boehm-gc: revert all CACAO-specific modifications; this is now an exact copy of the...
[cacao.git] / src / mm / boehm-gc / include / gc.h
1 /* 
2  * Copyright 1988, 1989 Hans-J. Boehm, Alan J. Demers
3  * Copyright (c) 1991-1995 by Xerox Corporation.  All rights reserved.
4  * Copyright 1996-1999 by Silicon Graphics.  All rights reserved.
5  * Copyright 1999 by Hewlett-Packard Company.  All rights reserved.
6  * Copyright (C) 2007 Free Software Foundation, Inc
7  *
8  * THIS MATERIAL IS PROVIDED AS IS, WITH ABSOLUTELY NO WARRANTY EXPRESSED
9  * OR IMPLIED.  ANY USE IS AT YOUR OWN RISK.
10  *
11  * Permission is hereby granted to use or copy this program
12  * for any purpose,  provided the above notices are retained on all copies.
13  * Permission to modify the code and to distribute modified code is granted,
14  * provided the above notices are retained, and a notice that the code was
15  * modified is included with the above copyright notice.
16  */
17
18 /*
19  * Note that this defines a large number of tuning hooks, which can
20  * safely be ignored in nearly all cases.  For normal use it suffices
21  * to call only GC_MALLOC and perhaps GC_REALLOC.
22  * For better performance, also look at GC_MALLOC_ATOMIC, and
23  * GC_enable_incremental.  If you need an action to be performed
24  * immediately before an object is collected, look at GC_register_finalizer.
25  * If you are using Solaris threads, look at the end of this file.
26  * Everything else is best ignored unless you encounter performance
27  * problems.
28  */
29  
30 #ifndef _GC_H
31
32 # define _GC_H
33
34 # include "gc_version.h"
35         /* Define version numbers here to allow test on build machine   */
36         /* for cross-builds.  Note that this defines the header         */
37         /* version number, which may or may not match that of the       */
38         /* dynamic library.  The GC_version variable can be used        */
39         /* to obtain the latter.                                        */
40
41 # include "gc_config_macros.h"
42
43 # ifdef __cplusplus
44     extern "C" {
45 # endif
46
47
48 /* Define word and signed_word to be unsigned and signed types of the   */
49 /* size as char * or void *.  There seems to be no way to do this       */
50 /* even semi-portably.  The following is probably no better/worse       */
51 /* than almost anything else.                                           */
52 /* The ANSI standard suggests that size_t and ptrdiff_t might be        */
53 /* better choices.  But those had incorrect definitions on some older   */
54 /* systems.  Notably "typedef int size_t" is WRONG.                     */
55 #ifndef _WIN64
56   typedef unsigned long GC_word;
57   typedef long GC_signed_word;
58 #else
59 #ifdef __int64
60   typedef unsigned __int64 GC_word;
61   typedef __int64 GC_signed_word;
62 #else
63   typedef unsigned long long GC_word;
64   typedef long long GC_signed_word;
65 #endif
66 #endif
67
68 /* Public read-only variables */
69 /* Getter procedures are supplied in some cases and preferred for new   */
70 /* code.                                                                */
71
72 GC_API GC_word GC_gc_no;/* Counter incremented per collection.          */
73                         /* Includes empty GCs at startup.               */
74 GC_API GC_word GC_CALL GC_get_gc_no(void);
75
76 GC_API int GC_parallel; /* GC is parallelized for performance on        */
77                         /* multiprocessors.  Currently set only         */
78                         /* implicitly if collector is built with        */
79                         /* -DPARALLEL_MARK and if either:               */
80                         /*  Env variable GC_NPROC is set to > 1, or     */
81                         /*  GC_NPROC is not set and this is an MP.      */
82                         /* If GC_parallel is set, incremental           */
83                         /* collection is only partially functional,     */
84                         /* and may not be desirable.                    */
85 GC_API int GC_CALL GC_get_parallel(void);
86                         
87
88 /* Public R/W variables */
89
90 typedef void * (GC_CALLBACK * GC_oom_func)(size_t /* bytes_requested */);
91 GC_API GC_oom_func GC_oom_fn;
92                         /* When there is insufficient memory to satisfy */
93                         /* an allocation request, we return             */
94                         /* (*GC_oom_fn)().  By default this just        */
95                         /* returns 0.                                   */
96                         /* If it returns, it must return 0 or a valid   */
97                         /* pointer to a previously allocated heap       */
98                         /* object.                                      */
99 GC_API void GC_CALL GC_set_oom_fn(GC_oom_func);
100 GC_API GC_oom_func GC_CALL GC_get_oom_fn(void);
101
102 GC_API int GC_find_leak;
103                         /* Do not actually garbage collect, but simply  */
104                         /* report inaccessible memory that was not      */
105                         /* deallocated with GC_free.  Initial value     */
106                         /* is determined by FIND_LEAK macro.            */
107 GC_API void GC_CALL GC_set_find_leak(int);
108 GC_API int GC_CALL GC_get_find_leak(void);
109
110 GC_API int GC_all_interior_pointers;
111                         /* Arrange for pointers to object interiors to  */
112                         /* be recognized as valid.  May not be changed  */
113                         /* after GC initialization.                     */
114                         /* Initial value is determined by               */
115                         /* -DALL_INTERIOR_POINTERS.                     */
116                         /* Unless DONT_ADD_BYTE_AT_END is defined, this */
117                         /* also affects whether sizes are increased by  */
118                         /* at least a byte to allow "off the end"       */
119                         /* pointer recognition.                         */
120                         /* MUST BE 0 or 1.                              */
121 GC_API void GC_CALL GC_set_all_interior_pointers(int);
122 GC_API int GC_CALL GC_get_all_interior_pointers(void);
123
124 GC_API int GC_finalize_on_demand;
125                         /* If nonzero, finalizers will only be run in   */
126                         /* response to an explicit GC_invoke_finalizers */
127                         /* call.  The default is determined by whether  */
128                         /* the FINALIZE_ON_DEMAND macro is defined      */
129                         /* when the collector is built.                 */
130 GC_API void GC_CALL GC_set_finalize_on_demand(int);
131 GC_API int GC_CALL GC_get_finalize_on_demand(void);
132
133 GC_API int GC_java_finalization;
134                         /* Mark objects reachable from finalizable      */
135                         /* objects in a separate post-pass.  This makes */
136                         /* it a bit safer to use non-topologically-     */
137                         /* ordered finalization.  Default value is      */
138                         /* determined by JAVA_FINALIZATION macro.       */
139                         /* Enables register_finalizer_unreachable to    */
140                         /* work correctly.                              */
141 GC_API void GC_CALL GC_set_java_finalization(int);
142 GC_API int GC_CALL GC_get_java_finalization(void);
143
144 typedef void (GC_CALLBACK * GC_finalizer_notifier_proc)(void);
145 GC_API GC_finalizer_notifier_proc GC_finalizer_notifier;
146                         /* Invoked by the collector when there are      */
147                         /* objects to be finalized.  Invoked at most    */
148                         /* once per GC cycle.  Never invoked unless     */
149                         /* GC_finalize_on_demand is set.                */
150                         /* Typically this will notify a finalization    */
151                         /* thread, which will call GC_invoke_finalizers */
152                         /* in response.                                 */
153 GC_API void GC_CALL GC_set_finalizer_notifier(GC_finalizer_notifier_proc);
154 GC_API GC_finalizer_notifier_proc GC_CALL GC_get_finalizer_notifier(void);
155
156 GC_API int GC_dont_gc;  /* != 0 ==> Dont collect.  In versions 6.2a1+,  */
157                         /* this overrides explicit GC_gcollect() calls. */
158                         /* Used as a counter, so that nested enabling   */
159                         /* and disabling work correctly.  Should        */
160                         /* normally be updated with GC_enable() and     */
161                         /* GC_disable() calls.                          */
162                         /* Direct assignment to GC_dont_gc is           */
163                         /* deprecated.                                  */
164
165 GC_API int GC_dont_expand;
166                         /* Dont expand heap unless explicitly requested */
167                         /* or forced to.                                */
168 GC_API void GC_CALL GC_set_dont_expand(int);
169 GC_API int GC_CALL GC_get_dont_expand(void);
170
171 GC_API int GC_use_entire_heap;
172                 /* Causes the non-incremental collector to use the      */
173                 /* entire heap before collecting.  This was the only    */
174                 /* option for GC versions < 5.0.  This sometimes        */
175                 /* results in more large block fragmentation, since     */
176                 /* very large blocks will tend to get broken up         */
177                 /* during each GC cycle.  It is likely to result in a   */
178                 /* larger working set, but lower collection             */
179                 /* frequencies, and hence fewer instructions executed   */
180                 /* in the collector.                                    */
181
182 GC_API int GC_full_freq;    /* Number of partial collections between    */
183                             /* full collections.  Matters only if       */
184                             /* GC_incremental is set.                   */
185                             /* Full collections are also triggered if   */
186                             /* the collector detects a substantial      */
187                             /* increase in the number of in-use heap    */
188                             /* blocks.  Values in the tens are now      */
189                             /* perfectly reasonable, unlike for         */
190                             /* earlier GC versions.                     */
191 GC_API void GC_CALL GC_set_full_freq(int);
192 GC_API int GC_CALL GC_get_full_freq(void);
193                         
194 GC_API GC_word GC_non_gc_bytes;
195                         /* Bytes not considered candidates for collection. */
196                         /* Used only to control scheduling of collections. */
197                         /* Updated by GC_malloc_uncollectable and GC_free. */
198                         /* Wizards only.                                   */
199 GC_API void GC_CALL GC_set_non_gc_bytes(GC_word);
200 GC_API GC_word GC_CALL GC_get_non_gc_bytes(void);
201
202 GC_API int GC_no_dls;
203                         /* Don't register dynamic library data segments. */
204                         /* Wizards only.  Should be used only if the     */
205                         /* application explicitly registers all roots.   */
206                         /* In Microsoft Windows environments, this will  */
207                         /* usually also prevent registration of the      */
208                         /* main data segment as part of the root set.    */
209 GC_API void GC_CALL GC_set_no_dls(int);
210 GC_API int GC_CALL GC_get_no_dls(void);
211
212 GC_API GC_word GC_free_space_divisor;
213                         /* We try to make sure that we allocate at      */
214                         /* least N/GC_free_space_divisor bytes between  */
215                         /* collections, where N is twice the number     */
216                         /* of traced bytes, plus the number of untraced */
217                         /* bytes (bytes in "atomic" objects), plus      */
218                         /* a rough estimate of the root set size.       */
219                         /* N approximates GC tracing work per GC.       */
220                         /* Initially, GC_free_space_divisor = 3.        */
221                         /* Increasing its value will use less space     */
222                         /* but more collection time.  Decreasing it     */
223                         /* will appreciably decrease collection time    */
224                         /* at the expense of space.                     */
225 GC_API void GC_CALL GC_set_free_space_divisor(GC_word);
226 GC_API GC_word GC_CALL GC_get_free_space_divisor(void);
227
228 GC_API GC_word GC_max_retries;
229                         /* The maximum number of GCs attempted before   */
230                         /* reporting out of memory after heap           */
231                         /* expansion fails.  Initially 0.               */
232 GC_API void GC_CALL GC_set_max_retries(GC_word);
233 GC_API GC_word GC_CALL GC_get_max_retries(void);
234                         
235
236 GC_API char *GC_stackbottom;    /* Cool end of user stack.              */
237                                 /* May be set in the client prior to    */
238                                 /* calling any GC_ routines.  This      */
239                                 /* avoids some overhead, and            */
240                                 /* potentially some signals that can    */
241                                 /* confuse debuggers.  Otherwise the    */
242                                 /* collector attempts to set it         */
243                                 /* automatically.                       */
244                                 /* For multithreaded code, this is the  */
245                                 /* cold end of the stack for the        */
246                                 /* primordial thread.                   */      
247                                 
248 GC_API int GC_dont_precollect;  /* Don't collect as part of             */
249                                 /* initialization.  Should be set only  */
250                                 /* if the client wants a chance to      */
251                                 /* manually initialize the root set     */
252                                 /* before the first collection.         */
253                                 /* Interferes with blacklisting.        */
254                                 /* Wizards only.                        */
255 GC_API void GC_CALL GC_set_dont_precollect(int);
256 GC_API int GC_CALL GC_get_dont_precollect(void);
257
258 GC_API unsigned long GC_time_limit;
259                                 /* If incremental collection is enabled, */
260                                 /* We try to terminate collections       */
261                                 /* after this many milliseconds.  Not a  */
262                                 /* hard time bound.  Setting this to     */
263                                 /* GC_TIME_UNLIMITED will essentially    */
264                                 /* disable incremental collection while  */
265                                 /* leaving generational collection       */
266                                 /* enabled.                              */
267 #       define GC_TIME_UNLIMITED 999999
268                                 /* Setting GC_time_limit to this value   */
269                                 /* will disable the "pause time exceeded"*/
270                                 /* tests.                                */
271 GC_API void GC_CALL GC_set_time_limit(unsigned long);
272 GC_API unsigned long GC_CALL GC_get_time_limit(void);
273
274 /* Public procedures */
275
276 /* Initialize the collector.  Portable clients should call GC_INIT() from
277  * the main program instead.
278  */
279 GC_API void GC_CALL GC_init(void);
280
281 /*
282  * general purpose allocation routines, with roughly malloc calling conv.
283  * The atomic versions promise that no relevant pointers are contained
284  * in the object.  The non-atomic versions guarantee that the new object
285  * is cleared.  GC_malloc_stubborn promises that no changes to the object
286  * will occur after GC_end_stubborn_change has been called on the
287  * result of GC_malloc_stubborn. GC_malloc_uncollectable allocates an object
288  * that is scanned for pointers to collectable objects, but is not itself
289  * collectable.  The object is scanned even if it does not appear to
290  * be reachable.  GC_malloc_uncollectable and GC_free called on the resulting
291  * object implicitly update GC_non_gc_bytes appropriately.
292  *
293  * Note that the GC_malloc_stubborn support doesn't really
294  * exist anymore.  MANUAL_VDB provides comparable functionality.
295  */
296 GC_API void * GC_CALL GC_malloc(size_t size_in_bytes);
297 GC_API void * GC_CALL GC_malloc_atomic(size_t size_in_bytes);
298 GC_API char * GC_CALL GC_strdup (const char *str);
299 GC_API void * GC_CALL GC_malloc_uncollectable(size_t size_in_bytes);
300 GC_API void * GC_CALL GC_malloc_stubborn(size_t size_in_bytes);
301
302 /* GC_memalign() is not well tested.    */
303 GC_API void * GC_CALL GC_memalign(size_t align, size_t lb);
304
305 /* The following is only defined if the library has been suitably       */
306 /* compiled:                                                            */
307 GC_API void * GC_CALL GC_malloc_atomic_uncollectable(size_t size_in_bytes);
308
309 /* Explicitly deallocate an object.  Dangerous if used incorrectly.     */
310 /* Requires a pointer to the base of an object.                         */
311 /* If the argument is stubborn, it should not be changeable when freed. */
312 /* An object should not be enabled for finalization when it is          */
313 /* explicitly deallocated.                                              */
314 /* GC_free(0) is a no-op, as required by ANSI C for free.               */
315 GC_API void GC_CALL GC_free(void * object_addr);
316
317 /*
318  * Stubborn objects may be changed only if the collector is explicitly informed.
319  * The collector is implicitly informed of coming change when such
320  * an object is first allocated.  The following routines inform the
321  * collector that an object will no longer be changed, or that it will
322  * once again be changed.  Only non-NULL pointer stores into the object
323  * are considered to be changes.  The argument to GC_end_stubborn_change
324  * must be exactly the value returned by GC_malloc_stubborn or passed to
325  * GC_change_stubborn.  (In the second case it may be an interior pointer
326  * within 512 bytes of the beginning of the objects.)
327  * There is a performance penalty for allowing more than
328  * one stubborn object to be changed at once, but it is acceptable to
329  * do so.  The same applies to dropping stubborn objects that are still
330  * changeable.
331  */
332 GC_API void GC_CALL GC_change_stubborn(void *);
333 GC_API void GC_CALL GC_end_stubborn_change(void *);
334
335 /* Return a pointer to the base (lowest address) of an object given     */
336 /* a pointer to a location within the object.                           */
337 /* I.e. map an interior pointer to the corresponding bas pointer.       */
338 /* Note that with debugging allocation, this returns a pointer to the   */
339 /* actual base of the object, i.e. the debug information, not to        */
340 /* the base of the user object.                                         */
341 /* Return 0 if displaced_pointer doesn't point to within a valid        */
342 /* object.                                                              */
343 /* Note that a deallocated object in the garbage collected heap         */
344 /* may be considered valid, even if it has been deallocated with        */
345 /* GC_free.                                                             */
346 GC_API void * GC_CALL GC_base(void * displaced_pointer);
347
348 /* Given a pointer to the base of an object, return its size in bytes.  */
349 /* The returned size may be slightly larger than what was originally    */
350 /* requested.                                                           */
351 GC_API size_t GC_CALL GC_size(void * object_addr);
352
353 /* For compatibility with C library.  This is occasionally faster than  */
354 /* a malloc followed by a bcopy.  But if you rely on that, either here  */
355 /* or with the standard C library, your code is broken.  In my          */
356 /* opinion, it shouldn't have been invented, but now we're stuck. -HB   */
357 /* The resulting object has the same kind as the original.              */
358 /* If the argument is stubborn, the result will have changes enabled.   */
359 /* It is an error to have changes enabled for the original object.      */
360 /* Follows ANSI conventions for NULL old_object.                        */
361 GC_API void * GC_CALL GC_realloc(void * old_object, size_t new_size_in_bytes);
362                                    
363 /* Explicitly increase the heap size.   */
364 /* Returns 0 on failure, 1 on success.  */
365 GC_API int GC_CALL GC_expand_hp(size_t number_of_bytes);
366
367 /* Limit the heap size to n bytes.  Useful when you're debugging,       */
368 /* especially on systems that don't handle running out of memory well.  */
369 /* n == 0 ==> unbounded.  This is the default.                          */
370 GC_API void GC_CALL GC_set_max_heap_size(GC_word n);
371
372 /* Inform the collector that a certain section of statically allocated  */
373 /* memory contains no pointers to garbage collected memory.  Thus it    */
374 /* need not be scanned.  This is sometimes important if the application */
375 /* maps large read/write files into the address space, which could be   */
376 /* mistaken for dynamic library data segments on some systems.          */
377 GC_API void GC_CALL GC_exclude_static_roots(void * low_address,
378                                     void * high_address_plus_1);
379
380 /* Clear the set of root segments.  Wizards only. */
381 GC_API void GC_CALL GC_clear_roots(void);
382
383 /* Add a root segment.  Wizards only. */
384 GC_API void GC_CALL GC_add_roots(void * low_address,
385                                 void * high_address_plus_1);
386
387 /* Remove a root segment.  Wizards only. */
388 GC_API void GC_CALL GC_remove_roots(void * low_address,
389                                 void * high_address_plus_1);
390
391 /* Add a displacement to the set of those considered valid by the       */
392 /* collector.  GC_register_displacement(n) means that if p was returned */
393 /* by GC_malloc, then (char *)p + n will be considered to be a valid    */
394 /* pointer to p.  N must be small and less than the size of p.          */
395 /* (All pointers to the interior of objects from the stack are          */
396 /* considered valid in any case.  This applies to heap objects and      */
397 /* static data.)                                                        */
398 /* Preferably, this should be called before any other GC procedures.    */
399 /* Calling it later adds to the probability of excess memory            */
400 /* retention.                                                           */
401 /* This is a no-op if the collector has recognition of                  */
402 /* arbitrary interior pointers enabled, which is now the default.       */
403 GC_API void GC_CALL GC_register_displacement(size_t n);
404
405 /* The following version should be used if any debugging allocation is  */
406 /* being done.                                                          */
407 GC_API void GC_CALL GC_debug_register_displacement(size_t n);
408
409 /* Explicitly trigger a full, world-stop collection.    */
410 GC_API void GC_CALL GC_gcollect(void);
411
412 /* Trigger a full world-stopped collection.  Abort the collection if    */
413 /* and when stop_func returns a nonzero value.  Stop_func will be       */
414 /* called frequently, and should be reasonably fast.  This works even   */
415 /* if virtual dirty bits, and hence incremental collection is not       */
416 /* available for this architecture.  Collections can be aborted faster  */
417 /* than normal pause times for incremental collection.  However,        */
418 /* aborted collections do no useful work; the next collection needs     */
419 /* to start from the beginning.                                         */
420 /* Return 0 if the collection was aborted, 1 if it succeeded.           */
421 typedef int (GC_CALLBACK * GC_stop_func)(void);
422 GC_API int GC_CALL GC_try_to_collect(GC_stop_func stop_func);
423
424 /* Return the number of bytes in the heap.  Excludes collector private  */
425 /* data structures.  Excludes the unmapped memory (retuned to the OS).  */
426 /* Includes empty blocks and fragmentation loss.  Includes some pages   */
427 /* that were allocated but never written.                               */
428 GC_API size_t GC_CALL GC_get_heap_size(void);
429
430 /* Return a lower bound on the number of free bytes in the heap         */
431 /* (excluding the unmapped memory space).                               */
432 GC_API size_t GC_CALL GC_get_free_bytes(void);
433
434 /* Return the size (in bytes) of the unmapped memory (which is returned */
435 /* to the OS but could be remapped back by the collector later unless   */
436 /* the OS runs out of system/virtual memory).                           */
437 GC_API size_t GC_CALL GC_get_unmapped_bytes(void);
438
439 /* Return the number of bytes allocated since the last collection.      */
440 GC_API size_t GC_CALL GC_get_bytes_since_gc(void);
441
442 /* Return the total number of bytes allocated in this process.          */
443 /* Never decreases, except due to wrapping.                             */
444 GC_API size_t GC_CALL GC_get_total_bytes(void);
445
446 /* Disable garbage collection.  Even GC_gcollect calls will be          */
447 /* ineffective.                                                         */
448 GC_API void GC_CALL GC_disable(void);
449
450 /* Re-enable garbage collection.  GC_disable() and GC_enable() calls    */
451 /* nest.  Garbage collection is enabled if the number of calls to both  */
452 /* both functions is equal.                                             */
453 GC_API void GC_CALL GC_enable(void);
454
455 /* Enable incremental/generational collection.  */
456 /* Not advisable unless dirty bits are          */
457 /* available or most heap objects are           */
458 /* pointer-free (atomic) or immutable.          */
459 /* Don't use in leak finding mode.              */
460 /* Ignored if GC_dont_gc is true.               */
461 /* Only the generational piece of this is       */
462 /* functional if GC_parallel is TRUE            */
463 /* or if GC_time_limit is GC_TIME_UNLIMITED.    */
464 /* Causes thread-local variant of GC_gcj_malloc() to revert to  */
465 /* locked allocation.  Must be called before any such           */
466 /* GC_gcj_malloc() calls.                                       */
467 /* For best performance, should be called as early as possible. */
468 /* On some platforms, calling it later may have adverse effects.*/
469 /* Safe to call before GC_INIT().  Includes a GC_init() call.   */
470 GC_API void GC_CALL GC_enable_incremental(void);
471
472 /* Does incremental mode write-protect pages?  Returns zero or  */
473 /* more of the following, or'ed together:                       */
474 #define GC_PROTECTS_POINTER_HEAP  1 /* May protect non-atomic objs.     */
475 #define GC_PROTECTS_PTRFREE_HEAP  2
476 #define GC_PROTECTS_STATIC_DATA   4 /* Currently never.                 */
477 #define GC_PROTECTS_STACK         8 /* Probably impractical.            */
478
479 #define GC_PROTECTS_NONE 0
480 GC_API int GC_CALL GC_incremental_protection_needs(void);
481
482 /* Perform some garbage collection work, if appropriate.        */
483 /* Return 0 if there is no more work to be done.                */
484 /* Typically performs an amount of work corresponding roughly   */
485 /* to marking from one page.  May do more work if further       */
486 /* progress requires it, e.g. if incremental collection is      */
487 /* disabled.  It is reasonable to call this in a wait loop      */
488 /* until it returns 0.                                          */
489 GC_API int GC_CALL GC_collect_a_little(void);
490
491 /* Allocate an object of size lb bytes.  The client guarantees that     */
492 /* as long as the object is live, it will be referenced by a pointer    */
493 /* that points to somewhere within the first 256 bytes of the object.   */
494 /* (This should normally be declared volatile to prevent the compiler   */
495 /* from invalidating this assertion.)  This routine is only useful      */
496 /* if a large array is being allocated.  It reduces the chance of       */
497 /* accidentally retaining such an array as a result of scanning an      */
498 /* integer that happens to be an address inside the array.  (Actually,  */
499 /* it reduces the chance of the allocator not finding space for such    */
500 /* an array, since it will try hard to avoid introducing such a false   */
501 /* reference.)  On a SunOS 4.X or MS Windows system this is recommended */
502 /* for arrays likely to be larger than 100K or so.  For other systems,  */
503 /* or if the collector is not configured to recognize all interior      */
504 /* pointers, the threshold is normally much higher.                     */
505 GC_API void * GC_CALL GC_malloc_ignore_off_page(size_t lb);
506 GC_API void * GC_CALL GC_malloc_atomic_ignore_off_page(size_t lb);
507
508 #if defined(__sgi) && !defined(__GNUC__) && _COMPILER_VERSION >= 720
509 #   define GC_ADD_CALLER
510 #   define GC_RETURN_ADDR (GC_word)__return_address
511 #endif
512
513 #if defined(__linux__) || defined(__GLIBC__)
514 # include <features.h>
515 # if (__GLIBC__ == 2 && __GLIBC_MINOR__ >= 1 || __GLIBC__ > 2) \
516      && !defined(__ia64__) && !defined(__UCLIBC__)
517 #   ifndef GC_HAVE_BUILTIN_BACKTRACE
518 #     define GC_HAVE_BUILTIN_BACKTRACE
519 #   endif
520 # endif
521 # if defined(__i386__) || defined(__x86_64__)
522 #   define GC_CAN_SAVE_CALL_STACKS
523 # endif
524 #endif
525
526 #if defined(_MSC_VER) && _MSC_VER >= 1200 /* version 12.0+ (MSVC 6.0+)  */ \
527     && !defined(_AMD64_)
528 # ifndef GC_HAVE_NO_BUILTIN_BACKTRACE
529 #   define GC_HAVE_BUILTIN_BACKTRACE
530 # endif
531 #endif
532
533 #if defined(GC_HAVE_BUILTIN_BACKTRACE) && !defined(GC_CAN_SAVE_CALL_STACKS)
534 # define GC_CAN_SAVE_CALL_STACKS
535 #endif
536
537 #if defined(__sparc__)
538 #   define GC_CAN_SAVE_CALL_STACKS
539 #endif
540
541 /* If we're on an a platform on which we can't save call stacks, but    */
542 /* gcc is normally used, we go ahead and define GC_ADD_CALLER.          */
543 /* We make this decision independent of whether gcc is actually being   */
544 /* used, in order to keep the interface consistent, and allow mixing    */
545 /* of compilers.                                                        */
546 /* This may also be desirable if it is possible but expensive to        */
547 /* retrieve the call chain.                                             */
548 #if (defined(__linux__) || defined(__NetBSD__) || defined(__OpenBSD__) \
549      || defined(__FreeBSD__) || defined(__DragonFly__)) & !defined(GC_CAN_SAVE_CALL_STACKS)
550 # define GC_ADD_CALLER
551 # if __GNUC__ >= 3 || (__GNUC__ == 2 && __GNUC_MINOR__ >= 95) 
552     /* gcc knows how to retrieve return address, but we don't know */
553     /* how to generate call stacks.                                */
554 #   define GC_RETURN_ADDR (GC_word)__builtin_return_address(0)
555 # else
556     /* Just pass 0 for gcc compatibility. */
557 #   define GC_RETURN_ADDR 0
558 # endif
559 #endif
560
561 #ifdef GC_ADD_CALLER
562 #  define GC_EXTRAS GC_RETURN_ADDR, __FILE__, __LINE__
563 #  define GC_EXTRA_PARAMS GC_word ra, const char * s, int i
564 #else
565 #  define GC_EXTRAS __FILE__, __LINE__
566 #  define GC_EXTRA_PARAMS const char * s, int i
567 #endif
568
569 /* Debugging (annotated) allocation.  GC_gcollect will check            */
570 /* objects allocated in this way for overwrites, etc.                   */
571 GC_API void * GC_CALL GC_debug_malloc(size_t size_in_bytes, GC_EXTRA_PARAMS);
572 GC_API void * GC_CALL GC_debug_malloc_atomic
573         (size_t size_in_bytes, GC_EXTRA_PARAMS);
574 GC_API char * GC_CALL GC_debug_strdup(const char *str, GC_EXTRA_PARAMS);
575 GC_API void * GC_CALL GC_debug_malloc_uncollectable
576         (size_t size_in_bytes, GC_EXTRA_PARAMS);
577 GC_API void * GC_CALL GC_debug_malloc_stubborn
578         (size_t size_in_bytes, GC_EXTRA_PARAMS);
579 GC_API void * GC_CALL GC_debug_malloc_ignore_off_page
580         (size_t size_in_bytes, GC_EXTRA_PARAMS);
581 GC_API void * GC_CALL GC_debug_malloc_atomic_ignore_off_page
582         (size_t size_in_bytes, GC_EXTRA_PARAMS);
583 GC_API void GC_CALL GC_debug_free (void * object_addr);
584 GC_API void * GC_CALL GC_debug_realloc
585         (void * old_object, size_t new_size_in_bytes, GC_EXTRA_PARAMS);
586 GC_API void GC_CALL GC_debug_change_stubborn(void *);
587 GC_API void GC_CALL GC_debug_end_stubborn_change(void *);
588
589 /* Routines that allocate objects with debug information (like the      */
590 /* above), but just fill in dummy file and line number information.     */
591 /* Thus they can serve as drop-in malloc/realloc replacements.  This    */
592 /* can be useful for two reasons:                                       */
593 /* 1) It allows the collector to be built with DBG_HDRS_ALL defined     */
594 /*    even if some allocation calls come from 3rd party libraries       */
595 /*    that can't be recompiled.                                         */
596 /* 2) On some platforms, the file and line information is redundant,    */
597 /*    since it can be reconstructed from a stack trace.  On such        */
598 /*    platforms it may be more convenient not to recompile, e.g. for    */
599 /*    leak detection.  This can be accomplished by instructing the      */
600 /*    linker to replace malloc/realloc with these.                      */
601 GC_API void * GC_CALL GC_debug_malloc_replacement (size_t size_in_bytes);
602 GC_API void * GC_CALL GC_debug_realloc_replacement
603               (void * object_addr, size_t size_in_bytes);
604                                  
605 # ifdef GC_DEBUG
606 #   define GC_MALLOC(sz) GC_debug_malloc(sz, GC_EXTRAS)
607 #   define GC_MALLOC_ATOMIC(sz) GC_debug_malloc_atomic(sz, GC_EXTRAS)
608 #   define GC_STRDUP(s) GC_debug_strdup((s), GC_EXTRAS)
609 #   define GC_MALLOC_UNCOLLECTABLE(sz) \
610                         GC_debug_malloc_uncollectable(sz, GC_EXTRAS)
611 #   define GC_MALLOC_IGNORE_OFF_PAGE(sz) \
612                         GC_debug_malloc_ignore_off_page(sz, GC_EXTRAS)
613 #   define GC_MALLOC_ATOMIC_IGNORE_OFF_PAGE(sz) \
614                         GC_debug_malloc_atomic_ignore_off_page(sz, GC_EXTRAS)
615 #   define GC_REALLOC(old, sz) GC_debug_realloc(old, sz, GC_EXTRAS)
616 #   define GC_FREE(p) GC_debug_free(p)
617 #   define GC_REGISTER_FINALIZER(p, f, d, of, od) \
618         GC_debug_register_finalizer(p, f, d, of, od)
619 #   define GC_REGISTER_FINALIZER_IGNORE_SELF(p, f, d, of, od) \
620         GC_debug_register_finalizer_ignore_self(p, f, d, of, od)
621 #   define GC_REGISTER_FINALIZER_NO_ORDER(p, f, d, of, od) \
622         GC_debug_register_finalizer_no_order(p, f, d, of, od)
623 #   define GC_REGISTER_FINALIZER_UNREACHABLE(p, f, d, of, od) \
624         GC_debug_register_finalizer_unreachable(p, f, d, of, od)
625 #   define GC_MALLOC_STUBBORN(sz) GC_debug_malloc_stubborn(sz, GC_EXTRAS);
626 #   define GC_CHANGE_STUBBORN(p) GC_debug_change_stubborn(p)
627 #   define GC_END_STUBBORN_CHANGE(p) GC_debug_end_stubborn_change(p)
628 #   define GC_GENERAL_REGISTER_DISAPPEARING_LINK(link, obj) \
629         GC_general_register_disappearing_link(link, GC_base(obj))
630 #   define GC_REGISTER_DISPLACEMENT(n) GC_debug_register_displacement(n)
631 # else
632 #   define GC_MALLOC(sz) GC_malloc(sz)
633 #   define GC_MALLOC_ATOMIC(sz) GC_malloc_atomic(sz)
634 #   define GC_STRDUP(s) GC_strdup(s)
635 #   define GC_MALLOC_UNCOLLECTABLE(sz) GC_malloc_uncollectable(sz)
636 #   define GC_MALLOC_IGNORE_OFF_PAGE(sz) \
637                         GC_malloc_ignore_off_page(sz)
638 #   define GC_MALLOC_ATOMIC_IGNORE_OFF_PAGE(sz) \
639                         GC_malloc_atomic_ignore_off_page(sz)
640 #   define GC_REALLOC(old, sz) GC_realloc(old, sz)
641 #   define GC_FREE(p) GC_free(p)
642 #   define GC_REGISTER_FINALIZER(p, f, d, of, od) \
643         GC_register_finalizer(p, f, d, of, od)
644 #   define GC_REGISTER_FINALIZER_IGNORE_SELF(p, f, d, of, od) \
645         GC_register_finalizer_ignore_self(p, f, d, of, od)
646 #   define GC_REGISTER_FINALIZER_NO_ORDER(p, f, d, of, od) \
647         GC_register_finalizer_no_order(p, f, d, of, od)
648 #   define GC_REGISTER_FINALIZER_UNREACHABLE(p, f, d, of, od) \
649         GC_register_finalizer_unreachable(p, f, d, of, od)
650 #   define GC_MALLOC_STUBBORN(sz) GC_malloc_stubborn(sz)
651 #   define GC_CHANGE_STUBBORN(p) GC_change_stubborn(p)
652 #   define GC_END_STUBBORN_CHANGE(p) GC_end_stubborn_change(p)
653 #   define GC_GENERAL_REGISTER_DISAPPEARING_LINK(link, obj) \
654         GC_general_register_disappearing_link(link, obj)
655 #   define GC_REGISTER_DISPLACEMENT(n) GC_register_displacement(n)
656 # endif
657 /* The following are included because they are often convenient, and    */
658 /* reduce the chance for a misspecified size argument.  But calls may   */
659 /* expand to something syntactically incorrect if t is a complicated    */
660 /* type expression.                                                     */
661 # define GC_NEW(t) (t *)GC_MALLOC(sizeof (t))
662 # define GC_NEW_ATOMIC(t) (t *)GC_MALLOC_ATOMIC(sizeof (t))
663 # define GC_NEW_STUBBORN(t) (t *)GC_MALLOC_STUBBORN(sizeof (t))
664 # define GC_NEW_UNCOLLECTABLE(t) (t *)GC_MALLOC_UNCOLLECTABLE(sizeof (t))
665
666 /* Finalization.  Some of these primitives are grossly unsafe.          */
667 /* The idea is to make them both cheap, and sufficient to build         */
668 /* a safer layer, closer to Modula-3, Java, or PCedar finalization.     */
669 /* The interface represents my conclusions from a long discussion       */
670 /* with Alan Demers, Dan Greene, Carl Hauser, Barry Hayes,              */
671 /* Christian Jacobi, and Russ Atkinson.  It's not perfect, and          */
672 /* probably nobody else agrees with it.     Hans-J. Boehm  3/13/92      */
673 typedef void (GC_CALLBACK * GC_finalization_proc) (void * obj,
674                                                 void * client_data);
675
676 GC_API void GC_CALL GC_register_finalizer(void * obj, GC_finalization_proc fn,
677                                   void * cd, GC_finalization_proc *ofn,
678                                   void * *ocd);
679 GC_API void GC_CALL GC_debug_register_finalizer
680                  (void * obj, GC_finalization_proc fn, void * cd,
681                   GC_finalization_proc *ofn, void * *ocd);
682         /* When obj is no longer accessible, invoke             */
683         /* (*fn)(obj, cd).  If a and b are inaccessible, and    */
684         /* a points to b (after disappearing links have been    */
685         /* made to disappear), then only a will be              */
686         /* finalized.  (If this does not create any new         */
687         /* pointers to b, then b will be finalized after the    */
688         /* next collection.)  Any finalizable object that       */
689         /* is reachable from itself by following one or more    */
690         /* pointers will not be finalized (or collected).       */
691         /* Thus cycles involving finalizable objects should     */
692         /* be avoided, or broken by disappearing links.         */
693         /* All but the last finalizer registered for an object  */
694         /* is ignored.                                          */
695         /* Finalization may be removed by passing 0 as fn.      */
696         /* Finalizers are implicitly unregistered when they are */
697         /* enqueued for finalization (i.e. become ready to be   */
698         /* finalized).                                          */
699         /* The old finalizer and client data are stored in      */
700         /* *ofn and *ocd.  (ofn and/or ocd may be NULL.         */
701         /* The allocation lock is held while *ofn and *ocd are  */
702         /* updated.  In case of error (no memory to register    */
703         /* new finalizer), *ofn and *ocd remain unchanged.)     */
704         /* Fn is never invoked on an accessible object,         */
705         /* provided hidden pointers are converted to real       */
706         /* pointers only if the allocation lock is held, and    */
707         /* such conversions are not performed by finalization   */
708         /* routines.                                            */
709         /* If GC_register_finalizer is aborted as a result of   */
710         /* a signal, the object may be left with no             */
711         /* finalization, even if neither the old nor new        */
712         /* finalizer were NULL.                                 */
713         /* Obj should be the starting address of an object      */
714         /* allocated by GC_malloc or friends. Obj may also be   */
715         /* NULL or point to something outside GC heap (in this  */
716         /* case, fn is ignored, *ofn and *ocd are set to NULL). */
717         /* Note that any garbage collectable object referenced  */
718         /* by cd will be considered accessible until the        */
719         /* finalizer is invoked.                                */
720
721 /* Another versions of the above follow.  It ignores            */
722 /* self-cycles, i.e. pointers from a finalizable object to      */
723 /* itself.  There is a stylistic argument that this is wrong,   */
724 /* but it's unavoidable for C++, since the compiler may         */
725 /* silently introduce these.  It's also benign in that specific */
726 /* case.  And it helps if finalizable objects are split to      */
727 /* avoid cycles.                                                */
728 /* Note that cd will still be viewed as accessible, even if it  */
729 /* refers to the object itself.                                 */
730 GC_API void GC_CALL GC_register_finalizer_ignore_self
731                 (void * obj, GC_finalization_proc fn, void * cd,
732                  GC_finalization_proc *ofn, void * *ocd);
733 GC_API void GC_CALL GC_debug_register_finalizer_ignore_self
734                 (void * obj, GC_finalization_proc fn, void * cd,
735                  GC_finalization_proc *ofn, void * *ocd);
736
737 /* Another version of the above.  It ignores all cycles.        */
738 /* It should probably only be used by Java implementations.     */
739 /* Note that cd will still be viewed as accessible, even if it  */
740 /* refers to the object itself.                                 */
741 GC_API void GC_CALL GC_register_finalizer_no_order
742                 (void * obj, GC_finalization_proc fn, void * cd,
743                  GC_finalization_proc *ofn, void * *ocd);
744 GC_API void GC_CALL GC_debug_register_finalizer_no_order
745                 (void * obj, GC_finalization_proc fn, void * cd,
746                  GC_finalization_proc *ofn, void * *ocd);
747
748 /* This is a special finalizer that is useful when an object's  */
749 /* finalizer must be run when the object is known to be no      */
750 /* longer reachable, not even from other finalizable objects.   */
751 /* It behaves like "normal" finalization, except that the       */
752 /* finalizer is not run while the object is reachable from      */
753 /* other objects specifying unordered finalization.             */
754 /* Effectively it allows an object referenced, possibly         */
755 /* indirectly, from an unordered finalizable object to override */
756 /* the unordered finalization request.                          */
757 /* This can be used in combination with finalizer_no_order so   */
758 /* as to release resources that must not be released while an   */
759 /* object can still be brought back to life by other            */
760 /* finalizers.                                                  */
761 /* Only works if GC_java_finalization is set.  Probably only    */
762 /* of interest when implementing a language that requires       */
763 /* unordered finalization (e.g. Java, C#).                      */
764 GC_API void GC_CALL GC_register_finalizer_unreachable
765                  (void * obj, GC_finalization_proc fn, void * cd,
766                   GC_finalization_proc *ofn, void * *ocd);
767 GC_API void GC_CALL GC_debug_register_finalizer_unreachable
768                  (void * obj, GC_finalization_proc fn, void * cd,
769                   GC_finalization_proc *ofn, void * *ocd);
770
771 /* The following routine may be used to break cycles between    */
772 /* finalizable objects, thus causing cyclic finalizable         */
773 /* objects to be finalized in the correct order.  Standard      */
774 /* use involves calling GC_register_disappearing_link(&p),      */
775 /* where p is a pointer that is not followed by finalization    */
776 /* code, and should not be considered in determining            */
777 /* finalization order.                                          */
778 GC_API int GC_CALL GC_register_disappearing_link(void * * link );
779         /* Link should point to a field of a heap allocated     */
780         /* object obj.  *link will be cleared when obj is       */
781         /* found to be inaccessible.  This happens BEFORE any   */
782         /* finalization code is invoked, and BEFORE any         */
783         /* decisions about finalization order are made.         */
784         /* This is useful in telling the finalizer that         */
785         /* some pointers are not essential for proper           */
786         /* finalization.  This may avoid finalization cycles.   */
787         /* Note that obj may be resurrected by another          */
788         /* finalizer, and thus the clearing of *link may        */
789         /* be visible to non-finalization code.                 */
790         /* There's an argument that an arbitrary action should  */
791         /* be allowed here, instead of just clearing a pointer. */
792         /* But this causes problems if that action alters, or   */
793         /* examines connectivity.                               */
794         /* Returns 1 if link was already registered, 0 if       */
795         /* registration succeeded, 2 if it failed for lack of   */
796         /* memory, and GC_oom_fn did not handle the problem.    */
797         /* Only exists for backward compatibility.  See below:  */
798         
799 GC_API int GC_CALL GC_general_register_disappearing_link (void * * link,
800                                                         void * obj);
801         /* A slight generalization of the above. *link is       */
802         /* cleared when obj first becomes inaccessible.  This   */
803         /* can be used to implement weak pointers easily and    */
804         /* safely. Typically link will point to a location      */
805         /* holding a disguised pointer to obj.  (A pointer      */
806         /* inside an "atomic" object is effectively             */
807         /* disguised.)   In this way soft                       */
808         /* pointers are broken before any object                */
809         /* reachable from them are finalized.  Each link        */
810         /* May be registered only once, i.e. with one obj       */
811         /* value.  This was added after a long email discussion */
812         /* with John Ellis.                                     */
813         /* Obj must be a pointer to the first word of an object */
814         /* we allocated.  It is unsafe to explicitly deallocate */
815         /* the object containing link.  Explicitly deallocating */
816         /* obj may or may not cause link to eventually be       */
817         /* cleared.                                             */
818         /* This can be used to implement certain types of       */
819         /* weak pointers.  Note however that this generally     */
820         /* requires that the allocation lock is held (see       */
821         /* GC_call_with_alloc_lock() below) when the disguised  */
822         /* pointer is accessed.  Otherwise a strong pointer     */
823         /* could be recreated between the time the collector    */
824         /* decides to reclaim the object and the link is        */
825         /* cleared.                                             */
826
827 GC_API int GC_CALL GC_unregister_disappearing_link (void * * link);
828         /* Undoes a registration by either of the above two     */
829         /* routines.  Returns 0 if link was not actually        */
830         /* registered (otherwise returns 1).                    */
831
832 /* Returns !=0 if GC_invoke_finalizers has something to do.     */
833 GC_API int GC_CALL GC_should_invoke_finalizers(void);
834
835 GC_API int GC_CALL GC_invoke_finalizers(void);
836         /* Run finalizers for all objects that are ready to     */
837         /* be finalized.  Return the number of finalizers       */
838         /* that were run.  Normally this is also called         */
839         /* implicitly during some allocations.  If              */
840         /* GC_finalize_on_demand is nonzero, it must be called  */
841         /* explicitly.                                          */
842
843 /* Explicitly tell the collector that an object is reachable    */
844 /* at a particular program point.  This prevents the argument   */
845 /* pointer from being optimized away, even it is otherwise no   */
846 /* longer needed.  It should have no visible effect in the      */
847 /* absence of finalizers or disappearing links.  But it may be  */
848 /* needed to prevent finalizers from running while the          */
849 /* associated external resource is still in use.                */
850 /* The function is sometimes called keep_alive in other         */
851 /* settings.                                                    */
852 # if defined(__GNUC__) && !defined(__INTEL_COMPILER)
853 #   define GC_reachable_here(ptr) \
854     __asm__ volatile(" " : : "X"(ptr) : "memory");
855 # else
856     GC_API void GC_CALL GC_noop1(GC_word x);
857 #   define GC_reachable_here(ptr) GC_noop1((GC_word)(ptr));
858 #endif
859
860 /* GC_set_warn_proc can be used to redirect or filter warning messages. */
861 /* p may not be a NULL pointer.                                         */
862 typedef void (GC_CALLBACK * GC_warn_proc) (char *msg, GC_word arg);
863 GC_API void GC_CALL GC_set_warn_proc(GC_warn_proc p);
864 /* GC_get_warn_proc returns the current warn_proc.                      */
865 GC_API GC_warn_proc GC_CALL GC_get_warn_proc(void);
866
867     /* GC_ignore_warn_proc may be used as an argument for    */
868     /* GC_set_warn_proc() to suppress all warnings (unless   */
869     /* statistics printing is turned on).                    */
870 GC_API void GC_CALLBACK GC_ignore_warn_proc(char *msg, GC_word arg);
871
872 /* The following is intended to be used by a higher level       */
873 /* (e.g. Java-like) finalization facility.  It is expected      */
874 /* that finalization code will arrange for hidden pointers to   */
875 /* disappear.  Otherwise objects can be accessed after they     */
876 /* have been collected.                                         */
877 /* Note that putting pointers in atomic objects or in           */
878 /* nonpointer slots of "typed" objects is equivalent to         */
879 /* disguising them in this way, and may have other advantages.  */
880 # if defined(I_HIDE_POINTERS) || defined(GC_I_HIDE_POINTERS)
881     typedef GC_word GC_hidden_pointer;
882 #   define HIDE_POINTER(p) (~(GC_hidden_pointer)(p))
883 #   define REVEAL_POINTER(p) ((void *)(HIDE_POINTER(p)))
884     /* Converting a hidden pointer to a real pointer requires verifying */
885     /* that the object still exists.  This involves acquiring the       */
886     /* allocator lock to avoid a race with the collector.               */
887 # endif /* I_HIDE_POINTERS */
888
889 typedef void * (GC_CALLBACK * GC_fn_type) (void * client_data);
890 GC_API void * GC_CALL GC_call_with_alloc_lock (GC_fn_type fn,
891                                                 void * client_data);
892
893 /* These routines are intended to explicitly notify the collector       */
894 /* of new threads.  Often this is unnecessary because thread creation   */
895 /* is implicitly intercepted by the collector, using header-file        */
896 /* defines, or linker-based interception.  In the long run the intent   */
897 /* is to always make redundant registration safe.  In the short run,    */
898 /* this is being implemented a platform at a time.                      */
899 /* The interface is complicated by the fact that we probably will not   */
900 /* ever be able to automatically determine the stack base for thread    */
901 /* stacks on all platforms.                                             */
902
903 /* Structure representing the base of a thread stack.  On most          */
904 /* platforms this contains just a single address.                       */
905 struct GC_stack_base {
906         void * mem_base;        /* Base of memory stack.        */
907 #       if defined(__ia64) || defined(__ia64__) || defined(_M_IA64)
908           void * reg_base;      /* Base of separate register stack.     */
909 #       endif
910 };
911
912 typedef void * (GC_CALLBACK * GC_stack_base_func)(struct GC_stack_base *sb,
913                                                 void *arg);
914
915 /* Call a function with a stack base structure corresponding to         */
916 /* somewhere in the GC_call_with_stack_base frame.  This often can      */
917 /* be used to provide a sufficiently accurate stack base.  And we       */
918 /* implement it everywhere.                                             */
919 GC_API void * GC_CALL GC_call_with_stack_base(GC_stack_base_func fn,
920                                                 void *arg);
921
922 /* Explicitly enable GC_register_my_thread() invocation.                */
923 /* Done implicitly if a GC thread-creation function is called (or       */
924 /* DllMain-based thread registration is enabled).  Otherwise, it must   */
925 /* be called from the main (or any previously registered) thread        */
926 /* between the collector initialization and the first explicit          */
927 /* registering of a thread (it should be called as late as possible).   */
928 GC_API void GC_CALL GC_allow_register_threads(void);
929
930 /* Register the current thread, with the indicated stack base, as       */
931 /* a new thread whose stack(s) should be traced by the GC.  If it       */
932 /* is not implicitly called by the GC, this must be called before a     */
933 /* thread can allocate garbage collected memory, or assign pointers     */
934 /* to the garbage collected heap.  Once registered, a thread will be    */
935 /* stopped during garbage collections.                                  */
936 /* This call must be previously enabled (see above).                    */
937 /* This should never be called from the main thread, where it is        */
938 /* always done implicitly.  This is normally done implicitly if GC_     */
939 /* functions are called to create the thread, e.g. by defining          */
940 /* GC_THREADS and including gc.h (which redefines some system           */
941 /* functions) before calling the system thread creation function.       */
942 /* It is also always done implicitly under win32 with DllMain-based     */
943 /* thread registration enabled.  Except in this latter case, explicit   */
944 /* calls are normally required for threads created by third-party       */
945 /* libraries.                                                           */
946 #define GC_SUCCESS 0
947 #define GC_DUPLICATE 1  /* Was already registered.      */
948 #define GC_NO_THREADS 2 /* No thread support in GC.     */
949 #define GC_UNIMPLEMENTED 3      /* Not yet implemented on this platform. */
950 GC_API int GC_CALL GC_register_my_thread(struct GC_stack_base *);
951
952 /* Unregister the current thread.  Only an explicity registered thread  */
953 /* (i.e. for which GC_register_my_thread() returns GC_SUCCESS) is       */
954 /* allowed (and required) to call this function.  The thread may no     */
955 /* longer allocate garbage collected memory or manipulate pointers to   */
956 /* the garbage collected heap after making this call.                   */
957 /* Specifically, if it wants to return or otherwise communicate a       */
958 /* pointer to the garbage-collected heap to another thread, it must     */
959 /* do this before calling GC_unregister_my_thread, most probably        */
960 /* by saving it in a global data structure.                             */
961 GC_API int GC_CALL GC_unregister_my_thread(void);
962
963 /* Attempt to fill in the GC_stack_base structure with the stack base   */
964 /* for this thread.  This appears to be required to implement anything  */
965 /* like the JNI AttachCurrentThread in an environment in which new      */
966 /* threads are not automatically registered with the collector.         */
967 /* It is also unfortunately hard to implement well on many platforms.   */
968 /* Returns GC_SUCCESS or GC_UNIMPLEMENTED.                              */
969 GC_API int GC_CALL GC_get_stack_base(struct GC_stack_base *);
970
971 /* The following routines are primarily intended for use with a         */
972 /* preprocessor which inserts calls to check C pointer arithmetic.      */
973 /* They indicate failure by invoking the corresponding _print_proc.     */
974
975 /* Check that p and q point to the same object.                 */
976 /* Fail conspicuously if they don't.                            */
977 /* Returns the first argument.                                  */
978 /* Succeeds if neither p nor q points to the heap.              */
979 /* May succeed if both p and q point to between heap objects.   */
980 GC_API void * GC_CALL GC_same_obj (void * p, void * q);
981
982 /* Checked pointer pre- and post- increment operations.  Note that      */
983 /* the second argument is in units of bytes, not multiples of the       */
984 /* object size.  This should either be invoked from a macro, or the     */
985 /* call should be automatically generated.                              */
986 GC_API void * GC_CALL GC_pre_incr (void * *p, ptrdiff_t how_much);
987 GC_API void * GC_CALL GC_post_incr (void * *p, ptrdiff_t how_much);
988
989 /* Check that p is visible                                              */
990 /* to the collector as a possibly pointer containing location.          */
991 /* If it isn't fail conspicuously.                                      */
992 /* Returns the argument in all cases.  May erroneously succeed          */
993 /* in hard cases.  (This is intended for debugging use with             */
994 /* untyped allocations.  The idea is that it should be possible, though */
995 /* slow, to add such a call to all indirect pointer stores.)            */
996 /* Currently useless for multithreaded worlds.                          */
997 GC_API void * GC_CALL GC_is_visible (void * p);
998
999 /* Check that if p is a pointer to a heap page, then it points to       */
1000 /* a valid displacement within a heap object.                           */
1001 /* Fail conspicuously if this property does not hold.                   */
1002 /* Uninteresting with GC_all_interior_pointers.                         */
1003 /* Always returns its argument.                                         */
1004 GC_API void * GC_CALL GC_is_valid_displacement (void *  p);
1005
1006 /* Explicitly dump the GC state.  This is most often called from the    */
1007 /* debugger, or by setting the GC_DUMP_REGULARLY environment variable,  */
1008 /* but it may be useful to call it from client code during debugging.   */
1009 /* Defined only if the library has been compiled without NO_DEBUGGING.  */
1010 GC_API void GC_CALL GC_dump(void);
1011
1012 /* Safer, but slow, pointer addition.  Probably useful mainly with      */
1013 /* a preprocessor.  Useful only for heap pointers.                      */
1014 /* Only the macros without trailing digits are meant to be used         */
1015 /* by clients.  These are designed to model the available C pointer     */
1016 /* arithmetic expressions.                                              */
1017 /* Even then, these are probably more useful as                         */
1018 /* documentation than as part of the API.                               */
1019 /* Note that GC_PTR_ADD evaluates the first argument more than once.    */
1020 #if defined(GC_DEBUG) && defined(__GNUC__)
1021 #   define GC_PTR_ADD3(x, n, type_of_result) \
1022         ((type_of_result)GC_same_obj((x)+(n), (x)))
1023 #   define GC_PRE_INCR3(x, n, type_of_result) \
1024         ((type_of_result)GC_pre_incr((void **)(&(x)), (n)*sizeof(*x)))
1025 #   define GC_POST_INCR3(x, n, type_of_result) \
1026         ((type_of_result)GC_post_incr((void **)(&(x)), (n)*sizeof(*x)))
1027 #   define GC_PTR_ADD(x, n) \
1028             GC_PTR_ADD3(x, n, typeof(x))
1029 #   define GC_PRE_INCR(x, n) \
1030             GC_PRE_INCR3(x, n, typeof(x))
1031 #   define GC_POST_INCR(x) \
1032             GC_POST_INCR3(x, 1, typeof(x))
1033 #   define GC_POST_DECR(x) \
1034             GC_POST_INCR3(x, -1, typeof(x))
1035 #else   /* !GC_DEBUG || !__GNUC__ */
1036         /* We can't do this right without typeof, which ANSI    */
1037         /* decided was not sufficiently useful.  Without it     */
1038         /* we resort to the non-debug version.                  */
1039         /* FIXME: This should eventually support C++0x decltype */
1040 #   define GC_PTR_ADD(x, n) ((x)+(n))
1041 #   define GC_PRE_INCR(x, n) ((x) += (n))
1042 #   define GC_POST_INCR(x) ((x)++)
1043 #   define GC_POST_DECR(x) ((x)--)
1044 #endif
1045
1046 /* Safer assignment of a pointer to a non-stack location.       */
1047 #ifdef GC_DEBUG
1048 #   define GC_PTR_STORE(p, q) \
1049         (*(void **)GC_is_visible(p) = GC_is_valid_displacement(q))
1050 #else /* !GC_DEBUG */
1051 #   define GC_PTR_STORE(p, q) (*(p) = (q))
1052 #endif
1053
1054 /* Functions called to report pointer checking errors */
1055 GC_API void (GC_CALLBACK * GC_same_obj_print_proc) (void * p, void * q);
1056
1057 GC_API void (GC_CALLBACK * GC_is_valid_displacement_print_proc) (void * p);
1058
1059 GC_API void (GC_CALLBACK * GC_is_visible_print_proc) (void * p);
1060
1061
1062 /* For pthread support, we generally need to intercept a number of      */
1063 /* thread library calls.  We do that here by macro defining them.       */
1064
1065 #if !defined(GC_USE_LD_WRAP) && !defined(GC_NO_THREAD_REDIRECTS) \
1066     && defined(GC_PTHREADS)
1067 # include "gc_pthread_redirects.h"
1068 #endif
1069
1070 # if defined(PCR) || defined(GC_SOLARIS_THREADS) || \
1071      defined(GC_PTHREADS) || defined(GC_WIN32_THREADS)
1072         /* Any flavor of threads.       */
1073 /* This returns a list of objects, linked through their first           */
1074 /* word.  Its use can greatly reduce lock contention problems, since    */
1075 /* the allocation lock can be acquired and released many fewer times.   */
1076 GC_API void * GC_CALL GC_malloc_many(size_t lb);
1077 #define GC_NEXT(p) (*(void * *)(p))     /* Retrieve the next element    */
1078                                         /* in returned list.            */
1079
1080 #endif /* THREADS */
1081
1082 /* Register a callback to control the scanning of dynamic libraries.
1083    When the GC scans the static data of a dynamic library, it will
1084    first call a user-supplied routine with filename of the library and
1085    the address and length of the memory region.  This routine should
1086    return nonzero if that region should be scanned.  */
1087 GC_API void GC_CALL GC_register_has_static_roots_callback
1088   (int (GC_CALLBACK * callback)(const char *, void *, size_t));
1089
1090
1091 #if defined(GC_WIN32_THREADS) && !defined(__CYGWIN32__) \
1092         && !defined(__CYGWIN__) \
1093         && !defined(GC_PTHREADS)
1094
1095 #ifndef GC_NO_THREAD_DECLS
1096
1097 #ifdef __cplusplus
1098     }  /* Including windows.h in an extern "C" context no longer works. */
1099 #endif
1100
1101 # if !defined(_WIN32_WCE)
1102 #   include <process.h> /* For _beginthreadex, _endthreadex */
1103 # endif
1104
1105 # include <windows.h>
1106
1107 #ifdef __cplusplus
1108     extern "C" {
1109 #endif
1110   /*
1111    * All threads must be created using GC_CreateThread or GC_beginthreadex,
1112    * or must explicitly call GC_register_my_thread
1113    * (and call GC_unregister_my_thread before thread termination),
1114    * so that they will be recorded in the thread table.
1115    * For backwards compatibility, it is possible to build the GC
1116    * with GC_DLL defined, and to call GC_use_DllMain().
1117    * This implicitly registers all created threads, but appears to be
1118    * less robust.
1119    *
1120    * Currently the collector expects all threads to fall through and
1121    * terminate normally, or call GC_endthreadex() or GC_ExitThread,
1122    * so that the thread is properly unregistered.
1123    */
1124    GC_API HANDLE WINAPI GC_CreateThread(
1125       LPSECURITY_ATTRIBUTES lpThreadAttributes,
1126       DWORD dwStackSize, LPTHREAD_START_ROUTINE lpStartAddress,
1127       LPVOID lpParameter, DWORD dwCreationFlags, LPDWORD lpThreadId );
1128
1129 #  if !defined(_UINTPTR_T) && !defined(_UINTPTR_T_DEFINED) \
1130         && !defined(UINTPTR_MAX)
1131      typedef GC_word GC_uintptr_t;
1132 #  else
1133      typedef uintptr_t GC_uintptr_t;
1134 #  endif
1135
1136    GC_API GC_uintptr_t GC_CALL GC_beginthreadex(
1137      void *security, unsigned stack_size,
1138      unsigned ( __stdcall *start_address )( void * ),
1139      void *arglist, unsigned initflag, unsigned *thrdaddr);
1140
1141    GC_API void GC_CALL GC_endthreadex(unsigned retval);
1142
1143    GC_API void WINAPI GC_ExitThread(DWORD dwExitCode);
1144
1145 # if defined(_WIN32_WCE)
1146   /*
1147    * win32_threads.c implements the real WinMain, which will start a new thread
1148    * to call GC_WinMain after initializing the garbage collector.
1149    */
1150   GC_API int WINAPI GC_WinMain(
1151       HINSTANCE hInstance,
1152       HINSTANCE hPrevInstance,
1153       LPWSTR lpCmdLine,
1154       int nCmdShow );
1155 #  ifndef GC_BUILD
1156 #    define WinMain GC_WinMain
1157 #  endif
1158 # endif /* defined(_WIN32_WCE) */
1159 #endif /* !GC_NO_THREAD_DECLS */
1160
1161   /*
1162    * Use implicit thread registration via DllMain.
1163    * Must be called before GC_INIT and other GC routines.
1164    * Should be avoided if GC_beginthreadex and friends can be called
1165    * instead.
1166    */
1167 GC_API void GC_CALL GC_use_DllMain(void);
1168
1169 # ifndef GC_NO_THREAD_REDIRECTS
1170 #   define CreateThread GC_CreateThread
1171 #   define ExitThread GC_ExitThread
1172 #   undef _beginthreadex
1173 #   define _beginthreadex GC_beginthreadex
1174 #   undef _endthreadex
1175 #   define _endthreadex GC_endthreadex
1176 /* #   define _beginthread { > "Please use _beginthreadex instead of _beginthread" < } */
1177 # endif /* !GC_NO_THREAD_REDIRECTS */
1178
1179 #endif /* defined(GC_WIN32_THREADS)  && !cygwin */
1180
1181  /*
1182   * Fully portable code should call GC_INIT() from the main program
1183   * before making any other GC_ calls.  On most platforms this is a
1184   * no-op and the collector self-initializes.  But a number of platforms
1185   * make that too hard.
1186   * A GC_INIT call is required if the collector is built with THREAD_LOCAL_ALLOC
1187   * defined and the initial allocation call is not to GC_malloc() or
1188   * GC_malloc_atomic().
1189   */
1190 #if defined(__CYGWIN32__) || defined (_AIX)
1191     /*
1192      * Similarly gnu-win32 DLLs need explicit initialization from
1193      * the main program, as does AIX.
1194      */
1195 #   ifdef __CYGWIN32__
1196       extern int _data_start__[];
1197       extern int _data_end__[];
1198       extern int _bss_start__[];
1199       extern int _bss_end__[];
1200 #     define GC_MAX(x,y) ((x) > (y) ? (x) : (y))
1201 #     define GC_MIN(x,y) ((x) < (y) ? (x) : (y))
1202 #     define GC_DATASTART ((void *) GC_MIN(_data_start__, _bss_start__))
1203 #     define GC_DATAEND  ((void *) GC_MAX(_data_end__, _bss_end__))
1204 #     define GC_INIT() { GC_add_roots(GC_DATASTART, GC_DATAEND); \
1205                            GC_gcollect(); /* For blacklisting. */}
1206         /* Required at least if GC is in dll.  And doesn't hurt. */
1207 #   endif
1208 #   if defined(_AIX)
1209       extern int _data[], _end[];
1210 #     define GC_DATASTART ((void *)((ulong)_data))
1211 #     define GC_DATAEND ((void *)((ulong)_end))
1212 #     define GC_INIT() { GC_add_roots(GC_DATASTART, GC_DATAEND); }
1213 #   endif
1214 #else
1215 #   define GC_INIT() { GC_init(); }
1216 #endif
1217
1218   /* win32S may not free all resources on process exit.  */
1219   /* This explicitly deallocates the heap.               */
1220 GC_API void GC_CALL GC_win32_free_heap(void);
1221
1222 #if ( defined(_AMIGA) && !defined(GC_AMIGA_MAKINGLIB) )
1223   /* Allocation really goes through GC_amiga_allocwrapper_do */
1224 # include "gc_amiga_redirects.h"
1225 #endif
1226
1227   /*
1228    * GC_REDIRECT_TO_LOCAL is now redundant;
1229    * that's the default with THREAD_LOCAL_ALLOC.
1230    */
1231
1232 #ifdef __cplusplus
1233     }  /* end of extern "C" */
1234 #endif
1235
1236 #endif /* _GC_H */