src/mm/boehm-gc/allchblk.c

   1 /*
   2  * Copyright 1988, 1989 Hans-J. Boehm, Alan J. Demers
   3  * Copyright (c) 1991-1994 by Xerox Corporation.  All rights reserved.
   4  * Copyright (c) 1998-1999 by Silicon Graphics.  All rights reserved.
   5  * Copyright (c) 1999 by Hewlett-Packard Company. All rights reserved.
   6  *
   7  * THIS MATERIAL IS PROVIDED AS IS, WITH ABSOLUTELY NO WARRANTY EXPRESSED
   8  * OR IMPLIED.  ANY USE IS AT YOUR OWN RISK.
   9  *
  10  * Permission is hereby granted to use or copy this program
  11  * for any purpose,  provided the above notices are retained on all copies.
  12  * Permission to modify the code and to distribute modified code is granted,
  13  * provided the above notices are retained, and a notice that the code was
  14  * modified is included with the above copyright notice.
  15  */
  16
  17 #include "config.h"
  18
  19 /* #define DEBUG */
  20 #include <stdio.h>
  21 #include "private/gc_priv.h"
  22
  23 GC_bool GC_use_entire_heap = 0;
  24
  25 /*
  26  * Free heap blocks are kept on one of several free lists,
  27  * depending on the size of the block.  Each free list is doubly linked.
  28  * Adjacent free blocks are coalesced.
  29  */
  30
  31
  32 # define MAX_BLACK_LIST_ALLOC (2*HBLKSIZE)
  33                 /* largest block we will allocate starting on a black   */
  34                 /* listed block.  Must be >= HBLKSIZE.                  */
  35
  36
  37 # define UNIQUE_THRESHOLD 32
  38         /* Sizes up to this many HBLKs each have their own free list    */
  39 # define HUGE_THRESHOLD 256
  40         /* Sizes of at least this many heap blocks are mapped to a      */
  41         /* single free list.                                            */
  42 # define FL_COMPRESSION 8
  43         /* In between sizes map this many distinct sizes to a single    */
  44         /* bin.                                                         */
  45
  46 # define N_HBLK_FLS (HUGE_THRESHOLD - UNIQUE_THRESHOLD)/FL_COMPRESSION \
  47                                  + UNIQUE_THRESHOLD
  48
  49 struct hblk * GC_hblkfreelist[N_HBLK_FLS+1] = { 0 };
  50
  51 #ifndef USE_MUNMAP
  52
  53   word GC_free_bytes[N_HBLK_FLS+1] = { 0 };
  54         /* Number of free bytes on each list.   */
  55
  56   /* Is bytes + the number of free bytes on lists n .. N_HBLK_FLS       */
  57   /* > GC_max_large_allocd_bytes?                                       */
  58 # ifdef __GNUC__
  59   __inline__
  60 # endif
  61   static GC_bool GC_enough_large_bytes_left(word bytes, int n)
  62   {
  63     int i;
  64     for (i = N_HBLK_FLS; i >= n; --i) {
  65         bytes += GC_free_bytes[i];
  66         if (bytes > GC_max_large_allocd_bytes) return TRUE;
  67     }
  68     return FALSE;
  69   }
  70
  71 # define INCR_FREE_BYTES(n, b) GC_free_bytes[n] += (b);
  72
  73 # define FREE_ASSERT(e) GC_ASSERT(e)
  74
  75 #else /* USE_MUNMAP */
  76
  77 # define INCR_FREE_BYTES(n, b)
  78 # define FREE_ASSERT(e)
  79
  80 #endif /* USE_MUNMAP */
  81
  82 /* Map a number of blocks to the appropriate large block free list index. */
  83 int GC_hblk_fl_from_blocks(word blocks_needed)
  84 {
  85     if (blocks_needed <= UNIQUE_THRESHOLD) return (int)blocks_needed;
  86     if (blocks_needed >= HUGE_THRESHOLD) return N_HBLK_FLS;
  87     return (int)(blocks_needed - UNIQUE_THRESHOLD)/FL_COMPRESSION
  88                                         + UNIQUE_THRESHOLD;
  89
  90 }
  91
  92 # define PHDR(hhdr) HDR(hhdr -> hb_prev)
  93 # define NHDR(hhdr) HDR(hhdr -> hb_next)
  94
  95 # ifdef USE_MUNMAP
  96 #   define IS_MAPPED(hhdr) (((hhdr) -> hb_flags & WAS_UNMAPPED) == 0)
  97 # else  /* !USE_MMAP */
  98 #   define IS_MAPPED(hhdr) 1
  99 # endif /* USE_MUNMAP */
 100
 101 # if !defined(NO_DEBUGGING)
 102 void GC_print_hblkfreelist()
 103 {
 104     struct hblk * h;
 105     word total_free = 0;
 106     hdr * hhdr;
 107     word sz;
 108     unsigned i;
 109
 110     for (i = 0; i <= N_HBLK_FLS; ++i) {
 111       h = GC_hblkfreelist[i];
 112 #     ifdef USE_MUNMAP
 113         if (0 != h) GC_printf("Free list %ld:\n",
 114                               (unsigned long)i);
 115 #     else
 116         if (0 != h) GC_printf("Free list %lu (Total size %lu):\n",
 117                               i, (unsigned long)GC_free_bytes[i]);
 118 #     endif
 119       while (h != 0) {
 120         hhdr = HDR(h);
 121         sz = hhdr -> hb_sz;
 122         GC_printf("\t%p size %lu ", h, (unsigned long)sz);
 123         total_free += sz;
 124         if (GC_is_black_listed(h, HBLKSIZE) != 0) {
 125              GC_printf("start black listed\n");
 126         } else if (GC_is_black_listed(h, hhdr -> hb_sz) != 0) {
 127              GC_printf("partially black listed\n");
 128         } else {
 129              GC_printf("not black listed\n");
 130         }
 131         h = hhdr -> hb_next;
 132       }
 133     }
 134 #   ifndef USE_MUNMAP
 135       if (total_free != GC_large_free_bytes) {
 136         GC_printf("GC_large_free_bytes = %lu (INCONSISTENT!!)\n",
 137                   (unsigned long) GC_large_free_bytes);
 138       }
 139 #   endif
 140     GC_printf("Total of %lu bytes on free list\n", (unsigned long)total_free);
 141 }
 142
 143 /* Return the free list index on which the block described by the header */
 144 /* appears, or -1 if it appears nowhere.                                 */
 145 int free_list_index_of(hdr *wanted)
 146 {
 147     struct hblk * h;
 148     hdr * hhdr;
 149     int i;
 150
 151     for (i = 0; i <= N_HBLK_FLS; ++i) {
 152       h = GC_hblkfreelist[i];
 153       while (h != 0) {
 154         hhdr = HDR(h);
 155         if (hhdr == wanted) return i;
 156         h = hhdr -> hb_next;
 157       }
 158     }
 159     return -1;
 160 }
 161
 162 void GC_dump_regions()
 163 {
 164     unsigned i;
 165     ptr_t start, end;
 166     ptr_t p;
 167     size_t bytes;
 168     hdr *hhdr;
 169     for (i = 0; i < GC_n_heap_sects; ++i) {
 170         start = GC_heap_sects[i].hs_start;
 171         bytes = GC_heap_sects[i].hs_bytes;
 172         end = start + bytes;
 173         /* Merge in contiguous sections.        */
 174           while (i+1 < GC_n_heap_sects && GC_heap_sects[i+1].hs_start == end) {
 175             ++i;
 176             end = GC_heap_sects[i].hs_start + GC_heap_sects[i].hs_bytes;
 177           }
 178         GC_printf("***Section from %p to %p\n", start, end);
 179         for (p = start; p < end;) {
 180             hhdr = HDR(p);
 181             GC_printf("\t%p ", p);
 182             if (IS_FORWARDING_ADDR_OR_NIL(hhdr)) {
 183                 GC_printf("Missing header!!(%d)\n", hhdr);
 184                 p += HBLKSIZE;
 185                 continue;
 186             }
 187             if (HBLK_IS_FREE(hhdr)) {
 188                 int correct_index = GC_hblk_fl_from_blocks(
 189                                         divHBLKSZ(hhdr -> hb_sz));
 190                 int actual_index;
 191
 192                 GC_printf("\tfree block of size 0x%lx bytes",
 193                           (unsigned long)(hhdr -> hb_sz));
 194                 if (IS_MAPPED(hhdr)) {
 195                     GC_printf("\n");
 196                 } else {
 197                     GC_printf("(unmapped)\n");
 198                 }
 199                 actual_index = free_list_index_of(hhdr);
 200                 if (-1 == actual_index) {
 201                     GC_printf("\t\tBlock not on free list %d!!\n",
 202                               correct_index);
 203                 } else if (correct_index != actual_index) {
 204                     GC_printf("\t\tBlock on list %d, should be on %d!!\n",
 205                               actual_index, correct_index);
 206                 }
 207                 p += hhdr -> hb_sz;
 208             } else {
 209                 GC_printf("\tused for blocks of size 0x%lx bytes\n",
 210                           (unsigned long)(hhdr -> hb_sz));
 211                 p += HBLKSIZE * OBJ_SZ_TO_BLOCKS(hhdr -> hb_sz);
 212             }
 213         }
 214     }
 215 }
 216
 217 # endif /* NO_DEBUGGING */
 218
 219 /* Initialize hdr for a block containing the indicated size and         */
 220 /* kind of objects.                                                     */
 221 /* Return FALSE on failure.                                             */
 222 static GC_bool setup_header(hdr * hhdr, struct hblk *block, size_t byte_sz,
 223                             int kind, unsigned flags)
 224 {
 225     word descr;
 226     size_t granules;
 227
 228     /* Set size, kind and mark proc fields */
 229       hhdr -> hb_sz = byte_sz;
 230       hhdr -> hb_obj_kind = (unsigned char)kind;
 231       hhdr -> hb_flags = (unsigned char)flags;
 232       hhdr -> hb_block = block;
 233       descr = GC_obj_kinds[kind].ok_descriptor;
 234       if (GC_obj_kinds[kind].ok_relocate_descr) descr += byte_sz;
 235       hhdr -> hb_descr = descr;
 236
 237 #   ifdef MARK_BIT_PER_OBJ
 238      /* Set hb_inv_sz as portably as possible.                          */
 239      /* We set it to the smallest value such that sz * inv_sz > 2**32    */
 240      /* This may be more precision than necessary.                      */
 241       if (byte_sz > MAXOBJBYTES) {
 242          hhdr -> hb_inv_sz = LARGE_INV_SZ;
 243       } else {
 244         word inv_sz;
 245
 246 #       if CPP_WORDSZ == 64
 247           inv_sz = ((word)1 << 32)/byte_sz;
 248           if (((inv_sz*byte_sz) >> 32) == 0) ++inv_sz;
 249 #       else  /* 32 bit words */
 250           GC_ASSERT(byte_sz >= 4);
 251           inv_sz = ((unsigned)1 << 31)/byte_sz;
 252           inv_sz *= 2;
 253           while (inv_sz*byte_sz > byte_sz) ++inv_sz;
 254 #       endif
 255         hhdr -> hb_inv_sz = inv_sz;
 256       }
 257 #   else /* MARK_BIT_PER_GRANULE */
 258       hhdr -> hb_large_block = (unsigned char)(byte_sz > MAXOBJBYTES);
 259       granules = BYTES_TO_GRANULES(byte_sz);
 260       if (EXPECT(!GC_add_map_entry(granules), FALSE)) {
 261         /* Make it look like a valid block. */
 262         hhdr -> hb_sz = HBLKSIZE;
 263         hhdr -> hb_descr = 0;
 264         hhdr -> hb_large_block = TRUE;
 265         hhdr -> hb_map = 0;
 266         return FALSE;
 267       } else {
 268         size_t index = (hhdr -> hb_large_block? 0 : granules);
 269         hhdr -> hb_map = GC_obj_map[index];
 270       }
 271 #   endif /* MARK_BIT_PER_GRANULE */
 272
 273     /* Clear mark bits */
 274       GC_clear_hdr_marks(hhdr);
 275
 276     hhdr -> hb_last_reclaimed = (unsigned short)GC_gc_no;
 277     return(TRUE);
 278 }
 279
 280 #define FL_UNKNOWN -1
 281 /*
 282  * Remove hhdr from the appropriate free list.
 283  * We assume it is on the nth free list, or on the size
 284  * appropriate free list if n is FL_UNKNOWN.
 285  */
 286 void GC_remove_from_fl(hdr *hhdr, int n)
 287 {
 288     int index;
 289
 290     GC_ASSERT(((hhdr -> hb_sz) & (HBLKSIZE-1)) == 0);
 291 #   ifndef USE_MUNMAP
 292       /* We always need index to mainatin free counts.  */
 293       if (FL_UNKNOWN == n) {
 294           index = GC_hblk_fl_from_blocks(divHBLKSZ(hhdr -> hb_sz));
 295       } else {
 296           index = n;
 297       }
 298 #   endif
 299     if (hhdr -> hb_prev == 0) {
 300 #       ifdef USE_MUNMAP
 301           if (FL_UNKNOWN == n) {
 302             index = GC_hblk_fl_from_blocks(divHBLKSZ(hhdr -> hb_sz));
 303           } else {
 304             index = n;
 305           }
 306 #       endif
 307         GC_ASSERT(HDR(GC_hblkfreelist[index]) == hhdr);
 308         GC_hblkfreelist[index] = hhdr -> hb_next;
 309     } else {
 310         hdr *phdr;
 311         GET_HDR(hhdr -> hb_prev, phdr);
 312         phdr -> hb_next = hhdr -> hb_next;
 313     }
 314     FREE_ASSERT(GC_free_bytes[index] >= hhdr -> hb_sz);
 315     INCR_FREE_BYTES(index, - (signed_word)(hhdr -> hb_sz));
 316     if (0 != hhdr -> hb_next) {
 317         hdr * nhdr;
 318         GC_ASSERT(!IS_FORWARDING_ADDR_OR_NIL(NHDR(hhdr)));
 319         GET_HDR(hhdr -> hb_next, nhdr);
 320         nhdr -> hb_prev = hhdr -> hb_prev;
 321     }
 322 }
 323
 324 /*
 325  * Return a pointer to the free block ending just before h, if any.
 326  */
 327 struct hblk * GC_free_block_ending_at(struct hblk *h)
 328 {
 329     struct hblk * p = h - 1;
 330     hdr * phdr;
 331
 332     GET_HDR(p, phdr);
 333     while (0 != phdr && IS_FORWARDING_ADDR_OR_NIL(phdr)) {
 334         p = FORWARDED_ADDR(p,phdr);
 335         phdr = HDR(p);
 336     }
 337     if (0 != phdr) {
 338         if(HBLK_IS_FREE(phdr)) {
 339             return p;
 340         } else {
 341             return 0;
 342         }
 343     }
 344     p = GC_prev_block(h - 1);
 345     if (0 != p) {
 346       phdr = HDR(p);
 347       if (HBLK_IS_FREE(phdr) && (ptr_t)p + phdr -> hb_sz == (ptr_t)h) {
 348         return p;
 349       }
 350     }
 351     return 0;
 352 }
 353
 354 /*
 355  * Add hhdr to the appropriate free list.
 356  * We maintain individual free lists sorted by address.
 357  */
 358 void GC_add_to_fl(struct hblk *h, hdr *hhdr)
 359 {
 360     int index = GC_hblk_fl_from_blocks(divHBLKSZ(hhdr -> hb_sz));
 361     struct hblk *second = GC_hblkfreelist[index];
 362     hdr * second_hdr;
 363 #   ifdef GC_ASSERTIONS
 364       struct hblk *next = (struct hblk *)((word)h + hhdr -> hb_sz);
 365       hdr * nexthdr = HDR(next);
 366       struct hblk *prev = GC_free_block_ending_at(h);
 367       hdr * prevhdr = HDR(prev);
 368       GC_ASSERT(nexthdr == 0 || !HBLK_IS_FREE(nexthdr) || !IS_MAPPED(nexthdr));
 369       GC_ASSERT(prev == 0 || !HBLK_IS_FREE(prevhdr) || !IS_MAPPED(prevhdr));
 370 #   endif
 371     GC_ASSERT(((hhdr -> hb_sz) & (HBLKSIZE-1)) == 0);
 372     GC_hblkfreelist[index] = h;
 373     INCR_FREE_BYTES(index, hhdr -> hb_sz);
 374     FREE_ASSERT(GC_free_bytes[index] <= GC_large_free_bytes)
 375     hhdr -> hb_next = second;
 376     hhdr -> hb_prev = 0;
 377     if (0 != second) {
 378       GET_HDR(second, second_hdr);
 379       second_hdr -> hb_prev = h;
 380     }
 381     hhdr -> hb_flags |= FREE_BLK;
 382 }
 383
 384 #ifdef USE_MUNMAP
 385
 386 /* Unmap blocks that haven't been recently touched.  This is the only way */
 387 /* way blocks are ever unmapped.                                          */
 388 void GC_unmap_old(void)
 389 {
 390     struct hblk * h;
 391     hdr * hhdr;
 392     word sz;
 393     unsigned short last_rec, threshold;
 394     int i;
 395 #   define UNMAP_THRESHOLD 6
 396
 397     for (i = 0; i <= N_HBLK_FLS; ++i) {
 398       for (h = GC_hblkfreelist[i]; 0 != h; h = hhdr -> hb_next) {
 399         hhdr = HDR(h);
 400         if (!IS_MAPPED(hhdr)) continue;
 401         threshold = (unsigned short)(GC_gc_no - UNMAP_THRESHOLD);
 402         last_rec = hhdr -> hb_last_reclaimed;
 403         if ((last_rec > GC_gc_no || last_rec < threshold)
 404             && threshold < GC_gc_no /* not recently wrapped */) {
 405           sz = hhdr -> hb_sz;
 406           GC_unmap((ptr_t)h, sz);
 407           hhdr -> hb_flags |= WAS_UNMAPPED;
 408         }
 409       }
 410     }
 411 }
 412
 413 /* Merge all unmapped blocks that are adjacent to other free            */
 414 /* blocks.  This may involve remapping, since all blocks are either     */
 415 /* fully mapped or fully unmapped.                                      */
 416 void GC_merge_unmapped(void)
 417 {
 418     struct hblk * h, *next;
 419     hdr * hhdr, *nexthdr;
 420     word size, nextsize;
 421     int i;
 422
 423     for (i = 0; i <= N_HBLK_FLS; ++i) {
 424       h = GC_hblkfreelist[i];
 425       while (h != 0) {
 426         GET_HDR(h, hhdr);
 427         size = hhdr->hb_sz;
 428         next = (struct hblk *)((word)h + size);
 429         GET_HDR(next, nexthdr);
 430         /* Coalesce with successor, if possible */
 431           if (0 != nexthdr && HBLK_IS_FREE(nexthdr)) {
 432             nextsize = nexthdr -> hb_sz;
 433             if (IS_MAPPED(hhdr)) {
 434               GC_ASSERT(!IS_MAPPED(nexthdr));
 435               /* make both consistent, so that we can merge */
 436                 if (size > nextsize) {
 437                   GC_remap((ptr_t)next, nextsize);
 438                 } else {
 439                   GC_unmap((ptr_t)h, size);
 440                   hhdr -> hb_flags |= WAS_UNMAPPED;
 441                 }
 442             } else if (IS_MAPPED(nexthdr)) {
 443               GC_ASSERT(!IS_MAPPED(hhdr));
 444               if (size > nextsize) {
 445                 GC_unmap((ptr_t)next, nextsize);
 446               } else {
 447                 GC_remap((ptr_t)h, size);
 448                 hhdr -> hb_flags &= ~WAS_UNMAPPED;
 449                 hhdr -> hb_last_reclaimed = nexthdr -> hb_last_reclaimed;
 450               }
 451             } else {
 452               /* Unmap any gap in the middle */
 453                 GC_unmap_gap((ptr_t)h, size, (ptr_t)next, nexthdr -> hb_sz);
 454             }
 455             /* If they are both unmapped, we merge, but leave unmapped. */
 456             GC_remove_from_fl(hhdr, i);
 457             GC_remove_from_fl(nexthdr, FL_UNKNOWN);
 458             hhdr -> hb_sz += nexthdr -> hb_sz;
 459             GC_remove_header(next);
 460             GC_add_to_fl(h, hhdr);
 461             /* Start over at beginning of list */
 462             h = GC_hblkfreelist[i];
 463           } else /* not mergable with successor */ {
 464             h = hhdr -> hb_next;
 465           }
 466       } /* while (h != 0) ... */
 467     } /* for ... */
 468 }
 469
 470 #endif /* USE_MUNMAP */
 471
 472 /*
 473  * Return a pointer to a block starting at h of length bytes.
 474  * Memory for the block is mapped.
 475  * Remove the block from its free list, and return the remainder (if any)
 476  * to its appropriate free list.
 477  * May fail by returning 0.
 478  * The header for the returned block must be set up by the caller.
 479  * If the return value is not 0, then hhdr is the header for it.
 480  */
 481 struct hblk * GC_get_first_part(struct hblk *h, hdr *hhdr,
 482                                 size_t bytes, int index)
 483 {
 484     word total_size = hhdr -> hb_sz;
 485     struct hblk * rest;
 486     hdr * rest_hdr;
 487
 488     GC_ASSERT((total_size & (HBLKSIZE-1)) == 0);
 489     GC_remove_from_fl(hhdr, index);
 490     if (total_size == bytes) return h;
 491     rest = (struct hblk *)((word)h + bytes);
 492     rest_hdr = GC_install_header(rest);
 493     if (0 == rest_hdr) {
 494         /* FIXME: This is likely to be very bad news ... */
 495         WARN("Header allocation failed: Dropping block.\n", 0);
 496         return(0);
 497     }
 498     rest_hdr -> hb_sz = total_size - bytes;
 499     rest_hdr -> hb_flags = 0;
 500 #   ifdef GC_ASSERTIONS
 501       /* Mark h not free, to avoid assertion about adjacent free blocks. */
 502         hhdr -> hb_flags &= ~FREE_BLK;
 503 #   endif
 504     GC_add_to_fl(rest, rest_hdr);
 505     return h;
 506 }
 507
 508 /*
 509  * H is a free block.  N points at an address inside it.
 510  * A new header for n has already been set up.  Fix up h's header
 511  * to reflect the fact that it is being split, move it to the
 512  * appropriate free list.
 513  * N replaces h in the original free list.
 514  *
 515  * Nhdr is not completely filled in, since it is about to allocated.
 516  * It may in fact end up on the wrong free list for its size.
 517  * (Hence adding it to a free list is silly.  But this path is hopefully
 518  * rare enough that it doesn't matter.  The code is cleaner this way.)
 519  */
 520 void GC_split_block(struct hblk *h, hdr *hhdr, struct hblk *n,
 521                     hdr *nhdr, int index /* Index of free list */)
 522 {
 523     word total_size = hhdr -> hb_sz;
 524     word h_size = (word)n - (word)h;
 525     struct hblk *prev = hhdr -> hb_prev;
 526     struct hblk *next = hhdr -> hb_next;
 527
 528     /* Replace h with n on its freelist */
 529       nhdr -> hb_prev = prev;
 530       nhdr -> hb_next = next;
 531       nhdr -> hb_sz = total_size - h_size;
 532       nhdr -> hb_flags = 0;
 533       if (0 != prev) {
 534         HDR(prev) -> hb_next = n;
 535       } else {
 536         GC_hblkfreelist[index] = n;
 537       }
 538       if (0 != next) {
 539         HDR(next) -> hb_prev = n;
 540       }
 541       INCR_FREE_BYTES(index, -(signed_word)h_size);
 542       FREE_ASSERT(GC_free_bytes[index] > 0);
 543 #     ifdef GC_ASSERTIONS
 544         nhdr -> hb_flags &= ~FREE_BLK;
 545                                 /* Don't fail test for consecutive      */
 546                                 /* free blocks in GC_add_to_fl.         */
 547 #     endif
 548 #   ifdef USE_MUNMAP
 549       hhdr -> hb_last_reclaimed = (unsigned short)GC_gc_no;
 550 #   endif
 551     hhdr -> hb_sz = h_size;
 552     GC_add_to_fl(h, hhdr);
 553     nhdr -> hb_flags |= FREE_BLK;
 554 }
 555
 556 struct hblk *
 557 GC_allochblk_nth(size_t sz/* bytes */, int kind, unsigned flags, int n);
 558
 559 /*
 560  * Allocate (and return pointer to) a heap block
 561  *   for objects of size sz bytes, searching the nth free list.
 562  *
 563  * NOTE: We set obj_map field in header correctly.
 564  *       Caller is responsible for building an object freelist in block.
 565  *
 566  * The client is responsible for clearing the block, if necessary.
 567  */
 568 struct hblk *
 569 GC_allochblk(size_t sz, int kind, unsigned flags/* IGNORE_OFF_PAGE or 0 */)
 570 {
 571     word blocks;
 572     int start_list;
 573     int i;
 574
 575     GC_ASSERT((sz & (GRANULE_BYTES - 1)) == 0);
 576     blocks = OBJ_SZ_TO_BLOCKS(sz);
 577     start_list = GC_hblk_fl_from_blocks(blocks);
 578     for (i = start_list; i <= N_HBLK_FLS; ++i) {
 579         struct hblk * result = GC_allochblk_nth(sz, kind, flags, i);
 580         if (0 != result) {
 581             return result;
 582         }
 583     }
 584     return 0;
 585 }
 586 /*
 587  * The same, but with search restricted to nth free list.
 588  * Flags is IGNORE_OFF_PAGE or zero.
 589  * Unlike the above, sz is in bytes.
 590  */
 591 struct hblk *
 592 GC_allochblk_nth(size_t sz, int kind, unsigned flags, int n)
 593 {
 594     struct hblk *hbp;
 595     hdr * hhdr;         /* Header corr. to hbp */
 596                         /* Initialized after loop if hbp !=0    */
 597                         /* Gcc uninitialized use warning is bogus.      */
 598     struct hblk *thishbp;
 599     hdr * thishdr;              /* Header corr. to hbp */
 600     signed_word size_needed;    /* number of bytes in requested objects */
 601     signed_word size_avail;     /* bytes available in this block        */
 602
 603     size_needed = HBLKSIZE * OBJ_SZ_TO_BLOCKS(sz);
 604
 605     /* search for a big enough block in free list */
 606         hbp = GC_hblkfreelist[n];
 607         for(; 0 != hbp; hbp = hhdr -> hb_next) {
 608             GET_HDR(hbp, hhdr);
 609             size_avail = hhdr->hb_sz;
 610             if (size_avail < size_needed) continue;
 611             if (size_avail != size_needed
 612                 && !GC_use_entire_heap
 613                 && !GC_dont_gc
 614                 && USED_HEAP_SIZE >= GC_requested_heapsize
 615                 && !TRUE_INCREMENTAL && GC_should_collect()) {
 616 #               ifdef USE_MUNMAP
 617                     continue;
 618 #               else
 619                     /* If we have enough large blocks left to cover any */
 620                     /* previous request for large blocks, we go ahead   */
 621                     /* and split.  Assuming a steady state, that should */
 622                     /* be safe.  It means that we can use the full      */
 623                     /* heap if we allocate only small objects.          */
 624                     if (!GC_enough_large_bytes_left(GC_large_allocd_bytes, n)) {
 625                       continue;
 626                     }
 627                     /* If we are deallocating lots of memory from       */
 628                     /* finalizers, fail and collect sooner rather       */
 629                     /* than later.                                      */
 630                     if (GC_finalizer_bytes_freed > (GC_heapsize >> 4))  {
 631                       continue;
 632                     }
 633 #               endif /* !USE_MUNMAP */
 634             }
 635             /* If the next heap block is obviously better, go on.       */
 636             /* This prevents us from disassembling a single large block */
 637             /* to get tiny blocks.                                      */
 638             {
 639               signed_word next_size;
 640
 641               thishbp = hhdr -> hb_next;
 642               if (thishbp != 0) {
 643                 GET_HDR(thishbp, thishdr);
 644                 next_size = (signed_word)(thishdr -> hb_sz);
 645                 if (next_size < size_avail
 646                   && next_size >= size_needed
 647                   && !GC_is_black_listed(thishbp, (word)size_needed)) {
 648                   continue;
 649                 }
 650               }
 651             }
 652             if ( !IS_UNCOLLECTABLE(kind) &&
 653                  (kind != PTRFREE || size_needed > MAX_BLACK_LIST_ALLOC)) {
 654               struct hblk * lasthbp = hbp;
 655               ptr_t search_end = (ptr_t)hbp + size_avail - size_needed;
 656               signed_word orig_avail = size_avail;
 657               signed_word eff_size_needed = ((flags & IGNORE_OFF_PAGE)?
 658                                                 HBLKSIZE
 659                                                 : size_needed);
 660
 661
 662               while ((ptr_t)lasthbp <= search_end
 663                      && (thishbp = GC_is_black_listed(lasthbp,
 664                                                       (word)eff_size_needed))
 665                         != 0) {
 666                 lasthbp = thishbp;
 667               }
 668               size_avail -= (ptr_t)lasthbp - (ptr_t)hbp;
 669               thishbp = lasthbp;
 670               if (size_avail >= size_needed) {
 671                 if (thishbp != hbp &&
 672                     0 != (thishdr = GC_install_header(thishbp))) {
 673                   /* Make sure it's mapped before we mangle it. */
 674 #                   ifdef USE_MUNMAP
 675                       if (!IS_MAPPED(hhdr)) {
 676                         GC_remap((ptr_t)hbp, hhdr -> hb_sz);
 677                         hhdr -> hb_flags &= ~WAS_UNMAPPED;
 678                       }
 679 #                   endif
 680                   /* Split the block at thishbp */
 681                       GC_split_block(hbp, hhdr, thishbp, thishdr, n);
 682                   /* Advance to thishbp */
 683                       hbp = thishbp;
 684                       hhdr = thishdr;
 685                       /* We must now allocate thishbp, since it may     */
 686                       /* be on the wrong free list.                     */
 687                 }
 688               } else if (size_needed > (signed_word)BL_LIMIT
 689                          && orig_avail - size_needed
 690                             > (signed_word)BL_LIMIT) {
 691                 /* Punt, since anything else risks unreasonable heap growth. */
 692                 if (++GC_large_alloc_warn_suppressed
 693                     >= GC_large_alloc_warn_interval) {
 694                   WARN("Repeated allocation of very large block "
 695                        "(appr. size %ld):\n"
 696                        "\tMay lead to memory leak and poor performance.\n",
 697                        size_needed);
 698                   GC_large_alloc_warn_suppressed = 0;
 699                 }
 700                 size_avail = orig_avail;
 701               } else if (size_avail == 0 && size_needed == HBLKSIZE
 702                          && IS_MAPPED(hhdr)) {
 703                 if (!GC_find_leak) {
 704                   static unsigned count = 0;
 705
 706                   /* The block is completely blacklisted.  We need      */
 707                   /* to drop some such blocks, since otherwise we spend */
 708                   /* all our time traversing them if pointerfree        */
 709                   /* blocks are unpopular.                              */
 710                   /* A dropped block will be reconsidered at next GC.   */
 711                   if ((++count & 3) == 0) {
 712                     /* Allocate and drop the block in small chunks, to  */
 713                     /* maximize the chance that we will recover some    */
 714                     /* later.                                           */
 715                       word total_size = hhdr -> hb_sz;
 716                       struct hblk * limit = hbp + divHBLKSZ(total_size);
 717                       struct hblk * h;
 718                       struct hblk * prev = hhdr -> hb_prev;
 719
 720                       GC_large_free_bytes -= total_size;
 721                       GC_remove_from_fl(hhdr, n);
 722                       for (h = hbp; h < limit; h++) {
 723                         if (h == hbp || 0 != (hhdr = GC_install_header(h))) {
 724                           (void) setup_header(
 725                                   hhdr, h,
 726                                   HBLKSIZE,
 727                                   PTRFREE, 0); /* Cant fail */
 728                           if (GC_debugging_started) {
 729                             BZERO(h, HBLKSIZE);
 730                           }
 731                         }
 732                       }
 733                     /* Restore hbp to point at free block */
 734                       hbp = prev;
 735                       if (0 == hbp) {
 736                         return GC_allochblk_nth(sz, kind, flags, n);
 737                       }
 738                       hhdr = HDR(hbp);
 739                   }
 740                 }
 741               }
 742             }
 743             if( size_avail >= size_needed ) {
 744 #               ifdef USE_MUNMAP
 745                   if (!IS_MAPPED(hhdr)) {
 746                     GC_remap((ptr_t)hbp, hhdr -> hb_sz);
 747                     hhdr -> hb_flags &= ~WAS_UNMAPPED;
 748                   }
 749 #               endif
 750                 /* hbp may be on the wrong freelist; the parameter n    */
 751                 /* is important.                                        */
 752                 hbp = GC_get_first_part(hbp, hhdr, size_needed, n);
 753                 break;
 754             }
 755         }
 756
 757     if (0 == hbp) return 0;
 758
 759     /* Add it to map of valid blocks */
 760         if (!GC_install_counts(hbp, (word)size_needed)) return(0);
 761         /* This leaks memory under very rare conditions. */
 762
 763     /* Set up header */
 764         if (!setup_header(hhdr, hbp, sz, kind, flags)) {
 765             GC_remove_counts(hbp, (word)size_needed);
 766             return(0); /* ditto */
 767         }
 768
 769     /* Notify virtual dirty bit implementation that we are about to write.  */
 770     /* Ensure that pointerfree objects are not protected if it's avoidable. */
 771         GC_remove_protection(hbp, divHBLKSZ(size_needed),
 772                              (hhdr -> hb_descr == 0) /* pointer-free */);
 773
 774     /* We just successfully allocated a block.  Restart count of        */
 775     /* consecutive failures.                                            */
 776     {
 777         extern unsigned GC_fail_count;
 778
 779         GC_fail_count = 0;
 780     }
 781
 782     GC_large_free_bytes -= size_needed;
 783
 784     GC_ASSERT(IS_MAPPED(hhdr));
 785     return( hbp );
 786 }
 787
 788 struct hblk * GC_freehblk_ptr = 0;  /* Search position hint for GC_freehblk */
 789
 790 /*
 791  * Free a heap block.
 792  *
 793  * Coalesce the block with its neighbors if possible.
 794  *
 795  * All mark words are assumed to be cleared.
 796  */
 797 void
 798 GC_freehblk(struct hblk *hbp)
 799 {
 800 struct hblk *next, *prev;
 801 hdr *hhdr, *prevhdr, *nexthdr;
 802 signed_word size;
 803
 804
 805     GET_HDR(hbp, hhdr);
 806     size = hhdr->hb_sz;
 807     size = HBLKSIZE * OBJ_SZ_TO_BLOCKS(size);
 808     GC_remove_counts(hbp, (word)size);
 809     hhdr->hb_sz = size;
 810 #   ifdef USE_MUNMAP
 811       hhdr -> hb_last_reclaimed = (unsigned short)GC_gc_no;
 812 #   endif
 813
 814     /* Check for duplicate deallocation in the easy case */
 815       if (HBLK_IS_FREE(hhdr)) {
 816         GC_printf("Duplicate large block deallocation of %p\n", hbp);
 817         ABORT("Duplicate large block deallocation");
 818       }
 819
 820     GC_ASSERT(IS_MAPPED(hhdr));
 821     hhdr -> hb_flags |= FREE_BLK;
 822     next = (struct hblk *)((word)hbp + size);
 823     GET_HDR(next, nexthdr);
 824     prev = GC_free_block_ending_at(hbp);
 825     /* Coalesce with successor, if possible */
 826       if(0 != nexthdr && HBLK_IS_FREE(nexthdr) && IS_MAPPED(nexthdr)) {
 827         GC_remove_from_fl(nexthdr, FL_UNKNOWN);
 828         hhdr -> hb_sz += nexthdr -> hb_sz;
 829         GC_remove_header(next);
 830       }
 831     /* Coalesce with predecessor, if possible. */
 832       if (0 != prev) {
 833         prevhdr = HDR(prev);
 834         if (IS_MAPPED(prevhdr)) {
 835           GC_remove_from_fl(prevhdr, FL_UNKNOWN);
 836           prevhdr -> hb_sz += hhdr -> hb_sz;
 837 #         ifdef USE_MUNMAP
 838             prevhdr -> hb_last_reclaimed = (unsigned short)GC_gc_no;
 839 #         endif
 840           GC_remove_header(hbp);
 841           hbp = prev;
 842           hhdr = prevhdr;
 843         }
 844       }
 845     /* FIXME: It is not clear we really always want to do these merges  */
 846     /* with -DUSE_MUNMAP, since it updates ages and hence prevents      */
 847     /* unmapping.                                                       */
 848
 849     GC_large_free_bytes += size;
 850     GC_add_to_fl(hbp, hhdr);
 851 }
 852