[sgen] Remove dead code.
[mono.git] / mono / metadata / sgen-gc.h
1 /*
2  * sgen-gc.c: Simple generational GC.
3  *
4  * Copyright 2001-2003 Ximian, Inc
5  * Copyright 2003-2010 Novell, Inc.
6  * Copyright 2011 Xamarin Inc (http://www.xamarin.com)
7  * Copyright (C) 2012 Xamarin Inc
8  *
9  * This library is free software; you can redistribute it and/or
10  * modify it under the terms of the GNU Library General Public
11  * License 2.0 as published by the Free Software Foundation;
12  *
13  * This library is distributed in the hope that it will be useful,
14  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
15  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
16  * Library General Public License for more details.
17  *
18  * You should have received a copy of the GNU Library General Public
19  * License 2.0 along with this library; if not, write to the Free
20  * Software Foundation, Inc., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
21  */
22 #ifndef __MONO_SGENGC_H__
23 #define __MONO_SGENGC_H__
24
25 /* pthread impl */
26 #include "config.h"
27
28 #ifdef HAVE_SGEN_GC
29
30 typedef struct _SgenThreadInfo SgenThreadInfo;
31 #define THREAD_INFO_TYPE SgenThreadInfo
32
33 #include <glib.h>
34 #ifdef HAVE_PTHREAD_H
35 #include <pthread.h>
36 #endif
37 #include <signal.h>
38 #include <mono/utils/mono-compiler.h>
39 #include <mono/utils/mono-threads.h>
40 #include <mono/utils/dtrace.h>
41 #include <mono/utils/mono-logger-internal.h>
42 #include <mono/utils/atomic.h>
43 #include <mono/utils/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 #include <mono/metadata/sgen-hash-table.h>
51 #include <mono/metadata/sgen-bridge.h>
52 #include <mono/metadata/sgen-protocol.h>
53
54 /* The method used to clear the nursery */
55 /* Clearing at nursery collections is the safest, but has bad interactions with caches.
56  * Clearing at TLAB creation is much faster, but more complex and it might expose hard
57  * to find bugs.
58  */
59 typedef enum {
60         CLEAR_AT_GC,
61         CLEAR_AT_TLAB_CREATION,
62         CLEAR_AT_TLAB_CREATION_DEBUG
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))
70
71 #if !defined(__MACH__) && !MONO_MACH_ARCH_SUPPORTED && defined(HAVE_PTHREAD_KILL)
72 #define SGEN_POSIX_STW 1
73 #endif
74
75 /* eventually share with MonoThread? */
76 /*
77  * This structure extends the MonoThreadInfo structure.
78  */
79 struct _SgenThreadInfo {
80         MonoThreadInfo info;
81         /*
82         This is set to TRUE when STW fails to suspend a thread, most probably because the
83         underlying thread is dead.
84         */
85         int skip;
86         volatile int in_critical_region;
87
88         /*
89         This is set the argument of mono_gc_set_skip_thread.
90
91         A thread that knowingly holds no managed state can call this
92         function around blocking loops to reduce the GC burden by not
93         been scanned.
94         */
95         gboolean gc_disabled;
96         void *stack_end;
97         void *stack_start;
98         void *stack_start_limit;
99         char **tlab_next_addr;
100         char **tlab_start_addr;
101         char **tlab_temp_end_addr;
102         char **tlab_real_end_addr;
103         gpointer runtime_data;
104
105 #ifdef SGEN_POSIX_STW
106         /* This is -1 until the first suspend. */
107         int signal;
108         /* FIXME: kill this, we only use signals on systems that have rt-posix, which doesn't have issues with duplicates. */
109         unsigned int stop_count; /* to catch duplicate signals. */
110 #endif
111
112         gpointer stopped_ip;    /* only valid if the thread is stopped */
113         MonoDomain *stopped_domain; /* dsto */
114
115         /*FIXME pretty please finish killing ARCH_NUM_REGS */
116 #ifdef USE_MONO_CTX
117         MonoContext ctx;                /* ditto */
118 #else
119         gpointer regs[ARCH_NUM_REGS];       /* ditto */
120 #endif
121
122 #ifndef HAVE_KW_THREAD
123         char *tlab_start;
124         char *tlab_next;
125         char *tlab_temp_end;
126         char *tlab_real_end;
127 #endif
128 };
129
130 /*
131  * The nursery section uses this struct.
132  */
133 typedef struct _GCMemSection GCMemSection;
134 struct _GCMemSection {
135         char *data;
136         mword size;
137         /* pointer where more data could be allocated if it fits */
138         char *next_data;
139         char *end_data;
140         /*
141          * scan starts is an array of pointers to objects equally spaced in the allocation area
142          * They let use quickly find pinned objects from pinning pointers.
143          */
144         char **scan_starts;
145         /* in major collections indexes in the pin_queue for objects that pin this section */
146         size_t pin_queue_first_entry;
147         size_t pin_queue_last_entry;
148         size_t num_scan_start;
149 };
150
151 /*
152  * Recursion is not allowed for the thread lock.
153  */
154 #define LOCK_DECLARE(name) mono_mutex_t name
155 /* if changing LOCK_INIT to something that isn't idempotent, look at
156    its use in mono_gc_base_init in sgen-gc.c */
157 #define LOCK_INIT(name) mono_mutex_init (&(name))
158 #define LOCK_GC do {                                            \
159                 mono_mutex_lock (&gc_mutex);                    \
160                 MONO_GC_LOCKED ();                              \
161         } while (0)
162 #define UNLOCK_GC do { sgen_gc_unlock (); } while (0)
163
164 extern LOCK_DECLARE (sgen_interruption_mutex);
165
166 #define LOCK_INTERRUPTION mono_mutex_lock (&sgen_interruption_mutex)
167 #define UNLOCK_INTERRUPTION mono_mutex_unlock (&sgen_interruption_mutex)
168
169 /* FIXME: Use InterlockedAdd & InterlockedAdd64 to reduce the CAS cost. */
170 #define SGEN_CAS_PTR    InterlockedCompareExchangePointer
171 #define SGEN_ATOMIC_ADD(x,i)    do {                                    \
172                 int __old_x;                                            \
173                 do {                                                    \
174                         __old_x = (x);                                  \
175                 } while (InterlockedCompareExchange (&(x), __old_x + (i), __old_x) != __old_x); \
176         } while (0)
177 #define SGEN_ATOMIC_ADD_P(x,i) do { \
178                 size_t __old_x;                                            \
179                 do {                                                    \
180                         __old_x = (x);                                  \
181                 } while (InterlockedCompareExchangePointer ((void**)&(x), (void*)(__old_x + (i)), (void*)__old_x) != (void*)__old_x); \
182         } while (0)
183
184
185 #ifndef HOST_WIN32
186 /* we intercept pthread_create calls to know which threads exist */
187 #define USE_PTHREAD_INTERCEPT 1
188 #endif
189
190 #ifdef HEAVY_STATISTICS
191 extern long long stat_objects_alloced_degraded;
192 extern long long stat_bytes_alloced_degraded;
193 extern long long stat_copy_object_called_major;
194 extern long long stat_objects_copied_major;
195 #endif
196
197 #define SGEN_ASSERT(level, a, ...) do { \
198         if (G_UNLIKELY ((level) <= SGEN_MAX_ASSERT_LEVEL && !(a))) {    \
199                 g_error (__VA_ARGS__);  \
200 } } while (0)
201
202
203 #define SGEN_LOG(level, format, ...) do {      \
204         if (G_UNLIKELY ((level) <= SGEN_MAX_DEBUG_LEVEL && (level) <= gc_debug_level)) {        \
205                 mono_gc_printf (gc_debug_file, format, ##__VA_ARGS__);  \
206 } } while (0)
207
208 #define SGEN_COND_LOG(level, cond, format, ...) do {    \
209         if (G_UNLIKELY ((level) <= SGEN_MAX_DEBUG_LEVEL && (level) <= gc_debug_level)) {        \
210                 if (cond)       \
211                         mono_gc_printf (gc_debug_file, format, ##__VA_ARGS__);  \
212 } } while (0)
213
214 extern int gc_debug_level;
215 extern FILE* gc_debug_file;
216
217 extern int current_collection_generation;
218
219 extern unsigned int sgen_global_stop_count;
220
221 extern gboolean bridge_processing_in_progress;
222 extern MonoGCBridgeCallbacks bridge_callbacks;
223
224 extern int num_ready_finalizers;
225
226 #define SGEN_ALLOC_ALIGN                8
227 #define SGEN_ALLOC_ALIGN_BITS   3
228
229 /* s must be non-negative */
230 #define SGEN_CAN_ALIGN_UP(s)            ((s) <= SIZE_MAX - (SGEN_ALLOC_ALIGN - 1))
231 #define SGEN_ALIGN_UP(s)                (((s)+(SGEN_ALLOC_ALIGN-1)) & ~(SGEN_ALLOC_ALIGN-1))
232
233 #if SIZEOF_VOID_P == 4
234 #define ONE_P 1
235 #else
236 #define ONE_P 1ll
237 #endif
238
239 /*
240  * The link pointer is hidden by negating each bit.  We use the lowest
241  * bit of the link (before negation) to store whether it needs
242  * resurrection tracking.
243  */
244 #define HIDE_POINTER(p,t)       ((gpointer)(~((size_t)(p)|((t)?1:0))))
245 #define REVEAL_POINTER(p)       ((gpointer)((~(size_t)(p))&~3L))
246
247 #ifdef SGEN_ALIGN_NURSERY
248 #define SGEN_PTR_IN_NURSERY(p,bits,start,end)   (((mword)(p) & ~((1 << (bits)) - 1)) == (mword)(start))
249 #else
250 #define SGEN_PTR_IN_NURSERY(p,bits,start,end)   ((char*)(p) >= (start) && (char*)(p) < (end))
251 #endif
252
253 #ifdef USER_CONFIG
254
255 /* good sizes are 512KB-1MB: larger ones increase a lot memzeroing time */
256 #define DEFAULT_NURSERY_SIZE (sgen_nursery_size)
257 extern size_t sgen_nursery_size MONO_INTERNAL;
258 #ifdef SGEN_ALIGN_NURSERY
259 /* The number of trailing 0 bits in DEFAULT_NURSERY_SIZE */
260 #define DEFAULT_NURSERY_BITS (sgen_nursery_bits)
261 extern int sgen_nursery_bits MONO_INTERNAL;
262 #endif
263
264 #else
265
266 #define DEFAULT_NURSERY_SIZE (4*1024*1024)
267 #ifdef SGEN_ALIGN_NURSERY
268 #define DEFAULT_NURSERY_BITS 22
269 #endif
270
271 #endif
272
273 #ifndef SGEN_ALIGN_NURSERY
274 #define DEFAULT_NURSERY_BITS -1
275 #endif
276
277 extern char *sgen_nursery_start MONO_INTERNAL;
278 extern char *sgen_nursery_end MONO_INTERNAL;
279
280 static inline MONO_ALWAYS_INLINE gboolean
281 sgen_ptr_in_nursery (void *p)
282 {
283         return SGEN_PTR_IN_NURSERY ((p), DEFAULT_NURSERY_BITS, sgen_nursery_start, sgen_nursery_end);
284 }
285
286 static inline MONO_ALWAYS_INLINE char*
287 sgen_get_nursery_start (void)
288 {
289         return sgen_nursery_start;
290 }
291
292 static inline MONO_ALWAYS_INLINE char*
293 sgen_get_nursery_end (void)
294 {
295         return sgen_nursery_end;
296 }
297
298 /* Structure that corresponds to a MonoVTable: desc is a mword so requires
299  * no cast from a pointer to an integer
300  */
301 typedef struct {
302         MonoClass *klass;
303         mword desc;
304 } GCVTable;
305
306 /* these bits are set in the object vtable: we could merge them since an object can be
307  * either pinned or forwarded but not both.
308  * We store them in the vtable slot because the bits are used in the sync block for
309  * other purposes: if we merge them and alloc the sync blocks aligned to 8 bytes, we can change
310  * this and use bit 3 in the syncblock (with the lower two bits both set for forwarded, that
311  * would be an invalid combination for the monitor and hash code).
312  * The values are already shifted.
313  * The forwarding address is stored in the sync block.
314  */
315
316 #define SGEN_VTABLE_BITS_MASK 0x3
317
318 #include "sgen-tagged-pointer.h"
319
320 #define SGEN_POINTER_IS_TAGGED_FORWARDED(p)     SGEN_POINTER_IS_TAGGED_1((p))
321 #define SGEN_POINTER_TAG_FORWARDED(p)   SGEN_POINTER_TAG_1((p))
322
323 #define SGEN_POINTER_IS_TAGGED_PINNED(p)        SGEN_POINTER_IS_TAGGED_2((p))
324 #define SGEN_POINTER_TAG_PINNED(p)      SGEN_POINTER_TAG_2((p))
325
326 #define SGEN_POINTER_UNTAG_VTABLE(p)    SGEN_POINTER_UNTAG_12((p))
327
328 /* returns NULL if not forwarded, or the forwarded address */
329 #define SGEN_VTABLE_IS_FORWARDED(vtable) (SGEN_POINTER_IS_TAGGED_FORWARDED ((vtable)) ? SGEN_POINTER_UNTAG_VTABLE ((vtable)) : NULL)
330 #define SGEN_OBJECT_IS_FORWARDED(obj) (SGEN_VTABLE_IS_FORWARDED (((mword*)(obj))[0]))
331
332 #define SGEN_VTABLE_IS_PINNED(vtable) SGEN_POINTER_IS_TAGGED_PINNED ((vtable))
333 #define SGEN_OBJECT_IS_PINNED(obj) (SGEN_VTABLE_IS_PINNED (((mword*)(obj))[0]))
334
335 /* set the forwarded address fw_addr for object obj */
336 #define SGEN_FORWARD_OBJECT(obj,fw_addr) do {                           \
337                 *(void**)(obj) = SGEN_POINTER_TAG_FORWARDED ((fw_addr));        \
338         } while (0)
339 #define SGEN_PIN_OBJECT(obj) do {       \
340                 *(void**)(obj) = SGEN_POINTER_TAG_PINNED (*(void**)(obj)); \
341         } while (0)
342 #define SGEN_UNPIN_OBJECT(obj) do {     \
343                 *(void**)(obj) = SGEN_POINTER_UNTAG_2 (*(void**)(obj)); \
344         } while (0)
345
346 /*
347  * Since we set bits in the vtable, use the macro to load it from the pointer to
348  * an object that is potentially pinned.
349  */
350 #define SGEN_LOAD_VTABLE(addr)  SGEN_POINTER_UNTAG_12 (*(void**)(addr))
351
352 /*
353 List of what each bit on of the vtable gc bits means. 
354 */
355 enum {
356         SGEN_GC_BIT_BRIDGE_OBJECT = 1,
357         SGEN_GC_BIT_BRIDGE_OPAQUE_OBJECT = 2,
358         SGEN_GC_BIT_FINALIZER_AWARE = 4,
359 };
360
361 /* the runtime can register areas of memory as roots: we keep two lists of roots,
362  * a pinned root set for conservatively scanned roots and a normal one for
363  * precisely scanned roots (currently implemented as a single list).
364  */
365 typedef struct _RootRecord RootRecord;
366 struct _RootRecord {
367         char *end_root;
368         mword root_desc;
369 };
370
371 enum {
372         ROOT_TYPE_NORMAL = 0, /* "normal" roots */
373         ROOT_TYPE_PINNED = 1, /* roots without a GC descriptor */
374         ROOT_TYPE_WBARRIER = 2, /* roots with a write barrier */
375         ROOT_TYPE_NUM
376 };
377
378 extern SgenHashTable roots_hash [ROOT_TYPE_NUM];
379
380 typedef void (*IterateObjectCallbackFunc) (char*, size_t, void*);
381
382 int sgen_thread_handshake (BOOL suspend) MONO_INTERNAL;
383 gboolean sgen_suspend_thread (SgenThreadInfo *info) MONO_INTERNAL;
384 gboolean sgen_resume_thread (SgenThreadInfo *info) MONO_INTERNAL;
385 void sgen_wait_for_suspend_ack (int count) MONO_INTERNAL;
386 void sgen_os_init (void) MONO_INTERNAL;
387
388 gboolean sgen_is_worker_thread (MonoNativeThreadId thread) MONO_INTERNAL;
389
390 void sgen_update_heap_boundaries (mword low, mword high) MONO_INTERNAL;
391
392 void sgen_scan_area_with_callback (char *start, char *end, IterateObjectCallbackFunc callback, void *data, gboolean allow_flags) MONO_INTERNAL;
393 void sgen_check_section_scan_starts (GCMemSection *section) MONO_INTERNAL;
394
395 /* Keep in sync with description_for_type() in sgen-internal.c! */
396 enum {
397         INTERNAL_MEM_PIN_QUEUE,
398         INTERNAL_MEM_FRAGMENT,
399         INTERNAL_MEM_SECTION,
400         INTERNAL_MEM_SCAN_STARTS,
401         INTERNAL_MEM_FIN_TABLE,
402         INTERNAL_MEM_FINALIZE_ENTRY,
403         INTERNAL_MEM_FINALIZE_READY_ENTRY,
404         INTERNAL_MEM_DISLINK_TABLE,
405         INTERNAL_MEM_DISLINK,
406         INTERNAL_MEM_ROOTS_TABLE,
407         INTERNAL_MEM_ROOT_RECORD,
408         INTERNAL_MEM_STATISTICS,
409         INTERNAL_MEM_STAT_PINNED_CLASS,
410         INTERNAL_MEM_STAT_REMSET_CLASS,
411         INTERNAL_MEM_GRAY_QUEUE,
412         INTERNAL_MEM_MS_TABLES,
413         INTERNAL_MEM_MS_BLOCK_INFO,
414         INTERNAL_MEM_MS_BLOCK_INFO_SORT,
415         INTERNAL_MEM_EPHEMERON_LINK,
416         INTERNAL_MEM_WORKER_DATA,
417         INTERNAL_MEM_WORKER_JOB_DATA,
418         INTERNAL_MEM_BRIDGE_DATA,
419         INTERNAL_MEM_OLD_BRIDGE_HASH_TABLE,
420         INTERNAL_MEM_OLD_BRIDGE_HASH_TABLE_ENTRY,
421         INTERNAL_MEM_BRIDGE_HASH_TABLE,
422         INTERNAL_MEM_BRIDGE_HASH_TABLE_ENTRY,
423         INTERNAL_MEM_BRIDGE_ALIVE_HASH_TABLE,
424         INTERNAL_MEM_BRIDGE_ALIVE_HASH_TABLE_ENTRY,
425         INTERNAL_MEM_TARJAN_BRIDGE_HASH_TABLE,
426         INTERNAL_MEM_TARJAN_BRIDGE_HASH_TABLE_ENTRY,
427         INTERNAL_MEM_TARJAN_OBJ_BUCKET,
428         INTERNAL_MEM_BRIDGE_DEBUG,
429         INTERNAL_MEM_JOB_QUEUE_ENTRY,
430         INTERNAL_MEM_TOGGLEREF_DATA,
431         INTERNAL_MEM_CARDTABLE_MOD_UNION,
432         INTERNAL_MEM_BINARY_PROTOCOL,
433         INTERNAL_MEM_TEMPORARY,
434         INTERNAL_MEM_MAX
435 };
436
437 enum {
438         GENERATION_NURSERY,
439         GENERATION_OLD,
440         GENERATION_MAX
441 };
442
443 #ifdef SGEN_HEAVY_BINARY_PROTOCOL
444 #define BINARY_PROTOCOL_ARG(x)  ,x
445 #else
446 #define BINARY_PROTOCOL_ARG(x)
447 #endif
448
449 void sgen_init_internal_allocator (void) MONO_INTERNAL;
450
451 typedef struct _ObjectList ObjectList;
452 struct _ObjectList {
453         MonoObject *obj;
454         ObjectList *next;
455 };
456
457 typedef void (*CopyOrMarkObjectFunc) (void**, SgenGrayQueue*);
458 typedef void (*ScanObjectFunc) (char *obj, mword desc, SgenGrayQueue*);
459 typedef void (*ScanVTypeFunc) (char*, mword desc, SgenGrayQueue* BINARY_PROTOCOL_ARG (size_t size));
460
461 typedef struct
462 {
463         ScanObjectFunc scan_func;
464         CopyOrMarkObjectFunc copy_func;
465         SgenGrayQueue *queue;
466 } ScanCopyContext;
467
468 void sgen_report_internal_mem_usage (void) MONO_INTERNAL;
469 void sgen_dump_internal_mem_usage (FILE *heap_dump_file) MONO_INTERNAL;
470 void sgen_dump_section (GCMemSection *section, const char *type) MONO_INTERNAL;
471 void sgen_dump_occupied (char *start, char *end, char *section_start) MONO_INTERNAL;
472
473 void sgen_register_moved_object (void *obj, void *destination) MONO_INTERNAL;
474
475 void sgen_register_fixed_internal_mem_type (int type, size_t size) MONO_INTERNAL;
476
477 void* sgen_alloc_internal (int type) MONO_INTERNAL;
478 void sgen_free_internal (void *addr, int type) MONO_INTERNAL;
479
480 void* sgen_alloc_internal_dynamic (size_t size, int type, gboolean assert_on_failure) MONO_INTERNAL;
481 void sgen_free_internal_dynamic (void *addr, size_t size, int type) MONO_INTERNAL;
482
483 void sgen_pin_stats_register_object (char *obj, size_t size);
484 void sgen_pin_stats_register_global_remset (char *obj);
485 void sgen_pin_stats_print_class_stats (void);
486
487 void sgen_sort_addresses (void **array, size_t size) MONO_INTERNAL;
488 void sgen_add_to_global_remset (gpointer ptr, gpointer obj) MONO_INTERNAL;
489
490 int sgen_get_current_collection_generation (void) MONO_INTERNAL;
491 gboolean sgen_collection_is_concurrent (void) MONO_INTERNAL;
492 gboolean sgen_concurrent_collection_in_progress (void) MONO_INTERNAL;
493
494 typedef struct {
495         CopyOrMarkObjectFunc copy_or_mark_object;
496         ScanObjectFunc scan_object;
497         ScanVTypeFunc scan_vtype;
498         /*FIXME add allocation function? */
499 } SgenObjectOperations;
500
501 SgenObjectOperations *sgen_get_current_object_ops (void) MONO_INTERNAL;
502
503 typedef struct _SgenFragment SgenFragment;
504
505 struct _SgenFragment {
506         SgenFragment *next;
507         char *fragment_start;
508         char *fragment_next; /* the current soft limit for allocation */
509         char *fragment_end;
510         SgenFragment *next_in_order; /* We use a different entry for all active fragments so we can avoid SMR. */
511 };
512
513 typedef struct {
514         SgenFragment *alloc_head; /* List head to be used when allocating memory. Walk with fragment_next. */
515         SgenFragment *region_head; /* List head of the region used by this allocator. Walk with next_in_order. */
516 } SgenFragmentAllocator;
517
518 void sgen_fragment_allocator_add (SgenFragmentAllocator *allocator, char *start, char *end) MONO_INTERNAL;
519 void sgen_fragment_allocator_release (SgenFragmentAllocator *allocator) MONO_INTERNAL;
520 void* sgen_fragment_allocator_serial_alloc (SgenFragmentAllocator *allocator, size_t size) MONO_INTERNAL;
521 void* sgen_fragment_allocator_par_alloc (SgenFragmentAllocator *allocator, size_t size) MONO_INTERNAL;
522 void* sgen_fragment_allocator_serial_range_alloc (SgenFragmentAllocator *allocator, size_t desired_size, size_t minimum_size, size_t *out_alloc_size) MONO_INTERNAL;
523 void* sgen_fragment_allocator_par_range_alloc (SgenFragmentAllocator *allocator, size_t desired_size, size_t minimum_size, size_t *out_alloc_size) MONO_INTERNAL;
524 SgenFragment* sgen_fragment_allocator_alloc (void) MONO_INTERNAL;
525 void sgen_clear_allocator_fragments (SgenFragmentAllocator *allocator) MONO_INTERNAL;
526 void sgen_clear_range (char *start, char *end) MONO_INTERNAL;
527
528
529 /*
530 This is a space/speed compromise as we need to make sure the from/to space check is both O(1)
531 and only hit cache hot memory. On a 4Mb nursery it requires 1024 bytes, or 3% of your average
532 L1 cache. On small configs with a 512kb nursery, this goes to 0.4%.
533
534 Experimental results on how much space we waste with a 4Mb nursery:
535
536 Note that the wastage applies to the half nursery, or 2Mb:
537
538 Test 1 (compiling corlib):
539 9: avg: 3.1k
540 8: avg: 1.6k
541
542 */
543 #define SGEN_TO_SPACE_GRANULE_BITS 9
544 #define SGEN_TO_SPACE_GRANULE_IN_BYTES (1 << SGEN_TO_SPACE_GRANULE_BITS)
545
546 extern char *sgen_space_bitmap MONO_INTERNAL;
547 extern size_t sgen_space_bitmap_size MONO_INTERNAL;
548
549 static inline gboolean
550 sgen_nursery_is_to_space (char *object)
551 {
552         size_t idx = (object - sgen_nursery_start) >> SGEN_TO_SPACE_GRANULE_BITS;
553         size_t byte = idx >> 3;
554         size_t bit = idx & 0x7;
555
556         SGEN_ASSERT (4, sgen_ptr_in_nursery (object), "object %p is not in nursery [%p - %p]", object, sgen_get_nursery_start (), sgen_get_nursery_end ());
557         SGEN_ASSERT (4, byte < sgen_space_bitmap_size, "byte index %d out of range", byte, sgen_space_bitmap_size);
558
559         return (sgen_space_bitmap [byte] & (1 << bit)) != 0;
560 }
561
562 static inline gboolean
563 sgen_nursery_is_from_space (char *object)
564 {
565         return !sgen_nursery_is_to_space (object);
566 }
567
568 static inline gboolean
569 sgen_nursery_is_object_alive (char *obj)
570 {
571         /* FIXME put this asserts under a non default level */
572         g_assert (sgen_ptr_in_nursery (obj));
573
574         if (sgen_nursery_is_to_space (obj))
575                 return TRUE;
576
577         if (SGEN_OBJECT_IS_PINNED (obj) || SGEN_OBJECT_IS_FORWARDED (obj))
578                 return TRUE;
579
580         return FALSE;
581 }
582
583 typedef struct {
584         gboolean is_split;
585
586         char* (*alloc_for_promotion) (MonoVTable *vtable, char *obj, size_t objsize, gboolean has_references);
587
588         SgenObjectOperations serial_ops;
589
590         void (*prepare_to_space) (char *to_space_bitmap, size_t space_bitmap_size);
591         void (*clear_fragments) (void);
592         SgenFragment* (*build_fragments_get_exclude_head) (void);
593         void (*build_fragments_release_exclude_head) (void);
594         void (*build_fragments_finish) (SgenFragmentAllocator *allocator);
595         void (*init_nursery) (SgenFragmentAllocator *allocator, char *start, char *end);
596
597         gboolean (*handle_gc_param) (const char *opt); /* Optional */
598         void (*print_gc_param_usage) (void); /* Optional */
599 } SgenMinorCollector;
600
601 extern SgenMinorCollector sgen_minor_collector;
602
603 void sgen_simple_nursery_init (SgenMinorCollector *collector) MONO_INTERNAL;
604 void sgen_split_nursery_init (SgenMinorCollector *collector) MONO_INTERNAL;
605
606 /* Updating references */
607
608 #ifdef SGEN_CHECK_UPDATE_REFERENCE
609 static inline void
610 sgen_update_reference (void **p, void *o, gboolean allow_null)
611 {
612         if (!allow_null)
613                 SGEN_ASSERT (0, o, "Cannot update a reference with a NULL pointer");
614         SGEN_ASSERT (0, !sgen_is_worker_thread (mono_native_thread_id_get ()), "Can't update a reference in the worker thread");
615         *p = o;
616 }
617
618 #define SGEN_UPDATE_REFERENCE_ALLOW_NULL(p,o)   sgen_update_reference ((void**)(p), (void*)(o), TRUE)
619 #define SGEN_UPDATE_REFERENCE(p,o)              sgen_update_reference ((void**)(p), (void*)(o), FALSE)
620 #else
621 #define SGEN_UPDATE_REFERENCE_ALLOW_NULL(p,o)   (*(void**)(p) = (void*)(o))
622 #define SGEN_UPDATE_REFERENCE(p,o)              SGEN_UPDATE_REFERENCE_ALLOW_NULL ((p), (o))
623 #endif
624
625 /* Major collector */
626
627 typedef void (*sgen_cardtable_block_callback) (mword start, mword size);
628 void sgen_major_collector_iterate_live_block_ranges (sgen_cardtable_block_callback callback) MONO_INTERNAL;
629
630 typedef enum {
631         ITERATE_OBJECTS_SWEEP = 1,
632         ITERATE_OBJECTS_NON_PINNED = 2,
633         ITERATE_OBJECTS_PINNED = 4,
634         ITERATE_OBJECTS_ALL = ITERATE_OBJECTS_NON_PINNED | ITERATE_OBJECTS_PINNED,
635         ITERATE_OBJECTS_SWEEP_NON_PINNED = ITERATE_OBJECTS_SWEEP | ITERATE_OBJECTS_NON_PINNED,
636         ITERATE_OBJECTS_SWEEP_PINNED = ITERATE_OBJECTS_SWEEP | ITERATE_OBJECTS_PINNED,
637         ITERATE_OBJECTS_SWEEP_ALL = ITERATE_OBJECTS_SWEEP | ITERATE_OBJECTS_NON_PINNED | ITERATE_OBJECTS_PINNED
638 } IterateObjectsFlags;
639
640 typedef struct _SgenMajorCollector SgenMajorCollector;
641 struct _SgenMajorCollector {
642         size_t section_size;
643         gboolean is_concurrent;
644         gboolean supports_cardtable;
645         gboolean sweeps_lazily;
646
647         /*
648          * This is set to TRUE if the sweep for the last major
649          * collection has been completed.
650          */
651         gboolean *have_swept;
652         /*
653          * This is set to TRUE by the sweep if the next major
654          * collection should be synchronous (for evacuation).  For
655          * non-concurrent collectors, this should be NULL.
656          */
657         gboolean *want_synchronous_collection;
658
659         void* (*alloc_heap) (mword nursery_size, mword nursery_align, int nursery_bits);
660         gboolean (*is_object_live) (char *obj);
661         void* (*alloc_small_pinned_obj) (MonoVTable *vtable, size_t size, gboolean has_references);
662         void* (*alloc_degraded) (MonoVTable *vtable, size_t size);
663
664         SgenObjectOperations major_ops;
665         SgenObjectOperations major_concurrent_ops;
666
667         void* (*alloc_object) (MonoVTable *vtable, size_t size, gboolean has_references);
668         void (*free_pinned_object) (char *obj, size_t size);
669         void (*iterate_objects) (IterateObjectsFlags flags, IterateObjectCallbackFunc callback, void *data);
670         void (*free_non_pinned_object) (char *obj, size_t size);
671         void (*find_pin_queue_start_ends) (SgenGrayQueue *queue);
672         void (*pin_objects) (SgenGrayQueue *queue);
673         void (*pin_major_object) (char *obj, SgenGrayQueue *queue);
674         void (*scan_card_table) (gboolean mod_union, SgenGrayQueue *queue);
675         void (*iterate_live_block_ranges) (sgen_cardtable_block_callback callback);
676         void (*update_cardtable_mod_union) (void);
677         void (*init_to_space) (void);
678         void (*sweep) (void);
679         void (*check_scan_starts) (void);
680         void (*dump_heap) (FILE *heap_dump_file);
681         gint64 (*get_used_size) (void);
682         void (*start_nursery_collection) (void);
683         void (*finish_nursery_collection) (void);
684         void (*start_major_collection) (void);
685         void (*finish_major_collection) (void);
686         void (*have_computed_minor_collection_allowance) (void);
687         gboolean (*ptr_is_in_non_pinned_space) (char *ptr, char **start);
688         gboolean (*obj_is_from_pinned_alloc) (char *obj);
689         void (*report_pinned_memory_usage) (void);
690         size_t (*get_num_major_sections) (void);
691         gboolean (*handle_gc_param) (const char *opt);
692         void (*print_gc_param_usage) (void);
693         gboolean (*is_worker_thread) (MonoNativeThreadId thread);
694         void (*post_param_init) (SgenMajorCollector *collector);
695         void* (*alloc_worker_data) (void);
696         void (*init_worker_thread) (void *data);
697         void (*reset_worker_data) (void *data);
698         gboolean (*is_valid_object) (char *object);
699         MonoVTable* (*describe_pointer) (char *pointer);
700         guint8* (*get_cardtable_mod_union_for_object) (char *object);
701         long long (*get_and_reset_num_major_objects_marked) (void);
702         void (*count_cards) (long long *num_total_cards, long long *num_marked_cards);
703 };
704
705 extern SgenMajorCollector major_collector;
706
707 void sgen_marksweep_init (SgenMajorCollector *collector) MONO_INTERNAL;
708 void sgen_marksweep_fixed_init (SgenMajorCollector *collector) MONO_INTERNAL;
709 void sgen_marksweep_par_init (SgenMajorCollector *collector) MONO_INTERNAL;
710 void sgen_marksweep_fixed_par_init (SgenMajorCollector *collector) MONO_INTERNAL;
711 void sgen_marksweep_conc_init (SgenMajorCollector *collector) MONO_INTERNAL;
712 SgenMajorCollector* sgen_get_major_collector (void) MONO_INTERNAL;
713
714
715 typedef struct _SgenRemeberedSet {
716         void (*wbarrier_set_field) (MonoObject *obj, gpointer field_ptr, MonoObject* value);
717         void (*wbarrier_set_arrayref) (MonoArray *arr, gpointer slot_ptr, MonoObject* value);
718         void (*wbarrier_arrayref_copy) (gpointer dest_ptr, gpointer src_ptr, int count);
719         void (*wbarrier_value_copy) (gpointer dest, gpointer src, int count, MonoClass *klass);
720         void (*wbarrier_object_copy) (MonoObject* obj, MonoObject *src);
721         void (*wbarrier_generic_nostore) (gpointer ptr);
722         void (*record_pointer) (gpointer ptr);
723
724         void (*finish_scan_remsets) (void *start_nursery, void *end_nursery, SgenGrayQueue *queue);
725
726         void (*prepare_for_major_collection) (void);
727
728         void (*finish_minor_collection) (void);
729         gboolean (*find_address) (char *addr);
730         gboolean (*find_address_with_cards) (char *cards_start, guint8 *cards, char *addr);
731 } SgenRemeberedSet;
732
733 SgenRemeberedSet *sgen_get_remset (void) MONO_INTERNAL;
734
735 static mword /*__attribute__((noinline)) not sure if this hint is a good idea*/
736 slow_object_get_size (MonoVTable *vtable, MonoObject* o)
737 {
738         MonoClass *klass = vtable->klass;
739
740         /*
741          * We depend on mono_string_length_fast and
742          * mono_array_length_fast not using the object's vtable.
743          */
744         if (klass == mono_defaults.string_class) {
745                 return offsetof (MonoString, chars) + 2 * mono_string_length_fast ((MonoString*) o) + 2;
746         } else if (klass->rank) {
747                 MonoArray *array = (MonoArray*)o;
748                 size_t size = sizeof (MonoArray) + klass->sizes.element_size * mono_array_length_fast (array);
749                 if (G_UNLIKELY (array->bounds)) {
750                         size += sizeof (mono_array_size_t) - 1;
751                         size &= ~(sizeof (mono_array_size_t) - 1);
752                         size += sizeof (MonoArrayBounds) * klass->rank;
753                 }
754                 return size;
755         } else {
756                 /* from a created object: the class must be inited already */
757                 return klass->instance_size;
758         }
759 }
760
761 static inline mword
762 sgen_vtable_get_descriptor (MonoVTable *vtable)
763 {
764         return (mword)vtable->gc_descr;
765 }
766
767 static inline mword
768 sgen_obj_get_descriptor (char *obj)
769 {
770         MonoVTable *vtable = ((MonoObject*)obj)->vtable;
771         SGEN_ASSERT (0, !SGEN_POINTER_IS_TAGGED_1_OR_2 (vtable), "Object can't be tagged");
772         return sgen_vtable_get_descriptor (vtable);
773 }
774
775 static inline mword
776 sgen_obj_get_descriptor_safe (char *obj)
777 {
778         MonoVTable *vtable = (MonoVTable*)SGEN_LOAD_VTABLE (obj);
779         return sgen_vtable_get_descriptor (vtable);
780 }
781
782 /*
783  * This function can be called on an object whose first word, the
784  * vtable field, is not intact.  This is necessary for the parallel
785  * collector.
786  */
787 static inline mword
788 sgen_par_object_get_size (MonoVTable *vtable, MonoObject* o)
789 {
790         mword descr = (mword)vtable->gc_descr;
791         mword type = descr & 0x7;
792
793         if (type == DESC_TYPE_RUN_LENGTH || type == DESC_TYPE_SMALL_BITMAP) {
794                 mword size = descr & 0xfff8;
795                 if (size == 0) /* This is used to encode a string */
796                         return offsetof (MonoString, chars) + 2 * mono_string_length_fast ((MonoString*) o) + 2;
797                 return size;
798         } else if (type == DESC_TYPE_VECTOR) {
799                 int element_size = ((descr) >> VECTOR_ELSIZE_SHIFT) & MAX_ELEMENT_SIZE;
800                 MonoArray *array = (MonoArray*)o;
801                 size_t size = sizeof (MonoArray) + element_size * mono_array_length_fast (array);
802
803                 if (descr & VECTOR_KIND_ARRAY) {
804                         size += sizeof (mono_array_size_t) - 1;
805                         size &= ~(sizeof (mono_array_size_t) - 1);
806                         size += sizeof (MonoArrayBounds) * vtable->klass->rank;
807                 }
808                 return size;
809         }
810
811         return slow_object_get_size (vtable, o);
812 }
813
814 static inline mword
815 sgen_safe_object_get_size (MonoObject *obj)
816 {
817        char *forwarded;
818
819        if ((forwarded = SGEN_OBJECT_IS_FORWARDED (obj)))
820                obj = (MonoObject*)forwarded;
821
822        return sgen_par_object_get_size ((MonoVTable*)SGEN_LOAD_VTABLE (obj), obj);
823 }
824
825 /*
826  * This variant guarantees to return the exact size of the object
827  * before alignment. Needed for canary support.
828  */
829 static inline guint
830 sgen_safe_object_get_size_unaligned (MonoObject *obj)
831 {
832        char *forwarded;
833
834        if ((forwarded = SGEN_OBJECT_IS_FORWARDED (obj))) {
835                obj = (MonoObject*)forwarded;
836        }
837
838        return slow_object_get_size ((MonoVTable*)SGEN_LOAD_VTABLE (obj), obj);
839 }
840
841 const char* sgen_safe_name (void* obj) MONO_INTERNAL;
842
843 gboolean sgen_object_is_live (void *obj) MONO_INTERNAL;
844
845 void  sgen_init_fin_weak_hash (void) MONO_INTERNAL;
846
847 gboolean sgen_need_bridge_processing (void) MONO_INTERNAL;
848 void sgen_bridge_reset_data (void) MONO_INTERNAL;
849 void sgen_bridge_processing_stw_step (void) MONO_INTERNAL;
850 void sgen_bridge_processing_finish (int generation) MONO_INTERNAL;
851 void sgen_register_test_bridge_callbacks (const char *bridge_class_name) MONO_INTERNAL;
852 gboolean sgen_is_bridge_object (MonoObject *obj) MONO_INTERNAL;
853 MonoGCBridgeObjectKind sgen_bridge_class_kind (MonoClass *klass) MONO_INTERNAL;
854 void sgen_mark_bridge_object (MonoObject *obj) MONO_INTERNAL;
855 void sgen_bridge_register_finalized_object (MonoObject *object) MONO_INTERNAL;
856 void sgen_bridge_describe_pointer (MonoObject *object) MONO_INTERNAL;
857
858 void sgen_mark_togglerefs (char *start, char *end, ScanCopyContext ctx) MONO_INTERNAL;
859 void sgen_clear_togglerefs (char *start, char *end, ScanCopyContext ctx) MONO_INTERNAL;
860
861 void sgen_process_togglerefs (void) MONO_INTERNAL;
862 void sgen_register_test_toggleref_callback (void) MONO_INTERNAL;
863
864 gboolean sgen_is_bridge_object (MonoObject *obj) MONO_INTERNAL;
865 void sgen_mark_bridge_object (MonoObject *obj) MONO_INTERNAL;
866
867 gboolean sgen_bridge_handle_gc_debug (const char *opt) MONO_INTERNAL;
868 void sgen_bridge_print_gc_debug_usage (void) MONO_INTERNAL;
869
870 typedef struct {
871         void (*reset_data) (void);
872         void (*processing_stw_step) (void);
873         void (*processing_build_callback_data) (int generation);
874         void (*processing_after_callback) (int generation);
875         MonoGCBridgeObjectKind (*class_kind) (MonoClass *class);
876         void (*register_finalized_object) (MonoObject *object);
877         void (*describe_pointer) (MonoObject *object);
878         void (*enable_accounting) (void);
879         void (*set_dump_prefix) (const char *prefix);
880
881         /*
882          * These are set by processing_build_callback_data().
883          */
884         int num_sccs;
885         MonoGCBridgeSCC **api_sccs;
886
887         int num_xrefs;
888         MonoGCBridgeXRef *api_xrefs;
889 } SgenBridgeProcessor;
890
891 void sgen_old_bridge_init (SgenBridgeProcessor *collector) MONO_INTERNAL;
892 void sgen_new_bridge_init (SgenBridgeProcessor *collector) MONO_INTERNAL;
893 void sgen_tarjan_bridge_init (SgenBridgeProcessor *collector) MONO_INTERNAL;
894 void sgen_set_bridge_implementation (const char *name) MONO_INTERNAL;
895 void sgen_bridge_set_dump_prefix (const char *prefix) MONO_INTERNAL;
896
897 gboolean sgen_compare_bridge_processor_results (SgenBridgeProcessor *a, SgenBridgeProcessor *b) MONO_INTERNAL;
898
899 typedef mono_bool (*WeakLinkAlivePredicateFunc) (MonoObject*, void*);
900
901 void sgen_null_links_with_predicate (int generation, WeakLinkAlivePredicateFunc predicate, void *data) MONO_INTERNAL;
902
903 gboolean sgen_gc_is_object_ready_for_finalization (void *object) MONO_INTERNAL;
904 void sgen_gc_lock (void) MONO_INTERNAL;
905 void sgen_gc_unlock (void) MONO_INTERNAL;
906 void sgen_gc_event_moves (void) MONO_INTERNAL;
907
908 void sgen_queue_finalization_entry (MonoObject *obj) MONO_INTERNAL;
909 const char* sgen_generation_name (int generation) MONO_INTERNAL;
910
911 void sgen_collect_bridge_objects (int generation, ScanCopyContext ctx) MONO_INTERNAL;
912 void sgen_finalize_in_range (int generation, ScanCopyContext ctx) MONO_INTERNAL;
913 void sgen_null_link_in_range (int generation, gboolean before_finalization, ScanCopyContext ctx) MONO_INTERNAL;
914 void sgen_null_links_for_domain (MonoDomain *domain, int generation) MONO_INTERNAL;
915 void sgen_remove_finalizers_for_domain (MonoDomain *domain, int generation) MONO_INTERNAL;
916 void sgen_process_fin_stage_entries (void) MONO_INTERNAL;
917 void sgen_process_dislink_stage_entries (void) MONO_INTERNAL;
918 void sgen_register_disappearing_link (MonoObject *obj, void **link, gboolean track, gboolean in_gc) MONO_INTERNAL;
919
920 gboolean sgen_drain_gray_stack (int max_objs, ScanCopyContext ctx) MONO_INTERNAL;
921
922 enum {
923         SPACE_NURSERY,
924         SPACE_MAJOR,
925         SPACE_LOS
926 };
927
928 void sgen_pin_object (void *object, SgenGrayQueue *queue) MONO_INTERNAL;
929 void sgen_parallel_pin_or_update (void **ptr, void *obj, MonoVTable *vt, SgenGrayQueue *queue) MONO_INTERNAL;
930 void sgen_set_pinned_from_failed_allocation (mword objsize) MONO_INTERNAL;
931
932 void sgen_ensure_free_space (size_t size) MONO_INTERNAL;
933 void sgen_perform_collection (size_t requested_size, int generation_to_collect, const char *reason, gboolean wait_to_finish) MONO_INTERNAL;
934 gboolean sgen_has_critical_method (void) MONO_INTERNAL;
935 gboolean sgen_is_critical_method (MonoMethod *method) MONO_INTERNAL;
936
937 /* STW */
938
939 typedef struct {
940         int generation;
941         const char *reason;
942         gboolean is_overflow;
943         SGEN_TV_DECLARE (total_time);
944         SGEN_TV_DECLARE (stw_time);
945         SGEN_TV_DECLARE (bridge_time);
946 } GGTimingInfo;
947
948 int sgen_stop_world (int generation) MONO_INTERNAL;
949 int sgen_restart_world (int generation, GGTimingInfo *timing) MONO_INTERNAL;
950 void sgen_init_stw (void) MONO_INTERNAL;
951
952 /* LOS */
953
954 typedef struct _LOSObject LOSObject;
955 struct _LOSObject {
956         LOSObject *next;
957         mword size; /* this is the object size, lowest bit used for pin/mark */
958         guint8 *cardtable_mod_union; /* only used by the concurrent collector */
959 #if SIZEOF_VOID_P < 8
960         mword dummy;            /* to align object to sizeof (double) */
961 #endif
962         char data [MONO_ZERO_LEN_ARRAY];
963 };
964
965 extern LOSObject *los_object_list;
966 extern mword los_memory_usage;
967
968 void sgen_los_free_object (LOSObject *obj) MONO_INTERNAL;
969 void* sgen_los_alloc_large_inner (MonoVTable *vtable, size_t size) MONO_INTERNAL;
970 void sgen_los_sweep (void) MONO_INTERNAL;
971 gboolean sgen_ptr_is_in_los (char *ptr, char **start) MONO_INTERNAL;
972 void sgen_los_iterate_objects (IterateObjectCallbackFunc cb, void *user_data) MONO_INTERNAL;
973 void sgen_los_iterate_live_block_ranges (sgen_cardtable_block_callback callback) MONO_INTERNAL;
974 void sgen_los_scan_card_table (gboolean mod_union, SgenGrayQueue *queue) MONO_INTERNAL;
975 void sgen_los_update_cardtable_mod_union (void) MONO_INTERNAL;
976 void sgen_los_count_cards (long long *num_total_cards, long long *num_marked_cards) MONO_INTERNAL;
977 void sgen_major_collector_scan_card_table (SgenGrayQueue *queue) MONO_INTERNAL;
978 gboolean sgen_los_is_valid_object (char *object) MONO_INTERNAL;
979 gboolean mono_sgen_los_describe_pointer (char *ptr) MONO_INTERNAL;
980 LOSObject* sgen_los_header_for_object (char *data) MONO_INTERNAL;
981 mword sgen_los_object_size (LOSObject *obj) MONO_INTERNAL;
982 void sgen_los_pin_object (char *obj) MONO_INTERNAL;
983 void sgen_los_unpin_object (char *obj) MONO_INTERNAL;
984 gboolean sgen_los_object_is_pinned (char *obj) MONO_INTERNAL;
985
986
987 /* nursery allocator */
988
989 void sgen_clear_nursery_fragments (void) MONO_INTERNAL;
990 void sgen_nursery_allocator_prepare_for_pinning (void) MONO_INTERNAL;
991 void sgen_nursery_allocator_set_nursery_bounds (char *nursery_start, char *nursery_end) MONO_INTERNAL;
992 mword sgen_build_nursery_fragments (GCMemSection *nursery_section, SgenGrayQueue *unpin_queue) MONO_INTERNAL;
993 void sgen_init_nursery_allocator (void) MONO_INTERNAL;
994 void sgen_nursery_allocator_init_heavy_stats (void) MONO_INTERNAL;
995 void sgen_alloc_init_heavy_stats (void) MONO_INTERNAL;
996 char* sgen_nursery_alloc_get_upper_alloc_bound (void) MONO_INTERNAL;
997 void* sgen_nursery_alloc (size_t size) MONO_INTERNAL;
998 void* sgen_nursery_alloc_range (size_t size, size_t min_size, size_t *out_alloc_size) MONO_INTERNAL;
999 MonoVTable* sgen_get_array_fill_vtable (void) MONO_INTERNAL;
1000 gboolean sgen_can_alloc_size (size_t size) MONO_INTERNAL;
1001 void sgen_nursery_retire_region (void *address, ptrdiff_t size) MONO_INTERNAL;
1002
1003 void sgen_nursery_alloc_prepare_for_minor (void) MONO_INTERNAL;
1004 void sgen_nursery_alloc_prepare_for_major (void) MONO_INTERNAL;
1005
1006 char* sgen_alloc_for_promotion (char *obj, size_t objsize, gboolean has_references) MONO_INTERNAL;
1007
1008 /* TLS Data */
1009
1010 extern MonoNativeTlsKey thread_info_key;
1011
1012 #ifdef HAVE_KW_THREAD
1013 extern __thread SgenThreadInfo *sgen_thread_info;
1014 extern __thread char *stack_end;
1015 #endif
1016
1017 #ifdef HAVE_KW_THREAD
1018 #define TLAB_ACCESS_INIT
1019 #define IN_CRITICAL_REGION sgen_thread_info->in_critical_region
1020 #else
1021 #define TLAB_ACCESS_INIT        SgenThreadInfo *__thread_info__ = mono_native_tls_get_value (thread_info_key)
1022 #define IN_CRITICAL_REGION (__thread_info__->in_critical_region)
1023 #endif
1024
1025 #ifndef DISABLE_CRITICAL_REGION
1026
1027 #ifdef HAVE_KW_THREAD
1028 #define IN_CRITICAL_REGION sgen_thread_info->in_critical_region
1029 #else
1030 #define IN_CRITICAL_REGION (__thread_info__->in_critical_region)
1031 #endif
1032
1033 /* Enter must be visible before anything is done in the critical region. */
1034 #define ENTER_CRITICAL_REGION do { mono_atomic_store_acquire (&IN_CRITICAL_REGION, 1); } while (0)
1035
1036 /* Exit must make sure all critical regions stores are visible before it signal the end of the region. 
1037  * We don't need to emit a full barrier since we
1038  */
1039 #define EXIT_CRITICAL_REGION  do { mono_atomic_store_release (&IN_CRITICAL_REGION, 0); } while (0)
1040
1041 #endif
1042
1043 #ifdef HAVE_KW_THREAD
1044
1045 #define EMIT_TLS_ACCESS_NEXT_ADDR(mb)   do {    \
1046         mono_mb_emit_byte ((mb), MONO_CUSTOM_PREFIX);   \
1047         mono_mb_emit_byte ((mb), CEE_MONO_TLS);         \
1048         mono_mb_emit_i4 ((mb), TLS_KEY_SGEN_TLAB_NEXT_ADDR);            \
1049         } while (0)
1050
1051 #define EMIT_TLS_ACCESS_TEMP_END(mb)    do {    \
1052         mono_mb_emit_byte ((mb), MONO_CUSTOM_PREFIX);   \
1053         mono_mb_emit_byte ((mb), CEE_MONO_TLS);         \
1054         mono_mb_emit_i4 ((mb), TLS_KEY_SGEN_TLAB_TEMP_END);             \
1055         } while (0)
1056
1057 #else
1058
1059 #if defined(__APPLE__) || defined (HOST_WIN32)
1060 #define EMIT_TLS_ACCESS_NEXT_ADDR(mb)   do {    \
1061         mono_mb_emit_byte ((mb), MONO_CUSTOM_PREFIX);   \
1062         mono_mb_emit_byte ((mb), CEE_MONO_TLS);         \
1063         mono_mb_emit_i4 ((mb), TLS_KEY_SGEN_THREAD_INFO);       \
1064         mono_mb_emit_icon ((mb), MONO_STRUCT_OFFSET (SgenThreadInfo, tlab_next_addr));  \
1065         mono_mb_emit_byte ((mb), CEE_ADD);              \
1066         mono_mb_emit_byte ((mb), CEE_LDIND_I);          \
1067         } while (0)
1068
1069 #define EMIT_TLS_ACCESS_TEMP_END(mb)    do {    \
1070         mono_mb_emit_byte ((mb), MONO_CUSTOM_PREFIX);   \
1071         mono_mb_emit_byte ((mb), CEE_MONO_TLS);         \
1072         mono_mb_emit_i4 ((mb), TLS_KEY_SGEN_THREAD_INFO);       \
1073         mono_mb_emit_icon ((mb), MONO_STRUCT_OFFSET (SgenThreadInfo, tlab_temp_end));   \
1074         mono_mb_emit_byte ((mb), CEE_ADD);              \
1075         mono_mb_emit_byte ((mb), CEE_LDIND_I);          \
1076         } while (0)
1077
1078 #else
1079 #define EMIT_TLS_ACCESS_NEXT_ADDR(mb)   do { g_error ("sgen is not supported when using --with-tls=pthread.\n"); } while (0)
1080 #define EMIT_TLS_ACCESS_TEMP_END(mb)    do { g_error ("sgen is not supported when using --with-tls=pthread.\n"); } while (0)
1081 #endif
1082
1083 #endif
1084
1085 /* Other globals */
1086
1087 extern GCMemSection *nursery_section;
1088 extern guint32 collect_before_allocs;
1089 extern guint32 verify_before_allocs;
1090 extern gboolean has_per_allocation_action;
1091 extern size_t degraded_mode;
1092 extern int default_nursery_size;
1093 extern guint32 tlab_size;
1094 extern NurseryClearPolicy nursery_clear_policy;
1095 extern gboolean sgen_try_free_some_memory;
1096
1097 extern LOCK_DECLARE (gc_mutex);
1098
1099 extern int do_pin_stats;
1100
1101 /* Nursery helpers. */
1102
1103 static inline void
1104 sgen_set_nursery_scan_start (char *p)
1105 {
1106         size_t idx = (p - (char*)nursery_section->data) / SGEN_SCAN_START_SIZE;
1107         char *old = nursery_section->scan_starts [idx];
1108         if (!old || old > p)
1109                 nursery_section->scan_starts [idx] = p;
1110 }
1111
1112
1113 /* Object Allocation */
1114
1115 typedef enum {
1116         ATYPE_NORMAL,
1117         ATYPE_VECTOR,
1118         ATYPE_SMALL,
1119         ATYPE_STRING,
1120         ATYPE_NUM
1121 } SgenAllocatorType;
1122
1123 void sgen_init_tlab_info (SgenThreadInfo* info);
1124 void sgen_clear_tlabs (void);
1125 void sgen_set_use_managed_allocator (gboolean flag);
1126 gboolean sgen_is_managed_allocator (MonoMethod *method);
1127 gboolean sgen_has_managed_allocator (void);
1128
1129 /* Debug support */
1130
1131 void sgen_check_consistency (void);
1132 void sgen_check_mod_union_consistency (void);
1133 void sgen_check_major_refs (void);
1134 void sgen_check_whole_heap (gboolean allow_missing_pinning);
1135 void sgen_check_whole_heap_stw (void) MONO_INTERNAL;
1136 void sgen_check_objref (char *obj);
1137 void sgen_check_heap_marked (gboolean nursery_must_be_pinned) MONO_INTERNAL;
1138 void sgen_check_nursery_objects_pinned (gboolean pinned) MONO_INTERNAL;
1139 void sgen_scan_for_registered_roots_in_domain (MonoDomain *domain, int root_type) MONO_INTERNAL;
1140 void sgen_check_for_xdomain_refs (void) MONO_INTERNAL;
1141
1142 void mono_gc_scan_for_specific_ref (MonoObject *key, gboolean precise) MONO_INTERNAL;
1143
1144 /* Write barrier support */
1145
1146 /*
1147  * This causes the compile to extend the liveness of 'v' till the call to dummy_use
1148  */
1149 static inline void
1150 sgen_dummy_use (gpointer v) {
1151 #if defined(__GNUC__)
1152         __asm__ volatile ("" : "=r"(v) : "r"(v));
1153 #elif defined(_MSC_VER)
1154         static volatile gpointer ptr;
1155         ptr = v;
1156 #else
1157 #error "Implement sgen_dummy_use for your compiler"
1158 #endif
1159 }
1160
1161 /* Environment variable parsing */
1162
1163 #define MONO_GC_PARAMS_NAME     "MONO_GC_PARAMS"
1164 #define MONO_GC_DEBUG_NAME      "MONO_GC_DEBUG"
1165
1166 gboolean sgen_parse_environment_string_extract_number (const char *str, size_t *out) MONO_INTERNAL;
1167 void sgen_env_var_error (const char *env_var, const char *fallback, const char *description_format, ...) MONO_INTERNAL;
1168
1169 /* Utilities */
1170
1171 void sgen_qsort (void *base, size_t nel, size_t width, int (*compar) (const void*, const void*)) MONO_INTERNAL;
1172 gint64 sgen_timestamp (void) MONO_INTERNAL;
1173
1174 /*
1175  * Canary (guard word) support
1176  * Notes:
1177  * - CANARY_SIZE must be multiple of word size in bytes
1178  * - Canary space is not included on checks against SGEN_MAX_SMALL_OBJ_SIZE
1179  */
1180  
1181 gboolean nursery_canaries_enabled (void) MONO_INTERNAL;
1182
1183 #define CANARY_SIZE 8
1184 #define CANARY_STRING  "koupepia"
1185
1186 #define CANARIFY_SIZE(size) if (nursery_canaries_enabled ()) {  \
1187                         size = size + CANARY_SIZE;      \
1188                 }
1189
1190 #define CANARIFY_ALLOC(addr,size) if (nursery_canaries_enabled ()) {    \
1191                                 memcpy ((char*) (addr) + (size), CANARY_STRING, CANARY_SIZE);   \
1192                         }
1193
1194 #define CANARY_VALID(addr) (strncmp ((char*) (addr), CANARY_STRING, CANARY_SIZE) == 0)
1195
1196 #define CHECK_CANARY_FOR_OBJECT(addr) if (nursery_canaries_enabled ()) {        \
1197                                 char* canary_ptr = (char*) (addr) + sgen_safe_object_get_size_unaligned ((MonoObject *) (addr));        \
1198                                 if (!CANARY_VALID(canary_ptr)) {        \
1199                                         char canary_copy[CANARY_SIZE +1];       \
1200                                         strncpy (canary_copy, canary_ptr, 8);   \
1201                                         canary_copy[CANARY_SIZE] = 0;   \
1202                                         g_error ("CORRUPT CANARY:\naddr->%p\ntype->%s\nexcepted->'%s'\nfound->'%s'\n", (char*) addr, ((MonoObject*)addr)->vtable->klass->name, CANARY_STRING, canary_copy);     \
1203                                 } }
1204                                  
1205 #endif /* HAVE_SGEN_GC */
1206
1207 #endif /* __MONO_SGENGC_H__ */