libgc/pthread_support.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 1994 by Xerox Corporation.  All rights reserved.
   3  * Copyright (c) 1996 by Silicon Graphics.  All rights reserved.
   4  * Copyright (c) 1998 by Fergus Henderson.  All rights reserved.
   5  * Copyright (c) 2000-2004 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  * Support code for LinuxThreads, the clone()-based kernel
  18  * thread package for Linux which is included in libc6.
  19  *
  20  * This code relies on implementation details of LinuxThreads,
  21  * (i.e. properties not guaranteed by the Pthread standard),
  22  * though this version now does less of that than the other Pthreads
  23  * support code.
  24  *
  25  * Note that there is a lot of code duplication between linux_threads.c
  26  * and thread support for some of the other Posix platforms; any changes
  27  * made here may need to be reflected there too.
  28  */
  29  /* DG/UX ix86 support <takis@xfree86.org> */
  30 /*
  31  * Linux_threads.c now also includes some code to support HPUX and
  32  * OSF1 (Compaq Tru64 Unix, really).  The OSF1 support is based on Eric Benson's
  33  * patch.
  34  *
  35  * Eric also suggested an alternate basis for a lock implementation in
  36  * his code:
  37  * + #elif defined(OSF1)
  38  * +    unsigned long GC_allocate_lock = 0;
  39  * +    msemaphore GC_allocate_semaphore;
  40  * + #  define GC_TRY_LOCK() \
  41  * +    ((msem_lock(&GC_allocate_semaphore, MSEM_IF_NOWAIT) == 0) \
  42  * +     ? (GC_allocate_lock = 1) \
  43  * +     : 0)
  44  * + #  define GC_LOCK_TAKEN GC_allocate_lock
  45  */
  46
  47 /*#define DEBUG_THREADS 1*/
  48 /*#define GC_ASSERTIONS*/
  49
  50 # include "private/pthread_support.h"
  51
  52 # if defined(GC_PTHREADS) && !defined(GC_SOLARIS_THREADS) \
  53      && !defined(GC_WIN32_THREADS)
  54
  55 # if defined(GC_HPUX_THREADS) && !defined(USE_PTHREAD_SPECIFIC) \
  56      && !defined(USE_COMPILER_TLS)
  57 #   ifdef __GNUC__
  58 #     define USE_PTHREAD_SPECIFIC
  59       /* Empirically, as of gcc 3.3, USE_COMPILER_TLS doesn't work.     */
  60 #   else
  61 #     define USE_COMPILER_TLS
  62 #   endif
  63 # endif
  64
  65 # if defined USE_HPUX_TLS
  66     --> Macro replaced by USE_COMPILER_TLS
  67 # endif
  68
  69 # if (defined(GC_DGUX386_THREADS) || defined(GC_OSF1_THREADS) || \
  70       defined(GC_DARWIN_THREADS) || defined(GC_AIX_THREADS)) || \
  71       defined(GC_NETBSD_THREADS) && !defined(USE_PTHREAD_SPECIFIC) || \
  72       defined(GC_OPENBSD_THREADS)
  73 #   define USE_PTHREAD_SPECIFIC
  74 # endif
  75
  76 # if defined(GC_DGUX386_THREADS) && !defined(_POSIX4A_DRAFT10_SOURCE)
  77 #   define _POSIX4A_DRAFT10_SOURCE 1
  78 # endif
  79
  80 # if defined(GC_DGUX386_THREADS) && !defined(_USING_POSIX4A_DRAFT10)
  81 #   define _USING_POSIX4A_DRAFT10 1
  82 # endif
  83
  84 # ifdef THREAD_LOCAL_ALLOC
  85 #   if !defined(USE_PTHREAD_SPECIFIC) && !defined(USE_COMPILER_TLS)
  86 #     include "private/specific.h"
  87 #   endif
  88
  89 /* Note that these macros should be used only to get/set the GC_thread pointer.
  90  * We need to use both tls and pthread because we use the pthread_create function hook to
  91  * free the data for foreign threads. When that doesn't happen, libgc could have old
  92  * pthread_t that get reused...
  93  */
  94 #   if defined(USE_PTHREAD_SPECIFIC)
  95 #     define GC_getspecific pthread_getspecific
  96 #     define GC_setspecific pthread_setspecific
  97 #     define GC_key_create pthread_key_create
  98       typedef pthread_key_t GC_key_t;
  99 #   endif
 100 #   if defined(USE_COMPILER_TLS)
 101 /* Note sles9 gcc on powerpc gets confused by the define to set GC_thread_tls and pthread_setspecific
 102  * so we actually use a static inline function decalred below that is equivalent to:
 103  *   define GC_setspecific(key, v) (GC_thread_tls = (v), pthread_setspecific ((key), (v)))
 104  */
 105 #     define GC_getspecific(x) (GC_thread_tls)
 106 #     define GC_key_create pthread_key_create
 107       typedef pthread_key_t GC_key_t;
 108 #   endif
 109 # endif
 110 # include <stdlib.h>
 111 # include <pthread.h>
 112 # include <sched.h>
 113 # include <time.h>
 114 # include <errno.h>
 115 # include <unistd.h>
 116 # include <sys/mman.h>
 117 # include <sys/time.h>
 118 # include <sys/types.h>
 119 # include <sys/stat.h>
 120 # include <fcntl.h>
 121 # include <signal.h>
 122
 123 #if defined(GC_DARWIN_THREADS)
 124 # include "private/darwin_semaphore.h"
 125 #else
 126 # include <semaphore.h>
 127 #endif /* !GC_DARWIN_THREADS */
 128
 129 #if defined(GC_DARWIN_THREADS) || defined(GC_FREEBSD_THREADS)
 130 # include <sys/sysctl.h>
 131 #endif /* GC_DARWIN_THREADS */
 132
 133 #if defined(GC_NETBSD_THREADS) || defined(GC_OPENBSD_THREADS)
 134 # include <sys/param.h>
 135 # include <sys/sysctl.h>
 136 #endif
 137
 138
 139
 140 #if defined(GC_DGUX386_THREADS)
 141 # include <sys/dg_sys_info.h>
 142 # include <sys/_int_psem.h>
 143   /* sem_t is an uint in DG/UX */
 144   typedef unsigned int  sem_t;
 145 #endif /* GC_DGUX386_THREADS */
 146
 147 #ifndef __GNUC__
 148 #   define __inline__
 149 #endif
 150
 151 #ifdef GC_USE_LD_WRAP
 152 #   define WRAP_FUNC(f) __wrap_##f
 153 #   define REAL_FUNC(f) __real_##f
 154 #else
 155 #   define WRAP_FUNC(f) GC_##f
 156 #   if !defined(GC_DGUX386_THREADS)
 157 #     define REAL_FUNC(f) f
 158 #   else /* GC_DGUX386_THREADS */
 159 #     define REAL_FUNC(f) __d10_##f
 160 #   endif /* GC_DGUX386_THREADS */
 161 #   undef pthread_create
 162 #   if !defined(GC_DARWIN_THREADS)
 163 #     undef pthread_sigmask
 164 #   endif
 165 #   undef pthread_join
 166 #   undef pthread_detach
 167 #   if defined(NACL)
 168 #     undef pthread_exit
 169 #   endif
 170 #   if defined(GC_OSF1_THREADS) && defined(_PTHREAD_USE_MANGLED_NAMES_) \
 171        && !defined(_PTHREAD_USE_PTDNAM_)
 172 /* Restore the original mangled names on Tru64 UNIX.  */
 173 #     define pthread_create __pthread_create
 174 #     define pthread_join __pthread_join
 175 #     define pthread_detach __pthread_detach
 176 #   endif
 177 #endif
 178
 179 void GC_thr_init();
 180
 181 static GC_bool parallel_initialized = FALSE;
 182
 183 void GC_init_parallel();
 184
 185 # if defined(THREAD_LOCAL_ALLOC) && !defined(DBG_HDRS_ALL)
 186
 187 /* We don't really support thread-local allocation with DBG_HDRS_ALL */
 188
 189 /* work around a dlopen issue (bug #75390), undefs to avoid warnings with redefinitions */
 190 #undef PACKAGE_BUGREPORT
 191 #undef PACKAGE_NAME
 192 #undef PACKAGE_STRING
 193 #undef PACKAGE_TARNAME
 194 #undef PACKAGE_VERSION
 195 #include "mono/utils/mono-compiler.h"
 196
 197 static
 198 GC_key_t GC_thread_key;
 199
 200 #ifdef USE_COMPILER_TLS
 201 __thread MONO_TLS_FAST void* GC_thread_tls;
 202
 203 /*
 204  * gcc errors out with /tmp/ccdPMFuq.s:2994: Error: symbol `.LTLS4' is already defined
 205  * if the inline is added on powerpc
 206  */
 207 #if !defined(__ppc__) && !defined(__powerpc__)
 208 inline
 209 #endif
 210 static int GC_setspecific (GC_key_t key, void *value) {
 211         GC_thread_tls = value;
 212         return pthread_setspecific (key, value);
 213 }
 214 #endif
 215
 216 static GC_bool keys_initialized;
 217
 218 static pthread_t main_pthread_self;
 219 static void *main_stack, *main_altstack;
 220 static int main_stack_size, main_altstack_size;
 221
 222 #ifdef MONO_DEBUGGER_SUPPORTED
 223 #include "include/libgc-mono-debugger.h"
 224 #endif
 225
 226 /* Recover the contents of the freelist array fl into the global one gfl.*/
 227 /* Note that the indexing scheme differs, in that gfl has finer size    */
 228 /* resolution, even if not all entries are used.                        */
 229 /* We hold the allocator lock.                                          */
 230 static void return_freelists(ptr_t *fl, ptr_t *gfl)
 231 {
 232     int i;
 233     ptr_t q, *qptr;
 234     size_t nwords;
 235
 236     for (i = 1; i < NFREELISTS; ++i) {
 237         nwords = i * (GRANULARITY/sizeof(word));
 238         qptr = fl + i;
 239         q = *qptr;
 240         if ((word)q >= HBLKSIZE) {
 241           if (gfl[nwords] == 0) {
 242             gfl[nwords] = q;
 243           } else {
 244             /* Concatenate: */
 245             for (; (word)q >= HBLKSIZE; qptr = &(obj_link(q)), q = *qptr);
 246             GC_ASSERT(0 == q);
 247             *qptr = gfl[nwords];
 248             gfl[nwords] = fl[i];
 249           }
 250         }
 251         /* Clear fl[i], since the thread structure may hang around.     */
 252         /* Do it in a way that is likely to trap if we access it.       */
 253         fl[i] = (ptr_t)HBLKSIZE;
 254     }
 255 }
 256
 257 /* We statically allocate a single "size 0" object. It is linked to     */
 258 /* itself, and is thus repeatedly reused for all size 0 allocation      */
 259 /* requests.  (Size 0 gcj allocation requests are incorrect, and        */
 260 /* we arrange for those to fault asap.)                                 */
 261 static ptr_t size_zero_object = (ptr_t)(&size_zero_object);
 262
 263 void GC_delete_gc_thread(pthread_t id, GC_thread gct);
 264 void GC_destroy_thread_local(GC_thread p);
 265
 266 void GC_thread_deregister_foreign (void *data)
 267 {
 268     GC_thread me = (GC_thread)data;
 269  /*   GC_fprintf1( "\n\n\n\n --- Deregister %x ---\n\n\n\n\n", me->flags ); */
 270     if (me -> flags & FOREIGN_THREAD) {
 271         LOCK();
 272  /*     GC_fprintf0( "\n\n\n\n --- FOO ---\n\n\n\n\n" ); */
 273 #if defined(THREAD_LOCAL_ALLOC) && !defined(DBG_HDRS_ALL)
 274         GC_destroy_thread_local (me);
 275 #endif
 276         GC_delete_gc_thread(me->id, me);
 277         UNLOCK();
 278     }
 279 }
 280
 281 /* Each thread structure must be initialized.   */
 282 /* This call must be made from the new thread.  */
 283 /* Caller holds allocation lock.                */
 284 void GC_init_thread_local(GC_thread p)
 285 {
 286     int i;
 287
 288     if (!keys_initialized) {
 289         if (0 != GC_key_create(&GC_thread_key, GC_thread_deregister_foreign)) {
 290             ABORT("Failed to create key for local allocator");
 291         }
 292         keys_initialized = TRUE;
 293     }
 294     if (0 != GC_setspecific(GC_thread_key, p)) {
 295         ABORT("Failed to set thread specific allocation pointers");
 296     }
 297     for (i = 1; i < NFREELISTS; ++i) {
 298         p -> ptrfree_freelists[i] = (ptr_t)1;
 299         p -> normal_freelists[i] = (ptr_t)1;
 300 #       ifdef GC_GCJ_SUPPORT
 301           p -> gcj_freelists[i] = (ptr_t)1;
 302 #       endif
 303     }
 304     /* Set up the size 0 free lists.    */
 305     p -> ptrfree_freelists[0] = (ptr_t)(&size_zero_object);
 306     p -> normal_freelists[0] = (ptr_t)(&size_zero_object);
 307 #   ifdef GC_GCJ_SUPPORT
 308         p -> gcj_freelists[0] = (ptr_t)(-1);
 309 #   endif
 310 }
 311
 312 #ifdef GC_GCJ_SUPPORT
 313   extern ptr_t * GC_gcjobjfreelist;
 314 #endif
 315
 316 /* We hold the allocator lock.  */
 317 void GC_destroy_thread_local(GC_thread p)
 318 {
 319     /* We currently only do this from the thread itself or from */
 320     /* the fork handler for a child process.                    */
 321 #   ifndef HANDLE_FORK
 322       GC_ASSERT(GC_getspecific(GC_thread_key) == (void *)p);
 323 #   endif
 324     return_freelists(p -> ptrfree_freelists, GC_aobjfreelist);
 325     return_freelists(p -> normal_freelists, GC_objfreelist);
 326 #   ifdef GC_GCJ_SUPPORT
 327         return_freelists(p -> gcj_freelists, GC_gcjobjfreelist);
 328 #   endif
 329 }
 330
 331 extern GC_PTR GC_generic_malloc_many();
 332
 333 GC_PTR GC_local_malloc(size_t bytes)
 334 {
 335     if (EXPECT(!SMALL_ENOUGH(bytes),0)) {
 336         return(GC_malloc(bytes));
 337     } else {
 338         int index = INDEX_FROM_BYTES(bytes);
 339         ptr_t * my_fl;
 340         ptr_t my_entry;
 341 #       if defined(REDIRECT_MALLOC) && !defined(USE_PTHREAD_SPECIFIC)
 342         GC_key_t k = GC_thread_key;
 343 #       endif
 344         void * tsd;
 345
 346 #       if defined(REDIRECT_MALLOC) && !defined(USE_PTHREAD_SPECIFIC)
 347             if (EXPECT(0 == k, 0)) {
 348                 /* This can happen if we get called when the world is   */
 349                 /* being initialized.  Whether we can actually complete */
 350                 /* the initialization then is unclear.                  */
 351                 GC_init_parallel();
 352                 k = GC_thread_key;
 353             }
 354 #       endif
 355         tsd = GC_getspecific(GC_thread_key);
 356 #       ifdef GC_ASSERTIONS
 357           LOCK();
 358           GC_ASSERT(tsd == (void *)GC_lookup_thread(pthread_self()));
 359           UNLOCK();
 360 #       endif
 361         my_fl = ((GC_thread)tsd) -> normal_freelists + index;
 362         my_entry = *my_fl;
 363         if (EXPECT((word)my_entry >= HBLKSIZE, 1)) {
 364             ptr_t next = obj_link(my_entry);
 365             GC_PTR result = (GC_PTR)my_entry;
 366             *my_fl = next;
 367             obj_link(my_entry) = 0;
 368             PREFETCH_FOR_WRITE(next);
 369             return result;
 370         } else if ((word)my_entry - 1 < DIRECT_GRANULES) {
 371             *my_fl = my_entry + index + 1;
 372             return GC_malloc(bytes);
 373         } else {
 374             GC_generic_malloc_many(BYTES_FROM_INDEX(index), NORMAL, my_fl);
 375             if (*my_fl == 0) return GC_oom_fn(bytes);
 376             return GC_local_malloc(bytes);
 377         }
 378     }
 379 }
 380
 381 GC_PTR GC_local_malloc_atomic(size_t bytes)
 382 {
 383     if (EXPECT(!SMALL_ENOUGH(bytes), 0)) {
 384         return(GC_malloc_atomic(bytes));
 385     } else {
 386         int index = INDEX_FROM_BYTES(bytes);
 387         ptr_t * my_fl = ((GC_thread)GC_getspecific(GC_thread_key))
 388                         -> ptrfree_freelists + index;
 389         ptr_t my_entry = *my_fl;
 390
 391         if (EXPECT((word)my_entry >= HBLKSIZE, 1)) {
 392             GC_PTR result = (GC_PTR)my_entry;
 393             *my_fl = obj_link(my_entry);
 394             return result;
 395         } else if ((word)my_entry - 1 < DIRECT_GRANULES) {
 396             *my_fl = my_entry + index + 1;
 397         return GC_malloc_atomic(bytes);
 398         } else {
 399             GC_generic_malloc_many(BYTES_FROM_INDEX(index), PTRFREE, my_fl);
 400             /* *my_fl is updated while the collector is excluded;       */
 401             /* the free list is always visible to the collector as      */
 402             /* such.                                                    */
 403             if (*my_fl == 0) return GC_oom_fn(bytes);
 404             return GC_local_malloc_atomic(bytes);
 405         }
 406     }
 407 }
 408
 409 #ifdef GC_GCJ_SUPPORT
 410
 411 #include "include/gc_gcj.h"
 412
 413 #ifdef GC_ASSERTIONS
 414   extern GC_bool GC_gcj_malloc_initialized;
 415 #endif
 416
 417 extern int GC_gcj_kind;
 418
 419 GC_PTR GC_local_gcj_malloc(size_t bytes,
 420                            void * ptr_to_struct_containing_descr)
 421 {
 422     GC_ASSERT(GC_gcj_malloc_initialized);
 423     if (EXPECT(!SMALL_ENOUGH(bytes), 0)) {
 424         return GC_gcj_malloc(bytes, ptr_to_struct_containing_descr);
 425     } else {
 426         int index = INDEX_FROM_BYTES(bytes);
 427         ptr_t * my_fl = ((GC_thread)GC_getspecific(GC_thread_key))
 428                         -> gcj_freelists + index;
 429         ptr_t my_entry = *my_fl;
 430         if (EXPECT((word)my_entry >= HBLKSIZE, 1)) {
 431             GC_PTR result = (GC_PTR)my_entry;
 432             GC_ASSERT(!GC_incremental);
 433             /* We assert that any concurrent marker will stop us.       */
 434             /* Thus it is impossible for a mark procedure to see the    */
 435             /* allocation of the next object, but to see this object    */
 436             /* still containing a free list pointer.  Otherwise the     */
 437             /* marker might find a random "mark descriptor".            */
 438             *(volatile ptr_t *)my_fl = obj_link(my_entry);
 439             /* We must update the freelist before we store the pointer. */
 440             /* Otherwise a GC at this point would see a corrupted       */
 441             /* free list.                                               */
 442             /* A memory barrier is probably never needed, since the     */
 443             /* action of stopping this thread will cause prior writes   */
 444             /* to complete.                                             */
 445             GC_ASSERT(((void * volatile *)result)[1] == 0);
 446             *(void * volatile *)result = ptr_to_struct_containing_descr;
 447             return result;
 448         } else if ((word)my_entry - 1 < DIRECT_GRANULES) {
 449             if (!GC_incremental) *my_fl = my_entry + index + 1;
 450                 /* In the incremental case, we always have to take this */
 451                 /* path.  Thus we leave the counter alone.              */
 452             return GC_gcj_malloc(bytes, ptr_to_struct_containing_descr);
 453         } else {
 454             GC_generic_malloc_many(BYTES_FROM_INDEX(index), GC_gcj_kind, my_fl);
 455             if (*my_fl == 0) return GC_oom_fn(bytes);
 456             return GC_local_gcj_malloc(bytes, ptr_to_struct_containing_descr);
 457         }
 458     }
 459 }
 460
 461 /* Similar to GC_local_gcj_malloc, but the size is in words, and we don't       */
 462 /* adjust it.  The size is assumed to be such that it can be    */
 463 /* allocated as a small object.                                 */
 464 void * GC_local_gcj_fast_malloc(size_t lw, void * ptr_to_struct_containing_descr)
 465 {
 466         ptr_t * my_fl = ((GC_thread)GC_getspecific(GC_thread_key))
 467                 -> gcj_freelists + lw;
 468         ptr_t my_entry = *my_fl;
 469
 470     GC_ASSERT(GC_gcj_malloc_initialized);
 471
 472         if (EXPECT((word)my_entry >= HBLKSIZE, 1)) {
 473             GC_PTR result = (GC_PTR)my_entry;
 474             GC_ASSERT(!GC_incremental);
 475             /* We assert that any concurrent marker will stop us.       */
 476             /* Thus it is impossible for a mark procedure to see the    */
 477             /* allocation of the next object, but to see this object    */
 478             /* still containing a free list pointer.  Otherwise the     */
 479             /* marker might find a random "mark descriptor".            */
 480             *(volatile ptr_t *)my_fl = obj_link(my_entry);
 481             /* We must update the freelist before we store the pointer. */
 482             /* Otherwise a GC at this point would see a corrupted       */
 483             /* free list.                                               */
 484             /* A memory barrier is probably never needed, since the     */
 485             /* action of stopping this thread will cause prior writes   */
 486             /* to complete.                                             */
 487             GC_ASSERT(((void * volatile *)result)[1] == 0);
 488             *(void * volatile *)result = ptr_to_struct_containing_descr;
 489             return result;
 490         } else if ((word)my_entry - 1 < DIRECT_GRANULES) {
 491             if (!GC_incremental) *my_fl = my_entry + lw + 1;
 492                 /* In the incremental case, we always have to take this */
 493                 /* path.  Thus we leave the counter alone.              */
 494             return GC_gcj_fast_malloc(lw, ptr_to_struct_containing_descr);
 495         } else {
 496             GC_generic_malloc_many(BYTES_FROM_INDEX(lw), GC_gcj_kind, my_fl);
 497             if (*my_fl == 0) return GC_oom_fn(BYTES_FROM_INDEX(lw));
 498             return GC_local_gcj_fast_malloc(lw, ptr_to_struct_containing_descr);
 499         }
 500 }
 501
 502 #endif /* GC_GCJ_SUPPORT */
 503
 504 # else  /* !THREAD_LOCAL_ALLOC  && !DBG_HDRS_ALL */
 505
 506 #   define GC_destroy_thread_local(t)
 507
 508 # endif /* !THREAD_LOCAL_ALLOC */
 509
 510 #if 0
 511 /*
 512 To make sure that we're using LinuxThreads and not some other thread
 513 package, we generate a dummy reference to `pthread_kill_other_threads_np'
 514 (was `__pthread_initial_thread_bos' but that disappeared),
 515 which is a symbol defined in LinuxThreads, but (hopefully) not in other
 516 thread packages.
 517
 518 We no longer do this, since this code is now portable enough that it might
 519 actually work for something else.
 520 */
 521 void (*dummy_var_to_force_linux_threads)() = pthread_kill_other_threads_np;
 522 #endif /* 0 */
 523
 524 long GC_nprocs = 1;     /* Number of processors.  We may not have       */
 525                         /* access to all of them, but this is as good   */
 526                         /* a guess as any ...                           */
 527
 528 #ifdef PARALLEL_MARK
 529
 530 # ifndef MAX_MARKERS
 531 #   define MAX_MARKERS 16
 532 # endif
 533
 534 static ptr_t marker_sp[MAX_MARKERS] = {0};
 535
 536 void * GC_mark_thread(void * id)
 537 {
 538   word my_mark_no = 0;
 539
 540   marker_sp[(word)id] = GC_approx_sp();
 541   for (;; ++my_mark_no) {
 542     /* GC_mark_no is passed only to allow GC_help_marker to terminate   */
 543     /* promptly.  This is important if it were called from the signal   */
 544     /* handler or from the GC lock acquisition code.  Under Linux, it's */
 545     /* not safe to call it from a signal handler, since it uses mutexes */
 546     /* and condition variables.  Since it is called only here, the      */
 547     /* argument is unnecessary.                                         */
 548     if (my_mark_no < GC_mark_no || my_mark_no > GC_mark_no + 2) {
 549         /* resynchronize if we get far off, e.g. because GC_mark_no     */
 550         /* wrapped.                                                     */
 551         my_mark_no = GC_mark_no;
 552     }
 553 #   ifdef DEBUG_THREADS
 554         GC_printf1("Starting mark helper for mark number %ld\n", my_mark_no);
 555 #   endif
 556     GC_help_marker(my_mark_no);
 557   }
 558 }
 559
 560 extern long GC_markers;         /* Number of mark threads we would      */
 561                                 /* like to have.  Includes the          */
 562                                 /* initiating thread.                   */
 563
 564 pthread_t GC_mark_threads[MAX_MARKERS];
 565
 566 #define PTHREAD_CREATE REAL_FUNC(pthread_create)
 567
 568 static void start_mark_threads()
 569 {
 570     unsigned i;
 571     pthread_attr_t attr;
 572
 573     if (GC_markers > MAX_MARKERS) {
 574         WARN("Limiting number of mark threads\n", 0);
 575         GC_markers = MAX_MARKERS;
 576     }
 577     if (0 != pthread_attr_init(&attr)) ABORT("pthread_attr_init failed");
 578
 579     if (0 != pthread_attr_setdetachstate(&attr, PTHREAD_CREATE_DETACHED))
 580         ABORT("pthread_attr_setdetachstate failed");
 581
 582 #   if defined(HPUX) || defined(GC_DGUX386_THREADS)
 583       /* Default stack size is usually too small: fix it. */
 584       /* Otherwise marker threads or GC may run out of    */
 585       /* space.                                           */
 586 #     define MIN_STACK_SIZE (8*HBLKSIZE*sizeof(word))
 587       {
 588         size_t old_size;
 589         int code;
 590
 591         if (pthread_attr_getstacksize(&attr, &old_size) != 0)
 592           ABORT("pthread_attr_getstacksize failed\n");
 593         if (old_size < MIN_STACK_SIZE) {
 594           if (pthread_attr_setstacksize(&attr, MIN_STACK_SIZE) != 0)
 595                   ABORT("pthread_attr_setstacksize failed\n");
 596         }
 597       }
 598 #   endif /* HPUX || GC_DGUX386_THREADS */
 599 #   ifdef CONDPRINT
 600       if (GC_print_stats) {
 601         GC_printf1("Starting %ld marker threads\n", GC_markers - 1);
 602       }
 603 #   endif
 604     for (i = 0; i < GC_markers - 1; ++i) {
 605       if (0 != PTHREAD_CREATE(GC_mark_threads + i, &attr,
 606                               GC_mark_thread, (void *)(word)i)) {
 607         WARN("Marker thread creation failed, errno = %ld.\n", errno);
 608       }
 609     }
 610 }
 611
 612 #else  /* !PARALLEL_MARK */
 613
 614 static __inline__ void start_mark_threads()
 615 {
 616 }
 617
 618 #endif /* !PARALLEL_MARK */
 619
 620 GC_bool GC_thr_initialized = FALSE;
 621
 622 volatile GC_thread GC_threads[THREAD_TABLE_SZ];
 623
 624 /*
 625  * gcc-3.3.6 miscompiles the &GC_thread_key+sizeof(&GC_thread_key) expression so
 626  * put it into a separate function.
 627  */
 628 #   if defined(__GNUC__) && defined(THREAD_LOCAL_ALLOC) && !defined(DBG_HDRS_ALL)
 629 static __attribute__((noinline)) unsigned char* get_gc_thread_key_addr GC_PROTO((void))
 630 {
 631         return (unsigned char*)&GC_thread_key;
 632 }
 633
 634 void GC_push_thread_structures GC_PROTO((void))
 635 {
 636     GC_push_all((ptr_t)(GC_threads), (ptr_t)(GC_threads)+sizeof(GC_threads));
 637 #   if defined(THREAD_LOCAL_ALLOC) && !defined(DBG_HDRS_ALL)
 638       GC_push_all((ptr_t)get_gc_thread_key_addr(),
 639           (ptr_t)(get_gc_thread_key_addr())+sizeof(&GC_thread_key));
 640 #   endif
 641 }
 642
 643 #else
 644
 645 void GC_push_thread_structures GC_PROTO((void))
 646 {
 647     GC_push_all((ptr_t)(GC_threads), (ptr_t)(GC_threads)+sizeof(GC_threads));
 648 #   if defined(THREAD_LOCAL_ALLOC) && !defined(DBG_HDRS_ALL)
 649       GC_push_all((ptr_t)(&GC_thread_key),
 650           (ptr_t)(&GC_thread_key)+sizeof(&GC_thread_key));
 651 #   endif
 652 }
 653
 654 #endif
 655
 656 #ifdef THREAD_LOCAL_ALLOC
 657 /* We must explicitly mark ptrfree and gcj free lists, since the free   */
 658 /* list links wouldn't otherwise be found.  We also set them in the     */
 659 /* normal free lists, since that involves touching less memory than if  */
 660 /* we scanned them normally.                                            */
 661 void GC_mark_thread_local_free_lists(void)
 662 {
 663     int i, j;
 664     GC_thread p;
 665     ptr_t q;
 666
 667     for (i = 0; i < THREAD_TABLE_SZ; ++i) {
 668       for (p = GC_threads[i]; 0 != p; p = p -> next) {
 669         for (j = 1; j < NFREELISTS; ++j) {
 670           q = p -> ptrfree_freelists[j];
 671           if ((word)q > HBLKSIZE) GC_set_fl_marks(q);
 672           q = p -> normal_freelists[j];
 673           if ((word)q > HBLKSIZE) GC_set_fl_marks(q);
 674 #         ifdef GC_GCJ_SUPPORT
 675             q = p -> gcj_freelists[j];
 676             if ((word)q > HBLKSIZE) GC_set_fl_marks(q);
 677 #         endif /* GC_GCJ_SUPPORT */
 678         }
 679       }
 680     }
 681 }
 682 #endif /* THREAD_LOCAL_ALLOC */
 683
 684 static struct GC_Thread_Rep first_thread;
 685
 686 #ifdef NACL
 687 extern int nacl_thread_parked[MAX_NACL_GC_THREADS];
 688 extern int nacl_thread_used[MAX_NACL_GC_THREADS];
 689 extern int nacl_thread_parking_inited;
 690 extern int nacl_num_gc_threads;
 691 extern pthread_mutex_t nacl_thread_alloc_lock;
 692 extern __thread int nacl_thread_idx;
 693 extern __thread GC_thread nacl_gc_thread_self;
 694
 695 extern void nacl_pre_syscall_hook();
 696 extern void nacl_post_syscall_hook();
 697 extern void nacl_register_gc_hooks(void (*pre)(), void (*post)());
 698
 699 void nacl_initialize_gc_thread()
 700 {
 701     int i;
 702     nacl_register_gc_hooks(nacl_pre_syscall_hook, nacl_post_syscall_hook);
 703     pthread_mutex_lock(&nacl_thread_alloc_lock);
 704     if (!nacl_thread_parking_inited)
 705     {
 706         for (i = 0; i < MAX_NACL_GC_THREADS; i++) {
 707             nacl_thread_used[i] = 0;
 708             nacl_thread_parked[i] = 0;
 709         }
 710         nacl_thread_parking_inited = 1;
 711     }
 712     GC_ASSERT(nacl_num_gc_threads <= MAX_NACL_GC_THREADS);
 713     for (i = 0; i < MAX_NACL_GC_THREADS; i++) {
 714         if (nacl_thread_used[i] == 0) {
 715             nacl_thread_used[i] = 1;
 716             nacl_thread_idx = i;
 717             nacl_num_gc_threads++;
 718             break;
 719         }
 720     }
 721     pthread_mutex_unlock(&nacl_thread_alloc_lock);
 722 }
 723
 724 void nacl_shutdown_gc_thread()
 725 {
 726     pthread_mutex_lock(&nacl_thread_alloc_lock);
 727     GC_ASSERT(nacl_thread_idx >= 0 && nacl_thread_idx < MAX_NACL_GC_THREADS);
 728     GC_ASSERT(nacl_thread_used[nacl_thread_idx] != 0);
 729     nacl_thread_used[nacl_thread_idx] = 0;
 730     nacl_thread_idx = -1;
 731     nacl_num_gc_threads--;
 732     pthread_mutex_unlock(&nacl_thread_alloc_lock);
 733 }
 734
 735 #endif /* NACL */
 736
 737 /* Add a thread to GC_threads.  We assume it wasn't already there.      */
 738 /* Caller holds allocation lock.                                        */
 739 GC_thread GC_new_thread(pthread_t id)
 740 {
 741     int hv = ((unsigned long)id) % THREAD_TABLE_SZ;
 742     GC_thread result;
 743     static GC_bool first_thread_used = FALSE;
 744
 745     if (!first_thread_used) {
 746         result = &first_thread;
 747         first_thread_used = TRUE;
 748     } else {
 749         result = (struct GC_Thread_Rep *)
 750                  GC_INTERNAL_MALLOC(sizeof(struct GC_Thread_Rep), NORMAL);
 751     }
 752     if (result == 0) return(0);
 753     result -> id = id;
 754 #ifdef PLATFORM_ANDROID
 755     result -> kernel_id = gettid();
 756 #endif
 757     result -> next = GC_threads[hv];
 758     GC_threads[hv] = result;
 759 #ifdef NACL
 760     nacl_gc_thread_self = result;
 761     nacl_initialize_gc_thread();
 762 #endif
 763     GC_ASSERT(result -> flags == 0 && result -> thread_blocked == 0);
 764     return(result);
 765 }
 766
 767 /* Delete a thread from GC_threads.  We assume it is there.     */
 768 /* (The code intentionally traps if it wasn't.)                 */
 769 /* Caller holds allocation lock.                                */
 770 void GC_delete_thread(pthread_t id)
 771 {
 772     int hv = ((unsigned long)id) % THREAD_TABLE_SZ;
 773     register GC_thread p = GC_threads[hv];
 774     register GC_thread prev = 0;
 775
 776 #ifdef NACL
 777     nacl_shutdown_gc_thread();
 778     nacl_gc_thread_self = NULL;
 779 #endif
 780
 781     while (!pthread_equal(p -> id, id)) {
 782         prev = p;
 783         p = p -> next;
 784     }
 785     if (prev == 0) {
 786         GC_threads[hv] = p -> next;
 787     } else {
 788         prev -> next = p -> next;
 789     }
 790 #ifdef MONO_DEBUGGER_SUPPORTED
 791     if (gc_thread_vtable && gc_thread_vtable->thread_exited)
 792         gc_thread_vtable->thread_exited (id, &p->stop_info.stack_ptr);
 793 #endif
 794
 795 #ifdef GC_DARWIN_THREADS
 796         mach_port_deallocate(mach_task_self(), p->stop_info.mach_thread);
 797 #endif
 798
 799     GC_INTERNAL_FREE(p);
 800 }
 801
 802 /* If a thread has been joined, but we have not yet             */
 803 /* been notified, then there may be more than one thread        */
 804 /* in the table with the same pthread id.                       */
 805 /* This is OK, but we need a way to delete a specific one.      */
 806 void GC_delete_gc_thread(pthread_t id, GC_thread gc_id)
 807 {
 808     int hv = ((unsigned long)id) % THREAD_TABLE_SZ;
 809     register GC_thread p = GC_threads[hv];
 810     register GC_thread prev = 0;
 811
 812     while (p != gc_id) {
 813         prev = p;
 814         p = p -> next;
 815     }
 816     if (prev == 0) {
 817         GC_threads[hv] = p -> next;
 818     } else {
 819         prev -> next = p -> next;
 820     }
 821
 822 #ifdef GC_DARWIN_THREADS
 823         mach_port_deallocate(mach_task_self(), p->stop_info.mach_thread);
 824 #endif
 825
 826     GC_INTERNAL_FREE(p);
 827 }
 828
 829 /* Return a GC_thread corresponding to a given pthread_t.       */
 830 /* Returns 0 if it's not there.                                 */
 831 /* Caller holds  allocation lock or otherwise inhibits          */
 832 /* updates.                                                     */
 833 /* If there is more than one thread with the given id we        */
 834 /* return the most recent one.                                  */
 835 GC_thread GC_lookup_thread(pthread_t id)
 836 {
 837     int hv = ((unsigned long)id) % THREAD_TABLE_SZ;
 838     register GC_thread p = GC_threads[hv];
 839
 840     while (p != 0 && !pthread_equal(p -> id, id)) p = p -> next;
 841     return(p);
 842 }
 843
 844 int GC_thread_is_registered (void)
 845 {
 846         void *ptr;
 847
 848         LOCK();
 849         ptr = (void *)GC_lookup_thread(pthread_self());
 850         UNLOCK();
 851
 852         return ptr ? 1 : 0;
 853 }
 854
 855 void GC_register_altstack (void *stack, int stack_size, void *altstack, int altstack_size)
 856 {
 857         GC_thread thread;
 858
 859         LOCK();
 860         thread = (void *)GC_lookup_thread(pthread_self());
 861         if (thread) {
 862                 thread->stack = stack;
 863                 thread->stack_size = stack_size;
 864                 thread->altstack = altstack;
 865                 thread->altstack_size = altstack_size;
 866         } else {
 867                 /*
 868                  * This happens if we are called before GC_thr_init ().
 869                  */
 870                 main_pthread_self = pthread_self ();
 871                 main_stack = stack;
 872                 main_stack_size = stack_size;
 873                 main_altstack = altstack;
 874                 main_altstack_size = altstack_size;
 875         }
 876         UNLOCK();
 877 }
 878
 879 #ifdef HANDLE_FORK
 880 /* Remove all entries from the GC_threads table, except the     */
 881 /* one for the current thread.  We need to do this in the child */
 882 /* process after a fork(), since only the current thread        */
 883 /* survives in the child.                                       */
 884 void GC_remove_all_threads_but_me(void)
 885 {
 886     pthread_t self = pthread_self();
 887     int hv;
 888     GC_thread p, next, me;
 889
 890     for (hv = 0; hv < THREAD_TABLE_SZ; ++hv) {
 891       me = 0;
 892       for (p = GC_threads[hv]; 0 != p; p = next) {
 893         next = p -> next;
 894         if (p -> id == self) {
 895           me = p;
 896           p -> next = 0;
 897         } else {
 898 #         ifdef THREAD_LOCAL_ALLOC
 899             if (!(p -> flags & FINISHED)) {
 900               GC_destroy_thread_local(p);
 901             }
 902 #         endif /* THREAD_LOCAL_ALLOC */
 903             if (p != &first_thread) GC_INTERNAL_FREE(p);
 904         }
 905       }
 906       GC_threads[hv] = me;
 907     }
 908     GC_INTERNAL_FREE(p);
 909 }
 910 #endif /* HANDLE_FORK */
 911
 912 #ifdef USE_PROC_FOR_LIBRARIES
 913 int GC_segment_is_thread_stack(ptr_t lo, ptr_t hi)
 914 {
 915     int i;
 916     GC_thread p;
 917
 918 #   ifdef PARALLEL_MARK
 919       for (i = 0; i < GC_markers; ++i) {
 920         if (marker_sp[i] > lo & marker_sp[i] < hi) return 1;
 921       }
 922 #   endif
 923     for (i = 0; i < THREAD_TABLE_SZ; i++) {
 924       for (p = GC_threads[i]; p != 0; p = p -> next) {
 925         if (0 != p -> stack_end) {
 926 #         ifdef STACK_GROWS_UP
 927             if (p -> stack_end >= lo && p -> stack_end < hi) return 1;
 928 #         else /* STACK_GROWS_DOWN */
 929             if (p -> stack_end > lo && p -> stack_end <= hi) return 1;
 930 #         endif
 931         }
 932       }
 933     }
 934     return 0;
 935 }
 936 #endif /* USE_PROC_FOR_LIBRARIES */
 937
 938 #ifdef GC_LINUX_THREADS
 939 /* Return the number of processors, or i<= 0 if it can't be determined. */
 940 int GC_get_nprocs()
 941 {
 942     /* Should be "return sysconf(_SC_NPROCESSORS_ONLN);" but that       */
 943     /* appears to be buggy in many cases.                               */
 944     /* We look for lines "cpu<n>" in /proc/stat.                        */
 945 #   define STAT_BUF_SIZE 4096
 946 #   define STAT_READ read
 947         /* If read is wrapped, this may need to be redefined to call    */
 948         /* the real one.                                                */
 949     char stat_buf[STAT_BUF_SIZE];
 950     int f;
 951     word result = 1;
 952         /* Some old kernels only have a single "cpu nnnn ..."   */
 953         /* entry in /proc/stat.  We identify those as           */
 954         /* uniprocessors.                                       */
 955     size_t i, len = 0;
 956
 957     f = open("/proc/stat", O_RDONLY);
 958     if (f < 0 || (len = STAT_READ(f, stat_buf, STAT_BUF_SIZE)) < 100) {
 959         WARN("Couldn't read /proc/stat\n", 0);
 960         return -1;
 961     }
 962     for (i = 0; i < len - 100; ++i) {
 963         if (stat_buf[i] == '\n' && stat_buf[i+1] == 'c'
 964             && stat_buf[i+2] == 'p' && stat_buf[i+3] == 'u') {
 965             int cpu_no = atoi(stat_buf + i + 4);
 966             if (cpu_no >= result) result = cpu_no + 1;
 967         }
 968     }
 969     close(f);
 970     return result;
 971 }
 972 #endif /* GC_LINUX_THREADS */
 973
 974 /* We hold the GC lock.  Wait until an in-progress GC has finished.     */
 975 /* Repeatedly RELEASES GC LOCK in order to wait.                        */
 976 /* If wait_for_all is true, then we exit with the GC lock held and no   */
 977 /* collection in progress; otherwise we just wait for the current GC    */
 978 /* to finish.                                                           */
 979 extern GC_bool GC_collection_in_progress();
 980 void GC_wait_for_gc_completion(GC_bool wait_for_all)
 981 {
 982     if (GC_incremental && GC_collection_in_progress()) {
 983         int old_gc_no = GC_gc_no;
 984
 985         /* Make sure that no part of our stack is still on the mark stack, */
 986         /* since it's about to be unmapped.                                */
 987         while (GC_incremental && GC_collection_in_progress()
 988                && (wait_for_all || old_gc_no == GC_gc_no)) {
 989             ENTER_GC();
 990             GC_in_thread_creation = TRUE;
 991             GC_collect_a_little_inner(1);
 992             GC_in_thread_creation = FALSE;
 993             EXIT_GC();
 994             UNLOCK();
 995             sched_yield();
 996             LOCK();
 997         }
 998     }
 999 }
1000
1001 #ifdef HANDLE_FORK
1002 /* Procedures called before and after a fork.  The goal here is to make */
1003 /* it safe to call GC_malloc() in a forked child.  It's unclear that is */
1004 /* attainable, since the single UNIX spec seems to imply that one       */
1005 /* should only call async-signal-safe functions, and we probably can't  */
1006 /* quite guarantee that.  But we give it our best shot.  (That same     */
1007 /* spec also implies that it's not safe to call the system malloc       */
1008 /* between fork() and exec().  Thus we're doing no worse than it.       */
1009
1010 /* Called before a fork()               */
1011 void GC_fork_prepare_proc(void)
1012 {
1013     /* Acquire all relevant locks, so that after releasing the locks    */
1014     /* the child will see a consistent state in which monitor           */
1015     /* invariants hold.  Unfortunately, we can't acquire libc locks     */
1016     /* we might need, and there seems to be no guarantee that libc      */
1017     /* must install a suitable fork handler.                            */
1018     /* Wait for an ongoing GC to finish, since we can't finish it in    */
1019     /* the (one remaining thread in) the child.                         */
1020       LOCK();
1021 #     if defined(PARALLEL_MARK) || defined(THREAD_LOCAL_ALLOC)
1022         GC_wait_for_reclaim();
1023 #     endif
1024       GC_wait_for_gc_completion(TRUE);
1025 #     if defined(PARALLEL_MARK) || defined(THREAD_LOCAL_ALLOC)
1026         GC_acquire_mark_lock();
1027 #     endif
1028 }
1029
1030 /* Called in parent after a fork()      */
1031 void GC_fork_parent_proc(void)
1032 {
1033 #   if defined(PARALLEL_MARK) || defined(THREAD_LOCAL_ALLOC)
1034       GC_release_mark_lock();
1035 #   endif
1036     UNLOCK();
1037 }
1038
1039 /* Called in child after a fork()       */
1040 void GC_fork_child_proc(void)
1041 {
1042     /* Clean up the thread table, so that just our thread is left. */
1043 #   if defined(PARALLEL_MARK) || defined(THREAD_LOCAL_ALLOC)
1044       GC_release_mark_lock();
1045 #   endif
1046     GC_remove_all_threads_but_me();
1047 #   ifdef PARALLEL_MARK
1048       /* Turn off parallel marking in the child, since we are probably  */
1049       /* just going to exec, and we would have to restart mark threads. */
1050         GC_markers = 1;
1051         GC_parallel = FALSE;
1052 #   endif /* PARALLEL_MARK */
1053     UNLOCK();
1054 }
1055 #endif /* HANDLE_FORK */
1056
1057 #if defined(GC_DGUX386_THREADS)
1058 /* Return the number of processors, or i<= 0 if it can't be determined. */
1059 int GC_get_nprocs()
1060 {
1061     /* <takis@XFree86.Org> */
1062     int numCpus;
1063     struct dg_sys_info_pm_info pm_sysinfo;
1064     int status =0;
1065
1066     status = dg_sys_info((long int *) &pm_sysinfo,
1067         DG_SYS_INFO_PM_INFO_TYPE, DG_SYS_INFO_PM_CURRENT_VERSION);
1068     if (status < 0)
1069        /* set -1 for error */
1070        numCpus = -1;
1071     else
1072       /* Active CPUs */
1073       numCpus = pm_sysinfo.idle_vp_count;
1074
1075 #  ifdef DEBUG_THREADS
1076     GC_printf1("Number of active CPUs in this system: %d\n", numCpus);
1077 #  endif
1078     return(numCpus);
1079 }
1080 #endif /* GC_DGUX386_THREADS */
1081
1082 /* We hold the allocation lock. */
1083 void GC_thr_init()
1084 {
1085 #   ifndef GC_DARWIN_THREADS
1086       int dummy;
1087 #   endif
1088     GC_thread t;
1089
1090     if (GC_thr_initialized) return;
1091     GC_thr_initialized = TRUE;
1092
1093 #   ifdef HANDLE_FORK
1094       /* Prepare for a possible fork.   */
1095         pthread_atfork(GC_fork_prepare_proc, GC_fork_parent_proc,
1096                        GC_fork_child_proc);
1097 #   endif /* HANDLE_FORK */
1098     /* Add the initial thread, so we can stop it.       */
1099       t = GC_new_thread(pthread_self());
1100 #     ifdef GC_DARWIN_THREADS
1101          t -> stop_info.mach_thread = mach_thread_self();
1102 #     else
1103          t -> stop_info.stack_ptr = (ptr_t)(&dummy);
1104 #     endif
1105       t -> flags = DETACHED | MAIN_THREAD;
1106 #ifdef MONO_DEBUGGER_SUPPORTED
1107       if (gc_thread_vtable && gc_thread_vtable->thread_created)
1108 #     ifdef GC_DARWIN_THREADS
1109         gc_thread_vtable->thread_created (mach_thread_self (), &t->stop_info.stack_ptr);
1110 #     else
1111          gc_thread_vtable->thread_created (pthread_self (), &t->stop_info.stack_ptr);
1112 #     endif
1113 #endif
1114                  if (pthread_self () == main_pthread_self) {
1115                          t->stack = main_stack;
1116                          t->stack_size = main_stack_size;
1117                          t->altstack = main_altstack;
1118                          t->altstack_size = main_altstack_size;
1119                  }
1120
1121     GC_stop_init();
1122
1123     /* Set GC_nprocs.  */
1124       {
1125         char * nprocs_string = GETENV("GC_NPROCS");
1126         GC_nprocs = -1;
1127         if (nprocs_string != NULL) GC_nprocs = atoi(nprocs_string);
1128       }
1129       if (GC_nprocs <= 0) {
1130 #       if defined(GC_HPUX_THREADS)
1131           GC_nprocs = pthread_num_processors_np();
1132 #       endif
1133 #       if defined(GC_OSF1_THREADS) || defined(GC_AIX_THREADS)
1134           GC_nprocs = sysconf(_SC_NPROCESSORS_ONLN);
1135           if (GC_nprocs <= 0) GC_nprocs = 1;
1136 #       endif
1137 #       if defined(GC_IRIX_THREADS)
1138           GC_nprocs = sysconf(_SC_NPROC_ONLN);
1139           if (GC_nprocs <= 0) GC_nprocs = 1;
1140 #       endif
1141 #       if defined(GC_DARWIN_THREADS) || defined(GC_FREEBSD_THREADS) || defined(GC_NETBSD_THREADS) || defined(GC_OPENBSD_THREADS)
1142           int ncpus = 1;
1143           size_t len = sizeof(ncpus);
1144           sysctl((int[2]) {CTL_HW, HW_NCPU}, 2, &ncpus, &len, NULL, 0);
1145           GC_nprocs = ncpus;
1146 #       endif
1147 #       if defined(GC_LINUX_THREADS) || defined(GC_DGUX386_THREADS)
1148           GC_nprocs = GC_get_nprocs();
1149 #       endif
1150       }
1151       if (GC_nprocs <= 0) {
1152         WARN("GC_get_nprocs() returned %ld\n", GC_nprocs);
1153         GC_nprocs = 2;
1154 #       ifdef PARALLEL_MARK
1155           GC_markers = 1;
1156 #       endif
1157       } else {
1158 #       ifdef PARALLEL_MARK
1159           {
1160             char * markers_string = GETENV("GC_MARKERS");
1161             if (markers_string != NULL) {
1162               GC_markers = atoi(markers_string);
1163             } else {
1164               GC_markers = GC_nprocs;
1165                   if (GC_markers > MAX_MARKERS)
1166                           GC_markers = MAX_MARKERS;
1167             }
1168           }
1169 #       endif
1170       }
1171 #   ifdef PARALLEL_MARK
1172 #     ifdef CONDPRINT
1173         if (GC_print_stats) {
1174           GC_printf2("Number of processors = %ld, "
1175                  "number of marker threads = %ld\n", GC_nprocs, GC_markers);
1176         }
1177 #     endif
1178       if (GC_markers == 1) {
1179         GC_parallel = FALSE;
1180 #       ifdef CONDPRINT
1181           if (GC_print_stats) {
1182             GC_printf0("Single marker thread, turning off parallel marking\n");
1183           }
1184 #       endif
1185       } else {
1186         GC_parallel = TRUE;
1187         /* Disable true incremental collection, but generational is OK. */
1188         GC_time_limit = GC_TIME_UNLIMITED;
1189       }
1190       /* If we are using a parallel marker, actually start helper threads.  */
1191         if (GC_parallel) start_mark_threads();
1192 #   endif
1193 }
1194
1195
1196 /* Perform all initializations, including those that    */
1197 /* may require allocation.                              */
1198 /* Called without allocation lock.                      */
1199 /* Must be called before a second thread is created.    */
1200 /* Called without allocation lock.                      */
1201 void GC_init_parallel()
1202 {
1203     if (parallel_initialized) return;
1204     parallel_initialized = TRUE;
1205
1206     /* GC_init() calls us back, so set flag first.      */
1207     if (!GC_is_initialized) GC_init();
1208     /* Initialize thread local free lists if used.      */
1209 #   if defined(THREAD_LOCAL_ALLOC) && !defined(DBG_HDRS_ALL)
1210       LOCK();
1211       GC_init_thread_local(GC_lookup_thread(pthread_self()));
1212       UNLOCK();
1213 #   endif
1214 }
1215
1216
1217 #if !defined(GC_DARWIN_THREADS) && !defined(GC_OPENBSD_THREADS)
1218 #ifndef NACL
1219 int WRAP_FUNC(pthread_sigmask)(int how, const sigset_t *set, sigset_t *oset)
1220 {
1221     sigset_t fudged_set;
1222
1223     if (set != NULL && (how == SIG_BLOCK || how == SIG_SETMASK)) {
1224         fudged_set = *set;
1225         sigdelset(&fudged_set, SIG_SUSPEND);
1226         set = &fudged_set;
1227     }
1228     return(REAL_FUNC(pthread_sigmask)(how, set, oset));
1229 }
1230 #endif
1231 #endif /* !GC_DARWIN_THREADS */
1232
1233 /* Wrappers for functions that are likely to block for an appreciable   */
1234 /* length of time.  Must be called in pairs, if at all.                 */
1235 /* Nothing much beyond the system call itself should be executed        */
1236 /* between these.                                                       */
1237
1238 void GC_start_blocking(void) {
1239 #   define SP_SLOP 128
1240     GC_thread me;
1241     LOCK();
1242     me = GC_lookup_thread(pthread_self());
1243     GC_ASSERT(!(me -> thread_blocked));
1244 #   ifdef SPARC
1245         me -> stop_info.stack_ptr = (ptr_t)GC_save_regs_in_stack();
1246 #   else
1247 #   ifndef GC_DARWIN_THREADS
1248         me -> stop_info.stack_ptr = (ptr_t)GC_approx_sp();
1249 #   endif
1250 #   endif
1251 #   ifdef IA64
1252         me -> backing_store_ptr = (ptr_t)GC_save_regs_in_stack() + SP_SLOP;
1253 #   endif
1254     /* Add some slop to the stack pointer, since the wrapped call may   */
1255     /* end up pushing more callee-save registers.                       */
1256 #   ifndef GC_DARWIN_THREADS
1257 #   ifdef STACK_GROWS_UP
1258         me -> stop_info.stack_ptr += SP_SLOP;
1259 #   else
1260         me -> stop_info.stack_ptr -= SP_SLOP;
1261 #   endif
1262 #   endif
1263     me -> thread_blocked = TRUE;
1264     UNLOCK();
1265 }
1266
1267 void GC_end_blocking(void) {
1268     GC_thread me;
1269     LOCK();   /* This will block if the world is stopped.       */
1270     me = GC_lookup_thread(pthread_self());
1271     GC_ASSERT(me -> thread_blocked);
1272     me -> thread_blocked = FALSE;
1273     UNLOCK();
1274 }
1275
1276 #if defined(GC_DGUX386_THREADS)
1277 #define __d10_sleep sleep
1278 #endif /* GC_DGUX386_THREADS */
1279
1280 /* A wrapper for the standard C sleep function  */
1281 int WRAP_FUNC(sleep) (unsigned int seconds)
1282 {
1283     int result;
1284
1285     GC_start_blocking();
1286     result = REAL_FUNC(sleep)(seconds);
1287     GC_end_blocking();
1288     return result;
1289 }
1290
1291 struct start_info {
1292     void *(*start_routine)(void *);
1293     void *arg;
1294     word flags;
1295     sem_t registered;           /* 1 ==> in our thread table, but       */
1296                                 /* parent hasn't yet noticed.           */
1297 };
1298
1299 /* Called at thread exit.                               */
1300 /* Never called for main thread.  That's OK, since it   */
1301 /* results in at most a tiny one-time leak.  And        */
1302 /* linuxthreads doesn't reclaim the main threads        */
1303 /* resources or id anyway.                              */
1304 void GC_thread_exit_proc(void *arg)
1305 {
1306     GC_thread me;
1307
1308     LOCK();
1309     me = GC_lookup_thread(pthread_self());
1310     GC_destroy_thread_local(me);
1311     if (me -> flags & DETACHED) {
1312 # ifdef THREAD_LOCAL_ALLOC
1313                 /* NULL out the tls key to prevent the dtor function from being called */
1314                 if (0 != GC_setspecific(GC_thread_key, NULL))
1315                         ABORT("Failed to set thread specific allocation pointers");
1316 #endif
1317         GC_delete_thread(pthread_self());
1318     } else {
1319         me -> flags |= FINISHED;
1320     }
1321 #   if defined(THREAD_LOCAL_ALLOC) && !defined(USE_PTHREAD_SPECIFIC) \
1322        && !defined(USE_COMPILER_TLS) && !defined(DBG_HDRS_ALL)
1323       GC_remove_specific(GC_thread_key);
1324 #   endif
1325     /* The following may run the GC from "nonexistent" thread.  */
1326     GC_wait_for_gc_completion(FALSE);
1327     UNLOCK();
1328 }
1329
1330 int WRAP_FUNC(pthread_join)(pthread_t thread, void **retval)
1331 {
1332     int result;
1333     GC_thread thread_gc_id;
1334
1335     LOCK();
1336     thread_gc_id = GC_lookup_thread(thread);
1337     /* This is guaranteed to be the intended one, since the thread id   */
1338     /* cant have been recycled by pthreads.                             */
1339     UNLOCK();
1340     result = REAL_FUNC(pthread_join)(thread, retval);
1341 # if defined (GC_FREEBSD_THREADS)
1342     /* On FreeBSD, the wrapped pthread_join() sometimes returns (what
1343        appears to be) a spurious EINTR which caused the test and real code
1344        to gratuitously fail.  Having looked at system pthread library source
1345        code, I see how this return code may be generated.  In one path of
1346        code, pthread_join() just returns the errno setting of the thread
1347        being joined.  This does not match the POSIX specification or the
1348        local man pages thus I have taken the liberty to catch this one
1349        spurious return value properly conditionalized on GC_FREEBSD_THREADS. */
1350     if (result == EINTR) result = 0;
1351 # endif
1352     if (result == 0) {
1353         LOCK();
1354         /* Here the pthread thread id may have been recycled. */
1355         GC_delete_gc_thread(thread, thread_gc_id);
1356         UNLOCK();
1357     }
1358     return result;
1359 }
1360
1361 #ifdef NACL
1362 /* Native Client doesn't support pthread cleanup functions, */
1363 /* so wrap pthread_exit and manually cleanup the thread.    */
1364 void
1365 WRAP_FUNC(pthread_exit)(void *status)
1366 {
1367     GC_thread_exit_proc(0);
1368     REAL_FUNC(pthread_exit)(status);
1369 }
1370 #endif
1371
1372 int
1373 WRAP_FUNC(pthread_detach)(pthread_t thread)
1374 {
1375     int result;
1376     GC_thread thread_gc_id;
1377
1378     LOCK();
1379     thread_gc_id = GC_lookup_thread(thread);
1380     UNLOCK();
1381     result = REAL_FUNC(pthread_detach)(thread);
1382     if (result == 0) {
1383       LOCK();
1384       thread_gc_id -> flags |= DETACHED;
1385       /* Here the pthread thread id may have been recycled. */
1386       if (thread_gc_id -> flags & FINISHED) {
1387         GC_delete_gc_thread(thread, thread_gc_id);
1388       }
1389       UNLOCK();
1390     }
1391     return result;
1392 }
1393
1394 GC_bool GC_in_thread_creation = FALSE;
1395
1396 typedef void *(*ThreadStartFn)(void *);
1397 void * GC_start_routine_head(void * arg, void *base_addr,
1398                              ThreadStartFn *start, void **start_arg )
1399 {
1400     struct start_info * si = arg;
1401     void * result;
1402     GC_thread me;
1403     pthread_t my_pthread;
1404
1405     my_pthread = pthread_self();
1406 #   ifdef DEBUG_THREADS
1407         GC_printf1("Starting thread 0x%lx\n", my_pthread);
1408         GC_printf1("pid = %ld\n", (long) getpid());
1409         GC_printf1("sp = 0x%lx\n", (long) &arg);
1410 #   endif
1411     LOCK();
1412     GC_in_thread_creation = TRUE;
1413     me = GC_new_thread(my_pthread);
1414     GC_in_thread_creation = FALSE;
1415 #ifdef GC_DARWIN_THREADS
1416     me -> stop_info.mach_thread = mach_thread_self();
1417 #else
1418     me -> stop_info.stack_ptr = 0;
1419 #endif
1420     me -> flags = si -> flags;
1421     /* me -> stack_end = GC_linux_stack_base(); -- currently (11/99)    */
1422     /* doesn't work because the stack base in /proc/self/stat is the    */
1423     /* one for the main thread.  There is a strong argument that that's */
1424     /* a kernel bug, but a pervasive one.                               */
1425 #   ifdef STACK_GROWS_DOWN
1426       me -> stack_end = (ptr_t)(((word)(base_addr) + (GC_page_size - 1))
1427                                 & ~(GC_page_size - 1));
1428 #         ifndef GC_DARWIN_THREADS
1429         me -> stop_info.stack_ptr = me -> stack_end - 0x10;
1430 #         endif
1431         /* Needs to be plausible, since an asynchronous stack mark      */
1432         /* should not crash.                                            */
1433 #   else
1434       me -> stack_end = (ptr_t)((word)(base_addr) & ~(GC_page_size - 1));
1435       me -> stop_info.stack_ptr = me -> stack_end + 0x10;
1436 #   endif
1437     /* This is dubious, since we may be more than a page into the stack, */
1438     /* and hence skip some of it, though it's not clear that matters.    */
1439 #   ifdef IA64
1440       me -> backing_store_end = (ptr_t)
1441                         (GC_save_regs_in_stack() & ~(GC_page_size - 1));
1442       /* This is also < 100% convincing.  We should also read this      */
1443       /* from /proc, but the hook to do so isn't there yet.             */
1444 #   endif /* IA64 */
1445 #ifdef MONO_DEBUGGER_SUPPORTED
1446     if (gc_thread_vtable && gc_thread_vtable->thread_created)
1447 #       ifdef GC_DARWIN_THREADS
1448         gc_thread_vtable->thread_created (mach_thread_self(), &me->stop_info.stack_ptr);
1449 #       else
1450         gc_thread_vtable->thread_created (my_pthread, &me->stop_info.stack_ptr);
1451 #       endif
1452 #endif
1453     UNLOCK();
1454
1455     if (start) *start = si -> start_routine;
1456     if (start_arg) *start_arg = si -> arg;
1457
1458         if (!(si->flags & FOREIGN_THREAD))
1459                 sem_post(&(si -> registered));  /* Last action on si.   */
1460                                         /* OK to deallocate.    */
1461 #   if defined(THREAD_LOCAL_ALLOC) && !defined(DBG_HDRS_ALL)
1462         LOCK();
1463         GC_init_thread_local(me);
1464         UNLOCK();
1465 #   endif
1466
1467     return me;
1468 }
1469
1470 int GC_thread_register_foreign (void *base_addr)
1471 {
1472     struct start_info si = { 0, }; /* stacked for legibility & locking */
1473     GC_thread me;
1474
1475 #   ifdef DEBUG_THREADS
1476         GC_printf1( "GC_thread_register_foreign %p\n", &si );
1477 #   endif
1478
1479     si.flags = FOREIGN_THREAD;
1480
1481     if (!parallel_initialized) GC_init_parallel();
1482     LOCK();
1483     if (!GC_thr_initialized) GC_thr_init();
1484
1485     UNLOCK();
1486
1487     me = GC_start_routine_head(&si, base_addr, NULL, NULL);
1488
1489     return me != NULL;
1490 }
1491
1492 void * GC_start_routine(void * arg)
1493 {
1494     int dummy;
1495     struct start_info * si = arg;
1496     void * result;
1497     GC_thread me;
1498     ThreadStartFn start;
1499     void *start_arg;
1500
1501     me = GC_start_routine_head (arg, &dummy, &start, &start_arg);
1502
1503     pthread_cleanup_push(GC_thread_exit_proc, 0);
1504 #   ifdef DEBUG_THREADS
1505         GC_printf1("start_routine = 0x%lx\n", start);
1506 #   endif
1507     result = (*start)(start_arg);
1508 #if DEBUG_THREADS
1509         GC_printf1("Finishing thread 0x%x\n", pthread_self());
1510 #endif
1511     me -> status = result;
1512     pthread_cleanup_pop(1);
1513     /* Cleanup acquires lock, ensuring that we can't exit               */
1514     /* while a collection that thinks we're alive is trying to stop     */
1515     /* us.                                                              */
1516     return(result);
1517 }
1518
1519 int
1520 WRAP_FUNC(pthread_create)(pthread_t *new_thread,
1521                   const pthread_attr_t *attr,
1522                   void *(*start_routine)(void *), void *arg)
1523 {
1524     int result;
1525     int detachstate;
1526     word my_flags = 0;
1527     struct start_info * si;
1528         /* This is otherwise saved only in an area mmapped by the thread */
1529         /* library, which isn't visible to the collector.                */
1530
1531     /* We resist the temptation to muck with the stack size here,       */
1532     /* even if the default is unreasonably small.  That's the client's  */
1533     /* responsibility.                                                  */
1534
1535     LOCK();
1536     si = (struct start_info *)GC_INTERNAL_MALLOC(sizeof(struct start_info),
1537                                                  NORMAL);
1538     UNLOCK();
1539     if (!parallel_initialized) GC_init_parallel();
1540     if (0 == si) return(ENOMEM);
1541     sem_init(&(si -> registered), 0, 0);
1542     si -> start_routine = start_routine;
1543     si -> arg = arg;
1544     LOCK();
1545     if (!GC_thr_initialized) GC_thr_init();
1546 #   ifdef GC_ASSERTIONS
1547       {
1548         size_t stack_size;
1549         if (NULL == attr) {
1550            pthread_attr_t my_attr;
1551            pthread_attr_init(&my_attr);
1552            pthread_attr_getstacksize(&my_attr, &stack_size);
1553         } else {
1554            pthread_attr_getstacksize(attr, &stack_size);
1555         }
1556 #       ifdef PARALLEL_MARK
1557           GC_ASSERT(stack_size >= (8*HBLKSIZE*sizeof(word)));
1558 #       else
1559           /* FreeBSD-5.3/Alpha: default pthread stack is 64K,   */
1560           /* HBLKSIZE=8192, sizeof(word)=8                      */
1561           GC_ASSERT(stack_size >= 65536);
1562 #       endif
1563         /* Our threads may need to do some work for the GC.     */
1564         /* Ridiculously small threads won't work, and they      */
1565         /* probably wouldn't work anyway.                       */
1566       }
1567 #   endif
1568     if (NULL == attr) {
1569         detachstate = PTHREAD_CREATE_JOINABLE;
1570     } else {
1571         pthread_attr_getdetachstate(attr, &detachstate);
1572     }
1573     if (PTHREAD_CREATE_DETACHED == detachstate) my_flags |= DETACHED;
1574     si -> flags = my_flags;
1575     UNLOCK();
1576 #   ifdef DEBUG_THREADS
1577         GC_printf1("About to start new thread from thread 0x%X\n",
1578                    pthread_self());
1579 #   endif
1580
1581     result = REAL_FUNC(pthread_create)(new_thread, attr, GC_start_routine, si);
1582
1583 #   ifdef DEBUG_THREADS
1584         GC_printf1("Started thread 0x%X\n", *new_thread);
1585 #   endif
1586     /* Wait until child has been added to the thread table.             */
1587     /* This also ensures that we hold onto si until the child is done   */
1588     /* with it.  Thus it doesn't matter whether it is otherwise         */
1589     /* visible to the collector.                                        */
1590     if (0 == result) {
1591         while (0 != sem_wait(&(si -> registered))) {
1592             if (EINTR != errno) ABORT("sem_wait failed");
1593         }
1594     }
1595     sem_destroy(&(si -> registered));
1596     LOCK();
1597     GC_INTERNAL_FREE(si);
1598     UNLOCK();
1599
1600     return(result);
1601 }
1602
1603 #ifdef GENERIC_COMPARE_AND_SWAP
1604   pthread_mutex_t GC_compare_and_swap_lock = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
1605
1606   GC_bool GC_compare_and_exchange(volatile GC_word *addr,
1607                                   GC_word old, GC_word new_val)
1608   {
1609     GC_bool result;
1610     pthread_mutex_lock(&GC_compare_and_swap_lock);
1611     if (*addr == old) {
1612       *addr = new_val;
1613       result = TRUE;
1614     } else {
1615       result = FALSE;
1616     }
1617     pthread_mutex_unlock(&GC_compare_and_swap_lock);
1618     return result;
1619   }
1620
1621   GC_word GC_atomic_add(volatile GC_word *addr, GC_word how_much)
1622   {
1623     GC_word old;
1624     pthread_mutex_lock(&GC_compare_and_swap_lock);
1625     old = *addr;
1626     *addr = old + how_much;
1627     pthread_mutex_unlock(&GC_compare_and_swap_lock);
1628     return old;
1629   }
1630
1631 #endif /* GENERIC_COMPARE_AND_SWAP */
1632 /* Spend a few cycles in a way that can't introduce contention with     */
1633 /* othre threads.                                                       */
1634 void GC_pause()
1635 {
1636     int i;
1637 #   if !defined(__GNUC__) || defined(__INTEL_COMPILER)
1638       volatile word dummy = 0;
1639 #   endif
1640
1641     for (i = 0; i < 10; ++i) {
1642 #     if defined(__GNUC__) && !defined(__INTEL_COMPILER)
1643         __asm__ __volatile__ (" " : : : "memory");
1644 #     else
1645         /* Something that's unlikely to be optimized away. */
1646         GC_noop(++dummy);
1647 #     endif
1648     }
1649 }
1650
1651 #define SPIN_MAX 128    /* Maximum number of calls to GC_pause before   */
1652                         /* give up.                                     */
1653
1654 VOLATILE GC_bool GC_collecting = 0;
1655                         /* A hint that we're in the collector and       */
1656                         /* holding the allocation lock for an           */
1657                         /* extended period.                             */
1658
1659 #if !defined(USE_SPIN_LOCK) || defined(PARALLEL_MARK)
1660 /* If we don't want to use the below spinlock implementation, either    */
1661 /* because we don't have a GC_test_and_set implementation, or because   */
1662 /* we don't want to risk sleeping, we can still try spinning on         */
1663 /* pthread_mutex_trylock for a while.  This appears to be very          */
1664 /* beneficial in many cases.                                            */
1665 /* I suspect that under high contention this is nearly always better    */
1666 /* than the spin lock.  But it's a bit slower on a uniprocessor.        */
1667 /* Hence we still default to the spin lock.                             */
1668 /* This is also used to acquire the mark lock for the parallel          */
1669 /* marker.                                                              */
1670
1671 /* Here we use a strict exponential backoff scheme.  I don't know       */
1672 /* whether that's better or worse than the above.  We eventually        */
1673 /* yield by calling pthread_mutex_lock(); it never makes sense to       */
1674 /* explicitly sleep.                                                    */
1675
1676 #define LOCK_STATS
1677 #ifdef LOCK_STATS
1678   unsigned long GC_spin_count = 0;
1679   unsigned long GC_block_count = 0;
1680   unsigned long GC_unlocked_count = 0;
1681 #endif
1682
1683 void GC_generic_lock(pthread_mutex_t * lock)
1684 {
1685 #ifndef NO_PTHREAD_TRYLOCK
1686     unsigned pause_length = 1;
1687     unsigned i;
1688
1689     if (0 == pthread_mutex_trylock(lock)) {
1690 #       ifdef LOCK_STATS
1691             ++GC_unlocked_count;
1692 #       endif
1693         return;
1694     }
1695     for (; pause_length <= SPIN_MAX; pause_length <<= 1) {
1696         for (i = 0; i < pause_length; ++i) {
1697             GC_pause();
1698         }
1699         switch(pthread_mutex_trylock(lock)) {
1700             case 0:
1701 #               ifdef LOCK_STATS
1702                     ++GC_spin_count;
1703 #               endif
1704                 return;
1705             case EBUSY:
1706                 break;
1707             default:
1708                 ABORT("Unexpected error from pthread_mutex_trylock");
1709         }
1710     }
1711 #endif /* !NO_PTHREAD_TRYLOCK */
1712 #   ifdef LOCK_STATS
1713         ++GC_block_count;
1714 #   endif
1715     pthread_mutex_lock(lock);
1716 }
1717
1718 #endif /* !USE_SPIN_LOCK || PARALLEL_MARK */
1719
1720 #if defined(USE_SPIN_LOCK)
1721
1722 /* Reasonably fast spin locks.  Basically the same implementation */
1723 /* as STL alloc.h.  This isn't really the right way to do this.   */
1724 /* but until the POSIX scheduling mess gets straightened out ...  */
1725
1726 volatile unsigned int GC_allocate_lock = 0;
1727
1728
1729 void GC_lock()
1730 {
1731 #   define low_spin_max 30  /* spin cycles if we suspect uniprocessor */
1732 #   define high_spin_max SPIN_MAX /* spin cycles for multiprocessor */
1733     static unsigned spin_max = low_spin_max;
1734     unsigned my_spin_max;
1735     static unsigned last_spins = 0;
1736     unsigned my_last_spins;
1737     int i;
1738
1739     if (!GC_test_and_set(&GC_allocate_lock)) {
1740         return;
1741     }
1742     my_spin_max = spin_max;
1743     my_last_spins = last_spins;
1744     for (i = 0; i < my_spin_max; i++) {
1745         if (GC_collecting || GC_nprocs == 1) goto yield;
1746         if (i < my_last_spins/2 || GC_allocate_lock) {
1747             GC_pause();
1748             continue;
1749         }
1750         if (!GC_test_and_set(&GC_allocate_lock)) {
1751             /*
1752              * got it!
1753              * Spinning worked.  Thus we're probably not being scheduled
1754              * against the other process with which we were contending.
1755              * Thus it makes sense to spin longer the next time.
1756              */
1757             last_spins = i;
1758             spin_max = high_spin_max;
1759             return;
1760         }
1761     }
1762     /* We are probably being scheduled against the other process.  Sleep. */
1763     spin_max = low_spin_max;
1764 yield:
1765     for (i = 0;; ++i) {
1766         if (!GC_test_and_set(&GC_allocate_lock)) {
1767             return;
1768         }
1769 #       define SLEEP_THRESHOLD 12
1770                 /* Under Linux very short sleeps tend to wait until     */
1771                 /* the current time quantum expires.  On old Linux      */
1772                 /* kernels nanosleep(<= 2ms) just spins under Linux.    */
1773                 /* (Under 2.4, this happens only for real-time          */
1774                 /* processes.)  We want to minimize both behaviors      */
1775                 /* here.                                                */
1776         if (i < SLEEP_THRESHOLD) {
1777             sched_yield();
1778         } else {
1779             struct timespec ts;
1780
1781             if (i > 24) i = 24;
1782                         /* Don't wait for more than about 15msecs, even */
1783                         /* under extreme contention.                    */
1784             ts.tv_sec = 0;
1785             ts.tv_nsec = 1 << i;
1786             nanosleep(&ts, 0);
1787         }
1788     }
1789 }
1790
1791 #else  /* !USE_SPINLOCK */
1792 void GC_lock()
1793 {
1794 #ifndef NO_PTHREAD_TRYLOCK
1795     if (1 == GC_nprocs || GC_collecting) {
1796         pthread_mutex_lock(&GC_allocate_ml);
1797     } else {
1798         GC_generic_lock(&GC_allocate_ml);
1799     }
1800 #else  /* !NO_PTHREAD_TRYLOCK */
1801     pthread_mutex_lock(&GC_allocate_ml);
1802 #endif /* !NO_PTHREAD_TRYLOCK */
1803 }
1804
1805 #endif /* !USE_SPINLOCK */
1806
1807 #if defined(PARALLEL_MARK) || defined(THREAD_LOCAL_ALLOC)
1808
1809 #ifdef GC_ASSERTIONS
1810   pthread_t GC_mark_lock_holder = NO_THREAD;
1811 #endif
1812
1813 #if 0
1814   /* Ugly workaround for a linux threads bug in the final versions      */
1815   /* of glibc2.1.  Pthread_mutex_trylock sets the mutex owner           */
1816   /* field even when it fails to acquire the mutex.  This causes        */
1817   /* pthread_cond_wait to die.  Remove for glibc2.2.                    */
1818   /* According to the man page, we should use                           */
1819   /* PTHREAD_ERRORCHECK_MUTEX_INITIALIZER_NP, but that isn't actually   */
1820   /* defined.                                                           */
1821   static pthread_mutex_t mark_mutex =
1822         {0, 0, 0, PTHREAD_MUTEX_ERRORCHECK_NP, {0, 0}};
1823 #else
1824   static pthread_mutex_t mark_mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
1825 #endif
1826
1827 static pthread_cond_t builder_cv = PTHREAD_COND_INITIALIZER;
1828
1829 void GC_acquire_mark_lock()
1830 {
1831 /*
1832     if (pthread_mutex_lock(&mark_mutex) != 0) {
1833         ABORT("pthread_mutex_lock failed");
1834     }
1835 */
1836     GC_generic_lock(&mark_mutex);
1837 #   ifdef GC_ASSERTIONS
1838         GC_mark_lock_holder = pthread_self();
1839 #   endif
1840 }
1841
1842 void GC_release_mark_lock()
1843 {
1844     GC_ASSERT(GC_mark_lock_holder == pthread_self());
1845 #   ifdef GC_ASSERTIONS
1846         GC_mark_lock_holder = NO_THREAD;
1847 #   endif
1848     if (pthread_mutex_unlock(&mark_mutex) != 0) {
1849         ABORT("pthread_mutex_unlock failed");
1850     }
1851 }
1852
1853 /* Collector must wait for a freelist builders for 2 reasons:           */
1854 /* 1) Mark bits may still be getting examined without lock.             */
1855 /* 2) Partial free lists referenced only by locals may not be scanned   */
1856 /*    correctly, e.g. if they contain "pointer-free" objects, since the */
1857 /*    free-list link may be ignored.                                    */
1858 void GC_wait_builder()
1859 {
1860     GC_ASSERT(GC_mark_lock_holder == pthread_self());
1861 #   ifdef GC_ASSERTIONS
1862         GC_mark_lock_holder = NO_THREAD;
1863 #   endif
1864     if (pthread_cond_wait(&builder_cv, &mark_mutex) != 0) {
1865         ABORT("pthread_cond_wait failed");
1866     }
1867     GC_ASSERT(GC_mark_lock_holder == NO_THREAD);
1868 #   ifdef GC_ASSERTIONS
1869         GC_mark_lock_holder = pthread_self();
1870 #   endif
1871 }
1872
1873 void GC_wait_for_reclaim()
1874 {
1875     GC_acquire_mark_lock();
1876     while (GC_fl_builder_count > 0) {
1877         GC_wait_builder();
1878     }
1879     GC_release_mark_lock();
1880 }
1881
1882 void GC_notify_all_builder()
1883 {
1884     GC_ASSERT(GC_mark_lock_holder == pthread_self());
1885     if (pthread_cond_broadcast(&builder_cv) != 0) {
1886         ABORT("pthread_cond_broadcast failed");
1887     }
1888 }
1889
1890 #endif /* PARALLEL_MARK || THREAD_LOCAL_ALLOC */
1891
1892 #ifdef PARALLEL_MARK
1893
1894 static pthread_cond_t mark_cv = PTHREAD_COND_INITIALIZER;
1895
1896 void GC_wait_marker()
1897 {
1898     GC_ASSERT(GC_mark_lock_holder == pthread_self());
1899 #   ifdef GC_ASSERTIONS
1900         GC_mark_lock_holder = NO_THREAD;
1901 #   endif
1902     if (pthread_cond_wait(&mark_cv, &mark_mutex) != 0) {
1903         ABORT("pthread_cond_wait failed");
1904     }
1905     GC_ASSERT(GC_mark_lock_holder == NO_THREAD);
1906 #   ifdef GC_ASSERTIONS
1907         GC_mark_lock_holder = pthread_self();
1908 #   endif
1909 }
1910
1911 void GC_notify_all_marker()
1912 {
1913     if (pthread_cond_broadcast(&mark_cv) != 0) {
1914         ABORT("pthread_cond_broadcast failed");
1915     }
1916 }
1917
1918 #endif /* PARALLEL_MARK */
1919
1920 # endif /* GC_LINUX_THREADS and friends */
1921