mono/metadata/sgen-gc.h

   1 /*
   2  * Copyright 2001-2003 Ximian, Inc
   3  * Copyright 2003-2010 Novell, Inc.
   4  * Copyright 2011 Xamarin Inc (http://www.xamarin.com)
   5  *
   6  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining
   7  * a copy of this software and associated documentation files (the
   8  * "Software"), to deal in the Software without restriction, including
   9  * without limitation the rights to use, copy, modify, merge, publish,
  10  * distribute, sublicense, and/or sell copies of the Software, and to
  11  * permit persons to whom the Software is furnished to do so, subject to
  12  * the following conditions:
  13  *
  14  * The above copyright notice and this permission notice shall be
  15  * included in all copies or substantial portions of the Software.
  16  *
  17  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND,
  18  * EXPRESS OR IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF
  19  * MERCHANTABILITY, FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND
  20  * NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL THE AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE
  21  * LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION
  22  * OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM, OUT OF OR IN CONNECTION
  23  * WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN THE SOFTWARE.
  24  */
  25 #ifndef __MONO_SGENGC_H__
  26 #define __MONO_SGENGC_H__
  27
  28 /* pthread impl */
  29 #include "config.h"
  30
  31 #ifdef HAVE_SGEN_GC
  32
  33 typedef struct _SgenThreadInfo SgenThreadInfo;
  34 #define THREAD_INFO_TYPE SgenThreadInfo
  35
  36 #include <glib.h>
  37 #ifdef HAVE_PTHREAD_H
  38 #include <pthread.h>
  39 #endif
  40 #include <signal.h>
  41 #include <mono/utils/mono-compiler.h>
  42 #include <mono/utils/mono-threads.h>
  43 #include <mono/io-layer/mono-mutex.h>
  44 #include <mono/metadata/class-internals.h>
  45 #include <mono/metadata/object-internals.h>
  46 #include <mono/metadata/sgen-conf.h>
  47 #include <mono/metadata/sgen-archdep.h>
  48 #include <mono/metadata/sgen-descriptor.h>
  49 #include <mono/metadata/sgen-gray.h>
  50
  51 #if defined(__MACH__)
  52         #include <mach/mach_port.h>
  53 #endif
  54
  55 /* The method used to clear the nursery */
  56 /* Clearing at nursery collections is the safest, but has bad interactions with caches.
  57  * Clearing at TLAB creation is much faster, but more complex and it might expose hard
  58  * to find bugs.
  59  */
  60 typedef enum {
  61         CLEAR_AT_GC,
  62         CLEAR_AT_TLAB_CREATION
  63 } NurseryClearPolicy;
  64
  65 NurseryClearPolicy sgen_get_nursery_clear_policy (void) MONO_INTERNAL;
  66
  67 #define SGEN_TV_DECLARE(name) gint64 name
  68 #define SGEN_TV_GETTIME(tv) tv = mono_100ns_ticks ()
  69 #define SGEN_TV_ELAPSED(start,end) (int)((end-start) / 10)
  70 #define SGEN_TV_ELAPSED_MS(start,end) ((SGEN_TV_ELAPSED((start),(end)) + 500) / 1000)
  71
  72 /* for use with write barriers */
  73 typedef struct _RememberedSet RememberedSet;
  74 struct _RememberedSet {
  75         mword *store_next;
  76         mword *end_set;
  77         RememberedSet *next;
  78         mword data [MONO_ZERO_LEN_ARRAY];
  79 };
  80
  81 /*
  82  * We're never actually using the first element.  It's always set to
  83  * NULL to simplify the elimination of consecutive duplicate
  84  * entries.
  85  */
  86 #define STORE_REMSET_BUFFER_SIZE        1023
  87
  88 typedef struct _GenericStoreRememberedSet GenericStoreRememberedSet;
  89 struct _GenericStoreRememberedSet {
  90         GenericStoreRememberedSet *next;
  91         /* We need one entry less because the first entry of store
  92            remset buffers is always a dummy and we don't copy it. */
  93         gpointer data [STORE_REMSET_BUFFER_SIZE - 1];
  94 };
  95
  96 /* we have 4 possible values in the low 2 bits */
  97 enum {
  98         REMSET_LOCATION, /* just a pointer to the exact location */
  99         REMSET_RANGE,    /* range of pointer fields */
 100         REMSET_OBJECT,   /* mark all the object for scanning */
 101         REMSET_VTYPE,    /* a valuetype array described by a gc descriptor, a count and a size */
 102         REMSET_TYPE_MASK = 0x3
 103 };
 104
 105 /* eventually share with MonoThread? */
 106 struct _SgenThreadInfo {
 107         MonoThreadInfo info;
 108 #if defined(__MACH__)
 109         thread_port_t mach_port;
 110 #else
 111         int signal;
 112         unsigned int stop_count; /* to catch duplicate signals */
 113 #endif
 114         int skip;
 115         volatile int in_critical_region;
 116         gboolean joined_stw;
 117         gboolean doing_handshake;
 118         gboolean thread_is_dying;
 119         gboolean gc_disabled;
 120         void *stack_end;
 121         void *stack_start;
 122         void *stack_start_limit;
 123         char **tlab_next_addr;
 124         char **tlab_start_addr;
 125         char **tlab_temp_end_addr;
 126         char **tlab_real_end_addr;
 127         gpointer **store_remset_buffer_addr;
 128         long *store_remset_buffer_index_addr;
 129         RememberedSet *remset;
 130         gpointer runtime_data;
 131         gpointer stopped_ip;    /* only valid if the thread is stopped */
 132         MonoDomain *stopped_domain; /* ditto */
 133
 134 #ifdef USE_MONO_CTX
 135 #ifdef __MACH__
 136         MonoContext ctx;                /* ditto */
 137 #endif
 138         MonoContext *monoctx;   /* ditto */
 139
 140 #else
 141
 142 #if defined(__MACH__) || defined(HOST_WIN32)
 143         gpointer regs[ARCH_NUM_REGS];       /* ditto */
 144 #endif
 145         gpointer *stopped_regs;     /* ditto */
 146 #endif
 147
 148 #ifndef HAVE_KW_THREAD
 149         char *tlab_start;
 150         char *tlab_next;
 151         char *tlab_temp_end;
 152         char *tlab_real_end;
 153         gpointer *store_remset_buffer;
 154         long store_remset_buffer_index;
 155 #endif
 156 };
 157
 158 enum {
 159         MEMORY_ROLE_GEN0,
 160         MEMORY_ROLE_GEN1,
 161         MEMORY_ROLE_PINNED
 162 };
 163
 164 typedef struct _SgenBlock SgenBlock;
 165 struct _SgenBlock {
 166         void *next;
 167         unsigned char role;
 168 };
 169
 170 /*
 171  * The nursery section and the major copying collector's sections use
 172  * this struct.
 173  */
 174 typedef struct _GCMemSection GCMemSection;
 175 struct _GCMemSection {
 176         SgenBlock block;
 177         char *data;
 178         mword size;
 179         /* pointer where more data could be allocated if it fits */
 180         char *next_data;
 181         char *end_data;
 182         /*
 183          * scan starts is an array of pointers to objects equally spaced in the allocation area
 184          * They let use quickly find pinned objects from pinning pointers.
 185          */
 186         char **scan_starts;
 187         /* in major collections indexes in the pin_queue for objects that pin this section */
 188         void **pin_queue_start;
 189         int pin_queue_num_entries;
 190         unsigned short num_scan_start;
 191         gboolean is_to_space;
 192 };
 193
 194 #define SGEN_PINNED_CHUNK_FOR_PTR(o)    ((SgenBlock*)(((mword)(o)) & ~(SGEN_PINNED_CHUNK_SIZE - 1)))
 195
 196 typedef struct _SgenPinnedChunk SgenPinnedChunk;
 197
 198 /*
 199  * Recursion is not allowed for the thread lock.
 200  */
 201 #define LOCK_DECLARE(name) mono_mutex_t name
 202 /* if changing LOCK_INIT to something that isn't idempotent, look at
 203    its use in mono_gc_base_init in sgen-gc.c */
 204 #define LOCK_INIT(name) mono_mutex_init (&(name), NULL)
 205 #define LOCK_GC mono_mutex_lock (&gc_mutex)
 206 #define TRYLOCK_GC (mono_mutex_trylock (&gc_mutex) == 0)
 207 #define UNLOCK_GC mono_mutex_unlock (&gc_mutex)
 208 #define LOCK_INTERRUPTION mono_mutex_lock (&interruption_mutex)
 209 #define UNLOCK_INTERRUPTION mono_mutex_unlock (&interruption_mutex)
 210
 211 /* FIXME: Use InterlockedAdd & InterlockedAdd64 to reduce the CAS cost. */
 212 #define SGEN_CAS_PTR    InterlockedCompareExchangePointer
 213 #define SGEN_ATOMIC_ADD(x,i)    do {                                    \
 214                 int __old_x;                                            \
 215                 do {                                                    \
 216                         __old_x = (x);                                  \
 217                 } while (InterlockedCompareExchange (&(x), __old_x + (i), __old_x) != __old_x); \
 218         } while (0)
 219 #define SGEN_ATOMIC_ADD_P(x,i) do { \
 220                 size_t __old_x;                                            \
 221                 do {                                                    \
 222                         __old_x = (x);                                  \
 223                 } while (InterlockedCompareExchangePointer ((void**)&(x), (void*)(__old_x + (i)), (void*)__old_x) != (void*)__old_x); \
 224         } while (0)
 225
 226
 227 #ifndef HOST_WIN32
 228 /* we intercept pthread_create calls to know which threads exist */
 229 #define USE_PTHREAD_INTERCEPT 1
 230 #endif
 231
 232 #ifdef HEAVY_STATISTICS
 233 #define HEAVY_STAT(x)   x
 234
 235 extern long long stat_objects_alloced_degraded;
 236 extern long long stat_bytes_alloced_degraded;
 237 extern long long stat_copy_object_called_major;
 238 extern long long stat_objects_copied_major;
 239 #else
 240 #define HEAVY_STAT(x)
 241 #endif
 242
 243 #define DEBUG(level,a) do {if (G_UNLIKELY ((level) <= SGEN_MAX_DEBUG_LEVEL && (level) <= gc_debug_level)) { a; fflush (gc_debug_file); } } while (0)
 244
 245 extern int gc_debug_level;
 246 extern FILE* gc_debug_file;
 247
 248 extern int current_collection_generation;
 249
 250 extern unsigned int sgen_global_stop_count;
 251
 252 #define SGEN_ALLOC_ALIGN                8
 253 #define SGEN_ALLOC_ALIGN_BITS   3
 254
 255 #define SGEN_ALIGN_UP(s)                (((s)+(SGEN_ALLOC_ALIGN-1)) & ~(SGEN_ALLOC_ALIGN-1))
 256
 257 #ifdef SGEN_ALIGN_NURSERY
 258 #define SGEN_PTR_IN_NURSERY(p,bits,start,end)   (((mword)(p) & ~((1 << (bits)) - 1)) == (mword)(start))
 259 #else
 260 #define SGEN_PTR_IN_NURSERY(p,bits,start,end)   ((char*)(p) >= (start) && (char*)(p) < (end))
 261 #endif
 262
 263 #ifdef USER_CONFIG
 264
 265 /* good sizes are 512KB-1MB: larger ones increase a lot memzeroing time */
 266 #define DEFAULT_NURSERY_SIZE (sgen_nursery_size)
 267 extern int sgen_nursery_size MONO_INTERNAL;
 268 #ifdef SGEN_ALIGN_NURSERY
 269 /* The number of trailing 0 bits in DEFAULT_NURSERY_SIZE */
 270 #define DEFAULT_NURSERY_BITS (sgen_nursery_bits)
 271 extern int sgen_nursery_bits MONO_INTERNAL;
 272 #endif
 273
 274 #else
 275
 276 #define DEFAULT_NURSERY_SIZE (4*1024*1024)
 277 #ifdef SGEN_ALIGN_NURSERY
 278 #define DEFAULT_NURSERY_BITS 22
 279 #endif
 280
 281 #endif
 282
 283 #ifndef SGEN_ALIGN_NURSERY
 284 #define DEFAULT_NURSERY_BITS -1
 285 #endif
 286
 287 extern char *sgen_nursery_start MONO_INTERNAL;
 288 extern char *sgen_nursery_end MONO_INTERNAL;
 289
 290 static inline gboolean
 291 sgen_ptr_in_nursery (void *p)
 292 {
 293         return SGEN_PTR_IN_NURSERY ((p), DEFAULT_NURSERY_BITS, sgen_nursery_start, sgen_nursery_end);
 294 }
 295
 296 static inline char*
 297 sgen_get_nursery_start (void)
 298 {
 299         return sgen_nursery_start;
 300 }
 301
 302 static inline char*
 303 sgen_get_nursery_end (void)
 304 {
 305         return sgen_nursery_end;
 306 }
 307
 308 /* Structure that corresponds to a MonoVTable: desc is a mword so requires
 309  * no cast from a pointer to an integer
 310  */
 311 typedef struct {
 312         MonoClass *klass;
 313         mword desc;
 314 } GCVTable;
 315
 316 /* these bits are set in the object vtable: we could merge them since an object can be
 317  * either pinned or forwarded but not both.
 318  * We store them in the vtable slot because the bits are used in the sync block for
 319  * other purposes: if we merge them and alloc the sync blocks aligned to 8 bytes, we can change
 320  * this and use bit 3 in the syncblock (with the lower two bits both set for forwarded, that
 321  * would be an invalid combination for the monitor and hash code).
 322  * The values are already shifted.
 323  * The forwarding address is stored in the sync block.
 324  */
 325 #define SGEN_FORWARDED_BIT 1
 326 #define SGEN_PINNED_BIT 2
 327 #define SGEN_VTABLE_BITS_MASK 0x3
 328
 329 /* returns NULL if not forwarded, or the forwarded address */
 330 #define SGEN_OBJECT_IS_FORWARDED(obj) (((mword*)(obj))[0] & SGEN_FORWARDED_BIT ? (void*)(((mword*)(obj))[0] & ~SGEN_VTABLE_BITS_MASK) : NULL)
 331 #define SGEN_OBJECT_IS_PINNED(obj) (((mword*)(obj))[0] & SGEN_PINNED_BIT)
 332
 333 /* set the forwarded address fw_addr for object obj */
 334 #define SGEN_FORWARD_OBJECT(obj,fw_addr) do {                           \
 335                 ((mword*)(obj))[0] = (mword)(fw_addr) | SGEN_FORWARDED_BIT; \
 336         } while (0)
 337 #define SGEN_PIN_OBJECT(obj) do {       \
 338                 ((mword*)(obj))[0] |= SGEN_PINNED_BIT;  \
 339         } while (0)
 340 #define SGEN_UNPIN_OBJECT(obj) do {     \
 341                 ((mword*)(obj))[0] &= ~SGEN_PINNED_BIT; \
 342         } while (0)
 343
 344 /*
 345  * Since we set bits in the vtable, use the macro to load it from the pointer to
 346  * an object that is potentially pinned.
 347  */
 348 #define SGEN_LOAD_VTABLE(addr) ((*(mword*)(addr)) & ~SGEN_VTABLE_BITS_MASK)
 349
 350 #if SGEN_MAX_DEBUG_LEVEL >= 9
 351 #define GRAY_OBJECT_ENQUEUE sgen_gray_object_enqueue
 352 #define GRAY_OBJECT_DEQUEUE(queue,o) ((o) = sgen_gray_object_dequeue ((queue)))
 353 #else
 354 #define GRAY_OBJECT_ENQUEUE(queue,o) do {                               \
 355                 if (G_UNLIKELY (!(queue)->first || (queue)->first->end == SGEN_GRAY_QUEUE_SECTION_SIZE)) \
 356                         sgen_gray_object_enqueue ((queue), (o));        \
 357                 else                                                    \
 358                         (queue)->first->objects [(queue)->first->end++] = (o); \
 359                 PREFETCH ((o));                                         \
 360         } while (0)
 361 #define GRAY_OBJECT_DEQUEUE(queue,o) do {                               \
 362                 if (!(queue)->first)                                    \
 363                         (o) = NULL;                                     \
 364                 else if (G_UNLIKELY ((queue)->first->end == 1))         \
 365                         (o) = sgen_gray_object_dequeue ((queue));               \
 366                 else                                                    \
 367                         (o) = (queue)->first->objects [--(queue)->first->end]; \
 368         } while (0)
 369 #endif
 370
 371 /*
 372 List of what each bit on of the vtable gc bits means.
 373 */
 374 enum {
 375         SGEN_GC_BIT_BRIDGE_OBJECT = 1,
 376 };
 377
 378 typedef void (*IterateObjectCallbackFunc) (char*, size_t, void*);
 379
 380 int sgen_thread_handshake (BOOL suspend) MONO_INTERNAL;
 381 gboolean sgen_suspend_thread (SgenThreadInfo *info) MONO_INTERNAL;
 382 gboolean sgen_resume_thread (SgenThreadInfo *info) MONO_INTERNAL;
 383 void sgen_wait_for_suspend_ack (int count) MONO_INTERNAL;
 384 gboolean sgen_park_current_thread_if_doing_handshake (SgenThreadInfo *p) MONO_INTERNAL;
 385 void sgen_os_init (void) MONO_INTERNAL;
 386
 387 void sgen_fill_thread_info_for_suspend (SgenThreadInfo *info) MONO_INTERNAL;
 388
 389 gboolean sgen_is_worker_thread (MonoNativeThreadId thread) MONO_INTERNAL;
 390
 391 void sgen_update_heap_boundaries (mword low, mword high) MONO_INTERNAL;
 392
 393 void sgen_scan_area_with_callback (char *start, char *end, IterateObjectCallbackFunc callback, void *data, gboolean allow_flags) MONO_INTERNAL;
 394 void sgen_check_section_scan_starts (GCMemSection *section) MONO_INTERNAL;
 395
 396 /* Keep in sync with sgen_dump_internal_mem_usage() in dump_heap()! */
 397 enum {
 398         INTERNAL_MEM_PIN_QUEUE,
 399         INTERNAL_MEM_FRAGMENT,
 400         INTERNAL_MEM_SECTION,
 401         INTERNAL_MEM_SCAN_STARTS,
 402         INTERNAL_MEM_FIN_TABLE,
 403         INTERNAL_MEM_FINALIZE_ENTRY,
 404         INTERNAL_MEM_FINALIZE_READY_ENTRY,
 405         INTERNAL_MEM_DISLINK_TABLE,
 406         INTERNAL_MEM_DISLINK,
 407         INTERNAL_MEM_ROOTS_TABLE,
 408         INTERNAL_MEM_ROOT_RECORD,
 409         INTERNAL_MEM_STATISTICS,
 410         INTERNAL_MEM_STAT_PINNED_CLASS,
 411         INTERNAL_MEM_STAT_REMSET_CLASS,
 412         INTERNAL_MEM_REMSET,
 413         INTERNAL_MEM_GRAY_QUEUE,
 414         INTERNAL_MEM_STORE_REMSET,
 415         INTERNAL_MEM_MS_TABLES,
 416         INTERNAL_MEM_MS_BLOCK_INFO,
 417         INTERNAL_MEM_EPHEMERON_LINK,
 418         INTERNAL_MEM_WORKER_DATA,
 419         INTERNAL_MEM_BRIDGE_DATA,
 420         INTERNAL_MEM_JOB_QUEUE_ENTRY,
 421         INTERNAL_MEM_TOGGLEREF_DATA,
 422         INTERNAL_MEM_MAX
 423 };
 424
 425 #define SGEN_PINNED_FREELIST_NUM_SLOTS  30
 426
 427 typedef struct {
 428         SgenPinnedChunk *chunk_list;
 429         SgenPinnedChunk *free_lists [SGEN_PINNED_FREELIST_NUM_SLOTS];
 430         void *delayed_free_lists [SGEN_PINNED_FREELIST_NUM_SLOTS];
 431 } SgenPinnedAllocator;
 432
 433 enum {
 434         GENERATION_NURSERY,
 435         GENERATION_OLD,
 436         GENERATION_MAX
 437 };
 438
 439 void sgen_init_internal_allocator (void) MONO_INTERNAL;
 440 void sgen_init_pinned_allocator (void) MONO_INTERNAL;
 441
 442 typedef struct _ObjectList ObjectList;
 443 struct _ObjectList {
 444         MonoObject *obj;
 445         ObjectList *next;
 446 };
 447
 448 void sgen_report_internal_mem_usage (void) MONO_INTERNAL;
 449 void sgen_report_pinned_mem_usage (SgenPinnedAllocator *alc) MONO_INTERNAL;
 450 void sgen_dump_internal_mem_usage (FILE *heap_dump_file) MONO_INTERNAL;
 451 void sgen_dump_section (GCMemSection *section, const char *type) MONO_INTERNAL;
 452 void sgen_dump_occupied (char *start, char *end, char *section_start) MONO_INTERNAL;
 453
 454 void sgen_register_moved_object (void *obj, void *destination) MONO_INTERNAL;
 455
 456 void sgen_register_fixed_internal_mem_type (int type, size_t size) MONO_INTERNAL;
 457
 458 void* sgen_alloc_internal (int type) MONO_INTERNAL;
 459 void sgen_free_internal (void *addr, int type) MONO_INTERNAL;
 460
 461 void* sgen_alloc_internal_dynamic (size_t size, int type) MONO_INTERNAL;
 462 void sgen_free_internal_dynamic (void *addr, size_t size, int type) MONO_INTERNAL;
 463
 464 void* sgen_alloc_pinned (SgenPinnedAllocator *allocator, size_t size) MONO_INTERNAL;
 465 void sgen_free_pinned (SgenPinnedAllocator *allocator, void *addr, size_t size) MONO_INTERNAL;
 466
 467
 468 void sgen_debug_printf (int level, const char *format, ...) MONO_INTERNAL;
 469
 470 gboolean sgen_parse_environment_string_extract_number (const char *str, glong *out) MONO_INTERNAL;
 471
 472 void sgen_pinned_scan_objects (SgenPinnedAllocator *alc, IterateObjectCallbackFunc callback, void *callback_data) MONO_INTERNAL;
 473 void sgen_pinned_scan_pinned_objects (SgenPinnedAllocator *alc, IterateObjectCallbackFunc callback, void *callback_data) MONO_INTERNAL;
 474
 475 void sgen_pinned_update_heap_boundaries (SgenPinnedAllocator *alc) MONO_INTERNAL;
 476
 477 void** sgen_find_optimized_pin_queue_area (void *start, void *end, int *num) MONO_INTERNAL;
 478 void sgen_find_section_pin_queue_start_end (GCMemSection *section) MONO_INTERNAL;
 479 void sgen_pin_objects_in_section (GCMemSection *section, SgenGrayQueue *queue) MONO_INTERNAL;
 480
 481 void sgen_pin_stats_register_object (char *obj, size_t size);
 482 void sgen_pin_stats_register_global_remset (char *obj);
 483 void sgen_pin_stats_print_class_stats (void);
 484
 485 void sgen_sort_addresses (void **array, int size) MONO_INTERNAL;
 486 void sgen_add_to_global_remset (gpointer ptr) MONO_INTERNAL;
 487
 488 typedef void (*CopyOrMarkObjectFunc) (void**, SgenGrayQueue*);
 489 typedef void (*ScanObjectFunc) (char*, SgenGrayQueue*);
 490 typedef void (*ScanVTypeFunc) (char*, mword desc, SgenGrayQueue*);
 491
 492 int sgen_get_current_collection_generation (void) MONO_INTERNAL;
 493 gboolean sgen_collection_is_parallel (void) MONO_INTERNAL;
 494
 495 typedef struct {
 496         CopyOrMarkObjectFunc copy_or_mark_object;
 497         ScanObjectFunc scan_object;
 498         ScanVTypeFunc scan_vtype;
 499         /*FIXME add allocation function? */
 500 } SgenObjectOperations;
 501
 502 SgenObjectOperations *sgen_get_current_object_ops (void) MONO_INTERNAL;
 503
 504 typedef struct _SgenFragment SgenFragment;
 505
 506 struct _SgenFragment {
 507         SgenFragment *next;
 508         char *fragment_start;
 509         char *fragment_next; /* the current soft limit for allocation */
 510         char *fragment_end;
 511         SgenFragment *next_in_order; /* We use a different entry for all active fragments so we can avoid SMR. */
 512 };
 513
 514 typedef struct {
 515         SgenFragment *alloc_head; /* List head to be used when allocating memory. Walk with fragment_next. */
 516         SgenFragment *region_head; /* List head of the region used by this allocator. Walk with next_in_order. */
 517 } SgenFragmentAllocator;
 518
 519 void sgen_fragment_allocator_add (SgenFragmentAllocator *allocator, char *start, char *end) MONO_INTERNAL;
 520 void sgen_fragment_allocator_release (SgenFragmentAllocator *allocator) MONO_INTERNAL;
 521 void* sgen_fragment_allocator_serial_alloc (SgenFragmentAllocator *allocator, size_t size) MONO_INTERNAL;
 522 void* sgen_fragment_allocator_par_alloc (SgenFragmentAllocator *allocator, size_t size) MONO_INTERNAL;
 523 void* sgen_fragment_allocator_serial_range_alloc (SgenFragmentAllocator *allocator, size_t desired_size, size_t minimum_size, size_t *out_alloc_size) MONO_INTERNAL;
 524 void* sgen_fragment_allocator_par_range_alloc (SgenFragmentAllocator *allocator, size_t desired_size, size_t minimum_size, size_t *out_alloc_size) MONO_INTERNAL;
 525 SgenFragment* sgen_fragment_allocator_alloc (void) MONO_INTERNAL;
 526 void sgen_clear_allocator_fragments (SgenFragmentAllocator *allocator) MONO_INTERNAL;
 527 void sgen_clear_range (char *start, char *end) MONO_INTERNAL;
 528
 529
 530 /*
 531 This is a space/speed compromise as we need to make sure the from/to space check is both O(1)
 532 and only hit cache hot memory. On a 4Mb nursery it requires 1024 bytes, or 3% of your average
 533 L1 cache. On small configs with a 512kb nursery, this goes to 0.4%.
 534
 535 Experimental results on how much space we waste with a 4Mb nursery:
 536
 537 Note that the wastage applies to the half nursery, or 2Mb:
 538
 539 Test 1 (compiling corlib):
 540 9: avg: 3.1k
 541 8: avg: 1.6k
 542
 543 */
 544 #define SGEN_TO_SPACE_GRANULE_BITS 9
 545 #define SGEN_TO_SPACE_GRANULE_IN_BYTES (1 << SGEN_TO_SPACE_GRANULE_BITS)
 546
 547 extern char *sgen_space_bitmap MONO_INTERNAL;
 548 extern int sgen_space_bitmap_size MONO_INTERNAL;
 549
 550 static inline gboolean
 551 sgen_nursery_is_to_space (char *object)
 552 {
 553         int idx = (object - sgen_nursery_start) >> SGEN_TO_SPACE_GRANULE_BITS;
 554         int byte = idx / 8;
 555         int bit = idx & 0x7;
 556
 557         DEBUG (4, g_assert (sgen_ptr_in_nursery (object)));
 558         DEBUG (4, g_assert (byte < sgen_space_bitmap_size));
 559
 560         return (sgen_space_bitmap [byte] & (1 << bit)) != 0;
 561 }
 562
 563 static inline gboolean
 564 sgen_nursery_is_from_space (char *object)
 565 {
 566         return !sgen_nursery_is_to_space (object);
 567 }
 568
 569 static inline gboolean
 570 sgen_nursery_is_object_alive (char *obj)
 571 {
 572         /* FIXME put this asserts under a non default level */
 573         g_assert (sgen_ptr_in_nursery (obj));
 574
 575         if (sgen_nursery_is_to_space (obj))
 576                 return TRUE;
 577
 578         if (SGEN_OBJECT_IS_PINNED (obj) || SGEN_OBJECT_IS_FORWARDED (obj))
 579                 return TRUE;
 580
 581         return FALSE;
 582 }
 583
 584 typedef struct {
 585         char* (*alloc_for_promotion) (char *obj, size_t objsize, gboolean has_references);
 586         char* (*par_alloc_for_promotion) (char *obj, size_t objsize, gboolean has_references);
 587
 588         SgenObjectOperations serial_ops;
 589         SgenObjectOperations parallel_ops;
 590
 591         void (*prepare_to_space) (char *to_space_bitmap, int space_bitmap_size);
 592         void (*clear_fragments) (void);
 593         SgenFragment* (*build_fragments_get_exclude_head) (void);
 594         void (*build_fragments_release_exclude_head) (void);
 595         void (*build_fragments_finish) (SgenFragmentAllocator *allocator);
 596         void (*init_nursery) (SgenFragmentAllocator *allocator, char *start, char *end);
 597
 598         gboolean (*handle_gc_param) (const char *opt); /* Optional */
 599         void (*print_gc_param_usage) (void); /* Optional */
 600 } SgenMinorCollector;
 601
 602 extern SgenMinorCollector sgen_minor_collector;
 603
 604 void sgen_simple_nursery_init (SgenMinorCollector *collector) MONO_INTERNAL;
 605 void sgen_split_nursery_init (SgenMinorCollector *collector) MONO_INTERNAL;
 606
 607 typedef void (*sgen_cardtable_block_callback) (mword start, mword size);
 608 void sgen_major_collector_iterate_live_block_ranges (sgen_cardtable_block_callback callback) MONO_INTERNAL;
 609
 610 typedef struct _SgenMajorCollector SgenMajorCollector;
 611 struct _SgenMajorCollector {
 612         size_t section_size;
 613         gboolean is_parallel;
 614         gboolean supports_cardtable;
 615
 616         /*
 617          * This is set to TRUE if the sweep for the last major
 618          * collection has been completed.
 619          */
 620         gboolean *have_swept;
 621
 622         void* (*alloc_heap) (mword nursery_size, mword nursery_align, int nursery_bits);
 623         gboolean (*is_object_live) (char *obj);
 624         void* (*alloc_small_pinned_obj) (size_t size, gboolean has_references);
 625         void* (*alloc_degraded) (MonoVTable *vtable, size_t size);
 626
 627         SgenObjectOperations major_ops;
 628
 629         void* (*alloc_object) (int size, gboolean has_references);
 630         void* (*par_alloc_object) (int size, gboolean has_references);
 631         void (*free_pinned_object) (char *obj, size_t size);
 632         void (*iterate_objects) (gboolean non_pinned, gboolean pinned, IterateObjectCallbackFunc callback, void *data);
 633         void (*free_non_pinned_object) (char *obj, size_t size);
 634         void (*find_pin_queue_start_ends) (SgenGrayQueue *queue);
 635         void (*pin_objects) (SgenGrayQueue *queue);
 636         void (*pin_major_object) (char *obj, SgenGrayQueue *queue);
 637         void (*scan_card_table) (SgenGrayQueue *queue);
 638         void (*iterate_live_block_ranges) (sgen_cardtable_block_callback callback);
 639         void (*init_to_space) (void);
 640         void (*sweep) (void);
 641         void (*check_scan_starts) (void);
 642         void (*dump_heap) (FILE *heap_dump_file);
 643         gint64 (*get_used_size) (void);
 644         void (*start_nursery_collection) (void);
 645         void (*finish_nursery_collection) (void);
 646         void (*start_major_collection) (void);
 647         void (*finish_major_collection) (void);
 648         void (*have_computed_minor_collection_allowance) (void);
 649         gboolean (*ptr_is_in_non_pinned_space) (char *ptr);
 650         gboolean (*obj_is_from_pinned_alloc) (char *obj);
 651         void (*report_pinned_memory_usage) (void);
 652         int (*get_num_major_sections) (void);
 653         gboolean (*handle_gc_param) (const char *opt);
 654         void (*print_gc_param_usage) (void);
 655         gboolean (*is_worker_thread) (MonoNativeThreadId thread);
 656         void (*post_param_init) (void);
 657         void* (*alloc_worker_data) (void);
 658         void (*init_worker_thread) (void *data);
 659         void (*reset_worker_data) (void *data);
 660         gboolean (*is_valid_object) (char *object);
 661         gboolean (*describe_pointer) (char *pointer);
 662 };
 663
 664 extern SgenMajorCollector major_collector;
 665
 666 void sgen_marksweep_init (SgenMajorCollector *collector) MONO_INTERNAL;
 667 void sgen_marksweep_fixed_init (SgenMajorCollector *collector) MONO_INTERNAL;
 668 void sgen_marksweep_par_init (SgenMajorCollector *collector) MONO_INTERNAL;
 669 void sgen_marksweep_fixed_par_init (SgenMajorCollector *collector) MONO_INTERNAL;
 670 void sgen_copying_init (SgenMajorCollector *collector) MONO_INTERNAL;
 671 SgenMajorCollector* sgen_get_major_collector (void) MONO_INTERNAL;
 672
 673
 674 typedef struct {
 675         void (*wbarrier_set_field) (MonoObject *obj, gpointer field_ptr, MonoObject* value);
 676         void (*wbarrier_set_arrayref) (MonoArray *arr, gpointer slot_ptr, MonoObject* value);
 677         void (*wbarrier_arrayref_copy) (gpointer dest_ptr, gpointer src_ptr, int count);
 678         void (*wbarrier_value_copy) (gpointer dest, gpointer src, int count, MonoClass *klass);
 679         void (*wbarrier_object_copy) (MonoObject* obj, MonoObject *src);
 680         void (*wbarrier_generic_nostore) (gpointer ptr);
 681         void (*record_pointer) (gpointer ptr);
 682
 683         void (*begin_scan_remsets) (void *start_nursery, void *end_nursery, SgenGrayQueue *queue); /* OPTIONAL */
 684         void (*finish_scan_remsets) (void *start_nursery, void *end_nursery, SgenGrayQueue *queue);
 685
 686         void (*register_thread) (SgenThreadInfo *p); /* OPTIONAL */
 687         void (*cleanup_thread) (SgenThreadInfo *p); /* OPTIONAL */
 688         void (*fill_thread_info_for_suspend) (SgenThreadInfo *info); /* OPTIONAL */
 689         void (*prepare_for_minor_collection) (void); /* OPTIONAL */
 690         void (*prepare_for_major_collection) (void);
 691
 692         void (*finish_minor_collection) (void); /* OPTIONAL */
 693         gboolean (*find_address) (char *addr);
 694 } SgenRemeberedSet;
 695
 696 SgenRemeberedSet *sgen_get_remset (void) MONO_INTERNAL;
 697
 698 static guint /*__attribute__((noinline)) not sure if this hint is a good idea*/
 699 slow_object_get_size (MonoVTable *vtable, MonoObject* o)
 700 {
 701         MonoClass *klass = vtable->klass;
 702
 703         /*
 704          * We depend on mono_string_length_fast and
 705          * mono_array_length_fast not using the object's vtable.
 706          */
 707         if (klass == mono_defaults.string_class) {
 708                 return sizeof (MonoString) + 2 * mono_string_length_fast ((MonoString*) o) + 2;
 709         } else if (klass->rank) {
 710                 MonoArray *array = (MonoArray*)o;
 711                 size_t size = sizeof (MonoArray) + klass->sizes.element_size * mono_array_length_fast (array);
 712                 if (G_UNLIKELY (array->bounds)) {
 713                         size += sizeof (mono_array_size_t) - 1;
 714                         size &= ~(sizeof (mono_array_size_t) - 1);
 715                         size += sizeof (MonoArrayBounds) * klass->rank;
 716                 }
 717                 return size;
 718         } else {
 719                 /* from a created object: the class must be inited already */
 720                 return klass->instance_size;
 721         }
 722 }
 723
 724 /*
 725  * This function can be called on an object whose first word, the
 726  * vtable field, is not intact.  This is necessary for the parallel
 727  * collector.
 728  */
 729 static inline guint
 730 sgen_par_object_get_size (MonoVTable *vtable, MonoObject* o)
 731 {
 732         mword descr = (mword)vtable->gc_descr;
 733         mword type = descr & 0x7;
 734
 735         if (type == DESC_TYPE_RUN_LENGTH || type == DESC_TYPE_SMALL_BITMAP) {
 736                 mword size = descr & 0xfff8;
 737                 if (size == 0) /* This is used to encode a string */
 738                         return sizeof (MonoString) + 2 * mono_string_length_fast ((MonoString*) o) + 2;
 739                 return size;
 740         } else if (type == DESC_TYPE_VECTOR) {
 741                 int element_size = ((descr) >> VECTOR_ELSIZE_SHIFT) & MAX_ELEMENT_SIZE;
 742                 MonoArray *array = (MonoArray*)o;
 743                 size_t size = sizeof (MonoArray) + element_size * mono_array_length_fast (array);
 744
 745                 if (descr & VECTOR_KIND_ARRAY) {
 746                         size += sizeof (mono_array_size_t) - 1;
 747                         size &= ~(sizeof (mono_array_size_t) - 1);
 748                         size += sizeof (MonoArrayBounds) * vtable->klass->rank;
 749                 }
 750                 return size;
 751         }
 752
 753         return slow_object_get_size (vtable, o);
 754 }
 755
 756 static inline guint
 757 sgen_safe_object_get_size (MonoObject *obj)
 758 {
 759        char *forwarded;
 760
 761        if ((forwarded = SGEN_OBJECT_IS_FORWARDED (obj)))
 762                obj = (MonoObject*)forwarded;
 763
 764        return sgen_par_object_get_size ((MonoVTable*)SGEN_LOAD_VTABLE (obj), obj);
 765 }
 766
 767 const char* sgen_safe_name (void* obj) MONO_INTERNAL;
 768
 769 gboolean sgen_object_is_live (void *obj) MONO_INTERNAL;
 770
 771 gboolean sgen_need_bridge_processing (void) MONO_INTERNAL;
 772 void sgen_bridge_reset_data (void) MONO_INTERNAL;
 773 void sgen_bridge_processing_stw_step (void) MONO_INTERNAL;
 774 void sgen_bridge_processing_finish (void) MONO_INTERNAL;
 775 void sgen_register_test_bridge_callbacks (const char *bridge_class_name) MONO_INTERNAL;
 776 gboolean sgen_is_bridge_object (MonoObject *obj) MONO_INTERNAL;
 777 gboolean sgen_is_bridge_class (MonoClass *class) MONO_INTERNAL;
 778 void sgen_mark_bridge_object (MonoObject *obj) MONO_INTERNAL;
 779 void sgen_bridge_register_finalized_object (MonoObject *object) MONO_INTERNAL;
 780
 781 void sgen_scan_togglerefs (CopyOrMarkObjectFunc copy_func, char *start, char *end, SgenGrayQueue *queue) MONO_INTERNAL;
 782 void sgen_process_togglerefs (void) MONO_INTERNAL;
 783
 784
 785 gboolean sgen_gc_is_object_ready_for_finalization (void *object) MONO_INTERNAL;
 786 void sgen_gc_lock (void) MONO_INTERNAL;
 787 void sgen_gc_unlock (void) MONO_INTERNAL;
 788
 789 enum {
 790         SPACE_NURSERY,
 791         SPACE_MAJOR,
 792         SPACE_LOS
 793 };
 794
 795 void sgen_pin_object (void *object, SgenGrayQueue *queue) MONO_INTERNAL;
 796 void sgen_parallel_pin_or_update (void **ptr, void *obj, MonoVTable *vt, SgenGrayQueue *queue) MONO_INTERNAL;
 797 void sgen_set_pinned_from_failed_allocation (mword objsize) MONO_INTERNAL;
 798
 799 void sgen_ensure_free_space (size_t size) MONO_INTERNAL;
 800 void sgen_perform_collection (size_t requested_size, int generation_to_collect, const char *reason) MONO_INTERNAL;
 801
 802
 803 /* LOS */
 804
 805 typedef struct _LOSObject LOSObject;
 806 struct _LOSObject {
 807         LOSObject *next;
 808         mword size; /* this is the object size */
 809         guint16 huge_object;
 810         int dummy; /* to have a sizeof (LOSObject) a multiple of ALLOC_ALIGN  and data starting at same alignment */
 811         char data [MONO_ZERO_LEN_ARRAY];
 812 };
 813
 814 #define ARRAY_OBJ_INDEX(ptr,array,elem_size) (((char*)(ptr) - ((char*)(array) + G_STRUCT_OFFSET (MonoArray, vector))) / (elem_size))
 815
 816 extern LOSObject *los_object_list;
 817 extern mword los_memory_usage;
 818
 819 void sgen_los_free_object (LOSObject *obj) MONO_INTERNAL;
 820 void* sgen_los_alloc_large_inner (MonoVTable *vtable, size_t size) MONO_INTERNAL;
 821 void sgen_los_sweep (void) MONO_INTERNAL;
 822 gboolean sgen_ptr_is_in_los (char *ptr, char **start) MONO_INTERNAL;
 823 void sgen_los_iterate_objects (IterateObjectCallbackFunc cb, void *user_data) MONO_INTERNAL;
 824 void sgen_los_iterate_live_block_ranges (sgen_cardtable_block_callback callback) MONO_INTERNAL;
 825 void sgen_los_scan_card_table (SgenGrayQueue *queue) MONO_INTERNAL;
 826 void sgen_major_collector_scan_card_table (SgenGrayQueue *queue) MONO_INTERNAL;
 827 FILE *sgen_get_logfile (void) MONO_INTERNAL;
 828 gboolean sgen_los_is_valid_object (char *object) MONO_INTERNAL;
 829 gboolean mono_sgen_los_describe_pointer (char *ptr) MONO_INTERNAL;
 830
 831 /* nursery allocator */
 832
 833 void sgen_clear_nursery_fragments (void) MONO_INTERNAL;
 834 void sgen_nursery_allocator_prepare_for_pinning (void) MONO_INTERNAL;
 835 void sgen_nursery_allocator_set_nursery_bounds (char *nursery_start, char *nursery_end) MONO_INTERNAL;
 836 mword sgen_build_nursery_fragments (GCMemSection *nursery_section, void **start, int num_entries) MONO_INTERNAL;
 837 void sgen_init_nursery_allocator (void) MONO_INTERNAL;
 838 void sgen_nursery_allocator_init_heavy_stats (void) MONO_INTERNAL;
 839 void sgen_alloc_init_heavy_stats (void) MONO_INTERNAL;
 840 char* sgen_nursery_alloc_get_upper_alloc_bound (void) MONO_INTERNAL;
 841 void* sgen_nursery_alloc (size_t size) MONO_INTERNAL;
 842 void* sgen_nursery_alloc_range (size_t size, size_t min_size, size_t *out_alloc_size) MONO_INTERNAL;
 843 MonoVTable* sgen_get_array_fill_vtable (void) MONO_INTERNAL;
 844 gboolean sgen_can_alloc_size (size_t size) MONO_INTERNAL;
 845 void sgen_nursery_retire_region (void *address, ptrdiff_t size) MONO_INTERNAL;
 846
 847 void sgen_nursery_alloc_prepare_for_minor (void) MONO_INTERNAL;
 848 void sgen_nursery_alloc_prepare_for_major (void) MONO_INTERNAL;
 849
 850 char* sgen_alloc_for_promotion (char *obj, size_t objsize, gboolean has_references) MONO_INTERNAL;
 851 char* sgen_par_alloc_for_promotion (char *obj, size_t objsize, gboolean has_references) MONO_INTERNAL;
 852
 853 /* hash tables */
 854
 855 typedef struct _SgenHashTableEntry SgenHashTableEntry;
 856 struct _SgenHashTableEntry {
 857         SgenHashTableEntry *next;
 858         gpointer key;
 859         char data [MONO_ZERO_LEN_ARRAY]; /* data is pointer-aligned */
 860 };
 861
 862 typedef struct {
 863         int table_mem_type;
 864         int entry_mem_type;
 865         size_t data_size;
 866         GHashFunc hash_func;
 867         GEqualFunc equal_func;
 868         SgenHashTableEntry **table;
 869         guint size;
 870         guint num_entries;
 871 } SgenHashTable;
 872
 873 #define SGEN_HASH_TABLE_INIT(table_type,entry_type,data_size,hash_func,equal_func)      { (table_type), (entry_type), (data_size), (hash_func), (equal_func), NULL, 0, 0 }
 874 #define SGEN_HASH_TABLE_ENTRY_SIZE(data_size)                   ((data_size) + sizeof (SgenHashTableEntry*) + sizeof (gpointer))
 875
 876 gpointer sgen_hash_table_lookup (SgenHashTable *table, gpointer key) MONO_INTERNAL;
 877 gboolean sgen_hash_table_replace (SgenHashTable *table, gpointer key, gpointer new_value, gpointer old_value) MONO_INTERNAL;
 878 gboolean sgen_hash_table_set_value (SgenHashTable *table, gpointer key, gpointer new_value, gpointer old_value) MONO_INTERNAL;
 879 gboolean sgen_hash_table_set_key (SgenHashTable *hash_table, gpointer old_key, gpointer new_key) MONO_INTERNAL;
 880 gboolean sgen_hash_table_remove (SgenHashTable *table, gpointer key, gpointer data_return) MONO_INTERNAL;
 881
 882 void sgen_hash_table_clean (SgenHashTable *table) MONO_INTERNAL;
 883
 884 #define sgen_hash_table_num_entries(h)  ((h)->num_entries)
 885
 886 #define SGEN_HASH_TABLE_FOREACH(h,k,v) do {                             \
 887                 SgenHashTable *__hash_table = (h);                      \
 888                 SgenHashTableEntry **__table = __hash_table->table;     \
 889                 guint __i;                                              \
 890                 for (__i = 0; __i < (h)->size; ++__i) {                 \
 891                         SgenHashTableEntry **__iter, **__next;                  \
 892                         for (__iter = &__table [__i]; *__iter; __iter = __next) {       \
 893                                 SgenHashTableEntry *__entry = *__iter;  \
 894                                 __next = &__entry->next;        \
 895                                 (k) = __entry->key;                     \
 896                                 (v) = (gpointer)__entry->data;
 897
 898 /* The loop must be continue'd after using this! */
 899 #define SGEN_HASH_TABLE_FOREACH_REMOVE(free)    do {                    \
 900                 *__iter = *__next;      \
 901                 __next = __iter;        \
 902                 --__hash_table->num_entries;                            \
 903                 if ((free))                                             \
 904                         sgen_free_internal (__entry, __hash_table->entry_mem_type); \
 905         } while (0)
 906
 907 #define SGEN_HASH_TABLE_FOREACH_SET_KEY(k)      ((__entry)->key = (k))
 908
 909 #define SGEN_HASH_TABLE_FOREACH_END                                     \
 910                         }                                               \
 911                 }                                                       \
 912         } while (0)
 913
 914 /* TLS Data */
 915
 916 extern MonoNativeTlsKey thread_info_key;
 917
 918 #ifdef HAVE_KW_THREAD
 919 extern __thread SgenThreadInfo *thread_info;
 920 extern __thread gpointer *store_remset_buffer;
 921 extern __thread long store_remset_buffer_index;
 922 extern __thread char *stack_end;
 923 extern __thread long *store_remset_buffer_index_addr;
 924 #endif
 925
 926 #ifdef HAVE_KW_THREAD
 927 #define TLAB_ACCESS_INIT
 928 #define REMEMBERED_SET  remembered_set
 929 #define STORE_REMSET_BUFFER     store_remset_buffer
 930 #define STORE_REMSET_BUFFER_INDEX       store_remset_buffer_index
 931 #define IN_CRITICAL_REGION thread_info->in_critical_region
 932 #else
 933 #define TLAB_ACCESS_INIT        SgenThreadInfo *__thread_info__ = mono_native_tls_get_value (thread_info_key)
 934 #define REMEMBERED_SET  (__thread_info__->remset)
 935 #define STORE_REMSET_BUFFER     (__thread_info__->store_remset_buffer)
 936 #define STORE_REMSET_BUFFER_INDEX       (__thread_info__->store_remset_buffer_index)
 937 #define IN_CRITICAL_REGION (__thread_info__->in_critical_region)
 938 #endif
 939
 940 #ifndef DISABLE_CRITICAL_REGION
 941
 942 #ifdef HAVE_KW_THREAD
 943 #define IN_CRITICAL_REGION thread_info->in_critical_region
 944 #else
 945 #define IN_CRITICAL_REGION (__thread_info__->in_critical_region)
 946 #endif
 947
 948 /* Enter must be visible before anything is done in the critical region. */
 949 #define ENTER_CRITICAL_REGION do { mono_atomic_store_acquire (&IN_CRITICAL_REGION, 1); } while (0)
 950
 951 /* Exit must make sure all critical regions stores are visible before it signal the end of the region.
 952  * We don't need to emit a full barrier since we
 953  */
 954 #define EXIT_CRITICAL_REGION  do { mono_atomic_store_release (&IN_CRITICAL_REGION, 0); } while (0)
 955
 956 #endif
 957
 958 #ifdef HAVE_KW_THREAD
 959 #define EMIT_TLS_ACCESS(mb,dummy,offset)        do {    \
 960         mono_mb_emit_byte ((mb), MONO_CUSTOM_PREFIX);   \
 961         mono_mb_emit_byte ((mb), CEE_MONO_TLS);         \
 962         mono_mb_emit_i4 ((mb), (offset));               \
 963         } while (0)
 964 #else
 965
 966 /*
 967  * CEE_MONO_TLS requires the tls offset, not the key, so the code below only works on darwin,
 968  * where the two are the same.
 969  */
 970 #if defined(__APPLE__) || defined (HOST_WIN32)
 971 #define EMIT_TLS_ACCESS(mb,member,dummy)        do {    \
 972         mono_mb_emit_byte ((mb), MONO_CUSTOM_PREFIX);   \
 973         mono_mb_emit_byte ((mb), CEE_MONO_TLS);         \
 974         mono_mb_emit_i4 ((mb), thread_info_key);        \
 975         mono_mb_emit_icon ((mb), G_STRUCT_OFFSET (SgenThreadInfo, member));     \
 976         mono_mb_emit_byte ((mb), CEE_ADD);              \
 977         mono_mb_emit_byte ((mb), CEE_LDIND_I);          \
 978         } while (0)
 979 #else
 980 #define EMIT_TLS_ACCESS(mb,member,dummy)        do { g_error ("sgen is not supported when using --with-tls=pthread.\n"); } while (0)
 981 #endif
 982
 983 #endif
 984
 985 /* Other globals */
 986
 987 extern GCMemSection *nursery_section;
 988 extern int stat_major_gcs;
 989 extern guint32 collect_before_allocs;
 990 extern guint32 verify_before_allocs;
 991 extern gboolean has_per_allocation_action;
 992 extern int degraded_mode;
 993 extern int default_nursery_size;
 994 extern guint32 tlab_size;
 995 extern NurseryClearPolicy nursery_clear_policy;
 996
 997 extern LOCK_DECLARE (gc_mutex);
 998
 999 extern int do_pin_stats;
1000
1001 /* Nursery helpers. */
1002
1003 static inline void
1004 sgen_set_nursery_scan_start (char *p)
1005 {
1006         int idx = (p - (char*)nursery_section->data) / SGEN_SCAN_START_SIZE;
1007         char *old = nursery_section->scan_starts [idx];
1008         if (!old || old > p)
1009                 nursery_section->scan_starts [idx] = p;
1010 }
1011
1012
1013 /* Object Allocation */
1014
1015 typedef enum {
1016         ATYPE_NORMAL,
1017         ATYPE_VECTOR,
1018         ATYPE_SMALL,
1019         ATYPE_NUM
1020 } SgenAllocatorType;
1021
1022 void sgen_init_tlab_info (SgenThreadInfo* info);
1023 void sgen_clear_tlabs (void);
1024 gboolean sgen_is_managed_allocator (MonoMethod *method);
1025
1026 /* Debug support */
1027
1028 void sgen_check_consistency (void);
1029 void sgen_check_major_refs (void);
1030 void sgen_check_whole_heap (void);
1031 void sgen_check_whole_heap_stw (void) MONO_INTERNAL;
1032
1033 /* Write barrier support */
1034
1035 /*
1036  * This causes the compile to extend the liveness of 'v' till the call to dummy_use
1037  */
1038 static inline void
1039 sgen_dummy_use (gpointer v) {
1040 #if defined(__GNUC__)
1041         __asm__ volatile ("" : "=r"(v) : "r"(v));
1042 #elif defined(_MSC_VER)
1043         __asm {
1044                 mov eax, v;
1045                 and eax, eax;
1046         };
1047 #else
1048 #error "Implement sgen_dummy_use for your compiler"
1049 #endif
1050 }
1051
1052
1053 typedef struct {
1054         int generation;
1055         const char *reason;
1056         gboolean is_overflow;
1057         SGEN_TV_DECLARE (total_time);
1058         SGEN_TV_DECLARE (stw_time);
1059         SGEN_TV_DECLARE (bridge_time);
1060 } GGTimingInfo;
1061
1062 #endif /* HAVE_SGEN_GC */
1063
1064 #endif /* __MONO_SGENGC_H__ */