 typedef struct
2007 {
2008         char *heap_start;
2009         char *heap_end;
2010 } FinishRememberedSetScanJobData;
2011
2012 static void
2013 job_finish_remembered_set_scan (WorkerData *worker_data, void *job_data_untyped)
2014 {
2015         FinishRememberedSetScanJobData *job_data = job_data_untyped;
2016
2017         remset.finish_scan_remsets (job_data->heap_start, job_data->heap_end, sgen_workers_get_job_gray_queue (worker_data));
2018         sgen_free_internal_dynamic (job_data, sizeof (FinishRememberedSetScanJobData), INTERNAL_MEM_WORKER_JOB_DATA);
2019 }
2020
2021 typedef struct
2022 {
2023         CopyOrMarkObjectFunc copy_or_mark_func;
2024         ScanObjectFunc scan_func;
2025         char *heap_start;
2026         char *heap_end;
2027         int root_type;
2028 } ScanFromRegisteredRootsJobData;
2029
2030 static void
2031 job_scan_from_registered_roots (WorkerData *worker_data, void *job_data_untyped)
2032 {
2033         ScanFromRegisteredRootsJobData *job_data = job_data_untyped;
2034         ScanCopyContext ctx = { job_data->scan_func, job_data->copy_or_mark_func,
2035                 sgen_workers_get_job_gray_queue (worker_data) };
2036
2037         scan_from_registered_roots (job_data->heap_start, job_data->heap_end, job_data->root_type, ctx);
2038         sgen_free_internal_dynamic (job_data, sizeof (ScanFromRegisteredRootsJobData), INTERNAL_MEM_WORKER_JOB_DATA);
2039 }
2040
2041 typedef struct
2042 {
2043         char *heap_start;
2044         char *heap_end;
2045 } ScanThreadDataJobData;
2046
2047 static void
2048 job_scan_thread_data (WorkerData *worker_data, void *job_data_untyped)
2049 {
2050         ScanThreadDataJobData *job_data = job_data_untyped;
2051
2052         scan_thread_data (job_data->heap_start, job_data->heap_end, TRUE,
2053                         sgen_workers_get_job_gray_queue (worker_data));
2054         sgen_free_internal_dynamic (job_data, sizeof (ScanThreadDataJobData), INTERNAL_MEM_WORKER_JOB_DATA);
2055 }
2056
2057 typedef struct
2058 {
2059         FinalizeReadyEntry *list;
2060 } ScanFinalizerEntriesJobData;
2061
2062 static void
2063 job_scan_finalizer_entries (WorkerData *worker_data, void *job_data_untyped)
2064 {
2065         ScanFinalizerEntriesJobData *job_data = job_data_untyped;
2066         ScanCopyContext ctx = { NULL, current_object_ops.copy_or_mark_object, sgen_workers_get_job_gray_queue (worker_data) };
2067
2068         scan_finalizer_entries (job_data->list, ctx);
2069         sgen_free_internal_dynamic (job_data, sizeof (ScanFinalizerEntriesJobData), INTERNAL_MEM_WORKER_JOB_DATA);
2070 }
2071
2072 static void
2073 job_scan_major_mod_union_cardtable (WorkerData *worker_data, void *job_data_untyped)
2074 {
2075         g_assert (concurrent_collection_in_progress);
2076         major_collector.scan_card_table (TRUE, sgen_workers_get_job_gray_queue (worker_data));
2077 }
2078
2079 static void
2080 job_scan_los_mod_union_cardtable (WorkerData *worker_data, void *job_data_untyped)
2081 {
2082         g_assert (concurrent_collection_in_progress);
2083         sgen_los_scan_card_table (TRUE, sgen_workers_get_job_gray_queue (worker_data));
2084 }
2085
2086 static void
2087 verify_scan_starts (char *start, char *end)
2088 {
2089         size_t i;
2090
2091         for (i = 0; i < nursery_section->num_scan_start; ++i) {
2092                 char *addr = nursery_section->scan_starts [i];
2093                 if (addr > start && addr < end)
2094                         SGEN_LOG (1, "NFC-BAD SCAN START [%zu] %p for obj [%p %p]", i, addr, start, end);
2095         }
2096 }
2097
2098 static void
2099 verify_nursery (void)
2100 {
2101         char *start, *end, *cur, *hole_start;
2102
2103         if (!do_verify_nursery)
2104                 return;
2105
2106         /*This cleans up unused fragments */
2107         sgen_nursery_allocator_prepare_for_pinning ();
2108
2109         hole_start = start = cur = sgen_get_nursery_start ();
2110         end = sgen_get_nursery_end ();
2111
2112         while (cur < end) {
2113                 size_t ss, size;
2114
2115                 if (!*(void**)cur) {
2116                         cur += sizeof (void*);
2117                         continue;
2118                 }
2119
2120                 if (object_is_forwarded (cur))
2121                         SGEN_LOG (1, "FORWARDED OBJ %p", cur);
2122                 else if (object_is_pinned (cur))
2123                         SGEN_LOG (1, "PINNED OBJ %p", cur);
2124
2125                 ss = safe_object_get_size ((MonoObject*)cur);
2126                 size = ALIGN_UP (safe_object_get_size ((MonoObject*)cur));
2127                 verify_scan_starts (cur, cur + size);
2128                 if (do_dump_nursery_content) {
2129                         if (cur > hole_start)
2130                                 SGEN_LOG (1, "HOLE [%p %p %d]", hole_start, cur, (int)(cur - hole_start));
2131                         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 ());
2132                 }
2133                 cur += size;
2134                 hole_start = cur;
2135         }
2136 }
2137
2138 /*
2139  * Checks that no objects in the nursery are fowarded or pinned.  This
2140  * is a precondition to restarting the mutator while doing a
2141  * concurrent collection.  Note that we don't clear fragments because
2142  * we depend on that having happened earlier.
2143  */
2144 static void
2145 check_nursery_is_clean (void)
2146 {
2147         char *start, *end, *cur;
2148
2149         start = cur = sgen_get_nursery_start ();
2150         end = sgen_get_nursery_end ();
2151
2152         while (cur < end) {
2153                 size_t ss, size;
2154
2155                 if (!*(void**)cur) {
2156                         cur += sizeof (void*);
2157                         continue;
2158                 }
2159
2160                 g_assert (!object_is_forwarded (cur));
2161                 g_assert (!object_is_pinned (cur));
2162
2163                 ss = safe_object_get_size ((MonoObject*)cur);
2164                 size = ALIGN_UP (safe_object_get_size ((MonoObject*)cur));
2165                 verify_scan_starts (cur, cur + size);
2166
2167                 cur += size;
2168         }
2169 }
2170
2171 static void
2172 init_gray_queue (void)
2173 {
2174         if (sgen_collection_is_concurrent ()) {
2175                 sgen_workers_init_distribute_gray_queue ();
2176                 sgen_gray_object_queue_init_with_alloc_prepare (&gray_queue, NULL,
2177                                 gray_queue_redirect, sgen_workers_get_distribute_section_gray_queue ());
2178         } else {
2179                 sgen_gray_object_queue_init (&gray_queue, NULL);
2180         }
2181 }
2182
2183 static void
2184 pin_stage_object_callback (char *obj, size_t size, void *data)
2185 {
2186         sgen_pin_stage_ptr (obj);
2187         /* FIXME: do pin stats if enabled */
2188 }
2189
2190 /*
2191  * Collect objects in the nursery.  Returns whether to trigger a major
2192  * collection.
2193  */
2194 static gboolean
2195 collect_nursery (SgenGrayQueue *unpin_queue, gboolean finish_up_concurrent_mark)
2196 {
2197         gboolean needs_major;
2198         size_t max_garbage_amount;
2199         char *nursery_next;
2200         FinishRememberedSetScanJobData *frssjd;
2201         ScanFromRegisteredRootsJobData *scrrjd_normal, *scrrjd_wbarrier;
2202         ScanFinalizerEntriesJobData *sfejd_fin_ready, *sfejd_critical_fin;
2203         ScanThreadDataJobData *stdjd;
2204         mword fragment_total;
2205         ScanCopyContext ctx;
2206         TV_DECLARE (atv);
2207         TV_DECLARE (btv);
2208
2209         if (disable_minor_collections)
2210                 return TRUE;
2211
2212         TV_GETTIME (last_minor_collection_start_tv);
2213         atv = last_minor_collection_start_tv;
2214
2215         MONO_GC_BEGIN (GENERATION_NURSERY);
2216         binary_protocol_collection_begin (gc_stats.minor_gc_count, GENERATION_NURSERY);
2217
2218         verify_nursery ();
2219
2220 #ifndef DISABLE_PERFCOUNTERS
2221         mono_perfcounters->gc_collections0++;
2222 #endif
2223
2224         current_collection_generation = GENERATION_NURSERY;
2225         current_object_ops = sgen_minor_collector.serial_ops;
2226
2227         reset_pinned_from_failed_allocation ();
2228
2229         check_scan_starts ();
2230
2231         sgen_nursery_alloc_prepare_for_minor ();
2232
2233         degraded_mode = 0;
2234         objects_pinned = 0;
2235         nursery_next = sgen_nursery_alloc_get_upper_alloc_bound ();
2236         /* FIXME: optimize later to use the higher address where an object can be present */
2237         nursery_next = MAX (nursery_next, sgen_get_nursery_end ());
2238
2239         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 ()));
2240         max_garbage_amount = nursery_next - sgen_get_nursery_start ();
2241         g_assert (nursery_section->size >= max_garbage_amount);
2242
2243         /* world must be stopped already */
2244         TV_GETTIME (btv);
2245         time_minor_pre_collection_fragment_clear += TV_ELAPSED (atv, btv);
2246
2247         if (xdomain_checks) {
2248                 sgen_clear_nursery_fragments ();
2249                 sgen_check_for_xdomain_refs ();
2250         }
2251
2252         nursery_section->next_data = nursery_next;
2253
2254         major_collector.start_nursery_collection ();
2255
2256         sgen_memgov_minor_collection_start ();
2257
2258         init_gray_queue ();
2259
2260         gc_stats.minor_gc_count ++;
2261
2262         MONO_GC_CHECKPOINT_1 (GENERATION_NURSERY);
2263
2264         sgen_process_fin_stage_entries ();
2265         sgen_process_dislink_stage_entries ();
2266
2267         MONO_GC_CHECKPOINT_2 (GENERATION_NURSERY);
2268
2269         /* pin from pinned handles */
2270         sgen_init_pinning ();
2271         mono_profiler_gc_event (MONO_GC_EVENT_MARK_START, 0);
2272         pin_from_roots (sgen_get_nursery_start (), nursery_next, WORKERS_DISTRIBUTE_GRAY_QUEUE);
2273         /* pin cemented objects */
2274         sgen_cement_iterate (pin_stage_object_callback, NULL);
2275         /* identify pinned objects */
2276         sgen_optimize_pin_queue ();
2277         sgen_pinning_setup_section (nursery_section);
2278         ctx.scan_func = NULL;
2279         ctx.copy_func = NULL;
2280         ctx.queue = WORKERS_DISTRIBUTE_GRAY_QUEUE;
2281         pin_objects_in_nursery (ctx);
2282         sgen_pinning_trim_queue_to_section (nursery_section);
2283
2284         TV_GETTIME (atv);
2285         time_minor_pinning += TV_ELAPSED (btv, atv);
2286         SGEN_LOG (2, "Finding pinned pointers: %zd in %d usecs", sgen_get_pinned_count (), TV_ELAPSED (btv, atv));
2287         SGEN_LOG (4, "Start scan with %zd pinned objects", sgen_get_pinned_count ());
2288
2289         MONO_GC_CHECKPOINT_3 (GENERATION_NURSERY);
2290
2291         if (whole_heap_check_before_collection) {
2292                 sgen_clear_nursery_fragments ();
2293                 sgen_check_whole_heap (finish_up_concurrent_mark);
2294         }
2295         if (consistency_check_at_minor_collection)
2296                 sgen_check_consistency ();
2297
2298         sgen_workers_start_all_workers ();
2299         sgen_workers_start_marking ();
2300
2301         frssjd = sgen_alloc_internal_dynamic (sizeof (FinishRememberedSetScanJobData), INTERNAL_MEM_WORKER_JOB_DATA, TRUE);
2302         frssjd->heap_start = sgen_get_nursery_start ();
2303         frssjd->heap_end = nursery_next;
2304         sgen_workers_enqueue_job (job_finish_remembered_set_scan, frssjd);
2305
2306         /* we don't have complete write barrier yet, so we scan all the old generation sections */
2307         TV_GETTIME (btv);
2308         time_minor_scan_remsets += TV_ELAPSED (atv, btv);
2309         SGEN_LOG (2, "Old generation scan: %d usecs", TV_ELAPSED (atv, btv));
2310
2311         MONO_GC_CHECKPOINT_4 (GENERATION_NURSERY);
2312
2313         ctx.scan_func = current_object_ops.scan_object;
2314         ctx.copy_func = NULL;
2315         ctx.queue = &gray_queue;
2316         sgen_drain_gray_stack (-1, ctx);
2317
2318         if (mono_profiler_get_events () & MONO_PROFILE_GC_ROOTS)
2319                 report_registered_roots ();
2320         if (mono_profiler_get_events () & MONO_PROFILE_GC_ROOTS)
2321                 report_finalizer_roots ();
2322         TV_GETTIME (atv);
2323         time_minor_scan_pinned += TV_ELAPSED (btv, atv);
2324
2325         MONO_GC_CHECKPOINT_5 (GENERATION_NURSERY);
2326
2327         /* registered roots, this includes static fields */
2328         scrrjd_normal = sgen_alloc_internal_dynamic (sizeof (ScanFromRegisteredRootsJobData), INTERNAL_MEM_WORKER_JOB_DATA, TRUE);
2329         scrrjd_normal->copy_or_mark_func = current_object_ops.copy_or_mark_object;
2330         scrrjd_normal->scan_func = current_object_ops.scan_object;
2331         scrrjd_normal->heap_start = sgen_get_nursery_start ();
2332         scrrjd_normal->heap_end = nursery_next;
2333         scrrjd_normal->root_type = ROOT_TYPE_NORMAL;
2334         sgen_workers_enqueue_job (job_scan_from_registered_roots, scrrjd_normal);
2335
2336         scrrjd_wbarrier = sgen_alloc_internal_dynamic (sizeof (ScanFromRegisteredRootsJobData), INTERNAL_MEM_WORKER_JOB_DATA, TRUE);
2337         scrrjd_wbarrier->copy_or_mark_func = current_object_ops.copy_or_mark_object;
2338         scrrjd_wbarrier->scan_func = current_object_ops.scan_object;
2339         scrrjd_wbarrier->heap_start = sgen_get_nursery_start ();
2340         scrrjd_wbarrier->heap_end = nursery_next;
2341         scrrjd_wbarrier->root_type = ROOT_TYPE_WBARRIER;
2342         sgen_workers_enqueue_job (job_scan_from_registered_roots, scrrjd_wbarrier);
2343
2344         TV_GETTIME (btv);
2345         time_minor_scan_registered_roots += TV_ELAPSED (atv, btv);
2346
2347         MONO_GC_CHECKPOINT_6 (GENERATION_NURSERY);
2348
2349         /* thread data */
2350         stdjd = sgen_alloc_internal_dynamic (sizeof (ScanThreadDataJobData), INTERNAL_MEM_WORKER_JOB_DATA, TRUE);
2351         stdjd->heap_start = sgen_get_nursery_start ();
2352         stdjd->heap_end = nursery_next;
2353         sgen_workers_enqueue_job (job_scan_thread_data, stdjd);
2354
2355         TV_GETTIME (atv);
2356         time_minor_scan_thread_data += TV_ELAPSED (btv, atv);
2357         btv = atv;
2358
2359         MONO_GC_CHECKPOINT_7 (GENERATION_NURSERY);
2360
2361         g_assert (!sgen_collection_is_concurrent ());
2362
2363         /* Scan the list of objects ready for finalization. If */
2364         sfejd_fin_ready = sgen_alloc_internal_dynamic (sizeof (ScanFinalizerEntriesJobData), INTERNAL_MEM_WORKER_JOB_DATA, TRUE);
2365         sfejd_fin_ready->list = fin_ready_list;
2366         sgen_workers_enqueue_job (job_scan_finalizer_entries, sfejd_fin_ready);
2367
2368         sfejd_critical_fin = sgen_alloc_internal_dynamic (sizeof (ScanFinalizerEntriesJobData), INTERNAL_MEM_WORKER_JOB_DATA, TRUE);
2369         sfejd_critical_fin->list = critical_fin_list;
2370         sgen_workers_enqueue_job (job_scan_finalizer_entries, sfejd_critical_fin);
2371
2372         MONO_GC_CHECKPOINT_8 (GENERATION_NURSERY);
2373
2374         finish_gray_stack (GENERATION_NURSERY, &gray_queue);
2375         TV_GETTIME (atv);
2376         time_minor_finish_gray_stack += TV_ELAPSED (btv, atv);
2377         mono_profiler_gc_event (MONO_GC_EVENT_MARK_END, 0);
2378
2379         MONO_GC_CHECKPOINT_9 (GENERATION_NURSERY);
2380
2381         /*
2382          * The (single-threaded) finalization code might have done
2383          * some copying/marking so we can only reset the GC thread's
2384          * worker data here instead of earlier when we joined the
2385          * workers.
2386          */
2387         sgen_workers_reset_data ();
2388
2389         if (objects_pinned) {
2390                 sgen_optimize_pin_queue ();
2391                 sgen_pinning_setup_section (nursery_section);
2392         }
2393
2394         /* walk the pin_queue, build up the fragment list of free memory, unmark
2395          * pinned objects as we go, memzero() the empty fragments so they are ready for the
2396          * next allocations.
2397          */
2398         mono_profiler_gc_event (MONO_GC_EVENT_RECLAIM_START, 0);
2399         fragment_total = sgen_build_nursery_fragments (nursery_section,
2400                         nursery_section->pin_queue_start, nursery_section->pin_queue_num_entries,
2401                         unpin_queue);
2402         if (!fragment_total)
2403                 degraded_mode = 1;
2404
2405         /* Clear TLABs for all threads */
2406         sgen_clear_tlabs ();
2407
2408         mono_profiler_gc_event (MONO_GC_EVENT_RECLAIM_END, 0);
2409         TV_GETTIME (btv);
2410         time_minor_fragment_creation += TV_ELAPSED (atv, btv);
2411         SGEN_LOG (2, "Fragment creation: %d usecs, %lu bytes available", TV_ELAPSED (atv, btv), (unsigned long)fragment_total);
2412
2413         if (consistency_check_at_minor_collection)
2414                 sgen_check_major_refs ();
2415
2416         major_collector.finish_nursery_collection ();
2417
2418         TV_GETTIME (last_minor_collection_end_tv);
2419         gc_stats.minor_gc_time += TV_ELAPSED (last_minor_collection_start_tv, last_minor_collection_end_tv);
2420
2421         if (heap_dump_file)
2422                 dump_heap ("minor", gc_stats.minor_gc_count - 1, NULL);
2423
2424         /* prepare the pin queue for the next collection */
2425         sgen_finish_pinning ();
2426         if (fin_ready_list || critical_fin_list) {
2427                 SGEN_LOG (4, "Finalizer-thread wakeup: ready %d", num_ready_finalizers);
2428                 mono_gc_finalize_notify ();
2429         }
2430         sgen_pin_stats_reset ();
2431         /* clear cemented hash */
2432         sgen_cement_clear_below_threshold ();
2433
2434         g_assert (sgen_gray_object_queue_is_empty (&gray_queue));
2435
2436         remset.finish_minor_collection ();
2437
2438         check_scan_starts ();
2439
2440         binary_protocol_flush_buffers (FALSE);
2441
2442         sgen_memgov_minor_collection_end ();
2443
2444         /*objects are late pinned because of lack of memory, so a major is a good call*/
2445         needs_major = objects_pinned > 0;
2446         current_collection_generation = -1;
2447         objects_pinned = 0;
2448
2449         MONO_GC_END (GENERATION_NURSERY);
2450         binary_protocol_collection_end (gc_stats.minor_gc_count - 1, GENERATION_NURSERY);
2451
2452         if (check_nursery_objects_pinned && !sgen_minor_collector.is_split)
2453                 sgen_check_nursery_objects_pinned (unpin_queue != NULL);
2454
2455         return needs_major;
2456 }
2457
2458 static void
2459 scan_nursery_objects_callback (char *obj, size_t size, ScanCopyContext *ctx)
2460 {
2461         ctx->scan_func (obj, sgen_obj_get_descriptor (obj), ctx->queue);
2462 }
2463
2464 static void
2465 scan_nursery_objects (ScanCopyContext ctx)
2466 {
2467         sgen_scan_area_with_callback (nursery_section->data, nursery_section->end_data,
2468                         (IterateObjectCallbackFunc)scan_nursery_objects_callback, (void*)&ctx, FALSE);
2469 }
2470
2471 static void
2472 major_copy_or_mark_from_roots (size_t *old_next_pin_slot, gboolean finish_up_concurrent_mark, gboolean scan_mod_union)
2473 {
2474         LOSObject *bigobj;
2475         TV_DECLARE (atv);
2476         TV_DECLARE (btv);
2477         /* FIXME: only use these values for the precise scan
2478          * note that to_space pointers should be excluded anyway...
2479          */
2480         char *heap_start = NULL;
2481         char *heap_end = (char*)-1;
2482         gboolean profile_roots = mono_profiler_get_events () & MONO_PROFILE_GC_ROOTS;
2483         GCRootReport root_report = { 0 };
2484         ScanFromRegisteredRootsJobData *scrrjd_normal, *scrrjd_wbarrier;
2485         ScanThreadDataJobData *stdjd;
2486         ScanFinalizerEntriesJobData *sfejd_fin_ready, *sfejd_critical_fin;
2487         ScanCopyContext ctx;
2488
2489         if (concurrent_collection_in_progress) {
2490                 /*This cleans up unused fragments */
2491                 sgen_nursery_allocator_prepare_for_pinning ();
2492
2493                 if (do_concurrent_checks)
2494                         check_nursery_is_clean ();
2495         } else {
2496                 /* The concurrent collector doesn't touch the nursery. */
2497                 sgen_nursery_alloc_prepare_for_major ();
2498         }
2499
2500         init_gray_queue ();
2501
2502         TV_GETTIME (atv);
2503
2504         /* Pinning depends on this */
2505         sgen_clear_nursery_fragments ();
2506
2507         if (whole_heap_check_before_collection)
2508                 sgen_check_whole_heap (finish_up_concurrent_mark);
2509
2510         TV_GETTIME (btv);
2511         time_major_pre_collection_fragment_clear += TV_ELAPSED (atv, btv);
2512
2513         if (!sgen_collection_is_concurrent ())
2514                 nursery_section->next_data = sgen_get_nursery_end ();
2515         /* we should also coalesce scanning from sections close to each other
2516          * and deal with pointers outside of the sections later.
2517          */
2518
2519         objects_pinned = 0;
2520         *major_collector.have_swept = FALSE;
2521
2522         if (xdomain_checks) {
2523                 sgen_clear_nursery_fragments ();
2524                 sgen_check_for_xdomain_refs ();
2525         }
2526
2527         if (!concurrent_collection_in_progress) {
2528                 /* Remsets are not useful for a major collection */
2529                 remset.prepare_for_major_collection ();
2530         }
2531
2532         sgen_process_fin_stage_entries ();
2533         sgen_process_dislink_stage_entries ();
2534
2535         TV_GETTIME (atv);
2536         sgen_init_pinning ();
2537         SGEN_LOG (6, "Collecting pinned addresses");
2538         pin_from_roots ((void*)lowest_heap_address, (void*)highest_heap_address, WORKERS_DISTRIBUTE_GRAY_QUEUE);
2539
2540         if (!concurrent_collection_in_progress || finish_up_concurrent_mark) {
2541                 if (major_collector.is_concurrent) {
2542                         /*
2543                          * The concurrent major collector cannot evict
2544                          * yet, so we need to pin cemented objects to
2545                          * not break some asserts.
2546                          *
2547                          * FIXME: We could evict now!
2548                          */
2549                         sgen_cement_iterate (pin_stage_object_callback, NULL);
2550                 }
2551
2552                 if (!concurrent_collection_in_progress)
2553                         sgen_cement_reset ();
2554         }
2555
2556         sgen_optimize_pin_queue ();
2557
2558         /*
2559          * The concurrent collector doesn't move objects, neither on
2560          * the major heap nor in the nursery, so we can mark even
2561          * before pinning has finished.  For the non-concurrent
2562          * collector we start the workers after pinning.
2563          */
2564         if (concurrent_collection_in_progress) {
2565                 sgen_workers_start_all_workers ();
2566                 sgen_workers_start_marking ();
2567         }
2568
2569         /*
2570          * pin_queue now contains all candidate pointers, sorted and
2571          * uniqued.  We must do two passes now to figure out which
2572          * objects are pinned.
2573          *
2574          * The first is to find within the pin_queue the area for each
2575          * section.  This requires that the pin_queue be sorted.  We
2576          * also process the LOS objects and pinned chunks here.
2577          *
2578          * The second, destructive, pass is to reduce the section
2579          * areas to pointers to the actually pinned objects.
2580          */
2581         SGEN_LOG (6, "Pinning from sections");
2582         /* first pass for the sections */
2583         sgen_find_section_pin_queue_start_end (nursery_section);
2584         major_collector.find_pin_queue_start_ends (WORKERS_DISTRIBUTE_GRAY_QUEUE);
2585         /* identify possible pointers to the insize of large objects */
2586         SGEN_LOG (6, "Pinning from large objects");
2587         for (bigobj = los_object_list; bigobj; bigobj = bigobj->next) {
2588                 size_t dummy;
2589                 if (sgen_find_optimized_pin_queue_area (bigobj->data, (char*)bigobj->data + sgen_los_object_size (bigobj), &dummy)) {
2590                         binary_protocol_pin (bigobj->data, (gpointer)LOAD_VTABLE (bigobj->data), safe_object_get_size (((MonoObject*)(bigobj->data))));
2591
2592 #ifdef ENABLE_DTRACE
2593                         if (G_UNLIKELY (MONO_GC_OBJ_PINNED_ENABLED ())) {
2594                                 MonoVTable *vt = (MonoVTable*)LOAD_VTABLE (bigobj->data);
2595                                 MONO_GC_OBJ_PINNED ((mword)bigobj->data, sgen_safe_object_get_size ((MonoObject*)bigobj->data), vt->klass->name_space, vt->klass->name, GENERATION_OLD);
2596                         }
2597 #endif
2598
2599                         if (sgen_los_object_is_pinned (bigobj->data)) {
2600                                 g_assert (finish_up_concurrent_mark);
2601                                 continue;
2602                         }
2603                         sgen_los_pin_object (bigobj->data);
2604                         if (SGEN_OBJECT_HAS_REFERENCES (bigobj->data))
2605                                 GRAY_OBJECT_ENQUEUE (WORKERS_DISTRIBUTE_GRAY_QUEUE, bigobj->data, sgen_obj_get_descriptor (bigobj->data));
2606                         if (G_UNLIKELY (do_pin_stats))
2607                                 sgen_pin_stats_register_object ((char*) bigobj->data, safe_object_get_size ((MonoObject*) bigobj->data));
2608                         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));
2609
2610                         if (profile_roots)
2611                                 add_profile_gc_root (&root_report, bigobj->data, MONO_PROFILE_GC_ROOT_PINNING | MONO_PROFILE_GC_ROOT_MISC, 0);
2612                 }
2613         }
2614         if (profile_roots)
2615                 notify_gc_roots (&root_report);
2616         /* second pass for the sections */
2617         ctx.scan_func = concurrent_collection_in_progress ? current_object_ops.scan_object : NULL;
2618         ctx.copy_func = NULL;
2619         ctx.queue = WORKERS_DISTRIBUTE_GRAY_QUEUE;
2620
2621         /*
2622          * Concurrent mark never follows references into the nursery.
2623          * In the start and finish pauses we must scan live nursery
2624          * objects, though.  We could simply scan all nursery objects,
2625          * but that would be conservative.  The easiest way is to do a
2626          * nursery collection, which copies all live nursery objects
2627          * (except pinned ones, with the simple nursery) to the major
2628          * heap.  Scanning the mod union table later will then scan
2629          * those promoted objects, provided they're reachable.  Pinned
2630          * objects in the nursery - which we can trivially find in the
2631          * pinning queue - are treated as roots in the mark pauses.
2632          *
2633          * The split nursery complicates the latter part because
2634          * non-pinned objects can survive in the nursery.  That's why
2635          * we need to do a full front-to-back scan of the nursery,
2636          * marking all objects.
2637          *
2638          * Non-concurrent mark evacuates from the nursery, so it's
2639          * sufficient to just scan pinned nursery objects.
2640          */
2641         if (concurrent_collection_in_progress && sgen_minor_collector.is_split) {
2642                 scan_nursery_objects (ctx);
2643         } else {
2644                 pin_objects_in_nursery (ctx);
2645                 if (check_nursery_objects_pinned && !sgen_minor_collector.is_split)
2646                         sgen_check_nursery_objects_pinned (!concurrent_collection_in_progress || finish_up_concurrent_mark);
2647         }
2648
2649         major_collector.pin_objects (WORKERS_DISTRIBUTE_GRAY_QUEUE);
2650         if (old_next_pin_slot)
2651                 *old_next_pin_slot = sgen_get_pinned_count ();
2652
2653         TV_GETTIME (btv);
2654         time_major_pinning += TV_ELAPSED (atv, btv);
2655         SGEN_LOG (2, "Finding pinned pointers: %zd in %d usecs", sgen_get_pinned_count (), TV_ELAPSED (atv, btv));
2656         SGEN_LOG (4, "Start scan with %zd pinned objects", sgen_get_pinned_count ());
2657
2658         major_collector.init_to_space ();
2659
2660 #ifdef SGEN_DEBUG_INTERNAL_ALLOC
2661         main_gc_thread = mono_native_thread_self ();
2662 #endif
2663
2664         if (mono_profiler_get_events () & MONO_PROFILE_GC_ROOTS)
2665                 report_registered_roots ();
2666         TV_GETTIME (atv);
2667         time_major_scan_pinned += TV_ELAPSED (btv, atv);
2668
2669         /* registered roots, this includes static fields */
2670         scrrjd_normal = sgen_alloc_internal_dynamic (sizeof (ScanFromRegisteredRootsJobData), INTERNAL_MEM_WORKER_JOB_DATA, TRUE);
2671         scrrjd_normal->copy_or_mark_func = current_object_ops.copy_or_mark_object;
2672         scrrjd_normal->scan_func = current_object_ops.scan_object;
2673         scrrjd_normal->heap_start = heap_start;
2674         scrrjd_normal->heap_end = heap_end;
2675         scrrjd_normal->root_type = ROOT_TYPE_NORMAL;
2676         sgen_workers_enqueue_job (job_scan_from_registered_roots, scrrjd_normal);
2677
2678         scrrjd_wbarrier = sgen_alloc_internal_dynamic (sizeof (ScanFromRegisteredRootsJobData), INTERNAL_MEM_WORKER_JOB_DATA, TRUE);
2679         scrrjd_wbarrier->copy_or_mark_func = current_object_ops.copy_or_mark_object;
2680         scrrjd_wbarrier->scan_func = current_object_ops.scan_object;
2681         scrrjd_wbarrier->heap_start = heap_start;
2682         scrrjd_wbarrier->heap_end = heap_end;
2683         scrrjd_wbarrier->root_type = ROOT_TYPE_WBARRIER;
2684         sgen_workers_enqueue_job (job_scan_from_registered_roots, scrrjd_wbarrier);
2685
2686         TV_GETTIME (btv);
2687         time_major_scan_registered_roots += TV_ELAPSED (atv, btv);
2688
2689         /* Threads */
2690         stdjd = sgen_alloc_internal_dynamic (sizeof (ScanThreadDataJobData), INTERNAL_MEM_WORKER_JOB_DATA, TRUE);
2691         stdjd->heap_start = heap_start;
2692         stdjd->heap_end = heap_end;
2693         sgen_workers_enqueue_job (job_scan_thread_data, stdjd);
2694
2695         TV_GETTIME (atv);
2696         time_major_scan_thread_data += TV_ELAPSED (btv, atv);
2697
2698         TV_GETTIME (btv);
2699         time_major_scan_alloc_pinned += TV_ELAPSED (atv, btv);
2700
2701         if (mono_profiler_get_events () & MONO_PROFILE_GC_ROOTS)
2702                 report_finalizer_roots ();
2703
2704         /* scan the list of objects ready for finalization */
2705         sfejd_fin_ready = sgen_alloc_internal_dynamic (sizeof (ScanFinalizerEntriesJobData), INTERNAL_MEM_WORKER_JOB_DATA, TRUE);
2706         sfejd_fin_ready->list = fin_ready_list;
2707         sgen_workers_enqueue_job (job_scan_finalizer_entries, sfejd_fin_ready);
2708
2709         sfejd_critical_fin = sgen_alloc_internal_dynamic (sizeof (ScanFinalizerEntriesJobData), INTERNAL_MEM_WORKER_JOB_DATA, TRUE);
2710         sfejd_critical_fin->list = critical_fin_list;
2711         sgen_workers_enqueue_job (job_scan_finalizer_entries, sfejd_critical_fin);
2712
2713         if (scan_mod_union) {
2714                 g_assert (finish_up_concurrent_mark);
2715
2716                 /* Mod union card table */
2717                 sgen_workers_enqueue_job (job_scan_major_mod_union_cardtable, NULL);
2718                 sgen_workers_enqueue_job (job_scan_los_mod_union_cardtable, NULL);
2719         }
2720
2721         TV_GETTIME (atv);
2722         time_major_scan_finalized += TV_ELAPSED (btv, atv);
2723         SGEN_LOG (2, "Root scan: %d usecs", TV_ELAPSED (btv, atv));
2724
2725         TV_GETTIME (btv);
2726         time_major_scan_big_objects += TV_ELAPSED (atv, btv);
2727
2728         if (concurrent_collection_in_progress) {
2729                 /* prepare the pin queue for the next collection */
2730                 sgen_finish_pinning ();
2731
2732                 sgen_pin_stats_reset ();
2733
2734                 if (do_concurrent_checks)
2735                         check_nursery_is_clean ();
2736         }
2737 }
2738
2739 static void
2740 major_start_collection (gboolean concurrent, size_t *old_next_pin_slot)
2741 {
2742         MONO_GC_BEGIN (GENERATION_OLD);
2743         binary_protocol_collection_begin (gc_stats.major_gc_count, GENERATION_OLD);
2744
2745         current_collection_generation = GENERATION_OLD;
2746 #ifndef DISABLE_PERFCOUNTERS
2747         mono_perfcounters->gc_collections1++;
2748 #endif
2749
2750         g_assert (sgen_section_gray_queue_is_empty (sgen_workers_get_distribute_section_gray_queue ()));
2751
2752         if (concurrent) {
2753                 g_assert (major_collector.is_concurrent);
2754                 concurrent_collection_in_progress = TRUE;
2755
2756                 sgen_cement_concurrent_start ();
2757
2758                 current_object_ops = major_collector.major_concurrent_ops;
2759         } else {
2760                 current_object_ops = major_collector.major_ops;
2761         }
2762
2763         reset_pinned_from_failed_allocation ();
2764
2765         sgen_memgov_major_collection_start ();
2766
2767         //count_ref_nonref_objs ();
2768         //consistency_check ();
2769
2770         check_scan_starts ();
2771
2772         degraded_mode = 0;
2773         SGEN_LOG (1, "Start major collection %d", gc_stats.major_gc_count);
2774         gc_stats.major_gc_count ++;
2775
2776         if (major_collector.start_major_collection)
2777                 major_collector.start_major_collection ();
2778
2779         major_copy_or_mark_from_roots (old_next_pin_slot, FALSE, FALSE);
2780 }
2781
2782 static void
2783 wait_for_workers_to_finish (void)
2784 {
2785         while (!sgen_workers_all_done ())
2786                 g_usleep (200);
2787 }
2788
2789 static void
2790 join_workers (void)
2791 {
2792         if (concurrent_collection_in_progress) {
2793                 gray_queue_redirect (&gray_queue);
2794                 sgen_workers_join ();
2795         }
2796
2797         g_assert (sgen_gray_object_queue_is_empty (&gray_queue));
2798
2799 #ifdef SGEN_DEBUG_INTERNAL_ALLOC
2800         main_gc_thread = NULL;
2801 #endif
2802 }
2803
2804 static void
2805 major_finish_collection (const char *reason, size_t old_next_pin_slot, gboolean scan_mod_union)
2806 {
2807         LOSObject *bigobj, *prevbo;
2808         TV_DECLARE (atv);
2809         TV_DECLARE (btv);
2810
2811         TV_GETTIME (btv);
2812
2813         if (concurrent_collection_in_progress)
2814                 join_workers ();
2815
2816         if (concurrent_collection_in_progress) {
2817                 current_object_ops = major_collector.major_concurrent_ops;
2818
2819                 major_copy_or_mark_from_roots (NULL, TRUE, scan_mod_union);
2820                 join_workers ();
2821
2822                 g_assert (sgen_gray_object_queue_is_empty (&gray_queue));
2823
2824                 if (do_concurrent_checks)
2825                         check_nursery_is_clean ();
2826         } else {
2827                 current_object_ops = major_collector.major_ops;
2828         }
2829
2830         /*
2831          * The workers have stopped so we need to finish gray queue
2832          * work that might result from finalization in the main GC
2833          * thread.  Redirection must therefore be turned off.
2834          */
2835         sgen_gray_object_queue_disable_alloc_prepare (&gray_queue);
2836         g_assert (sgen_section_gray_queue_is_empty (sgen_workers_get_distribute_section_gray_queue ()));
2837
2838         /* all the objects in the heap */
2839         finish_gray_stack (GENERATION_OLD, &gray_queue);
2840         TV_GETTIME (atv);
2841         time_major_finish_gray_stack += TV_ELAPSED (btv, atv);
2842
2843         /*
2844          * The (single-threaded) finalization code might have done
2845          * some copying/marking so we can only reset the GC thread's
2846          * worker data here instead of earlier when we joined the
2847          * workers.
2848          */
2849         sgen_workers_reset_data ();
2850
2851         if (objects_pinned) {
2852                 g_assert (!concurrent_collection_in_progress);
2853
2854                 /*This is slow, but we just OOM'd*/
2855                 sgen_pin_queue_clear_discarded_entries (nursery_section, old_next_pin_slot);
2856                 sgen_optimize_pin_queue ();
2857                 sgen_find_section_pin_queue_start_end (nursery_section);
2858                 objects_pinned = 0;
2859         }
2860
2861         reset_heap_boundaries ();
2862         sgen_update_heap_boundaries ((mword)sgen_get_nursery_start (), (mword)sgen_get_nursery_end ());
2863
2864         if (check_mark_bits_after_major_collection)
2865                 sgen_check_major_heap_marked ();
2866
2867         MONO_GC_SWEEP_BEGIN (GENERATION_OLD, !major_collector.sweeps_lazily);
2868
2869         /* sweep the big objects list */
2870         prevbo = NULL;
2871         for (bigobj = los_object_list; bigobj;) {
2872                 g_assert (!object_is_pinned (bigobj->data));
2873                 if (sgen_los_object_is_pinned (bigobj->data)) {
2874                         sgen_los_unpin_object (bigobj->data);
2875                         sgen_update_heap_boundaries ((mword)bigobj->data, (mword)bigobj->data + sgen_los_object_size (bigobj));
2876                 } else {
2877                         LOSObject *to_free;
2878                         /* not referenced anywhere, so we can free it */
2879                         if (prevbo)
2880                                 prevbo->next = bigobj->next;
2881                         else
2882                                 los_object_list = bigobj->next;
2883                         to_free = bigobj;
2884                         bigobj = bigobj->next;
2885                         sgen_los_free_object (to_free);
2886                         continue;
2887                 }
2888                 prevbo = bigobj;
2889                 bigobj = bigobj->next;
2890         }
2891
2892         TV_GETTIME (btv);
2893         time_major_free_bigobjs += TV_ELAPSED (atv, btv);
2894
2895         sgen_los_sweep ();
2896
2897         TV_GETTIME (atv);
2898         time_major_los_sweep += TV_ELAPSED (btv, atv);
2899
2900         major_collector.sweep ();
2901
2902         MONO_GC_SWEEP_END (GENERATION_OLD, !major_collector.sweeps_lazily);
2903
2904         TV_GETTIME (btv);
2905         time_major_sweep += TV_ELAPSED (atv, btv);
2906
2907         if (!concurrent_collection_in_progress) {
2908                 /* walk the pin_queue, build up the fragment list of free memory, unmark
2909                  * pinned objects as we go, memzero() the empty fragments so they are ready for the
2910                  * next allocations.
2911                  */
2912                 if (!sgen_build_nursery_fragments (nursery_section, nursery_section->pin_queue_start, nursery_section->pin_queue_num_entries, NULL))
2913                         degraded_mode = 1;
2914
2915                 /* prepare the pin queue for the next collection */
2916                 sgen_finish_pinning ();
2917
2918                 /* Clear TLABs for all threads */
2919                 sgen_clear_tlabs ();
2920
2921                 sgen_pin_stats_reset ();
2922         }
2923
2924         if (concurrent_collection_in_progress)
2925                 sgen_cement_concurrent_finish ();
2926         sgen_cement_clear_below_threshold ();
2927
2928         TV_GETTIME (atv);
2929         time_major_fragment_creation += TV_ELAPSED (btv, atv);
2930
2931         if (heap_dump_file)
2932                 dump_heap ("major", gc_stats.major_gc_count - 1, reason);
2933
2934         if (fin_ready_list || critical_fin_list) {
2935                 SGEN_LOG (4, "Finalizer-thread wakeup: ready %d", num_ready_finalizers);
2936                 mono_gc_finalize_notify ();
2937         }
2938
2939         g_assert (sgen_gray_object_queue_is_empty (&gray_queue));
2940
2941         sgen_memgov_major_collection_end ();
2942         current_collection_generation = -1;
2943
2944         major_collector.finish_major_collection ();
2945
2946         g_assert (sgen_section_gray_queue_is_empty (sgen_workers_get_distribute_section_gray_queue ()));
2947
2948         if (concurrent_collection_in_progress)
2949                 concurrent_collection_in_progress = FALSE;
2950
2951         check_scan_starts ();
2952
2953         binary_protocol_flush_buffers (FALSE);
2954
2955         //consistency_check ();
2956
2957         MONO_GC_END (GENERATION_OLD);
2958         binary_protocol_collection_end (gc_stats.major_gc_count - 1, GENERATION_OLD);
2959 }
2960
2961 static gboolean
2962 major_do_collection (const char *reason)
2963 {
2964         TV_DECLARE (time_start);
2965         TV_DECLARE (time_end);
2966         size_t old_next_pin_slot;
2967
2968         if (disable_major_collections)
2969                 return FALSE;
2970
2971         if (major_collector.get_and_reset_num_major_objects_marked) {
2972                 long long num_marked = major_collector.get_and_reset_num_major_objects_marked ();
2973                 g_assert (!num_marked);
2974         }
2975
2976         /* world must be stopped already */
2977         TV_GETTIME (time_start);
2978
2979         major_start_collection (FALSE, &old_next_pin_slot);
2980         major_finish_collection (reason, old_next_pin_slot, FALSE);
2981
2982         TV_GETTIME (time_end);
2983         gc_stats.major_gc_time += TV_ELAPSED (time_start, time_end);
2984
2985         /* FIXME: also report this to the user, preferably in gc-end. */
2986         if (major_collector.get_and_reset_num_major_objects_marked)
2987                 major_collector.get_and_reset_num_major_objects_marked ();
2988
2989         return bytes_pinned_from_failed_allocation > 0;
2990 }
2991
2992 static void
2993 major_start_concurrent_collection (const char *reason)
2994 {
2995         TV_DECLARE (time_start);
2996         TV_DECLARE (time_end);
2997         long long num_objects_marked;
2998
2999         if (disable_major_collections)
3000                 return;
3001
3002         TV_GETTIME (time_start);
3003         SGEN_TV_GETTIME (time_major_conc_collection_start);
3004
3005         num_objects_marked = major_collector.get_and_reset_num_major_objects_marked ();
3006         g_assert (num_objects_marked == 0);
3007
3008         MONO_GC_CONCURRENT_START_BEGIN (GENERATION_OLD);
3009         binary_protocol_concurrent_start ();
3010
3011         // FIXME: store reason and pass it when finishing
3012         major_start_collection (TRUE, NULL);
3013
3014         gray_queue_redirect (&gray_queue);
3015         sgen_workers_wait_for_jobs ();
3016
3017         num_objects_marked = major_collector.get_and_reset_num_major_objects_marked ();
3018         MONO_GC_CONCURRENT_START_END (GENERATION_OLD, num_objects_marked);
3019
3020         TV_GETTIME (time_end);
3021         gc_stats.major_gc_time += TV_ELAPSED (time_start, time_end);
3022
3023         current_collection_generation = -1;
3024 }
3025
3026 static gboolean
3027 major_update_or_finish_concurrent_collection (gboolean force_finish)
3028 {
3029         TV_DECLARE (total_start);
3030         TV_DECLARE (total_end);
3031         SgenGrayQueue unpin_queue;
3032         memset (&unpin_queue, 0, sizeof (unpin_queue));
3033
3034         TV_GETTIME (total_start);
3035
3036         MONO_GC_CONCURRENT_UPDATE_FINISH_BEGIN (GENERATION_OLD, major_collector.get_and_reset_num_major_objects_marked ());
3037         binary_protocol_concurrent_update_finish ();
3038
3039         g_assert (sgen_gray_object_queue_is_empty (&gray_queue));
3040
3041         if (!force_finish && !sgen_workers_all_done ()) {
3042                 major_collector.update_cardtable_mod_union ();
3043                 sgen_los_update_cardtable_mod_union ();
3044
3045                 MONO_GC_CONCURRENT_UPDATE_END (GENERATION_OLD, major_collector.get_and_reset_num_major_objects_marked ());
3046
3047                 TV_GETTIME (total_end);
3048                 gc_stats.major_gc_time += TV_ELAPSED (total_start, total_end);
3049
3050                 return FALSE;
3051         }
3052
3053         /*
3054          * The major collector can add global remsets which are processed in the finishing
3055          * nursery collection, below.  That implies that the workers must have finished
3056          * marking before the nursery collection is allowed to run, otherwise we might miss
3057          * some remsets.
3058          */
3059         wait_for_workers_to_finish ();
3060
3061         SGEN_TV_GETTIME (time_major_conc_collection_end);
3062         gc_stats.major_gc_time_concurrent += SGEN_TV_ELAPSED (time_major_conc_collection_start, time_major_conc_collection_end);
3063
3064         major_collector.update_cardtable_mod_union ();
3065         sgen_los_update_cardtable_mod_union ();
3066
3067         collect_nursery (&unpin_queue, TRUE);
3068
3069         if (mod_union_consistency_check)
3070                 sgen_check_mod_union_consistency ();
3071
3072         current_collection_generation = GENERATION_OLD;
3073         major_finish_collection ("finishing", -1, TRUE);
3074
3075         if (whole_heap_check_before_collection)
3076                 sgen_check_whole_heap (FALSE);
3077
3078         unpin_objects_from_queue (&unpin_queue);
3079         sgen_gray_object_queue_deinit (&unpin_queue);
3080
3081         MONO_GC_CONCURRENT_FINISH_END (GENERATION_OLD, major_collector.get_and_reset_num_major_objects_marked ());
3082
3083         TV_GETTIME (total_end);
3084         gc_stats.major_gc_time += TV_ELAPSED (total_start, total_end) - TV_ELAPSED (last_minor_collection_start_tv, last_minor_collection_end_tv);
3085
3086         current_collection_generation = -1;
3087
3088         return TRUE;
3089 }
3090
3091 /*
3092  * Ensure an allocation request for @size will succeed by freeing enough memory.
3093  *
3094  * LOCKING: The GC lock MUST be held.
3095  */
3096 void
3097 sgen_ensure_free_space (size_t size)
3098 {
3099         int generation_to_collect = -1;
3100         const char *reason = NULL;
3101
3102
3103         if (size > SGEN_MAX_SMALL_OBJ_SIZE) {
3104                 if (sgen_need_major_collection (size)) {
3105                         reason = "LOS overflow";
3106                         generation_to_collect = GENERATION_OLD;
3107                 }
3108         } else {
3109                 if (degraded_mode) {
3110                         if (sgen_need_major_collection (size)) {
3111                                 reason = "Degraded mode overflow";
3112                                 generation_to_collect = GENERATION_OLD;
3113                         }
3114                 } else if (sgen_need_major_collection (size)) {
3115                         reason = "Minor allowance";
3116                         generation_to_collect = GENERATION_OLD;
3117                 } else {
3118                         generation_to_collect = GENERATION_NURSERY;
3119                         reason = "Nursery full";
3120                 }
3121         }
3122
3123         if (generation_to_collect == -1) {
3124                 if (concurrent_collection_in_progress && sgen_workers_all_done ()) {
3125                         generation_to_collect = GENERATION_OLD;
3126                         reason = "Finish concurrent collection";
3127                 }
3128         }
3129
3130         if (generation_to_collect == -1)
3131                 return;
3132         sgen_perform_collection (size, generation_to_collect, reason, FALSE);
3133 }
3134
3135 /*
3136  * LOCKING: Assumes the GC lock is held.
3137  */
3138 void
3139 sgen_perform_collection (size_t requested_size, int generation_to_collect, const char *reason, gboolean wait_to_finish)
3140 {
3141         TV_DECLARE (gc_end);
3142         GGTimingInfo infos [2];
3143         int overflow_generation_to_collect = -1;
3144         int oldest_generation_collected = generation_to_collect;
3145         const char *overflow_reason = NULL;
3146
3147         MONO_GC_REQUESTED (generation_to_collect, requested_size, wait_to_finish ? 1 : 0);
3148         if (wait_to_finish)
3149                 binary_protocol_collection_force (generation_to_collect);
3150
3151         g_assert (generation_to_collect == GENERATION_NURSERY || generation_to_collect == GENERATION_OLD);
3152
3153         memset (infos, 0, sizeof (infos));
3154         mono_profiler_gc_event (MONO_GC_EVENT_START, generation_to_collect);
3155
3156         infos [0].generation = generation_to_collect;
3157         infos [0].reason = reason;
3158         infos [0].is_overflow = FALSE;
3159         TV_GETTIME (infos [0].total_time);
3160         infos [1].generation = -1;
3161
3162         sgen_stop_world (generation_to_collect);
3163
3164         if (concurrent_collection_in_progress) {
3165                 if (major_update_or_finish_concurrent_collection (wait_to_finish && generation_to_collect == GENERATION_OLD)) {
3166                         oldest_generation_collected = GENERATION_OLD;
3167                         goto done;
3168                 }
3169                 if (generation_to_collect == GENERATION_OLD)
3170                         goto done;
3171         } else {
3172                 if (generation_to_collect == GENERATION_OLD &&
3173                                 allow_synchronous_major &&
3174                                 major_collector.want_synchronous_collection &&
3175                                 *major_collector.want_synchronous_collection) {
3176                         wait_to_finish = TRUE;
3177                 }
3178         }
3179
3180         //FIXME extract overflow reason
3181         if (generation_to_collect == GENERATION_NURSERY) {
3182                 if (collect_nursery (NULL, FALSE)) {
3183                         overflow_generation_to_collect = GENERATION_OLD;
3184                         overflow_reason = "Minor overflow";
3185                 }
3186         } else {
3187                 if (major_collector.is_concurrent) {
3188                         g_assert (!concurrent_collection_in_progress);
3189                         if (!wait_to_finish)
3190                                 collect_nursery (NULL, FALSE);
3191                 }
3192
3193                 if (major_collector.is_concurrent && !wait_to_finish) {
3194                         major_start_concurrent_collection (reason);
3195                         // FIXME: set infos[0] properly
3196                         goto done;
3197                 } else {
3198                         if (major_do_collection (reason)) {
3199                                 overflow_generation_to_collect = GENERATION_NURSERY;
3200                                 overflow_reason = "Excessive pinning";
3201                         }
3202                 }
3203         }
3204
3205         TV_GETTIME (gc_end);
3206         infos [0].total_time = SGEN_TV_ELAPSED (infos [0].total_time, gc_end);
3207
3208
3209         if (!major_collector.is_concurrent && overflow_generation_to_collect != -1) {
3210                 mono_profiler_gc_event (MONO_GC_EVENT_START, overflow_generation_to_collect);
3211                 infos [1].generation = overflow_generation_to_collect;
3212                 infos [1].reason = overflow_reason;
3213                 infos [1].is_overflow = TRUE;
3214                 infos [1].total_time = gc_end;
3215
3216                 if (overflow_generation_to_collect == GENERATION_NURSERY)
3217                         collect_nursery (NULL, FALSE);
3218                 else
3219                         major_do_collection (overflow_reason);
3220
3221                 TV_GETTIME (gc_end);
3222                 infos [1].total_time = SGEN_TV_ELAPSED (infos [1].total_time, gc_end);
3223
3224                 /* keep events symmetric */
3225                 mono_profiler_gc_event (MONO_GC_EVENT_END, overflow_generation_to_collect);
3226
3227                 oldest_generation_collected = MAX (oldest_generation_collected, overflow_generation_to_collect);
3228         }
3229
3230         SGEN_LOG (2, "Heap size: %lu, LOS size: %lu", (unsigned long)mono_gc_get_heap_size (), (unsigned long)los_memory_usage);
3231
3232         /* this also sets the proper pointers for the next allocation */
3233         if (generation_to_collect == GENERATION_NURSERY && !sgen_can_alloc_size (requested_size)) {
3234                 /* TypeBuilder and MonoMethod are killing mcs with fragmentation */
3235                 SGEN_LOG (1, "nursery collection didn't find enough room for %zd alloc (%zd pinned)", requested_size, sgen_get_pinned_count ());
3236                 sgen_dump_pin_queue ();
3237                 degraded_mode = 1;
3238         }
3239
3240  done:
3241         g_assert (sgen_gray_object_queue_is_empty (&gray_queue));
3242
3243         sgen_restart_world (oldest_generation_collected, infos);
3244
3245         mono_profiler_gc_event (MONO_GC_EVENT_END, generation_to_collect);
3246 }
3247
3248 /*
3249  * ######################################################################
3250  * ########  Memory allocation from the OS
3251  * ######################################################################
3252  * This section of code deals with getting memory from the OS and
3253  * allocating memory for GC-internal data structures.
3254  * Internal memory can be handled with a freelist for small objects.
3255  */
3256
3257 /*
3258  * Debug reporting.
3259  */
3260 G_GNUC_UNUSED static void
3261 report_internal_mem_usage (void)
3262 {
3263         printf ("Internal memory usage:\n");
3264         sgen_report_internal_mem_usage ();
3265         printf ("Pinned memory usage:\n");
3266         major_collector.report_pinned_memory_usage ();
3267 }
3268
3269 /*
3270  * ######################################################################
3271  * ########  Finalization support
3272  * ######################################################################
3273  */
3274
3275 static inline gboolean
3276 sgen_major_is_object_alive (void *object)
3277 {
3278         mword objsize;
3279
3280         /* Oldgen objects can be pinned and forwarded too */
3281         if (SGEN_OBJECT_IS_PINNED (object) || SGEN_OBJECT_IS_FORWARDED (object))
3282                 return TRUE;
3283
3284         /*
3285          * FIXME: major_collector.is_object_live() also calculates the
3286          * size.  Avoid the double calculation.
3287          */
3288         objsize = SGEN_ALIGN_UP (sgen_safe_object_get_size ((MonoObject*)object));
3289         if (objsize > SGEN_MAX_SMALL_OBJ_SIZE)
3290                 return sgen_los_object_is_pinned (object);
3291
3292         return major_collector.is_object_live (object);
3293 }
3294
3295 /*
3296  * If the object has been forwarded it means it's still referenced from a root.
3297  * If it is pinned it's still alive as well.
3298  * A LOS object is only alive if we have pinned it.
3299  * Return TRUE if @obj is ready to be finalized.
3300  */
3301 static inline gboolean
3302 sgen_is_object_alive (void *object)
3303 {
3304         if (ptr_in_nursery (object))
3305                 return sgen_nursery_is_object_alive (object);
3306
3307         return sgen_major_is_object_alive (object);
3308 }
3309
3310 /*
3311  * This function returns true if @object is either alive or it belongs to the old gen
3312  * and we're currently doing a minor collection.
3313  */
3314 static inline int
3315 sgen_is_object_alive_for_current_gen (char *object)
3316 {
3317         if (ptr_in_nursery (object))
3318                 return sgen_nursery_is_object_alive (object);
3319
3320         if (current_collection_generation == GENERATION_NURSERY)
3321                 return TRUE;
3322
3323         return sgen_major_is_object_alive (object);
3324 }
3325
3326 /*
3327  * This function returns true if @object is either alive and belongs to the
3328  * current collection - major collections are full heap, so old gen objects
3329  * are never alive during a minor collection.
3330  */
3331 static inline int
3332 sgen_is_object_alive_and_on_current_collection (char *object)
3333 {
3334         if (ptr_in_nursery (object))
3335                 return sgen_nursery_is_object_alive (object);
3336
3337         if (current_collection_generation == GENERATION_NURSERY)
3338                 return FALSE;
3339
3340         return sgen_major_is_object_alive (object);
3341 }
3342
3343
3344 gboolean
3345 sgen_gc_is_object_ready_for_finalization (void *object)
3346 {
3347         return !sgen_is_object_alive (object);
3348 }
3349
3350 static gboolean
3351 has_critical_finalizer (MonoObject *obj)
3352 {
3353         MonoClass *class;
3354
3355         if (!mono_defaults.critical_finalizer_object)
3356                 return FALSE;
3357
3358         class = ((MonoVTable*)LOAD_VTABLE (obj))->klass;
3359
3360         return mono_class_has_parent_fast (class, mono_defaults.critical_finalizer_object);
3361 }
3362
3363 static gboolean
3364 is_finalization_aware (MonoObject *obj)
3365 {
3366         MonoVTable *vt = ((MonoVTable*)LOAD_VTABLE (obj));
3367         return (vt->gc_bits & SGEN_GC_BIT_FINALIZER_AWARE) == SGEN_GC_BIT_FINALIZER_AWARE;
3368 }
3369
3370 void
3371 sgen_queue_finalization_entry (MonoObject *obj)
3372 {
3373         FinalizeReadyEntry *entry = sgen_alloc_internal (INTERNAL_MEM_FINALIZE_READY_ENTRY);
3374         gboolean critical = has_critical_finalizer (obj);
3375         entry->object = obj;
3376         if (critical) {
3377                 entry->next = critical_fin_list;
3378                 critical_fin_list = entry;
3379         } else {
3380                 entry->next = fin_ready_list;
3381                 fin_ready_list = entry;
3382         }
3383
3384         if (fin_callbacks.object_queued_for_finalization && is_finalization_aware (obj))
3385                 fin_callbacks.object_queued_for_finalization (obj);
3386
3387 #ifdef ENABLE_DTRACE
3388         if (G_UNLIKELY (MONO_GC_FINALIZE_ENQUEUE_ENABLED ())) {
3389                 int gen = sgen_ptr_in_nursery (obj) ? GENERATION_NURSERY : GENERATION_OLD;
3390                 MonoVTable *vt = (MonoVTable*)LOAD_VTABLE (obj);
3391                 MONO_GC_FINALIZE_ENQUEUE ((mword)obj, sgen_safe_object_get_size (obj),
3392                                 vt->klass->name_space, vt->klass->name, gen, critical);
3393         }
3394 #endif
3395 }
3396
3397 gboolean
3398 sgen_object_is_live (void *obj)
3399 {
3400         return sgen_is_object_alive_and_on_current_collection (obj);
3401 }
3402
3403 /* LOCKING: requires that the GC lock is held */
3404 static void
3405 null_ephemerons_for_domain (MonoDomain *domain)
3406 {
3407         EphemeronLinkNode *current = ephemeron_list, *prev = NULL;
3408
3409         while (current) {
3410                 MonoObject *object = (MonoObject*)current->array;
3411
3412                 if (object && !object->vtable) {
3413                         EphemeronLinkNode *tmp = current;
3414
3415                         if (prev)
3416                                 prev->next = current->next;
3417                         else
3418                                 ephemeron_list = current->next;
3419
3420                         current = current->next;
3421                         sgen_free_internal (tmp, INTERNAL_MEM_EPHEMERON_LINK);
3422                 } else {
3423                         prev = current;
3424                         current = current->next;
3425                 }
3426         }
3427 }
3428
3429 /* LOCKING: requires that the GC lock is held */
3430 static void
3431 clear_unreachable_ephemerons (ScanCopyContext ctx)
3432 {
3433         CopyOrMarkObjectFunc copy_func = ctx.copy_func;
3434         GrayQueue *queue = ctx.queue;
3435         EphemeronLinkNode *current = ephemeron_list, *prev = NULL;
3436         MonoArray *array;
3437         Ephemeron *cur, *array_end;
3438         char *tombstone;
3439
3440         while (current) {
3441                 char *object = current->array;
3442
3443                 if (!sgen_is_object_alive_for_current_gen (object)) {
3444                         EphemeronLinkNode *tmp = current;
3445
3446                         SGEN_LOG (5, "Dead Ephemeron array at %p", object);
3447
3448                         if (prev)
3449                                 prev->next = current->next;
3450                         else
3451                                 ephemeron_list = current->next;
3452
3453                         current = current->next;
3454                         sgen_free_internal (tmp, INTERNAL_MEM_EPHEMERON_LINK);
3455
3456                         continue;
3457                 }
3458
3459                 copy_func ((void**)&object, queue);
3460                 current->array = object;
3461
3462                 SGEN_LOG (5, "Clearing unreachable entries for ephemeron array at %p", object);
3463
3464                 array = (MonoArray*)object;
3465                 cur = mono_array_addr (array, Ephemeron, 0);
3466                 array_end = cur + mono_array_length_fast (array);
3467                 tombstone = (char*)((MonoVTable*)LOAD_VTABLE (object))->domain->ephemeron_tombstone;
3468
3469                 for (; cur < array_end; ++cur) {
3470                         char *key = (char*)cur->key;
3471
3472                         if (!key || key == tombstone)
3473                                 continue;
3474
3475                         SGEN_LOG (5, "[%td] key %p (%s) value %p (%s)", cur - mono_array_addr (array, Ephemeron, 0),
3476                                 key, sgen_is_object_alive_for_current_gen (key) ? "reachable" : "unreachable",
3477                                 cur->value, cur->value && sgen_is_object_alive_for_current_gen (cur->value) ? "reachable" : "unreachable");
3478
3479                         if (!sgen_is_object_alive_for_current_gen (key)) {
3480                                 cur->key = tombstone;
3481                                 cur->value = NULL;
3482                                 continue;
3483                         }
3484                 }
3485                 prev = current;
3486                 current = current->next;
3487         }
3488 }
3489
3490 /*
3491 LOCKING: requires that the GC lock is held
3492
3493 Limitations: We scan all ephemerons on every collection since the current design doesn't allow for a simple nursery/mature split.
3494 */
3495 static int
3496 mark_ephemerons_in_range (ScanCopyContext ctx)
3497 {
3498         CopyOrMarkObjectFunc copy_func = ctx.copy_func;
3499         GrayQueue *queue = ctx.queue;
3500         int nothing_marked = 1;
3501         EphemeronLinkNode *current = ephemeron_list;
3502         MonoArray *array;
3503         Ephemeron *cur, *array_end;
3504         char *tombstone;
3505
3506         for (current = ephemeron_list; current; current = current->next) {
3507                 char *object = current->array;
3508                 SGEN_LOG (5, "Ephemeron array at %p", object);
3509
3510                 /*It has to be alive*/
3511                 if (!sgen_is_object_alive_for_current_gen (object)) {
3512                         SGEN_LOG (5, "\tnot reachable");
3513                         continue;
3514                 }
3515
3516                 copy_func ((void**)&object, queue);
3517
3518                 array = (MonoArray*)object;
3519                 cur = mono_array_addr (array, Ephemeron, 0);
3520                 array_end = cur + mono_array_length_fast (array);
3521                 tombstone = (char*)((MonoVTable*)LOAD_VTABLE (object))->domain->ephemeron_tombstone;
3522
3523                 for (; cur < array_end; ++cur) {
3524                         char *key = cur->key;
3525
3526                         if (!key || key == tombstone)
3527                                 continue;
3528
3529                         SGEN_LOG (5, "[%td] key %p (%s) value %p (%s)", cur - mono_array_addr (array, Ephemeron, 0),
3530                                 key, sgen_is_object_alive_for_current_gen (key) ? "reachable" : "unreachable",
3531                                 cur->value, cur->value && sgen_is_object_alive_for_current_gen (cur->value) ? "reachable" : "unreachable");
3532
3533                         if (sgen_is_object_alive_for_current_gen (key)) {
3534                                 char *value = cur->value;
3535
3536                                 copy_func ((void**)&cur->key, queue);
3537                                 if (value) {
3538                                         if (!sgen_is_object_alive_for_current_gen (value))
3539                                                 nothing_marked = 0;
3540                                         copy_func ((void**)&cur->value, queue);
3541                                 }
3542                         }
3543                 }
3544         }
3545
3546         SGEN_LOG (5, "Ephemeron run finished. Is it done %d", nothing_marked);
3547         return nothing_marked;
3548 }
3549
3550 int
3551 mono_gc_invoke_finalizers (void)
3552 {
3553         FinalizeReadyEntry *entry = NULL;
3554         gboolean entry_is_critical = FALSE;
3555         int count = 0;
3556         void *obj;
3557         /* FIXME: batch to reduce lock contention */
3558         while (fin_ready_list || critical_fin_list) {
3559                 LOCK_GC;
3560
3561                 if (entry) {
3562                         FinalizeReadyEntry **list = entry_is_critical ? &critical_fin_list : &fin_ready_list;
3563
3564                         /* We have finalized entry in the last
3565                            interation, now we need to remove it from
3566                            the list. */
3567                         if (*list == entry)
3568                                 *list = entry->next;
3569                         else {
3570                                 FinalizeReadyEntry *e = *list;
3571                                 while (e->next != entry)
3572                                         e = e->next;
3573                                 e->next = entry->next;
3574                         }
3575                         sgen_free_internal (entry, INTERNAL_MEM_FINALIZE_READY_ENTRY);
3576                         entry = NULL;
3577                 }
3578
3579                 /* Now look for the first non-null entry. */
3580                 for (entry = fin_ready_list; entry && !entry->object; entry = entry->next)
3581                         ;
3582                 if (entry) {
3583                         entry_is_critical = FALSE;
3584                 } else {
3585                         entry_is_critical = TRUE;
3586                         for (entry = critical_fin_list; entry && !entry->object; entry = entry->next)
3587                                 ;
3588                 }
3589
3590                 if (entry) {
3591                         g_assert (entry->object);
3592                         num_ready_finalizers--;
3593                         obj = entry->object;
3594                         entry->object = NULL;
3595                         SGEN_LOG (7, "Finalizing object %p (%s)", obj, safe_name (obj));
3596                 }
3597
3598                 UNLOCK_GC;
3599
3600                 if (!entry)
3601                         break;
3602
3603                 g_assert (entry->object == NULL);
3604                 count++;
3605                 /* the object is on the stack so it is pinned */
3606                 /*g_print ("Calling finalizer for object: %p (%s)\n", entry->object, safe_name (entry->object));*/
3607                 mono_gc_run_finalize (obj, NULL);
3608         }
3609         g_assert (!entry);
3610         return count;
3611 }
3612
3613 gboolean
3614 mono_gc_pending_finalizers (void)
3615 {
3616         return fin_ready_list || critical_fin_list;
3617 }
3618
3619 /*
3620  * ######################################################################
3621  * ########  registered roots support
3622  * ######################################################################
3623  */
3624
3625 /*
3626  * We do not coalesce roots.
3627  */
3628 static int
3629 mono_gc_register_root_inner (char *start, size_t size, void *descr, int root_type)
3630 {
3631         RootRecord new_root;
3632         int i;
3633         LOCK_GC;
3634         for (i = 0; i < ROOT_TYPE_NUM; ++i) {
3635                 RootRecord *root = sgen_hash_table_lookup (&roots_hash [i], start);
3636                 /* we allow changing the size and the descriptor (for thread statics etc) */
3637                 if (root) {
3638                         size_t old_size = root->end_root - start;
3639                         root->end_root = start + size;
3640                         g_assert (((root->root_desc != 0) && (descr != NULL)) ||
3641                                           ((root->root_desc == 0) && (descr == NULL)));
3642                         root->root_desc = (mword)descr;
3643                         roots_size += size;
3644                         roots_size -= old_size;
3645                         UNLOCK_GC;
3646                         return TRUE;
3647                 }
3648         }
3649
3650         new_root.end_root = start + size;
3651         new_root.root_desc = (mword)descr;
3652
3653         sgen_hash_table_replace (&roots_hash [root_type], start, &new_root, NULL);
3654         roots_size += size;
3655
3656         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);
3657
3658         UNLOCK_GC;
3659         return TRUE;
3660 }
3661
3662 int
3663 mono_gc_register_root (char *start, size_t size, void *descr)
3664 {
3665         return mono_gc_register_root_inner (start, size, descr, descr ? ROOT_TYPE_NORMAL : ROOT_TYPE_PINNED);
3666 }
3667
3668 int
3669 mono_gc_register_root_wbarrier (char *start, size_t size, void *descr)
3670 {
3671         return mono_gc_register_root_inner (start, size, descr, ROOT_TYPE_WBARRIER);
3672 }
3673
3674 void
3675 mono_gc_deregister_root (char* addr)
3676 {
3677         int root_type;
3678         RootRecord root;
3679
3680         LOCK_GC;
3681         for (root_type = 0; root_type < ROOT_TYPE_NUM; ++root_type) {
3682                 if (sgen_hash_table_remove (&roots_hash [root_type], addr, &root))
3683                         roots_size -= (root.end_root - addr);
3684         }
3685         UNLOCK_GC;
3686 }
3687
3688 /*
3689  * ######################################################################
3690  * ########  Thread handling (stop/start code)
3691  * ######################################################################
3692  */
3693
3694 unsigned int sgen_global_stop_count = 0;
3695
3696 int
3697 sgen_get_current_collection_generation (void)
3698 {
3699         return current_collection_generation;
3700 }
3701
3702 void
3703 mono_gc_set_gc_callbacks (MonoGCCallbacks *callbacks)
3704 {
3705         gc_callbacks = *callbacks;
3706 }
3707
3708 MonoGCCallbacks *
3709 mono_gc_get_gc_callbacks ()
3710 {
3711         return &gc_callbacks;
3712 }
3713
3714 /* Variables holding start/end nursery so it won't have to be passed at every call */
3715 static void *scan_area_arg_start, *scan_area_arg_end;
3716
3717 void
3718 mono_gc_conservatively_scan_area (void *start, void *end)
3719 {
3720         conservatively_pin_objects_from (start, end, scan_area_arg_start, scan_area_arg_end, PIN_TYPE_STACK);
3721 }
3722
3723 void*
3724 mono_gc_scan_object (void *obj, void *gc_data)
3725 {
3726         UserCopyOrMarkData *data = gc_data;
3727         current_object_ops.copy_or_mark_object (&obj, data->queue);
3728         return obj;
3729 }
3730
3731 /*
3732  * Mark from thread stacks and registers.
3733  */
3734 static void
3735 scan_thread_data (void *start_nursery, void *end_nursery, gboolean precise, GrayQueue *queue)
3736 {
3737         SgenThreadInfo *info;
3738
3739         scan_area_arg_start = start_nursery;
3740         scan_area_arg_end = end_nursery;
3741
3742         FOREACH_THREAD (info) {
3743                 if (info->skip) {
3744                         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);
3745                         continue;
3746                 }
3747                 if (info->gc_disabled) {
3748                         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);
3749                         continue;
3750                 }
3751                 if (mono_thread_info_run_state (info) != STATE_RUNNING) {
3752                         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));
3753                         continue;
3754                 }
3755                 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 ());
3756                 if (gc_callbacks.thread_mark_func && !conservative_stack_mark) {
3757                         UserCopyOrMarkData data = { NULL, queue };
3758                         gc_callbacks.thread_mark_func (info->runtime_data, info->stack_start, info->stack_end, precise, &data);
3759                 } else if (!precise) {
3760                         if (!conservative_stack_mark) {
3761                                 fprintf (stderr, "Precise stack mark not supported - disabling.\n");
3762                                 conservative_stack_mark = TRUE;
3763                         }
3764                         conservatively_pin_objects_from (info->stack_start, info->stack_end, start_nursery, end_nursery, PIN_TYPE_STACK);
3765                 }
3766
3767                 if (!precise) {
3768 #ifdef USE_MONO_CTX
3769                         conservatively_pin_objects_from ((void**)&info->ctx, (void**)&info->ctx + ARCH_NUM_REGS,
3770                                 start_nursery, end_nursery, PIN_TYPE_STACK);
3771 #else
3772                         conservatively_pin_objects_from ((void**)&info->regs, (void**)&info->regs + ARCH_NUM_REGS,
3773                                         start_nursery, end_nursery, PIN_TYPE_STACK);
3774 #endif
3775                 }
3776         } END_FOREACH_THREAD
3777 }
3778
3779 static gboolean
3780 ptr_on_stack (void *ptr)
3781 {
3782         gpointer stack_start = &stack_start;
3783         SgenThreadInfo *info = mono_thread_info_current ();
3784
3785         if (ptr >= stack_start && ptr < (gpointer)info->stack_end)
3786                 return TRUE;
3787         return FALSE;
3788 }
3789
3790 static void*
3791 sgen_thread_register (SgenThreadInfo* info, void *addr)
3792 {
3793         size_t stsize = 0;
3794         guint8 *staddr = NULL;
3795
3796 #ifndef HAVE_KW_THREAD
3797         info->tlab_start = info->tlab_next = info->tlab_temp_end = info->tlab_real_end = NULL;
3798
3799         g_assert (!mono_native_tls_get_value (thread_info_key));
3800         mono_native_tls_set_value (thread_info_key, info);
3801 #else
3802         sgen_thread_info = info;
3803 #endif
3804
3805 #ifdef SGEN_POSIX_STW
3806         info->stop_count = -1;
3807         info->signal = 0;
3808 #endif
3809         info->skip = 0;
3810         info->stack_start = NULL;
3811         info->stopped_ip = NULL;
3812         info->stopped_domain = NULL;
3813 #ifdef USE_MONO_CTX
3814         memset (&info->ctx, 0, sizeof (MonoContext));
3815 #else
3816         memset (&info->regs, 0, sizeof (info->regs));
3817 #endif
3818
3819         sgen_init_tlab_info (info);
3820
3821         binary_protocol_thread_register ((gpointer)mono_thread_info_get_tid (info));
3822
3823         /* On win32, stack_start_limit should be 0, since the stack can grow dynamically */
3824         mono_thread_info_get_stack_bounds (&staddr, &stsize);
3825         if (staddr) {
3826 #ifndef HOST_WIN32
3827                 info->stack_start_limit = staddr;
3828 #endif
3829                 info->stack_end = staddr + stsize;
3830         } else {
3831                 gsize stack_bottom = (gsize)addr;
3832                 stack_bottom += 4095;
3833                 stack_bottom &= ~4095;
3834                 info->stack_end = (char*)stack_bottom;
3835         }
3836
3837 #ifdef HAVE_KW_THREAD
3838         stack_end = info->stack_end;
3839 #endif
3840
3841         SGEN_LOG (3, "registered thread %p (%p) stack end %p", info, (gpointer)mono_thread_info_get_tid (info), info->stack_end);
3842
3843         if (gc_callbacks.thread_attach_func)
3844                 info->runtime_data = gc_callbacks.thread_attach_func ();
3845         return info;
3846 }
3847
3848 static void
3849 sgen_thread_detach (SgenThreadInfo *p)
3850 {
3851         /* If a delegate is passed to native code and invoked on a thread we dont
3852          * know about, the jit will register it with mono_jit_thread_attach, but
3853          * we have no way of knowing when that thread goes away.  SGen has a TSD
3854          * so we assume that if the domain is still registered, we can detach
3855          * the thread
3856          */
3857         if (mono_domain_get ())
3858                 mono_thread_detach_internal (mono_thread_internal_current ());
3859 }
3860
3861 static void
3862 sgen_thread_unregister (SgenThreadInfo *p)
3863 {
3864         MonoNativeThreadId tid;
3865
3866         tid = mono_thread_info_get_tid (p);
3867         binary_protocol_thread_unregister ((gpointer)tid);
3868         SGEN_LOG (3, "unregister thread %p (%p)", p, (gpointer)tid);
3869
3870 #ifndef HAVE_KW_THREAD
3871         mono_native_tls_set_value (thread_info_key, NULL);
3872 #else
3873         sgen_thread_info = NULL;
3874 #endif
3875
3876         if (p->info.runtime_thread)
3877                 mono_threads_add_joinable_thread ((gpointer)tid);
3878
3879         if (gc_callbacks.thread_detach_func) {
3880                 gc_callbacks.thread_detach_func (p->runtime_data);
3881                 p->runtime_data = NULL;
3882         }
3883 }
3884
3885
3886 static void
3887 sgen_thread_attach (SgenThreadInfo *info)
3888 {
3889         LOCK_GC;
3890         /*this is odd, can we get attached before the gc is inited?*/
3891         init_stats ();
3892         UNLOCK_GC;
3893
3894         if (gc_callbacks.thread_attach_func && !info->runtime_data)
3895                 info->runtime_data = gc_callbacks.thread_attach_func ();
3896 }
3897 gboolean
3898 mono_gc_register_thread (void *baseptr)
3899 {
3900         return mono_thread_info_attach (baseptr) != NULL;
3901 }
3902
3903 /*
3904  * mono_gc_set_stack_end:
3905  *
3906  *   Set the end of the current threads stack to STACK_END. The stack space between
3907  * STACK_END and the real end of the threads stack will not be scanned during collections.
3908  */
3909 void
3910 mono_gc_set_stack_end (void *stack_end)
3911 {
3912         SgenThreadInfo *info;
3913
3914         LOCK_GC;
3915         info = mono_thread_info_current ();
3916         if (info) {
3917                 g_assert (stack_end < info->stack_end);
3918                 info->stack_end = stack_end;
3919         }
3920         UNLOCK_GC;
3921 }
3922
3923 #if USE_PTHREAD_INTERCEPT
3924
3925
3926 int
3927 mono_gc_pthread_create (pthread_t *new_thread, const pthread_attr_t *attr, void *(*start_routine)(void *), void *arg)
3928 {
3929         return pthread_create (new_thread, attr, start_routine, arg);
3930 }
3931
3932 int
3933 mono_gc_pthread_join (pthread_t thread, void **retval)
3934 {
3935         return pthread_join (thread, retval);
3936 }
3937
3938 int
3939 mono_gc_pthread_detach (pthread_t thread)
3940 {
3941         return pthread_detach (thread);
3942 }
3943
3944 void
3945 mono_gc_pthread_exit (void *retval)
3946 {
3947         mono_thread_info_detach ();
3948         pthread_exit (retval);
3949         g_assert_not_reached ();
3950 }
3951
3952 #endif /* USE_PTHREAD_INTERCEPT */
3953
3954 /*
3955  * ######################################################################
3956  * ########  Write barriers
3957  * ######################################################################
3958  */
3959
3960 /*
3961  * Note: the write barriers first do the needed GC work and then do the actual store:
3962  * this way the value is visible to the conservative GC scan after the write barrier
3963  * itself. If a GC interrupts the barrier in the middle, value will be kept alive by
3964  * the conservative scan, otherwise by the remembered set scan.
3965  */
3966 void
3967 mono_gc_wbarrier_set_field (MonoObject *obj, gpointer field_ptr, MonoObject* value)
3968 {
3969         HEAVY_STAT (++stat_wbarrier_set_field);
3970         if (ptr_in_nursery (field_ptr)) {
3971                 *(void**)field_ptr = value;
3972                 return;
3973         }
3974         SGEN_LOG (8, "Adding remset at %p", field_ptr);
3975         if (value)
3976                 binary_protocol_wbarrier (field_ptr, value, value->vtable);
3977
3978         remset.wbarrier_set_field (obj, field_ptr, value);
3979 }
3980
3981 void
3982 mono_gc_wbarrier_set_arrayref (MonoArray *arr, gpointer slot_ptr, MonoObject* value)
3983 {
3984         HEAVY_STAT (++stat_wbarrier_set_arrayref);
3985         if (ptr_in_nursery (slot_ptr)) {
3986                 *(void**)slot_ptr = value;
3987                 return;
3988         }
3989         SGEN_LOG (8, "Adding remset at %p", slot_ptr);
3990         if (value)
3991                 binary_protocol_wbarrier (slot_ptr, value, value->vtable);
3992
3993         remset.wbarrier_set_arrayref (arr, slot_ptr, value);
3994 }
3995
3996 void
3997 mono_gc_wbarrier_arrayref_copy (gpointer dest_ptr, gpointer src_ptr, int count)
3998 {
3999         HEAVY_STAT (++stat_wbarrier_arrayref_copy);
4000         /*This check can be done without taking a lock since dest_ptr array is pinned*/
4001         if (ptr_in_nursery (dest_ptr) || count <= 0) {
4002                 mono_gc_memmove_aligned (dest_ptr, src_ptr, count * sizeof (gpointer));
4003                 return;
4004         }
4005
4006 #ifdef SGEN_HEAVY_BINARY_PROTOCOL
4007         if (binary_protocol_is_heavy_enabled ()) {
4008                 int i;
4009                 for (i = 0; i < count; ++i) {
4010                         gpointer dest = (gpointer*)dest_ptr + i;
4011                         gpointer obj = *((gpointer*)src_ptr + i);
4012                         if (obj)
4013                                 binary_protocol_wbarrier (dest, obj, (gpointer)LOAD_VTABLE (obj));
4014                 }
4015         }
4016 #endif
4017
4018         remset.wbarrier_arrayref_copy (dest_ptr, src_ptr, count);
4019 }
4020
4021 static char *found_obj;
4022
4023 static void
4024 find_object_for_ptr_callback (char *obj, size_t size, void *user_data)
4025 {
4026         char *ptr = user_data;
4027
4028         if (ptr >= obj && ptr < obj + size) {
4029                 g_assert (!found_obj);
4030                 found_obj = obj;
4031         }
4032 }
4033
4034 /* for use in the debugger */
4035 char* find_object_for_ptr (char *ptr);
4036 char*
4037 find_object_for_ptr (char *ptr)
4038 {
4039         if (ptr >= nursery_section->data && ptr < nursery_section->end_data) {
4040                 found_obj = NULL;
4041                 sgen_scan_area_with_callback (nursery_section->data, nursery_section->end_data,
4042                                 find_object_for_ptr_callback, ptr, TRUE);
4043                 if (found_obj)
4044                         return found_obj;
4045         }
4046
4047         found_obj = NULL;
4048         sgen_los_iterate_objects (find_object_for_ptr_callback, ptr);
4049         if (found_obj)
4050                 return found_obj;
4051
4052         /*
4053          * Very inefficient, but this is debugging code, supposed to
4054          * be called from gdb, so we don't care.
4055          */
4056         found_obj = NULL;
4057         major_collector.iterate_objects (ITERATE_OBJECTS_SWEEP_ALL, find_object_for_ptr_callback, ptr);
4058         return found_obj;
4059 }
4060
4061 void
4062 mono_gc_wbarrier_generic_nostore (gpointer ptr)
4063 {
4064         gpointer obj;
4065
4066         HEAVY_STAT (++stat_wbarrier_generic_store);
4067
4068 #ifdef XDOMAIN_CHECKS_IN_WBARRIER
4069         /* FIXME: ptr_in_heap must be called with the GC lock held */
4070         if (xdomain_checks && *(MonoObject**)ptr && ptr_in_heap (ptr)) {
4071                 char *start = find_object_for_ptr (ptr);
4072                 MonoObject *value = *(MonoObject**)ptr;
4073                 LOCK_GC;
4074                 g_assert (start);
4075                 if (start) {
4076                         MonoObject *obj = (MonoObject*)start;
4077                         if (obj->vtable->domain != value->vtable->domain)
4078                                 g_assert (is_xdomain_ref_allowed (ptr, start, obj->vtable->domain));
4079                 }
4080                 UNLOCK_GC;
4081         }
4082 #endif
4083
4084         obj = *(gpointer*)ptr;
4085         if (obj)
4086                 binary_protocol_wbarrier (ptr, obj, (gpointer)LOAD_VTABLE (obj));
4087
4088         if (ptr_in_nursery (ptr) || ptr_on_stack (ptr)) {
4089                 SGEN_LOG (8, "Skipping remset at %p", ptr);
4090                 return;
4091         }
4092
4093         /*
4094          * We need to record old->old pointer locations for the
4095          * concurrent collector.
4096          */
4097         if (!ptr_in_nursery (obj) && !concurrent_collection_in_progress) {
4098                 SGEN_LOG (8, "Skipping remset at %p", ptr);
4099                 return;
4100         }
4101
4102         SGEN_LOG (8, "Adding remset at %p", ptr);
4103
4104         remset.wbarrier_generic_nostore (ptr);
4105 }
4106
4107 void
4108 mono_gc_wbarrier_generic_store (gpointer ptr, MonoObject* value)
4109 {
4110         SGEN_LOG (8, "Wbarrier store at %p to %p (%s)", ptr, value, value ? safe_name (value) : "null");
4111         *(void**)ptr = value;
4112         if (ptr_in_nursery (value))
4113                 mono_gc_wbarrier_generic_nostore (ptr);
4114         sgen_dummy_use (value);
4115 }
4116
4117 /* Same as mono_gc_wbarrier_generic_store () but performs the store
4118  * as an atomic operation with release semantics.
4119  */
4120 void
4121 mono_gc_wbarrier_generic_store_atomic (gpointer ptr, MonoObject *value)
4122 {
4123         HEAVY_STAT (++stat_wbarrier_generic_store_atomic);
4124
4125         SGEN_LOG (8, "Wbarrier atomic store at %p to %p (%s)", ptr, value, value ? safe_name (value) : "null");
4126
4127         InterlockedWritePointer (ptr, value);
4128
4129         if (ptr_in_nursery (value))
4130                 mono_gc_wbarrier_generic_nostore (ptr);
4131
4132         sgen_dummy_use (value);
4133 }
4134
4135 void mono_gc_wbarrier_value_copy_bitmap (gpointer _dest, gpointer _src, int size, unsigned bitmap)
4136 {
4137         mword *dest = _dest;
4138         mword *src = _src;
4139
4140         while (size) {
4141                 if (bitmap & 0x1)
4142                         mono_gc_wbarrier_generic_store (dest, (MonoObject*)*src);
4143                 else
4144                         *dest = *src;
4145                 ++src;
4146                 ++dest;
4147                 size -= SIZEOF_VOID_P;
4148                 bitmap >>= 1;
4149         }
4150 }
4151
4152 #ifdef SGEN_HEAVY_BINARY_PROTOCOL
4153 #undef HANDLE_PTR
4154 #define HANDLE_PTR(ptr,obj) do {                                        \
4155                 gpointer o = *(gpointer*)(ptr);                         \
4156                 if ((o)) {                                              \
4157                         gpointer d = ((char*)dest) + ((char*)(ptr) - (char*)(obj)); \
4158                         binary_protocol_wbarrier (d, o, (gpointer) LOAD_VTABLE (o)); \
4159                 }                                                       \
4160         } while (0)
4161
4162 static void
4163 scan_object_for_binary_protocol_copy_wbarrier (gpointer dest, char *start, mword desc)
4164 {
4165 #define SCAN_OBJECT_NOVTABLE
4166 #include "sgen-scan-object.h"
4167 }
4168 #endif
4169
4170 void
4171 mono_gc_wbarrier_value_copy (gpointer dest, gpointer src, int count, MonoClass *klass)
4172 {
4173         HEAVY_STAT (++stat_wbarrier_value_copy);
4174         g_assert (klass->valuetype);
4175
4176         SGEN_LOG (8, "Adding value remset at %p, count %d, descr %p for class %s (%p)", dest, count, klass->gc_descr, klass->name, klass);
4177
4178         if (ptr_in_nursery (dest) || ptr_on_stack (dest) || !SGEN_CLASS_HAS_REFERENCES (klass)) {
4179                 size_t element_size = mono_class_value_size (klass, NULL);
4180                 size_t size = count * element_size;
4181                 mono_gc_memmove_atomic (dest, src, size);
4182                 return;
4183         }
4184
4185 #ifdef SGEN_HEAVY_BINARY_PROTOCOL
4186         if (binary_protocol_is_heavy_enabled ()) {
4187                 size_t element_size = mono_class_value_size (klass, NULL);
4188                 int i;
4189                 for (i = 0; i < count; ++i) {
4190                         scan_object_for_binary_protocol_copy_wbarrier ((char*)dest + i * element_size,
4191                                         (char*)src + i * element_size - sizeof (MonoObject),
4192                                         (mword) klass->gc_descr);
4193                 }
4194         }
4195 #endif
4196
4197         remset.wbarrier_value_copy (dest, src, count, klass);
4198 }
4199
4200 /**
4201  * mono_gc_wbarrier_object_copy:
4202  *
4203  * Write barrier to call when obj is the result of a clone or copy of an object.
4204  */
4205 void
4206 mono_gc_wbarrier_object_copy (MonoObject* obj, MonoObject *src)
4207 {
4208         int size;
4209
4210         HEAVY_STAT (++stat_wbarrier_object_copy);
4211
4212         if (ptr_in_nursery (obj) || ptr_on_stack (obj)) {
4213                 size = mono_object_class (obj)->instance_size;
4214                 mono_gc_memmove_aligned ((char*)obj + sizeof (MonoObject), (char*)src + sizeof (MonoObject),
4215                                 size - sizeof (MonoObject));
4216                 return;
4217         }
4218
4219 #ifdef SGEN_HEAVY_BINARY_PROTOCOL
4220         if (binary_protocol_is_heavy_enabled ())
4221                 scan_object_for_binary_protocol_copy_wbarrier (obj, (char*)src, (mword) src->vtable->gc_descr);
4222 #endif
4223
4224         remset.wbarrier_object_copy (obj, src);
4225 }
4226
4227
4228 /*
4229  * ######################################################################
4230  * ########  Other mono public interface functions.
4231  * ######################################################################
4232  */
4233
4234 #define REFS_SIZE 128
4235 typedef struct {
4236         void *data;
4237         MonoGCReferences callback;
4238         int flags;
4239         int count;
4240         int called;
4241         MonoObject *refs [REFS_SIZE];
4242         uintptr_t offsets [REFS_SIZE];
4243 } HeapWalkInfo;
4244
4245 #undef HANDLE_PTR
4246 #define HANDLE_PTR(ptr,obj)     do {    \
4247                 if (*(ptr)) {   \
4248                         if (hwi->count == REFS_SIZE) {  \
4249                                 hwi->callback ((MonoObject*)start, mono_object_class (start), hwi->called? 0: size, hwi->count, hwi->refs, hwi->offsets, hwi->data);    \
4250                                 hwi->count = 0; \
4251                                 hwi->called = 1;        \
4252                         }       \
4253                         hwi->offsets [hwi->count] = (char*)(ptr)-(char*)start;  \
4254                         hwi->refs [hwi->count++] = *(ptr);      \
4255                 }       \
4256         } while (0)
4257
4258 static void
4259 collect_references (HeapWalkInfo *hwi, char *start, size_t size)
4260 {
4261         mword desc = sgen_obj_get_descriptor (start);
4262
4263 #include "sgen-scan-object.h"
4264 }
4265
4266 static void
4267 walk_references (char *start, size_t size, void *data)
4268 {
4269         HeapWalkInfo *hwi = data;
4270         hwi->called = 0;
4271         hwi->count = 0;
4272         collect_references (hwi, start, size);
4273         if (hwi->count || !hwi->called)
4274                 hwi->callback ((MonoObject*)start, mono_object_class (start), hwi->called? 0: size, hwi->count, hwi->refs, hwi->offsets, hwi->data);
4275 }
4276
4277 /**
4278  * mono_gc_walk_heap:
4279  * @flags: flags for future use
4280  * @callback: a function pointer called for each object in the heap
4281  * @data: a user data pointer that is passed to callback
4282  *
4283  * This function can be used to iterate over all the live objects in the heap:
4284  * for each object, @callback is invoked, providing info about the object's
4285  * location in memory, its class, its size and the objects it references.
4286  * For each referenced object it's offset from the object address is
4287  * reported in the offsets array.
4288  * The object references may be buffered, so the callback may be invoked
4289  * multiple times for the same object: in all but the first call, the size
4290  * argument will be zero.
4291  * Note that this function can be only called in the #MONO_GC_EVENT_PRE_START_WORLD
4292  * profiler event handler.
4293  *
4294  * Returns: a non-zero value if the GC doesn't support heap walking
4295  */
4296 int
4297 mono_gc_walk_heap (int flags, MonoGCReferences callback, void *data)
4298 {
4299         HeapWalkInfo hwi;
4300
4301         hwi.flags = flags;
4302         hwi.callback = callback;
4303         hwi.data = data;
4304
4305         sgen_clear_nursery_fragments ();
4306         sgen_scan_area_with_callback (nursery_section->data, nursery_section->end_data, walk_references, &hwi, FALSE);
4307
4308         major_collector.iterate_objects (ITERATE_OBJECTS_SWEEP_ALL, walk_references, &hwi);
4309         sgen_los_iterate_objects (walk_references, &hwi);
4310
4311         return 0;
4312 }
4313
4314 void
4315 mono_gc_collect (int generation)
4316 {
4317         LOCK_GC;
4318         if (generation > 1)
4319                 generation = 1;
4320         sgen_perform_collection (0, generation, "user request", TRUE);
4321         UNLOCK_GC;
4322 }
4323
4324 int
4325 mono_gc_max_generation (void)
4326 {
4327         return 1;
4328 }
4329
4330 int
4331 mono_gc_collection_count (int generation)
4332 {
4333         if (generation == 0)
4334                 return gc_stats.minor_gc_count;
4335         return gc_stats.major_gc_count;
4336 }
4337
4338 int64_t
4339 mono_gc_get_used_size (void)
4340 {
4341         gint64 tot = 0;
4342         LOCK_GC;
4343         tot = los_memory_usage;
4344         tot += nursery_section->next_data - nursery_section->data;
4345         tot += major_collector.get_used_size ();
4346         /* FIXME: account for pinned objects */
4347         UNLOCK_GC;
4348         return tot;
4349 }
4350
4351 int
4352 mono_gc_get_los_limit (void)
4353 {
4354         return MAX_SMALL_OBJ_SIZE;
4355 }
4356
4357 gboolean
4358 mono_gc_user_markers_supported (void)
4359 {
4360         return TRUE;
4361 }
4362
4363 gboolean
4364 mono_object_is_alive (MonoObject* o)
4365 {
4366         return TRUE;
4367 }
4368
4369 int
4370 mono_gc_get_generation (MonoObject *obj)
4371 {
4372         if (ptr_in_nursery (obj))
4373                 return 0;
4374         return 1;
4375 }
4376
4377 void
4378 mono_gc_enable_events (void)
4379 {
4380 }
4381
4382 void
4383 mono_gc_weak_link_add (void **link_addr, MonoObject *obj, gboolean track)
4384 {
4385         sgen_register_disappearing_link (obj, link_addr, track, FALSE);
4386 }
4387
4388 void
4389 mono_gc_weak_link_remove (void **link_addr, gboolean track)
4390 {
4391         sgen_register_disappearing_link (NULL, link_addr, track, FALSE);
4392 }
4393
4394 MonoObject*
4395 mono_gc_weak_link_get (void **link_addr)
4396 {
4397         void * volatile *link_addr_volatile;
4398         void *ptr;
4399         MonoObject *obj;
4400  retry:
4401         link_addr_volatile = link_addr;
4402         ptr = (void*)*link_addr_volatile;
4403         /*
4404          * At this point we have a hidden pointer.  If the GC runs
4405          * here, it will not recognize the hidden pointer as a
4406          * reference, and if the object behind it is not referenced
4407          * elsewhere, it will be freed.  Once the world is restarted
4408          * we reveal the pointer, giving us a pointer to a freed
4409          * object.  To make sure we don't return it, we load the
4410          * hidden pointer again.  If it's still the same, we can be
4411          * sure the object reference is valid.
4412          */
4413         if (ptr)
4414                 obj = (MonoObject*) REVEAL_POINTER (ptr);
4415         else
4416                 return NULL;
4417
4418         mono_memory_barrier ();
4419
4420         /*
4421          * During the second bridge processing step the world is
4422          * running again.  That step processes all weak links once
4423          * more to null those that refer to dead objects.  Before that
4424          * is completed, those links must not be followed, so we
4425          * conservatively wait for bridge processing when any weak
4426          * link is dereferenced.
4427          */
4428         if (G_UNLIKELY (bridge_processing_in_progress))
4429                 mono_gc_wait_for_bridge_processing ();
4430
4431         if ((void*)*link_addr_volatile != ptr)
4432                 goto retry;
4433
4434         return obj;
4435 }
4436
4437 gboolean
4438 mono_gc_ephemeron_array_add (MonoObject *obj)
4439 {
4440         EphemeronLinkNode *node;
4441
4442         LOCK_GC;
4443
4444         node = sgen_alloc_internal (INTERNAL_MEM_EPHEMERON_LINK);
4445         if (!node) {
4446                 UNLOCK_GC;
4447                 return FALSE;
4448         }
4449         node->array = (char*)obj;
4450         node->next = ephemeron_list;
4451         ephemeron_list = node;
4452
4453         SGEN_LOG (5, "Registered ephemeron array %p", obj);
4454
4455         UNLOCK_GC;
4456         return TRUE;
4457 }
4458
4459 gboolean
4460 mono_gc_set_allow_synchronous_major (gboolean flag)
4461 {
4462         if (!major_collector.is_concurrent)
4463                 return flag;
4464
4465         allow_synchronous_major = flag;
4466         return TRUE;
4467 }
4468
4469 void*
4470 mono_gc_invoke_with_gc_lock (MonoGCLockedCallbackFunc func, void *data)
4471 {
4472         void *result;
4473         LOCK_INTERRUPTION;
4474         result = func (data);
4475         UNLOCK_INTERRUPTION;
4476         return result;
4477 }
4478
4479 gboolean
4480 mono_gc_is_gc_thread (void)
4481 {
4482         gboolean result;
4483         LOCK_GC;
4484         result = mono_thread_info_current () != NULL;
4485         UNLOCK_GC;
4486         return result;
4487 }
4488
4489 static gboolean
4490 is_critical_method (MonoMethod *method)
4491 {
4492         return mono_runtime_is_critical_method (method) || sgen_is_critical_method (method);
4493 }
4494
4495 void
4496 sgen_env_var_error (const char *env_var, const char *fallback, const char *description_format, ...)
4497 {
4498         va_list ap;
4499
4500         va_start (ap, description_format);
4501
4502         fprintf (stderr, "Warning: In environment variable `%s': ", env_var);
4503         vfprintf (stderr, description_format, ap);
4504         if (fallback)
4505                 fprintf (stderr, " - %s", fallback);
4506         fprintf (stderr, "\n");
4507
4508         va_end (ap);
4509 }
4510
4511 static gboolean
4512 parse_double_in_interval (const char *env_var, const char *opt_name, const char *opt, double min, double max, double *result)
4513 {
4514         char *endptr;
4515         double val = strtod (opt, &endptr);
4516         if (endptr == opt) {
4517                 sgen_env_var_error (env_var, "Using default value.", "`%s` must be a number.", opt_name);
4518                 return FALSE;
4519         }
4520         else if (val < min || val > max) {
4521                 sgen_env_var_error (env_var, "Using default value.", "`%s` must be between %.2f - %.2f.", opt_name, min, max);
4522                 return FALSE;
4523         }
4524         *result = val;
4525         return TRUE;
4526 }
4527
4528 void
4529 mono_gc_base_init (void)
4530 {
4531         MonoThreadInfoCallbacks cb;
4532         const char *env;
4533         char **opts, **ptr;
4534         char *major_collector_opt = NULL;
4535         char *minor_collector_opt = NULL;
4536         size_t max_heap = 0;
4537         size_t soft_limit = 0;
4538         int result;
4539         int dummy;
4540         gboolean debug_print_allowance = FALSE;
4541         double allowance_ratio = 0, save_target = 0;
4542         gboolean have_split_nursery = FALSE;
4543         gboolean cement_enabled = TRUE;
4544
4545         do {
4546                 result = InterlockedCompareExchange (&gc_initialized, -1, 0);
4547                 switch (result) {
4548                 case 1:
4549                         /* already inited */
4550                         return;
4551                 case -1:
4552                         /* being inited by another thread */
4553                         g_usleep (1000);
4554                         break;
4555                 case 0:
4556                         /* we will init it */
4557                         break;
4558                 default:
4559                         g_assert_not_reached ();
4560                 }
4561         } while (result != 0);
4562
4563         SGEN_TV_GETTIME (sgen_init_timestamp);
4564
4565         LOCK_INIT (gc_mutex);
4566
4567         pagesize = mono_pagesize ();
4568         gc_debug_file = stderr;
4569
4570         cb.thread_register = sgen_thread_register;
4571         cb.thread_detach = sgen_thread_detach;
4572         cb.thread_unregister = sgen_thread_unregister;
4573         cb.thread_attach = sgen_thread_attach;
4574         cb.mono_method_is_critical = (gpointer)is_critical_method;
4575 #ifndef HOST_WIN32
4576         cb.thread_exit = mono_gc_pthread_exit;
4577         cb.mono_gc_pthread_create = (gpointer)mono_gc_pthread_create;
4578 #endif
4579
4580         mono_threads_init (&cb, sizeof (SgenThreadInfo));
4581
4582         LOCK_INIT (sgen_interruption_mutex);
4583         LOCK_INIT (pin_queue_mutex);
4584
4585         if ((env = g_getenv (MONO_GC_PARAMS_NAME))) {
4586                 opts = g_strsplit (env, ",", -1);
4587                 for (ptr = opts; *ptr; ++ptr) {
4588                         char *opt = *ptr;
4589                         if (g_str_has_prefix (opt, "major=")) {
4590                                 opt = strchr (opt, '=') + 1;
4591                                 major_collector_opt = g_strdup (opt);
4592                         } else if (g_str_has_prefix (opt, "minor=")) {
4593                                 opt = strchr (opt, '=') + 1;
4594                                 minor_collector_opt = g_strdup (opt);
4595                         }
4596                 }
4597         } else {
4598                 opts = NULL;
4599         }
4600
4601         init_stats ();
4602         sgen_init_internal_allocator ();
4603         sgen_init_nursery_allocator ();
4604         sgen_init_fin_weak_hash ();
4605         sgen_init_stw ();
4606         sgen_init_hash_table ();
4607
4608         sgen_register_fixed_internal_mem_type (INTERNAL_MEM_SECTION, SGEN_SIZEOF_GC_MEM_SECTION);
4609         sgen_register_fixed_internal_mem_type (INTERNAL_MEM_FINALIZE_READY_ENTRY, sizeof (FinalizeReadyEntry));
4610         sgen_register_fixed_internal_mem_type (INTERNAL_MEM_GRAY_QUEUE, sizeof (GrayQueueSection));
4611         sgen_register_fixed_internal_mem_type (INTERNAL_MEM_EPHEMERON_LINK, sizeof (EphemeronLinkNode));
4612
4613 #ifndef HAVE_KW_THREAD
4614         mono_native_tls_alloc (&thread_info_key, NULL);
4615 #if defined(__APPLE__) || defined (HOST_WIN32)
4616         /*
4617          * CEE_MONO_TLS requires the tls offset, not the key, so the code below only works on darwin,
4618          * where the two are the same.
4619          */
4620         mono_tls_key_set_offset (TLS_KEY_SGEN_THREAD_INFO, thread_info_key);
4621 #endif
4622 #else
4623         {
4624                 int tls_offset = -1;
4625                 MONO_THREAD_VAR_OFFSET (sgen_thread_info, tls_offset);
4626                 mono_tls_key_set_offset (TLS_KEY_SGEN_THREAD_INFO, tls_offset);
4627         }
4628 #endif
4629
4630         /*
4631          * This needs to happen before any internal allocations because
4632          * it inits the small id which is required for hazard pointer
4633          * operations.
4634          */
4635         sgen_os_init ();
4636
4637         mono_thread_info_attach (&dummy);
4638
4639         if (!minor_collector_opt) {
4640                 sgen_simple_nursery_init (&sgen_minor_collector);
4641         } else {
4642                 if (!strcmp (minor_collector_opt, "simple")) {
4643                 use_simple_nursery:
4644                         sgen_simple_nursery_init (&sgen_minor_collector);
4645                 } else if (!strcmp (minor_collector_opt, "split")) {
4646                         sgen_split_nursery_init (&sgen_minor_collector);
4647                         have_split_nursery = TRUE;
4648                 } else {
4649                         sgen_env_var_error (MONO_GC_PARAMS_NAME, "Using `simple` instead.", "Unknown minor collector `%s'.", minor_collector_opt);
4650                         goto use_simple_nursery;
4651                 }
4652         }
4653
4654         if (!major_collector_opt || !strcmp (major_collector_opt, "marksweep")) {
4655         use_marksweep_major:
4656                 sgen_marksweep_init (&major_collector);
4657         } else if (!major_collector_opt || !strcmp (major_collector_opt, "marksweep-conc")) {
4658                 sgen_marksweep_conc_init (&major_collector);
4659         } else {
4660                 sgen_env_var_error (MONO_GC_PARAMS_NAME, "Using `marksweep` instead.", "Unknown major collector `%s'.", major_collector_opt);
4661                 goto use_marksweep_major;
4662         }
4663
4664         ///* Keep this the default for now */
4665         /* Precise marking is broken on all supported targets. Disable until fixed. */
4666         conservative_stack_mark = TRUE;
4667
4668         sgen_nursery_size = DEFAULT_NURSERY_SIZE;
4669
4670         if (opts) {
4671                 gboolean usage_printed = FALSE;
4672
4673                 for (ptr = opts; *ptr; ++ptr) {
4674                         char *opt = *ptr;
4675                         if (!strcmp (opt, ""))
4676                                 continue;
4677                         if (g_str_has_prefix (opt, "major="))
4678                                 continue;
4679                         if (g_str_has_prefix (opt, "minor="))
4680                                 continue;
4681                         if (g_str_has_prefix (opt, "max-heap-size=")) {
4682                                 size_t max_heap_candidate = 0;
4683                                 opt = strchr (opt, '=') + 1;
4684                                 if (*opt && mono_gc_parse_environment_string_extract_number (opt, &max_heap_candidate)) {
4685                                         max_heap = (max_heap_candidate + mono_pagesize () - 1) & ~(size_t)(mono_pagesize () - 1);
4686                                         if (max_heap != max_heap_candidate)
4687                                                 sgen_env_var_error (MONO_GC_PARAMS_NAME, "Rounding up.", "`max-heap-size` size must be a multiple of %d.", mono_pagesize ());
4688                                 } else {
4689                                         sgen_env_var_error (MONO_GC_PARAMS_NAME, NULL, "`max-heap-size` must be an integer.");
4690                                 }
4691                                 continue;
4692                         }
4693                         if (g_str_has_prefix (opt, "soft-heap-limit=")) {
4694                                 opt = strchr (opt, '=') + 1;
4695                                 if (*opt && mono_gc_parse_environment_string_extract_number (opt, &soft_limit)) {
4696                                         if (soft_limit <= 0) {
4697                                                 sgen_env_var_error (MONO_GC_PARAMS_NAME, NULL, "`soft-heap-limit` must be positive.");
4698                                                 soft_limit = 0;
4699                                         }
4700                                 } else {
4701                                         sgen_env_var_error (MONO_GC_PARAMS_NAME, NULL, "`soft-heap-limit` must be an integer.");
4702                                 }
4703                                 continue;
4704                         }
4705                         if (g_str_has_prefix (opt, "stack-mark=")) {
4706                                 opt = strchr (opt, '=') + 1;
4707                                 if (!strcmp (opt, "precise")) {
4708                                         conservative_stack_mark = FALSE;
4709                                 } else if (!strcmp (opt, "conservative")) {
4710                                         conservative_stack_mark = TRUE;
4711                                 } else {
4712                                         sgen_env_var_error (MONO_GC_PARAMS_NAME, conservative_stack_mark ? "Using `conservative`." : "Using `precise`.",
4713                                                         "Invalid value `%s` for `stack-mark` option, possible values are: `precise`, `conservative`.", opt);
4714                                 }
4715                                 continue;
4716                         }
4717                         if (g_str_has_prefix (opt, "bridge-implementation=")) {
4718                                 opt = strchr (opt, '=') + 1;
4719                                 sgen_set_bridge_implementation (opt);
4720                                 continue;
4721                         }
4722                         if (g_str_has_prefix (opt, "toggleref-test")) {
4723                                 sgen_register_test_toggleref_callback ();
4724                                 continue;
4725                         }
4726
4727 #ifdef USER_CONFIG
4728                         if (g_str_has_prefix (opt, "nursery-size=")) {
4729                                 size_t val;
4730                                 opt = strchr (opt, '=') + 1;
4731                                 if (*opt && mono_gc_parse_environment_string_extract_number (opt, &val)) {
4732 #ifdef SGEN_ALIGN_NURSERY
4733                                         if ((val & (val - 1))) {
4734                                                 sgen_env_var_error (MONO_GC_PARAMS_NAME, "Using default value.", "`nursery-size` must be a power of two.");
4735                                                 continue;
4736                                         }
4737
4738                                         if (val < SGEN_MAX_NURSERY_WASTE) {
4739                                                 sgen_env_var_error (MONO_GC_PARAMS_NAME, "Using default value.",
4740                                                                 "`nursery-size` must be at least %d bytes.", SGEN_MAX_NURSERY_WASTE);
4741                                                 continue;
4742                                         }
4743
4744                                         sgen_nursery_size = val;
4745                                         sgen_nursery_bits = 0;
4746                                         while (ONE_P << (++ sgen_nursery_bits) != sgen_nursery_size)
4747                                                 ;
4748 #else
4749                                         sgen_nursery_size = val;
4750 #endif
4751                                 } else {
4752                                         sgen_env_var_error (MONO_GC_PARAMS_NAME, "Using default value.", "`nursery-size` must be an integer.");
4753                                         continue;
4754                                 }
4755                                 continue;
4756                         }
4757 #endif
4758                         if (g_str_has_prefix (opt, "save-target-ratio=")) {
4759                                 double val;
4760                                 opt = strchr (opt, '=') + 1;
4761                                 if (parse_double_in_interval (MONO_GC_PARAMS_NAME, "save-target-ratio", opt,
4762                                                 SGEN_MIN_SAVE_TARGET_RATIO, SGEN_MAX_SAVE_TARGET_RATIO, &val)) {
4763                                         save_target = val;
4764                                 }
4765                                 continue;
4766                         }
4767                         if (g_str_has_prefix (opt, "default-allowance-ratio=")) {
4768                                 double val;
4769                                 opt = strchr (opt, '=') + 1;
4770                                 if (parse_double_in_interval (MONO_GC_PARAMS_NAME, "default-allowance-ratio", opt,
4771                                                 SGEN_MIN_ALLOWANCE_NURSERY_SIZE_RATIO, SGEN_MIN_ALLOWANCE_NURSERY_SIZE_RATIO, &val)) {
4772                                         allowance_ratio = val;
4773                                 }
4774                                 continue;
4775                         }
4776                         if (g_str_has_prefix (opt, "allow-synchronous-major=")) {
4777                                 if (!major_collector.is_concurrent) {
4778                                         sgen_env_var_error (MONO_GC_PARAMS_NAME, "Ignoring.", "`allow-synchronous-major` is only valid for the concurrent major collector.");
4779                                         continue;
4780                                 }
4781
4782                                 opt = strchr (opt, '=') + 1;
4783
4784                                 if (!strcmp (opt, "yes")) {
4785                                         allow_synchronous_major = TRUE;
4786                                 } else if (!strcmp (opt, "no")) {
4787                                         allow_synchronous_major = FALSE;
4788                                 } else {
4789                                         sgen_env_var_error (MONO_GC_PARAMS_NAME, "Using default value.", "`allow-synchronous-major` must be either `yes' or `no'.");
4790                                         continue;
4791                                 }
4792                         }
4793
4794                         if (!strcmp (opt, "cementing")) {
4795                                 cement_enabled = TRUE;
4796                                 continue;
4797                         }
4798                         if (!strcmp (opt, "no-cementing")) {
4799                                 cement_enabled = FALSE;
4800                                 continue;
4801                         }
4802
4803                         if (major_collector.handle_gc_param && major_collector.handle_gc_param (opt))
4804                                 continue;
4805
4806                         if (sgen_minor_collector.handle_gc_param && sgen_minor_collector.handle_gc_param (opt))
4807                                 continue;
4808
4809                         sgen_env_var_error (MONO_GC_PARAMS_NAME, "Ignoring.", "Unknown option `%s`.", opt);
4810
4811                         if (usage_printed)
4812                                 continue;
4813
4814                         fprintf (stderr, "\n%s must be a comma-delimited list of one or more of the following:\n", MONO_GC_PARAMS_NAME);
4815                         fprintf (stderr, "  max-heap-size=N (where N is an integer, possibly with a k, m or a g suffix)\n");
4816                         fprintf (stderr, "  soft-heap-limit=n (where N is an integer, possibly with a k, m or a g suffix)\n");
4817                         fprintf (stderr, "  nursery-size=N (where N is an integer, possibly with a k, m or a g suffix)\n");
4818                         fprintf (stderr, "  major=COLLECTOR (where COLLECTOR is `marksweep', `marksweep-conc', `marksweep-par')\n");
4819                         fprintf (stderr, "  minor=COLLECTOR (where COLLECTOR is `simple' or `split')\n");
4820                         fprintf (stderr, "  wbarrier=WBARRIER (where WBARRIER is `remset' or `cardtable')\n");
4821                         fprintf (stderr, "  stack-mark=MARK-METHOD (where MARK-METHOD is 'precise' or 'conservative')\n");
4822                         fprintf (stderr, "  [no-]cementing\n");
4823                         if (major_collector.is_concurrent)
4824                                 fprintf (stderr, "  allow-synchronous-major=FLAG (where FLAG is `yes' or `no')\n");
4825                         if (major_collector.print_gc_param_usage)
4826                                 major_collector.print_gc_param_usage ();
4827                         if (sgen_minor_collector.print_gc_param_usage)
4828                                 sgen_minor_collector.print_gc_param_usage ();
4829                         fprintf (stderr, " Experimental options:\n");
4830                         fprintf (stderr, "  save-target-ratio=R (where R must be between %.2f - %.2f).\n", SGEN_MIN_SAVE_TARGET_RATIO, SGEN_MAX_SAVE_TARGET_RATIO);
4831                         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);
4832                         fprintf (stderr, "\n");
4833
4834                         usage_printed = TRUE;
4835                 }
4836                 g_strfreev (opts);
4837         }
4838
4839         if (major_collector.is_concurrent)
4840                 sgen_workers_init (1);
4841
4842         if (major_collector_opt)
4843                 g_free (major_collector_opt);
4844
4845         if (minor_collector_opt)
4846                 g_free (minor_collector_opt);
4847
4848         alloc_nursery ();
4849
4850         sgen_cement_init (cement_enabled);
4851
4852         if ((env = g_getenv (MONO_GC_DEBUG_NAME))) {
4853                 gboolean usage_printed = FALSE;
4854
4855                 opts = g_strsplit (env, ",", -1);
4856                 for (ptr = opts; ptr && *ptr; ptr ++) {
4857                         char *opt = *ptr;
4858                         if (!strcmp (opt, ""))
4859                                 continue;
4860                         if (opt [0] >= '0' && opt [0] <= '9') {
4861                                 gc_debug_level = atoi (opt);
4862                                 opt++;
4863                                 if (opt [0] == ':')
4864                                         opt++;
4865                                 if (opt [0]) {
4866 #ifdef HOST_WIN32
4867                                         char *rf = g_strdup_printf ("%s.%d", opt, GetCurrentProcessId ());
4868 #else
4869                                         char *rf = g_strdup_printf ("%s.%d", opt, getpid ());
4870 #endif
4871                                         gc_debug_file = fopen (rf, "wb");
4872                                         if (!gc_debug_file)
4873                                                 gc_debug_file = stderr;
4874                                         g_free (rf);
4875                                 }
4876                         } else if (!strcmp (opt, "print-allowance")) {
4877                                 debug_print_allowance = TRUE;
4878                         } else if (!strcmp (opt, "print-pinning")) {
4879                                 do_pin_stats = TRUE;
4880                         } else if (!strcmp (opt, "verify-before-allocs")) {
4881                                 verify_before_allocs = 1;
4882                                 has_per_allocation_action = TRUE;
4883                         } else if (g_str_has_prefix (opt, "verify-before-allocs=")) {
4884                                 char *arg = strchr (opt, '=') + 1;
4885                                 verify_before_allocs = atoi (arg);
4886                                 has_per_allocation_action = TRUE;
4887                         } else if (!strcmp (opt, "collect-before-allocs")) {
4888                                 collect_before_allocs = 1;
4889                                 has_per_allocation_action = TRUE;
4890                         } else if (g_str_has_prefix (opt, "collect-before-allocs=")) {
4891                                 char *arg = strchr (opt, '=') + 1;
4892                                 has_per_allocation_action = TRUE;
4893                                 collect_before_allocs = atoi (arg);
4894                         } else if (!strcmp (opt, "verify-before-collections")) {
4895                                 whole_heap_check_before_collection = TRUE;
4896                         } else if (!strcmp (opt, "check-at-minor-collections")) {
4897                                 consistency_check_at_minor_collection = TRUE;
4898                                 nursery_clear_policy = CLEAR_AT_GC;
4899                         } else if (!strcmp (opt, "mod-union-consistency-check")) {
4900                                 if (!major_collector.is_concurrent) {
4901                                         sgen_env_var_error (MONO_GC_DEBUG_NAME, "Ignoring.", "`mod-union-consistency-check` only works with concurrent major collector.");
4902                                         continue;
4903                                 }
4904                                 mod_union_consistency_check = TRUE;
4905                         } else if (!strcmp (opt, "check-mark-bits")) {
4906                                 check_mark_bits_after_major_collection = TRUE;
4907                         } else if (!strcmp (opt, "check-nursery-pinned")) {
4908                                 check_nursery_objects_pinned = TRUE;
4909                         } else if (!strcmp (opt, "xdomain-checks")) {
4910                                 xdomain_checks = TRUE;
4911                         } else if (!strcmp (opt, "clear-at-gc")) {
4912                                 nursery_clear_policy = CLEAR_AT_GC;
4913                         } else if (!strcmp (opt, "clear-nursery-at-gc")) {
4914                                 nursery_clear_policy = CLEAR_AT_GC;
4915                         } else if (!strcmp (opt, "clear-at-tlab-creation")) {
4916                                 nursery_clear_policy = CLEAR_AT_TLAB_CREATION;
4917                         } else if (!strcmp (opt, "debug-clear-at-tlab-creation")) {
4918                                 nursery_clear_policy = CLEAR_AT_TLAB_CREATION_DEBUG;
4919                         } else if (!strcmp (opt, "check-scan-starts")) {
4920                                 do_scan_starts_check = TRUE;
4921                         } else if (!strcmp (opt, "verify-nursery-at-minor-gc")) {
4922                                 do_verify_nursery = TRUE;
4923                         } else if (!strcmp (opt, "check-concurrent")) {
4924                                 if (!major_collector.is_concurrent) {
4925                                         sgen_env_var_error (MONO_GC_DEBUG_NAME, "Ignoring.", "`check-concurrent` only works with concurrent major collectors.");
4926                                         continue;
4927                                 }
4928                                 do_concurrent_checks = TRUE;
4929                         } else if (!strcmp (opt, "dump-nursery-at-minor-gc")) {
4930                                 do_dump_nursery_content = TRUE;
4931                         } else if (!strcmp (opt, "no-managed-allocator")) {
4932                                 sgen_set_use_managed_allocator (FALSE);
4933                         } else if (!strcmp (opt, "disable-minor")) {
4934                                 disable_minor_collections = TRUE;
4935                         } else if (!strcmp (opt, "disable-major")) {
4936                                 disable_major_collections = TRUE;
4937                         } else if (g_str_has_prefix (opt, "heap-dump=")) {
4938                                 char *filename = strchr (opt, '=') + 1;
4939                                 nursery_clear_policy = CLEAR_AT_GC;
4940                                 heap_dump_file = fopen (filename, "w");
4941                                 if (heap_dump_file) {
4942                                         fprintf (heap_dump_file, "<sgen-dump>\n");
4943                                         do_pin_stats = TRUE;
4944                                 }
4945                         } else if (g_str_has_prefix (opt, "binary-protocol=")) {
4946                                 char *filename = strchr (opt, '=') + 1;
4947                                 char *colon = strrchr (filename, ':');
4948                                 size_t limit = -1;
4949                                 if (colon) {
4950                                         if (!mono_gc_parse_environment_string_extract_number (colon + 1, &limit)) {
4951                                                 sgen_env_var_error (MONO_GC_DEBUG_NAME, "Ignoring limit.", "Binary protocol file size limit must be an integer.");
4952                                                 limit = -1;
4953                                         }
4954                                         *colon = '\0';
4955                                 }
4956                                 binary_protocol_init (filename, (long long)limit);
4957                         } else if (!sgen_bridge_handle_gc_debug (opt)) {
4958                                 sgen_env_var_error (MONO_GC_DEBUG_NAME, "Ignoring.", "Unknown option `%s`.", opt);
4959
4960                                 if (usage_printed)
4961                                         continue;
4962
4963                                 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);
4964                                 fprintf (stderr, "Valid <option>s are:\n");
4965                                 fprintf (stderr, "  collect-before-allocs[=<n>]\n");
4966                                 fprintf (stderr, "  verify-before-allocs[=<n>]\n");
4967                                 fprintf (stderr, "  check-at-minor-collections\n");
4968                                 fprintf (stderr, "  check-mark-bits\n");
4969                                 fprintf (stderr, "  check-nursery-pinned\n");
4970                                 fprintf (stderr, "  verify-before-collections\n");
4971                                 fprintf (stderr, "  verify-nursery-at-minor-gc\n");
4972                                 fprintf (stderr, "  dump-nursery-at-minor-gc\n");
4973                                 fprintf (stderr, "  disable-minor\n");
4974                                 fprintf (stderr, "  disable-major\n");
4975                                 fprintf (stderr, "  xdomain-checks\n");
4976                                 fprintf (stderr, "  check-concurrent\n");
4977                                 fprintf (stderr, "  clear-[nursery-]at-gc\n");
4978                                 fprintf (stderr, "  clear-at-tlab-creation\n");
4979                                 fprintf (stderr, "  debug-clear-at-tlab-creation\n");
4980                                 fprintf (stderr, "  check-scan-starts\n");
4981                                 fprintf (stderr, "  no-managed-allocator\n");
4982                                 fprintf (stderr, "  print-allowance\n");
4983                                 fprintf (stderr, "  print-pinning\n");
4984                                 fprintf (stderr, "  heap-dump=<filename>\n");
4985                                 fprintf (stderr, "  binary-protocol=<filename>[:<file-size-limit>]\n");
4986                                 sgen_bridge_print_gc_debug_usage ();
4987                                 fprintf (stderr, "\n");
4988
4989                                 usage_printed = TRUE;
4990                         }
4991                 }
4992                 g_strfreev (opts);
4993         }
4994
4995         if (major_collector.post_param_init)
4996                 major_collector.post_param_init (&major_collector);
4997
4998         sgen_memgov_init (max_heap, soft_limit, debug_print_allowance, allowance_ratio, save_target);
4999
5000         memset (&remset, 0, sizeof (remset));
5001
5002         sgen_card_table_init (&remset);
5003
5004         gc_initialized = 1;
5005 }
5006
5007 const char *
5008 mono_gc_get_gc_name (void)
5009 {
5010         return "sgen";
5011 }
5012
5013 static MonoMethod *write_barrier_method;
5014
5015 gboolean
5016 sgen_is_critical_method (MonoMethod *method)
5017 {
5018         return (method == write_barrier_method || sgen_is_managed_allocator (method));
5019 }
5020
5021 gboolean
5022 sgen_has_critical_method (void)
5023 {
5024         return write_barrier_method || sgen_has_managed_allocator ();
5025 }
5026
5027 #ifndef DISABLE_JIT
5028
5029 static void
5030 emit_nursery_check (MonoMethodBuilder *mb, int *nursery_check_return_labels)
5031 {
5032         memset (nursery_check_return_labels, 0, sizeof (int) * 3);
5033 #ifdef SGEN_ALIGN_NURSERY
5034         // if (ptr_in_nursery (ptr)) return;
5035         /*
5036          * Masking out the bits might be faster, but we would have to use 64 bit
5037          * immediates, which might be slower.
5038          */
5039         mono_mb_emit_ldarg (mb, 0);
5040         mono_mb_emit_icon (mb, DEFAULT_NURSERY_BITS);
5041         mono_mb_emit_byte (mb, CEE_SHR_UN);
5042         mono_mb_emit_ptr (mb, (gpointer)((mword)sgen_get_nursery_start () >> DEFAULT_NURSERY_BITS));
5043         nursery_check_return_labels [0] = mono_mb_emit_branch (mb, CEE_BEQ);
5044
5045         if (!major_collector.is_concurrent) {
5046                 // if (!ptr_in_nursery (*ptr)) return;
5047                 mono_mb_emit_ldarg (mb, 0);
5048                 mono_mb_emit_byte (mb, CEE_LDIND_I);
5049                 mono_mb_emit_icon (mb, DEFAULT_NURSERY_BITS);
5050                 mono_mb_emit_byte (mb, CEE_SHR_UN);
5051                 mono_mb_emit_ptr (mb, (gpointer)((mword)sgen_get_nursery_start () >> DEFAULT_NURSERY_BITS));
5052                 nursery_check_return_labels [1] = mono_mb_emit_branch (mb, CEE_BNE_UN);
5053         }
5054 #else
5055         int label_continue1, label_continue2;
5056         int dereferenced_var;
5057
5058         // if (ptr < (sgen_get_nursery_start ())) goto continue;
5059         mono_mb_emit_ldarg (mb, 0);
5060         mono_mb_emit_ptr (mb, (gpointer) sgen_get_nursery_start ());
5061         label_continue_1 = mono_mb_emit_branch (mb, CEE_BLT);
5062
5063         // if (ptr >= sgen_get_nursery_end ())) goto continue;
5064         mono_mb_emit_ldarg (mb, 0);
5065         mono_mb_emit_ptr (mb, (gpointer) sgen_get_nursery_end ());
5066         label_continue_2 = mono_mb_emit_branch (mb, CEE_BGE);
5067
5068         // Otherwise return
5069         nursery_check_return_labels [0] = mono_mb_emit_branch (mb, CEE_BR);
5070
5071         // continue:
5072         mono_mb_patch_branch (mb, label_continue_1);
5073         mono_mb_patch_branch (mb, label_continue_2);
5074
5075         // Dereference and store in local var
5076         dereferenced_var = mono_mb_add_local (mb, &mono_defaults.int_class->byval_arg);
5077         mono_mb_emit_ldarg (mb, 0);
5078         mono_mb_emit_byte (mb, CEE_LDIND_I);
5079         mono_mb_emit_stloc (mb, dereferenced_var);
5080
5081         if (!major_collector.is_concurrent) {
5082                 // if (*ptr < sgen_get_nursery_start ()) return;
5083                 mono_mb_emit_ldloc (mb, dereferenced_var);
5084                 mono_mb_emit_ptr (mb, (gpointer) sgen_get_nursery_start ());
5085                 nursery_check_return_labels [1] = mono_mb_emit_branch (mb, CEE_BLT);
5086
5087                 // if (*ptr >= sgen_get_nursery_end ()) return;
5088                 mono_mb_emit_ldloc (mb, dereferenced_var);
5089                 mono_mb_emit_ptr (mb, (gpointer) sgen_get_nursery_end ());
5090                 nursery_check_return_labels [2] = mono_mb_emit_branch (mb, CEE_BGE);
5091         }
5092 #endif
5093 }
5094 #endif
5095
5096 MonoMethod*
5097 mono_gc_get_write_barrier (void)
5098 {
5099         MonoMethod *res;
5100         MonoMethodBuilder *mb;
5101         MonoMethodSignature *sig;
5102 #ifdef MANAGED_WBARRIER
5103         int i, nursery_check_labels [3];
5104
5105 #ifdef HAVE_KW_THREAD
5106         int stack_end_offset = -1;
5107
5108         MONO_THREAD_VAR_OFFSET (stack_end, stack_end_offset);
5109         g_assert (stack_end_offset != -1);
5110 #endif
5111 #endif
5112
5113         // FIXME: Maybe create a separate version for ctors (the branch would be
5114         // correctly predicted more times)
5115         if (write_barrier_method)
5116                 return write_barrier_method;
5117
5118         /* Create the IL version of mono_gc_barrier_generic_store () */
5119         sig = mono_metadata_signature_alloc (mono_defaults.corlib, 1);
5120         sig->ret = &mono_defaults.void_class->byval_arg;
5121         sig->params [0] = &mono_defaults.int_class->byval_arg;
5122
5123         mb = mono_mb_new (mono_defaults.object_class, "wbarrier", MONO_WRAPPER_WRITE_BARRIER);
5124
5125 #ifndef DISABLE_JIT
5126 #ifdef MANAGED_WBARRIER
5127         emit_nursery_check (mb, nursery_check_labels);
5128         /*
5129         addr = sgen_cardtable + ((address >> CARD_BITS) & CARD_MASK)
5130         *addr = 1;
5131
5132         sgen_cardtable:
5133                 LDC_PTR sgen_cardtable
5134
5135         address >> CARD_BITS
5136                 LDARG_0
5137                 LDC_I4 CARD_BITS
5138                 SHR_UN
5139         if (SGEN_HAVE_OVERLAPPING_CARDS) {
5140                 LDC_PTR card_table_mask
5141                 AND
5142         }
5143         AND
5144         ldc_i4_1
5145         stind_i1
5146         */
5147         mono_mb_emit_ptr (mb, sgen_cardtable);
5148         mono_mb_emit_ldarg (mb, 0);
5149         mono_mb_emit_icon (mb, CARD_BITS);
5150         mono_mb_emit_byte (mb, CEE_SHR_UN);
5151 #ifdef SGEN_HAVE_OVERLAPPING_CARDS
5152         mono_mb_emit_ptr (mb, (gpointer)CARD_MASK);
5153         mono_mb_emit_byte (mb, CEE_AND);
5154 #endif
5155         mono_mb_emit_byte (mb, CEE_ADD);
5156         mono_mb_emit_icon (mb, 1);
5157         mono_mb_emit_byte (mb, CEE_STIND_I1);
5158
5159         // return;
5160         for (i = 0; i < 3; ++i) {
5161                 if (nursery_check_labels [i])
5162                         mono_mb_patch_branch (mb, nursery_check_labels [i]);
5163         }
5164         mono_mb_emit_byte (mb, CEE_RET);
5165 #else
5166         mono_mb_emit_ldarg (mb, 0);
5167         mono_mb_emit_icall (mb, mono_gc_wbarrier_generic_nostore);
5168         mono_mb_emit_byte (mb, CEE_RET);
5169 #endif
5170 #endif
5171         res = mono_mb_create_method (mb, sig, 16);
5172         mono_mb_free (mb);
5173
5174         LOCK_GC;
5175         if (write_barrier_method) {
5176                 /* Already created */
5177                 mono_free_method (res);
5178         } else {
5179                 /* double-checked locking */
5180                 mono_memory_barrier ();
5181                 write_barrier_method = res;
5182         }
5183         UNLOCK_GC;
5184
5185         return write_barrier_method;
5186 }
5187
5188 char*
5189 mono_gc_get_description (void)
5190 {
5191         return g_strdup ("sgen");
5192 }
5193
5194 void
5195 mono_gc_set_desktop_mode (void)
5196 {
5197 }
5198
5199 gboolean
5200 mono_gc_is_moving (void)
5201 {
5202         return TRUE;
5203 }
5204
5205 gboolean
5206 mono_gc_is_disabled (void)
5207 {
5208         return FALSE;
5209 }
5210
5211 #ifdef HOST_WIN32
5212 BOOL APIENTRY mono_gc_dllmain (HMODULE module_handle, DWORD reason, LPVOID reserved)
5213 {
5214         return TRUE;
5215 }
5216 #endif
5217
5218 NurseryClearPolicy
5219 sgen_get_nursery_clear_policy (void)
5220 {
5221         return nursery_clear_policy;
5222 }
5223
5224 MonoVTable*
5225 sgen_get_array_fill_vtable (void)
5226 {
5227         if (!array_fill_vtable) {
5228                 static MonoClass klass;
5229                 static MonoVTable vtable;
5230                 gsize bmap;
5231
5232                 MonoDomain *domain = mono_get_root_domain ();
5233                 g_assert (domain);
5234
5235                 klass.element_class = mono_defaults.byte_class;
5236                 klass.rank = 1;
5237                 klass.instance_size = sizeof (MonoArray);
5238                 klass.sizes.element_size = 1;
5239                 klass.name = "array_filler_type";
5240
5241                 vtable.klass = &klass;
5242                 bmap = 0;
5243                 vtable.gc_descr = mono_gc_make_descr_for_array (TRUE, &bmap, 0, 1);
5244                 vtable.rank = 1;
5245
5246                 array_fill_vtable = &vtable;
5247         }
5248         return array_fill_vtable;
5249 }
5250
5251 void
5252 sgen_gc_lock (void)
5253 {
5254         LOCK_GC;
5255 }
5256
5257 void
5258 sgen_gc_unlock (void)
5259 {
5260         gboolean try_free = sgen_try_free_some_memory;
5261         sgen_try_free_some_memory = FALSE;
5262         mono_mutex_unlock (&gc_mutex);
5263         MONO_GC_UNLOCKED ();
5264         if (try_free)
5265                 mono_thread_hazardous_try_free_some ();
5266 }
5267
5268 void
5269 sgen_major_collector_iterate_live_block_ranges (sgen_cardtable_block_callback callback)
5270 {
5271         major_collector.iterate_live_block_ranges (callback);
5272 }
5273
5274 void
5275 sgen_major_collector_scan_card_table (SgenGrayQueue *queue)
5276 {
5277         major_collector.scan_card_table (FALSE, queue);
5278 }
5279
5280 SgenMajorCollector*
5281 sgen_get_major_collector (void)
5282 {
5283         return &major_collector;
5284 }
5285
5286 void mono_gc_set_skip_thread (gboolean skip)
5287 {
5288         SgenThreadInfo *info = mono_thread_info_current ();
5289
5290         LOCK_GC;
5291         info->gc_disabled = skip;
5292         UNLOCK_GC;
5293 }
5294
5295 SgenRemeberedSet*
5296 sgen_get_remset (void)
5297 {
5298         return &remset;
5299 }
5300
5301 guint
5302 mono_gc_get_vtable_bits (MonoClass *class)
5303 {
5304         guint res = 0;
5305         /* FIXME move this to the bridge code */
5306         if (sgen_need_bridge_processing ()) {
5307                 switch (sgen_bridge_class_kind (class)) {
5308                 case GC_BRIDGE_TRANSPARENT_BRIDGE_CLASS:
5309                 case GC_BRIDGE_OPAQUE_BRIDGE_CLASS:
5310                         res = SGEN_GC_BIT_BRIDGE_OBJECT;
5311                         break;
5312                 case GC_BRIDGE_OPAQUE_CLASS:
5313                         res = SGEN_GC_BIT_BRIDGE_OPAQUE_OBJECT;
5314                         break;
5315                 }
5316         }
5317         if (fin_callbacks.is_class_finalization_aware) {
5318                 if (fin_callbacks.is_class_finalization_aware (class))
5319                         res |= SGEN_GC_BIT_FINALIZER_AWARE;
5320         }
5321         return res;
5322 }
5323
5324 void
5325 mono_gc_register_altstack (gpointer stack, gint32 stack_size, gpointer altstack, gint32 altstack_size)
5326 {
5327         // FIXME:
5328 }
5329
5330
5331 void
5332 sgen_check_whole_heap_stw (void)
5333 {
5334         sgen_stop_world (0);
5335         sgen_clear_nursery_fragments ();
5336         sgen_check_whole_heap (FALSE);
5337         sgen_restart_world (0, NULL);
5338 }
5339
5340 void
5341 sgen_gc_event_moves (void)
5342 {
5343         if (moved_objects_idx) {
5344                 mono_profiler_gc_moves (moved_objects, moved_objects_idx);
5345                 moved_objects_idx = 0;
5346         }
5347 }
5348
5349 gint64
5350 sgen_timestamp (void)
5351 {
5352         SGEN_TV_DECLARE (timestamp);
5353         SGEN_TV_GETTIME (timestamp);
5354         return SGEN_TV_ELAPSED (sgen_init_timestamp, timestamp);
5355 }
5356
5357 void
5358 mono_gc_register_finalizer_callbacks (MonoGCFinalizerCallbacks *callbacks)
5359 {
5360         if (callbacks->version != MONO_GC_FINALIZER_EXTENSION_VERSION)
5361                 g_error ("Invalid finalizer callback version. Expected %d but got %d\n", MONO_GC_FINALIZER_EXTENSION_VERSION, callbacks->version);
5362
5363         fin_callbacks = *callbacks;
5364 }
5365
5366 #endif /* HAVE_SGEN_GC */