mono/mini/mini-gc.c

   1 /*
   2  * mini-gc.c: GC interface for the mono JIT
   3  *
   4  * Author:
   5  *   Zoltan Varga (vargaz@gmail.com)
   6  *
   7  * Copyright 2009 Novell, Inc (http://www.novell.com)
   8  */
   9
  10 #include "config.h"
  11 #include "mini-gc.h"
  12 #include <mono/metadata/gc-internal.h>
  13
  14 //#if 0
  15 #if defined(MONO_ARCH_GC_MAPS_SUPPORTED)
  16
  17 #include <mono/metadata/gc-internal.h>
  18 #include <mono/utils/mono-counters.h>
  19
  20 #if SIZEOF_VOID_P == 4
  21 typedef guint32 mword;
  22 #else
  23 typedef guint64 mword;
  24 #endif
  25
  26 #define GC_BITS_PER_WORD (sizeof (mword) * 8)
  27
  28 /* Contains state needed by the GC Map construction code */
  29 typedef struct {
  30         /*
  31          * This contains information about stack slots initialized in the prolog, encoded using
  32          * (slot_index << 16) | slot_type. The slot_index is relative to the CFA, i.e. 0
  33          * means cfa+0, 1 means cfa-4/8, etc.
  34          */
  35         GSList *stack_slots_from_cfa;
  36         /* Same for stack slots relative to the frame pointer */
  37         GSList *stack_slots_from_fp;
  38
  39         /* Number of slots in the map */
  40         int nslots;
  41         /* The number of registers in the map */
  42         int nregs;
  43         /* Min and Max offsets of the stack frame relative to fp */
  44         int min_offset, max_offset;
  45         /* Same for the locals area */
  46         int locals_min_offset, locals_max_offset;
  47
  48         /* The call sites where this frame can be stopped during GC */
  49         GCCallSite **callsites;
  50         /* The number of call sites */
  51         int ncallsites;
  52
  53         /*
  54          * The width of the stack bitmaps in bytes. This is not equal to the bitmap width at
  55      * runtime, since it includes columns which are 0.
  56          */
  57         int stack_bitmap_width;
  58         /*
  59          * A bitmap whose width equals nslots, and whose height equals ncallsites.
  60          * The bitmap contains a 1 if the corresponding stack slot has type SLOT_REF at the
  61          * given callsite.
  62          */
  63         guint8 *stack_ref_bitmap;
  64         /* Same for SLOT_PIN */
  65         guint8 *stack_pin_bitmap;
  66
  67         /*
  68          * Similar bitmaps for registers. These have width MONO_MAX_IREGS in bits.
  69          */
  70         int reg_bitmap_width;
  71         guint8 *reg_ref_bitmap;
  72         guint8 *reg_pin_bitmap;
  73 } MonoCompileGC;
  74
  75 #define ALIGN_TO(val,align) ((((mgreg_t)val) + ((align) - 1)) & ~((align) - 1))
  76
  77 #undef DEBUG
  78
  79 #if 0
  80 /* We don't support debug levels, its all-or-nothing */
  81 #define DEBUG(s) do { s; fflush (logfile); } while (0)
  82 #define DEBUG_ENABLED 1
  83 #else
  84 #define DEBUG(s)
  85 #endif
  86
  87 #ifdef DEBUG_ENABLED
  88 //#if 1
  89 #define DEBUG_PRECISE(s) do { s; } while (0)
  90 #define DEBUG_PRECISE_ENABLED
  91 #else
  92 #define DEBUG_PRECISE(s)
  93 #endif
  94
  95 /*
  96  * Contains information collected during the conservative stack marking pass,
  97  * used during the precise pass. This helps to avoid doing a stack walk twice, which
  98  * is expensive.
  99  */
 100 typedef struct {
 101         guint8 *bitmap;
 102         int nslots;
 103     int frame_start_offset;
 104         int nreg_locations;
 105         /* Relative to stack_start */
 106         int reg_locations [MONO_MAX_IREGS];
 107 #ifdef DEBUG_PRECISE_ENABLED
 108         MonoJitInfo *ji;
 109         gpointer fp;
 110         int regs [MONO_MAX_IREGS];
 111 #endif
 112 } FrameInfo;
 113
 114 /* Max number of frames stored in the TLS data */
 115 #define MAX_FRAMES 50
 116
 117 /*
 118  * Per-thread data kept by this module. This is stored in the GC and passed to us as
 119  * parameters, instead of being stored in a TLS variable, since during a collection,
 120  * only the collection thread is active.
 121  */
 122 typedef struct {
 123         MonoLMF *lmf;
 124         MonoContext ctx;
 125         gboolean has_context;
 126         MonoJitTlsData *jit_tls;
 127         /* For debugging */
 128         mgreg_t tid;
 129         gpointer ref_to_track;
 130         /* Number of frames collected during the !precise pass */
 131         int nframes;
 132         FrameInfo frames [MAX_FRAMES];
 133 } TlsData;
 134
 135 /* These are constant so don't store them in the GC Maps */
 136 /* Number of registers stored in gc maps */
 137 #define NREGS MONO_MAX_IREGS
 138
 139 /*
 140  * The GC Map itself.
 141  * Contains information needed to mark a stack frame.
 142  * This is a transient structure, created from a compressed representation on-demand.
 143  */
 144 typedef struct {
 145         /*
 146          * The offsets of the GC tracked area inside the stack frame relative to the frame pointer.
 147          * This includes memory which is NOREF thus doesn't need GC maps.
 148          */
 149         int start_offset;
 150         int end_offset;
 151         /*
 152          * The offset relative to frame_offset where the the memory described by the GC maps
 153          * begins.
 154          */
 155         int map_offset;
 156         /* The number of stack slots in the map */
 157         int nslots;
 158         /* The frame pointer register */
 159         guint8 frame_reg;
 160         /* The size of each callsite table entry */
 161         guint8 callsite_entry_size;
 162         guint has_pin_slots : 1;
 163         guint has_ref_slots : 1;
 164         guint has_ref_regs : 1;
 165         guint has_pin_regs : 1;
 166
 167         /* The offsets below are into an external bitmaps array */
 168
 169         /*
 170          * A bitmap whose width is equal to bitmap_width, and whose height is equal to ncallsites.
 171          * The bitmap contains a 1 if the corresponding stack slot has type SLOT_REF at the
 172          * given callsite.
 173          */
 174         guint32 stack_ref_bitmap_offset;
 175         /*
 176          * Same for SLOT_PIN. It is possible that the same bit is set in both bitmaps at
 177      * different callsites, if the slot starts out as PIN, and later changes to REF.
 178          */
 179         guint32 stack_pin_bitmap_offset;
 180
 181         /*
 182          * Corresponding bitmaps for registers
 183          * These have width equal to the number of bits set in reg_ref_mask/reg_pin_mask.
 184          * FIXME: Merge these with the normal bitmaps, i.e. reserve the first x slots for them ?
 185          */
 186         guint32 reg_pin_bitmap_offset;
 187         guint32 reg_ref_bitmap_offset;
 188
 189         guint32 used_int_regs, reg_ref_mask, reg_pin_mask;
 190
 191         /* The number of bits set in the two masks above */
 192         guint8 nref_regs, npin_regs;
 193
 194         /*
 195          * A bit array marking slots which contain refs.
 196          * This is used only for debugging.
 197          */
 198         //guint8 *ref_slots;
 199
 200         /* Callsite offsets */
 201         /* These can take up a lot of space, so encode them compactly */
 202         union {
 203                 guint8 *offsets8;
 204                 guint16 *offsets16;
 205                 guint32 *offsets32;
 206         } callsites;
 207         int ncallsites;
 208 } GCMap;
 209
 210 /*
 211  * A compressed version of GCMap. This is what gets stored in MonoJitInfo.
 212  */
 213 typedef struct {
 214         //guint8 *ref_slots;
 215         //guint8 encoded_size;
 216
 217         /*
 218          * The arrays below are embedded after the struct.
 219          * Their address needs to be computed.
 220          */
 221
 222         /* The fixed fields of the GCMap encoded using LEB128 */
 223         guint8 encoded [MONO_ZERO_LEN_ARRAY];
 224
 225         /* An array of ncallsites entries, each entry is callsite_entry_size bytes long */
 226         guint8 callsites [MONO_ZERO_LEN_ARRAY];
 227
 228         /* The GC bitmaps */
 229         guint8 bitmaps [MONO_ZERO_LEN_ARRAY];
 230 } GCEncodedMap;
 231
 232 static int precise_frame_count [2], precise_frame_limit = -1;
 233 static gboolean precise_frame_limit_inited;
 234
 235 /* Stats */
 236 typedef struct {
 237         int scanned_stacks;
 238         int scanned;
 239         int scanned_precisely;
 240         int scanned_conservatively;
 241         int scanned_registers;
 242         int scanned_native;
 243         int scanned_other;
 244
 245         int all_slots;
 246         int noref_slots;
 247         int ref_slots;
 248         int pin_slots;
 249
 250         int gc_maps_size;
 251         int gc_callsites_size;
 252         int gc_callsites8_size;
 253         int gc_callsites16_size;
 254         int gc_callsites32_size;
 255         int gc_bitmaps_size;
 256         int gc_map_struct_size;
 257         int tlsdata_size;
 258 } JITGCStats;
 259
 260 static JITGCStats stats;
 261
 262 static FILE *logfile;
 263
 264 // FIXME: Move these to a shared place
 265
 266 static inline void
 267 encode_uleb128 (guint32 value, guint8 *buf, guint8 **endbuf)
 268 {
 269         guint8 *p = buf;
 270
 271         do {
 272                 guint8 b = value & 0x7f;
 273                 value >>= 7;
 274                 if (value != 0) /* more bytes to come */
 275                         b |= 0x80;
 276                 *p ++ = b;
 277         } while (value);
 278
 279         *endbuf = p;
 280 }
 281
 282 static G_GNUC_UNUSED void
 283 encode_sleb128 (gint32 value, guint8 *buf, guint8 **endbuf)
 284 {
 285         gboolean more = 1;
 286         gboolean negative = (value < 0);
 287         guint32 size = 32;
 288         guint8 byte;
 289         guint8 *p = buf;
 290
 291         while (more) {
 292                 byte = value & 0x7f;
 293                 value >>= 7;
 294                 /* the following is unnecessary if the
 295                  * implementation of >>= uses an arithmetic rather
 296                  * than logical shift for a signed left operand
 297                  */
 298                 if (negative)
 299                         /* sign extend */
 300                         value |= - (1 <<(size - 7));
 301                 /* sign bit of byte is second high order bit (0x40) */
 302                 if ((value == 0 && !(byte & 0x40)) ||
 303                         (value == -1 && (byte & 0x40)))
 304                         more = 0;
 305                 else
 306                         byte |= 0x80;
 307                 *p ++= byte;
 308         }
 309
 310         *endbuf = p;
 311 }
 312
 313 static inline guint32
 314 decode_uleb128 (guint8 *buf, guint8 **endbuf)
 315 {
 316         guint8 *p = buf;
 317         guint32 res = 0;
 318         int shift = 0;
 319
 320         while (TRUE) {
 321                 guint8 b = *p;
 322                 p ++;
 323
 324                 res = res | (((int)(b & 0x7f)) << shift);
 325                 if (!(b & 0x80))
 326                         break;
 327                 shift += 7;
 328         }
 329
 330         *endbuf = p;
 331
 332         return res;
 333 }
 334
 335 static inline gint32
 336 decode_sleb128 (guint8 *buf, guint8 **endbuf)
 337 {
 338         guint8 *p = buf;
 339         gint32 res = 0;
 340         int shift = 0;
 341
 342         while (TRUE) {
 343                 guint8 b = *p;
 344                 p ++;
 345
 346                 res = res | (((int)(b & 0x7f)) << shift);
 347                 shift += 7;
 348                 if (!(b & 0x80)) {
 349                         if (shift < 32 && (b & 0x40))
 350                                 res |= - (1 << shift);
 351                         break;
 352                 }
 353         }
 354
 355         *endbuf = p;
 356
 357         return res;
 358 }
 359
 360 static int
 361 encode_frame_reg (int frame_reg)
 362 {
 363 #ifdef TARGET_AMD64
 364         if (frame_reg == AMD64_RSP)
 365                 return 0;
 366         else if (frame_reg == AMD64_RBP)
 367                 return 1;
 368 #elif defined(TARGET_X86)
 369         if (frame_reg == X86_EBP)
 370                 return 0;
 371         else if (frame_reg == X86_ESP)
 372                 return 1;
 373 #else
 374         NOT_IMPLEMENTED;
 375 #endif
 376         g_assert_not_reached ();
 377         return -1;
 378 }
 379
 380 static int
 381 decode_frame_reg (int encoded)
 382 {
 383 #ifdef TARGET_AMD64
 384         if (encoded == 0)
 385                 return AMD64_RSP;
 386         else if (encoded == 1)
 387                 return AMD64_RBP;
 388 #elif defined(TARGET_X86)
 389         if (encoded == 0)
 390                 return X86_EBP;
 391         else if (encoded == 1)
 392                 return X86_ESP;
 393 #else
 394         NOT_IMPLEMENTED;
 395 #endif
 396         g_assert_not_reached ();
 397         return -1;
 398 }
 399
 400 #ifdef TARGET_AMD64
 401 #ifdef HOST_WIN32
 402 static int callee_saved_regs [] = { AMD64_RBP, AMD64_RBX, AMD64_R12, AMD64_R13, AMD64_R14, AMD64_R15, AMD64_RDI, AMD64_RSI };
 403 #else
 404 static int callee_saved_regs [] = { AMD64_RBP, AMD64_RBX, AMD64_R12, AMD64_R13, AMD64_R14, AMD64_R15 };
 405 #endif
 406 #elif defined(TARGET_X86)
 407 static int callee_saved_regs [] = { X86_EBX, X86_ESI, X86_EDI };
 408 #endif
 409
 410 static guint32
 411 encode_regmask (guint32 regmask)
 412 {
 413         int i;
 414         guint32 res;
 415
 416         res = 0;
 417         for (i = 0; i < sizeof (callee_saved_regs) / sizeof (int); ++i) {
 418                 if (regmask & (1 << callee_saved_regs [i])) {
 419                         res |= (1 << i);
 420                         regmask -= (1 << callee_saved_regs [i]);
 421                 }
 422         }
 423         g_assert (regmask == 0);
 424         return res;
 425 }
 426
 427 static guint32
 428 decode_regmask (guint32 regmask)
 429 {
 430         int i;
 431         guint32 res;
 432
 433         res = 0;
 434         for (i = 0; i < sizeof (callee_saved_regs) / sizeof (int); ++i)
 435                 if (regmask & (1 << i))
 436                         res |= (1 << callee_saved_regs [i]);
 437         return res;
 438 }
 439
 440 /*
 441  * encode_gc_map:
 442  *
 443  *   Encode the fixed fields of MAP into a buffer pointed to by BUF.
 444  */
 445 static void
 446 encode_gc_map (GCMap *map, guint8 *buf, guint8 **endbuf)
 447 {
 448         guint32 flags, freg;
 449
 450         encode_sleb128 (map->start_offset / sizeof (mgreg_t), buf, &buf);
 451         encode_sleb128 (map->end_offset / sizeof (mgreg_t), buf, &buf);
 452         encode_sleb128 (map->map_offset / sizeof (mgreg_t), buf, &buf);
 453         encode_uleb128 (map->nslots, buf, &buf);
 454         g_assert (map->callsite_entry_size <= 4);
 455         freg = encode_frame_reg (map->frame_reg);
 456         g_assert (freg < 2);
 457         flags = (map->has_ref_slots ? 1 : 0) | (map->has_pin_slots ? 2 : 0) | (map->has_ref_regs ? 4 : 0) | (map->has_pin_regs ? 8 : 0) | ((map->callsite_entry_size - 1) << 4) | (freg << 6);
 458         encode_uleb128 (flags, buf, &buf);
 459         encode_uleb128 (encode_regmask (map->used_int_regs), buf, &buf);
 460         if (map->has_ref_regs)
 461                 encode_uleb128 (encode_regmask (map->reg_ref_mask), buf, &buf);
 462         if (map->has_pin_regs)
 463                 encode_uleb128 (encode_regmask (map->reg_pin_mask), buf, &buf);
 464         encode_uleb128 (map->ncallsites, buf, &buf);
 465
 466         *endbuf = buf;
 467 }
 468
 469 /*
 470  * decode_gc_map:
 471  *
 472  *   Decode the encoded GC map representation in BUF and store the result into MAP.
 473  */
 474 static void
 475 decode_gc_map (guint8 *buf, GCMap *map, guint8 **endbuf)
 476 {
 477         guint32 flags;
 478         int stack_bitmap_size, reg_ref_bitmap_size, reg_pin_bitmap_size, offset, freg;
 479         int i, n;
 480
 481         map->start_offset = decode_sleb128 (buf, &buf) * sizeof (mgreg_t);
 482         map->end_offset = decode_sleb128 (buf, &buf) * sizeof (mgreg_t);
 483         map->map_offset = decode_sleb128 (buf, &buf) * sizeof (mgreg_t);
 484         map->nslots = decode_uleb128 (buf, &buf);
 485         flags = decode_uleb128 (buf, &buf);
 486         map->has_ref_slots = (flags & 1) ? 1 : 0;
 487         map->has_pin_slots = (flags & 2) ? 1 : 0;
 488         map->has_ref_regs = (flags & 4) ? 1 : 0;
 489         map->has_pin_regs = (flags & 8) ? 1 : 0;
 490         map->callsite_entry_size = ((flags >> 4) & 0x3) + 1;
 491         freg = flags >> 6;
 492         map->frame_reg = decode_frame_reg (freg);
 493         map->used_int_regs = decode_regmask (decode_uleb128 (buf, &buf));
 494         if (map->has_ref_regs) {
 495                 map->reg_ref_mask = decode_regmask (decode_uleb128 (buf, &buf));
 496                 n = 0;
 497                 for (i = 0; i < NREGS; ++i)
 498                         if (map->reg_ref_mask & (1 << i))
 499                                 n ++;
 500                 map->nref_regs = n;
 501         }
 502         if (map->has_pin_regs) {
 503                 map->reg_pin_mask = decode_regmask (decode_uleb128 (buf, &buf));
 504                 n = 0;
 505                 for (i = 0; i < NREGS; ++i)
 506                         if (map->reg_pin_mask & (1 << i))
 507                                 n ++;
 508                 map->npin_regs = n;
 509         }
 510         map->ncallsites = decode_uleb128 (buf, &buf);
 511
 512         stack_bitmap_size = (ALIGN_TO (map->nslots, 8) / 8) * map->ncallsites;
 513         reg_ref_bitmap_size = (ALIGN_TO (map->nref_regs, 8) / 8) * map->ncallsites;
 514         reg_pin_bitmap_size = (ALIGN_TO (map->npin_regs, 8) / 8) * map->ncallsites;
 515         offset = 0;
 516         map->stack_ref_bitmap_offset = offset;
 517         if (map->has_ref_slots)
 518                 offset += stack_bitmap_size;
 519         map->stack_pin_bitmap_offset = offset;
 520         if (map->has_pin_slots)
 521                 offset += stack_bitmap_size;
 522         map->reg_ref_bitmap_offset = offset;
 523         if (map->has_ref_regs)
 524                 offset += reg_ref_bitmap_size;
 525         map->reg_pin_bitmap_offset = offset;
 526         if (map->has_pin_regs)
 527                 offset += reg_pin_bitmap_size;
 528
 529         *endbuf = buf;
 530 }
 531
 532 static gpointer
 533 thread_attach_func (void)
 534 {
 535         TlsData *tls;
 536
 537         tls = g_new0 (TlsData, 1);
 538         tls->tid = GetCurrentThreadId ();
 539         stats.tlsdata_size += sizeof (TlsData);
 540
 541         return tls;
 542 }
 543
 544 static void
 545 thread_detach_func (gpointer user_data)
 546 {
 547         TlsData *tls = user_data;
 548
 549         g_free (tls);
 550 }
 551
 552 static void
 553 thread_suspend_func (gpointer user_data, void *sigctx)
 554 {
 555         TlsData *tls = user_data;
 556
 557         if (!tls)
 558                 /* Happens during startup */
 559                 return;
 560
 561         tls->lmf = mono_get_lmf ();
 562         if (sigctx) {
 563                 mono_arch_sigctx_to_monoctx (sigctx, &tls->ctx);
 564                 tls->has_context = TRUE;
 565         } else {
 566                 tls->has_context = FALSE;
 567         }
 568         tls->jit_tls = TlsGetValue (mono_jit_tls_id);
 569 }
 570
 571 #define DEAD_REF ((gpointer)(gssize)0x2a2a2a2a2a2a2a2aULL)
 572
 573 static inline void
 574 set_bit (guint8 *bitmap, int width, int y, int x)
 575 {
 576         bitmap [(width * y) + (x / 8)] |= (1 << (x % 8));
 577 }
 578
 579 static inline void
 580 clear_bit (guint8 *bitmap, int width, int y, int x)
 581 {
 582         bitmap [(width * y) + (x / 8)] &= ~(1 << (x % 8));
 583 }
 584
 585 static inline int
 586 get_bit (guint8 *bitmap, int width, int y, int x)
 587 {
 588         return bitmap [(width * y) + (x / 8)] & (1 << (x % 8));
 589 }
 590
 591 static const char*
 592 slot_type_to_string (GCSlotType type)
 593 {
 594         switch (type) {
 595         case SLOT_REF:
 596                 return "ref";
 597         case SLOT_NOREF:
 598                 return "noref";
 599         case SLOT_PIN:
 600                 return "pin";
 601         default:
 602                 g_assert_not_reached ();
 603                 return NULL;
 604         }
 605 }
 606
 607 static inline mgreg_t
 608 get_frame_pointer (MonoContext *ctx, int frame_reg)
 609 {
 610 #if defined(TARGET_AMD64)
 611                 if (frame_reg == AMD64_RSP)
 612                         return ctx->rsp;
 613                 else if (frame_reg == AMD64_RBP)
 614                         return ctx->rbp;
 615 #elif defined(TARGET_X86)
 616                 if (frame_reg == X86_ESP)
 617                         return ctx->esp;
 618                 else if (frame_reg == X86_EBP)
 619                         return ctx->ebp;
 620 #endif
 621                 g_assert_not_reached ();
 622                 return 0;
 623 }
 624
 625 /*
 626  * conservatively_pass:
 627  *
 628  *   Mark a thread stack conservatively and collect information needed by the precise pass.
 629  */
 630 static void
 631 conservative_pass (TlsData *tls, guint8 *stack_start, guint8 *stack_end)
 632 {
 633         MonoJitInfo *ji;
 634         MonoContext ctx, new_ctx;
 635         MonoLMF *lmf;
 636         guint8 *stack_limit;
 637         gboolean last = TRUE;
 638         GCMap *map;
 639         GCMap map_tmp;
 640         GCEncodedMap *emap;
 641         guint8* fp, *p, *real_frame_start, *frame_start, *frame_end;
 642         int i, pc_offset, cindex, bitmap_width;
 643         int scanned = 0, scanned_precisely, scanned_conservatively, scanned_registers;
 644         gboolean res;
 645         StackFrameInfo frame;
 646         mgreg_t *reg_locations [MONO_MAX_IREGS];
 647         mgreg_t *new_reg_locations [MONO_MAX_IREGS];
 648         guint8 *bitmaps;
 649         FrameInfo *fi;
 650         guint32 precise_regmask;
 651
 652         if (tls) {
 653                 tls->nframes = 0;
 654                 tls->ref_to_track = NULL;
 655         }
 656
 657         /* tls == NULL can happen during startup */
 658         if (mono_thread_internal_current () == NULL || !tls) {
 659                 mono_gc_conservatively_scan_area (stack_start, stack_end);
 660                 stats.scanned_stacks += stack_end - stack_start;
 661                 return;
 662         }
 663
 664         lmf = tls->lmf;
 665         frame.domain = NULL;
 666
 667         /* Number of bytes scanned based on GC map data */
 668         scanned = 0;
 669         /* Number of bytes scanned precisely based on GC map data */
 670         scanned_precisely = 0;
 671         /* Number of bytes scanned conservatively based on GC map data */
 672         scanned_conservatively = 0;
 673         /* Number of bytes scanned conservatively in register save areas */
 674         scanned_registers = 0;
 675
 676         /* This is one past the last address which we have scanned */
 677         stack_limit = stack_start;
 678
 679         if (!tls->has_context)
 680                 memset (&new_ctx, 0, sizeof (ctx));
 681         else
 682                 memcpy (&new_ctx, &tls->ctx, sizeof (MonoContext));
 683
 684         memset (reg_locations, 0, sizeof (reg_locations));
 685         memset (new_reg_locations, 0, sizeof (new_reg_locations));
 686
 687         while (TRUE) {
 688                 memcpy (&ctx, &new_ctx, sizeof (ctx));
 689
 690                 for (i = 0; i < MONO_MAX_IREGS; ++i) {
 691                         if (new_reg_locations [i]) {
 692                                 /*
 693                                  * If the current frame saves the register, it means it might modify its
 694                                  * value, thus the old location might not contain the same value, so
 695                                  * we have to mark it conservatively.
 696                                  */
 697                                 if (reg_locations [i]) {
 698                                         DEBUG (fprintf (logfile, "\tscan saved reg %s location %p.\n", mono_arch_regname (i), reg_locations [i]));
 699                                         mono_gc_conservatively_scan_area (reg_locations [i], reg_locations [i] + sizeof (mgreg_t));
 700                                         scanned_registers += sizeof (mgreg_t);
 701                                 }
 702
 703                                 reg_locations [i] = new_reg_locations [i];
 704
 705                                 DEBUG (fprintf (logfile, "\treg %s is now at location %p.\n", mono_arch_regname (i), reg_locations [i]));
 706                         }
 707                 }
 708
 709                 g_assert ((mgreg_t)stack_limit % sizeof (mgreg_t) == 0);
 710
 711                 res = mono_find_jit_info_ext (frame.domain ? frame.domain : mono_domain_get (), tls->jit_tls, NULL, &ctx, &new_ctx, NULL, &lmf, new_reg_locations, &frame);
 712                 if (!res)
 713                         break;
 714
 715                 ji = frame.ji;
 716
 717                 if (frame.type == FRAME_TYPE_MANAGED_TO_NATIVE) {
 718                         /*
 719                          * These frames are problematic for several reasons:
 720                          * - they are unwound through an LMF, and we have no precise register tracking for those.
 721                          * - the LMF might not contain a precise ip, so we can't compute the call site.
 722                          * - the LMF only unwinds to the wrapper frame, so we get these methods twice.
 723                          */
 724                         DEBUG (fprintf (logfile, "Mark(0): <Managed-to-native transition>\n"));
 725                         for (i = 0; i < MONO_MAX_IREGS; ++i) {
 726                                 if (reg_locations [i]) {
 727                                         DEBUG (fprintf (logfile, "\tscan saved reg %s location %p.\n", mono_arch_regname (i), reg_locations [i]));
 728                                         mono_gc_conservatively_scan_area (reg_locations [i], reg_locations [i] + sizeof (mgreg_t));
 729                                         scanned_registers += sizeof (mgreg_t);
 730                                 }
 731                                 reg_locations [i] = NULL;
 732                                 new_reg_locations [i] = NULL;
 733                         }
 734                         ctx = new_ctx;
 735                         continue;
 736                 }
 737
 738                 /* The last frame can be in any state so mark conservatively */
 739                 if (last) {
 740                         if (ji) {
 741                                 DEBUG (char *fname = mono_method_full_name (ji->method, TRUE); fprintf (logfile, "Mark(0): %s+0x%x (%p)\n", fname, pc_offset, (gpointer)MONO_CONTEXT_GET_IP (&ctx)); g_free (fname));
 742                         }
 743                         DEBUG (fprintf (logfile, "\t <Last frame>\n"));
 744                         last = FALSE;
 745                         continue;
 746                 }
 747
 748                 pc_offset = (guint8*)MONO_CONTEXT_GET_IP (&ctx) - (guint8*)ji->code_start;
 749
 750                 /* These frames are very problematic */
 751                 if (ji->method->wrapper_type == MONO_WRAPPER_MANAGED_TO_NATIVE) {
 752                         DEBUG (char *fname = mono_method_full_name (ji->method, TRUE); fprintf (logfile, "Mark(0): %s+0x%x (%p)\n", fname, pc_offset, (gpointer)MONO_CONTEXT_GET_IP (&ctx)); g_free (fname));
 753                         DEBUG (fprintf (logfile, "\tSkip.\n"));
 754                         continue;
 755                 }
 756
 757                 /* All the other frames are at a call site */
 758
 759                 if (tls->nframes == MAX_FRAMES) {
 760                         /*
 761                          * Can't save information since the array is full. So scan the rest of the
 762                          * stack conservatively.
 763                          */
 764                         DEBUG (fprintf (logfile, "Mark (0): Frame stack full.\n"));
 765                         break;
 766                 }
 767
 768                 /* Scan the frame of this method */
 769
 770                 /*
 771                  * A frame contains the following:
 772                  * - saved registers
 773                  * - saved args
 774                  * - locals
 775                  * - spill area
 776                  * - localloc-ed memory
 777                  */
 778                 g_assert (pc_offset >= 0);
 779
 780                 emap = ji->gc_info;
 781
 782                 if (!emap) {
 783                         DEBUG (char *fname = mono_method_full_name (ji->method, TRUE); fprintf (logfile, "Mark(0): %s+0x%x (%p)\n", fname, pc_offset, (gpointer)MONO_CONTEXT_GET_IP (&ctx)); g_free (fname));
 784                         DEBUG (fprintf (logfile, "\tNo GC Map.\n"));
 785                         continue;
 786                 }
 787
 788                 /* The embedded callsite table requires this */
 789                 g_assert (((mgreg_t)emap % 4) == 0);
 790
 791                 /*
 792                  * Debugging aid to control the number of frames scanned precisely
 793                  */
 794                 if (!precise_frame_limit_inited) {
 795                         if (getenv ("MONO_PRECISE_COUNT"))
 796                                 precise_frame_limit = atoi (getenv ("MONO_PRECISE_COUNT"));
 797                         precise_frame_limit_inited = TRUE;
 798                 }
 799
 800                 if (precise_frame_limit != -1) {
 801                         if (precise_frame_count [FALSE] == precise_frame_limit)
 802                                 printf ("LAST PRECISE FRAME: %s\n", mono_method_full_name (ji->method, TRUE));
 803                         if (precise_frame_count [FALSE] > precise_frame_limit)
 804                                 continue;
 805                 }
 806                 precise_frame_count [FALSE] ++;
 807
 808                 /* Decode the encoded GC map */
 809                 map = &map_tmp;
 810                 memset (map, 0, sizeof (GCMap));
 811                 decode_gc_map (&emap->encoded [0], map, &p);
 812                 p = (guint8*)ALIGN_TO (p, map->callsite_entry_size);
 813                 map->callsites.offsets8 = p;
 814                 p += map->callsite_entry_size * map->ncallsites;
 815                 bitmaps = p;
 816
 817                 fp = (guint8*)get_frame_pointer (&ctx, map->frame_reg);
 818
 819                 real_frame_start = fp + map->start_offset;
 820                 frame_start = fp + map->start_offset + map->map_offset;
 821                 frame_end = fp + map->end_offset;
 822
 823                 DEBUG (char *fname = mono_method_full_name (ji->method, TRUE); fprintf (logfile, "Mark(0): %s+0x%x (%p) limit=%p fp=%p frame=%p-%p (%d)\n", fname, pc_offset, (gpointer)MONO_CONTEXT_GET_IP (&ctx), stack_limit, fp, frame_start, frame_end, (int)(frame_end - frame_start)); g_free (fname));
 824
 825                 /* Find the callsite index */
 826                 if (map->callsite_entry_size == 1) {
 827                         for (i = 0; i < map->ncallsites; ++i)
 828                                 /* ip points inside the call instruction */
 829                                 if (map->callsites.offsets8 [i] == pc_offset + 1)
 830                                         break;
 831                 } else if (map->callsite_entry_size == 2) {
 832                         // FIXME: Use a binary search
 833                         for (i = 0; i < map->ncallsites; ++i)
 834                                 /* ip points inside the call instruction */
 835                                 if (map->callsites.offsets16 [i] == pc_offset + 1)
 836                                         break;
 837                 } else {
 838                         // FIXME: Use a binary search
 839                         for (i = 0; i < map->ncallsites; ++i)
 840                                 /* ip points inside the call instruction */
 841                                 if (map->callsites.offsets32 [i] == pc_offset + 1)
 842                                         break;
 843                 }
 844                 if (i == map->ncallsites) {
 845                         printf ("Unable to find ip offset 0x%x in callsite list of %s.\n", pc_offset + 1, mono_method_full_name (ji->method, TRUE));
 846                         g_assert_not_reached ();
 847                 }
 848                 cindex = i;
 849
 850                 g_assert (real_frame_start >= stack_limit);
 851
 852                 if (real_frame_start > stack_limit) {
 853                         /* This scans the previously skipped frames as well */
 854                         DEBUG (fprintf (logfile, "\tscan area %p-%p (%d).\n", stack_limit, real_frame_start, (int)(real_frame_start - stack_limit)));
 855                         mono_gc_conservatively_scan_area (stack_limit, real_frame_start);
 856                         stats.scanned_other += real_frame_start - stack_limit;
 857                 }
 858
 859                 /* Mark stack slots */
 860                 if (map->has_pin_slots) {
 861                         int bitmap_width = ALIGN_TO (map->nslots, 8) / 8;
 862                         guint8 *pin_bitmap = &bitmaps [map->stack_pin_bitmap_offset + (bitmap_width * cindex)];
 863                         guint8 *p;
 864                         gboolean pinned;
 865
 866                         p = frame_start;
 867                         for (i = 0; i < map->nslots; ++i) {
 868                                 pinned = pin_bitmap [i / 8] & (1 << (i % 8));
 869                                 if (pinned) {
 870                                         DEBUG (fprintf (logfile, "\tscan slot %s0x%x(fp)=%p.\n", (guint8*)p > (guint8*)fp ? "" : "-", ABS ((int)((gssize)p - (gssize)fp)), p));
 871                                         mono_gc_conservatively_scan_area (p, p + sizeof (mgreg_t));
 872                                         scanned_conservatively += sizeof (mgreg_t);
 873                                 } else {
 874                                         scanned_precisely += sizeof (mgreg_t);
 875                                 }
 876                                 p += sizeof (mgreg_t);
 877                         }
 878                 } else {
 879                         scanned_precisely += (map->nslots * sizeof (mgreg_t));
 880                 }
 881
 882                 /* The area outside of start-end is NOREF */
 883                 scanned_precisely += (map->end_offset - map->start_offset) - (map->nslots * sizeof (mgreg_t));
 884
 885                 /* Mark registers */
 886                 precise_regmask = map->used_int_regs | (1 << map->frame_reg);
 887                 if (map->has_pin_regs) {
 888                         int bitmap_width = ALIGN_TO (map->npin_regs, 8) / 8;
 889                         guint8 *pin_bitmap = &bitmaps [map->reg_pin_bitmap_offset + (bitmap_width * cindex)];
 890                         int bindex = 0;
 891                         for (i = 0; i < NREGS; ++i) {
 892                                 if (!(map->used_int_regs & (1 << i)))
 893                                         continue;
 894
 895                                 if (!(map->reg_pin_mask & (1 << i)))
 896                                         continue;
 897
 898                                 if (pin_bitmap [bindex / 8] & (1 << (bindex % 8))) {
 899                                         DEBUG (fprintf (logfile, "\treg %s saved at 0x%p is pinning.\n", mono_arch_regname (i), reg_locations [i]));
 900                                         precise_regmask &= ~(1 << i);
 901                                 }
 902                                 bindex ++;
 903                         }
 904                 }
 905
 906                 scanned += map->end_offset - map->start_offset;
 907
 908                 g_assert (scanned == scanned_precisely + scanned_conservatively);
 909
 910                 stack_limit = frame_end;
 911
 912                 /* Save information for the precise pass */
 913                 fi = &tls->frames [tls->nframes];
 914                 fi->nslots = map->nslots;
 915                 bitmap_width = ALIGN_TO (map->nslots, 8) / 8;
 916                 if (map->has_ref_slots)
 917                         fi->bitmap = &bitmaps [map->stack_ref_bitmap_offset + (bitmap_width * cindex)];
 918                 else
 919                         fi->bitmap = NULL;
 920                 fi->frame_start_offset = frame_start - stack_start;
 921                 fi->nreg_locations = 0;
 922                 DEBUG_PRECISE (fi->ji = ji);
 923                 DEBUG_PRECISE (fi->fp = fp);
 924
 925                 if (map->has_ref_regs) {
 926                         int bitmap_width = ALIGN_TO (map->nref_regs, 8) / 8;
 927                         guint8 *ref_bitmap = &bitmaps [map->reg_ref_bitmap_offset + (bitmap_width * cindex)];
 928                         int bindex = 0;
 929                         for (i = 0; i < NREGS; ++i) {
 930                                 if (!(map->reg_ref_mask & (1 << i)))
 931                                         continue;
 932
 933                                 if (reg_locations [i] && (ref_bitmap [bindex / 8] & (1 << (bindex % 8)))) {
 934                                         DEBUG_PRECISE (fi->regs [fi->nreg_locations] = i);
 935                                         DEBUG (fprintf (logfile, "\treg %s saved at 0x%p is ref.\n", mono_arch_regname (i), reg_locations [i]));
 936                                         fi->reg_locations [fi->nreg_locations] = (guint8*)reg_locations [i] - stack_start;
 937                                         fi->nreg_locations ++;
 938                                 }
 939                                 bindex ++;
 940                         }
 941                 }
 942
 943                 /*
 944                  * Clear locations of precisely stacked registers.
 945                  */
 946                 if (precise_regmask) {
 947                         for (i = 0; i < NREGS; ++i) {
 948                                 if (precise_regmask & (1 << i)) {
 949                                         /*
 950                                          * The method uses this register, and we have precise info for it.
 951                                          * This means the location will be scanned precisely.
 952                                          * Tell the code at the beginning of the loop that this location is
 953                                          * processed.
 954                                          */
 955                                         if (reg_locations [i])
 956                                                 DEBUG (fprintf (logfile, "\treg %s at location %p (==%p) is precise.\n", mono_arch_regname (i), reg_locations [i], (gpointer)*reg_locations [i]));
 957                                         reg_locations [i] = NULL;
 958                                 }
 959                         }
 960                 }
 961
 962                 tls->nframes ++;
 963         }
 964
 965         /* Scan the remaining register save locations */
 966         for (i = 0; i < MONO_MAX_IREGS; ++i) {
 967                 if (reg_locations [i]) {
 968                         DEBUG (fprintf (logfile, "\tscan saved reg location %p.\n", reg_locations [i]));
 969                         mono_gc_conservatively_scan_area (reg_locations [i], reg_locations [i] + sizeof (mgreg_t));
 970                         scanned_registers += sizeof (mgreg_t);
 971                 }
 972                 if (new_reg_locations [i]) {
 973                         DEBUG (fprintf (logfile, "\tscan saved reg location %p.\n", new_reg_locations [i]));
 974                         mono_gc_conservatively_scan_area (new_reg_locations [i], new_reg_locations [i] + sizeof (mgreg_t));
 975                         scanned_registers += sizeof (mgreg_t);
 976                 }
 977         }
 978
 979         if (stack_limit < stack_end) {
 980                 DEBUG (fprintf (logfile, "\tscan remaining stack %p-%p (%d).\n", stack_limit, stack_end, (int)(stack_end - stack_limit)));
 981                 mono_gc_conservatively_scan_area (stack_limit, stack_end);
 982                 stats.scanned_native += stack_end - stack_limit;
 983         }
 984
 985         DEBUG (fprintf (logfile, "Marked %d bytes, p=%d,c=%d out of %d.\n", scanned, scanned_precisely, scanned_conservatively, (int)(stack_end - stack_start)));
 986
 987         stats.scanned_stacks += stack_end - stack_start;
 988         stats.scanned += scanned;
 989         stats.scanned_precisely += scanned_precisely;
 990         stats.scanned_conservatively += scanned_conservatively;
 991         stats.scanned_registers += scanned_registers;
 992
 993         //mono_gc_conservatively_scan_area (stack_start, stack_end);
 994 }
 995
 996 /*
 997  * precise_pass:
 998  *
 999  *   Mark a thread stack precisely based on information saved during the conservative
1000  * pass.
1001  */
1002 static void
1003 precise_pass (TlsData *tls, guint8 *stack_start, guint8 *stack_end)
1004 {
1005         int findex, i;
1006         FrameInfo *fi;
1007         guint8 *frame_start;
1008
1009         if (!tls)
1010                 return;
1011
1012         for (findex = 0; findex < tls->nframes; findex ++) {
1013                 /* Load information saved by the !precise pass */
1014                 fi = &tls->frames [findex];
1015                 frame_start = stack_start + fi->frame_start_offset;
1016
1017                 DEBUG (char *fname = mono_method_full_name (fi->ji->method, TRUE); fprintf (logfile, "Mark(1): %s\n", fname); g_free (fname));
1018
1019                 /*
1020                  * FIXME: Add a function to mark using a bitmap, to avoid doing a
1021                  * call for each object.
1022                  */
1023
1024                 /* Mark stack slots */
1025                 if (fi->bitmap) {
1026                         guint8 *ref_bitmap = fi->bitmap;
1027                         gboolean live;
1028
1029                         for (i = 0; i < fi->nslots; ++i) {
1030                                 MonoObject **ptr = (MonoObject**)(frame_start + (i * sizeof (mgreg_t)));
1031
1032                                 live = ref_bitmap [i / 8] & (1 << (i % 8));
1033
1034                                 if (live) {
1035                                         MonoObject *obj = *ptr;
1036                                         if (obj) {
1037                                                 DEBUG (fprintf (logfile, "\tref %s0x%x(fp)=%p: %p ->", (guint8*)ptr >= (guint8*)fi->fp ? "" : "-", ABS ((int)((gssize)ptr - (gssize)fi->fp)), ptr, obj));
1038                                                 *ptr = mono_gc_scan_object (obj);
1039                                                 DEBUG (fprintf (logfile, " %p.\n", *ptr));
1040                                         } else {
1041                                                 DEBUG (fprintf (logfile, "\tref %s0x%x(fp)=%p: %p.\n", (guint8*)ptr >= (guint8*)fi->fp ? "" : "-", ABS ((int)((gssize)ptr - (gssize)fi->fp)), ptr, obj));
1042                                         }
1043                                 } else {
1044 #if 0
1045                                         /*
1046                                          * This is disabled because the pointer takes up a lot of space.
1047                                          * Stack slots might be shared between ref and non-ref variables ?
1048                                          */
1049                                         if (map->ref_slots [i / 8] & (1 << (i % 8))) {
1050                                                 DEBUG (fprintf (logfile, "\tref %s0x%x(fp)=%p: dead (%p)\n", (guint8*)ptr >= (guint8*)fi->fp ? "" : "-", ABS ((int)((gssize)ptr - (gssize)fi->fp)), ptr, *ptr));
1051                                                 /*
1052                                                  * Fail fast if the live range is incorrect, and
1053                                                  * the JITted code tries to access this object
1054                                                  */
1055                                                 *ptr = DEAD_REF;
1056                                         }
1057 #endif
1058                                 }
1059                         }
1060                 }
1061
1062                 /* Mark registers */
1063
1064                 /*
1065                  * Registers are different from stack slots, they have no address where they
1066                  * are stored. Instead, some frame below this frame in the stack saves them
1067                  * in its prolog to the stack. We can mark this location precisely.
1068                  */
1069                 for (i = 0; i < fi->nreg_locations; ++i) {
1070                         /*
1071                          * reg_locations [i] contains the address of the stack slot where
1072                          * a reg was last saved, so mark that slot.
1073                          */
1074                         MonoObject **ptr = (MonoObject**)((guint8*)stack_start + fi->reg_locations [i]);
1075                         MonoObject *obj = *ptr;
1076
1077                         if (obj) {
1078                                 DEBUG (fprintf (logfile, "\treg %s saved at %p: %p ->", mono_arch_regname (fi->regs [i]), ptr, obj));
1079                                 *ptr = mono_gc_scan_object (obj);
1080                                 DEBUG (fprintf (logfile, " %p.\n", *ptr));
1081                         } else {
1082                                 DEBUG (fprintf (logfile, "\treg %s saved at %p: %p\n", mono_arch_regname (fi->regs [i]), ptr, obj));
1083                         }
1084                 }
1085         }
1086
1087         /*
1088          * Debugging aid to check for missed refs.
1089          */
1090         if (tls->ref_to_track) {
1091                 mgreg_t *p;
1092
1093                 for (p = (mgreg_t*)stack_start; p < (mgreg_t*)stack_end; ++p)
1094                         if (*p == (mgreg_t)tls->ref_to_track)
1095                                 printf ("REF AT %p.\n", p);
1096         }
1097 }
1098
1099 /*
1100  * thread_mark_func:
1101  *
1102  *   This is called by the GC twice to mark a thread stack. PRECISE is FALSE at the first
1103  * call, and TRUE at the second. USER_DATA points to a TlsData
1104  * structure filled up by thread_suspend_func.
1105  */
1106 static void
1107 thread_mark_func (gpointer user_data, guint8 *stack_start, guint8 *stack_end, gboolean precise)
1108 {
1109         TlsData *tls = user_data;
1110
1111         DEBUG (fprintf (logfile, "****************************************\n"));
1112         DEBUG (fprintf (logfile, "*** %s stack marking for thread %p (%p-%p) ***\n", precise ? "Precise" : "Conservative", tls ? GUINT_TO_POINTER (tls->tid) : NULL, stack_start, stack_end));
1113         DEBUG (fprintf (logfile, "****************************************\n"));
1114
1115         if (!precise)
1116                 conservative_pass (tls, stack_start, stack_end);
1117         else
1118                 precise_pass (tls, stack_start, stack_end);
1119 }
1120
1121 static void
1122 mini_gc_init_gc_map (MonoCompile *cfg)
1123 {
1124         if (COMPILE_LLVM (cfg))
1125                 return;
1126
1127         if (!mono_gc_is_moving ())
1128                 return;
1129
1130         if (!cfg->compile_aot && !mono_gc_precise_stack_mark_enabled ())
1131                 return;
1132
1133 #if 1
1134         /* Debugging support */
1135         {
1136                 static int precise_count;
1137
1138                 precise_count ++;
1139                 if (getenv ("MONO_GCMAP_COUNT")) {
1140                         if (precise_count == atoi (getenv ("MONO_GCMAP_COUNT")))
1141                                 printf ("LAST: %s\n", mono_method_full_name (cfg->method, TRUE));
1142                         if (precise_count > atoi (getenv ("MONO_GCMAP_COUNT")))
1143                                 return;
1144                 }
1145         }
1146 #endif
1147
1148         cfg->compute_gc_maps = TRUE;
1149
1150         cfg->gc_info = mono_mempool_alloc0 (cfg->mempool, sizeof (MonoCompileGC));
1151 }
1152
1153 /*
1154  * mini_gc_set_slot_type_from_fp:
1155  *
1156  *   Set the GC slot type of the stack slot identified by SLOT_OFFSET, which should be
1157  * relative to the frame pointer. By default, all stack slots are type PIN, so there is no
1158  * need to call this function for those slots.
1159  */
1160 void
1161 mini_gc_set_slot_type_from_fp (MonoCompile *cfg, int slot_offset, GCSlotType type)
1162 {
1163         MonoCompileGC *gcfg = (MonoCompileGC*)cfg->gc_info;
1164
1165         if (!cfg->compute_gc_maps)
1166                 return;
1167
1168         g_assert (slot_offset % sizeof (mgreg_t) == 0);
1169
1170         gcfg->stack_slots_from_fp = g_slist_prepend_mempool (cfg->mempool, gcfg->stack_slots_from_fp, GINT_TO_POINTER (((slot_offset) << 16) | type));
1171 }
1172
1173 /*
1174  * mini_gc_set_slot_type_from_cfa:
1175  *
1176  *   Set the GC slot type of the stack slot identified by SLOT_OFFSET, which should be
1177  * relative to the DWARF CFA value. This should be called from mono_arch_emit_prolog ().
1178  * If type is STACK_REF, the slot is assumed to be live from the end of the prolog until
1179  * the end of the method. By default, all stack slots are type PIN, so there is no need to
1180  * call this function for those slots.
1181  */
1182 void
1183 mini_gc_set_slot_type_from_cfa (MonoCompile *cfg, int slot_offset, GCSlotType type)
1184 {
1185         MonoCompileGC *gcfg = (MonoCompileGC*)cfg->gc_info;
1186         int slot = - (slot_offset / sizeof (mgreg_t));
1187
1188         if (!cfg->compute_gc_maps)
1189                 return;
1190
1191         g_assert (slot_offset <= 0);
1192         g_assert (slot_offset % sizeof (mgreg_t) == 0);
1193
1194         gcfg->stack_slots_from_cfa = g_slist_prepend_mempool (cfg->mempool, gcfg->stack_slots_from_cfa, GUINT_TO_POINTER (((slot) << 16) | type));
1195 }
1196
1197 static inline int
1198 fp_offset_to_slot (MonoCompile *cfg, int offset)
1199 {
1200         MonoCompileGC *gcfg = cfg->gc_info;
1201
1202         return (offset - gcfg->min_offset) / sizeof (mgreg_t);
1203 }
1204
1205 static inline int
1206 slot_to_fp_offset (MonoCompile *cfg, int slot)
1207 {
1208         MonoCompileGC *gcfg = cfg->gc_info;
1209
1210         return (slot * sizeof (mgreg_t)) + gcfg->min_offset;
1211 }
1212
1213 static inline void
1214 set_slot (MonoCompileGC *gcfg, int slot, int callsite_index, GCSlotType type)
1215 {
1216         g_assert (slot >= 0 && slot < gcfg->nslots);
1217
1218         if (type == SLOT_PIN) {
1219                 clear_bit (gcfg->stack_ref_bitmap, gcfg->stack_bitmap_width, callsite_index, slot);
1220                 set_bit (gcfg->stack_pin_bitmap, gcfg->stack_bitmap_width, callsite_index, slot);
1221         } else if (type == SLOT_REF) {
1222                 set_bit (gcfg->stack_ref_bitmap, gcfg->stack_bitmap_width, callsite_index, slot);
1223                 clear_bit (gcfg->stack_pin_bitmap, gcfg->stack_bitmap_width, callsite_index, slot);
1224         } else if (type == SLOT_NOREF) {
1225                 clear_bit (gcfg->stack_ref_bitmap, gcfg->stack_bitmap_width, callsite_index, slot);
1226                 clear_bit (gcfg->stack_pin_bitmap, gcfg->stack_bitmap_width, callsite_index, slot);
1227         }
1228 }
1229
1230 static inline void
1231 set_slot_everywhere (MonoCompileGC *gcfg, int slot, GCSlotType type)
1232 {
1233         int cindex;
1234
1235         for (cindex = 0; cindex < gcfg->ncallsites; ++cindex)
1236                 set_slot (gcfg, slot, cindex, type);
1237 }
1238
1239 static inline void
1240 set_slot_in_range (MonoCompileGC *gcfg, int slot, int from, int to, GCSlotType type)
1241 {
1242         int cindex;
1243
1244         for (cindex = 0; cindex < gcfg->ncallsites; ++cindex) {
1245                 int callsite_offset = gcfg->callsites [cindex]->pc_offset;
1246                 if (callsite_offset >= from && callsite_offset < to)
1247                         set_slot (gcfg, slot, cindex, type);
1248         }
1249 }
1250
1251 static inline void
1252 set_reg_slot (MonoCompileGC *gcfg, int slot, int callsite_index, GCSlotType type)
1253 {
1254         g_assert (slot >= 0 && slot < gcfg->nregs);
1255
1256         if (type == SLOT_PIN) {
1257                 clear_bit (gcfg->reg_ref_bitmap, gcfg->reg_bitmap_width, callsite_index, slot);
1258                 set_bit (gcfg->reg_pin_bitmap, gcfg->reg_bitmap_width, callsite_index, slot);
1259         } else if (type == SLOT_REF) {
1260                 set_bit (gcfg->reg_ref_bitmap, gcfg->reg_bitmap_width, callsite_index, slot);
1261                 clear_bit (gcfg->reg_pin_bitmap, gcfg->reg_bitmap_width, callsite_index, slot);
1262         } else if (type == SLOT_NOREF) {
1263                 clear_bit (gcfg->reg_ref_bitmap, gcfg->reg_bitmap_width, callsite_index, slot);
1264                 clear_bit (gcfg->reg_pin_bitmap, gcfg->reg_bitmap_width, callsite_index, slot);
1265         }
1266 }
1267
1268 static inline void
1269 set_reg_slot_everywhere (MonoCompileGC *gcfg, int slot, GCSlotType type)
1270 {
1271         int cindex;
1272
1273         for (cindex = 0; cindex < gcfg->ncallsites; ++cindex)
1274                 set_reg_slot (gcfg, slot, cindex, type);
1275 }
1276
1277 static inline void
1278 set_reg_slot_in_range (MonoCompileGC *gcfg, int slot, int from, int to, GCSlotType type)
1279 {
1280         int cindex;
1281
1282         for (cindex = 0; cindex < gcfg->ncallsites; ++cindex) {
1283                 int callsite_offset = gcfg->callsites [cindex]->pc_offset;
1284                 if (callsite_offset >= from && callsite_offset < to)
1285                         set_reg_slot (gcfg, slot, cindex, type);
1286         }
1287 }
1288
1289 static void
1290 process_spill_slots (MonoCompile *cfg)
1291 {
1292         MonoCompileGC *gcfg = cfg->gc_info;
1293         MonoBasicBlock *bb;
1294         GSList *l;
1295         int i;
1296
1297         /* Mark all ref/pin spill slots as NOREF by default outside of their live range */
1298         for (bb = cfg->bb_entry; bb; bb = bb->next_bb) {
1299                 for (l = bb->spill_slot_defs; l; l = l->next) {
1300                         MonoInst *def = l->data;
1301                         int spill_slot = def->inst_c0;
1302                         int bank = def->inst_c1;
1303                         int offset = cfg->spill_info [bank][spill_slot].offset;
1304                         int slot = fp_offset_to_slot (cfg, offset);
1305
1306                         if (bank == MONO_REG_INT_MP || bank == MONO_REG_INT_REF)
1307                                 set_slot_everywhere (gcfg, slot, SLOT_NOREF);
1308                 }
1309         }
1310
1311         for (bb = cfg->bb_entry; bb; bb = bb->next_bb) {
1312                 for (l = bb->spill_slot_defs; l; l = l->next) {
1313                         MonoInst *def = l->data;
1314                         int spill_slot = def->inst_c0;
1315                         int bank = def->inst_c1;
1316                         int offset = cfg->spill_info [bank][spill_slot].offset;
1317                         int slot = fp_offset_to_slot (cfg, offset);
1318                         GCSlotType type;
1319
1320                         if (bank == MONO_REG_INT_MP)
1321                                 type = SLOT_PIN;
1322                         else
1323                                 type = SLOT_REF;
1324
1325                         /*
1326                          * Extend the live interval for the GC tracked spill slots
1327                          * defined in this bblock.
1328                          * FIXME: This is not needed.
1329                          */
1330                         set_slot_in_range (gcfg, slot, def->backend.pc_offset, bb->native_offset + bb->native_length, type);
1331
1332                         if (cfg->verbose_level > 1)
1333                                 printf ("\t%s spill slot at %s0x%x(fp) (slot = %d)\n", slot_type_to_string (type), offset >= 0 ? "" : "-", ABS (offset), slot);
1334                 }
1335         }
1336
1337         /* Set fp spill slots to NOREF */
1338         for (i = 0; i < cfg->spill_info_len [MONO_REG_DOUBLE]; ++i) {
1339                 int offset = cfg->spill_info [MONO_REG_DOUBLE][i].offset;
1340                 int slot;
1341
1342                 if (offset == -1)
1343                         continue;
1344
1345                 slot = fp_offset_to_slot (cfg, offset);
1346
1347                 set_slot_everywhere (gcfg, slot, SLOT_NOREF);
1348                 /* FIXME: 32 bit */
1349                 if (cfg->verbose_level > 1)
1350                         printf ("\tfp spill slot at %s0x%x(fp) (slot = %d)\n", offset >= 0 ? "" : "-", ABS (offset), slot);
1351         }
1352
1353         /* Set int spill slots to NOREF */
1354         for (i = 0; i < cfg->spill_info_len [MONO_REG_INT]; ++i) {
1355                 int offset = cfg->spill_info [MONO_REG_INT][i].offset;
1356                 int slot;
1357
1358                 if (offset == -1)
1359                         continue;
1360
1361                 slot = fp_offset_to_slot (cfg, offset);
1362
1363                 set_slot_everywhere (gcfg, slot, SLOT_NOREF);
1364                 if (cfg->verbose_level > 1)
1365                         printf ("\tint spill slot at %s0x%x(fp) (slot = %d)\n", offset >= 0 ? "" : "-", ABS (offset), slot);
1366         }
1367 }
1368
1369 /*
1370  * process_other_slots:
1371  *
1372  *   Process stack slots registered using mini_gc_set_slot_type_... ().
1373  */
1374 static void
1375 process_other_slots (MonoCompile *cfg)
1376 {
1377         MonoCompileGC *gcfg = cfg->gc_info;
1378         GSList *l;
1379
1380         /* Relative to the CFA */
1381         for (l = gcfg->stack_slots_from_cfa; l; l = l->next) {
1382                 guint data = GPOINTER_TO_UINT (l->data);
1383                 int cfa_slot = data >> 16;
1384                 GCSlotType type = data & 0xff;
1385                 int slot;
1386
1387                 /*
1388                  * Map the cfa relative slot to an fp relative slot.
1389                  * slot_addr == cfa - <cfa_slot>*4/8
1390                  * fp + cfa_offset == cfa
1391                  * -> slot_addr == fp + (cfa_offset - <cfa_slot>*4/8)
1392                  */
1393                 slot = (cfg->cfa_offset / sizeof (mgreg_t)) - cfa_slot - (gcfg->min_offset / sizeof (mgreg_t));
1394
1395                 set_slot_everywhere (gcfg, slot, type);
1396
1397                 if (cfg->verbose_level > 1) {
1398                         int fp_offset = slot_to_fp_offset (cfg, slot);
1399                         if (type == SLOT_NOREF)
1400                                 printf ("\tnoref slot at %s0x%x(fp) (slot = %d) (cfa - 0x%x)\n", fp_offset >= 0 ? "" : "-", ABS (fp_offset), slot, (int)(cfa_slot * sizeof (mgreg_t)));
1401                 }
1402         }
1403
1404         /* Relative to the FP */
1405         for (l = gcfg->stack_slots_from_fp; l; l = l->next) {
1406                 gint data = GPOINTER_TO_INT (l->data);
1407                 int offset = data >> 16;
1408                 GCSlotType type = data & 0xff;
1409                 int slot;
1410
1411                 slot = fp_offset_to_slot (cfg, offset);
1412
1413                 set_slot_everywhere (gcfg, slot, type);
1414
1415                 /* Liveness for these slots is handled by process_spill_slots () */
1416
1417                 if (cfg->verbose_level > 1) {
1418                         if (type == SLOT_REF)
1419                                 printf ("\tref slot at fp+0x%x (slot = %d)\n", offset, slot);
1420                 }
1421         }
1422 }
1423
1424 static void
1425 process_variables (MonoCompile *cfg)
1426 {
1427         MonoCompileGC *gcfg = cfg->gc_info;
1428         MonoMethodSignature *sig = mono_method_signature (cfg->method);
1429         int i, locals_min_slot, locals_max_slot, cindex;
1430         MonoBasicBlock *bb;
1431         MonoInst *tmp;
1432         int *pc_offsets;
1433         int locals_min_offset = gcfg->locals_min_offset;
1434         int locals_max_offset = gcfg->locals_max_offset;
1435
1436         /* Slots for locals are NOREF by default */
1437         locals_min_slot = (locals_min_offset - gcfg->min_offset) / sizeof (mgreg_t);
1438         locals_max_slot = (locals_max_offset - gcfg->min_offset) / sizeof (mgreg_t);
1439         for (i = locals_min_slot; i < locals_max_slot; ++i) {
1440                 set_slot_everywhere (gcfg, i, SLOT_NOREF);
1441         }
1442
1443         /*
1444          * Compute the offset where variables are initialized in the first bblock, if any.
1445          */
1446         pc_offsets = g_new0 (int, cfg->next_vreg);
1447
1448         bb = cfg->bb_entry->next_bb;
1449         MONO_BB_FOR_EACH_INS (bb, tmp) {
1450                 if (tmp->opcode == OP_GC_LIVENESS_DEF) {
1451                         int vreg = tmp->inst_c1;
1452                         if (pc_offsets [vreg] == 0) {
1453                                 g_assert (tmp->backend.pc_offset > 0);
1454                                 pc_offsets [vreg] = tmp->backend.pc_offset;
1455                         }
1456                 }
1457         }
1458
1459         /*
1460          * Stack slots holding arguments are initialized in the prolog.
1461          * This means we can treat them alive for the whole method.
1462          */
1463         for (i = 0; i < cfg->num_varinfo; i++) {
1464                 MonoInst *ins = cfg->varinfo [i];
1465                 MonoType *t = ins->inst_vtype;
1466                 MonoMethodVar *vmv;
1467                 guint32 pos;
1468                 gboolean byref, is_this = FALSE;
1469                 gboolean is_arg = i < cfg->locals_start;
1470
1471                 if (ins == cfg->ret)
1472                         continue;
1473
1474                 vmv = MONO_VARINFO (cfg, i);
1475
1476                 /* For some reason, 'this' is byref */
1477                 if (sig->hasthis && ins == cfg->args [0] && !cfg->method->klass->valuetype) {
1478                         t = &cfg->method->klass->byval_arg;
1479                         is_this = TRUE;
1480                 }
1481
1482                 byref = t->byref;
1483
1484                 if (ins->opcode == OP_REGVAR) {
1485                         int hreg;
1486                         GCSlotType slot_type;
1487
1488                         t = mini_type_get_underlying_type (NULL, t);
1489
1490                         hreg = ins->dreg;
1491                         g_assert (hreg < MONO_MAX_IREGS);
1492
1493                         if (byref)
1494                                 slot_type = SLOT_PIN;
1495                         else
1496                                 slot_type = MONO_TYPE_IS_REFERENCE (t) ? SLOT_REF : SLOT_NOREF;
1497
1498                         if (slot_type == SLOT_PIN) {
1499                                 /* These have no live interval, be conservative */
1500                                 set_reg_slot_everywhere (gcfg, hreg, slot_type);
1501                         } else {
1502                                 /*
1503                                  * Unlike variables allocated to the stack, we generate liveness info
1504                                  * for noref vars in registers in mono_spill_global_vars (), because
1505                                  * knowing that a register doesn't contain a ref allows us to mark its save
1506                                  * locations precisely.
1507                                  */
1508                                 for (cindex = 0; cindex < gcfg->ncallsites; ++cindex)
1509                                         if (gcfg->callsites [cindex]->liveness [i / 8] & (1 << (i % 8)))
1510                                                 set_reg_slot (gcfg, hreg, cindex, slot_type);
1511                         }
1512
1513                         if (cfg->verbose_level > 1) {
1514                                 printf ("\t%s %sreg %s(R%d)\n", slot_type_to_string (slot_type), is_arg ? "arg " : "", mono_arch_regname (hreg), vmv->vreg);
1515                         }
1516
1517                         continue;
1518                 }
1519
1520                 if (ins->opcode != OP_REGOFFSET)
1521                         continue;
1522
1523                 if (ins->inst_offset % sizeof (mgreg_t) != 0)
1524                         continue;
1525
1526                 if (is_arg && ins->inst_offset >= gcfg->max_offset)
1527                         /* In parent frame */
1528                         continue;
1529
1530                 pos = fp_offset_to_slot (cfg, ins->inst_offset);
1531
1532                 if (is_arg && ins->flags & MONO_INST_IS_DEAD) {
1533                         /* These do not get stored in the prolog */
1534                         set_slot_everywhere (gcfg, pos, SLOT_NOREF);
1535
1536                         if (cfg->verbose_level > 1) {
1537                                 printf ("\tdead arg at fp%s0x%x (slot = %d): %s\n", ins->inst_offset < 0 ? "-" : "+", (ins->inst_offset < 0) ? -(int)ins->inst_offset : (int)ins->inst_offset, pos, mono_type_full_name (ins->inst_vtype));
1538                         }
1539                         continue;
1540                 }
1541
1542                 if (MONO_TYPE_ISSTRUCT (t)) {
1543                         int numbits = 0, j;
1544                         gsize *bitmap = NULL;
1545                         gboolean pin = FALSE;
1546                         int size;
1547                         int size_in_slots;
1548
1549                         if (ins->backend.is_pinvoke)
1550                                 size = mono_class_native_size (ins->klass, NULL);
1551                         else
1552                                 size = mono_class_value_size (ins->klass, NULL);
1553                         size_in_slots = ALIGN_TO (size, sizeof (mgreg_t)) / sizeof (mgreg_t);
1554
1555                         if (!ins->klass->has_references) {
1556                                 if (is_arg) {
1557                                         for (j = 0; j < size_in_slots; ++j)
1558                                                 set_slot_everywhere (gcfg, pos + j, SLOT_NOREF);
1559                                 }
1560                                 continue;
1561                         }
1562
1563                         if (ins->klass->generic_container || mono_class_is_open_constructed_type (t)) {
1564                                 /* FIXME: Generic sharing */
1565                                 pin = TRUE;
1566                         } else {
1567                                 mono_class_compute_gc_descriptor (ins->klass);
1568
1569                                 bitmap = mono_gc_get_bitmap_for_descr (ins->klass->gc_descr, &numbits);
1570                                 if (!bitmap)
1571                                         pin = TRUE;
1572
1573                                 /*
1574                                  * Most vtypes are marked volatile because of the LDADDR instructions,
1575                                  * and they have no liveness information since they are decomposed
1576                                  * before the liveness pass. We emit OP_GC_LIVENESS_DEF instructions for
1577                                  * them during VZERO decomposition.
1578                                  */
1579                                 if (!pc_offsets [vmv->vreg])
1580                                         pin = TRUE;
1581                         }
1582
1583                         if (ins->backend.is_pinvoke)
1584                                 pin = TRUE;
1585
1586                         if (cfg->verbose_level > 1)
1587                                 printf ("\tvtype R%d at fp+0x%x-0x%x: %s\n", vmv->vreg, (int)ins->inst_offset, (int)(ins->inst_offset + (size / sizeof (mgreg_t))), mono_type_full_name (ins->inst_vtype));
1588
1589                         if (bitmap) {
1590                                 for (cindex = 0; cindex < gcfg->ncallsites; ++cindex) {
1591                                         if (gcfg->callsites [cindex]->pc_offset > pc_offsets [vmv->vreg]) {
1592                                                 for (j = 0; j < numbits; ++j) {
1593                                                         if (bitmap [j / GC_BITS_PER_WORD] & ((gsize)1 << (j % GC_BITS_PER_WORD))) {
1594                                                                 /* The descriptor is for the boxed object */
1595                                                                 set_slot (gcfg, (pos + j - (sizeof (MonoObject) / sizeof (mgreg_t))), cindex, pin ? SLOT_PIN : SLOT_REF);
1596                                                         }
1597                                                 }
1598                                         }
1599                                 }
1600
1601                                 if (cfg->verbose_level > 1) {
1602                                         for (j = 0; j < numbits; ++j) {
1603                                                 if (bitmap [j / GC_BITS_PER_WORD] & ((gsize)1 << (j % GC_BITS_PER_WORD)))
1604                                                         printf ("\t\t%s slot at 0x%x(fp) (slot = %d)\n", pin ? "pin" : "ref", (int)(ins->inst_offset + (j * sizeof (mgreg_t))), (int)(pos + j - (sizeof (MonoObject) / sizeof (mgreg_t))));
1605                                         }
1606                                 }
1607                         } else {
1608                                 if (cfg->verbose_level > 1)
1609                                         printf ("\t\tpinned\n");
1610                                 for (j = 0; j < size_in_slots; ++j) {
1611                                         set_slot_everywhere (gcfg, pos + j, SLOT_PIN);
1612                                 }
1613                         }
1614
1615                         g_free (bitmap);
1616
1617                         continue;
1618                 }
1619
1620                 if (!is_arg && (ins->inst_offset < gcfg->min_offset || ins->inst_offset >= gcfg->max_offset))
1621                         /* Vret addr etc. */
1622                         continue;
1623
1624                 if (t->byref) {
1625                         if (is_arg) {
1626                                 set_slot_everywhere (gcfg, pos, SLOT_PIN);
1627                         } else {
1628                                 for (cindex = 0; cindex < gcfg->ncallsites; ++cindex)
1629                                         if (gcfg->callsites [cindex]->liveness [i / 8] & (1 << (i % 8)))
1630                                                 set_slot (gcfg, pos, cindex, SLOT_PIN);
1631                         }
1632                         if (cfg->verbose_level > 1)
1633                                 printf ("\tbyref at %s0x%x(fp) (R%d, slot = %d): %s\n", ins->inst_offset < 0 ? "-" : "", (ins->inst_offset < 0) ? -(int)ins->inst_offset : (int)ins->inst_offset, vmv->vreg, pos, mono_type_full_name (ins->inst_vtype));
1634                         continue;
1635                 }
1636
1637                 /*
1638                  * This is currently disabled, but could be enabled to debug crashes.
1639                  */
1640 #if 0
1641                 if (t->type == MONO_TYPE_I) {
1642                         /*
1643                          * Variables created in mono_handle_global_vregs have type I, but they
1644                          * could hold GC refs since the vregs they were created from might not been
1645                          * marked as holding a GC ref. So be conservative.
1646                          */
1647                         set_slot_everywhere (gcfg, pos, SLOT_PIN);
1648                         continue;
1649                 }
1650 #endif
1651
1652                 t = mini_type_get_underlying_type (NULL, t);
1653
1654                 if (!MONO_TYPE_IS_REFERENCE (t)) {
1655                         set_slot_everywhere (gcfg, pos, SLOT_NOREF);
1656                         if (cfg->verbose_level > 1)
1657                                 printf ("\tnoref at %s0x%x(fp) (R%d, slot = %d): %s\n", ins->inst_offset < 0 ? "-" : "", (ins->inst_offset < 0) ? -(int)ins->inst_offset : (int)ins->inst_offset, vmv->vreg, pos, mono_type_full_name (ins->inst_vtype));
1658                         continue;
1659                 }
1660
1661                 /* 'this' is marked INDIRECT for gshared methods */
1662                 if (ins->flags & (MONO_INST_VOLATILE | MONO_INST_INDIRECT) && !is_this) {
1663                         /*
1664                          * For volatile variables, treat them alive from the point they are
1665                          * initialized in the first bblock until the end of the method.
1666                          */
1667                         if (is_arg) {
1668                                 set_slot_everywhere (gcfg, pos, SLOT_REF);
1669                         } else if (pc_offsets [vmv->vreg]) {
1670                                 set_slot_in_range (gcfg, pos, 0, pc_offsets [vmv->vreg], SLOT_PIN);
1671                                 set_slot_in_range (gcfg, pos, pc_offsets [vmv->vreg], cfg->code_size, SLOT_REF);
1672                         } else {
1673                                 set_slot_everywhere (gcfg, pos, SLOT_PIN);
1674                         }
1675                         if (cfg->verbose_level > 1)
1676                                 printf ("\tvolatile ref at %s0x%x(fp) (R%d, slot = %d): %s\n", ins->inst_offset < 0 ? "-" : "", (ins->inst_offset < 0) ? -(int)ins->inst_offset : (int)ins->inst_offset, vmv->vreg, pos, mono_type_full_name (ins->inst_vtype));
1677                         continue;
1678                 }
1679
1680                 if (is_arg) {
1681                         /* Live for the whole method */
1682                         set_slot_everywhere (gcfg, pos, SLOT_REF);
1683                 } else {
1684                         for (cindex = 0; cindex < gcfg->ncallsites; ++cindex)
1685                                 if (gcfg->callsites [cindex]->liveness [i / 8] & (1 << (i % 8)))
1686                                         set_slot (gcfg, pos, cindex, SLOT_REF);
1687                 }
1688
1689                 if (cfg->verbose_level > 1) {
1690                         printf ("\tref at %s0x%x(fp) (R%d, slot = %d): %s\n", ins->inst_offset < 0 ? "-" : "", (ins->inst_offset < 0) ? -(int)ins->inst_offset : (int)ins->inst_offset, vmv->vreg, pos, mono_type_full_name (ins->inst_vtype));
1691                 }
1692         }
1693
1694         g_free (pc_offsets);
1695 }
1696
1697 static int
1698 sp_offset_to_fp_offset (MonoCompile *cfg, int sp_offset)
1699 {
1700         /*
1701          * Convert a sp relative offset to a slot index. This is
1702          * platform specific.
1703          */
1704 #ifdef TARGET_AMD64
1705         /* fp = sp + offset */
1706         g_assert (cfg->frame_reg == AMD64_RBP);
1707         return (- cfg->arch.sp_fp_offset + sp_offset);
1708 #else
1709         NOT_IMPLEMENTED;
1710         return -1;
1711 #endif
1712 }
1713
1714 static GCSlotType
1715 type_to_gc_slot_type (MonoType *t)
1716 {
1717         if (t->byref)
1718                 return SLOT_PIN;
1719         t = mini_type_get_underlying_type (NULL, t);
1720         if (MONO_TYPE_IS_REFERENCE (t))
1721                 return SLOT_REF;
1722         else {
1723                 if (MONO_TYPE_ISSTRUCT (t)) {
1724                         MonoClass *klass = mono_class_from_mono_type (t);
1725                         if (!klass->has_references) {
1726                                 return SLOT_NOREF;
1727                         } else {
1728                                 // FIXME:
1729                                 return SLOT_PIN;
1730                         }
1731                 }
1732                 return SLOT_NOREF;
1733         }
1734 }
1735
1736 static void
1737 process_param_area_slots (MonoCompile *cfg)
1738 {
1739         MonoCompileGC *gcfg = cfg->gc_info;
1740         int i;
1741         gboolean *is_param;
1742
1743         /*
1744          * These slots are used for passing parameters during calls. They are sp relative, not
1745          * fp relative, so they are harder to handle.
1746          */
1747         if (cfg->flags & MONO_CFG_HAS_ALLOCA)
1748                 /* The distance between fp and sp is not constant */
1749                 return;
1750
1751         is_param = mono_mempool_alloc0 (cfg->mempool, gcfg->nslots * sizeof (gboolean));
1752
1753         for (i = 0; i < gcfg->ncallsites; ++i) {
1754                 GCCallSite *callsite = gcfg->callsites [i];
1755                 GSList *l;
1756
1757                 for (l = callsite->param_slots; l; l = l->next) {
1758                         MonoInst *def = l->data;
1759                         int sp_offset = def->inst_offset;
1760                         int fp_offset = sp_offset_to_fp_offset (cfg, sp_offset);
1761                         int slot = fp_offset_to_slot (cfg, fp_offset);
1762
1763                         g_assert (slot >= 0 && slot < gcfg->nslots);
1764                         is_param [slot] = TRUE;
1765                 }
1766         }
1767
1768         /* All param area slots are noref by default */
1769         for (i = 0; i < gcfg->nslots; ++i) {
1770                 if (is_param [i])
1771                         set_slot_everywhere (gcfg, i, SLOT_NOREF);
1772         }
1773
1774         for (i = 0; i < gcfg->ncallsites; ++i) {
1775                 GCCallSite *callsite = gcfg->callsites [i];
1776                 GSList *l;
1777
1778                 for (l = callsite->param_slots; l; l = l->next) {
1779                         MonoInst *def = l->data;
1780                         MonoType *t = def->inst_vtype;
1781                         int sp_offset = def->inst_offset;
1782                         int fp_offset = sp_offset_to_fp_offset (cfg, sp_offset);
1783                         int slot = fp_offset_to_slot (cfg, fp_offset);
1784                         GCSlotType type = type_to_gc_slot_type (t);
1785
1786                         /* The slot is live between the def instruction and the call */
1787                         set_slot_in_range (gcfg, slot, def->backend.pc_offset, callsite->pc_offset + 1, type);
1788                         if (cfg->verbose_level > 1)
1789                                 printf ("\t%s param area slot at %s0x%x(fp)=0x%x(sp) (slot = %d) [0x%x-0x%x]\n", slot_type_to_string (type), fp_offset >= 0 ? "+" : "-", ABS (fp_offset), sp_offset, slot, def->backend.pc_offset, callsite->pc_offset + 1);
1790                 }
1791         }
1792 }
1793
1794 static void
1795 process_finally_clauses (MonoCompile *cfg)
1796 {
1797         MonoCompileGC *gcfg = cfg->gc_info;
1798         GCCallSite **callsites;
1799         int ncallsites;
1800         gboolean has_finally;
1801         int i, j, nslots, nregs;
1802
1803         ncallsites = gcfg->ncallsites;
1804         nslots = gcfg->nslots;
1805         nregs = gcfg->nregs;
1806         callsites = gcfg->callsites;
1807
1808         /*
1809          * The calls to the finally clauses don't show up in the cfg. See
1810          * test_0_liveness_8 ().
1811          * Variables accessed inside the finally clause are already marked VOLATILE by
1812          * mono_liveness_handle_exception_clauses (). Variables not accessed inside the finally clause have
1813          * correct liveness outside the finally clause. So mark them PIN inside the finally clauses.
1814          */
1815         has_finally = FALSE;
1816         for (i = 0; i < cfg->header->num_clauses; ++i) {
1817                 MonoExceptionClause *clause = &cfg->header->clauses [i];
1818
1819                 if (clause->flags == MONO_EXCEPTION_CLAUSE_FINALLY) {
1820                         has_finally = TRUE;
1821                 }
1822         }
1823         if (has_finally) {
1824                 if (cfg->verbose_level > 1)
1825                         printf ("\tMethod has finally clauses, pessimizing live ranges.\n");
1826                 for (j = 0; j < ncallsites; ++j) {
1827                         MonoBasicBlock *bb = callsites [j]->bb;
1828                         MonoExceptionClause *clause;
1829                         gboolean is_in_finally = FALSE;
1830
1831                         for (i = 0; i < cfg->header->num_clauses; ++i) {
1832                                 clause = &cfg->header->clauses [i];
1833
1834                                 if (MONO_OFFSET_IN_HANDLER (clause, bb->real_offset)) {
1835                                         if (clause->flags == MONO_EXCEPTION_CLAUSE_FINALLY) {
1836                                                 is_in_finally = TRUE;
1837                                                 break;
1838                                         }
1839                                 }
1840                         }
1841
1842                         if (is_in_finally) {
1843                                 for (i = 0; i < nslots; ++i)
1844                                         set_slot (gcfg, i, j, SLOT_PIN);
1845                                 for (i = 0; i < nregs; ++i)
1846                                         set_reg_slot (gcfg, i, j, SLOT_PIN);
1847                         }
1848                 }
1849         }
1850 }
1851
1852 static void
1853 compute_frame_size (MonoCompile *cfg)
1854 {
1855         int i, locals_min_offset, locals_max_offset, cfa_min_offset, cfa_max_offset;
1856         int min_offset, max_offset;
1857         MonoCompileGC *gcfg = cfg->gc_info;
1858         MonoMethodSignature *sig = mono_method_signature (cfg->method);
1859         GSList *l;
1860
1861         /* Compute min/max offsets from the fp */
1862
1863         /* Locals */
1864 #if defined(TARGET_AMD64) || defined(TARGET_X86)
1865         locals_min_offset = ALIGN_TO (cfg->locals_min_stack_offset, sizeof (mgreg_t));
1866         locals_max_offset = cfg->locals_max_stack_offset;
1867 #else
1868         /* min/max stack offset needs to be computed in mono_arch_allocate_vars () */
1869         NOT_IMPLEMENTED;
1870 #endif
1871
1872         locals_min_offset = ALIGN_TO (locals_min_offset, sizeof (mgreg_t));
1873         locals_max_offset = ALIGN_TO (locals_max_offset, sizeof (mgreg_t));
1874
1875         min_offset = locals_min_offset;
1876         max_offset = locals_max_offset;
1877
1878         /* Arguments */
1879         for (i = 0; i < sig->param_count + sig->hasthis; ++i) {
1880                 MonoInst *ins = cfg->args [i];
1881
1882                 if (ins->opcode == OP_REGOFFSET)
1883                         min_offset = MIN (min_offset, ins->inst_offset);
1884         }
1885
1886         /* Cfa slots */
1887         g_assert (cfg->frame_reg == cfg->cfa_reg);
1888         g_assert (cfg->cfa_offset > 0);
1889         cfa_min_offset = 0;
1890         cfa_max_offset = cfg->cfa_offset;
1891
1892         min_offset = MIN (min_offset, cfa_min_offset);
1893         max_offset = MAX (max_offset, cfa_max_offset);
1894
1895         /* Fp relative slots */
1896         for (l = gcfg->stack_slots_from_fp; l; l = l->next) {
1897                 gint data = GPOINTER_TO_INT (l->data);
1898                 int offset = data >> 16;
1899
1900                 min_offset = MIN (min_offset, offset);
1901         }
1902
1903         /* Spill slots */
1904         if (!(cfg->flags & MONO_CFG_HAS_SPILLUP)) {
1905                 int stack_offset = ALIGN_TO (cfg->stack_offset, sizeof (mgreg_t));
1906                 min_offset = MIN (min_offset, (-stack_offset));
1907         }
1908
1909         /* Param area slots */
1910 #ifdef TARGET_AMD64
1911         min_offset = MIN (min_offset, -cfg->arch.sp_fp_offset);
1912 #endif
1913
1914         gcfg->min_offset = min_offset;
1915         gcfg->max_offset = max_offset;
1916         gcfg->locals_min_offset = locals_min_offset;
1917         gcfg->locals_max_offset = locals_max_offset;
1918 }
1919
1920 static void
1921 init_gcfg (MonoCompile *cfg)
1922 {
1923         int i, nregs, nslots;
1924         MonoCompileGC *gcfg = cfg->gc_info;
1925         GCCallSite **callsites;
1926         int ncallsites;
1927         MonoBasicBlock *bb;
1928         GSList *l;
1929
1930         /*
1931          * Collect callsites
1932          */
1933         ncallsites = 0;
1934         for (bb = cfg->bb_entry; bb; bb = bb->next_bb) {
1935                 ncallsites += g_slist_length (bb->gc_callsites);
1936         }
1937         callsites = mono_mempool_alloc0 (cfg->mempool, ncallsites * sizeof (GCCallSite*));
1938         i = 0;
1939         for (bb = cfg->bb_entry; bb; bb = bb->next_bb) {
1940                 for (l = bb->gc_callsites; l; l = l->next)
1941                         callsites [i++] = l->data;
1942         }
1943
1944         /* The callsites should already be ordered by pc offset */
1945         for (i = 1; i < ncallsites; ++i)
1946                 g_assert (callsites [i - 1]->pc_offset < callsites [i]->pc_offset);
1947
1948         /*
1949          * The stack frame looks like this:
1950          *
1951          * <fp + max_offset> == cfa ->  <end of previous frame>
1952          *                              <other stack slots>
1953          *                              <locals>
1954          *                              <other stack slots>
1955          * fp + min_offset          ->
1956          * ...
1957          * fp                       ->
1958          */
1959
1960         if (cfg->verbose_level > 1)
1961                 printf ("GC Map for %s: 0x%x-0x%x\n", mono_method_full_name (cfg->method, TRUE), gcfg->min_offset, gcfg->max_offset);
1962
1963         nslots = (gcfg->max_offset - gcfg->min_offset) / sizeof (mgreg_t);
1964         nregs = NREGS;
1965
1966         gcfg->nslots = nslots;
1967         gcfg->nregs = nregs;
1968         gcfg->callsites = callsites;
1969         gcfg->ncallsites = ncallsites;
1970         gcfg->stack_bitmap_width = ALIGN_TO (nslots, 8) / 8;
1971         gcfg->reg_bitmap_width = ALIGN_TO (nregs, 8) / 8;
1972         gcfg->stack_ref_bitmap = mono_mempool_alloc0 (cfg->mempool, gcfg->stack_bitmap_width * ncallsites);
1973         gcfg->stack_pin_bitmap = mono_mempool_alloc0 (cfg->mempool, gcfg->stack_bitmap_width * ncallsites);
1974         gcfg->reg_ref_bitmap = mono_mempool_alloc0 (cfg->mempool, gcfg->reg_bitmap_width * ncallsites);
1975         gcfg->reg_pin_bitmap = mono_mempool_alloc0 (cfg->mempool, gcfg->reg_bitmap_width * ncallsites);
1976
1977         /* All slots start out as PIN */
1978         memset (gcfg->stack_pin_bitmap, 0xff, gcfg->stack_bitmap_width * ncallsites);
1979         for (i = 0; i < nregs; ++i) {
1980                 /*
1981                  * By default, registers are NOREF.
1982                  * It is possible for a callee to save them before being defined in this method,
1983                  * but the saved value is dead too, so it doesn't need to be marked.
1984                  */
1985                 if ((cfg->used_int_regs & (1 << i)))
1986                         set_reg_slot_everywhere (gcfg, i, SLOT_NOREF);
1987         }
1988 }
1989
1990 static void
1991 create_map (MonoCompile *cfg)
1992 {
1993         GCMap *map;
1994         int i, j, nregs, nslots, nref_regs, npin_regs, alloc_size, bitmaps_size, bitmaps_offset;
1995         int ntypes [16];
1996         int stack_bitmap_width, stack_bitmap_size, reg_ref_bitmap_width, reg_ref_bitmap_size;
1997         int reg_pin_bitmap_width, reg_pin_bitmap_size, bindex;
1998         int start, end;
1999         gboolean has_ref_slots, has_pin_slots, has_ref_regs, has_pin_regs;
2000         MonoCompileGC *gcfg = cfg->gc_info;
2001         GCCallSite **callsites;
2002         int ncallsites;
2003         guint8 *bitmap, *bitmaps;
2004         guint32 reg_ref_mask, reg_pin_mask;
2005
2006         ncallsites = gcfg->ncallsites;
2007         nslots = gcfg->nslots;
2008         nregs = gcfg->nregs;
2009         callsites = gcfg->callsites;
2010
2011         /*
2012          * Compute the real size of the bitmap i.e. ignore NOREF columns at the beginning and at
2013          * the end. Also, compute whenever the map needs ref/pin bitmaps, and collect stats.
2014          */
2015         has_ref_slots = FALSE;
2016         has_pin_slots = FALSE;
2017         start = -1;
2018         end = -1;
2019         memset (ntypes, 0, sizeof (ntypes));
2020         for (i = 0; i < nslots; ++i) {
2021                 gboolean has_ref = FALSE;
2022                 gboolean has_pin = FALSE;
2023
2024                 for (j = 0; j < ncallsites; ++j) {
2025                         if (get_bit (gcfg->stack_pin_bitmap, gcfg->stack_bitmap_width, j, i))
2026                                 has_pin = TRUE;
2027                         if (get_bit (gcfg->stack_ref_bitmap, gcfg->stack_bitmap_width, j, i))
2028                                 has_ref = TRUE;
2029                 }
2030
2031                 if (has_ref)
2032                         has_ref_slots = TRUE;
2033                 if (has_pin)
2034                         has_pin_slots = TRUE;
2035
2036                 if (has_ref)
2037                         ntypes [SLOT_REF] ++;
2038                 else if (has_pin)
2039                         ntypes [SLOT_PIN] ++;
2040                 else
2041                         ntypes [SLOT_NOREF] ++;
2042
2043                 if (has_ref || has_pin) {
2044                         if (start == -1)
2045                                 start = i;
2046                         end = i + 1;
2047                 }
2048         }
2049         if (start == -1) {
2050                 start = end = nslots;
2051         } else {
2052                 g_assert (start != -1);
2053                 g_assert (start < end);
2054         }
2055
2056         has_ref_regs = FALSE;
2057         has_pin_regs = FALSE;
2058         reg_ref_mask = 0;
2059         reg_pin_mask = 0;
2060         nref_regs = 0;
2061         npin_regs = 0;
2062         for (i = 0; i < nregs; ++i) {
2063                 gboolean has_ref = FALSE;
2064                 gboolean has_pin = FALSE;
2065
2066                 if (!(cfg->used_int_regs & (1 << i)))
2067                         continue;
2068
2069                 for (j = 0; j < ncallsites; ++j) {
2070                         if (get_bit (gcfg->reg_ref_bitmap, gcfg->reg_bitmap_width, j, i)) {
2071                                 has_ref = TRUE;
2072                                 break;
2073                         }
2074                 }
2075                 for (j = 0; j < ncallsites; ++j) {
2076                         if (get_bit (gcfg->reg_pin_bitmap, gcfg->reg_bitmap_width, j, i)) {
2077                                 has_pin = TRUE;
2078                                 break;
2079                         }
2080                 }
2081
2082                 if (has_ref) {
2083                         reg_ref_mask |= (1 << i);
2084                         has_ref_regs = TRUE;
2085                         nref_regs ++;
2086                 }
2087                 if (has_pin) {
2088                         reg_pin_mask |= (1 << i);
2089                         has_pin_regs = TRUE;
2090                         npin_regs ++;
2091                 }
2092         }
2093
2094         if (cfg->verbose_level > 1)
2095                 printf ("Slots: %d Start: %d End: %d Refs: %d NoRefs: %d Pin: %d Callsites: %d\n", nslots, start, end, ntypes [SLOT_REF], ntypes [SLOT_NOREF], ntypes [SLOT_PIN], ncallsites);
2096
2097         /* Create the GC Map */
2098
2099         stack_bitmap_width = ALIGN_TO (end - start, 8) / 8;
2100         stack_bitmap_size = stack_bitmap_width * ncallsites;
2101         reg_ref_bitmap_width = ALIGN_TO (nref_regs, 8) / 8;
2102         reg_ref_bitmap_size = reg_ref_bitmap_width * ncallsites;
2103         reg_pin_bitmap_width = ALIGN_TO (npin_regs, 8) / 8;
2104         reg_pin_bitmap_size = reg_pin_bitmap_width * ncallsites;
2105         bitmaps_size = (has_ref_slots ? stack_bitmap_size : 0) + (has_pin_slots ? stack_bitmap_size : 0) + (has_ref_regs ? reg_ref_bitmap_size : 0) + (has_pin_regs ? reg_pin_bitmap_size : 0);
2106
2107         map = mono_mempool_alloc0 (cfg->mempool, sizeof (GCMap));
2108
2109         map->frame_reg = cfg->frame_reg;
2110         map->start_offset = gcfg->min_offset;
2111         map->end_offset = gcfg->min_offset + (nslots * sizeof (mgreg_t));
2112         map->map_offset = start * sizeof (mgreg_t);
2113         map->nslots = end - start;
2114         map->has_ref_slots = has_ref_slots;
2115         map->has_pin_slots = has_pin_slots;
2116         map->has_ref_regs = has_ref_regs;
2117         map->has_pin_regs = has_pin_regs;
2118         g_assert (nregs < 32);
2119         map->used_int_regs = cfg->used_int_regs;
2120         map->reg_ref_mask = reg_ref_mask;
2121         map->reg_pin_mask = reg_pin_mask;
2122         map->nref_regs = nref_regs;
2123         map->npin_regs = npin_regs;
2124
2125         bitmaps = mono_mempool_alloc0 (cfg->mempool, bitmaps_size);
2126
2127         bitmaps_offset = 0;
2128         if (has_ref_slots) {
2129                 map->stack_ref_bitmap_offset = bitmaps_offset;
2130                 bitmaps_offset += stack_bitmap_size;
2131
2132                 bitmap = &bitmaps [map->stack_ref_bitmap_offset];
2133                 for (i = 0; i < nslots; ++i) {
2134                         for (j = 0; j < ncallsites; ++j) {
2135                                 if (get_bit (gcfg->stack_ref_bitmap, gcfg->stack_bitmap_width, j, i))
2136                                         set_bit (bitmap, stack_bitmap_width, j, i - start);
2137                         }
2138                 }
2139         }
2140         if (has_pin_slots) {
2141                 map->stack_pin_bitmap_offset = bitmaps_offset;
2142                 bitmaps_offset += stack_bitmap_size;
2143
2144                 bitmap = &bitmaps [map->stack_pin_bitmap_offset];
2145                 for (i = 0; i < nslots; ++i) {
2146                         for (j = 0; j < ncallsites; ++j) {
2147                                 if (get_bit (gcfg->stack_pin_bitmap, gcfg->stack_bitmap_width, j, i))
2148                                         set_bit (bitmap, stack_bitmap_width, j, i - start);
2149                         }
2150                 }
2151         }
2152         if (has_ref_regs) {
2153                 map->reg_ref_bitmap_offset = bitmaps_offset;
2154                 bitmaps_offset += reg_ref_bitmap_size;
2155
2156                 bitmap = &bitmaps [map->reg_ref_bitmap_offset];
2157                 bindex = 0;
2158                 for (i = 0; i < nregs; ++i) {
2159                         if (reg_ref_mask & (1 << i)) {
2160                                 for (j = 0; j < ncallsites; ++j) {
2161                                         if (get_bit (gcfg->reg_ref_bitmap, gcfg->reg_bitmap_width, j, i))
2162                                                 set_bit (bitmap, reg_ref_bitmap_width, j, bindex);
2163                                 }
2164                                 bindex ++;
2165                         }
2166                 }
2167         }
2168         if (has_pin_regs) {
2169                 map->reg_pin_bitmap_offset = bitmaps_offset;
2170                 bitmaps_offset += reg_pin_bitmap_size;
2171
2172                 bitmap = &bitmaps [map->reg_pin_bitmap_offset];
2173                 bindex = 0;
2174                 for (i = 0; i < nregs; ++i) {
2175                         if (reg_pin_mask & (1 << i)) {
2176                                 for (j = 0; j < ncallsites; ++j) {
2177                                         if (get_bit (gcfg->reg_pin_bitmap, gcfg->reg_bitmap_width, j, i))
2178                                                 set_bit (bitmap, reg_pin_bitmap_width, j, bindex);
2179                                 }
2180                                 bindex ++;
2181                         }
2182                 }
2183         }
2184
2185         /* Call sites */
2186         map->ncallsites = ncallsites;
2187         if (cfg->code_len < 256)
2188                 map->callsite_entry_size = 1;
2189         else if (cfg->code_len < 65536)
2190                 map->callsite_entry_size = 2;
2191         else
2192                 map->callsite_entry_size = 4;
2193
2194         /* Encode the GC Map */
2195         {
2196                 guint8 buf [256];
2197                 guint8 *endbuf;
2198                 GCEncodedMap *emap;
2199                 int encoded_size;
2200                 guint8 *p;
2201
2202                 encode_gc_map (map, buf, &endbuf);
2203                 g_assert (endbuf - buf < 256);
2204
2205                 encoded_size = endbuf - buf;
2206                 alloc_size = sizeof (GCEncodedMap) + ALIGN_TO (encoded_size, map->callsite_entry_size) + (map->callsite_entry_size * map->ncallsites) + bitmaps_size;
2207
2208                 emap = mono_domain_alloc0 (cfg->domain, alloc_size);
2209                 //emap->ref_slots = map->ref_slots;
2210
2211                 /* Encoded fixed fields */
2212                 p = &emap->encoded [0];
2213                 //emap->encoded_size = encoded_size;
2214                 memcpy (p, buf, encoded_size);
2215                 p += encoded_size;
2216
2217                 /* Callsite table */
2218                 p = (guint8*)ALIGN_TO ((mgreg_t)p, map->callsite_entry_size);
2219                 if (map->callsite_entry_size == 1) {
2220                         guint8 *offsets = p;
2221                         for (i = 0; i < ncallsites; ++i)
2222                                 offsets [i] = callsites [i]->pc_offset;
2223                         stats.gc_callsites8_size += ncallsites * sizeof (guint8);
2224                 } else if (map->callsite_entry_size == 2) {
2225                         guint16 *offsets = (guint16*)p;
2226                         for (i = 0; i < ncallsites; ++i)
2227                                 offsets [i] = callsites [i]->pc_offset;
2228                         stats.gc_callsites16_size += ncallsites * sizeof (guint16);
2229                 } else {
2230                         guint32 *offsets = (guint32*)p;
2231                         for (i = 0; i < ncallsites; ++i)
2232                                 offsets [i] = callsites [i]->pc_offset;
2233                         stats.gc_callsites32_size += ncallsites * sizeof (guint32);
2234                 }
2235                 p += ncallsites * map->callsite_entry_size;
2236
2237                 /* Bitmaps */
2238                 memcpy (p, bitmaps, bitmaps_size);
2239                 p += bitmaps_size;
2240
2241                 g_assert ((guint8*)p - (guint8*)emap <= alloc_size);
2242
2243                 stats.gc_maps_size += alloc_size;
2244                 stats.gc_callsites_size += ncallsites * map->callsite_entry_size;
2245                 stats.gc_bitmaps_size += bitmaps_size;
2246                 stats.gc_map_struct_size += sizeof (GCEncodedMap) + encoded_size;
2247
2248                 cfg->jit_info->gc_info = emap;
2249
2250                 cfg->gc_map = (guint8*)emap;
2251                 cfg->gc_map_size = alloc_size;
2252         }
2253
2254         stats.all_slots += nslots;
2255         stats.ref_slots += ntypes [SLOT_REF];
2256         stats.noref_slots += ntypes [SLOT_NOREF];
2257         stats.pin_slots += ntypes [SLOT_PIN];
2258 }
2259
2260 void
2261 mini_gc_create_gc_map (MonoCompile *cfg)
2262 {
2263         if (!cfg->compute_gc_maps)
2264                 return;
2265
2266         /*
2267          * During marking, all frames except the top frame are at a call site, and we mark the
2268          * top frame conservatively. This means that we only need to compute and record
2269          * GC maps for call sites.
2270          */
2271
2272         if (!(cfg->comp_done & MONO_COMP_LIVENESS))
2273                 /* Without liveness info, the live ranges are not precise enough */
2274                 return;
2275
2276         mono_analyze_liveness_gc (cfg);
2277
2278         compute_frame_size (cfg);
2279
2280         init_gcfg (cfg);
2281
2282         process_spill_slots (cfg);
2283         process_other_slots (cfg);
2284         process_param_area_slots (cfg);
2285         process_variables (cfg);
2286         process_finally_clauses (cfg);
2287
2288         create_map (cfg);
2289 }
2290
2291 static void
2292 parse_debug_options (void)
2293 {
2294         char **opts, **ptr;
2295         char *env;
2296
2297         env = getenv ("MONO_GCMAP_DEBUG");
2298         if (!env)
2299                 return;
2300
2301         opts = g_strsplit (env, ",", -1);
2302         for (ptr = opts; ptr && *ptr; ptr ++) {
2303                 /* No options yet */
2304                 fprintf (stderr, "Invalid format for the MONO_GCMAP_DEBUG env variable: '%s'\n", env);
2305                 exit (1);
2306         }
2307         g_strfreev (opts);
2308 }
2309
2310 void
2311 mini_gc_init (void)
2312 {
2313         MonoGCCallbacks cb;
2314
2315         memset (&cb, 0, sizeof (cb));
2316         cb.thread_attach_func = thread_attach_func;
2317         cb.thread_detach_func = thread_detach_func;
2318         cb.thread_suspend_func = thread_suspend_func;
2319         /* Comment this out to disable precise stack marking */
2320         cb.thread_mark_func = thread_mark_func;
2321         mono_gc_set_gc_callbacks (&cb);
2322
2323         logfile = mono_gc_get_logfile ();
2324
2325         parse_debug_options ();
2326
2327         mono_counters_register ("GC Maps size",
2328                                                         MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_INT, &stats.gc_maps_size);
2329         mono_counters_register ("GC Call Sites size",
2330                                                         MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_INT, &stats.gc_callsites_size);
2331         mono_counters_register ("GC Bitmaps size",
2332                                                         MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_INT, &stats.gc_bitmaps_size);
2333         mono_counters_register ("GC Map struct size",
2334                                                         MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_INT, &stats.gc_map_struct_size);
2335         mono_counters_register ("GC Call Sites encoded using 8 bits",
2336                                                         MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_INT, &stats.gc_callsites8_size);
2337         mono_counters_register ("GC Call Sites encoded using 16 bits",
2338                                                         MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_INT, &stats.gc_callsites16_size);
2339         mono_counters_register ("GC Call Sites encoded using 32 bits",
2340                                                         MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_INT, &stats.gc_callsites32_size);
2341
2342         mono_counters_register ("GC Map slots (all)",
2343                                                         MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_INT, &stats.all_slots);
2344         mono_counters_register ("GC Map slots (ref)",
2345                                                         MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_INT, &stats.ref_slots);
2346         mono_counters_register ("GC Map slots (noref)",
2347                                                         MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_INT, &stats.noref_slots);
2348         mono_counters_register ("GC Map slots (pin)",
2349                                                         MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_INT, &stats.pin_slots);
2350
2351         mono_counters_register ("GC TLS Data size",
2352                                                         MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_INT, &stats.tlsdata_size);
2353
2354         mono_counters_register ("Stack space scanned (all)",
2355                                                         MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_INT, &stats.scanned_stacks);
2356         mono_counters_register ("Stack space scanned (native)",
2357                                                         MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_INT, &stats.scanned_native);
2358         mono_counters_register ("Stack space scanned (other)",
2359                                                         MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_INT, &stats.scanned_other);
2360         mono_counters_register ("Stack space scanned (using GC Maps)",
2361                                                         MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_INT, &stats.scanned);
2362         mono_counters_register ("Stack space scanned (precise)",
2363                                                         MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_INT, &stats.scanned_precisely);
2364         mono_counters_register ("Stack space scanned (pin)",
2365                                                         MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_INT, &stats.scanned_conservatively);
2366         mono_counters_register ("Stack space scanned (pin registers)",
2367                                                         MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_INT, &stats.scanned_registers);
2368 }
2369
2370 #else
2371
2372 void
2373 mini_gc_init (void)
2374 {
2375 }
2376
2377 static void
2378 mini_gc_init_gc_map (MonoCompile *cfg)
2379 {
2380 }
2381
2382 void
2383 mini_gc_create_gc_map (MonoCompile *cfg)
2384 {
2385 }
2386
2387 void
2388 mini_gc_set_slot_type_from_fp (MonoCompile *cfg, int slot_offset, GCSlotType type)
2389 {
2390 }
2391
2392 void
2393 mini_gc_set_slot_type_from_cfa (MonoCompile *cfg, int slot_offset, GCSlotType type)
2394 {
2395 }
2396
2397 #endif
2398
2399 /*
2400  * mini_gc_init_cfg:
2401  *
2402  *   Set GC specific options in CFG.
2403  */
2404 void
2405 mini_gc_init_cfg (MonoCompile *cfg)
2406 {
2407         if (mono_gc_is_moving ()) {
2408                 cfg->disable_ref_noref_stack_slot_share = TRUE;
2409                 cfg->gen_write_barriers = TRUE;
2410         }
2411
2412         mini_gc_init_gc_map (cfg);
2413 }
2414
2415 /*
2416  * Problems with the current code:
2417  * - the stack walk is slow
2418  * - vtypes/refs used in EH regions are treated conservatively
2419  * - if the code is finished, less pinning will be done, causing problems because
2420  *   we promote all surviving objects to old-gen.
2421  * - the unwind code can't handle a method stopped inside a finally region, it thinks the caller is
2422  *   another method, but in reality it is either the exception handling code or the CALL_HANDLER opcode.
2423  *   This manifests in "Unable to find ip offset x in callsite list" assertions.
2424  * - the unwind code also can't handle frames which are in the epilog, since the unwind info is not
2425  *   precise there.
2426  */
2427
2428 /*
2429  * Ideas for creating smaller GC maps:
2430  * - remove empty columns from the bitmaps. This requires adding a mask bit array for
2431  *   each bitmap.
2432  * - merge reg and stack slot bitmaps, so the unused bits at the end of the reg bitmap are
2433  *   not wasted.
2434  * - if the bitmap width is not a multiple of 8, the remaining bits are wasted.
2435  * - group ref and non-ref stack slots together in mono_allocate_stack_slots ().
2436  * - add an index for the callsite table so that each entry can be encoded as a 1 byte difference
2437  *   from an index entry.
2438  */