gc-7.2/allchblk.c

   1 /*
   2  * Copyright 1988, 1989 Hans-J. Boehm, Alan J. Demers
   3  * Copyright (c) 1991-1994 by Xerox Corporation.  All rights reserved.
   4  * Copyright (c) 1998-1999 by Silicon Graphics.  All rights reserved.
   5  * Copyright (c) 1999 by Hewlett-Packard Company. All rights reserved.
   6  *
   7  * THIS MATERIAL IS PROVIDED AS IS, WITH ABSOLUTELY NO WARRANTY EXPRESSED
   8  * OR IMPLIED.  ANY USE IS AT YOUR OWN RISK.
   9  *
  10  * Permission is hereby granted to use or copy this program
  11  * for any purpose,  provided the above notices are retained on all copies.
  12  * Permission to modify the code and to distribute modified code is granted,
  13  * provided the above notices are retained, and a notice that the code was
  14  * modified is included with the above copyright notice.
  15  */
  16
  17 #include "private/gc_priv.h"
  18
  19 #include <stdio.h>
  20
  21 #ifdef GC_USE_ENTIRE_HEAP
  22   int GC_use_entire_heap = TRUE;
  23 #else
  24   int GC_use_entire_heap = FALSE;
  25 #endif
  26
  27 /*
  28  * Free heap blocks are kept on one of several free lists,
  29  * depending on the size of the block.  Each free list is doubly linked.
  30  * Adjacent free blocks are coalesced.
  31  */
  32
  33
  34 # define MAX_BLACK_LIST_ALLOC (2*HBLKSIZE)
  35                 /* largest block we will allocate starting on a black   */
  36                 /* listed block.  Must be >= HBLKSIZE.                  */
  37
  38
  39 # define UNIQUE_THRESHOLD 32
  40         /* Sizes up to this many HBLKs each have their own free list    */
  41 # define HUGE_THRESHOLD 256
  42         /* Sizes of at least this many heap blocks are mapped to a      */
  43         /* single free list.                                            */
  44 # define FL_COMPRESSION 8
  45         /* In between sizes map this many distinct sizes to a single    */
  46         /* bin.                                                         */
  47
  48 # define N_HBLK_FLS (HUGE_THRESHOLD - UNIQUE_THRESHOLD)/FL_COMPRESSION \
  49                                  + UNIQUE_THRESHOLD
  50
  51 #ifndef GC_GCJ_SUPPORT
  52   STATIC
  53 #endif
  54   struct hblk * GC_hblkfreelist[N_HBLK_FLS+1] = { 0 };
  55                                 /* List of completely empty heap blocks */
  56                                 /* Linked through hb_next field of      */
  57                                 /* header structure associated with     */
  58                                 /* block.  Remains externally visible   */
  59                                 /* as used by GNU GCJ currently.        */
  60
  61 #ifndef USE_MUNMAP
  62
  63 #ifndef GC_GCJ_SUPPORT
  64   STATIC
  65 #endif
  66   word GC_free_bytes[N_HBLK_FLS+1] = { 0 };
  67         /* Number of free bytes on each list.  Remains visible to GCJ.  */
  68
  69   /* Return the largest n such that                                     */
  70   /* Is GC_large_allocd_bytes + the number of free bytes on lists       */
  71   /* n .. N_HBLK_FLS > GC_max_large_allocd_bytes.                       */
  72   /* If there is no such n, return 0.                                   */
  73   GC_INLINE int GC_enough_large_bytes_left(void)
  74   {
  75     int n;
  76     word bytes = GC_large_allocd_bytes;
  77
  78     GC_ASSERT(GC_max_large_allocd_bytes <= GC_heapsize);
  79     for (n = N_HBLK_FLS; n >= 0; --n) {
  80         bytes += GC_free_bytes[n];
  81         if (bytes >= GC_max_large_allocd_bytes) return n;
  82     }
  83     return 0;
  84   }
  85
  86 # define INCR_FREE_BYTES(n, b) GC_free_bytes[n] += (b);
  87
  88 # define FREE_ASSERT(e) GC_ASSERT(e)
  89
  90 #else /* USE_MUNMAP */
  91
  92 # define INCR_FREE_BYTES(n, b)
  93 # define FREE_ASSERT(e)
  94
  95 #endif /* USE_MUNMAP */
  96
  97 /* Map a number of blocks to the appropriate large block free list index. */
  98 STATIC int GC_hblk_fl_from_blocks(word blocks_needed)
  99 {
 100     if (blocks_needed <= UNIQUE_THRESHOLD) return (int)blocks_needed;
 101     if (blocks_needed >= HUGE_THRESHOLD) return N_HBLK_FLS;
 102     return (int)(blocks_needed - UNIQUE_THRESHOLD)/FL_COMPRESSION
 103                                         + UNIQUE_THRESHOLD;
 104
 105 }
 106
 107 # define PHDR(hhdr) HDR(hhdr -> hb_prev)
 108 # define NHDR(hhdr) HDR(hhdr -> hb_next)
 109
 110 # ifdef USE_MUNMAP
 111 #   define IS_MAPPED(hhdr) (((hhdr) -> hb_flags & WAS_UNMAPPED) == 0)
 112 # else  /* !USE_MUNMAP */
 113 #   define IS_MAPPED(hhdr) 1
 114 # endif /* USE_MUNMAP */
 115
 116 # if !defined(NO_DEBUGGING)
 117 void GC_print_hblkfreelist(void)
 118 {
 119     struct hblk * h;
 120     word total_free = 0;
 121     hdr * hhdr;
 122     word sz;
 123     unsigned i;
 124
 125     for (i = 0; i <= N_HBLK_FLS; ++i) {
 126       h = GC_hblkfreelist[i];
 127 #     ifdef USE_MUNMAP
 128         if (0 != h) GC_printf("Free list %u:\n", i);
 129 #     else
 130         if (0 != h) GC_printf("Free list %u (total size %lu):\n",
 131                               i, (unsigned long)GC_free_bytes[i]);
 132 #     endif
 133       while (h != 0) {
 134         hhdr = HDR(h);
 135         sz = hhdr -> hb_sz;
 136         total_free += sz;
 137         GC_printf("\t%p size %lu %s black listed\n", h, (unsigned long)sz,
 138                 GC_is_black_listed(h, HBLKSIZE) != 0 ? "start" :
 139                 GC_is_black_listed(h, hhdr -> hb_sz) != 0 ? "partially" :
 140                                                         "not");
 141         h = hhdr -> hb_next;
 142       }
 143     }
 144 #   ifndef USE_MUNMAP
 145       if (total_free != GC_large_free_bytes) {
 146         GC_printf("GC_large_free_bytes = %lu (INCONSISTENT!!)\n",
 147                   (unsigned long) GC_large_free_bytes);
 148       }
 149 #   endif
 150     GC_printf("Total of %lu bytes on free list\n", (unsigned long)total_free);
 151 }
 152
 153 /* Return the free list index on which the block described by the header */
 154 /* appears, or -1 if it appears nowhere.                                 */
 155 static int free_list_index_of(hdr *wanted)
 156 {
 157     struct hblk * h;
 158     hdr * hhdr;
 159     int i;
 160
 161     for (i = 0; i <= N_HBLK_FLS; ++i) {
 162       h = GC_hblkfreelist[i];
 163       while (h != 0) {
 164         hhdr = HDR(h);
 165         if (hhdr == wanted) return i;
 166         h = hhdr -> hb_next;
 167       }
 168     }
 169     return -1;
 170 }
 171
 172 void GC_dump_regions(void)
 173 {
 174     unsigned i;
 175     ptr_t start, end;
 176     ptr_t p;
 177     size_t bytes;
 178     hdr *hhdr;
 179     for (i = 0; i < GC_n_heap_sects; ++i) {
 180         start = GC_heap_sects[i].hs_start;
 181         bytes = GC_heap_sects[i].hs_bytes;
 182         end = start + bytes;
 183         /* Merge in contiguous sections.        */
 184           while (i+1 < GC_n_heap_sects && GC_heap_sects[i+1].hs_start == end) {
 185             ++i;
 186             end = GC_heap_sects[i].hs_start + GC_heap_sects[i].hs_bytes;
 187           }
 188         GC_printf("***Section from %p to %p\n", start, end);
 189         for (p = start; p < end;) {
 190             hhdr = HDR(p);
 191             if (IS_FORWARDING_ADDR_OR_NIL(hhdr)) {
 192                 GC_printf("\t%p Missing header!!(%p)\n", p, hhdr);
 193                 p += HBLKSIZE;
 194                 continue;
 195             }
 196             if (HBLK_IS_FREE(hhdr)) {
 197                 int correct_index = GC_hblk_fl_from_blocks(
 198                                         divHBLKSZ(hhdr -> hb_sz));
 199                 int actual_index;
 200
 201                 GC_printf("\t%p\tfree block of size 0x%lx bytes%s\n", p,
 202                           (unsigned long)(hhdr -> hb_sz),
 203                           IS_MAPPED(hhdr) ? "" : " (unmapped)");
 204                 actual_index = free_list_index_of(hhdr);
 205                 if (-1 == actual_index) {
 206                     GC_printf("\t\tBlock not on free list %d!!\n",
 207                               correct_index);
 208                 } else if (correct_index != actual_index) {
 209                     GC_printf("\t\tBlock on list %d, should be on %d!!\n",
 210                               actual_index, correct_index);
 211                 }
 212                 p += hhdr -> hb_sz;
 213             } else {
 214                 GC_printf("\t%p\tused for blocks of size 0x%lx bytes\n", p,
 215                           (unsigned long)(hhdr -> hb_sz));
 216                 p += HBLKSIZE * OBJ_SZ_TO_BLOCKS(hhdr -> hb_sz);
 217             }
 218         }
 219     }
 220 }
 221
 222 # endif /* NO_DEBUGGING */
 223
 224 /* Initialize hdr for a block containing the indicated size and         */
 225 /* kind of objects.                                                     */
 226 /* Return FALSE on failure.                                             */
 227 static GC_bool setup_header(hdr * hhdr, struct hblk *block, size_t byte_sz,
 228                             int kind, unsigned flags)
 229 {
 230     word descr;
 231 #   ifndef MARK_BIT_PER_OBJ
 232       size_t granules;
 233 #   endif
 234
 235     /* Set size, kind and mark proc fields */
 236       hhdr -> hb_sz = byte_sz;
 237       hhdr -> hb_obj_kind = (unsigned char)kind;
 238       hhdr -> hb_flags = (unsigned char)flags;
 239       hhdr -> hb_block = block;
 240       descr = GC_obj_kinds[kind].ok_descriptor;
 241       if (GC_obj_kinds[kind].ok_relocate_descr) descr += byte_sz;
 242       hhdr -> hb_descr = descr;
 243
 244 #   ifdef MARK_BIT_PER_OBJ
 245      /* Set hb_inv_sz as portably as possible.                          */
 246      /* We set it to the smallest value such that sz * inv_sz > 2**32    */
 247      /* This may be more precision than necessary.                      */
 248       if (byte_sz > MAXOBJBYTES) {
 249          hhdr -> hb_inv_sz = LARGE_INV_SZ;
 250       } else {
 251         word inv_sz;
 252
 253 #       if CPP_WORDSZ == 64
 254           inv_sz = ((word)1 << 32)/byte_sz;
 255           if (((inv_sz*byte_sz) >> 32) == 0) ++inv_sz;
 256 #       else  /* 32 bit words */
 257           GC_ASSERT(byte_sz >= 4);
 258           inv_sz = ((unsigned)1 << 31)/byte_sz;
 259           inv_sz *= 2;
 260           while (inv_sz*byte_sz > byte_sz) ++inv_sz;
 261 #       endif
 262         hhdr -> hb_inv_sz = inv_sz;
 263       }
 264 #   else /* MARK_BIT_PER_GRANULE */
 265       hhdr -> hb_large_block = (unsigned char)(byte_sz > MAXOBJBYTES);
 266       granules = BYTES_TO_GRANULES(byte_sz);
 267       if (EXPECT(!GC_add_map_entry(granules), FALSE)) {
 268         /* Make it look like a valid block. */
 269         hhdr -> hb_sz = HBLKSIZE;
 270         hhdr -> hb_descr = 0;
 271         hhdr -> hb_large_block = TRUE;
 272         hhdr -> hb_map = 0;
 273         return FALSE;
 274       } else {
 275         size_t index = (hhdr -> hb_large_block? 0 : granules);
 276         hhdr -> hb_map = GC_obj_map[index];
 277       }
 278 #   endif /* MARK_BIT_PER_GRANULE */
 279
 280     /* Clear mark bits */
 281     GC_clear_hdr_marks(hhdr);
 282
 283     hhdr -> hb_last_reclaimed = (unsigned short)GC_gc_no;
 284     return(TRUE);
 285 }
 286
 287 #define FL_UNKNOWN -1
 288 /*
 289  * Remove hhdr from the appropriate free list.
 290  * We assume it is on the nth free list, or on the size
 291  * appropriate free list if n is FL_UNKNOWN.
 292  */
 293 STATIC void GC_remove_from_fl(hdr *hhdr, int n)
 294 {
 295     int index;
 296
 297     GC_ASSERT(((hhdr -> hb_sz) & (HBLKSIZE-1)) == 0);
 298 #   ifndef USE_MUNMAP
 299       /* We always need index to maintain free counts.  */
 300       if (FL_UNKNOWN == n) {
 301           index = GC_hblk_fl_from_blocks(divHBLKSZ(hhdr -> hb_sz));
 302       } else {
 303           index = n;
 304       }
 305 #   endif
 306     if (hhdr -> hb_prev == 0) {
 307 #       ifdef USE_MUNMAP
 308           if (FL_UNKNOWN == n) {
 309             index = GC_hblk_fl_from_blocks(divHBLKSZ(hhdr -> hb_sz));
 310           } else {
 311             index = n;
 312           }
 313 #       endif
 314         GC_ASSERT(HDR(GC_hblkfreelist[index]) == hhdr);
 315         GC_hblkfreelist[index] = hhdr -> hb_next;
 316     } else {
 317         hdr *phdr;
 318         GET_HDR(hhdr -> hb_prev, phdr);
 319         phdr -> hb_next = hhdr -> hb_next;
 320     }
 321     FREE_ASSERT(GC_free_bytes[index] >= hhdr -> hb_sz);
 322     INCR_FREE_BYTES(index, - (signed_word)(hhdr -> hb_sz));
 323     if (0 != hhdr -> hb_next) {
 324         hdr * nhdr;
 325         GC_ASSERT(!IS_FORWARDING_ADDR_OR_NIL(NHDR(hhdr)));
 326         GET_HDR(hhdr -> hb_next, nhdr);
 327         nhdr -> hb_prev = hhdr -> hb_prev;
 328     }
 329 }
 330
 331 /*
 332  * Return a pointer to the free block ending just before h, if any.
 333  */
 334 STATIC struct hblk * GC_free_block_ending_at(struct hblk *h)
 335 {
 336     struct hblk * p = h - 1;
 337     hdr * phdr;
 338
 339     GET_HDR(p, phdr);
 340     while (0 != phdr && IS_FORWARDING_ADDR_OR_NIL(phdr)) {
 341         p = FORWARDED_ADDR(p,phdr);
 342         phdr = HDR(p);
 343     }
 344     if (0 != phdr) {
 345         if(HBLK_IS_FREE(phdr)) {
 346             return p;
 347         } else {
 348             return 0;
 349         }
 350     }
 351     p = GC_prev_block(h - 1);
 352     if (0 != p) {
 353       phdr = HDR(p);
 354       if (HBLK_IS_FREE(phdr) && (ptr_t)p + phdr -> hb_sz == (ptr_t)h) {
 355         return p;
 356       }
 357     }
 358     return 0;
 359 }
 360
 361 /*
 362  * Add hhdr to the appropriate free list.
 363  * We maintain individual free lists sorted by address.
 364  */
 365 STATIC void GC_add_to_fl(struct hblk *h, hdr *hhdr)
 366 {
 367     int index = GC_hblk_fl_from_blocks(divHBLKSZ(hhdr -> hb_sz));
 368     struct hblk *second = GC_hblkfreelist[index];
 369     hdr * second_hdr;
 370 #   if defined(GC_ASSERTIONS) && !defined(USE_MUNMAP)
 371       struct hblk *next = (struct hblk *)((word)h + hhdr -> hb_sz);
 372       hdr * nexthdr = HDR(next);
 373       struct hblk *prev = GC_free_block_ending_at(h);
 374       hdr * prevhdr = HDR(prev);
 375       GC_ASSERT(nexthdr == 0 || !HBLK_IS_FREE(nexthdr)
 376                 || (signed_word)GC_heapsize < 0);
 377                 /* In the last case, blocks may be too large to merge. */
 378       GC_ASSERT(prev == 0 || !HBLK_IS_FREE(prevhdr)
 379                 || (signed_word)GC_heapsize < 0);
 380 #   endif
 381     GC_ASSERT(((hhdr -> hb_sz) & (HBLKSIZE-1)) == 0);
 382     GC_hblkfreelist[index] = h;
 383     INCR_FREE_BYTES(index, hhdr -> hb_sz);
 384     FREE_ASSERT(GC_free_bytes[index] <= GC_large_free_bytes);
 385     hhdr -> hb_next = second;
 386     hhdr -> hb_prev = 0;
 387     if (0 != second) {
 388       GET_HDR(second, second_hdr);
 389       second_hdr -> hb_prev = h;
 390     }
 391     hhdr -> hb_flags |= FREE_BLK;
 392 }
 393
 394 #ifdef USE_MUNMAP
 395
 396 #   ifndef MUNMAP_THRESHOLD
 397 #     define MUNMAP_THRESHOLD 6
 398 #   endif
 399
 400 GC_INNER int GC_unmap_threshold = MUNMAP_THRESHOLD;
 401
 402 /* Unmap blocks that haven't been recently touched.  This is the only way */
 403 /* way blocks are ever unmapped.                                          */
 404 GC_INNER void GC_unmap_old(void)
 405 {
 406     struct hblk * h;
 407     hdr * hhdr;
 408     int i;
 409
 410     if (GC_unmap_threshold == 0)
 411       return; /* unmapping disabled */
 412
 413     for (i = 0; i <= N_HBLK_FLS; ++i) {
 414       for (h = GC_hblkfreelist[i]; 0 != h; h = hhdr -> hb_next) {
 415         hhdr = HDR(h);
 416         if (!IS_MAPPED(hhdr)) continue;
 417
 418         if ((unsigned short)GC_gc_no - hhdr -> hb_last_reclaimed >
 419                 (unsigned short)GC_unmap_threshold) {
 420           GC_unmap((ptr_t)h, hhdr -> hb_sz);
 421           hhdr -> hb_flags |= WAS_UNMAPPED;
 422         }
 423       }
 424     }
 425 }
 426
 427 /* Merge all unmapped blocks that are adjacent to other free            */
 428 /* blocks.  This may involve remapping, since all blocks are either     */
 429 /* fully mapped or fully unmapped.                                      */
 430 GC_INNER void GC_merge_unmapped(void)
 431 {
 432     struct hblk * h, *next;
 433     hdr * hhdr, *nexthdr;
 434     word size, nextsize;
 435     int i;
 436
 437     for (i = 0; i <= N_HBLK_FLS; ++i) {
 438       h = GC_hblkfreelist[i];
 439       while (h != 0) {
 440         GET_HDR(h, hhdr);
 441         size = hhdr->hb_sz;
 442         next = (struct hblk *)((word)h + size);
 443         GET_HDR(next, nexthdr);
 444         /* Coalesce with successor, if possible */
 445           if (0 != nexthdr && HBLK_IS_FREE(nexthdr)
 446               && (signed_word) (size + (nextsize = nexthdr->hb_sz)) > 0
 447                  /* no pot. overflow */) {
 448             /* Note that we usually try to avoid adjacent free blocks   */
 449             /* that are either both mapped or both unmapped.  But that  */
 450             /* isn't guaranteed to hold since we remap blocks when we   */
 451             /* split them, and don't merge at that point.  It may also  */
 452             /* not hold if the merged block would be too big.           */
 453             if (IS_MAPPED(hhdr) && !IS_MAPPED(nexthdr)) {
 454               /* make both consistent, so that we can merge */
 455                 if (size > nextsize) {
 456                   GC_remap((ptr_t)next, nextsize);
 457                 } else {
 458                   GC_unmap((ptr_t)h, size);
 459                   GC_unmap_gap((ptr_t)h, size, (ptr_t)next, nextsize);
 460                   hhdr -> hb_flags |= WAS_UNMAPPED;
 461                 }
 462             } else if (IS_MAPPED(nexthdr) && !IS_MAPPED(hhdr)) {
 463               if (size > nextsize) {
 464                 GC_unmap((ptr_t)next, nextsize);
 465                 GC_unmap_gap((ptr_t)h, size, (ptr_t)next, nextsize);
 466               } else {
 467                 GC_remap((ptr_t)h, size);
 468                 hhdr -> hb_flags &= ~WAS_UNMAPPED;
 469                 hhdr -> hb_last_reclaimed = nexthdr -> hb_last_reclaimed;
 470               }
 471             } else if (!IS_MAPPED(hhdr) && !IS_MAPPED(nexthdr)) {
 472               /* Unmap any gap in the middle */
 473                 GC_unmap_gap((ptr_t)h, size, (ptr_t)next, nextsize);
 474             }
 475             /* If they are both unmapped, we merge, but leave unmapped. */
 476             GC_remove_from_fl(hhdr, i);
 477             GC_remove_from_fl(nexthdr, FL_UNKNOWN);
 478             hhdr -> hb_sz += nexthdr -> hb_sz;
 479             GC_remove_header(next);
 480             GC_add_to_fl(h, hhdr);
 481             /* Start over at beginning of list */
 482             h = GC_hblkfreelist[i];
 483           } else /* not mergable with successor */ {
 484             h = hhdr -> hb_next;
 485           }
 486       } /* while (h != 0) ... */
 487     } /* for ... */
 488 }
 489
 490 #endif /* USE_MUNMAP */
 491
 492 /*
 493  * Return a pointer to a block starting at h of length bytes.
 494  * Memory for the block is mapped.
 495  * Remove the block from its free list, and return the remainder (if any)
 496  * to its appropriate free list.
 497  * May fail by returning 0.
 498  * The header for the returned block must be set up by the caller.
 499  * If the return value is not 0, then hhdr is the header for it.
 500  */
 501 STATIC struct hblk * GC_get_first_part(struct hblk *h, hdr *hhdr,
 502                                        size_t bytes, int index)
 503 {
 504     word total_size = hhdr -> hb_sz;
 505     struct hblk * rest;
 506     hdr * rest_hdr;
 507
 508     GC_ASSERT((total_size & (HBLKSIZE-1)) == 0);
 509     GC_remove_from_fl(hhdr, index);
 510     if (total_size == bytes) return h;
 511     rest = (struct hblk *)((word)h + bytes);
 512     rest_hdr = GC_install_header(rest);
 513     if (0 == rest_hdr) {
 514         /* FIXME: This is likely to be very bad news ... */
 515         WARN("Header allocation failed: Dropping block.\n", 0);
 516         return(0);
 517     }
 518     rest_hdr -> hb_sz = total_size - bytes;
 519     rest_hdr -> hb_flags = 0;
 520 #   ifdef GC_ASSERTIONS
 521       /* Mark h not free, to avoid assertion about adjacent free blocks. */
 522         hhdr -> hb_flags &= ~FREE_BLK;
 523 #   endif
 524     GC_add_to_fl(rest, rest_hdr);
 525     return h;
 526 }
 527
 528 /*
 529  * H is a free block.  N points at an address inside it.
 530  * A new header for n has already been set up.  Fix up h's header
 531  * to reflect the fact that it is being split, move it to the
 532  * appropriate free list.
 533  * N replaces h in the original free list.
 534  *
 535  * Nhdr is not completely filled in, since it is about to allocated.
 536  * It may in fact end up on the wrong free list for its size.
 537  * That's not a disaster, since n is about to be allocated
 538  * by our caller.
 539  * (Hence adding it to a free list is silly.  But this path is hopefully
 540  * rare enough that it doesn't matter.  The code is cleaner this way.)
 541  */
 542 STATIC void GC_split_block(struct hblk *h, hdr *hhdr, struct hblk *n,
 543                            hdr *nhdr, int index /* Index of free list */)
 544 {
 545     word total_size = hhdr -> hb_sz;
 546     word h_size = (word)n - (word)h;
 547     struct hblk *prev = hhdr -> hb_prev;
 548     struct hblk *next = hhdr -> hb_next;
 549
 550     /* Replace h with n on its freelist */
 551       nhdr -> hb_prev = prev;
 552       nhdr -> hb_next = next;
 553       nhdr -> hb_sz = total_size - h_size;
 554       nhdr -> hb_flags = 0;
 555       if (0 != prev) {
 556         HDR(prev) -> hb_next = n;
 557       } else {
 558         GC_hblkfreelist[index] = n;
 559       }
 560       if (0 != next) {
 561         HDR(next) -> hb_prev = n;
 562       }
 563       INCR_FREE_BYTES(index, -(signed_word)h_size);
 564       FREE_ASSERT(GC_free_bytes[index] > 0);
 565 #   ifdef USE_MUNMAP
 566       hhdr -> hb_last_reclaimed = (unsigned short)GC_gc_no;
 567 #   endif
 568     hhdr -> hb_sz = h_size;
 569     GC_add_to_fl(h, hhdr);
 570     nhdr -> hb_flags |= FREE_BLK;
 571 }
 572
 573 STATIC struct hblk *
 574 GC_allochblk_nth(size_t sz/* bytes */, int kind, unsigned flags, int n,
 575                  GC_bool may_split);
 576
 577 /*
 578  * Allocate (and return pointer to) a heap block
 579  *   for objects of size sz bytes, searching the nth free list.
 580  *
 581  * NOTE: We set obj_map field in header correctly.
 582  *       Caller is responsible for building an object freelist in block.
 583  *
 584  * The client is responsible for clearing the block, if necessary.
 585  */
 586 GC_INNER struct hblk *
 587 GC_allochblk(size_t sz, int kind, unsigned flags/* IGNORE_OFF_PAGE or 0 */)
 588 {
 589     word blocks;
 590     int start_list;
 591     int i;
 592     struct hblk *result;
 593     int split_limit; /* Highest index of free list whose blocks we      */
 594                      /* split.                                          */
 595
 596     GC_ASSERT((sz & (GRANULE_BYTES - 1)) == 0);
 597     blocks = OBJ_SZ_TO_BLOCKS(sz);
 598     if ((signed_word)(blocks * HBLKSIZE) < 0) {
 599       return 0;
 600     }
 601     start_list = GC_hblk_fl_from_blocks(blocks);
 602     /* Try for an exact match first. */
 603     result = GC_allochblk_nth(sz, kind, flags, start_list, FALSE);
 604     if (0 != result) return result;
 605     if (GC_use_entire_heap || GC_dont_gc
 606         || USED_HEAP_SIZE < GC_requested_heapsize
 607         || GC_incremental || !GC_should_collect()) {
 608         /* Should use more of the heap, even if it requires splitting. */
 609         split_limit = N_HBLK_FLS;
 610     } else {
 611 #     ifdef USE_MUNMAP
 612         /* avoid splitting, since that might require remapping */
 613         split_limit = 0;
 614 #     else
 615         if (GC_finalizer_bytes_freed > (GC_heapsize >> 4)) {
 616           /* If we are deallocating lots of memory from         */
 617           /* finalizers, fail and collect sooner rather         */
 618           /* than later.                                        */
 619           split_limit = 0;
 620         } else {
 621           /* If we have enough large blocks left to cover any   */
 622           /* previous request for large blocks, we go ahead     */
 623           /* and split.  Assuming a steady state, that should   */
 624           /* be safe.  It means that we can use the full        */
 625           /* heap if we allocate only small objects.            */
 626           split_limit = GC_enough_large_bytes_left();
 627         }
 628 #     endif
 629     }
 630     if (start_list < UNIQUE_THRESHOLD) {
 631       /* No reason to try start_list again, since all blocks are exact  */
 632       /* matches.                                                       */
 633       ++start_list;
 634     }
 635     for (i = start_list; i <= split_limit; ++i) {
 636         struct hblk * result = GC_allochblk_nth(sz, kind, flags, i, TRUE);
 637         if (0 != result) return result;
 638     }
 639     return 0;
 640 }
 641
 642 STATIC long GC_large_alloc_warn_suppressed = 0;
 643                         /* Number of warnings suppressed so far.        */
 644
 645 /*
 646  * The same, but with search restricted to nth free list.
 647  * Flags is IGNORE_OFF_PAGE or zero.
 648  * Unlike the above, sz is in bytes.
 649  * The may_split flag indicates whether it's OK to split larger blocks.
 650  */
 651 STATIC struct hblk *
 652 GC_allochblk_nth(size_t sz, int kind, unsigned flags, int n,
 653                  GC_bool may_split)
 654 {
 655     struct hblk *hbp;
 656     hdr * hhdr;         /* Header corr. to hbp */
 657                         /* Initialized after loop if hbp !=0    */
 658                         /* Gcc uninitialized use warning is bogus.      */
 659     struct hblk *thishbp;
 660     hdr * thishdr;              /* Header corr. to hbp */
 661     signed_word size_needed;    /* number of bytes in requested objects */
 662     signed_word size_avail;     /* bytes available in this block        */
 663
 664     size_needed = HBLKSIZE * OBJ_SZ_TO_BLOCKS(sz);
 665
 666     /* search for a big enough block in free list */
 667         hbp = GC_hblkfreelist[n];
 668         for(; 0 != hbp; hbp = hhdr -> hb_next) {
 669             GET_HDR(hbp, hhdr);
 670             size_avail = hhdr->hb_sz;
 671             if (size_avail < size_needed) continue;
 672             if (size_avail != size_needed) {
 673               signed_word next_size;
 674
 675               if (!may_split) continue;
 676               /* If the next heap block is obviously better, go on.     */
 677               /* This prevents us from disassembling a single large block */
 678               /* to get tiny blocks.                                    */
 679               thishbp = hhdr -> hb_next;
 680               if (thishbp != 0) {
 681                 GET_HDR(thishbp, thishdr);
 682                 next_size = (signed_word)(thishdr -> hb_sz);
 683                 if (next_size < size_avail
 684                     && next_size >= size_needed
 685                     && !GC_is_black_listed(thishbp, (word)size_needed)) {
 686                     continue;
 687                 }
 688               }
 689             }
 690             if ( !IS_UNCOLLECTABLE(kind) && (kind != PTRFREE
 691                         || size_needed > (signed_word)MAX_BLACK_LIST_ALLOC)) {
 692               struct hblk * lasthbp = hbp;
 693               ptr_t search_end = (ptr_t)hbp + size_avail - size_needed;
 694               signed_word orig_avail = size_avail;
 695               signed_word eff_size_needed = (flags & IGNORE_OFF_PAGE) != 0 ?
 696                                                 (signed_word)HBLKSIZE
 697                                                 : size_needed;
 698
 699
 700               while ((ptr_t)lasthbp <= search_end
 701                      && (thishbp = GC_is_black_listed(lasthbp,
 702                                                       (word)eff_size_needed))
 703                         != 0) {
 704                 lasthbp = thishbp;
 705               }
 706               size_avail -= (ptr_t)lasthbp - (ptr_t)hbp;
 707               thishbp = lasthbp;
 708               if (size_avail >= size_needed) {
 709                 if (thishbp != hbp &&
 710                     0 != (thishdr = GC_install_header(thishbp))) {
 711                   /* Make sure it's mapped before we mangle it. */
 712 #                   ifdef USE_MUNMAP
 713                       if (!IS_MAPPED(hhdr)) {
 714                         GC_remap((ptr_t)hbp, hhdr -> hb_sz);
 715                         hhdr -> hb_flags &= ~WAS_UNMAPPED;
 716                       }
 717 #                   endif
 718                   /* Split the block at thishbp */
 719                       GC_split_block(hbp, hhdr, thishbp, thishdr, n);
 720                   /* Advance to thishbp */
 721                       hbp = thishbp;
 722                       hhdr = thishdr;
 723                       /* We must now allocate thishbp, since it may     */
 724                       /* be on the wrong free list.                     */
 725                 }
 726               } else if (size_needed > (signed_word)BL_LIMIT
 727                          && orig_avail - size_needed
 728                             > (signed_word)BL_LIMIT) {
 729                 /* Punt, since anything else risks unreasonable heap growth. */
 730                 if (++GC_large_alloc_warn_suppressed
 731                     >= GC_large_alloc_warn_interval) {
 732                   WARN("Repeated allocation of very large block "
 733                        "(appr. size %" GC_PRIdPTR "):\n"
 734                        "\tMay lead to memory leak and poor performance.\n",
 735                        size_needed);
 736                   GC_large_alloc_warn_suppressed = 0;
 737                 }
 738                 size_avail = orig_avail;
 739               } else if (size_avail == 0 && size_needed == HBLKSIZE
 740                          && IS_MAPPED(hhdr)) {
 741                 if (!GC_find_leak) {
 742                   static unsigned count = 0;
 743
 744                   /* The block is completely blacklisted.  We need      */
 745                   /* to drop some such blocks, since otherwise we spend */
 746                   /* all our time traversing them if pointerfree        */
 747                   /* blocks are unpopular.                              */
 748                   /* A dropped block will be reconsidered at next GC.   */
 749                   if ((++count & 3) == 0) {
 750                     /* Allocate and drop the block in small chunks, to  */
 751                     /* maximize the chance that we will recover some    */
 752                     /* later.                                           */
 753                       word total_size = hhdr -> hb_sz;
 754                       struct hblk * limit = hbp + divHBLKSZ(total_size);
 755                       struct hblk * h;
 756                       struct hblk * prev = hhdr -> hb_prev;
 757
 758                       GC_large_free_bytes -= total_size;
 759                       GC_bytes_dropped += total_size;
 760                       GC_remove_from_fl(hhdr, n);
 761                       for (h = hbp; h < limit; h++) {
 762                         if (h == hbp || 0 != (hhdr = GC_install_header(h))) {
 763                           (void) setup_header(
 764                                   hhdr, h,
 765                                   HBLKSIZE,
 766                                   PTRFREE, 0); /* Can't fail */
 767                           if (GC_debugging_started) {
 768                             BZERO(h, HBLKSIZE);
 769                           }
 770                         }
 771                       }
 772                     /* Restore hbp to point at free block */
 773                       hbp = prev;
 774                       if (0 == hbp) {
 775                         return GC_allochblk_nth(sz, kind, flags, n, may_split);
 776                       }
 777                       hhdr = HDR(hbp);
 778                   }
 779                 }
 780               }
 781             }
 782             if( size_avail >= size_needed ) {
 783 #               ifdef USE_MUNMAP
 784                   if (!IS_MAPPED(hhdr)) {
 785                     GC_remap((ptr_t)hbp, hhdr -> hb_sz);
 786                     hhdr -> hb_flags &= ~WAS_UNMAPPED;
 787                     /* Note: This may leave adjacent, mapped free blocks. */
 788                   }
 789 #               endif
 790                 /* hbp may be on the wrong freelist; the parameter n    */
 791                 /* is important.                                        */
 792                 hbp = GC_get_first_part(hbp, hhdr, size_needed, n);
 793                 break;
 794             }
 795         }
 796
 797     if (0 == hbp) return 0;
 798
 799     /* Add it to map of valid blocks */
 800         if (!GC_install_counts(hbp, (word)size_needed)) return(0);
 801         /* This leaks memory under very rare conditions. */
 802
 803     /* Set up header */
 804         if (!setup_header(hhdr, hbp, sz, kind, flags)) {
 805             GC_remove_counts(hbp, (word)size_needed);
 806             return(0); /* ditto */
 807         }
 808 #   ifndef GC_DISABLE_INCREMENTAL
 809         /* Notify virtual dirty bit implementation that we are about to */
 810         /* write.  Ensure that pointerfree objects are not protected if */
 811         /* it's avoidable.  This also ensures that newly allocated      */
 812         /* blocks are treated as dirty.  Necessary since we don't       */
 813         /* protect free blocks.                                         */
 814         GC_ASSERT((size_needed & (HBLKSIZE-1)) == 0);
 815         GC_remove_protection(hbp, divHBLKSZ(size_needed),
 816                              (hhdr -> hb_descr == 0) /* pointer-free */);
 817 #   endif
 818     /* We just successfully allocated a block.  Restart count of        */
 819     /* consecutive failures.                                            */
 820     GC_fail_count = 0;
 821
 822     GC_large_free_bytes -= size_needed;
 823
 824     GC_ASSERT(IS_MAPPED(hhdr));
 825     return( hbp );
 826 }
 827
 828 /*
 829  * Free a heap block.
 830  *
 831  * Coalesce the block with its neighbors if possible.
 832  *
 833  * All mark words are assumed to be cleared.
 834  */
 835 GC_INNER void GC_freehblk(struct hblk *hbp)
 836 {
 837     struct hblk *next, *prev;
 838     hdr *hhdr, *prevhdr, *nexthdr;
 839     signed_word size;
 840
 841     GET_HDR(hbp, hhdr);
 842     size = hhdr->hb_sz;
 843     size = HBLKSIZE * OBJ_SZ_TO_BLOCKS(size);
 844     if (size <= 0)
 845       ABORT("Deallocating excessively large block.  Too large an allocation?");
 846       /* Probably possible if we try to allocate more than half the address */
 847       /* space at once.  If we don't catch it here, strange things happen   */
 848       /* later.                                                             */
 849     GC_remove_counts(hbp, (word)size);
 850     hhdr->hb_sz = size;
 851 #   ifdef USE_MUNMAP
 852       hhdr -> hb_last_reclaimed = (unsigned short)GC_gc_no;
 853 #   endif
 854
 855     /* Check for duplicate deallocation in the easy case */
 856       if (HBLK_IS_FREE(hhdr)) {
 857         if (GC_print_stats)
 858           GC_log_printf("Duplicate large block deallocation of %p\n", hbp);
 859         ABORT("Duplicate large block deallocation");
 860       }
 861
 862     GC_ASSERT(IS_MAPPED(hhdr));
 863     hhdr -> hb_flags |= FREE_BLK;
 864     next = (struct hblk *)((word)hbp + size);
 865     GET_HDR(next, nexthdr);
 866     prev = GC_free_block_ending_at(hbp);
 867     /* Coalesce with successor, if possible */
 868       if(0 != nexthdr && HBLK_IS_FREE(nexthdr) && IS_MAPPED(nexthdr)
 869          && (signed_word)(hhdr -> hb_sz + nexthdr -> hb_sz) > 0
 870          /* no overflow */) {
 871         GC_remove_from_fl(nexthdr, FL_UNKNOWN);
 872         hhdr -> hb_sz += nexthdr -> hb_sz;
 873         GC_remove_header(next);
 874       }
 875     /* Coalesce with predecessor, if possible. */
 876       if (0 != prev) {
 877         prevhdr = HDR(prev);
 878         if (IS_MAPPED(prevhdr)
 879             && (signed_word)(hhdr -> hb_sz + prevhdr -> hb_sz) > 0) {
 880           GC_remove_from_fl(prevhdr, FL_UNKNOWN);
 881           prevhdr -> hb_sz += hhdr -> hb_sz;
 882 #         ifdef USE_MUNMAP
 883             prevhdr -> hb_last_reclaimed = (unsigned short)GC_gc_no;
 884 #         endif
 885           GC_remove_header(hbp);
 886           hbp = prev;
 887           hhdr = prevhdr;
 888         }
 889       }
 890     /* FIXME: It is not clear we really always want to do these merges  */
 891     /* with USE_MUNMAP, since it updates ages and hence prevents        */
 892     /* unmapping.                                                       */
 893
 894     GC_large_free_bytes += size;
 895     GC_add_to_fl(hbp, hhdr);
 896 }