except.c (switch_to_exception_section): Place tables for DECL_ONE_ONLY functions...
[platform/upstream/gcc.git] / gcc / ggc-page.c
1 /* "Bag-of-pages" garbage collector for the GNU compiler.
2    Copyright (C) 1999, 2000, 2001, 2002, 2003, 2004, 2005, 2007, 2008, 2009,
3    2010, 2011 Free Software Foundation, Inc.
4
5 This file is part of GCC.
6
7 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
8 the terms of the GNU General Public License as published by the Free
9 Software Foundation; either version 3, or (at your option) any later
10 version.
11
12 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
13 WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
14 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
15 for more details.
16
17 You should have received a copy of the GNU General Public License
18 along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
19 <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
20
21 #include "config.h"
22 #include "system.h"
23 #include "coretypes.h"
24 #include "tm.h"
25 #include "tree.h"
26 #include "rtl.h"
27 #include "tm_p.h"
28 #include "diagnostic-core.h"
29 #include "flags.h"
30 #include "ggc.h"
31 #include "ggc-internal.h"
32 #include "timevar.h"
33 #include "params.h"
34 #include "tree-flow.h"
35 #include "cfgloop.h"
36 #include "plugin.h"
37
38 /* Prefer MAP_ANON(YMOUS) to /dev/zero, since we don't need to keep a
39    file open.  Prefer either to valloc.  */
40 #ifdef HAVE_MMAP_ANON
41 # undef HAVE_MMAP_DEV_ZERO
42 # define USING_MMAP
43 #endif
44
45 #ifdef HAVE_MMAP_DEV_ZERO
46 # define USING_MMAP
47 #endif
48
49 #ifndef USING_MMAP
50 #define USING_MALLOC_PAGE_GROUPS
51 #endif
52
53 #if defined(HAVE_MADVISE) && HAVE_DECL_MADVISE && defined(MADV_DONTNEED) \
54     && defined(USING_MMAP)
55 # define USING_MADVISE
56 #endif
57
58 /* Strategy:
59
60    This garbage-collecting allocator allocates objects on one of a set
61    of pages.  Each page can allocate objects of a single size only;
62    available sizes are powers of two starting at four bytes.  The size
63    of an allocation request is rounded up to the next power of two
64    (`order'), and satisfied from the appropriate page.
65
66    Each page is recorded in a page-entry, which also maintains an
67    in-use bitmap of object positions on the page.  This allows the
68    allocation state of a particular object to be flipped without
69    touching the page itself.
70
71    Each page-entry also has a context depth, which is used to track
72    pushing and popping of allocation contexts.  Only objects allocated
73    in the current (highest-numbered) context may be collected.
74
75    Page entries are arranged in an array of singly-linked lists.  The
76    array is indexed by the allocation size, in bits, of the pages on
77    it; i.e. all pages on a list allocate objects of the same size.
78    Pages are ordered on the list such that all non-full pages precede
79    all full pages, with non-full pages arranged in order of decreasing
80    context depth.
81
82    Empty pages (of all orders) are kept on a single page cache list,
83    and are considered first when new pages are required; they are
84    deallocated at the start of the next collection if they haven't
85    been recycled by then.  */
86
87 /* Define GGC_DEBUG_LEVEL to print debugging information.
88      0: No debugging output.
89      1: GC statistics only.
90      2: Page-entry allocations/deallocations as well.
91      3: Object allocations as well.
92      4: Object marks as well.  */
93 #define GGC_DEBUG_LEVEL (0)
94 \f
95 #ifndef HOST_BITS_PER_PTR
96 #define HOST_BITS_PER_PTR  HOST_BITS_PER_LONG
97 #endif
98
99 \f
100 /* A two-level tree is used to look up the page-entry for a given
101    pointer.  Two chunks of the pointer's bits are extracted to index
102    the first and second levels of the tree, as follows:
103
104                                    HOST_PAGE_SIZE_BITS
105                            32           |      |
106        msb +----------------+----+------+------+ lsb
107                             |    |      |
108                          PAGE_L1_BITS   |
109                                  |      |
110                                PAGE_L2_BITS
111
112    The bottommost HOST_PAGE_SIZE_BITS are ignored, since page-entry
113    pages are aligned on system page boundaries.  The next most
114    significant PAGE_L2_BITS and PAGE_L1_BITS are the second and first
115    index values in the lookup table, respectively.
116
117    For 32-bit architectures and the settings below, there are no
118    leftover bits.  For architectures with wider pointers, the lookup
119    tree points to a list of pages, which must be scanned to find the
120    correct one.  */
121
122 #define PAGE_L1_BITS    (8)
123 #define PAGE_L2_BITS    (32 - PAGE_L1_BITS - G.lg_pagesize)
124 #define PAGE_L1_SIZE    ((uintptr_t) 1 << PAGE_L1_BITS)
125 #define PAGE_L2_SIZE    ((uintptr_t) 1 << PAGE_L2_BITS)
126
127 #define LOOKUP_L1(p) \
128   (((uintptr_t) (p) >> (32 - PAGE_L1_BITS)) & ((1 << PAGE_L1_BITS) - 1))
129
130 #define LOOKUP_L2(p) \
131   (((uintptr_t) (p) >> G.lg_pagesize) & ((1 << PAGE_L2_BITS) - 1))
132
133 /* The number of objects per allocation page, for objects on a page of
134    the indicated ORDER.  */
135 #define OBJECTS_PER_PAGE(ORDER) objects_per_page_table[ORDER]
136
137 /* The number of objects in P.  */
138 #define OBJECTS_IN_PAGE(P) ((P)->bytes / OBJECT_SIZE ((P)->order))
139
140 /* The size of an object on a page of the indicated ORDER.  */
141 #define OBJECT_SIZE(ORDER) object_size_table[ORDER]
142
143 /* For speed, we avoid doing a general integer divide to locate the
144    offset in the allocation bitmap, by precalculating numbers M, S
145    such that (O * M) >> S == O / Z (modulo 2^32), for any offset O
146    within the page which is evenly divisible by the object size Z.  */
147 #define DIV_MULT(ORDER) inverse_table[ORDER].mult
148 #define DIV_SHIFT(ORDER) inverse_table[ORDER].shift
149 #define OFFSET_TO_BIT(OFFSET, ORDER) \
150   (((OFFSET) * DIV_MULT (ORDER)) >> DIV_SHIFT (ORDER))
151
152 /* We use this structure to determine the alignment required for
153    allocations.  For power-of-two sized allocations, that's not a
154    problem, but it does matter for odd-sized allocations.
155    We do not care about alignment for floating-point types.  */
156
157 struct max_alignment {
158   char c;
159   union {
160     HOST_WIDEST_INT i;
161     void *p;
162   } u;
163 };
164
165 /* The biggest alignment required.  */
166
167 #define MAX_ALIGNMENT (offsetof (struct max_alignment, u))
168
169
170 /* The number of extra orders, not corresponding to power-of-two sized
171    objects.  */
172
173 #define NUM_EXTRA_ORDERS ARRAY_SIZE (extra_order_size_table)
174
175 #define RTL_SIZE(NSLOTS) \
176   (RTX_HDR_SIZE + (NSLOTS) * sizeof (rtunion))
177
178 #define TREE_EXP_SIZE(OPS) \
179   (sizeof (struct tree_exp) + ((OPS) - 1) * sizeof (tree))
180
181 /* The Ith entry is the maximum size of an object to be stored in the
182    Ith extra order.  Adding a new entry to this array is the *only*
183    thing you need to do to add a new special allocation size.  */
184
185 static const size_t extra_order_size_table[] = {
186   /* Extra orders for small non-power-of-two multiples of MAX_ALIGNMENT.
187      There are a lot of structures with these sizes and explicitly
188      listing them risks orders being dropped because they changed size.  */
189   MAX_ALIGNMENT * 3,
190   MAX_ALIGNMENT * 5,
191   MAX_ALIGNMENT * 6,
192   MAX_ALIGNMENT * 7,
193   MAX_ALIGNMENT * 9,
194   MAX_ALIGNMENT * 10,
195   MAX_ALIGNMENT * 11,
196   MAX_ALIGNMENT * 12,
197   MAX_ALIGNMENT * 13,
198   MAX_ALIGNMENT * 14,
199   MAX_ALIGNMENT * 15,
200   sizeof (struct tree_decl_non_common),
201   sizeof (struct tree_field_decl),
202   sizeof (struct tree_parm_decl),
203   sizeof (struct tree_var_decl),
204   sizeof (struct tree_type_non_common),
205   sizeof (struct function),
206   sizeof (struct basic_block_def),
207   sizeof (struct cgraph_node),
208   sizeof (struct loop),
209 };
210
211 /* The total number of orders.  */
212
213 #define NUM_ORDERS (HOST_BITS_PER_PTR + NUM_EXTRA_ORDERS)
214
215 /* Compute the smallest nonnegative number which when added to X gives
216    a multiple of F.  */
217
218 #define ROUND_UP_VALUE(x, f) ((f) - 1 - ((f) - 1 + (x)) % (f))
219
220 /* Compute the smallest multiple of F that is >= X.  */
221
222 #define ROUND_UP(x, f) (CEIL (x, f) * (f))
223
224 /* Round X to next multiple of the page size */
225
226 #define PAGE_ALIGN(x) (((x) + G.pagesize - 1) & ~(G.pagesize - 1))
227
228 /* The Ith entry is the number of objects on a page or order I.  */
229
230 static unsigned objects_per_page_table[NUM_ORDERS];
231
232 /* The Ith entry is the size of an object on a page of order I.  */
233
234 static size_t object_size_table[NUM_ORDERS];
235
236 /* The Ith entry is a pair of numbers (mult, shift) such that
237    ((k * mult) >> shift) mod 2^32 == (k / OBJECT_SIZE(I)) mod 2^32,
238    for all k evenly divisible by OBJECT_SIZE(I).  */
239
240 static struct
241 {
242   size_t mult;
243   unsigned int shift;
244 }
245 inverse_table[NUM_ORDERS];
246
247 /* A page_entry records the status of an allocation page.  This
248    structure is dynamically sized to fit the bitmap in_use_p.  */
249 typedef struct page_entry
250 {
251   /* The next page-entry with objects of the same size, or NULL if
252      this is the last page-entry.  */
253   struct page_entry *next;
254
255   /* The previous page-entry with objects of the same size, or NULL if
256      this is the first page-entry.   The PREV pointer exists solely to
257      keep the cost of ggc_free manageable.  */
258   struct page_entry *prev;
259
260   /* The number of bytes allocated.  (This will always be a multiple
261      of the host system page size.)  */
262   size_t bytes;
263
264   /* The address at which the memory is allocated.  */
265   char *page;
266
267 #ifdef USING_MALLOC_PAGE_GROUPS
268   /* Back pointer to the page group this page came from.  */
269   struct page_group *group;
270 #endif
271
272   /* This is the index in the by_depth varray where this page table
273      can be found.  */
274   unsigned long index_by_depth;
275
276   /* Context depth of this page.  */
277   unsigned short context_depth;
278
279   /* The number of free objects remaining on this page.  */
280   unsigned short num_free_objects;
281
282   /* A likely candidate for the bit position of a free object for the
283      next allocation from this page.  */
284   unsigned short next_bit_hint;
285
286   /* The lg of size of objects allocated from this page.  */
287   unsigned char order;
288
289   /* Discarded page? */
290   bool discarded;
291
292   /* A bit vector indicating whether or not objects are in use.  The
293      Nth bit is one if the Nth object on this page is allocated.  This
294      array is dynamically sized.  */
295   unsigned long in_use_p[1];
296 } page_entry;
297
298 #ifdef USING_MALLOC_PAGE_GROUPS
299 /* A page_group describes a large allocation from malloc, from which
300    we parcel out aligned pages.  */
301 typedef struct page_group
302 {
303   /* A linked list of all extant page groups.  */
304   struct page_group *next;
305
306   /* The address we received from malloc.  */
307   char *allocation;
308
309   /* The size of the block.  */
310   size_t alloc_size;
311
312   /* A bitmask of pages in use.  */
313   unsigned int in_use;
314 } page_group;
315 #endif
316
317 #if HOST_BITS_PER_PTR <= 32
318
319 /* On 32-bit hosts, we use a two level page table, as pictured above.  */
320 typedef page_entry **page_table[PAGE_L1_SIZE];
321
322 #else
323
324 /* On 64-bit hosts, we use the same two level page tables plus a linked
325    list that disambiguates the top 32-bits.  There will almost always be
326    exactly one entry in the list.  */
327 typedef struct page_table_chain
328 {
329   struct page_table_chain *next;
330   size_t high_bits;
331   page_entry **table[PAGE_L1_SIZE];
332 } *page_table;
333
334 #endif
335
336 #ifdef ENABLE_GC_ALWAYS_COLLECT
337 /* List of free objects to be verified as actually free on the
338    next collection.  */
339 struct free_object
340 {
341   void *object;
342   struct free_object *next;
343 };
344 #endif
345
346 /* The rest of the global variables.  */
347 static struct globals
348 {
349   /* The Nth element in this array is a page with objects of size 2^N.
350      If there are any pages with free objects, they will be at the
351      head of the list.  NULL if there are no page-entries for this
352      object size.  */
353   page_entry *pages[NUM_ORDERS];
354
355   /* The Nth element in this array is the last page with objects of
356      size 2^N.  NULL if there are no page-entries for this object
357      size.  */
358   page_entry *page_tails[NUM_ORDERS];
359
360   /* Lookup table for associating allocation pages with object addresses.  */
361   page_table lookup;
362
363   /* The system's page size.  */
364   size_t pagesize;
365   size_t lg_pagesize;
366
367   /* Bytes currently allocated.  */
368   size_t allocated;
369
370   /* Bytes currently allocated at the end of the last collection.  */
371   size_t allocated_last_gc;
372
373   /* Total amount of memory mapped.  */
374   size_t bytes_mapped;
375
376   /* Bit N set if any allocations have been done at context depth N.  */
377   unsigned long context_depth_allocations;
378
379   /* Bit N set if any collections have been done at context depth N.  */
380   unsigned long context_depth_collections;
381
382   /* The current depth in the context stack.  */
383   unsigned short context_depth;
384
385   /* A file descriptor open to /dev/zero for reading.  */
386 #if defined (HAVE_MMAP_DEV_ZERO)
387   int dev_zero_fd;
388 #endif
389
390   /* A cache of free system pages.  */
391   page_entry *free_pages;
392
393 #ifdef USING_MALLOC_PAGE_GROUPS
394   page_group *page_groups;
395 #endif
396
397   /* The file descriptor for debugging output.  */
398   FILE *debug_file;
399
400   /* Current number of elements in use in depth below.  */
401   unsigned int depth_in_use;
402
403   /* Maximum number of elements that can be used before resizing.  */
404   unsigned int depth_max;
405
406   /* Each element of this array is an index in by_depth where the given
407      depth starts.  This structure is indexed by that given depth we
408      are interested in.  */
409   unsigned int *depth;
410
411   /* Current number of elements in use in by_depth below.  */
412   unsigned int by_depth_in_use;
413
414   /* Maximum number of elements that can be used before resizing.  */
415   unsigned int by_depth_max;
416
417   /* Each element of this array is a pointer to a page_entry, all
418      page_entries can be found in here by increasing depth.
419      index_by_depth in the page_entry is the index into this data
420      structure where that page_entry can be found.  This is used to
421      speed up finding all page_entries at a particular depth.  */
422   page_entry **by_depth;
423
424   /* Each element is a pointer to the saved in_use_p bits, if any,
425      zero otherwise.  We allocate them all together, to enable a
426      better runtime data access pattern.  */
427   unsigned long **save_in_use;
428
429 #ifdef ENABLE_GC_ALWAYS_COLLECT
430   /* List of free objects to be verified as actually free on the
431      next collection.  */
432   struct free_object *free_object_list;
433 #endif
434
435   struct
436   {
437     /* Total GC-allocated memory.  */
438     unsigned long long total_allocated;
439     /* Total overhead for GC-allocated memory.  */
440     unsigned long long total_overhead;
441
442     /* Total allocations and overhead for sizes less than 32, 64 and 128.
443        These sizes are interesting because they are typical cache line
444        sizes.  */
445
446     unsigned long long total_allocated_under32;
447     unsigned long long total_overhead_under32;
448
449     unsigned long long total_allocated_under64;
450     unsigned long long total_overhead_under64;
451
452     unsigned long long total_allocated_under128;
453     unsigned long long total_overhead_under128;
454
455     /* The allocations for each of the allocation orders.  */
456     unsigned long long total_allocated_per_order[NUM_ORDERS];
457
458     /* The overhead for each of the allocation orders.  */
459     unsigned long long total_overhead_per_order[NUM_ORDERS];
460   } stats;
461 } G;
462
463 /* The size in bytes required to maintain a bitmap for the objects
464    on a page-entry.  */
465 #define BITMAP_SIZE(Num_objects) \
466   (CEIL ((Num_objects), HOST_BITS_PER_LONG) * sizeof(long))
467
468 /* Allocate pages in chunks of this size, to throttle calls to memory
469    allocation routines.  The first page is used, the rest go onto the
470    free list.  This cannot be larger than HOST_BITS_PER_INT for the
471    in_use bitmask for page_group.  Hosts that need a different value
472    can override this by defining GGC_QUIRE_SIZE explicitly.  */
473 #ifndef GGC_QUIRE_SIZE
474 # ifdef USING_MMAP
475 #  define GGC_QUIRE_SIZE 512    /* 2MB for 4K pages */
476 # else
477 #  define GGC_QUIRE_SIZE 16
478 # endif
479 #endif
480
481 /* Initial guess as to how many page table entries we might need.  */
482 #define INITIAL_PTE_COUNT 128
483 \f
484 static int ggc_allocated_p (const void *);
485 static page_entry *lookup_page_table_entry (const void *);
486 static void set_page_table_entry (void *, page_entry *);
487 #ifdef USING_MMAP
488 static char *alloc_anon (char *, size_t, bool check);
489 #endif
490 #ifdef USING_MALLOC_PAGE_GROUPS
491 static size_t page_group_index (char *, char *);
492 static void set_page_group_in_use (page_group *, char *);
493 static void clear_page_group_in_use (page_group *, char *);
494 #endif
495 static struct page_entry * alloc_page (unsigned);
496 static void free_page (struct page_entry *);
497 static void release_pages (void);
498 static void clear_marks (void);
499 static void sweep_pages (void);
500 static void ggc_recalculate_in_use_p (page_entry *);
501 static void compute_inverse (unsigned);
502 static inline void adjust_depth (void);
503 static void move_ptes_to_front (int, int);
504
505 void debug_print_page_list (int);
506 static void push_depth (unsigned int);
507 static void push_by_depth (page_entry *, unsigned long *);
508
509 /* Push an entry onto G.depth.  */
510
511 inline static void
512 push_depth (unsigned int i)
513 {
514   if (G.depth_in_use >= G.depth_max)
515     {
516       G.depth_max *= 2;
517       G.depth = XRESIZEVEC (unsigned int, G.depth, G.depth_max);
518     }
519   G.depth[G.depth_in_use++] = i;
520 }
521
522 /* Push an entry onto G.by_depth and G.save_in_use.  */
523
524 inline static void
525 push_by_depth (page_entry *p, unsigned long *s)
526 {
527   if (G.by_depth_in_use >= G.by_depth_max)
528     {
529       G.by_depth_max *= 2;
530       G.by_depth = XRESIZEVEC (page_entry *, G.by_depth, G.by_depth_max);
531       G.save_in_use = XRESIZEVEC (unsigned long *, G.save_in_use,
532                                   G.by_depth_max);
533     }
534   G.by_depth[G.by_depth_in_use] = p;
535   G.save_in_use[G.by_depth_in_use++] = s;
536 }
537
538 #if (GCC_VERSION < 3001)
539 #define prefetch(X) ((void) X)
540 #else
541 #define prefetch(X) __builtin_prefetch (X)
542 #endif
543
544 #define save_in_use_p_i(__i) \
545   (G.save_in_use[__i])
546 #define save_in_use_p(__p) \
547   (save_in_use_p_i (__p->index_by_depth))
548
549 /* Returns nonzero if P was allocated in GC'able memory.  */
550
551 static inline int
552 ggc_allocated_p (const void *p)
553 {
554   page_entry ***base;
555   size_t L1, L2;
556
557 #if HOST_BITS_PER_PTR <= 32
558   base = &G.lookup[0];
559 #else
560   page_table table = G.lookup;
561   uintptr_t high_bits = (uintptr_t) p & ~ (uintptr_t) 0xffffffff;
562   while (1)
563     {
564       if (table == NULL)
565         return 0;
566       if (table->high_bits == high_bits)
567         break;
568       table = table->next;
569     }
570   base = &table->table[0];
571 #endif
572
573   /* Extract the level 1 and 2 indices.  */
574   L1 = LOOKUP_L1 (p);
575   L2 = LOOKUP_L2 (p);
576
577   return base[L1] && base[L1][L2];
578 }
579
580 /* Traverse the page table and find the entry for a page.
581    Die (probably) if the object wasn't allocated via GC.  */
582
583 static inline page_entry *
584 lookup_page_table_entry (const void *p)
585 {
586   page_entry ***base;
587   size_t L1, L2;
588
589 #if HOST_BITS_PER_PTR <= 32
590   base = &G.lookup[0];
591 #else
592   page_table table = G.lookup;
593   uintptr_t high_bits = (uintptr_t) p & ~ (uintptr_t) 0xffffffff;
594   while (table->high_bits != high_bits)
595     table = table->next;
596   base = &table->table[0];
597 #endif
598
599   /* Extract the level 1 and 2 indices.  */
600   L1 = LOOKUP_L1 (p);
601   L2 = LOOKUP_L2 (p);
602
603   return base[L1][L2];
604 }
605
606 /* Set the page table entry for a page.  */
607
608 static void
609 set_page_table_entry (void *p, page_entry *entry)
610 {
611   page_entry ***base;
612   size_t L1, L2;
613
614 #if HOST_BITS_PER_PTR <= 32
615   base = &G.lookup[0];
616 #else
617   page_table table;
618   uintptr_t high_bits = (uintptr_t) p & ~ (uintptr_t) 0xffffffff;
619   for (table = G.lookup; table; table = table->next)
620     if (table->high_bits == high_bits)
621       goto found;
622
623   /* Not found -- allocate a new table.  */
624   table = XCNEW (struct page_table_chain);
625   table->next = G.lookup;
626   table->high_bits = high_bits;
627   G.lookup = table;
628 found:
629   base = &table->table[0];
630 #endif
631
632   /* Extract the level 1 and 2 indices.  */
633   L1 = LOOKUP_L1 (p);
634   L2 = LOOKUP_L2 (p);
635
636   if (base[L1] == NULL)
637     base[L1] = XCNEWVEC (page_entry *, PAGE_L2_SIZE);
638
639   base[L1][L2] = entry;
640 }
641
642 /* Prints the page-entry for object size ORDER, for debugging.  */
643
644 DEBUG_FUNCTION void
645 debug_print_page_list (int order)
646 {
647   page_entry *p;
648   printf ("Head=%p, Tail=%p:\n", (void *) G.pages[order],
649           (void *) G.page_tails[order]);
650   p = G.pages[order];
651   while (p != NULL)
652     {
653       printf ("%p(%1d|%3d) -> ", (void *) p, p->context_depth,
654               p->num_free_objects);
655       p = p->next;
656     }
657   printf ("NULL\n");
658   fflush (stdout);
659 }
660
661 #ifdef USING_MMAP
662 /* Allocate SIZE bytes of anonymous memory, preferably near PREF,
663    (if non-null).  The ifdef structure here is intended to cause a
664    compile error unless exactly one of the HAVE_* is defined.  */
665
666 static inline char *
667 alloc_anon (char *pref ATTRIBUTE_UNUSED, size_t size, bool check)
668 {
669 #ifdef HAVE_MMAP_ANON
670   char *page = (char *) mmap (pref, size, PROT_READ | PROT_WRITE,
671                               MAP_PRIVATE | MAP_ANONYMOUS, -1, 0);
672 #endif
673 #ifdef HAVE_MMAP_DEV_ZERO
674   char *page = (char *) mmap (pref, size, PROT_READ | PROT_WRITE,
675                               MAP_PRIVATE, G.dev_zero_fd, 0);
676 #endif
677
678   if (page == (char *) MAP_FAILED)
679     {
680       if (!check)
681         return NULL;
682       perror ("virtual memory exhausted");
683       exit (FATAL_EXIT_CODE);
684     }
685
686   /* Remember that we allocated this memory.  */
687   G.bytes_mapped += size;
688
689   /* Pretend we don't have access to the allocated pages.  We'll enable
690      access to smaller pieces of the area in ggc_internal_alloc.  Discard the
691      handle to avoid handle leak.  */
692   VALGRIND_DISCARD (VALGRIND_MAKE_MEM_NOACCESS (page, size));
693
694   return page;
695 }
696 #endif
697 #ifdef USING_MALLOC_PAGE_GROUPS
698 /* Compute the index for this page into the page group.  */
699
700 static inline size_t
701 page_group_index (char *allocation, char *page)
702 {
703   return (size_t) (page - allocation) >> G.lg_pagesize;
704 }
705
706 /* Set and clear the in_use bit for this page in the page group.  */
707
708 static inline void
709 set_page_group_in_use (page_group *group, char *page)
710 {
711   group->in_use |= 1 << page_group_index (group->allocation, page);
712 }
713
714 static inline void
715 clear_page_group_in_use (page_group *group, char *page)
716 {
717   group->in_use &= ~(1 << page_group_index (group->allocation, page));
718 }
719 #endif
720
721 /* Allocate a new page for allocating objects of size 2^ORDER,
722    and return an entry for it.  The entry is not added to the
723    appropriate page_table list.  */
724
725 static inline struct page_entry *
726 alloc_page (unsigned order)
727 {
728   struct page_entry *entry, *p, **pp;
729   char *page;
730   size_t num_objects;
731   size_t bitmap_size;
732   size_t page_entry_size;
733   size_t entry_size;
734 #ifdef USING_MALLOC_PAGE_GROUPS
735   page_group *group;
736 #endif
737
738   num_objects = OBJECTS_PER_PAGE (order);
739   bitmap_size = BITMAP_SIZE (num_objects + 1);
740   page_entry_size = sizeof (page_entry) - sizeof (long) + bitmap_size;
741   entry_size = num_objects * OBJECT_SIZE (order);
742   if (entry_size < G.pagesize)
743     entry_size = G.pagesize;
744   entry_size = PAGE_ALIGN (entry_size);
745
746   entry = NULL;
747   page = NULL;
748
749   /* Check the list of free pages for one we can use.  */
750   for (pp = &G.free_pages, p = *pp; p; pp = &p->next, p = *pp)
751     if (p->bytes == entry_size)
752       break;
753
754   if (p != NULL)
755     {
756       if (p->discarded)
757         G.bytes_mapped += p->bytes;
758       p->discarded = false;
759
760       /* Recycle the allocated memory from this page ...  */
761       *pp = p->next;
762       page = p->page;
763
764 #ifdef USING_MALLOC_PAGE_GROUPS
765       group = p->group;
766 #endif
767
768       /* ... and, if possible, the page entry itself.  */
769       if (p->order == order)
770         {
771           entry = p;
772           memset (entry, 0, page_entry_size);
773         }
774       else
775         free (p);
776     }
777 #ifdef USING_MMAP
778   else if (entry_size == G.pagesize)
779     {
780       /* We want just one page.  Allocate a bunch of them and put the
781          extras on the freelist.  (Can only do this optimization with
782          mmap for backing store.)  */
783       struct page_entry *e, *f = G.free_pages;
784       int i, entries = GGC_QUIRE_SIZE;
785
786       page = alloc_anon (NULL, G.pagesize * GGC_QUIRE_SIZE, false);
787       if (page == NULL)
788         {
789           page = alloc_anon(NULL, G.pagesize, true);
790           entries = 1;
791         }
792
793       /* This loop counts down so that the chain will be in ascending
794          memory order.  */
795       for (i = entries - 1; i >= 1; i--)
796         {
797           e = XCNEWVAR (struct page_entry, page_entry_size);
798           e->order = order;
799           e->bytes = G.pagesize;
800           e->page = page + (i << G.lg_pagesize);
801           e->next = f;
802           f = e;
803         }
804
805       G.free_pages = f;
806     }
807   else
808     page = alloc_anon (NULL, entry_size, true);
809 #endif
810 #ifdef USING_MALLOC_PAGE_GROUPS
811   else
812     {
813       /* Allocate a large block of memory and serve out the aligned
814          pages therein.  This results in much less memory wastage
815          than the traditional implementation of valloc.  */
816
817       char *allocation, *a, *enda;
818       size_t alloc_size, head_slop, tail_slop;
819       int multiple_pages = (entry_size == G.pagesize);
820
821       if (multiple_pages)
822         alloc_size = GGC_QUIRE_SIZE * G.pagesize;
823       else
824         alloc_size = entry_size + G.pagesize - 1;
825       allocation = XNEWVEC (char, alloc_size);
826
827       page = (char *) (((uintptr_t) allocation + G.pagesize - 1) & -G.pagesize);
828       head_slop = page - allocation;
829       if (multiple_pages)
830         tail_slop = ((size_t) allocation + alloc_size) & (G.pagesize - 1);
831       else
832         tail_slop = alloc_size - entry_size - head_slop;
833       enda = allocation + alloc_size - tail_slop;
834
835       /* We allocated N pages, which are likely not aligned, leaving
836          us with N-1 usable pages.  We plan to place the page_group
837          structure somewhere in the slop.  */
838       if (head_slop >= sizeof (page_group))
839         group = (page_group *)page - 1;
840       else
841         {
842           /* We magically got an aligned allocation.  Too bad, we have
843              to waste a page anyway.  */
844           if (tail_slop == 0)
845             {
846               enda -= G.pagesize;
847               tail_slop += G.pagesize;
848             }
849           gcc_assert (tail_slop >= sizeof (page_group));
850           group = (page_group *)enda;
851           tail_slop -= sizeof (page_group);
852         }
853
854       /* Remember that we allocated this memory.  */
855       group->next = G.page_groups;
856       group->allocation = allocation;
857       group->alloc_size = alloc_size;
858       group->in_use = 0;
859       G.page_groups = group;
860       G.bytes_mapped += alloc_size;
861
862       /* If we allocated multiple pages, put the rest on the free list.  */
863       if (multiple_pages)
864         {
865           struct page_entry *e, *f = G.free_pages;
866           for (a = enda - G.pagesize; a != page; a -= G.pagesize)
867             {
868               e = XCNEWVAR (struct page_entry, page_entry_size);
869               e->order = order;
870               e->bytes = G.pagesize;
871               e->page = a;
872               e->group = group;
873               e->next = f;
874               f = e;
875             }
876           G.free_pages = f;
877         }
878     }
879 #endif
880
881   if (entry == NULL)
882     entry = XCNEWVAR (struct page_entry, page_entry_size);
883
884   entry->bytes = entry_size;
885   entry->page = page;
886   entry->context_depth = G.context_depth;
887   entry->order = order;
888   entry->num_free_objects = num_objects;
889   entry->next_bit_hint = 1;
890
891   G.context_depth_allocations |= (unsigned long)1 << G.context_depth;
892
893 #ifdef USING_MALLOC_PAGE_GROUPS
894   entry->group = group;
895   set_page_group_in_use (group, page);
896 #endif
897
898   /* Set the one-past-the-end in-use bit.  This acts as a sentry as we
899      increment the hint.  */
900   entry->in_use_p[num_objects / HOST_BITS_PER_LONG]
901     = (unsigned long) 1 << (num_objects % HOST_BITS_PER_LONG);
902
903   set_page_table_entry (page, entry);
904
905   if (GGC_DEBUG_LEVEL >= 2)
906     fprintf (G.debug_file,
907              "Allocating page at %p, object size=%lu, data %p-%p\n",
908              (void *) entry, (unsigned long) OBJECT_SIZE (order), page,
909              page + entry_size - 1);
910
911   return entry;
912 }
913
914 /* Adjust the size of G.depth so that no index greater than the one
915    used by the top of the G.by_depth is used.  */
916
917 static inline void
918 adjust_depth (void)
919 {
920   page_entry *top;
921
922   if (G.by_depth_in_use)
923     {
924       top = G.by_depth[G.by_depth_in_use-1];
925
926       /* Peel back indices in depth that index into by_depth, so that
927          as new elements are added to by_depth, we note the indices
928          of those elements, if they are for new context depths.  */
929       while (G.depth_in_use > (size_t)top->context_depth+1)
930         --G.depth_in_use;
931     }
932 }
933
934 /* For a page that is no longer needed, put it on the free page list.  */
935
936 static void
937 free_page (page_entry *entry)
938 {
939   if (GGC_DEBUG_LEVEL >= 2)
940     fprintf (G.debug_file,
941              "Deallocating page at %p, data %p-%p\n", (void *) entry,
942              entry->page, entry->page + entry->bytes - 1);
943
944   /* Mark the page as inaccessible.  Discard the handle to avoid handle
945      leak.  */
946   VALGRIND_DISCARD (VALGRIND_MAKE_MEM_NOACCESS (entry->page, entry->bytes));
947
948   set_page_table_entry (entry->page, NULL);
949
950 #ifdef USING_MALLOC_PAGE_GROUPS
951   clear_page_group_in_use (entry->group, entry->page);
952 #endif
953
954   if (G.by_depth_in_use > 1)
955     {
956       page_entry *top = G.by_depth[G.by_depth_in_use-1];
957       int i = entry->index_by_depth;
958
959       /* We cannot free a page from a context deeper than the current
960          one.  */
961       gcc_assert (entry->context_depth == top->context_depth);
962
963       /* Put top element into freed slot.  */
964       G.by_depth[i] = top;
965       G.save_in_use[i] = G.save_in_use[G.by_depth_in_use-1];
966       top->index_by_depth = i;
967     }
968   --G.by_depth_in_use;
969
970   adjust_depth ();
971
972   entry->next = G.free_pages;
973   G.free_pages = entry;
974 }
975
976 /* Release the free page cache to the system.  */
977
978 static void
979 release_pages (void)
980 {
981 #ifdef USING_MADVISE
982   page_entry *p, *start_p;
983   char *start;
984   size_t len;
985   size_t mapped_len;
986   page_entry *next, *prev, *newprev;
987   size_t free_unit = (GGC_QUIRE_SIZE/2) * G.pagesize;
988
989   /* First free larger continuous areas to the OS.
990      This allows other allocators to grab these areas if needed.
991      This is only done on larger chunks to avoid fragmentation. 
992      This does not always work because the free_pages list is only
993      approximately sorted. */
994
995   p = G.free_pages;
996   prev = NULL;
997   while (p)
998     {
999       start = p->page;
1000       start_p = p;
1001       len = 0;
1002       mapped_len = 0;
1003       newprev = prev;
1004       while (p && p->page == start + len)
1005         {
1006           len += p->bytes;
1007           if (!p->discarded)
1008               mapped_len += p->bytes;
1009           newprev = p;
1010           p = p->next;
1011         }
1012       if (len >= free_unit)
1013         {
1014           while (start_p != p)
1015             {
1016               next = start_p->next;
1017               free (start_p);
1018               start_p = next;
1019             }
1020           munmap (start, len);
1021           if (prev)
1022             prev->next = p;
1023           else
1024             G.free_pages = p;
1025           G.bytes_mapped -= mapped_len;
1026           continue;
1027         }
1028       prev = newprev;
1029    }
1030
1031   /* Now give back the fragmented pages to the OS, but keep the address 
1032      space to reuse it next time. */
1033
1034   for (p = G.free_pages; p; )
1035     {
1036       if (p->discarded)
1037         {
1038           p = p->next;
1039           continue;
1040         }
1041       start = p->page;
1042       len = p->bytes;
1043       start_p = p;
1044       p = p->next;
1045       while (p && p->page == start + len)
1046         {
1047           len += p->bytes;
1048           p = p->next;
1049         }
1050       /* Give the page back to the kernel, but don't free the mapping.
1051          This avoids fragmentation in the virtual memory map of the 
1052          process. Next time we can reuse it by just touching it. */
1053       madvise (start, len, MADV_DONTNEED);
1054       /* Don't count those pages as mapped to not touch the garbage collector
1055          unnecessarily. */
1056       G.bytes_mapped -= len;
1057       while (start_p != p)
1058         {
1059           start_p->discarded = true;
1060           start_p = start_p->next;
1061         }
1062     }
1063 #endif
1064 #if defined(USING_MMAP) && !defined(USING_MADVISE)
1065   page_entry *p, *next;
1066   char *start;
1067   size_t len;
1068
1069   /* Gather up adjacent pages so they are unmapped together.  */
1070   p = G.free_pages;
1071
1072   while (p)
1073     {
1074       start = p->page;
1075       next = p->next;
1076       len = p->bytes;
1077       free (p);
1078       p = next;
1079
1080       while (p && p->page == start + len)
1081         {
1082           next = p->next;
1083           len += p->bytes;
1084           free (p);
1085           p = next;
1086         }
1087
1088       munmap (start, len);
1089       G.bytes_mapped -= len;
1090     }
1091
1092   G.free_pages = NULL;
1093 #endif
1094 #ifdef USING_MALLOC_PAGE_GROUPS
1095   page_entry **pp, *p;
1096   page_group **gp, *g;
1097
1098   /* Remove all pages from free page groups from the list.  */
1099   pp = &G.free_pages;
1100   while ((p = *pp) != NULL)
1101     if (p->group->in_use == 0)
1102       {
1103         *pp = p->next;
1104         free (p);
1105       }
1106     else
1107       pp = &p->next;
1108
1109   /* Remove all free page groups, and release the storage.  */
1110   gp = &G.page_groups;
1111   while ((g = *gp) != NULL)
1112     if (g->in_use == 0)
1113       {
1114         *gp = g->next;
1115         G.bytes_mapped -= g->alloc_size;
1116         free (g->allocation);
1117       }
1118     else
1119       gp = &g->next;
1120 #endif
1121 }
1122
1123 /* This table provides a fast way to determine ceil(log_2(size)) for
1124    allocation requests.  The minimum allocation size is eight bytes.  */
1125 #define NUM_SIZE_LOOKUP 512
1126 static unsigned char size_lookup[NUM_SIZE_LOOKUP] =
1127 {
1128   3, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4,
1129   4, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5,
1130   5, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6,
1131   6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6,
1132   6, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7,
1133   7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7,
1134   7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7,
1135   7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7,
1136   7, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8,
1137   8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8,
1138   8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8,
1139   8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8,
1140   8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8,
1141   8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8,
1142   8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8,
1143   8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8,
1144   8, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9,
1145   9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9,
1146   9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9,
1147   9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9,
1148   9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9,
1149   9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9,
1150   9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9,
1151   9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9,
1152   9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9,
1153   9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9,
1154   9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9,
1155   9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9,
1156   9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9,
1157   9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9,
1158   9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9,
1159   9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9
1160 };
1161
1162 /* For a given size of memory requested for allocation, return the
1163    actual size that is going to be allocated, as well as the size
1164    order.  */
1165
1166 static void
1167 ggc_round_alloc_size_1 (size_t requested_size,
1168                         size_t *size_order,
1169                         size_t *alloced_size)
1170 {
1171   size_t order, object_size;
1172
1173   if (requested_size < NUM_SIZE_LOOKUP)
1174     {
1175       order = size_lookup[requested_size];
1176       object_size = OBJECT_SIZE (order);
1177     }
1178   else
1179     {
1180       order = 10;
1181       while (requested_size > (object_size = OBJECT_SIZE (order)))
1182         order++;
1183     }
1184
1185   if (size_order)
1186     *size_order = order;
1187   if (alloced_size)
1188     *alloced_size = object_size;
1189 }
1190
1191 /* For a given size of memory requested for allocation, return the
1192    actual size that is going to be allocated.  */
1193
1194 size_t
1195 ggc_round_alloc_size (size_t requested_size)
1196 {
1197   size_t size = 0;
1198   
1199   ggc_round_alloc_size_1 (requested_size, NULL, &size);
1200   return size;
1201 }
1202
1203 /* Typed allocation function.  Does nothing special in this collector.  */
1204
1205 void *
1206 ggc_alloc_typed_stat (enum gt_types_enum type ATTRIBUTE_UNUSED, size_t size
1207                       MEM_STAT_DECL)
1208 {
1209   return ggc_internal_alloc_stat (size PASS_MEM_STAT);
1210 }
1211
1212 /* Allocate a chunk of memory of SIZE bytes.  Its contents are undefined.  */
1213
1214 void *
1215 ggc_internal_alloc_stat (size_t size MEM_STAT_DECL)
1216 {
1217   size_t order, word, bit, object_offset, object_size;
1218   struct page_entry *entry;
1219   void *result;
1220
1221   ggc_round_alloc_size_1 (size, &order, &object_size);
1222
1223   /* If there are non-full pages for this size allocation, they are at
1224      the head of the list.  */
1225   entry = G.pages[order];
1226
1227   /* If there is no page for this object size, or all pages in this
1228      context are full, allocate a new page.  */
1229   if (entry == NULL || entry->num_free_objects == 0)
1230     {
1231       struct page_entry *new_entry;
1232       new_entry = alloc_page (order);
1233
1234       new_entry->index_by_depth = G.by_depth_in_use;
1235       push_by_depth (new_entry, 0);
1236
1237       /* We can skip context depths, if we do, make sure we go all the
1238          way to the new depth.  */
1239       while (new_entry->context_depth >= G.depth_in_use)
1240         push_depth (G.by_depth_in_use-1);
1241
1242       /* If this is the only entry, it's also the tail.  If it is not
1243          the only entry, then we must update the PREV pointer of the
1244          ENTRY (G.pages[order]) to point to our new page entry.  */
1245       if (entry == NULL)
1246         G.page_tails[order] = new_entry;
1247       else
1248         entry->prev = new_entry;
1249
1250       /* Put new pages at the head of the page list.  By definition the
1251          entry at the head of the list always has a NULL pointer.  */
1252       new_entry->next = entry;
1253       new_entry->prev = NULL;
1254       entry = new_entry;
1255       G.pages[order] = new_entry;
1256
1257       /* For a new page, we know the word and bit positions (in the
1258          in_use bitmap) of the first available object -- they're zero.  */
1259       new_entry->next_bit_hint = 1;
1260       word = 0;
1261       bit = 0;
1262       object_offset = 0;
1263     }
1264   else
1265     {
1266       /* First try to use the hint left from the previous allocation
1267          to locate a clear bit in the in-use bitmap.  We've made sure
1268          that the one-past-the-end bit is always set, so if the hint
1269          has run over, this test will fail.  */
1270       unsigned hint = entry->next_bit_hint;
1271       word = hint / HOST_BITS_PER_LONG;
1272       bit = hint % HOST_BITS_PER_LONG;
1273
1274       /* If the hint didn't work, scan the bitmap from the beginning.  */
1275       if ((entry->in_use_p[word] >> bit) & 1)
1276         {
1277           word = bit = 0;
1278           while (~entry->in_use_p[word] == 0)
1279             ++word;
1280
1281 #if GCC_VERSION >= 3004
1282           bit = __builtin_ctzl (~entry->in_use_p[word]);
1283 #else
1284           while ((entry->in_use_p[word] >> bit) & 1)
1285             ++bit;
1286 #endif
1287
1288           hint = word * HOST_BITS_PER_LONG + bit;
1289         }
1290
1291       /* Next time, try the next bit.  */
1292       entry->next_bit_hint = hint + 1;
1293
1294       object_offset = hint * object_size;
1295     }
1296
1297   /* Set the in-use bit.  */
1298   entry->in_use_p[word] |= ((unsigned long) 1 << bit);
1299
1300   /* Keep a running total of the number of free objects.  If this page
1301      fills up, we may have to move it to the end of the list if the
1302      next page isn't full.  If the next page is full, all subsequent
1303      pages are full, so there's no need to move it.  */
1304   if (--entry->num_free_objects == 0
1305       && entry->next != NULL
1306       && entry->next->num_free_objects > 0)
1307     {
1308       /* We have a new head for the list.  */
1309       G.pages[order] = entry->next;
1310
1311       /* We are moving ENTRY to the end of the page table list.
1312          The new page at the head of the list will have NULL in
1313          its PREV field and ENTRY will have NULL in its NEXT field.  */
1314       entry->next->prev = NULL;
1315       entry->next = NULL;
1316
1317       /* Append ENTRY to the tail of the list.  */
1318       entry->prev = G.page_tails[order];
1319       G.page_tails[order]->next = entry;
1320       G.page_tails[order] = entry;
1321     }
1322
1323   /* Calculate the object's address.  */
1324   result = entry->page + object_offset;
1325   if (GATHER_STATISTICS)
1326     ggc_record_overhead (OBJECT_SIZE (order), OBJECT_SIZE (order) - size,
1327                          result FINAL_PASS_MEM_STAT);
1328
1329 #ifdef ENABLE_GC_CHECKING
1330   /* Keep poisoning-by-writing-0xaf the object, in an attempt to keep the
1331      exact same semantics in presence of memory bugs, regardless of
1332      ENABLE_VALGRIND_CHECKING.  We override this request below.  Drop the
1333      handle to avoid handle leak.  */
1334   VALGRIND_DISCARD (VALGRIND_MAKE_MEM_UNDEFINED (result, object_size));
1335
1336   /* `Poison' the entire allocated object, including any padding at
1337      the end.  */
1338   memset (result, 0xaf, object_size);
1339
1340   /* Make the bytes after the end of the object unaccessible.  Discard the
1341      handle to avoid handle leak.  */
1342   VALGRIND_DISCARD (VALGRIND_MAKE_MEM_NOACCESS ((char *) result + size,
1343                                                 object_size - size));
1344 #endif
1345
1346   /* Tell Valgrind that the memory is there, but its content isn't
1347      defined.  The bytes at the end of the object are still marked
1348      unaccessible.  */
1349   VALGRIND_DISCARD (VALGRIND_MAKE_MEM_UNDEFINED (result, size));
1350
1351   /* Keep track of how many bytes are being allocated.  This
1352      information is used in deciding when to collect.  */
1353   G.allocated += object_size;
1354
1355   /* For timevar statistics.  */
1356   timevar_ggc_mem_total += object_size;
1357
1358   if (GATHER_STATISTICS)
1359     {
1360       size_t overhead = object_size - size;
1361
1362       G.stats.total_overhead += overhead;
1363       G.stats.total_allocated += object_size;
1364       G.stats.total_overhead_per_order[order] += overhead;
1365       G.stats.total_allocated_per_order[order] += object_size;
1366
1367       if (size <= 32)
1368         {
1369           G.stats.total_overhead_under32 += overhead;
1370           G.stats.total_allocated_under32 += object_size;
1371         }
1372       if (size <= 64)
1373         {
1374           G.stats.total_overhead_under64 += overhead;
1375           G.stats.total_allocated_under64 += object_size;
1376         }
1377       if (size <= 128)
1378         {
1379           G.stats.total_overhead_under128 += overhead;
1380           G.stats.total_allocated_under128 += object_size;
1381         }
1382     }
1383
1384   if (GGC_DEBUG_LEVEL >= 3)
1385     fprintf (G.debug_file,
1386              "Allocating object, requested size=%lu, actual=%lu at %p on %p\n",
1387              (unsigned long) size, (unsigned long) object_size, result,
1388              (void *) entry);
1389
1390   return result;
1391 }
1392
1393 /* Mark function for strings.  */
1394
1395 void
1396 gt_ggc_m_S (const void *p)
1397 {
1398   page_entry *entry;
1399   unsigned bit, word;
1400   unsigned long mask;
1401   unsigned long offset;
1402
1403   if (!p || !ggc_allocated_p (p))
1404     return;
1405
1406   /* Look up the page on which the object is alloced.  .  */
1407   entry = lookup_page_table_entry (p);
1408   gcc_assert (entry);
1409
1410   /* Calculate the index of the object on the page; this is its bit
1411      position in the in_use_p bitmap.  Note that because a char* might
1412      point to the middle of an object, we need special code here to
1413      make sure P points to the start of an object.  */
1414   offset = ((const char *) p - entry->page) % object_size_table[entry->order];
1415   if (offset)
1416     {
1417       /* Here we've seen a char* which does not point to the beginning
1418          of an allocated object.  We assume it points to the middle of
1419          a STRING_CST.  */
1420       gcc_assert (offset == offsetof (struct tree_string, str));
1421       p = ((const char *) p) - offset;
1422       gt_ggc_mx_lang_tree_node (CONST_CAST (void *, p));
1423       return;
1424     }
1425
1426   bit = OFFSET_TO_BIT (((const char *) p) - entry->page, entry->order);
1427   word = bit / HOST_BITS_PER_LONG;
1428   mask = (unsigned long) 1 << (bit % HOST_BITS_PER_LONG);
1429
1430   /* If the bit was previously set, skip it.  */
1431   if (entry->in_use_p[word] & mask)
1432     return;
1433
1434   /* Otherwise set it, and decrement the free object count.  */
1435   entry->in_use_p[word] |= mask;
1436   entry->num_free_objects -= 1;
1437
1438   if (GGC_DEBUG_LEVEL >= 4)
1439     fprintf (G.debug_file, "Marking %p\n", p);
1440
1441   return;
1442 }
1443
1444 /* If P is not marked, marks it and return false.  Otherwise return true.
1445    P must have been allocated by the GC allocator; it mustn't point to
1446    static objects, stack variables, or memory allocated with malloc.  */
1447
1448 int
1449 ggc_set_mark (const void *p)
1450 {
1451   page_entry *entry;
1452   unsigned bit, word;
1453   unsigned long mask;
1454
1455   /* Look up the page on which the object is alloced.  If the object
1456      wasn't allocated by the collector, we'll probably die.  */
1457   entry = lookup_page_table_entry (p);
1458   gcc_assert (entry);
1459
1460   /* Calculate the index of the object on the page; this is its bit
1461      position in the in_use_p bitmap.  */
1462   bit = OFFSET_TO_BIT (((const char *) p) - entry->page, entry->order);
1463   word = bit / HOST_BITS_PER_LONG;
1464   mask = (unsigned long) 1 << (bit % HOST_BITS_PER_LONG);
1465
1466   /* If the bit was previously set, skip it.  */
1467   if (entry->in_use_p[word] & mask)
1468     return 1;
1469
1470   /* Otherwise set it, and decrement the free object count.  */
1471   entry->in_use_p[word] |= mask;
1472   entry->num_free_objects -= 1;
1473
1474   if (GGC_DEBUG_LEVEL >= 4)
1475     fprintf (G.debug_file, "Marking %p\n", p);
1476
1477   return 0;
1478 }
1479
1480 /* Return 1 if P has been marked, zero otherwise.
1481    P must have been allocated by the GC allocator; it mustn't point to
1482    static objects, stack variables, or memory allocated with malloc.  */
1483
1484 int
1485 ggc_marked_p (const void *p)
1486 {
1487   page_entry *entry;
1488   unsigned bit, word;
1489   unsigned long mask;
1490
1491   /* Look up the page on which the object is alloced.  If the object
1492      wasn't allocated by the collector, we'll probably die.  */
1493   entry = lookup_page_table_entry (p);
1494   gcc_assert (entry);
1495
1496   /* Calculate the index of the object on the page; this is its bit
1497      position in the in_use_p bitmap.  */
1498   bit = OFFSET_TO_BIT (((const char *) p) - entry->page, entry->order);
1499   word = bit / HOST_BITS_PER_LONG;
1500   mask = (unsigned long) 1 << (bit % HOST_BITS_PER_LONG);
1501
1502   return (entry->in_use_p[word] & mask) != 0;
1503 }
1504
1505 /* Return the size of the gc-able object P.  */
1506
1507 size_t
1508 ggc_get_size (const void *p)
1509 {
1510   page_entry *pe = lookup_page_table_entry (p);
1511   return OBJECT_SIZE (pe->order);
1512 }
1513
1514 /* Release the memory for object P.  */
1515
1516 void
1517 ggc_free (void *p)
1518 {
1519   page_entry *pe = lookup_page_table_entry (p);
1520   size_t order = pe->order;
1521   size_t size = OBJECT_SIZE (order);
1522
1523   if (GATHER_STATISTICS)
1524     ggc_free_overhead (p);
1525
1526   if (GGC_DEBUG_LEVEL >= 3)
1527     fprintf (G.debug_file,
1528              "Freeing object, actual size=%lu, at %p on %p\n",
1529              (unsigned long) size, p, (void *) pe);
1530
1531 #ifdef ENABLE_GC_CHECKING
1532   /* Poison the data, to indicate the data is garbage.  */
1533   VALGRIND_DISCARD (VALGRIND_MAKE_MEM_UNDEFINED (p, size));
1534   memset (p, 0xa5, size);
1535 #endif
1536   /* Let valgrind know the object is free.  */
1537   VALGRIND_DISCARD (VALGRIND_MAKE_MEM_NOACCESS (p, size));
1538
1539 #ifdef ENABLE_GC_ALWAYS_COLLECT
1540   /* In the completely-anal-checking mode, we do *not* immediately free
1541      the data, but instead verify that the data is *actually* not
1542      reachable the next time we collect.  */
1543   {
1544     struct free_object *fo = XNEW (struct free_object);
1545     fo->object = p;
1546     fo->next = G.free_object_list;
1547     G.free_object_list = fo;
1548   }
1549 #else
1550   {
1551     unsigned int bit_offset, word, bit;
1552
1553     G.allocated -= size;
1554
1555     /* Mark the object not-in-use.  */
1556     bit_offset = OFFSET_TO_BIT (((const char *) p) - pe->page, order);
1557     word = bit_offset / HOST_BITS_PER_LONG;
1558     bit = bit_offset % HOST_BITS_PER_LONG;
1559     pe->in_use_p[word] &= ~(1UL << bit);
1560
1561     if (pe->num_free_objects++ == 0)
1562       {
1563         page_entry *p, *q;
1564
1565         /* If the page is completely full, then it's supposed to
1566            be after all pages that aren't.  Since we've freed one
1567            object from a page that was full, we need to move the
1568            page to the head of the list.
1569
1570            PE is the node we want to move.  Q is the previous node
1571            and P is the next node in the list.  */
1572         q = pe->prev;
1573         if (q && q->num_free_objects == 0)
1574           {
1575             p = pe->next;
1576
1577             q->next = p;
1578
1579             /* If PE was at the end of the list, then Q becomes the
1580                new end of the list.  If PE was not the end of the
1581                list, then we need to update the PREV field for P.  */
1582             if (!p)
1583               G.page_tails[order] = q;
1584             else
1585               p->prev = q;
1586
1587             /* Move PE to the head of the list.  */
1588             pe->next = G.pages[order];
1589             pe->prev = NULL;
1590             G.pages[order]->prev = pe;
1591             G.pages[order] = pe;
1592           }
1593
1594         /* Reset the hint bit to point to the only free object.  */
1595         pe->next_bit_hint = bit_offset;
1596       }
1597   }
1598 #endif
1599 }
1600 \f
1601 /* Subroutine of init_ggc which computes the pair of numbers used to
1602    perform division by OBJECT_SIZE (order) and fills in inverse_table[].
1603
1604    This algorithm is taken from Granlund and Montgomery's paper
1605    "Division by Invariant Integers using Multiplication"
1606    (Proc. SIGPLAN PLDI, 1994), section 9 (Exact division by
1607    constants).  */
1608
1609 static void
1610 compute_inverse (unsigned order)
1611 {
1612   size_t size, inv;
1613   unsigned int e;
1614
1615   size = OBJECT_SIZE (order);
1616   e = 0;
1617   while (size % 2 == 0)
1618     {
1619       e++;
1620       size >>= 1;
1621     }
1622
1623   inv = size;
1624   while (inv * size != 1)
1625     inv = inv * (2 - inv*size);
1626
1627   DIV_MULT (order) = inv;
1628   DIV_SHIFT (order) = e;
1629 }
1630
1631 /* Initialize the ggc-mmap allocator.  */
1632 void
1633 init_ggc (void)
1634 {
1635   unsigned order;
1636
1637   G.pagesize = getpagesize();
1638   G.lg_pagesize = exact_log2 (G.pagesize);
1639
1640 #ifdef HAVE_MMAP_DEV_ZERO
1641   G.dev_zero_fd = open ("/dev/zero", O_RDONLY);
1642   if (G.dev_zero_fd == -1)
1643     internal_error ("open /dev/zero: %m");
1644 #endif
1645
1646 #if 0
1647   G.debug_file = fopen ("ggc-mmap.debug", "w");
1648 #else
1649   G.debug_file = stdout;
1650 #endif
1651
1652 #ifdef USING_MMAP
1653   /* StunOS has an amazing off-by-one error for the first mmap allocation
1654      after fiddling with RLIMIT_STACK.  The result, as hard as it is to
1655      believe, is an unaligned page allocation, which would cause us to
1656      hork badly if we tried to use it.  */
1657   {
1658     char *p = alloc_anon (NULL, G.pagesize, true);
1659     struct page_entry *e;
1660     if ((uintptr_t)p & (G.pagesize - 1))
1661       {
1662         /* How losing.  Discard this one and try another.  If we still
1663            can't get something useful, give up.  */
1664
1665         p = alloc_anon (NULL, G.pagesize, true);
1666         gcc_assert (!((uintptr_t)p & (G.pagesize - 1)));
1667       }
1668
1669     /* We have a good page, might as well hold onto it...  */
1670     e = XCNEW (struct page_entry);
1671     e->bytes = G.pagesize;
1672     e->page = p;
1673     e->next = G.free_pages;
1674     G.free_pages = e;
1675   }
1676 #endif
1677
1678   /* Initialize the object size table.  */
1679   for (order = 0; order < HOST_BITS_PER_PTR; ++order)
1680     object_size_table[order] = (size_t) 1 << order;
1681   for (order = HOST_BITS_PER_PTR; order < NUM_ORDERS; ++order)
1682     {
1683       size_t s = extra_order_size_table[order - HOST_BITS_PER_PTR];
1684
1685       /* If S is not a multiple of the MAX_ALIGNMENT, then round it up
1686          so that we're sure of getting aligned memory.  */
1687       s = ROUND_UP (s, MAX_ALIGNMENT);
1688       object_size_table[order] = s;
1689     }
1690
1691   /* Initialize the objects-per-page and inverse tables.  */
1692   for (order = 0; order < NUM_ORDERS; ++order)
1693     {
1694       objects_per_page_table[order] = G.pagesize / OBJECT_SIZE (order);
1695       if (objects_per_page_table[order] == 0)
1696         objects_per_page_table[order] = 1;
1697       compute_inverse (order);
1698     }
1699
1700   /* Reset the size_lookup array to put appropriately sized objects in
1701      the special orders.  All objects bigger than the previous power
1702      of two, but no greater than the special size, should go in the
1703      new order.  */
1704   for (order = HOST_BITS_PER_PTR; order < NUM_ORDERS; ++order)
1705     {
1706       int o;
1707       int i;
1708
1709       i = OBJECT_SIZE (order);
1710       if (i >= NUM_SIZE_LOOKUP)
1711         continue;
1712
1713       for (o = size_lookup[i]; o == size_lookup [i]; --i)
1714         size_lookup[i] = order;
1715     }
1716
1717   G.depth_in_use = 0;
1718   G.depth_max = 10;
1719   G.depth = XNEWVEC (unsigned int, G.depth_max);
1720
1721   G.by_depth_in_use = 0;
1722   G.by_depth_max = INITIAL_PTE_COUNT;
1723   G.by_depth = XNEWVEC (page_entry *, G.by_depth_max);
1724   G.save_in_use = XNEWVEC (unsigned long *, G.by_depth_max);
1725 }
1726
1727 /* Merge the SAVE_IN_USE_P and IN_USE_P arrays in P so that IN_USE_P
1728    reflects reality.  Recalculate NUM_FREE_OBJECTS as well.  */
1729
1730 static void
1731 ggc_recalculate_in_use_p (page_entry *p)
1732 {
1733   unsigned int i;
1734   size_t num_objects;
1735
1736   /* Because the past-the-end bit in in_use_p is always set, we
1737      pretend there is one additional object.  */
1738   num_objects = OBJECTS_IN_PAGE (p) + 1;
1739
1740   /* Reset the free object count.  */
1741   p->num_free_objects = num_objects;
1742
1743   /* Combine the IN_USE_P and SAVE_IN_USE_P arrays.  */
1744   for (i = 0;
1745        i < CEIL (BITMAP_SIZE (num_objects),
1746                  sizeof (*p->in_use_p));
1747        ++i)
1748     {
1749       unsigned long j;
1750
1751       /* Something is in use if it is marked, or if it was in use in a
1752          context further down the context stack.  */
1753       p->in_use_p[i] |= save_in_use_p (p)[i];
1754
1755       /* Decrement the free object count for every object allocated.  */
1756       for (j = p->in_use_p[i]; j; j >>= 1)
1757         p->num_free_objects -= (j & 1);
1758     }
1759
1760   gcc_assert (p->num_free_objects < num_objects);
1761 }
1762 \f
1763 /* Unmark all objects.  */
1764
1765 static void
1766 clear_marks (void)
1767 {
1768   unsigned order;
1769
1770   for (order = 2; order < NUM_ORDERS; order++)
1771     {
1772       page_entry *p;
1773
1774       for (p = G.pages[order]; p != NULL; p = p->next)
1775         {
1776           size_t num_objects = OBJECTS_IN_PAGE (p);
1777           size_t bitmap_size = BITMAP_SIZE (num_objects + 1);
1778
1779           /* The data should be page-aligned.  */
1780           gcc_assert (!((uintptr_t) p->page & (G.pagesize - 1)));
1781
1782           /* Pages that aren't in the topmost context are not collected;
1783              nevertheless, we need their in-use bit vectors to store GC
1784              marks.  So, back them up first.  */
1785           if (p->context_depth < G.context_depth)
1786             {
1787               if (! save_in_use_p (p))
1788                 save_in_use_p (p) = XNEWVAR (unsigned long, bitmap_size);
1789               memcpy (save_in_use_p (p), p->in_use_p, bitmap_size);
1790             }
1791
1792           /* Reset reset the number of free objects and clear the
1793              in-use bits.  These will be adjusted by mark_obj.  */
1794           p->num_free_objects = num_objects;
1795           memset (p->in_use_p, 0, bitmap_size);
1796
1797           /* Make sure the one-past-the-end bit is always set.  */
1798           p->in_use_p[num_objects / HOST_BITS_PER_LONG]
1799             = ((unsigned long) 1 << (num_objects % HOST_BITS_PER_LONG));
1800         }
1801     }
1802 }
1803
1804 /* Free all empty pages.  Partially empty pages need no attention
1805    because the `mark' bit doubles as an `unused' bit.  */
1806
1807 static void
1808 sweep_pages (void)
1809 {
1810   unsigned order;
1811
1812   for (order = 2; order < NUM_ORDERS; order++)
1813     {
1814       /* The last page-entry to consider, regardless of entries
1815          placed at the end of the list.  */
1816       page_entry * const last = G.page_tails[order];
1817
1818       size_t num_objects;
1819       size_t live_objects;
1820       page_entry *p, *previous;
1821       int done;
1822
1823       p = G.pages[order];
1824       if (p == NULL)
1825         continue;
1826
1827       previous = NULL;
1828       do
1829         {
1830           page_entry *next = p->next;
1831
1832           /* Loop until all entries have been examined.  */
1833           done = (p == last);
1834
1835           num_objects = OBJECTS_IN_PAGE (p);
1836
1837           /* Add all live objects on this page to the count of
1838              allocated memory.  */
1839           live_objects = num_objects - p->num_free_objects;
1840
1841           G.allocated += OBJECT_SIZE (order) * live_objects;
1842
1843           /* Only objects on pages in the topmost context should get
1844              collected.  */
1845           if (p->context_depth < G.context_depth)
1846             ;
1847
1848           /* Remove the page if it's empty.  */
1849           else if (live_objects == 0)
1850             {
1851               /* If P was the first page in the list, then NEXT
1852                  becomes the new first page in the list, otherwise
1853                  splice P out of the forward pointers.  */
1854               if (! previous)
1855                 G.pages[order] = next;
1856               else
1857                 previous->next = next;
1858
1859               /* Splice P out of the back pointers too.  */
1860               if (next)
1861                 next->prev = previous;
1862
1863               /* Are we removing the last element?  */
1864               if (p == G.page_tails[order])
1865                 G.page_tails[order] = previous;
1866               free_page (p);
1867               p = previous;
1868             }
1869
1870           /* If the page is full, move it to the end.  */
1871           else if (p->num_free_objects == 0)
1872             {
1873               /* Don't move it if it's already at the end.  */
1874               if (p != G.page_tails[order])
1875                 {
1876                   /* Move p to the end of the list.  */
1877                   p->next = NULL;
1878                   p->prev = G.page_tails[order];
1879                   G.page_tails[order]->next = p;
1880
1881                   /* Update the tail pointer...  */
1882                   G.page_tails[order] = p;
1883
1884                   /* ... and the head pointer, if necessary.  */
1885                   if (! previous)
1886                     G.pages[order] = next;
1887                   else
1888                     previous->next = next;
1889
1890                   /* And update the backpointer in NEXT if necessary.  */
1891                   if (next)
1892                     next->prev = previous;
1893
1894                   p = previous;
1895                 }
1896             }
1897
1898           /* If we've fallen through to here, it's a page in the
1899              topmost context that is neither full nor empty.  Such a
1900              page must precede pages at lesser context depth in the
1901              list, so move it to the head.  */
1902           else if (p != G.pages[order])
1903             {
1904               previous->next = p->next;
1905
1906               /* Update the backchain in the next node if it exists.  */
1907               if (p->next)
1908                 p->next->prev = previous;
1909
1910               /* Move P to the head of the list.  */
1911               p->next = G.pages[order];
1912               p->prev = NULL;
1913               G.pages[order]->prev = p;
1914
1915               /* Update the head pointer.  */
1916               G.pages[order] = p;
1917
1918               /* Are we moving the last element?  */
1919               if (G.page_tails[order] == p)
1920                 G.page_tails[order] = previous;
1921               p = previous;
1922             }
1923
1924           previous = p;
1925           p = next;
1926         }
1927       while (! done);
1928
1929       /* Now, restore the in_use_p vectors for any pages from contexts
1930          other than the current one.  */
1931       for (p = G.pages[order]; p; p = p->next)
1932         if (p->context_depth != G.context_depth)
1933           ggc_recalculate_in_use_p (p);
1934     }
1935 }
1936
1937 #ifdef ENABLE_GC_CHECKING
1938 /* Clobber all free objects.  */
1939
1940 static void
1941 poison_pages (void)
1942 {
1943   unsigned order;
1944
1945   for (order = 2; order < NUM_ORDERS; order++)
1946     {
1947       size_t size = OBJECT_SIZE (order);
1948       page_entry *p;
1949
1950       for (p = G.pages[order]; p != NULL; p = p->next)
1951         {
1952           size_t num_objects;
1953           size_t i;
1954
1955           if (p->context_depth != G.context_depth)
1956             /* Since we don't do any collection for pages in pushed
1957                contexts, there's no need to do any poisoning.  And
1958                besides, the IN_USE_P array isn't valid until we pop
1959                contexts.  */
1960             continue;
1961
1962           num_objects = OBJECTS_IN_PAGE (p);
1963           for (i = 0; i < num_objects; i++)
1964             {
1965               size_t word, bit;
1966               word = i / HOST_BITS_PER_LONG;
1967               bit = i % HOST_BITS_PER_LONG;
1968               if (((p->in_use_p[word] >> bit) & 1) == 0)
1969                 {
1970                   char *object = p->page + i * size;
1971
1972                   /* Keep poison-by-write when we expect to use Valgrind,
1973                      so the exact same memory semantics is kept, in case
1974                      there are memory errors.  We override this request
1975                      below.  */
1976                   VALGRIND_DISCARD (VALGRIND_MAKE_MEM_UNDEFINED (object,
1977                                                                  size));
1978                   memset (object, 0xa5, size);
1979
1980                   /* Drop the handle to avoid handle leak.  */
1981                   VALGRIND_DISCARD (VALGRIND_MAKE_MEM_NOACCESS (object, size));
1982                 }
1983             }
1984         }
1985     }
1986 }
1987 #else
1988 #define poison_pages()
1989 #endif
1990
1991 #ifdef ENABLE_GC_ALWAYS_COLLECT
1992 /* Validate that the reportedly free objects actually are.  */
1993
1994 static void
1995 validate_free_objects (void)
1996 {
1997   struct free_object *f, *next, *still_free = NULL;
1998
1999   for (f = G.free_object_list; f ; f = next)
2000     {
2001       page_entry *pe = lookup_page_table_entry (f->object);
2002       size_t bit, word;
2003
2004       bit = OFFSET_TO_BIT ((char *)f->object - pe->page, pe->order);
2005       word = bit / HOST_BITS_PER_LONG;
2006       bit = bit % HOST_BITS_PER_LONG;
2007       next = f->next;
2008
2009       /* Make certain it isn't visible from any root.  Notice that we
2010          do this check before sweep_pages merges save_in_use_p.  */
2011       gcc_assert (!(pe->in_use_p[word] & (1UL << bit)));
2012
2013       /* If the object comes from an outer context, then retain the
2014          free_object entry, so that we can verify that the address
2015          isn't live on the stack in some outer context.  */
2016       if (pe->context_depth != G.context_depth)
2017         {
2018           f->next = still_free;
2019           still_free = f;
2020         }
2021       else
2022         free (f);
2023     }
2024
2025   G.free_object_list = still_free;
2026 }
2027 #else
2028 #define validate_free_objects()
2029 #endif
2030
2031 /* Top level mark-and-sweep routine.  */
2032
2033 void
2034 ggc_collect (void)
2035 {
2036   /* Avoid frequent unnecessary work by skipping collection if the
2037      total allocations haven't expanded much since the last
2038      collection.  */
2039   float allocated_last_gc =
2040     MAX (G.allocated_last_gc, (size_t)PARAM_VALUE (GGC_MIN_HEAPSIZE) * 1024);
2041
2042   float min_expand = allocated_last_gc * PARAM_VALUE (GGC_MIN_EXPAND) / 100;
2043
2044   if (G.allocated < allocated_last_gc + min_expand && !ggc_force_collect)
2045     return;
2046
2047   timevar_push (TV_GC);
2048   if (!quiet_flag)
2049     fprintf (stderr, " {GC %luk -> ", (unsigned long) G.allocated / 1024);
2050   if (GGC_DEBUG_LEVEL >= 2)
2051     fprintf (G.debug_file, "BEGIN COLLECTING\n");
2052
2053   /* Zero the total allocated bytes.  This will be recalculated in the
2054      sweep phase.  */
2055   G.allocated = 0;
2056
2057   /* Release the pages we freed the last time we collected, but didn't
2058      reuse in the interim.  */
2059   release_pages ();
2060
2061   /* Indicate that we've seen collections at this context depth.  */
2062   G.context_depth_collections = ((unsigned long)1 << (G.context_depth + 1)) - 1;
2063
2064   invoke_plugin_callbacks (PLUGIN_GGC_START, NULL);
2065
2066   clear_marks ();
2067   ggc_mark_roots ();
2068
2069   if (GATHER_STATISTICS)
2070     ggc_prune_overhead_list ();
2071
2072   poison_pages ();
2073   validate_free_objects ();
2074   sweep_pages ();
2075
2076   G.allocated_last_gc = G.allocated;
2077
2078   invoke_plugin_callbacks (PLUGIN_GGC_END, NULL);
2079
2080   timevar_pop (TV_GC);
2081
2082   if (!quiet_flag)
2083     fprintf (stderr, "%luk}", (unsigned long) G.allocated / 1024);
2084   if (GGC_DEBUG_LEVEL >= 2)
2085     fprintf (G.debug_file, "END COLLECTING\n");
2086 }
2087
2088 /* Print allocation statistics.  */
2089 #define SCALE(x) ((unsigned long) ((x) < 1024*10 \
2090                   ? (x) \
2091                   : ((x) < 1024*1024*10 \
2092                      ? (x) / 1024 \
2093                      : (x) / (1024*1024))))
2094 #define STAT_LABEL(x) ((x) < 1024*10 ? ' ' : ((x) < 1024*1024*10 ? 'k' : 'M'))
2095
2096 void
2097 ggc_print_statistics (void)
2098 {
2099   struct ggc_statistics stats;
2100   unsigned int i;
2101   size_t total_overhead = 0;
2102
2103   /* Clear the statistics.  */
2104   memset (&stats, 0, sizeof (stats));
2105
2106   /* Make sure collection will really occur.  */
2107   G.allocated_last_gc = 0;
2108
2109   /* Collect and print the statistics common across collectors.  */
2110   ggc_print_common_statistics (stderr, &stats);
2111
2112   /* Release free pages so that we will not count the bytes allocated
2113      there as part of the total allocated memory.  */
2114   release_pages ();
2115
2116   /* Collect some information about the various sizes of
2117      allocation.  */
2118   fprintf (stderr,
2119            "Memory still allocated at the end of the compilation process\n");
2120   fprintf (stderr, "%-5s %10s  %10s  %10s\n",
2121            "Size", "Allocated", "Used", "Overhead");
2122   for (i = 0; i < NUM_ORDERS; ++i)
2123     {
2124       page_entry *p;
2125       size_t allocated;
2126       size_t in_use;
2127       size_t overhead;
2128
2129       /* Skip empty entries.  */
2130       if (!G.pages[i])
2131         continue;
2132
2133       overhead = allocated = in_use = 0;
2134
2135       /* Figure out the total number of bytes allocated for objects of
2136          this size, and how many of them are actually in use.  Also figure
2137          out how much memory the page table is using.  */
2138       for (p = G.pages[i]; p; p = p->next)
2139         {
2140           allocated += p->bytes;
2141           in_use +=
2142             (OBJECTS_IN_PAGE (p) - p->num_free_objects) * OBJECT_SIZE (i);
2143
2144           overhead += (sizeof (page_entry) - sizeof (long)
2145                        + BITMAP_SIZE (OBJECTS_IN_PAGE (p) + 1));
2146         }
2147       fprintf (stderr, "%-5lu %10lu%c %10lu%c %10lu%c\n",
2148                (unsigned long) OBJECT_SIZE (i),
2149                SCALE (allocated), STAT_LABEL (allocated),
2150                SCALE (in_use), STAT_LABEL (in_use),
2151                SCALE (overhead), STAT_LABEL (overhead));
2152       total_overhead += overhead;
2153     }
2154   fprintf (stderr, "%-5s %10lu%c %10lu%c %10lu%c\n", "Total",
2155            SCALE (G.bytes_mapped), STAT_LABEL (G.bytes_mapped),
2156            SCALE (G.allocated), STAT_LABEL(G.allocated),
2157            SCALE (total_overhead), STAT_LABEL (total_overhead));
2158
2159   if (GATHER_STATISTICS)
2160     {
2161       fprintf (stderr, "\nTotal allocations and overheads during the compilation process\n");
2162
2163       fprintf (stderr, "Total Overhead:                        %10lld\n",
2164                G.stats.total_overhead);
2165       fprintf (stderr, "Total Allocated:                       %10lld\n",
2166                G.stats.total_allocated);
2167
2168       fprintf (stderr, "Total Overhead  under  32B:            %10lld\n",
2169                G.stats.total_overhead_under32);
2170       fprintf (stderr, "Total Allocated under  32B:            %10lld\n",
2171                G.stats.total_allocated_under32);
2172       fprintf (stderr, "Total Overhead  under  64B:            %10lld\n",
2173                G.stats.total_overhead_under64);
2174       fprintf (stderr, "Total Allocated under  64B:            %10lld\n",
2175                G.stats.total_allocated_under64);
2176       fprintf (stderr, "Total Overhead  under 128B:            %10lld\n",
2177                G.stats.total_overhead_under128);
2178       fprintf (stderr, "Total Allocated under 128B:            %10lld\n",
2179                G.stats.total_allocated_under128);
2180
2181       for (i = 0; i < NUM_ORDERS; i++)
2182         if (G.stats.total_allocated_per_order[i])
2183           {
2184             fprintf (stderr, "Total Overhead  page size %7lu:     %10lld\n",
2185                      (unsigned long) OBJECT_SIZE (i),
2186                      G.stats.total_overhead_per_order[i]);
2187             fprintf (stderr, "Total Allocated page size %7lu:     %10lld\n",
2188                      (unsigned long) OBJECT_SIZE (i),
2189                      G.stats.total_allocated_per_order[i]);
2190           }
2191   }
2192 }
2193 \f
2194 struct ggc_pch_ondisk
2195 {
2196   unsigned totals[NUM_ORDERS];
2197 };
2198
2199 struct ggc_pch_data
2200 {
2201   struct ggc_pch_ondisk d;
2202   uintptr_t base[NUM_ORDERS];
2203   size_t written[NUM_ORDERS];
2204 };
2205
2206 struct ggc_pch_data *
2207 init_ggc_pch (void)
2208 {
2209   return XCNEW (struct ggc_pch_data);
2210 }
2211
2212 void
2213 ggc_pch_count_object (struct ggc_pch_data *d, void *x ATTRIBUTE_UNUSED,
2214                       size_t size, bool is_string ATTRIBUTE_UNUSED,
2215                       enum gt_types_enum type ATTRIBUTE_UNUSED)
2216 {
2217   unsigned order;
2218
2219   if (size < NUM_SIZE_LOOKUP)
2220     order = size_lookup[size];
2221   else
2222     {
2223       order = 10;
2224       while (size > OBJECT_SIZE (order))
2225         order++;
2226     }
2227
2228   d->d.totals[order]++;
2229 }
2230
2231 size_t
2232 ggc_pch_total_size (struct ggc_pch_data *d)
2233 {
2234   size_t a = 0;
2235   unsigned i;
2236
2237   for (i = 0; i < NUM_ORDERS; i++)
2238     a += PAGE_ALIGN (d->d.totals[i] * OBJECT_SIZE (i));
2239   return a;
2240 }
2241
2242 void
2243 ggc_pch_this_base (struct ggc_pch_data *d, void *base)
2244 {
2245   uintptr_t a = (uintptr_t) base;
2246   unsigned i;
2247
2248   for (i = 0; i < NUM_ORDERS; i++)
2249     {
2250       d->base[i] = a;
2251       a += PAGE_ALIGN (d->d.totals[i] * OBJECT_SIZE (i));
2252     }
2253 }
2254
2255
2256 char *
2257 ggc_pch_alloc_object (struct ggc_pch_data *d, void *x ATTRIBUTE_UNUSED,
2258                       size_t size, bool is_string ATTRIBUTE_UNUSED,
2259                       enum gt_types_enum type ATTRIBUTE_UNUSED)
2260 {
2261   unsigned order;
2262   char *result;
2263
2264   if (size < NUM_SIZE_LOOKUP)
2265     order = size_lookup[size];
2266   else
2267     {
2268       order = 10;
2269       while (size > OBJECT_SIZE (order))
2270         order++;
2271     }
2272
2273   result = (char *) d->base[order];
2274   d->base[order] += OBJECT_SIZE (order);
2275   return result;
2276 }
2277
2278 void
2279 ggc_pch_prepare_write (struct ggc_pch_data *d ATTRIBUTE_UNUSED,
2280                        FILE *f ATTRIBUTE_UNUSED)
2281 {
2282   /* Nothing to do.  */
2283 }
2284
2285 void
2286 ggc_pch_write_object (struct ggc_pch_data *d ATTRIBUTE_UNUSED,
2287                       FILE *f, void *x, void *newx ATTRIBUTE_UNUSED,
2288                       size_t size, bool is_string ATTRIBUTE_UNUSED)
2289 {
2290   unsigned order;
2291   static const char emptyBytes[256] = { 0 };
2292
2293   if (size < NUM_SIZE_LOOKUP)
2294     order = size_lookup[size];
2295   else
2296     {
2297       order = 10;
2298       while (size > OBJECT_SIZE (order))
2299         order++;
2300     }
2301
2302   if (fwrite (x, size, 1, f) != 1)
2303     fatal_error ("can%'t write PCH file: %m");
2304
2305   /* If SIZE is not the same as OBJECT_SIZE(order), then we need to pad the
2306      object out to OBJECT_SIZE(order).  This happens for strings.  */
2307
2308   if (size != OBJECT_SIZE (order))
2309     {
2310       unsigned padding = OBJECT_SIZE(order) - size;
2311
2312       /* To speed small writes, we use a nulled-out array that's larger
2313          than most padding requests as the source for our null bytes.  This
2314          permits us to do the padding with fwrite() rather than fseek(), and
2315          limits the chance the OS may try to flush any outstanding writes.  */
2316       if (padding <= sizeof(emptyBytes))
2317         {
2318           if (fwrite (emptyBytes, 1, padding, f) != padding)
2319             fatal_error ("can%'t write PCH file");
2320         }
2321       else
2322         {
2323           /* Larger than our buffer?  Just default to fseek.  */
2324           if (fseek (f, padding, SEEK_CUR) != 0)
2325             fatal_error ("can%'t write PCH file");
2326         }
2327     }
2328
2329   d->written[order]++;
2330   if (d->written[order] == d->d.totals[order]
2331       && fseek (f, ROUND_UP_VALUE (d->d.totals[order] * OBJECT_SIZE (order),
2332                                    G.pagesize),
2333                 SEEK_CUR) != 0)
2334     fatal_error ("can%'t write PCH file: %m");
2335 }
2336
2337 void
2338 ggc_pch_finish (struct ggc_pch_data *d, FILE *f)
2339 {
2340   if (fwrite (&d->d, sizeof (d->d), 1, f) != 1)
2341     fatal_error ("can%'t write PCH file: %m");
2342   free (d);
2343 }
2344
2345 /* Move the PCH PTE entries just added to the end of by_depth, to the
2346    front.  */
2347
2348 static void
2349 move_ptes_to_front (int count_old_page_tables, int count_new_page_tables)
2350 {
2351   unsigned i;
2352
2353   /* First, we swap the new entries to the front of the varrays.  */
2354   page_entry **new_by_depth;
2355   unsigned long **new_save_in_use;
2356
2357   new_by_depth = XNEWVEC (page_entry *, G.by_depth_max);
2358   new_save_in_use = XNEWVEC (unsigned long *, G.by_depth_max);
2359
2360   memcpy (&new_by_depth[0],
2361           &G.by_depth[count_old_page_tables],
2362           count_new_page_tables * sizeof (void *));
2363   memcpy (&new_by_depth[count_new_page_tables],
2364           &G.by_depth[0],
2365           count_old_page_tables * sizeof (void *));
2366   memcpy (&new_save_in_use[0],
2367           &G.save_in_use[count_old_page_tables],
2368           count_new_page_tables * sizeof (void *));
2369   memcpy (&new_save_in_use[count_new_page_tables],
2370           &G.save_in_use[0],
2371           count_old_page_tables * sizeof (void *));
2372
2373   free (G.by_depth);
2374   free (G.save_in_use);
2375
2376   G.by_depth = new_by_depth;
2377   G.save_in_use = new_save_in_use;
2378
2379   /* Now update all the index_by_depth fields.  */
2380   for (i = G.by_depth_in_use; i > 0; --i)
2381     {
2382       page_entry *p = G.by_depth[i-1];
2383       p->index_by_depth = i-1;
2384     }
2385
2386   /* And last, we update the depth pointers in G.depth.  The first
2387      entry is already 0, and context 0 entries always start at index
2388      0, so there is nothing to update in the first slot.  We need a
2389      second slot, only if we have old ptes, and if we do, they start
2390      at index count_new_page_tables.  */
2391   if (count_old_page_tables)
2392     push_depth (count_new_page_tables);
2393 }
2394
2395 void
2396 ggc_pch_read (FILE *f, void *addr)
2397 {
2398   struct ggc_pch_ondisk d;
2399   unsigned i;
2400   char *offs = (char *) addr;
2401   unsigned long count_old_page_tables;
2402   unsigned long count_new_page_tables;
2403
2404   count_old_page_tables = G.by_depth_in_use;
2405
2406   /* We've just read in a PCH file.  So, every object that used to be
2407      allocated is now free.  */
2408   clear_marks ();
2409 #ifdef ENABLE_GC_CHECKING
2410   poison_pages ();
2411 #endif
2412   /* Since we free all the allocated objects, the free list becomes
2413      useless.  Validate it now, which will also clear it.  */
2414   validate_free_objects();
2415
2416   /* No object read from a PCH file should ever be freed.  So, set the
2417      context depth to 1, and set the depth of all the currently-allocated
2418      pages to be 1 too.  PCH pages will have depth 0.  */
2419   gcc_assert (!G.context_depth);
2420   G.context_depth = 1;
2421   for (i = 0; i < NUM_ORDERS; i++)
2422     {
2423       page_entry *p;
2424       for (p = G.pages[i]; p != NULL; p = p->next)
2425         p->context_depth = G.context_depth;
2426     }
2427
2428   /* Allocate the appropriate page-table entries for the pages read from
2429      the PCH file.  */
2430   if (fread (&d, sizeof (d), 1, f) != 1)
2431     fatal_error ("can%'t read PCH file: %m");
2432
2433   for (i = 0; i < NUM_ORDERS; i++)
2434     {
2435       struct page_entry *entry;
2436       char *pte;
2437       size_t bytes;
2438       size_t num_objs;
2439       size_t j;
2440
2441       if (d.totals[i] == 0)
2442         continue;
2443
2444       bytes = PAGE_ALIGN (d.totals[i] * OBJECT_SIZE (i));
2445       num_objs = bytes / OBJECT_SIZE (i);
2446       entry = XCNEWVAR (struct page_entry, (sizeof (struct page_entry)
2447                                             - sizeof (long)
2448                                             + BITMAP_SIZE (num_objs + 1)));
2449       entry->bytes = bytes;
2450       entry->page = offs;
2451       entry->context_depth = 0;
2452       offs += bytes;
2453       entry->num_free_objects = 0;
2454       entry->order = i;
2455
2456       for (j = 0;
2457            j + HOST_BITS_PER_LONG <= num_objs + 1;
2458            j += HOST_BITS_PER_LONG)
2459         entry->in_use_p[j / HOST_BITS_PER_LONG] = -1;
2460       for (; j < num_objs + 1; j++)
2461         entry->in_use_p[j / HOST_BITS_PER_LONG]
2462           |= 1L << (j % HOST_BITS_PER_LONG);
2463
2464       for (pte = entry->page;
2465            pte < entry->page + entry->bytes;
2466            pte += G.pagesize)
2467         set_page_table_entry (pte, entry);
2468
2469       if (G.page_tails[i] != NULL)
2470         G.page_tails[i]->next = entry;
2471       else
2472         G.pages[i] = entry;
2473       G.page_tails[i] = entry;
2474
2475       /* We start off by just adding all the new information to the
2476          end of the varrays, later, we will move the new information
2477          to the front of the varrays, as the PCH page tables are at
2478          context 0.  */
2479       push_by_depth (entry, 0);
2480     }
2481
2482   /* Now, we update the various data structures that speed page table
2483      handling.  */
2484   count_new_page_tables = G.by_depth_in_use - count_old_page_tables;
2485
2486   move_ptes_to_front (count_old_page_tables, count_new_page_tables);
2487
2488   /* Update the statistics.  */
2489   G.allocated = G.allocated_last_gc = offs - (char *)addr;
2490 }
2491
2492 struct alloc_zone
2493 {
2494   int dummy;
2495 };
2496
2497 struct alloc_zone rtl_zone;
2498 struct alloc_zone tree_zone;
2499 struct alloc_zone tree_id_zone;