[dtrace] Make pointers into user space uintptr_t instead of void*.
[mono.git] / mono / metadata / sgen-nursery-allocator.c
index 76556f81e68709411b2ee3cb417a4e36ec216fe6..b165f12dd614d123ebaeccaa98292e23575c1fdb 100644 (file)
 #define _XOPEN_SOURCE
 #endif
 
-/*
-TODO:
-cleanup the code that readies the nursery for pinning/collection
-       this means removing all remaining memseting and use phony objects
-       all around. Have a separate fragments head so we can process all
-       of them together.
-*/
 #include "metadata/sgen-gc.h"
 #include "metadata/metadata-internals.h"
 #include "metadata/class-internals.h"
@@ -98,38 +91,30 @@ cleanup the code that readies the nursery for pinning/collection
 #include "utils/mono-proclib.h"
 #include "utils/mono-threads.h"
 
-
-typedef struct _Fragment Fragment;
-
-struct _Fragment {
-       Fragment *next;
-       char *fragment_start;
-       char *fragment_next; /* the current soft limit for allocation */
-       char *fragment_end;
-       Fragment *next_free; /* We use a different entry for the free list so we can avoid SMR */
-};
-
 /* Enable it so nursery allocation diagnostic data is collected */
 //#define NALLOC_DEBUG 1
 
-/* fragments that are free and ready to be used for allocation */
-static Fragment *nursery_fragments = NULL;
+/* The mutator allocs from here. */
+SgenFragmentAllocator mutator_allocator;
+
 /* freeelist of fragment structures */
-static Fragment *fragment_freelist = NULL;
+static SgenFragment *fragment_freelist = NULL;
 
 /* Allocator cursors */
 static char *nursery_last_pinned_end = NULL;
 
-char *mono_sgen_nursery_start;
-char *mono_sgen_nursery_end;
+char *sgen_nursery_start;
+char *sgen_nursery_end;
 
 #ifdef USER_CONFIG
-int mono_sgen_nursery_size = (1 << 22);
+int sgen_nursery_size = (1 << 22);
 #ifdef SGEN_ALIGN_NURSERY
-int mono_sgen_nursery_bits = 22;
+int sgen_nursery_bits = 22;
 #endif
 #endif
 
+char *sgen_space_bitmap MONO_INTERNAL;
+int sgen_space_bitmap_size MONO_INTERNAL;
 
 #ifdef HEAVY_STATISTICS
 
@@ -283,44 +268,65 @@ get_mark (gpointer n)
 }
 
 /*MUST be called with world stopped*/
-static Fragment*
-alloc_fragment (void)
+SgenFragment*
+sgen_fragment_allocator_alloc (void)
 {
-       Fragment *frag = fragment_freelist;
+       SgenFragment *frag = fragment_freelist;
        if (frag) {
-               fragment_freelist = frag->next_free;
-               frag->next_free = NULL;
+               fragment_freelist = frag->next_in_order;
+               frag->next = frag->next_in_order = NULL;
                return frag;
        }
-       frag = mono_sgen_alloc_internal (INTERNAL_MEM_FRAGMENT);
-       frag->next_free = NULL;
+       frag = sgen_alloc_internal (INTERNAL_MEM_FRAGMENT);
+       frag->next = frag->next_in_order = NULL;
        return frag;
 }
 
-static void
-add_fragment (char *start, char *end)
+void
+sgen_fragment_allocator_add (SgenFragmentAllocator *allocator, char *start, char *end)
 {
-       Fragment *fragment;
+       SgenFragment *fragment;
 
-       fragment = alloc_fragment ();
+       fragment = sgen_fragment_allocator_alloc ();
        fragment->fragment_start = start;
        fragment->fragment_next = start;
        fragment->fragment_end = end;
-       fragment->next = unmask (nursery_fragments);
-       nursery_fragments = fragment;
+       fragment->next_in_order = fragment->next = unmask (allocator->region_head);
+
+       allocator->region_head = allocator->alloc_head = fragment;
+       g_assert (fragment->fragment_end > fragment->fragment_start);
 }
 
-static Fragment**
-find_previous_pointer_fragment (Fragment *frag)
+void
+sgen_fragment_allocator_release (SgenFragmentAllocator *allocator)
 {
-       Fragment **prev;
-       Fragment *cur, *next;
+       SgenFragment *last = allocator->region_head;
+       if (!last)
+               return;
+
+       /* Find the last fragment in insert order */
+       for (; last->next_in_order; last = last->next_in_order) ;
+
+       last->next_in_order = fragment_freelist;
+       fragment_freelist = allocator->region_head;
+       allocator->alloc_head = allocator->region_head = NULL;
+}
+
+static SgenFragment**
+find_previous_pointer_fragment (SgenFragmentAllocator *allocator, SgenFragment *frag)
+{
+       SgenFragment **prev;
+       SgenFragment *cur, *next;
+#ifdef NALLOC_DEBUG
        int count = 0;
+#endif
 
 try_again:
-       prev = &nursery_fragments;
-       if (count > 5)
+       prev = &allocator->alloc_head;
+#ifdef NALLOC_DEBUG
+       if (count++ > 5)
                printf ("retry count for fppf is %d\n", count);
+#endif
 
        cur = unmask (*prev);
 
@@ -357,7 +363,7 @@ try_again:
 }
 
 static gboolean
-claim_remaining_size (Fragment *frag, char *alloc_end)
+claim_remaining_size (SgenFragment *frag, char *alloc_end)
 {
        /* All space used, nothing to claim. */
        if (frag->fragment_end <= alloc_end)
@@ -368,7 +374,7 @@ claim_remaining_size (Fragment *frag, char *alloc_end)
 }
 
 static void*
-alloc_from_fragment (Fragment *frag, size_t size)
+par_alloc_from_fragment (SgenFragmentAllocator *allocator, SgenFragment *frag, size_t size)
 {
        char *p = frag->fragment_next;
        char *end = p + size;
@@ -383,7 +389,7 @@ alloc_from_fragment (Fragment *frag, size_t size)
                return NULL;
 
        if (frag->fragment_end - end < SGEN_MAX_NURSERY_WASTE) {
-               Fragment *next, **prev_ptr;
+               SgenFragment *next, **prev_ptr;
                
                /*
                 * Before we clean the remaining nursery, we must claim the remaining space
@@ -391,16 +397,15 @@ alloc_from_fragment (Fragment *frag, size_t size)
                 * allocating from this dying fragment as it doesn't respect SGEN_MAX_NURSERY_WASTE
                 * when doing second chance allocation.
                 */
-               if (mono_sgen_get_nursery_clear_policy () == CLEAR_AT_TLAB_CREATION && claim_remaining_size (frag, end)) {
-                       /* Clear the remaining space, pinning depends on this. FIXME move this to use phony arrays */
-                       memset (end, 0, frag->fragment_end - end);
+               if (sgen_get_nursery_clear_policy () == CLEAR_AT_TLAB_CREATION && claim_remaining_size (frag, end)) {
+                       sgen_clear_range (end, frag->fragment_end);
                        HEAVY_STAT (InterlockedExchangeAdd (&stat_wasted_bytes_trailer, frag->fragment_end - end));
 #ifdef NALLOC_DEBUG
                        add_alloc_record (end, frag->fragment_end - end, BLOCK_ZEROING);
 #endif
                }
 
-               prev_ptr = find_previous_pointer_fragment (frag);
+               prev_ptr = find_previous_pointer_fragment (allocator, frag);
 
                /*Use Michaels linked list remove*/
 
@@ -424,15 +429,9 @@ alloc_from_fragment (Fragment *frag, size_t size)
 
                        /* Fail if the previous node was deleted and its CAS wins */
                        if (InterlockedCompareExchangePointer ((volatile gpointer*)prev_ptr, next, frag) != frag) {
-                               prev_ptr = find_previous_pointer_fragment (frag);
+                               prev_ptr = find_previous_pointer_fragment (allocator, frag);
                                continue;
                        }
-
-                       /* No need to membar here since the worst that can happen is a CAS failure. */
-                       do {
-                               frag->next_free = fragment_freelist;
-                       } while (InterlockedCompareExchangePointer ((volatile gpointer*)&fragment_freelist, frag, frag->next_free) != frag->next_free);
-
                        break;
                }
        }
@@ -440,67 +439,266 @@ alloc_from_fragment (Fragment *frag, size_t size)
        return p;
 }
 
-void
-mono_sgen_clear_current_nursery_fragment (void)
+static void*
+serial_alloc_from_fragment (SgenFragment **previous, SgenFragment *frag, size_t size)
 {
+       char *p = frag->fragment_next;
+       char *end = p + size;
+
+       if (end > frag->fragment_end)
+               return NULL;
+
+       frag->fragment_next = end;
+
+       if (frag->fragment_end - end < SGEN_MAX_NURSERY_WASTE) {
+               *previous = frag->next;
+               
+               /* Clear the remaining space, pinning depends on this. FIXME move this to use phony arrays */
+               memset (end, 0, frag->fragment_end - end);
+
+               *previous = frag->next;
+       }
+
+       return p;
 }
 
-/* Clear all remaining nursery fragments */
-void
-mono_sgen_clear_nursery_fragments (void)
+void*
+sgen_fragment_allocator_par_alloc (SgenFragmentAllocator *allocator, size_t size)
 {
-       Fragment *frag;
+       SgenFragment *frag;
+
+#ifdef NALLOC_DEBUG
+       InterlockedIncrement (&alloc_count);
+#endif
 
-       if (mono_sgen_get_nursery_clear_policy () == CLEAR_AT_TLAB_CREATION) {
-               mono_sgen_clear_current_nursery_fragment ();
+restart:
+       for (frag = unmask (allocator->alloc_head); unmask (frag); frag = unmask (frag->next)) {
+               HEAVY_STAT (InterlockedIncrement (&stat_alloc_iterations));
 
-               for (frag = unmask (nursery_fragments); frag; frag = unmask (frag->next)) {
-                       DEBUG (4, fprintf (gc_debug_file, "Clear nursery frag %p-%p\n", frag->fragment_next, frag->fragment_end));
-                       memset (frag->fragment_next, 0, frag->fragment_end - frag->fragment_next);
+               if (size <= (frag->fragment_end - frag->fragment_next)) {
+                       void *p = par_alloc_from_fragment (allocator, frag, size);
+                       if (!p) {
+                               HEAVY_STAT (InterlockedIncrement (&stat_alloc_retries));
+                               goto restart;
+                       }
 #ifdef NALLOC_DEBUG
-                       add_alloc_record (frag->fragment_next, frag->fragment_end - frag->fragment_next, CLEAR_NURSERY_FRAGS);
+                       add_alloc_record (p, size, FIXED_ALLOC);
 #endif
+                       return p;
                }
        }
+       return NULL;
 }
 
-static void
-mono_sgen_clear_range (char *start, char *end)
+void*
+sgen_fragment_allocator_serial_alloc (SgenFragmentAllocator *allocator, size_t size)
+{
+       SgenFragment *frag;
+       SgenFragment **previous;
+#ifdef NALLOC_DEBUG
+       InterlockedIncrement (&alloc_count);
+#endif
+
+       previous = &allocator->alloc_head;
+
+       for (frag = *previous; frag; frag = *previous) {
+               char *p = serial_alloc_from_fragment (previous, frag, size);
+
+               HEAVY_STAT (InterlockedIncrement (&stat_alloc_iterations));
+
+               if (p) {
+#ifdef NALLOC_DEBUG
+                       add_alloc_record (p, size, FIXED_ALLOC);
+#endif
+                       return p;
+               }
+               previous = &frag->next;
+       }
+       return NULL;
+}
+
+void*
+sgen_fragment_allocator_serial_range_alloc (SgenFragmentAllocator *allocator, size_t desired_size, size_t minimum_size, size_t *out_alloc_size)
+{
+       SgenFragment *frag, **previous, *min_frag = NULL, **prev_min_frag = NULL;
+       size_t current_minimum = minimum_size;
+
+#ifdef NALLOC_DEBUG
+       InterlockedIncrement (&alloc_count);
+#endif
+
+       previous = &allocator->alloc_head;
+
+       for (frag = *previous; frag; frag = *previous) {
+               size_t frag_size = frag->fragment_end - frag->fragment_next;
+
+               HEAVY_STAT (InterlockedIncrement (&stat_alloc_range_iterations));
+
+               if (desired_size <= frag_size) {
+                       void *p;
+                       *out_alloc_size = desired_size;
+
+                       p = serial_alloc_from_fragment (previous, frag, desired_size);
+#ifdef NALLOC_DEBUG
+                       add_alloc_record (p, desired_size, RANGE_ALLOC);
+#endif
+                       return p;
+               }
+               if (current_minimum <= frag_size) {
+                       min_frag = frag;
+                       prev_min_frag = previous;
+                       current_minimum = frag_size;
+               }
+               previous = &frag->next;
+       }
+
+       if (min_frag) {
+               void *p;
+               size_t frag_size = min_frag->fragment_end - min_frag->fragment_next;
+               *out_alloc_size = frag_size;
+
+               p = serial_alloc_from_fragment (prev_min_frag, min_frag, frag_size);
+
+#ifdef NALLOC_DEBUG
+               add_alloc_record (p, frag_size, RANGE_ALLOC);
+#endif
+               return p;
+       }
+
+       return NULL;
+}
+
+void*
+sgen_fragment_allocator_par_range_alloc (SgenFragmentAllocator *allocator, size_t desired_size, size_t minimum_size, size_t *out_alloc_size)
+{
+       SgenFragment *frag, *min_frag;
+       size_t current_minimum;
+
+restart:
+       min_frag = NULL;
+       current_minimum = minimum_size;
+
+#ifdef NALLOC_DEBUG
+       InterlockedIncrement (&alloc_count);
+#endif
+
+       for (frag = unmask (allocator->alloc_head); frag; frag = unmask (frag->next)) {
+               int frag_size = frag->fragment_end - frag->fragment_next;
+
+               HEAVY_STAT (InterlockedIncrement (&stat_alloc_range_iterations));
+
+               if (desired_size <= frag_size) {
+                       void *p;
+                       *out_alloc_size = desired_size;
+
+                       p = par_alloc_from_fragment (allocator, frag, desired_size);
+                       if (!p) {
+                               HEAVY_STAT (InterlockedIncrement (&stat_alloc_range_retries));
+                               goto restart;
+                       }
+#ifdef NALLOC_DEBUG
+                       add_alloc_record (p, desired_size, RANGE_ALLOC);
+#endif
+                       return p;
+               }
+               if (current_minimum <= frag_size) {
+                       min_frag = frag;
+                       current_minimum = frag_size;
+               }
+       }
+
+       /* The second fragment_next read should be ordered in respect to the first code block */
+       mono_memory_barrier ();
+
+       if (min_frag) {
+               void *p;
+               int frag_size;
+
+               frag_size = min_frag->fragment_end - min_frag->fragment_next;
+               if (frag_size < minimum_size)
+                       goto restart;
+
+               *out_alloc_size = frag_size;
+
+               mono_memory_barrier ();
+               p = par_alloc_from_fragment (allocator, min_frag, frag_size);
+
+               /*XXX restarting here is quite dubious given this is already second chance allocation. */
+               if (!p) {
+                       HEAVY_STAT (InterlockedIncrement (&stat_alloc_retries));
+                       goto restart;
+               }
+#ifdef NALLOC_DEBUG
+               add_alloc_record (p, frag_size, RANGE_ALLOC);
+#endif
+               return p;
+       }
+
+       return NULL;
+}
+
+void
+sgen_clear_allocator_fragments (SgenFragmentAllocator *allocator)
+{
+       SgenFragment *frag;
+
+       for (frag = unmask (allocator->alloc_head); frag; frag = unmask (frag->next)) {
+               DEBUG (4, fprintf (gc_debug_file, "Clear nursery frag %p-%p\n", frag->fragment_next, frag->fragment_end));
+               sgen_clear_range (frag->fragment_next, frag->fragment_end);
+#ifdef NALLOC_DEBUG
+               add_alloc_record (frag->fragment_next, frag->fragment_end - frag->fragment_next, CLEAR_NURSERY_FRAGS);
+#endif
+       }       
+}
+
+/* Clear all remaining nursery fragments */
+void
+sgen_clear_nursery_fragments (void)
+{
+       if (sgen_get_nursery_clear_policy () == CLEAR_AT_TLAB_CREATION) {
+               sgen_clear_allocator_fragments (&mutator_allocator);
+               sgen_minor_collector.clear_fragments ();
+       }
+}
+
+/*
+ * Mark a given range of memory as invalid.
+ *
+ * This can be done either by zeroing memory or by placing
+ * a phony byte[] array. This keeps the heap forward walkable.
+ *
+ * This function ignores calls with a zero range, even if
+ * both start and end are NULL.
+ */
+void
+sgen_clear_range (char *start, char *end)
 {
        MonoArray *o;
        size_t size = end - start;
 
+       if ((start && !end) || (start > end))
+               g_error ("Invalid range [%p %p]", start, end);
+
        if (size < sizeof (MonoArray)) {
                memset (start, 0, size);
                return;
        }
 
        o = (MonoArray*)start;
-       o->obj.vtable = mono_sgen_get_array_fill_vtable ();
+       o->obj.vtable = sgen_get_array_fill_vtable ();
        /* Mark this as not a real object */
        o->obj.synchronisation = GINT_TO_POINTER (-1);
        o->bounds = NULL;
        o->max_length = size - sizeof (MonoArray);
-       mono_sgen_set_nursery_scan_start (start);
-       g_assert (start + mono_sgen_safe_object_get_size ((MonoObject*)o) == end);
+       sgen_set_nursery_scan_start (start);
+       g_assert (start + sgen_safe_object_get_size ((MonoObject*)o) == end);
 }
 
 void
-mono_sgen_nursery_allocator_prepare_for_pinning (void)
+sgen_nursery_allocator_prepare_for_pinning (void)
 {
-       Fragment *frag;
-
-       /*
-        * The code below starts the search from an entry in scan_starts, which might point into a nursery
-        * fragment containing random data. Clearing the nursery fragments takes a lot of time, and searching
-        * though them too, so lay arrays at each location inside a fragment where a search can start:
-        * - scan_locations[i]
-        * - start_nursery
-        * - the start of each fragment (the last_obj + last_obj case)
-        * The third encompasses the first two, since scan_locations [i] can't point inside a nursery fragment.
-        */
-       for (frag = unmask (nursery_fragments); frag; frag = unmask (frag->next))
-               mono_sgen_clear_range (frag->fragment_next, frag->fragment_end);
+       sgen_clear_allocator_fragments (&mutator_allocator);
+       sgen_minor_collector.clear_fragments ();
 }
 
 static mword fragment_total = 0;
@@ -510,14 +708,15 @@ static mword fragment_total = 0;
  * allocation.
  */
 static void
-add_nursery_frag (size_t frag_size, char* frag_start, char* frag_end)
+add_nursery_frag (SgenFragmentAllocator *allocator, size_t frag_size, char* frag_start, char* frag_end)
 {
        DEBUG (4, fprintf (gc_debug_file, "Found empty fragment: %p-%p, size: %zd\n", frag_start, frag_end, frag_size));
        binary_protocol_empty (frag_start, frag_size);
+       MONO_GC_NURSERY_SWEEPED ((mword)frag_start, frag_end - frag_start);
        /* Not worth dealing with smaller fragments: need to tune */
        if (frag_size >= SGEN_MAX_NURSERY_WASTE) {
                /* memsetting just the first chunk start is bound to provide better cache locality */
-               if (mono_sgen_get_nursery_clear_policy () == CLEAR_AT_GC)
+               if (sgen_get_nursery_clear_policy () == CLEAR_AT_GC)
                        memset (frag_start, 0, frag_size);
 
 #ifdef NALLOC_DEBUG
@@ -525,94 +724,139 @@ add_nursery_frag (size_t frag_size, char* frag_start, char* frag_end)
                printf ("\tfragment [%p %p] size %zd\n", frag_start, frag_end, frag_size);
                */
 #endif
-               add_fragment (frag_start, frag_end);
+               sgen_fragment_allocator_add (allocator, frag_start, frag_end);
                fragment_total += frag_size;
        } else {
                /* Clear unused fragments, pinning depends on this */
-               mono_sgen_clear_range (frag_start, frag_end);
+               sgen_clear_range (frag_start, frag_end);
                HEAVY_STAT (InterlockedExchangeAdd (&stat_wasted_bytes_small_areas, frag_size));
        }
 }
 
+static void
+fragment_list_reverse (SgenFragmentAllocator *allocator)
+{
+       SgenFragment *prev = NULL, *list = allocator->region_head;
+       while (list) {
+               SgenFragment *next = list->next;
+               list->next = prev;
+               list->next_in_order = prev;
+               prev = list;
+               list = next;
+       }
+
+       allocator->region_head = allocator->alloc_head = prev;
+}
+
 mword
-mono_sgen_build_nursery_fragments (GCMemSection *nursery_section, void **start, int num_entries)
+sgen_build_nursery_fragments (GCMemSection *nursery_section, void **start, int num_entries)
 {
        char *frag_start, *frag_end;
        size_t frag_size;
-       int i;
+       int i = 0;
+       SgenFragment *frags_ranges;
 
 #ifdef NALLOC_DEBUG
        reset_alloc_records ();
 #endif
+       /*The mutator fragments are done. We no longer need them. */
+       sgen_fragment_allocator_release (&mutator_allocator);
 
-       while (unmask (nursery_fragments)) {
-               Fragment *nf = unmask (nursery_fragments);
-               Fragment *next = unmask (nf->next);
-
-               nf->next_free = fragment_freelist;
-               fragment_freelist = nf;
-               nursery_fragments = next;
-       }
-       frag_start = mono_sgen_nursery_start;
+       frag_start = sgen_nursery_start;
        fragment_total = 0;
+
+       /* The current nursery might give us a fragment list to exclude [start, next[*/
+       frags_ranges = sgen_minor_collector.build_fragments_get_exclude_head ();
+
        /* clear scan starts */
        memset (nursery_section->scan_starts, 0, nursery_section->num_scan_start * sizeof (gpointer));
-       for (i = 0; i < num_entries; ++i) {
-               frag_end = start [i];
-               /* remove the pin bit from pinned objects */
-               SGEN_UNPIN_OBJECT (frag_end);
-               mono_sgen_set_nursery_scan_start (frag_end);
+
+       while (i < num_entries || frags_ranges) {
+               char *addr0, *addr1;
+               size_t size;
+               SgenFragment *last_frag = NULL;
+
+               addr0 = addr1 = sgen_nursery_end;
+               if (i < num_entries)
+                       addr0 = start [i];
+               if (frags_ranges)
+                       addr1 = frags_ranges->fragment_start;
+
+               if (addr0 < addr1) {
+                       SGEN_UNPIN_OBJECT (addr0);
+                       sgen_set_nursery_scan_start (addr0);
+                       frag_end = addr0;
+                       size = SGEN_ALIGN_UP (sgen_safe_object_get_size ((MonoObject*)addr0));
+                       ++i;
+               } else {
+                       frag_end = addr1;
+                       size = frags_ranges->fragment_next - addr1;
+                       last_frag = frags_ranges;
+                       frags_ranges = frags_ranges->next_in_order;
+               }
+
                frag_size = frag_end - frag_start;
-               if (frag_size)
-                       add_nursery_frag (frag_size, frag_start, frag_end);
-               frag_size = SGEN_ALIGN_UP (mono_sgen_safe_object_get_size ((MonoObject*)start [i]));
+
+               if (size == 0)
+                       continue;
+
+               g_assert (frag_size >= 0);
+               g_assert (size > 0);
+               if (frag_size && size)
+                       add_nursery_frag (&mutator_allocator, frag_size, frag_start, frag_end); 
+
+               frag_size = size;
 #ifdef NALLOC_DEBUG
                add_alloc_record (start [i], frag_size, PINNING);
 #endif
-               frag_start = (char*)start [i] + frag_size;
+               frag_start = frag_end + frag_size;
        }
+
        nursery_last_pinned_end = frag_start;
-       frag_end = mono_sgen_nursery_end;
+       frag_end = sgen_nursery_end;
        frag_size = frag_end - frag_start;
        if (frag_size)
-               add_nursery_frag (frag_size, frag_start, frag_end);
-       if (!unmask (nursery_fragments)) {
+               add_nursery_frag (&mutator_allocator, frag_size, frag_start, frag_end);
+
+       /* Now it's safe to release the fragments exclude list. */
+       sgen_minor_collector.build_fragments_release_exclude_head ();
+
+       /* First we reorder the fragment list to be in ascending address order. This makes H/W prefetchers happier. */
+       fragment_list_reverse (&mutator_allocator);
+
+       /*The collector might want to do something with the final nursery fragment list.*/
+       sgen_minor_collector.build_fragments_finish (&mutator_allocator);
+
+       if (!unmask (mutator_allocator.alloc_head)) {
                DEBUG (1, fprintf (gc_debug_file, "Nursery fully pinned (%d)\n", num_entries));
                for (i = 0; i < num_entries; ++i) {
-                       DEBUG (3, fprintf (gc_debug_file, "Bastard pinning obj %p (%s), size: %d\n", start [i], mono_sgen_safe_name (start [i]), mono_sgen_safe_object_get_size (start [i])));
+                       DEBUG (3, fprintf (gc_debug_file, "Bastard pinning obj %p (%s), size: %d\n", start [i], sgen_safe_name (start [i]), sgen_safe_object_get_size (start [i])));
                }
-               
        }
-
        return fragment_total;
 }
 
 char *
-mono_sgen_nursery_alloc_get_upper_alloc_bound (void)
+sgen_nursery_alloc_get_upper_alloc_bound (void)
 {
-       char *p = NULL;
-       Fragment *frag;
-
-       for (frag = unmask (nursery_fragments); frag; frag = unmask (frag->next))
-               p = MAX (p, frag->fragment_next);
-
-       return MAX (p, nursery_last_pinned_end);
+       /*FIXME we need to calculate the collector upper bound as well, but this must be done in the previous GC. */
+       return sgen_nursery_end;
 }
 
 /*** Nursery memory allocation ***/
 void
-mono_sgen_nursery_retire_region (void *address, ptrdiff_t size)
+sgen_nursery_retire_region (void *address, ptrdiff_t size)
 {
        HEAVY_STAT (InterlockedExchangeAdd (&stat_wasted_bytes_discarded_fragments, size));
 }
 
 gboolean
-mono_sgen_can_alloc_size (size_t size)
+sgen_can_alloc_size (size_t size)
 {
-       Fragment *frag;
+       SgenFragment *frag;
        size = SGEN_ALIGN_UP (size);
 
-       for (frag = unmask (nursery_fragments); frag; frag = unmask (frag->next)) {
+       for (frag = unmask (mutator_allocator.alloc_head); frag; frag = unmask (frag->next)) {
                if ((frag->fragment_end - frag->fragment_next) >= size)
                        return TRUE;
        }
@@ -620,103 +864,24 @@ mono_sgen_can_alloc_size (size_t size)
 }
 
 void*
-mono_sgen_nursery_alloc (size_t size)
+sgen_nursery_alloc (size_t size)
 {
-       Fragment *frag;
        DEBUG (4, fprintf (gc_debug_file, "Searching nursery for size: %zd\n", size));
        size = SGEN_ALIGN_UP (size);
 
        HEAVY_STAT (InterlockedIncrement (&stat_nursery_alloc_requests));
 
-#ifdef NALLOC_DEBUG
-       InterlockedIncrement (&alloc_count);
-#endif
-
-restart:
-       for (frag = unmask (nursery_fragments); frag; frag = unmask (frag->next)) {
-               HEAVY_STAT (InterlockedIncrement (&stat_alloc_iterations));
-
-               if (size <= (frag->fragment_end - frag->fragment_next)) {
-                       void *p = alloc_from_fragment (frag, size);
-                       if (!p) {
-                               HEAVY_STAT (InterlockedIncrement (&stat_alloc_retries));
-                               goto restart;
-                       }
-#ifdef NALLOC_DEBUG
-                       add_alloc_record (p, size, FIXED_ALLOC);
-#endif
-                       return p;
-               }
-       }
-       return NULL;
+       return sgen_fragment_allocator_par_alloc (&mutator_allocator, size);
 }
 
 void*
-mono_sgen_nursery_alloc_range (size_t desired_size, size_t minimum_size, int *out_alloc_size)
+sgen_nursery_alloc_range (size_t desired_size, size_t minimum_size, size_t *out_alloc_size)
 {
-       Fragment *frag, *min_frag;
        DEBUG (4, fprintf (gc_debug_file, "Searching for byte range desired size: %zd minimum size %zd\n", desired_size, minimum_size));
 
        HEAVY_STAT (InterlockedIncrement (&stat_nursery_alloc_range_requests));
 
-restart:
-       min_frag = NULL;
-
-#ifdef NALLOC_DEBUG
-       InterlockedIncrement (&alloc_count);
-#endif
-
-       for (frag = unmask (nursery_fragments); frag; frag = unmask (frag->next)) {
-               int frag_size = frag->fragment_end - frag->fragment_next;
-
-               HEAVY_STAT (InterlockedIncrement (&stat_alloc_range_iterations));
-
-               if (desired_size <= frag_size) {
-                       void *p;
-                       *out_alloc_size = desired_size;
-
-                       p = alloc_from_fragment (frag, desired_size);
-                       if (!p) {
-                               HEAVY_STAT (InterlockedIncrement (&stat_alloc_range_retries));
-                               goto restart;
-                       }
-#ifdef NALLOC_DEBUG
-                       add_alloc_record (p, desired_size, RANGE_ALLOC);
-#endif
-                       return p;
-               }
-               if (minimum_size <= frag_size)
-                       min_frag = frag;
-       }
-
-       /* The second fragment_next read should be ordered in respect to the first code block */
-       mono_memory_barrier ();
-
-       if (min_frag) {
-               void *p;
-               int frag_size;
-
-               frag_size = min_frag->fragment_end - min_frag->fragment_next;
-               if (frag_size < minimum_size)
-                       goto restart;
-
-               *out_alloc_size = frag_size;
-
-               mono_memory_barrier ();
-               p = alloc_from_fragment (min_frag, frag_size);
-
-               /*XXX restarting here is quite dubious given this is already second chance allocation. */
-               if (!p) {
-                       HEAVY_STAT (InterlockedIncrement (&stat_alloc_retries));
-                       goto restart;
-               }
-#ifdef NALLOC_DEBUG
-               add_alloc_record (p, frag_size, RANGE_ALLOC);
-#endif
-               return p;
-       }
-
-       return NULL;
+       return sgen_fragment_allocator_par_range_alloc (&mutator_allocator, desired_size, minimum_size, out_alloc_size);
 }
 
 /*** Initialization ***/
@@ -724,7 +889,7 @@ restart:
 #ifdef HEAVY_STATISTICS
 
 void
-mono_sgen_nursery_allocator_init_heavy_stats (void)
+sgen_nursery_allocator_init_heavy_stats (void)
 {
        mono_counters_register ("bytes wasted trailer fragments", MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_INT, &stat_wasted_bytes_trailer);
        mono_counters_register ("bytes wasted small areas", MONO_COUNTER_GC | MONO_COUNTER_INT, &stat_wasted_bytes_small_areas);
@@ -742,21 +907,37 @@ mono_sgen_nursery_allocator_init_heavy_stats (void)
 #endif
 
 void
-mono_sgen_init_nursery_allocator (void)
+sgen_init_nursery_allocator (void)
 {
-       mono_sgen_register_fixed_internal_mem_type (INTERNAL_MEM_FRAGMENT, sizeof (Fragment));
+       sgen_register_fixed_internal_mem_type (INTERNAL_MEM_FRAGMENT, sizeof (SgenFragment));
 #ifdef NALLOC_DEBUG
-       alloc_records = mono_sgen_alloc_os_memory (sizeof (AllocRecord) * ALLOC_RECORD_COUNT, TRUE);
+       alloc_records = sgen_alloc_os_memory (sizeof (AllocRecord) * ALLOC_RECORD_COUNT, TRUE, "debugging memory");
 #endif
 }
 
 void
-mono_sgen_nursery_allocator_set_nursery_bounds (char *start, char *end)
+sgen_nursery_alloc_prepare_for_minor (void)
+{
+       sgen_minor_collector.prepare_to_space (sgen_space_bitmap, sgen_space_bitmap_size);
+}
+
+void
+sgen_nursery_alloc_prepare_for_major (void)
 {
+       sgen_minor_collector.prepare_to_space (sgen_space_bitmap, sgen_space_bitmap_size);
+}
+
+void
+sgen_nursery_allocator_set_nursery_bounds (char *start, char *end)
+{
+       sgen_nursery_start = start;
+       sgen_nursery_end = end;
+
+       sgen_space_bitmap_size = (end - start) / (SGEN_TO_SPACE_GRANULE_IN_BYTES * 8);
+       sgen_space_bitmap = g_malloc0 (sgen_space_bitmap_size);
+
        /* Setup the single first large fragment */
-       add_fragment (start, end);
-       mono_sgen_nursery_start = start;
-       mono_sgen_nursery_end = end;
+       sgen_minor_collector.init_nursery (&mutator_allocator, start, end);
 }
 
 #endif