2005-01-31 Zoltan Varga <vargaz@freemail.hu>
[mono.git] / mono / metadata / gc.c
index b331a0a7d4fbb04ff3e3f76aa6d8f43d29c7268d..a6b81d5b2cda46fc1fbc19955e2556c0fde8d3de 100644 (file)
 #include <string.h>
 
 #include <mono/metadata/gc-internal.h>
+#include <mono/metadata/mono-gc.h>
 #include <mono/metadata/threads.h>
 #include <mono/metadata/tabledefs.h>
 #include <mono/metadata/exception.h>
+#include <mono/metadata/profiler-private.h>
 #include <mono/metadata/domain-internals.h>
 #include <mono/metadata/class-internals.h>
+#include <mono/utils/mono-logger.h>
 #define GC_I_HIDE_POINTERS
 #include <mono/os/gc_wrapper.h>
 
@@ -110,6 +113,19 @@ run_finalize (void *obj, void *data)
        }
 }
 
+gpointer
+mono_gc_out_of_memory (size_t size)
+{
+       /* 
+        * we could allocate at program startup some memory that we could release 
+        * back to the system at this point if we're really low on memory (ie, size is
+        * lower than the memory we set apart)
+        */
+       mono_raise_exception (mono_domain_get ()->out_of_memory_ex);
+
+       return NULL;
+}
+
 /*
  * Some of our objects may point to a different address than the address returned by GC_malloc()
  * (because of the GetHashCode hack), but we need to pass the real address to register_finalizer.
@@ -172,6 +188,12 @@ mono_domain_finalize (MonoDomain *domain, guint32 timeout)
        guint32 res;
        HANDLE done_event;
 
+       if (mono_thread_current () == gc_thread)
+               /* We are called from inside a finalizer, not much we can do here */
+               return FALSE;
+
+       mono_profiler_appdomain_event (domain, MONO_PROFILE_START_UNLOAD);
+
        /* 
         * No need to create another thread 'cause the finalizer thread
         * is still working and will take care of running the finalizers
@@ -229,13 +251,9 @@ ves_icall_System_GC_GetTotalMemory (MonoBoolean forceCollection)
 {
        MONO_ARCH_SAVE_REGS;
 
-#if HAVE_BOEHM_GC
        if (forceCollection)
-               GC_gcollect ();
-       return GC_get_heap_size () - GC_get_free_bytes ();
-#else
-       return 0;
-#endif
+               mono_gc_collect (mono_gc_max_generation ());
+       return mono_gc_get_used_size ();
 }
 
 void
@@ -288,17 +306,6 @@ ves_icall_System_GC_WaitForPendingFinalizers (void)
 
 static CRITICAL_SECTION allocator_section;
 static CRITICAL_SECTION handle_section;
-static guint32 next_handle = 0;
-static gpointer *gc_handles = NULL;
-static guint8 *gc_handle_types = NULL;
-static guint32 array_size = 0;
-
-/*
- * The handle type is encoded in the lower two bits of the handle value:
- * 0 -> normal
- * 1 -> pinned
- * 2 -> weak
- */
 
 typedef enum {
        HANDLE_WEAK,
@@ -307,184 +314,280 @@ typedef enum {
        HANDLE_PINNED
 } HandleType;
 
-/*
- * FIXME: make thread safe and reuse the array entries.
- */
+static void mono_gchandle_set_target (guint32 gchandle, MonoObject *obj);
+
 MonoObject *
 ves_icall_System_GCHandle_GetTarget (guint32 handle)
 {
-       MonoObject *obj;
-       gint32 type;
-
-       MONO_ARCH_SAVE_REGS;
-
-       if (gc_handles) {
-               type = handle & 0x3;
-               EnterCriticalSection (&handle_section);
-               g_assert (type == gc_handle_types [handle >> 2]);
-               obj = gc_handles [handle >> 2];
-               LeaveCriticalSection (&handle_section);
-               if (!obj)
-                       return NULL;
-
-               if ((type == HANDLE_WEAK) || (type == HANDLE_WEAK_TRACK))
-                       return REVEAL_POINTER (obj);
-               else
-                       return obj;
-       }
-       return NULL;
+       return mono_gchandle_get_target (handle);
 }
 
+/*
+ * if type == -1, change the target of the handle, otherwise allocate a new handle.
+ */
 guint32
 ves_icall_System_GCHandle_GetTargetHandle (MonoObject *obj, guint32 handle, gint32 type)
 {
-       gpointer val = obj;
-       guint32 h, idx;
-
-       MONO_ARCH_SAVE_REGS;
-
-       EnterCriticalSection (&handle_section);
-       /* Indexes start from 1 since 0 means the handle is not allocated */
-       idx = ++next_handle;
-       if (idx >= array_size) {
-#if HAVE_BOEHM_GC
-               gpointer *new_array;
-               guint8 *new_type_array;
-               if (!array_size)
-                       array_size = 16;
-               new_array = GC_MALLOC (sizeof (gpointer) * (array_size * 2));
-               new_type_array = GC_MALLOC (sizeof (guint8) * (array_size * 2));
-               if (gc_handles) {
-                       int i;
-                       memcpy (new_array, gc_handles, sizeof (gpointer) * array_size);
-                       memcpy (new_type_array, gc_handle_types, sizeof (guint8) * array_size);
-                       /* need to re-register links for weak refs. test if GC_realloc needs the same */
-                       for (i = 0; i < array_size; ++i) {
-#if 0 /* This breaks the threaded finalizer, by causing segfaults deep
-       * inside libgc.  I assume it will also break without the
-       * threaded finalizer, just that the stress test (bug 31333)
-       * deadlocks too early without it.  Reverting to the previous
-       * version here stops the segfault.
-       */
-                               if ((gc_handle_types[i] == HANDLE_WEAK) || (gc_handle_types[i] == HANDLE_WEAK_TRACK)) { /* all and only disguised pointers have it set */
-#else
-                               if (((gulong)new_array [i]) & 0x1) {
-#endif
-                                       if (gc_handles [i] != (gpointer)-1)
-                                               GC_unregister_disappearing_link (&(gc_handles [i]));
-                                       if (new_array [i] != (gpointer)-1)
-                                               GC_GENERAL_REGISTER_DISAPPEARING_LINK (&(new_array [i]), REVEAL_POINTER (new_array [i]));
-                               }
-                       }
-               }
-               array_size *= 2;
-               gc_handles = new_array;
-               gc_handle_types = new_type_array;
-#else
-               LeaveCriticalSection (&handle_section);
-               mono_raise_exception (mono_get_exception_execution_engine ("No GCHandle support built-in"));
-#endif
+       if (type == -1) {
+               mono_gchandle_set_target (handle, obj);
+               /* the handle doesn't change */
+               return handle;
        }
-
-       /* resuse the type from the old target */
-       if (type == -1)
-               type =  handle & 0x3;
-       h = (idx << 2) | type;
        switch (type) {
        case HANDLE_WEAK:
+               return mono_gchandle_new_weakref (obj, FALSE);
        case HANDLE_WEAK_TRACK:
-               val = (gpointer)HIDE_POINTER (val);
-               gc_handles [idx] = val;
-               gc_handle_types [idx] = type;
-#if HAVE_BOEHM_GC
-               if (gc_handles [idx] != (gpointer)-1)
-                       GC_GENERAL_REGISTER_DISAPPEARING_LINK (&(gc_handles [idx]), obj);
-#else
-               LeaveCriticalSection (&handle_section);
-               mono_raise_exception (mono_get_exception_execution_engine ("No weakref support"));
-#endif
-               break;
+               return mono_gchandle_new_weakref (obj, TRUE);
+       case HANDLE_NORMAL:
+               return mono_gchandle_new (obj, FALSE);
+       case HANDLE_PINNED:
+               return mono_gchandle_new (obj, TRUE);
        default:
-               gc_handles [idx] = val;
-               gc_handle_types [idx] = type;
-               break;
+               g_assert_not_reached ();
        }
-       LeaveCriticalSection (&handle_section);
-       return h;
+       return -1;
 }
 
 void
 ves_icall_System_GCHandle_FreeHandle (guint32 handle)
 {
-       int idx = handle >> 2;
-       int type = handle & 0x3;
-
-       MONO_ARCH_SAVE_REGS;
-
-       EnterCriticalSection (&handle_section);
-
-#ifdef HAVE_BOEHM_GC
-       g_assert (type == gc_handle_types [idx]);
-       if ((type == HANDLE_WEAK) || (type == HANDLE_WEAK_TRACK)) {
-               if (gc_handles [idx] != (gpointer)-1)
-                       GC_unregister_disappearing_link (&(gc_handles [idx]));
-       }
-#else
-       LeaveCriticalSection (&handle_section);
-       mono_raise_exception (mono_get_exception_execution_engine ("No GCHandle support"));
-#endif
-
-       gc_handles [idx] = (gpointer)-1;
-       gc_handle_types [idx] = (guint8)-1;
-       LeaveCriticalSection (&handle_section);
+       mono_gchandle_free (handle);
 }
 
 gpointer
 ves_icall_System_GCHandle_GetAddrOfPinnedObject (guint32 handle)
 {
        MonoObject *obj;
-       int type = handle & 0x3;
 
-       MONO_ARCH_SAVE_REGS;
-
-       if (gc_handles) {
-               EnterCriticalSection (&handle_section);
-               obj = gc_handles [handle >> 2];
-               g_assert (gc_handle_types [handle >> 2] == type);
-               LeaveCriticalSection (&handle_section);
-               if ((type == HANDLE_WEAK) || (type == HANDLE_WEAK_TRACK)) {
-                       obj = REVEAL_POINTER (obj);
-                       if (obj == (MonoObject *) -1)
-                               return NULL;
+       obj = mono_gchandle_get_target (handle);
+       if (obj) {
+               MonoClass *klass = mono_object_class (obj);
+               if (klass == mono_defaults.string_class) {
+                       return mono_string_chars ((MonoString*)obj);
+               } else if (klass->rank) {
+                       return mono_array_addr ((MonoArray*)obj, char, 0);
+               } else {
+                       /* the C# code will check and throw the exception */
+                       /* FIXME: missing !klass->blittable test, see bug #61134 */
+                       if ((klass->flags & TYPE_ATTRIBUTE_LAYOUT_MASK) == TYPE_ATTRIBUTE_AUTO_LAYOUT)
+                               return (gpointer)-1;
+                       return (char*)obj + sizeof (MonoObject);
                }
-               return obj;
        }
        return NULL;
 }
 
+typedef struct {
+       guint32  *bitmap;
+       gpointer *entries;
+       guint32   size;
+       guint8    type;
+       guint     slot_hint : 24; /* starting slot for search */
+} HandleData;
+
+/* weak and weak-track arrays will be allocated in malloc memory 
+ * (sadly libgc still requires REVEAL/HIDE_POINTER)
+ */
+static HandleData gc_handles [] = {
+       {NULL, NULL, 0, HANDLE_WEAK, 0},
+       {NULL, NULL, 0, HANDLE_WEAK_TRACK, 0},
+       {NULL, NULL, 0, HANDLE_NORMAL, 0},
+       {NULL, NULL, 0, HANDLE_PINNED, 0}
+};
+
+#define lock_handles(handles) EnterCriticalSection (&handle_section)
+#define unlock_handles(handles) LeaveCriticalSection (&handle_section)
+
+static int
+find_first_unset (guint32 bitmap)
+{
+       int i;
+       for (i = 0; i < 32; ++i) {
+               if (!(bitmap & (1 << i)))
+                       return i;
+       }
+       return -1;
+}
+
+static guint32
+alloc_handle (HandleData *handles, MonoObject *obj)
+{
+       gint slot, i;
+       lock_handles (handles);
+       if (!handles->size) {
+               handles->size = 32;
+               if (handles->type > HANDLE_WEAK_TRACK) {
+#ifdef HAVE_BOEHM_GC
+                       handles->entries = GC_MALLOC (sizeof (gpointer) * handles->size);
+#else
+                       handles->entries = g_malloc0 (sizeof (gpointer) * handles->size);
+#endif
+               } else {
+                       handles->entries = g_malloc0 (sizeof (gpointer) * handles->size);
+               }
+               handles->bitmap = g_malloc0 (handles->size / 8);
+       }
+       i = -1;
+       for (slot = handles->slot_hint; slot < handles->size / 32; ++slot) {
+               if (handles->bitmap [slot] != 0xffffffff) {
+                       i = find_first_unset (handles->bitmap [slot]);
+                       handles->slot_hint = slot;
+                       break;
+               }
+       }
+       if (i == -1 && handles->slot_hint != 0) {
+               for (slot = 0; slot < handles->slot_hint; ++slot) {
+                       if (handles->bitmap [slot] != 0xffffffff) {
+                               i = find_first_unset (handles->bitmap [slot]);
+                               handles->slot_hint = slot;
+                               break;
+                       }
+               }
+       }
+       if (i == -1) {
+               guint32 *new_bitmap;
+               guint32 new_size = handles->size * 2; /* always double: we memset to 0 based on this below */
+
+               /* resize and copy the bitmap */
+               new_bitmap = g_malloc0 (new_size / 8);
+               memcpy (new_bitmap, handles->bitmap, handles->size / 8);
+               g_free (handles->bitmap);
+               handles->bitmap = new_bitmap;
+
+               /* resize and copy the entries */
+               if (handles->type > HANDLE_WEAK_TRACK) {
+#ifdef HAVE_BOEHM_GC
+                       gpointer *entries;
+                       entries = GC_MALLOC (sizeof (gpointer) * new_size);
+                       memcpy (entries, handles->entries, sizeof (gpointer) * handles->size);
+                       handles->entries = entries;
+#else
+                       handles->entries = g_realloc (handles->entries, sizeof (gpointer) * new_size);
+                       memset (handles->entries + handles->size, 0, sizeof (gpointer) * handles->size);
+#endif
+               } else {
+#ifdef HAVE_BOEHM_GC
+                       gpointer *entries;
+                       entries = g_malloc (sizeof (gpointer) * new_size);
+                       /* we disable GC because we could lose some disappearing link updates */
+                       mono_gc_disable ();
+                       memcpy (entries, handles->entries, sizeof (gpointer) * handles->size);
+                       memset (entries + handles->size, 0, sizeof (gpointer) * handles->size);
+                       for (i = 0; i < handles->size; ++i) {
+                               GC_unregister_disappearing_link (&(handles->entries [i]));
+                               /*g_print ("reg/unreg entry %d of type %d at %p to object %p (%p), was: %p\n", i, handles->type, &(entries [i]), REVEAL_POINTER (entries [i]), entries [i], handles->entries [i]);*/
+                               if (entries [i] && entries [i] != (gpointer)-1) {
+                                       GC_GENERAL_REGISTER_DISAPPEARING_LINK (&(entries [i]), REVEAL_POINTER (entries [i]));
+                               }
+                       }
+                       g_free (handles->entries);
+                       handles->entries = entries;
+                       mono_gc_enable ();
+#else
+                       handles->entries = g_realloc (handles->entries, sizeof (gpointer) * new_size);
+                       memset (handles->entries + handles->size, 0, sizeof (gpointer) * handles->size);
+#endif
+               }
+
+               /* set i and slot to the next free position */
+               i = 0;
+               slot = (handles->size + 1) / 32;
+               handles->slot_hint = handles->size + 1;
+               handles->size = new_size;
+       }
+       handles->bitmap [slot] |= 1 << i;
+       slot = slot * 32 + i;
+       handles->entries [slot] = obj;
+#ifdef HAVE_BOEHM_GC
+       if (handles->type <= HANDLE_WEAK_TRACK) {
+               handles->entries [slot] = (void*)HIDE_POINTER (obj);
+               GC_GENERAL_REGISTER_DISAPPEARING_LINK (&(handles->entries [slot]), obj);
+       }
+#endif
+
+       unlock_handles (handles);
+       /*g_print ("allocated entry %d of type %d to object %p (in slot: %p)\n", slot, handles->type, obj, handles->entries [slot]);*/
+       return (slot << 2) | handles->type;
+}
+
 guint32
 mono_gchandle_new (MonoObject *obj, gboolean pinned)
 {
-       return ves_icall_System_GCHandle_GetTargetHandle (obj, 0, pinned? HANDLE_PINNED: HANDLE_NORMAL);
+       return alloc_handle (&gc_handles [pinned? HANDLE_PINNED: HANDLE_NORMAL], obj);
 }
 
 guint32
 mono_gchandle_new_weakref (MonoObject *obj, gboolean track_resurrection)
 {
-       return ves_icall_System_GCHandle_GetTargetHandle (obj, 0, track_resurrection? HANDLE_WEAK_TRACK: HANDLE_WEAK);
+       return alloc_handle (&gc_handles [track_resurrection? HANDLE_WEAK_TRACK: HANDLE_WEAK], obj);
 }
 
 /* This will return NULL for a collected object if using a weakref handle */
 MonoObject*
 mono_gchandle_get_target (guint32 gchandle)
 {
-       return ves_icall_System_GCHandle_GetTarget (gchandle);
+       guint slot = gchandle >> 2;
+       HandleData *handles = &gc_handles [gchandle & 3];
+       MonoObject *obj = NULL;
+       lock_handles (handles);
+       if (slot < handles->size) {
+               obj = handles->entries [slot];
+               if (handles->type <= HANDLE_WEAK_TRACK) {
+                       obj = REVEAL_POINTER (obj);
+                       if (obj == (MonoObject *) -1)
+                               obj = NULL;
+               }
+       } else {
+               /* print a warning? */
+       }
+       unlock_handles (handles);
+       /*g_print ("get target of entry %d of type %d: %p\n", slot, handles->type, obj);*/
+       return obj;
+}
+
+static void
+mono_gchandle_set_target (guint32 gchandle, MonoObject *obj)
+{
+       guint slot = gchandle >> 2;
+       HandleData *handles = &gc_handles [gchandle & 3];
+       lock_handles (handles);
+       if (slot < handles->size) {
+#ifdef HAVE_BOEHM_GC
+               if (handles->type <= HANDLE_WEAK_TRACK) {
+                       GC_unregister_disappearing_link (&handles->entries [slot]);
+                       GC_GENERAL_REGISTER_DISAPPEARING_LINK (&(handles->entries [slot]), obj);
+                       handles->entries [slot] = (void*)HIDE_POINTER (obj);
+               } else {
+                       handles->entries [slot] = obj;
+               }
+#else
+               handles->entries [slot] = obj;
+#endif
+       } else {
+               /* print a warning? */
+       }
+       /*g_print ("changed entry %d of type %d to object %p (in slot: %p)\n", slot, gchandle & 3, obj, handles->entries [slot]);*/
+       unlock_handles (handles);
 }
 
 void
 mono_gchandle_free (guint32 gchandle)
 {
-       ves_icall_System_GCHandle_FreeHandle (gchandle);
+       guint slot = gchandle >> 2;
+       HandleData *handles = &gc_handles [gchandle & 3];
+       lock_handles (handles);
+       if (slot < handles->size) {
+#ifdef HAVE_BOEHM_GC
+               if (handles->type <= HANDLE_WEAK_TRACK)
+                       GC_unregister_disappearing_link (&handles->entries [slot]);
+#endif
+               handles->entries [slot] = NULL;
+               handles->bitmap [slot / 32] &= ~(1 << (slot % 32));
+       } else {
+               /* print a warning? */
+       }
+       /*g_print ("freed entry %d of type %d\n", slot, gchandle & 3);*/
+       unlock_handles (handles);
 }
 
 #if HAVE_BOEHM_GC
@@ -540,6 +643,9 @@ finalize_domain_objects (DomainFinalizationReq *req)
                g_ptr_array_free (objs, TRUE);
        }
 
+       /* Process finalizers which are already in the queue */
+       GC_invoke_finalizers ();
+
        /* printf ("DONE.\n"); */
        SetEvent (req->done_event);
 
@@ -631,6 +737,12 @@ static GCThreadFunctions mono_gc_thread_vtable = {
 };
 #endif /* WITH_INCLUDED_LIBGC */
 
+static void
+mono_gc_warning (char *msg, GC_word arg)
+{
+       mono_trace (G_LOG_LEVEL_WARNING, MONO_TRACE_GC, msg, (unsigned long)arg);
+}
+
 void mono_gc_init (void)
 {
        InitializeCriticalSection (&handle_section);
@@ -642,10 +754,14 @@ void mono_gc_init (void)
        gc_thread_vtable = &mono_gc_thread_vtable;
 #endif
        
-       MONO_GC_REGISTER_ROOT (gc_handles);
-       MONO_GC_REGISTER_ROOT (gc_handle_types);
+       MONO_GC_REGISTER_ROOT (gc_handles [HANDLE_NORMAL].entries);
+       MONO_GC_REGISTER_ROOT (gc_handles [HANDLE_PINNED].entries);
        GC_no_dls = TRUE;
 
+       GC_oom_fn = mono_gc_out_of_memory;
+
+       GC_set_warn_proc (mono_gc_warning);
+
 #ifdef ENABLE_FINALIZER_THREAD
 
        if (g_getenv ("GC_DONT_GC")) {
@@ -683,37 +799,21 @@ void mono_gc_cleanup (void)
        if (!gc_disabled) {
                ResetEvent (shutdown_event);
                finished = TRUE;
-               finalize_notify ();
-               /* Finishing the finalizer thread, so wait a little bit... */
-               /* MS seems to wait for about 2 seconds */
-               if (WaitForSingleObjectEx (shutdown_event, 2000, FALSE) == WAIT_TIMEOUT) {
-                       mono_thread_stop (gc_thread);
+               if (mono_thread_current () != gc_thread) {
+                       finalize_notify ();
+                       /* Finishing the finalizer thread, so wait a little bit... */
+                       /* MS seems to wait for about 2 seconds */
+                       if (WaitForSingleObjectEx (shutdown_event, 2000000, FALSE) == WAIT_TIMEOUT) {
+                               mono_thread_stop (gc_thread);
+                       }
                }
+               gc_thread = NULL;
+               GC_finalizer_notifier = NULL;
        }
 
 #endif
 }
 
-void
-mono_gc_disable (void)
-{
-#ifdef HAVE_GC_ENABLE
-       GC_disable ();
-#else
-       g_assert_not_reached ();
-#endif
-}
-
-void
-mono_gc_enable (void)
-{
-#ifdef HAVE_GC_ENABLE
-       GC_enable ();
-#else
-       g_assert_not_reached ();
-#endif
-}
-
 #else
 
 /* no Boehm GC support. */
@@ -726,16 +826,6 @@ void mono_gc_cleanup (void)
 {
 }
 
-void
-mono_gc_disable (void)
-{
-}
-
-void
-mono_gc_enable (void)
-{
-}
-
 #endif
 
 gboolean