libgo/runtime/malloc.goc

   1 // Copyright 2009 The Go Authors. All rights reserved.
   2 // Use of this source code is governed by a BSD-style
   3 // license that can be found in the LICENSE file.
   4
   5 // See malloc.h for overview.
   6 //
   7 // TODO(rsc): double-check stats.
   8
   9 package runtime
  10 #include <stddef.h>
  11 #include <errno.h>
  12 #include <stdlib.h>
  13 #include "go-alloc.h"
  14 #include "runtime.h"
  15 #include "arch.h"
  16 #include "malloc.h"
  17 #include "interface.h"
  18 #include "go-type.h"
  19 #include "race.h"
  20
  21 MHeap *runtime_mheap;
  22
  23 int32   runtime_checking;
  24
  25 extern MStats mstats;   // defined in zruntime_def_$GOOS_$GOARCH.go
  26
  27 extern volatile intgo runtime_MemProfileRate
  28   __asm__ (GOSYM_PREFIX "runtime.MemProfileRate");
  29
  30 // Allocate an object of at least size bytes.
  31 // Small objects are allocated from the per-thread cache's free lists.
  32 // Large objects (> 32 kB) are allocated straight from the heap.
  33 void*
  34 runtime_mallocgc(uintptr size, uint32 flag, int32 dogc, int32 zeroed)
  35 {
  36         M *m;
  37         G *g;
  38         int32 sizeclass;
  39         intgo rate;
  40         MCache *c;
  41         uintptr npages;
  42         MSpan *s;
  43         void *v;
  44         bool incallback;
  45
  46         m = runtime_m();
  47         g = runtime_g();
  48
  49         incallback = false;
  50         if(m->mcache == nil && g->ncgo > 0) {
  51                 // For gccgo this case can occur when a cgo or SWIG function
  52                 // has an interface return type and the function
  53                 // returns a non-pointer, so memory allocation occurs
  54                 // after syscall.Cgocall but before syscall.CgocallDone.
  55                 // We treat it as a callback.
  56                 runtime_exitsyscall();
  57                 m = runtime_m();
  58                 incallback = true;
  59                 dogc = false;
  60         }
  61
  62         if(runtime_gcwaiting && g != m->g0 && m->locks == 0 && dogc) {
  63                 runtime_gosched();
  64                 m = runtime_m();
  65         }
  66         if(m->mallocing)
  67                 runtime_throw("malloc/free - deadlock");
  68         m->mallocing = 1;
  69         if(size == 0)
  70                 size = 1;
  71
  72         if(DebugTypeAtBlockEnd)
  73                 size += sizeof(uintptr);
  74
  75         c = m->mcache;
  76         c->local_nmalloc++;
  77         if(size <= MaxSmallSize) {
  78                 // Allocate from mcache free lists.
  79                 sizeclass = runtime_SizeToClass(size);
  80                 size = runtime_class_to_size[sizeclass];
  81                 v = runtime_MCache_Alloc(c, sizeclass, size, zeroed);
  82                 if(v == nil)
  83                         runtime_throw("out of memory");
  84                 c->local_alloc += size;
  85                 c->local_total_alloc += size;
  86                 c->local_by_size[sizeclass].nmalloc++;
  87         } else {
  88                 // TODO(rsc): Report tracebacks for very large allocations.
  89
  90                 // Allocate directly from heap.
  91                 npages = size >> PageShift;
  92                 if((size & PageMask) != 0)
  93                         npages++;
  94                 s = runtime_MHeap_Alloc(runtime_mheap, npages, 0, 1, zeroed);
  95                 if(s == nil)
  96                         runtime_throw("out of memory");
  97                 size = npages<<PageShift;
  98                 c->local_alloc += size;
  99                 c->local_total_alloc += size;
 100                 v = (void*)(s->start << PageShift);
 101
 102                 // setup for mark sweep
 103                 runtime_markspan(v, 0, 0, true);
 104         }
 105
 106         if (sizeof(void*) == 4 && c->local_total_alloc >= (1<<30)) {
 107                 // purge cache stats to prevent overflow
 108                 runtime_lock(runtime_mheap);
 109                 runtime_purgecachedstats(c);
 110                 runtime_unlock(runtime_mheap);
 111         }
 112
 113         if(!(flag & FlagNoGC))
 114                 runtime_markallocated(v, size, (flag&FlagNoPointers) != 0);
 115
 116         if(DebugTypeAtBlockEnd)
 117                 *(uintptr*)((uintptr)v+size-sizeof(uintptr)) = 0;
 118
 119         m->mallocing = 0;
 120
 121         if(!(flag & FlagNoProfiling) && (rate = runtime_MemProfileRate) > 0) {
 122                 if(size >= (uint32) rate)
 123                         goto profile;
 124                 if((uint32) m->mcache->next_sample > size)
 125                         m->mcache->next_sample -= size;
 126                 else {
 127                         // pick next profile time
 128                         // If you change this, also change allocmcache.
 129                         if(rate > 0x3fffffff)   // make 2*rate not overflow
 130                                 rate = 0x3fffffff;
 131                         m->mcache->next_sample = runtime_fastrand1() % (2*rate);
 132                 profile:
 133                         runtime_setblockspecial(v, true);
 134                         runtime_MProf_Malloc(v, size);
 135                 }
 136         }
 137
 138         if(dogc && mstats.heap_alloc >= mstats.next_gc)
 139                 runtime_gc(0);
 140
 141         if(raceenabled) {
 142                 runtime_racemalloc(v, size, m->racepc);
 143                 m->racepc = nil;
 144         }
 145
 146         if(incallback)
 147                 runtime_entersyscall();
 148
 149         return v;
 150 }
 151
 152 void*
 153 __go_alloc(uintptr size)
 154 {
 155         return runtime_mallocgc(size, 0, 0, 1);
 156 }
 157
 158 // Free the object whose base pointer is v.
 159 void
 160 __go_free(void *v)
 161 {
 162         M *m;
 163         int32 sizeclass;
 164         MSpan *s;
 165         MCache *c;
 166         uint32 prof;
 167         uintptr size;
 168
 169         if(v == nil)
 170                 return;
 171
 172         // If you change this also change mgc0.c:/^sweep,
 173         // which has a copy of the guts of free.
 174
 175         m = runtime_m();
 176         if(m->mallocing)
 177                 runtime_throw("malloc/free - deadlock");
 178         m->mallocing = 1;
 179
 180         if(!runtime_mlookup(v, nil, nil, &s)) {
 181                 runtime_printf("free %p: not an allocated block\n", v);
 182                 runtime_throw("free runtime_mlookup");
 183         }
 184         prof = runtime_blockspecial(v);
 185
 186         if(raceenabled)
 187                 runtime_racefree(v);
 188
 189         // Find size class for v.
 190         sizeclass = s->sizeclass;
 191         c = m->mcache;
 192         if(sizeclass == 0) {
 193                 // Large object.
 194                 size = s->npages<<PageShift;
 195                 *(uintptr*)(s->start<<PageShift) = (uintptr)0xfeedfeedfeedfeedll;       // mark as "needs to be zeroed"
 196                 // Must mark v freed before calling unmarkspan and MHeap_Free:
 197                 // they might coalesce v into other spans and change the bitmap further.
 198                 runtime_markfreed(v, size);
 199                 runtime_unmarkspan(v, 1<<PageShift);
 200                 runtime_MHeap_Free(runtime_mheap, s, 1);
 201         } else {
 202                 // Small object.
 203                 size = runtime_class_to_size[sizeclass];
 204                 if(size > sizeof(uintptr))
 205                         ((uintptr*)v)[1] = (uintptr)0xfeedfeedfeedfeedll;       // mark as "needs to be zeroed"
 206                 // Must mark v freed before calling MCache_Free:
 207                 // it might coalesce v and other blocks into a bigger span
 208                 // and change the bitmap further.
 209                 runtime_markfreed(v, size);
 210                 c->local_by_size[sizeclass].nfree++;
 211                 runtime_MCache_Free(c, v, sizeclass, size);
 212         }
 213         c->local_nfree++;
 214         c->local_alloc -= size;
 215         if(prof)
 216                 runtime_MProf_Free(v, size);
 217         m->mallocing = 0;
 218 }
 219
 220 int32
 221 runtime_mlookup(void *v, byte **base, uintptr *size, MSpan **sp)
 222 {
 223         M *m;
 224         uintptr n, i;
 225         byte *p;
 226         MSpan *s;
 227
 228         m = runtime_m();
 229
 230         m->mcache->local_nlookup++;
 231         if (sizeof(void*) == 4 && m->mcache->local_nlookup >= (1<<30)) {
 232                 // purge cache stats to prevent overflow
 233                 runtime_lock(runtime_mheap);
 234                 runtime_purgecachedstats(m->mcache);
 235                 runtime_unlock(runtime_mheap);
 236         }
 237
 238         s = runtime_MHeap_LookupMaybe(runtime_mheap, v);
 239         if(sp)
 240                 *sp = s;
 241         if(s == nil) {
 242                 runtime_checkfreed(v, 1);
 243                 if(base)
 244                         *base = nil;
 245                 if(size)
 246                         *size = 0;
 247                 return 0;
 248         }
 249
 250         p = (byte*)((uintptr)s->start<<PageShift);
 251         if(s->sizeclass == 0) {
 252                 // Large object.
 253                 if(base)
 254                         *base = p;
 255                 if(size)
 256                         *size = s->npages<<PageShift;
 257                 return 1;
 258         }
 259
 260         if((byte*)v >= (byte*)s->limit) {
 261                 // pointers past the last block do not count as pointers.
 262                 return 0;
 263         }
 264
 265         n = s->elemsize;
 266         if(base) {
 267                 i = ((byte*)v - p)/n;
 268                 *base = p + i*n;
 269         }
 270         if(size)
 271                 *size = n;
 272
 273         return 1;
 274 }
 275
 276 MCache*
 277 runtime_allocmcache(void)
 278 {
 279         intgo rate;
 280         MCache *c;
 281
 282         runtime_lock(runtime_mheap);
 283         c = runtime_FixAlloc_Alloc(&runtime_mheap->cachealloc);
 284         mstats.mcache_inuse = runtime_mheap->cachealloc.inuse;
 285         mstats.mcache_sys = runtime_mheap->cachealloc.sys;
 286         runtime_unlock(runtime_mheap);
 287         runtime_memclr((byte*)c, sizeof(*c));
 288
 289         // Set first allocation sample size.
 290         rate = runtime_MemProfileRate;
 291         if(rate > 0x3fffffff)   // make 2*rate not overflow
 292                 rate = 0x3fffffff;
 293         if(rate != 0)
 294                 c->next_sample = runtime_fastrand1() % (2*rate);
 295
 296         return c;
 297 }
 298
 299 void
 300 runtime_freemcache(MCache *c)
 301 {
 302         runtime_MCache_ReleaseAll(c);
 303         runtime_lock(runtime_mheap);
 304         runtime_purgecachedstats(c);
 305         runtime_FixAlloc_Free(&runtime_mheap->cachealloc, c);
 306         runtime_unlock(runtime_mheap);
 307 }
 308
 309 void
 310 runtime_purgecachedstats(MCache *c)
 311 {
 312         // Protected by either heap or GC lock.
 313         mstats.heap_alloc += c->local_cachealloc;
 314         c->local_cachealloc = 0;
 315         mstats.heap_objects += c->local_objects;
 316         c->local_objects = 0;
 317         mstats.nmalloc += c->local_nmalloc;
 318         c->local_nmalloc = 0;
 319         mstats.nfree += c->local_nfree;
 320         c->local_nfree = 0;
 321         mstats.nlookup += c->local_nlookup;
 322         c->local_nlookup = 0;
 323         mstats.alloc += c->local_alloc;
 324         c->local_alloc= 0;
 325         mstats.total_alloc += c->local_total_alloc;
 326         c->local_total_alloc= 0;
 327 }
 328
 329 extern uintptr runtime_sizeof_C_MStats
 330   __asm__ (GOSYM_PREFIX "runtime.Sizeof_C_MStats");
 331
 332 #define MaxArena32 (2U<<30)
 333
 334 void
 335 runtime_mallocinit(void)
 336 {
 337         byte *p;
 338         uintptr arena_size, bitmap_size;
 339         extern byte _end[];
 340         byte *want;
 341         uintptr limit;
 342
 343         runtime_sizeof_C_MStats = sizeof(MStats);
 344
 345         p = nil;
 346         arena_size = 0;
 347         bitmap_size = 0;
 348
 349         // for 64-bit build
 350         USED(p);
 351         USED(arena_size);
 352         USED(bitmap_size);
 353
 354         if((runtime_mheap = runtime_SysAlloc(sizeof(*runtime_mheap))) == nil)
 355                 runtime_throw("runtime: cannot allocate heap metadata");
 356
 357         runtime_InitSizes();
 358
 359         // limit = runtime_memlimit();
 360         // See https://code.google.com/p/go/issues/detail?id=5049
 361         // TODO(rsc): Fix after 1.1.
 362         limit = 0;
 363
 364         // Set up the allocation arena, a contiguous area of memory where
 365         // allocated data will be found.  The arena begins with a bitmap large
 366         // enough to hold 4 bits per allocated word.
 367         if(sizeof(void*) == 8 && (limit == 0 || limit > (1<<30))) {
 368                 // On a 64-bit machine, allocate from a single contiguous reservation.
 369                 // 128 GB (MaxMem) should be big enough for now.
 370                 //
 371                 // The code will work with the reservation at any address, but ask
 372                 // SysReserve to use 0x000000c000000000 if possible.
 373                 // Allocating a 128 GB region takes away 37 bits, and the amd64
 374                 // doesn't let us choose the top 17 bits, so that leaves the 11 bits
 375                 // in the middle of 0x00c0 for us to choose.  Choosing 0x00c0 means
 376                 // that the valid memory addresses will begin 0x00c0, 0x00c1, ..., 0x0x00df.
 377                 // In little-endian, that's c0 00, c1 00, ..., df 00. None of those are valid
 378                 // UTF-8 sequences, and they are otherwise as far away from
 379                 // ff (likely a common byte) as possible. An earlier attempt to use 0x11f8
 380                 // caused out of memory errors on OS X during thread allocations.
 381                 // These choices are both for debuggability and to reduce the
 382                 // odds of the conservative garbage collector not collecting memory
 383                 // because some non-pointer block of memory had a bit pattern
 384                 // that matched a memory address.
 385                 //
 386                 // Actually we reserve 136 GB (because the bitmap ends up being 8 GB)
 387                 // but it hardly matters: e0 00 is not valid UTF-8 either.
 388                 //
 389                 // If this fails we fall back to the 32 bit memory mechanism
 390                 arena_size = MaxMem;
 391                 bitmap_size = arena_size / (sizeof(void*)*8/4);
 392                 p = runtime_SysReserve((void*)(0x00c0ULL<<32), bitmap_size + arena_size);
 393         }
 394         if (p == nil) {
 395                 // On a 32-bit machine, we can't typically get away
 396                 // with a giant virtual address space reservation.
 397                 // Instead we map the memory information bitmap
 398                 // immediately after the data segment, large enough
 399                 // to handle another 2GB of mappings (256 MB),
 400                 // along with a reservation for another 512 MB of memory.
 401                 // When that gets used up, we'll start asking the kernel
 402                 // for any memory anywhere and hope it's in the 2GB
 403                 // following the bitmap (presumably the executable begins
 404                 // near the bottom of memory, so we'll have to use up
 405                 // most of memory before the kernel resorts to giving out
 406                 // memory before the beginning of the text segment).
 407                 //
 408                 // Alternatively we could reserve 512 MB bitmap, enough
 409                 // for 4GB of mappings, and then accept any memory the
 410                 // kernel threw at us, but normally that's a waste of 512 MB
 411                 // of address space, which is probably too much in a 32-bit world.
 412                 bitmap_size = MaxArena32 / (sizeof(void*)*8/4);
 413                 arena_size = 512<<20;
 414                 if(limit > 0 && arena_size+bitmap_size > limit) {
 415                         bitmap_size = (limit / 9) & ~((1<<PageShift) - 1);
 416                         arena_size = bitmap_size * 8;
 417                 }
 418
 419                 // SysReserve treats the address we ask for, end, as a hint,
 420                 // not as an absolute requirement.  If we ask for the end
 421                 // of the data segment but the operating system requires
 422                 // a little more space before we can start allocating, it will
 423                 // give out a slightly higher pointer.  Except QEMU, which
 424                 // is buggy, as usual: it won't adjust the pointer upward.
 425                 // So adjust it upward a little bit ourselves: 1/4 MB to get
 426                 // away from the running binary image and then round up
 427                 // to a MB boundary.
 428                 want = (byte*)(((uintptr)_end + (1<<18) + (1<<20) - 1)&~((1<<20)-1));
 429                 if(0xffffffff - (uintptr)want <= bitmap_size + arena_size)
 430                   want = 0;
 431                 p = runtime_SysReserve(want, bitmap_size + arena_size);
 432                 if(p == nil)
 433                         runtime_throw("runtime: cannot reserve arena virtual address space");
 434                 if((uintptr)p & (((uintptr)1<<PageShift)-1))
 435                         runtime_printf("runtime: SysReserve returned unaligned address %p; asked for %p", p, bitmap_size+arena_size);
 436         }
 437         if((uintptr)p & (((uintptr)1<<PageShift)-1))
 438                 runtime_throw("runtime: SysReserve returned unaligned address");
 439
 440         runtime_mheap->bitmap = p;
 441         runtime_mheap->arena_start = p + bitmap_size;
 442         runtime_mheap->arena_used = runtime_mheap->arena_start;
 443         runtime_mheap->arena_end = runtime_mheap->arena_start + arena_size;
 444
 445         // Initialize the rest of the allocator.
 446         runtime_MHeap_Init(runtime_mheap, runtime_SysAlloc);
 447         runtime_m()->mcache = runtime_allocmcache();
 448
 449         // See if it works.
 450         runtime_free(runtime_malloc(1));
 451 }
 452
 453 void*
 454 runtime_MHeap_SysAlloc(MHeap *h, uintptr n)
 455 {
 456         byte *p;
 457
 458
 459         if(n > (uintptr)(h->arena_end - h->arena_used)) {
 460                 // We are in 32-bit mode, maybe we didn't use all possible address space yet.
 461                 // Reserve some more space.
 462                 byte *new_end;
 463                 uintptr needed;
 464
 465                 needed = (uintptr)h->arena_used + n - (uintptr)h->arena_end;
 466                 // Round wanted arena size to a multiple of 256MB.
 467                 needed = (needed + (256<<20) - 1) & ~((256<<20)-1);
 468                 new_end = h->arena_end + needed;
 469                 if(new_end <= h->arena_start + MaxArena32) {
 470                         p = runtime_SysReserve(h->arena_end, new_end - h->arena_end);
 471                         if(p == h->arena_end)
 472                                 h->arena_end = new_end;
 473                 }
 474         }
 475         if(n <= (uintptr)(h->arena_end - h->arena_used)) {
 476                 // Keep taking from our reservation.
 477                 p = h->arena_used;
 478                 runtime_SysMap(p, n);
 479                 h->arena_used += n;
 480                 runtime_MHeap_MapBits(h);
 481                 if(raceenabled)
 482                         runtime_racemapshadow(p, n);
 483                 return p;
 484         }
 485
 486         // If using 64-bit, our reservation is all we have.
 487         if(sizeof(void*) == 8 && (uintptr)h->bitmap >= 0xffffffffU)
 488                 return nil;
 489
 490         // On 32-bit, once the reservation is gone we can
 491         // try to get memory at a location chosen by the OS
 492         // and hope that it is in the range we allocated bitmap for.
 493         p = runtime_SysAlloc(n);
 494         if(p == nil)
 495                 return nil;
 496
 497         if(p < h->arena_start || (uintptr)(p+n - h->arena_start) >= MaxArena32) {
 498                 runtime_printf("runtime: memory allocated by OS (%p) not in usable range [%p,%p)\n",
 499                         p, h->arena_start, h->arena_start+MaxArena32);
 500                 runtime_SysFree(p, n);
 501                 return nil;
 502         }
 503
 504         if(p+n > h->arena_used) {
 505                 h->arena_used = p+n;
 506                 if(h->arena_used > h->arena_end)
 507                         h->arena_end = h->arena_used;
 508                 runtime_MHeap_MapBits(h);
 509                 if(raceenabled)
 510                         runtime_racemapshadow(p, n);
 511         }
 512
 513         return p;
 514 }
 515
 516 static Lock settype_lock;
 517
 518 void
 519 runtime_settype_flush(M *mp, bool sysalloc)
 520 {
 521         uintptr *buf, *endbuf;
 522         uintptr size, ofs, j, t;
 523         uintptr ntypes, nbytes2, nbytes3;
 524         uintptr *data2;
 525         byte *data3;
 526         bool sysalloc3;
 527         void *v;
 528         uintptr typ, p;
 529         MSpan *s;
 530
 531         buf = mp->settype_buf;
 532         endbuf = buf + mp->settype_bufsize;
 533
 534         runtime_lock(&settype_lock);
 535         while(buf < endbuf) {
 536                 v = (void*)*buf;
 537                 *buf = 0;
 538                 buf++;
 539                 typ = *buf;
 540                 buf++;
 541
 542                 // (Manually inlined copy of runtime_MHeap_Lookup)
 543                 p = (uintptr)v>>PageShift;
 544                 if(sizeof(void*) == 8)
 545                         p -= (uintptr)runtime_mheap->arena_start >> PageShift;
 546                 s = runtime_mheap->map[p];
 547
 548                 if(s->sizeclass == 0) {
 549                         s->types.compression = MTypes_Single;
 550                         s->types.data = typ;
 551                         continue;
 552                 }
 553
 554                 size = s->elemsize;
 555                 ofs = ((uintptr)v - (s->start<<PageShift)) / size;
 556
 557                 switch(s->types.compression) {
 558                 case MTypes_Empty:
 559                         ntypes = (s->npages << PageShift) / size;
 560                         nbytes3 = 8*sizeof(uintptr) + 1*ntypes;
 561
 562                         if(!sysalloc) {
 563                                 data3 = runtime_mallocgc(nbytes3, FlagNoProfiling|FlagNoPointers, 0, 1);
 564                         } else {
 565                                 data3 = runtime_SysAlloc(nbytes3);
 566                                 if(data3 == nil)
 567                                         runtime_throw("runtime: cannot allocate memory");
 568                                 if(0) runtime_printf("settype(0->3): SysAlloc(%x) --> %p\n", (uint32)nbytes3, data3);
 569                         }
 570
 571                         s->types.compression = MTypes_Bytes;
 572                         s->types.sysalloc = sysalloc;
 573                         s->types.data = (uintptr)data3;
 574
 575                         ((uintptr*)data3)[1] = typ;
 576                         data3[8*sizeof(uintptr) + ofs] = 1;
 577                         break;
 578
 579                 case MTypes_Words:
 580                         ((uintptr*)s->types.data)[ofs] = typ;
 581                         break;
 582
 583                 case MTypes_Bytes:
 584                         data3 = (byte*)s->types.data;
 585                         for(j=1; j<8; j++) {
 586                                 if(((uintptr*)data3)[j] == typ) {
 587                                         break;
 588                                 }
 589                                 if(((uintptr*)data3)[j] == 0) {
 590                                         ((uintptr*)data3)[j] = typ;
 591                                         break;
 592                                 }
 593                         }
 594                         if(j < 8) {
 595                                 data3[8*sizeof(uintptr) + ofs] = j;
 596                         } else {
 597                                 ntypes = (s->npages << PageShift) / size;
 598                                 nbytes2 = ntypes * sizeof(uintptr);
 599
 600                                 if(!sysalloc) {
 601                                         data2 = runtime_mallocgc(nbytes2, FlagNoProfiling|FlagNoPointers, 0, 1);
 602                                 } else {
 603                                         data2 = runtime_SysAlloc(nbytes2);
 604                                         if(data2 == nil)
 605                                                 runtime_throw("runtime: cannot allocate memory");
 606                                         if(0) runtime_printf("settype.(3->2): SysAlloc(%x) --> %p\n", (uint32)nbytes2, data2);
 607                                 }
 608
 609                                 sysalloc3 = s->types.sysalloc;
 610
 611                                 s->types.compression = MTypes_Words;
 612                                 s->types.sysalloc = sysalloc;
 613                                 s->types.data = (uintptr)data2;
 614
 615                                 // Move the contents of data3 to data2. Then deallocate data3.
 616                                 for(j=0; j<ntypes; j++) {
 617                                         t = data3[8*sizeof(uintptr) + j];
 618                                         t = ((uintptr*)data3)[t];
 619                                         data2[j] = t;
 620                                 }
 621                                 if(sysalloc3) {
 622                                         nbytes3 = 8*sizeof(uintptr) + 1*ntypes;
 623                                         if(0) runtime_printf("settype.(3->2): SysFree(%p,%x)\n", data3, (uint32)nbytes3);
 624                                         runtime_SysFree(data3, nbytes3);
 625                                 }
 626
 627                                 data2[ofs] = typ;
 628                         }
 629                         break;
 630                 }
 631         }
 632         runtime_unlock(&settype_lock);
 633
 634         mp->settype_bufsize = 0;
 635 }
 636
 637 // It is forbidden to use this function if it is possible that
 638 // explicit deallocation via calling runtime_free(v) may happen.
 639 void
 640 runtime_settype(void *v, uintptr t)
 641 {
 642         M *mp;
 643         uintptr *buf;
 644         uintptr i;
 645         MSpan *s;
 646
 647         if(t == 0)
 648                 runtime_throw("settype: zero type");
 649
 650         mp = runtime_m();
 651         buf = mp->settype_buf;
 652         i = mp->settype_bufsize;
 653         buf[i+0] = (uintptr)v;
 654         buf[i+1] = t;
 655         i += 2;
 656         mp->settype_bufsize = i;
 657
 658         if(i == nelem(mp->settype_buf)) {
 659                 runtime_settype_flush(mp, false);
 660         }
 661
 662         if(DebugTypeAtBlockEnd) {
 663                 s = runtime_MHeap_Lookup(runtime_mheap, v);
 664                 *(uintptr*)((uintptr)v+s->elemsize-sizeof(uintptr)) = t;
 665         }
 666 }
 667
 668 void
 669 runtime_settype_sysfree(MSpan *s)
 670 {
 671         uintptr ntypes, nbytes;
 672
 673         if(!s->types.sysalloc)
 674                 return;
 675
 676         nbytes = (uintptr)-1;
 677
 678         switch (s->types.compression) {
 679         case MTypes_Words:
 680                 ntypes = (s->npages << PageShift) / s->elemsize;
 681                 nbytes = ntypes * sizeof(uintptr);
 682                 break;
 683         case MTypes_Bytes:
 684                 ntypes = (s->npages << PageShift) / s->elemsize;
 685                 nbytes = 8*sizeof(uintptr) + 1*ntypes;
 686                 break;
 687         }
 688
 689         if(nbytes != (uintptr)-1) {
 690                 if(0) runtime_printf("settype: SysFree(%p,%x)\n", (void*)s->types.data, (uint32)nbytes);
 691                 runtime_SysFree((void*)s->types.data, nbytes);
 692         }
 693 }
 694
 695 uintptr
 696 runtime_gettype(void *v)
 697 {
 698         MSpan *s;
 699         uintptr t, ofs;
 700         byte *data;
 701
 702         s = runtime_MHeap_LookupMaybe(runtime_mheap, v);
 703         if(s != nil) {
 704                 t = 0;
 705                 switch(s->types.compression) {
 706                 case MTypes_Empty:
 707                         break;
 708                 case MTypes_Single:
 709                         t = s->types.data;
 710                         break;
 711                 case MTypes_Words:
 712                         ofs = (uintptr)v - (s->start<<PageShift);
 713                         t = ((uintptr*)s->types.data)[ofs/s->elemsize];
 714                         break;
 715                 case MTypes_Bytes:
 716                         ofs = (uintptr)v - (s->start<<PageShift);
 717                         data = (byte*)s->types.data;
 718                         t = data[8*sizeof(uintptr) + ofs/s->elemsize];
 719                         t = ((uintptr*)data)[t];
 720                         break;
 721                 default:
 722                         runtime_throw("runtime_gettype: invalid compression kind");
 723                 }
 724                 if(0) {
 725                         runtime_lock(&settype_lock);
 726                         runtime_printf("%p -> %d,%X\n", v, (int32)s->types.compression, (int64)t);
 727                         runtime_unlock(&settype_lock);
 728                 }
 729                 return t;
 730         }
 731         return 0;
 732 }
 733
 734 // Runtime stubs.
 735
 736 void*
 737 runtime_mal(uintptr n)
 738 {
 739         return runtime_mallocgc(n, 0, 1, 1);
 740 }
 741
 742 void *
 743 runtime_new(const Type *typ)
 744 {
 745         void *ret;
 746         uint32 flag;
 747
 748         if(raceenabled)
 749                 runtime_m()->racepc = runtime_getcallerpc(&typ);
 750
 751         if(typ->__size == 0) {
 752                 // All 0-length allocations use this pointer.
 753                 // The language does not require the allocations to
 754                 // have distinct values.
 755                 ret = (uint8*)&runtime_zerobase;
 756         } else {
 757                 flag = typ->__code&GO_NO_POINTERS ? FlagNoPointers : 0;
 758                 ret = runtime_mallocgc(typ->__size, flag, 1, 1);
 759
 760                 if(UseSpanType && !flag) {
 761                         if(false)
 762                                 runtime_printf("new %S: %p\n", *typ->__reflection, ret);
 763                         runtime_settype(ret, (uintptr)typ | TypeInfo_SingleObject);
 764                 }
 765         }
 766
 767         return ret;
 768 }
 769
 770 static void*
 771 cnew(const Type *typ, intgo n, int32 objtyp)
 772 {
 773         uint32 flag;
 774         void *ret;
 775
 776         if((objtyp&(PtrSize-1)) != objtyp)
 777                 runtime_throw("runtime: invalid objtyp");
 778         if(n < 0 || (typ->__size > 0 && (uintptr)n > (MaxMem/typ->__size)))
 779                 runtime_panicstring("runtime: allocation size out of range");
 780         if(typ->__size == 0 || n == 0) {
 781                 // All 0-length allocations use this pointer.
 782                 // The language does not require the allocations to
 783                 // have distinct values.
 784                 return &runtime_zerobase;
 785         }
 786         flag = typ->__code&GO_NO_POINTERS ? FlagNoPointers : 0;
 787         ret = runtime_mallocgc(typ->__size*n, flag, 1, 1);
 788         if(UseSpanType && !flag) {
 789                 if(false)
 790                         runtime_printf("cnew [%D]%S: %p\n", (int64)n, *typ->__reflection, ret);
 791                 runtime_settype(ret, (uintptr)typ | TypeInfo_SingleObject);
 792         }
 793         return ret;
 794 }
 795
 796 // same as runtime_new, but callable from C
 797 void*
 798 runtime_cnew(const Type *typ)
 799 {
 800         return cnew(typ, 1, TypeInfo_SingleObject);
 801 }
 802
 803 void*
 804 runtime_cnewarray(const Type *typ, intgo n)
 805 {
 806         return cnew(typ, n, TypeInfo_Array);
 807 }
 808
 809 func GC() {
 810         runtime_gc(1);
 811 }
 812
 813 func SetFinalizer(obj Eface, finalizer Eface) {
 814         byte *base;
 815         uintptr size;
 816         const FuncType *ft;
 817
 818         if(obj.__type_descriptor == nil) {
 819                 runtime_printf("runtime.SetFinalizer: first argument is nil interface\n");
 820                 goto throw;
 821         }
 822         if(obj.__type_descriptor->__code != GO_PTR) {
 823                 runtime_printf("runtime.SetFinalizer: first argument is %S, not pointer\n", *obj.__type_descriptor->__reflection);
 824                 goto throw;
 825         }
 826         if(!runtime_mlookup(obj.__object, &base, &size, nil) || obj.__object != base) {
 827                 runtime_printf("runtime.SetFinalizer: pointer not at beginning of allocated block\n");
 828                 goto throw;
 829         }
 830         ft = nil;
 831         if(finalizer.__type_descriptor != nil) {
 832                 if(finalizer.__type_descriptor->__code != GO_FUNC)
 833                         goto badfunc;
 834                 ft = (const FuncType*)finalizer.__type_descriptor;
 835                 if(ft->__dotdotdot || ft->__in.__count != 1 || !__go_type_descriptors_equal(*(Type**)ft->__in.__values, obj.__type_descriptor))
 836                         goto badfunc;
 837         }
 838
 839         if(!runtime_addfinalizer(obj.__object, finalizer.__type_descriptor != nil ? *(void**)finalizer.__object : nil, ft)) {
 840                 runtime_printf("runtime.SetFinalizer: finalizer already set\n");
 841                 goto throw;
 842         }
 843         return;
 844
 845 badfunc:
 846         runtime_printf("runtime.SetFinalizer: second argument is %S, not func(%S)\n", *finalizer.__type_descriptor->__reflection, *obj.__type_descriptor->__reflection);
 847 throw:
 848         runtime_throw("runtime.SetFinalizer");
 849 }