home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Programmer Plus 2007 / Programmer-Plus-2007.iso / Programming / Compilers / digital marsC compier / dm / include / gc.h < prev    next >
Encoding:
C/C++ Source or Header  |  2001-06-19  |  38.7 KB  |  919 lines

  1. /* 
  2.  * Copyright 1988, 1989 Hans-J. Boehm, Alan J. Demers
  3.  * Copyright (c) 1991-1995 by Xerox Corporation.  All rights reserved.
  4.  * Copyright 1996-1999 by Silicon Graphics.  All rights reserved.
  5.  * Copyright 1999 by Hewlett-Packard Company.  All rights reserved.
  6.  *
  7.  * THIS MATERIAL IS PROVIDED AS IS, WITH ABSOLUTELY NO WARRANTY EXPRESSED
  8.  * OR IMPLIED.  ANY USE IS AT YOUR OWN RISK.
  9.  *
  10.  * Permission is hereby granted to use or copy this program
  11.  * for any purpose,  provided the above notices are retained on all copies.
  12.  * Permission to modify the code and to distribute modified code is granted,
  13.  * provided the above notices are retained, and a notice that the code was
  14.  * modified is included with the above copyright notice.
  15.  */
  16.  
  17. /*
  18.  * Note that this defines a large number of tuning hooks, which can
  19.  * safely be ignored in nearly all cases.  For normal use it suffices
  20.  * to call only GC_MALLOC and perhaps GC_REALLOC.
  21.  * For better performance, also look at GC_MALLOC_ATOMIC, and
  22.  * GC_enable_incremental.  If you need an action to be performed
  23.  * immediately before an object is collected, look at GC_register_finalizer.
  24.  * If you are using Solaris threads, look at the end of this file.
  25.  * Everything else is best ignored unless you encounter performance
  26.  * problems.
  27.  */
  28.  
  29. #ifndef _GC_H
  30.  
  31. # define _GC_H
  32.  
  33. #if !_WIN32
  34. #error "GC only supported for Win32 memory model"
  35. #endif
  36.  
  37. #pragma comment(lib, "gc.lib")
  38.  
  39. #if defined(_SOLARIS_PTHREADS) && !defined(SOLARIS_THREADS)
  40. #   define SOLARIS_THREADS
  41. #endif
  42.  
  43. /*
  44.  * Some tests for old macros.  These violate our namespace rules and will
  45.  * disappear shortly.
  46.  */
  47. #if defined(SOLARIS_THREADS) || defined(_SOLARIS_THREADS)
  48. # define GC_SOLARIS_THREADS
  49. #endif
  50. #if defined(_SOLARIS_PTHREADS)
  51. # define GC_SOLARIS_PTHREADS
  52. #endif
  53. #if defined(IRIX_THREADS)
  54. # define GC_IRIX_THREADS
  55. #endif
  56. #if defined(HPUX_THREADS)
  57. # define GC_HPUX_THREADS
  58. #endif
  59. #if defined(OSF1_THREADS)
  60. # define GC_OSF1_THREADS
  61. #endif
  62. #if defined(LINUX_THREADS)
  63. # define GC_LINUX_THREADS
  64. #endif
  65. #if defined(WIN32_THREADS)
  66. # define GC_WIN32_THREADS
  67. #endif
  68. #if defined(USE_LD_WRAP)
  69. # define GC_USE_LD_WRAP
  70. #endif
  71.  
  72. #if !defined(_REENTRANT) && (defined(GC_SOLARIS_THREADS) \
  73.                      || defined(GC_SOLARIS_PTHREADS) \
  74.                  || defined(GC_HPUX_THREADS) \
  75.                  || defined(GC_LINUX_THREADS))
  76. # define _REENTRANT
  77.     /* Better late than never.  This fails if system headers that    */
  78.     /* depend on this were previously included.            */
  79. #endif
  80.  
  81. # define __GC
  82. # include <stddef.h>
  83. # ifdef _WIN32_WCE
  84. /* Yet more kluges for WinCE */
  85. #   include <stdlib.h>        /* size_t is defined here */
  86.     typedef long ptrdiff_t;    /* ptrdiff_t is not defined */
  87. # endif
  88.  
  89. #if defined(__CYGWIN32__) && defined(GC_USE_DLL)
  90. #include "libgc_globals.h"
  91. #endif
  92.  
  93. #if defined(__MINGW32__) && defined(WIN32_THREADS)
  94. # ifdef GC_BUILD
  95. #   define GC_API __declspec(dllexport)
  96. # else
  97. #   define GC_API __declspec(dllimport)
  98. # endif
  99. #endif
  100.  
  101. #if (defined(__DMC__) || defined(_MSC_VER)) \
  102.         && (defined(_DLL) && !defined(NOT_GC_DLL) \
  103.                 || defined(GC_DLL))
  104. # ifdef GC_BUILD
  105. #   define GC_API extern __declspec(dllexport)
  106. # else
  107. #   define GC_API __declspec(dllimport)
  108. # endif
  109. #endif
  110.  
  111. #if defined(__WATCOMC__) && defined(GC_DLL)
  112. # ifdef GC_BUILD
  113. #   define GC_API extern __declspec(dllexport)
  114. # else
  115. #   define GC_API extern __declspec(dllimport)
  116. # endif
  117. #endif
  118.  
  119. #ifndef GC_API
  120. #define GC_API extern
  121. #endif
  122.  
  123. # if defined(__STDC__) || defined(__cplusplus)
  124. #   define GC_PROTO(args) args
  125.     typedef void * GC_PTR;
  126. #   define GC_CONST const
  127. # else
  128. #   define GC_PROTO(args) ()
  129.     typedef char * GC_PTR;
  130. #   define GC_CONST
  131. #  endif
  132.  
  133. # ifdef __cplusplus
  134.     extern "C" {
  135. # endif
  136.  
  137.  
  138. /* Define word and signed_word to be unsigned and signed types of the     */
  139. /* size as char * or void *.  There seems to be no way to do this    */
  140. /* even semi-portably.  The following is probably no better/worse     */
  141. /* than almost anything else.                        */
  142. /* The ANSI standard suggests that size_t and ptr_diff_t might be     */
  143. /* better choices.  But those appear to have incorrect definitions    */
  144. /* on may systems.  Notably "typedef int size_t" seems to be both    */
  145. /* frequent and WRONG.                            */
  146. typedef unsigned long GC_word;
  147. typedef long GC_signed_word;
  148.  
  149. /* Public read-only variables */
  150.  
  151. GC_API GC_word GC_gc_no;/* Counter incremented per collection.      */
  152.             /* Includes empty GCs at startup.        */
  153.  
  154. GC_API int GC_parallel;    /* GC is parallelized for performance on    */
  155.             /* multiprocessors.  Currently set only        */
  156.             /* implicitly if collector is built with    */
  157.             /* -DPARALLEL_MARK and if either:        */
  158.             /*  Env variable GC_NPROC is set to > 1, or    */
  159.             /*  GC_NPROC is not set and this is an MP.    */
  160.             /* If GC_parallel is set, incremental        */
  161.             /* collection is aonly partially functional,    */
  162.             /* and may not be desirable.            */
  163.             
  164.  
  165. /* Public R/W variables */
  166.  
  167. GC_API GC_PTR (*GC_oom_fn) GC_PROTO((size_t bytes_requested));
  168.             /* When there is insufficient memory to satisfy */
  169.             /* an allocation request, we return        */
  170.             /* (*GC_oom_fn)().  By default this just    */
  171.             /* returns 0.                    */
  172.             /* If it returns, it must return 0 or a valid    */
  173.             /* pointer to a previously allocated heap     */
  174.             /* object.                    */
  175.  
  176. GC_API int GC_find_leak;
  177.             /* Do not actually garbage collect, but simply    */
  178.             /* report inaccessible memory that was not    */
  179.             /* deallocated with GC_free.  Initial value    */
  180.             /* is determined by FIND_LEAK macro.        */
  181.  
  182. GC_API int GC_all_interior_pointers;
  183.             /* Arrange for pointers to object interiors to    */
  184.             /* be recognized as valid.  May not be changed    */
  185.             /* after GC initialization.            */
  186.             /* Initial value is determined by         */
  187.             /* -DALL_INTERIOR_POINTERS.            */
  188.             /* Unless DONT_ADD_BYTE_AT_END is defined, this    */
  189.             /* also affects whether sizes are increased by    */
  190.             /* at least a byte to allow "off the end"    */
  191.             /* pointer recognition.                */
  192.             /* MUST BE 0 or 1.                */
  193.  
  194. GC_API int GC_quiet;    /* Disable statistics output.  Only matters if    */
  195.             /* collector has been compiled with statistics    */
  196.             /* enabled.  This involves a performance cost,    */
  197.             /* and is thus not the default.            */
  198.  
  199. GC_API int GC_finalize_on_demand;
  200.             /* If nonzero, finalizers will only be run in     */
  201.             /* response to an explicit GC_invoke_finalizers    */
  202.             /* call.  The default is determined by whether    */
  203.             /* the FINALIZE_ON_DEMAND macro is defined    */
  204.             /* when the collector is built.            */
  205.  
  206. GC_API int GC_java_finalization;
  207.             /* Mark objects reachable from finalizable     */
  208.             /* objects in a separate postpass.  This makes    */
  209.             /* it a bit safer to use non-topologically-    */
  210.             /* ordered finalization.  Default value is    */
  211.             /* determined by JAVA_FINALIZATION macro.    */
  212.  
  213. GC_API void (* GC_finalizer_notifier)();
  214.             /* Invoked by the collector when there are     */
  215.             /* objects to be finalized.  Invoked at most    */
  216.             /* once per GC cycle.  Never invoked unless     */
  217.             /* GC_finalize_on_demand is set.        */
  218.             /* Typically this will notify a finalization    */
  219.             /* thread, which will call GC_invoke_finalizers */
  220.             /* in response.                    */
  221.  
  222. GC_API int GC_dont_gc;    /* Dont collect unless explicitly requested, e.g. */
  223.             /* because it's not safe.              */
  224.  
  225. GC_API int GC_dont_expand;
  226.             /* Dont expand heap unless explicitly requested */
  227.             /* or forced to.                */
  228.  
  229. GC_API int GC_use_entire_heap;
  230.         /* Causes the nonincremental collector to use the    */
  231.         /* entire heap before collecting.  This was the only     */
  232.         /* option for GC versions < 5.0.  This sometimes    */
  233.         /* results in more large block fragmentation, since    */
  234.         /* very larg blocks will tend to get broken up        */
  235.         /* during each GC cycle.  It is likely to result in a    */
  236.         /* larger working set, but lower collection        */
  237.         /* frequencies, and hence fewer instructions executed    */
  238.         /* in the collector.                    */
  239.  
  240. GC_API int GC_full_freq;    /* Number of partial collections between    */
  241.                 /* full collections.  Matters only if    */
  242.                 /* GC_incremental is set.            */
  243.                 /* Full collections are also triggered if    */
  244.                 /* the collector detects a substantial    */
  245.                 /* increase in the number of in-use heap    */
  246.                 /* blocks.  Values in the tens are now    */
  247.                 /* perfectly reasonable, unlike for        */
  248.                 /* earlier GC versions.            */
  249.             
  250. GC_API GC_word GC_non_gc_bytes;
  251.             /* Bytes not considered candidates for collection. */
  252.             /* Used only to control scheduling of collections. */
  253.             /* Updated by GC_malloc_uncollectable and GC_free. */
  254.             /* Wizards only.                   */
  255.  
  256. GC_API int GC_no_dls;
  257.             /* Don't register dynamic library data segments. */
  258.             /* Wizards only.  Should be used only if the     */
  259.             /* application explicitly registers all roots.     */
  260.             /* In Microsoft Windows environments, this will     */
  261.             /* usually also prevent registration of the     */
  262.             /* main data segment as part of the root set.     */
  263.  
  264. GC_API GC_word GC_free_space_divisor;
  265.             /* We try to make sure that we allocate at     */
  266.             /* least N/GC_free_space_divisor bytes between    */
  267.             /* collections, where N is the heap size plus    */
  268.             /* a rough estimate of the root set size.    */
  269.             /* Initially, GC_free_space_divisor = 4.    */
  270.             /* Increasing its value will use less space    */
  271.             /* but more collection time.  Decreasing it    */
  272.             /* will appreciably decrease collection time    */
  273.             /* at the expense of space.            */
  274.             /* GC_free_space_divisor = 1 will effectively    */
  275.             /* disable collections.                */
  276.  
  277. GC_API GC_word GC_max_retries;
  278.             /* The maximum number of GCs attempted before    */
  279.             /* reporting out of memory after heap        */
  280.             /* expansion fails.  Initially 0.        */
  281.             
  282.  
  283. GC_API char *GC_stackbottom;    /* Cool end of user stack.        */
  284.                 /* May be set in the client prior to    */
  285.                 /* calling any GC_ routines.  This    */
  286.                 /* avoids some overhead, and         */
  287.                 /* potentially some signals that can     */
  288.                 /* confuse debuggers.  Otherwise the    */
  289.                 /* collector attempts to set it     */
  290.                 /* automatically.            */
  291.                 /* For multithreaded code, this is the    */
  292.                 /* cold end of the stack for the    */
  293.                 /* primordial thread.            */    
  294.                 
  295. GC_API int GC_dont_precollect;  /* Don't collect as part of         */
  296.                 /* initialization.  Should be set only    */
  297.                 /* if the client wants a chance to    */
  298.                 /* manually initialize the root set    */
  299.                 /* before the first collection.        */
  300.                 /* Interferes with blacklisting.    */
  301.                 /* Wizards only.            */
  302.  
  303. /* Public procedures */
  304. /*
  305.  * general purpose allocation routines, with roughly malloc calling conv.
  306.  * The atomic versions promise that no relevant pointers are contained
  307.  * in the object.  The nonatomic versions guarantee that the new object
  308.  * is cleared.  GC_malloc_stubborn promises that no changes to the object
  309.  * will occur after GC_end_stubborn_change has been called on the
  310.  * result of GC_malloc_stubborn. GC_malloc_uncollectable allocates an object
  311.  * that is scanned for pointers to collectable objects, but is not itself
  312.  * collectable.  The object is scanned even if it does not appear to
  313.  * be reachable.  GC_malloc_uncollectable and GC_free called on the resulting
  314.  * object implicitly update GC_non_gc_bytes appropriately.
  315.  *
  316.  * Note that the GC_malloc_stubborn support is stubbed out by default
  317.  * starting in 6.0.  GC_malloc_stubborn is an alias for GC_malloc unless
  318.  * the collector is built with STUBBORN_ALLOC defined.
  319.  */
  320. GC_API GC_PTR GC_malloc GC_PROTO((size_t size_in_bytes));
  321. GC_API GC_PTR GC_malloc_atomic GC_PROTO((size_t size_in_bytes));
  322. GC_API GC_PTR GC_malloc_uncollectable GC_PROTO((size_t size_in_bytes));
  323. GC_API GC_PTR GC_malloc_stubborn GC_PROTO((size_t size_in_bytes));
  324.  
  325. /* The following is only defined if the library has been suitably    */
  326. /* compiled:                                */
  327. GC_API GC_PTR GC_malloc_atomic_uncollectable GC_PROTO((size_t size_in_bytes));
  328.  
  329. /* Explicitly deallocate an object.  Dangerous if used incorrectly.     */
  330. /* Requires a pointer to the base of an object.                */
  331. /* If the argument is stubborn, it should not be changeable when freed. */
  332. /* An object should not be enable for finalization when it is         */
  333. /* explicitly deallocated.                        */
  334. /* GC_free(0) is a no-op, as required by ANSI C for free.        */
  335. GC_API void GC_free GC_PROTO((GC_PTR object_addr));
  336.  
  337. /*
  338.  * Stubborn objects may be changed only if the collector is explicitly informed.
  339.  * The collector is implicitly informed of coming change when such
  340.  * an object is first allocated.  The following routines inform the
  341.  * collector that an object will no longer be changed, or that it will
  342.  * once again be changed.  Only nonNIL pointer stores into the object
  343.  * are considered to be changes.  The argument to GC_end_stubborn_change
  344.  * must be exacly the value returned by GC_malloc_stubborn or passed to
  345.  * GC_change_stubborn.  (In the second case it may be an interior pointer
  346.  * within 512 bytes of the beginning of the objects.)
  347.  * There is a performance penalty for allowing more than
  348.  * one stubborn object to be changed at once, but it is acceptable to
  349.  * do so.  The same applies to dropping stubborn objects that are still
  350.  * changeable.
  351.  */
  352. GC_API void GC_change_stubborn GC_PROTO((GC_PTR));
  353. GC_API void GC_end_stubborn_change GC_PROTO((GC_PTR));
  354.  
  355. /* Return a pointer to the base (lowest address) of an object given    */
  356. /* a pointer to a location within the object.                */
  357. /* Return 0 if displaced_pointer doesn't point to within a valid    */
  358. /* object.                                */
  359. GC_API GC_PTR GC_base GC_PROTO((GC_PTR displaced_pointer));
  360.  
  361. /* Given a pointer to the base of an object, return its size in bytes.    */
  362. /* The returned size may be slightly larger than what was originally    */
  363. /* requested.                                */
  364. GC_API size_t GC_size GC_PROTO((GC_PTR object_addr));
  365.  
  366. /* For compatibility with C library.  This is occasionally faster than    */
  367. /* a malloc followed by a bcopy.  But if you rely on that, either here    */
  368. /* or with the standard C library, your code is broken.  In my        */
  369. /* opinion, it shouldn't have been invented, but now we're stuck. -HB    */
  370. /* The resulting object has the same kind as the original.        */
  371. /* If the argument is stubborn, the result will have changes enabled.    */
  372. /* It is an error to have changes enabled for the original object.    */
  373. /* Follows ANSI comventions for NULL old_object.            */
  374. GC_API GC_PTR GC_realloc
  375.     GC_PROTO((GC_PTR old_object, size_t new_size_in_bytes));
  376.                    
  377. /* Explicitly increase the heap size.    */
  378. /* Returns 0 on failure, 1 on success.  */
  379. GC_API int GC_expand_hp GC_PROTO((size_t number_of_bytes));
  380.  
  381. /* Limit the heap size to n bytes.  Useful when you're debugging,     */
  382. /* especially on systems that don't handle running out of memory well.    */
  383. /* n == 0 ==> unbounded.  This is the default.                */
  384. GC_API void GC_set_max_heap_size GC_PROTO((GC_word n));
  385.  
  386. /* Inform the collector that a certain section of statically allocated    */
  387. /* memory contains no pointers to garbage collected memory.  Thus it     */
  388. /* need not be scanned.  This is sometimes important if the application */
  389. /* maps large read/write files into the address space, which could be    */
  390. /* mistaken for dynamic library data segments on some systems.        */
  391. GC_API void GC_exclude_static_roots GC_PROTO((GC_PTR start, GC_PTR finish));
  392.  
  393. /* Clear the set of root segments.  Wizards only. */
  394. GC_API void GC_clear_roots GC_PROTO((void));
  395.  
  396. /* Add a root segment.  Wizards only. */
  397. GC_API void GC_add_roots GC_PROTO((char * low_address,
  398.                    char * high_address_plus_1));
  399.  
  400. /* Add a displacement to the set of those considered valid by the    */
  401. /* collector.  GC_register_displacement(n) means that if p was returned */
  402. /* by GC_malloc, then (char *)p + n will be considered to be a valid    */
  403. /* pointer to n.  N must be small and less than the size of p.        */
  404. /* (All pointers to the interior of objects from the stack are        */
  405. /* considered valid in any case.  This applies to heap objects and    */
  406. /* static data.)                            */
  407. /* Preferably, this should be called before any other GC procedures.    */
  408. /* Calling it later adds to the probability of excess memory        */
  409. /* retention.                                */
  410. /* This is a no-op if the collector was compiled with recognition of    */
  411. /* arbitrary interior pointers enabled, which is now the default.    */
  412. GC_API void GC_register_displacement GC_PROTO((GC_word n));
  413.  
  414. /* The following version should be used if any debugging allocation is    */
  415. /* being done.                                */
  416. GC_API void GC_debug_register_displacement GC_PROTO((GC_word n));
  417.  
  418. /* Explicitly trigger a full, world-stop collection.     */
  419. GC_API void GC_gcollect GC_PROTO((void));
  420.  
  421. /* Trigger a full world-stopped collection.  Abort the collection if     */
  422. /* and when stop_func returns a nonzero value.  Stop_func will be     */
  423. /* called frequently, and should be reasonably fast.  This works even    */
  424. /* if virtual dirty bits, and hence incremental collection is not     */
  425. /* available for this architecture.  Collections can be aborted faster    */
  426. /* than normal pause times for incremental collection.  However,    */
  427. /* aborted collections do no useful work; the next collection needs    */
  428. /* to start from the beginning.                        */
  429. /* Return 0 if the collection was aborted, 1 if it succeeded.        */
  430. typedef int (* GC_stop_func) GC_PROTO((void));
  431. GC_API int GC_try_to_collect GC_PROTO((GC_stop_func stop_func));
  432.  
  433. /* Return the number of bytes in the heap.  Excludes collector private    */
  434. /* data structures.  Includes empty blocks and fragmentation loss.    */
  435. /* Includes some pages that were allocated but never written.        */
  436. GC_API size_t GC_get_heap_size GC_PROTO((void));
  437.  
  438. /* Return a lower bound on the number of free bytes in the heap.    */
  439. GC_API size_t GC_get_free_bytes GC_PROTO((void));
  440.  
  441. /* Return the number of bytes allocated since the last collection.    */
  442. GC_API size_t GC_get_bytes_since_gc GC_PROTO((void));
  443.  
  444. /* Return the total number of bytes allocated in this process.        */
  445. /* Never decreases.                            */
  446. GC_API size_t GC_get_total_bytes GC_PROTO((void));
  447.  
  448. /* Enable incremental/generational collection.    */
  449. /* Not advisable unless dirty bits are         */
  450. /* available or most heap objects are        */
  451. /* pointerfree(atomic) or immutable.        */
  452. /* Don't use in leak finding mode.        */
  453. /* Ignored if GC_dont_gc is true.        */
  454. /* Only the generational piece of this is    */
  455. /* functional if GC_parallel is TRUE.        */
  456. GC_API void GC_enable_incremental GC_PROTO((void));
  457.  
  458. /* Perform some garbage collection work, if appropriate.    */
  459. /* Return 0 if there is no more work to be done.        */
  460. /* Typically performs an amount of work corresponding roughly    */
  461. /* to marking from one page.  May do more work if further    */
  462. /* progress requires it, e.g. if incremental collection is    */
  463. /* disabled.  It is reasonable to call this in a wait loop    */
  464. /* until it returns 0.                        */
  465. GC_API int GC_collect_a_little GC_PROTO((void));
  466.  
  467. /* Allocate an object of size lb bytes.  The client guarantees that    */
  468. /* as long as the object is live, it will be referenced by a pointer    */
  469. /* that points to somewhere within the first 256 bytes of the object.    */
  470. /* (This should normally be declared volatile to prevent the compiler    */
  471. /* from invalidating this assertion.)  This routine is only useful    */
  472. /* if a large array is being allocated.  It reduces the chance of     */
  473. /* accidentally retaining such an array as a result of scanning an    */
  474. /* integer that happens to be an address inside the array.  (Actually,    */
  475. /* it reduces the chance of the allocator not finding space for such    */
  476. /* an array, since it will try hard to avoid introducing such a false    */
  477. /* reference.)  On a SunOS 4.X or MS Windows system this is recommended */
  478. /* for arrays likely to be larger than 100K or so.  For other systems,    */
  479. /* or if the collector is not configured to recognize all interior    */
  480. /* pointers, the threshold is normally much higher.            */
  481. GC_API GC_PTR GC_malloc_ignore_off_page GC_PROTO((size_t lb));
  482. GC_API GC_PTR GC_malloc_atomic_ignore_off_page GC_PROTO((size_t lb));
  483.  
  484. #if defined(__sgi) && !defined(__GNUC__) && _COMPILER_VERSION >= 720
  485. #   define GC_ADD_CALLER
  486. #   define GC_RETURN_ADDR (GC_word)__return_address
  487. #endif
  488.  
  489. #ifdef GC_ADD_CALLER
  490. #  define GC_EXTRAS GC_RETURN_ADDR, __FILE__, __LINE__
  491. #  define GC_EXTRA_PARAMS GC_word ra, GC_CONST char * s, int i
  492. #else
  493. #  define GC_EXTRAS __FILE__, __LINE__
  494. #  define GC_EXTRA_PARAMS GC_CONST char * s, int i
  495. #endif
  496.  
  497. /* Debugging (annotated) allocation.  GC_gcollect will check         */
  498. /* objects allocated in this way for overwrites, etc.            */
  499. GC_API GC_PTR GC_debug_malloc
  500.     GC_PROTO((size_t size_in_bytes, GC_EXTRA_PARAMS));
  501. GC_API GC_PTR GC_debug_malloc_atomic
  502.     GC_PROTO((size_t size_in_bytes, GC_EXTRA_PARAMS));
  503. GC_API GC_PTR GC_debug_malloc_uncollectable
  504.     GC_PROTO((size_t size_in_bytes, GC_EXTRA_PARAMS));
  505. GC_API GC_PTR GC_debug_malloc_stubborn
  506.     GC_PROTO((size_t size_in_bytes, GC_EXTRA_PARAMS));
  507. GC_API void GC_debug_free GC_PROTO((GC_PTR object_addr));
  508. GC_API GC_PTR GC_debug_realloc
  509.     GC_PROTO((GC_PTR old_object, size_t new_size_in_bytes,
  510.             GC_EXTRA_PARAMS));
  511.                     
  512. GC_API void GC_debug_change_stubborn GC_PROTO((GC_PTR));
  513. GC_API void GC_debug_end_stubborn_change GC_PROTO((GC_PTR));
  514. # ifdef GC_DEBUG
  515. #   define GC_MALLOC(sz) GC_debug_malloc(sz, GC_EXTRAS)
  516. #   define GC_MALLOC_ATOMIC(sz) GC_debug_malloc_atomic(sz, GC_EXTRAS)
  517. #   define GC_MALLOC_UNCOLLECTABLE(sz) GC_debug_malloc_uncollectable(sz, \
  518.                             GC_EXTRAS)
  519. #   define GC_REALLOC(old, sz) GC_debug_realloc(old, sz, GC_EXTRAS)
  520. #   define GC_FREE(p) GC_debug_free(p)
  521. #   define GC_REGISTER_FINALIZER(p, f, d, of, od) \
  522.     GC_debug_register_finalizer(p, f, d, of, od)
  523. #   define GC_REGISTER_FINALIZER_IGNORE_SELF(p, f, d, of, od) \
  524.     GC_debug_register_finalizer_ignore_self(p, f, d, of, od)
  525. #   define GC_REGISTER_FINALIZER_NO_ORDER(p, f, d, of, od) \
  526.     GC_debug_register_finalizer_no_order(p, f, d, of, od)
  527. #   define GC_MALLOC_STUBBORN(sz) GC_debug_malloc_stubborn(sz, GC_EXTRAS);
  528. #   define GC_CHANGE_STUBBORN(p) GC_debug_change_stubborn(p)
  529. #   define GC_END_STUBBORN_CHANGE(p) GC_debug_end_stubborn_change(p)
  530. #   define GC_GENERAL_REGISTER_DISAPPEARING_LINK(link, obj) \
  531.     GC_general_register_disappearing_link(link, GC_base(obj))
  532. #   define GC_REGISTER_DISPLACEMENT(n) GC_debug_register_displacement(n)
  533. # else
  534. #   define GC_MALLOC(sz) GC_malloc(sz)
  535. #   define GC_MALLOC_ATOMIC(sz) GC_malloc_atomic(sz)
  536. #   define GC_MALLOC_UNCOLLECTABLE(sz) GC_malloc_uncollectable(sz)
  537. #   define GC_REALLOC(old, sz) GC_realloc(old, sz)
  538. #   define GC_FREE(p) GC_free(p)
  539. #   define GC_REGISTER_FINALIZER(p, f, d, of, od) \
  540.     GC_register_finalizer(p, f, d, of, od)
  541. #   define GC_REGISTER_FINALIZER_IGNORE_SELF(p, f, d, of, od) \
  542.     GC_register_finalizer_ignore_self(p, f, d, of, od)
  543. #   define GC_REGISTER_FINALIZER_NO_ORDER(p, f, d, of, od) \
  544.     GC_register_finalizer_no_order(p, f, d, of, od)
  545. #   define GC_MALLOC_STUBBORN(sz) GC_malloc_stubborn(sz)
  546. #   define GC_CHANGE_STUBBORN(p) GC_change_stubborn(p)
  547. #   define GC_END_STUBBORN_CHANGE(p) GC_end_stubborn_change(p)
  548. #   define GC_GENERAL_REGISTER_DISAPPEARING_LINK(link, obj) \
  549.     GC_general_register_disappearing_link(link, obj)
  550. #   define GC_REGISTER_DISPLACEMENT(n) GC_register_displacement(n)
  551. # endif
  552. /* The following are included because they are often convenient, and    */
  553. /* reduce the chance for a misspecifed size argument.  But calls may    */
  554. /* expand to something syntactically incorrect if t is a complicated    */
  555. /* type expression.                              */
  556. # define GC_NEW(t) (t *)GC_MALLOC(sizeof (t))
  557. # define GC_NEW_ATOMIC(t) (t *)GC_MALLOC_ATOMIC(sizeof (t))
  558. # define GC_NEW_STUBBORN(t) (t *)GC_MALLOC_STUBBORN(sizeof (t))
  559. # define GC_NEW_UNCOLLECTABLE(t) (t *)GC_MALLOC_UNCOLLECTABLE(sizeof (t))
  560.  
  561. /* Finalization.  Some of these primitives are grossly unsafe.        */
  562. /* The idea is to make them both cheap, and sufficient to build        */
  563. /* a safer layer, closer to PCedar finalization.            */
  564. /* The interface represents my conclusions from a long discussion    */
  565. /* with Alan Demers, Dan Greene, Carl Hauser, Barry Hayes,         */
  566. /* Christian Jacobi, and Russ Atkinson.  It's not perfect, and        */
  567. /* probably nobody else agrees with it.        Hans-J. Boehm  3/13/92    */
  568. typedef void (*GC_finalization_proc)
  569.       GC_PROTO((GC_PTR obj, GC_PTR client_data));
  570.  
  571. GC_API void GC_register_finalizer
  572.         GC_PROTO((GC_PTR obj, GC_finalization_proc fn, GC_PTR cd,
  573.           GC_finalization_proc *ofn, GC_PTR *ocd));
  574. GC_API void GC_debug_register_finalizer
  575.         GC_PROTO((GC_PTR obj, GC_finalization_proc fn, GC_PTR cd,
  576.           GC_finalization_proc *ofn, GC_PTR *ocd));
  577.     /* When obj is no longer accessible, invoke        */
  578.     /* (*fn)(obj, cd).  If a and b are inaccessible, and    */
  579.     /* a points to b (after disappearing links have been    */
  580.     /* made to disappear), then only a will be        */
  581.     /* finalized.  (If this does not create any new        */
  582.     /* pointers to b, then b will be finalized after the    */
  583.     /* next collection.)  Any finalizable object that    */
  584.     /* is reachable from itself by following one or more    */
  585.     /* pointers will not be finalized (or collected).    */
  586.     /* Thus cycles involving finalizable objects should    */
  587.     /* be avoided, or broken by disappearing links.        */
  588.     /* All but the last finalizer registered for an object  */
  589.     /* is ignored.                        */
  590.     /* Finalization may be removed by passing 0 as fn.    */
  591.     /* Finalizers are implicitly unregistered just before   */
  592.     /* they are invoked.                    */
  593.     /* The old finalizer and client data are stored in    */
  594.     /* *ofn and *ocd.                    */ 
  595.     /* Fn is never invoked on an accessible object,        */
  596.     /* provided hidden pointers are converted to real     */
  597.     /* pointers only if the allocation lock is held, and    */
  598.     /* such conversions are not performed by finalization    */
  599.     /* routines.                        */
  600.     /* If GC_register_finalizer is aborted as a result of    */
  601.     /* a signal, the object may be left with no        */
  602.     /* finalization, even if neither the old nor new    */
  603.     /* finalizer were NULL.                    */
  604.     /* Obj should be the nonNULL starting address of an     */
  605.     /* object allocated by GC_malloc or friends.        */
  606.     /* Note that any garbage collectable object referenced    */
  607.     /* by cd will be considered accessible until the    */
  608.     /* finalizer is invoked.                */
  609.  
  610. /* Another versions of the above follow.  It ignores        */
  611. /* self-cycles, i.e. pointers from a finalizable object to    */
  612. /* itself.  There is a stylistic argument that this is wrong,    */
  613. /* but it's unavoidable for C++, since the compiler may        */
  614. /* silently introduce these.  It's also benign in that specific    */
  615. /* case.                            */
  616. /* Note that cd will still be viewed as accessible, even if it    */
  617. /* refers to the object itself.                    */
  618. GC_API void GC_register_finalizer_ignore_self
  619.     GC_PROTO((GC_PTR obj, GC_finalization_proc fn, GC_PTR cd,
  620.           GC_finalization_proc *ofn, GC_PTR *ocd));
  621. GC_API void GC_debug_register_finalizer_ignore_self
  622.     GC_PROTO((GC_PTR obj, GC_finalization_proc fn, GC_PTR cd,
  623.           GC_finalization_proc *ofn, GC_PTR *ocd));
  624.  
  625. /* Another version of the above.  It ignores all cycles.        */
  626. /* It should probably only be used by Java implementations.     */
  627. /* Note that cd will still be viewed as accessible, even if it    */
  628. /* refers to the object itself.                    */
  629. GC_API void GC_register_finalizer_no_order
  630.     GC_PROTO((GC_PTR obj, GC_finalization_proc fn, GC_PTR cd,
  631.           GC_finalization_proc *ofn, GC_PTR *ocd));
  632. GC_API void GC_debug_register_finalizer_no_order
  633.     GC_PROTO((GC_PTR obj, GC_finalization_proc fn, GC_PTR cd,
  634.           GC_finalization_proc *ofn, GC_PTR *ocd));
  635.  
  636.  
  637. /* The following routine may be used to break cycles between    */
  638. /* finalizable objects, thus causing cyclic finalizable        */
  639. /* objects to be finalized in the correct order.  Standard    */
  640. /* use involves calling GC_register_disappearing_link(&p),    */
  641. /* where p is a pointer that is not followed by finalization    */
  642. /* code, and should not be considered in determining         */
  643. /* finalization order.                        */
  644. GC_API int GC_register_disappearing_link GC_PROTO((GC_PTR * /* link */));
  645.     /* Link should point to a field of a heap allocated     */
  646.     /* object obj.  *link will be cleared when obj is    */
  647.     /* found to be inaccessible.  This happens BEFORE any    */
  648.     /* finalization code is invoked, and BEFORE any        */
  649.     /* decisions about finalization order are made.        */
  650.     /* This is useful in telling the finalizer that     */
  651.     /* some pointers are not essential for proper        */
  652.     /* finalization.  This may avoid finalization cycles.    */
  653.     /* Note that obj may be resurrected by another        */
  654.     /* finalizer, and thus the clearing of *link may    */
  655.     /* be visible to non-finalization code.          */
  656.     /* There's an argument that an arbitrary action should  */
  657.     /* be allowed here, instead of just clearing a pointer. */
  658.     /* But this causes problems if that action alters, or     */
  659.     /* examines connectivity.                */
  660.     /* Returns 1 if link was already registered, 0        */
  661.     /* otherwise.                        */
  662.     /* Only exists for backward compatibility.  See below:    */
  663.     
  664. GC_API int GC_general_register_disappearing_link
  665.     GC_PROTO((GC_PTR * /* link */, GC_PTR obj));
  666.     /* A slight generalization of the above. *link is    */
  667.     /* cleared when obj first becomes inaccessible.  This    */
  668.     /* can be used to implement weak pointers easily and    */
  669.     /* safely. Typically link will point to a location    */
  670.     /* holding a disguised pointer to obj.  (A pointer     */
  671.     /* inside an "atomic" object is effectively          */
  672.     /* disguised.)   In this way soft            */
  673.     /* pointers are broken before any object        */
  674.     /* reachable from them are finalized.  Each link    */
  675.     /* May be registered only once, i.e. with one obj    */
  676.     /* value.  This was added after a long email discussion */
  677.     /* with John Ellis.                    */
  678.     /* Obj must be a pointer to the first word of an object */
  679.     /* we allocated.  It is unsafe to explicitly deallocate */
  680.     /* the object containing link.  Explicitly deallocating */
  681.     /* obj may or may not cause link to eventually be    */
  682.     /* cleared.                        */
  683. GC_API int GC_unregister_disappearing_link GC_PROTO((GC_PTR * /* link */));
  684.     /* Returns 0 if link was not actually registered.    */
  685.     /* Undoes a registration by either of the above two    */
  686.     /* routines.                        */
  687.  
  688. /* Auxiliary fns to make finalization work correctly with displaced    */
  689. /* pointers introduced by the debugging allocators.            */
  690. GC_API GC_PTR GC_make_closure GC_PROTO((GC_finalization_proc fn, GC_PTR data));
  691. GC_API void GC_debug_invoke_finalizer GC_PROTO((GC_PTR obj, GC_PTR data));
  692.  
  693. /* Returns !=0  if GC_invoke_finalizers has something to do.         */
  694. GC_API int GC_should_invoke_finalizers GC_PROTO((void));
  695.  
  696. GC_API int GC_invoke_finalizers GC_PROTO((void));
  697.     /* Run finalizers for all objects that are ready to    */
  698.     /* be finalized.  Return the number of finalizers    */
  699.     /* that were run.  Normally this is also called        */
  700.     /* implicitly during some allocations.    If        */
  701.     /* GC-finalize_on_demand is nonzero, it must be called    */
  702.     /* explicitly.                        */
  703.  
  704. /* GC_set_warn_proc can be used to redirect or filter warning messages.    */
  705. /* p may not be a NULL pointer.                        */
  706. typedef void (*GC_warn_proc) GC_PROTO((char *msg, GC_word arg));
  707. GC_API GC_warn_proc GC_set_warn_proc GC_PROTO((GC_warn_proc p));
  708.     /* Returns old warning procedure.    */
  709.     
  710. /* The following is intended to be used by a higher level    */
  711. /* (e.g. Java-like) finalization facility.  It is expected    */
  712. /* that finalization code will arrange for hidden pointers to    */
  713. /* disappear.  Otherwise objects can be accessed after they    */
  714. /* have been collected.                        */
  715. /* Note that putting pointers in atomic objects or in         */
  716. /* nonpointer slots of "typed" objects is equivalent to     */
  717. /* disguising them in this way, and may have other advantages.    */
  718. # if defined(I_HIDE_POINTERS) || defined(GC_I_HIDE_POINTERS)
  719.     typedef GC_word GC_hidden_pointer;
  720. #   define HIDE_POINTER(p) (~(GC_hidden_pointer)(p))
  721. #   define REVEAL_POINTER(p) ((GC_PTR)(HIDE_POINTER(p)))
  722.     /* Converting a hidden pointer to a real pointer requires verifying    */
  723.     /* that the object still exists.  This involves acquiring the      */
  724.     /* allocator lock to avoid a race with the collector.        */
  725. # endif /* I_HIDE_POINTERS */
  726.  
  727. typedef GC_PTR (*GC_fn_type) GC_PROTO((GC_PTR client_data));
  728. GC_API GC_PTR GC_call_with_alloc_lock
  729.             GC_PROTO((GC_fn_type fn, GC_PTR client_data));
  730.  
  731. /* The following routines are primarily intended for use with a     */
  732. /* preprocessor which inserts calls to check C pointer arithmetic.    */
  733.  
  734. /* Check that p and q point to the same object.          */
  735. /* Fail conspicuously if they don't.                */
  736. /* Returns the first argument.                  */
  737. /* Succeeds if neither p nor q points to the heap.        */
  738. /* May succeed if both p and q point to between heap objects.    */
  739. GC_API GC_PTR GC_same_obj GC_PROTO((GC_PTR p, GC_PTR q));
  740.  
  741. /* Checked pointer pre- and post- increment operations.  Note that    */
  742. /* the second argument is in units of bytes, not multiples of the    */
  743. /* object size.  This should either be invoked from a macro, or the    */
  744. /* call should be automatically generated.                */
  745. GC_API GC_PTR GC_pre_incr GC_PROTO((GC_PTR *p, size_t how_much));
  746. GC_API GC_PTR GC_post_incr GC_PROTO((GC_PTR *p, size_t how_much));
  747.  
  748. /* Check that p is visible                        */
  749. /* to the collector as a possibly pointer containing location.        */
  750. /* If it isn't fail conspicuously.                    */
  751. /* Returns the argument in all cases.  May erroneously succeed        */
  752. /* in hard cases.  (This is intended for debugging use with        */
  753. /* untyped allocations.  The idea is that it should be possible, though    */
  754. /* slow, to add such a call to all indirect pointer stores.)        */
  755. /* Currently useless for multithreaded worlds.                */
  756. GC_API GC_PTR GC_is_visible GC_PROTO((GC_PTR p));
  757.  
  758. /* Check that if p is a pointer to a heap page, then it points to    */
  759. /* a valid displacement within a heap object.                */
  760. /* Fail conspicuously if this property does not hold.            */
  761. /* Uninteresting with GC_all_interior_pointers.                */
  762. /* Always returns its argument.                        */
  763. GC_API GC_PTR GC_is_valid_displacement GC_PROTO((GC_PTR    p));
  764.  
  765. /* Safer, but slow, pointer addition.  Probably useful mainly with     */
  766. /* a preprocessor.  Useful only for heap pointers.            */
  767. #ifdef GC_DEBUG
  768. #   define GC_PTR_ADD3(x, n, type_of_result) \
  769.     ((type_of_result)GC_same_obj((x)+(n), (x)))
  770. #   define GC_PRE_INCR3(x, n, type_of_result) \
  771.     ((type_of_result)GC_pre_incr(&(x), (n)*sizeof(*x))
  772. #   define GC_POST_INCR2(x, type_of_result) \
  773.     ((type_of_result)GC_post_incr(&(x), sizeof(*x))
  774. #   ifdef __GNUC__
  775. #       define GC_PTR_ADD(x, n) \
  776.         GC_PTR_ADD3(x, n, typeof(x))
  777. #       define GC_PRE_INCR(x, n) \
  778.         GC_PRE_INCR3(x, n, typeof(x))
  779. #       define GC_POST_INCR(x, n) \
  780.         GC_POST_INCR3(x, typeof(x))
  781. #   else
  782.     /* We can't do this right without typeof, which ANSI    */
  783.     /* decided was not sufficiently useful.  Repeatedly    */
  784.     /* mentioning the arguments seems too dangerous to be    */
  785.     /* useful.  So does not casting the result.        */
  786. #       define GC_PTR_ADD(x, n) ((x)+(n))
  787. #   endif
  788. #else    /* !GC_DEBUG */
  789. #   define GC_PTR_ADD3(x, n, type_of_result) ((x)+(n))
  790. #   define GC_PTR_ADD(x, n) ((x)+(n))
  791. #   define GC_PRE_INCR3(x, n, type_of_result) ((x) += (n))
  792. #   define GC_PRE_INCR(x, n) ((x) += (n))
  793. #   define GC_POST_INCR2(x, n, type_of_result) ((x)++)
  794. #   define GC_POST_INCR(x, n) ((x)++)
  795. #endif
  796.  
  797. /* Safer assignment of a pointer to a nonstack location.    */
  798. #ifdef GC_DEBUG
  799. # ifdef __STDC__
  800. #   define GC_PTR_STORE(p, q) \
  801.     (*(void **)GC_is_visible(p) = GC_is_valid_displacement(q))
  802. # else
  803. #   define GC_PTR_STORE(p, q) \
  804.     (*(char **)GC_is_visible(p) = GC_is_valid_displacement(q))
  805. # endif
  806. #else /* !GC_DEBUG */
  807. #   define GC_PTR_STORE(p, q) *((p) = (q))
  808. #endif
  809.  
  810. /* Fynctions called to report pointer checking errors */
  811. GC_API void (*GC_same_obj_print_proc) GC_PROTO((GC_PTR p, GC_PTR q));
  812.  
  813. GC_API void (*GC_is_valid_displacement_print_proc)
  814.     GC_PROTO((GC_PTR p));
  815.  
  816. GC_API void (*GC_is_visible_print_proc)
  817.     GC_PROTO((GC_PTR p));
  818.  
  819.  
  820. /* For pthread support, we generally need to intercept a number of     */
  821. /* thread library calls.  We do that here by macro defining them.    */
  822.  
  823. #if !defined(GC_USE_LD_WRAP) && \
  824.     (defined(GC_LINUX_THREADS) || defined(GC_HPUX_THREADS) || \
  825.      defined(GC_IRIX_THREADS) || defined(GC_SOLARIS_PTHREADS) || \
  826.      defined(GC_SOLARIS_THREADS) || defined(GC_OSF1_THREADS))
  827. # include "gc_pthread_redirects.h"
  828. #endif
  829.  
  830. # if defined(PCR) || defined(GC_SOLARIS_THREADS) || \
  831.      defined(GC_SOLARIS_PTHREADS) || defined(GC_WIN32_THREADS) || \
  832.      defined(GC_IRIX_THREADS) || defined(GC_LINUX_THREADS) || \
  833.      defined(GC_HPUX_THREADS)
  834.        /* Any flavor of threads except SRC_M3.    */
  835. /* This returns a list of objects, linked through their first        */
  836. /* word.  Its use can greatly reduce lock contention problems, since    */
  837. /* the allocation lock can be acquired and released many fewer times.    */
  838. /* lb must be large enough to hold the pointer field.            */
  839. /* It is used internally by gc_local_alloc.h, which provides a simpler    */
  840. /* programming interface on Linux.                    */
  841. GC_PTR GC_malloc_many(size_t lb);
  842. #define GC_NEXT(p) (*(GC_PTR *)(p))     /* Retrieve the next element    */
  843.                     /* in returned list.        */
  844. extern void GC_thr_init();    /* Needed for Solaris/X86    */
  845.  
  846. #endif /* THREADS && !SRC_M3 */
  847.  
  848. #if defined(WIN32_THREADS) && defined(_WIN32_WCE)
  849. # include <windows.h>
  850.  
  851.   /*
  852.    * win32_threads.c implements the real WinMain, which will start a new thread
  853.    * to call GC_WinMain after initializing the garbage collector.
  854.    */
  855.   int WINAPI GC_WinMain(
  856.       HINSTANCE hInstance,
  857.       HINSTANCE hPrevInstance,
  858.       LPWSTR lpCmdLine,
  859.       int nCmdShow );
  860.  
  861.   /*
  862.    * All threads must be created using GC_CreateThread, so that they will be
  863.    * recorded in the thread table.
  864.    */
  865.   HANDLE WINAPI GC_CreateThread(
  866.       LPSECURITY_ATTRIBUTES lpThreadAttributes, 
  867.       DWORD dwStackSize, LPTHREAD_START_ROUTINE lpStartAddress, 
  868.       LPVOID lpParameter, DWORD dwCreationFlags, LPDWORD lpThreadId );
  869.  
  870. # ifndef GC_BUILD
  871. #   define WinMain GC_WinMain
  872. #   define CreateThread GC_CreateThread
  873. # endif
  874.  
  875. #endif
  876.  
  877. /*
  878.  * If you are planning on putting
  879.  * the collector in a SunOS 5 dynamic library, you need to call GC_INIT()
  880.  * from the statically loaded program section.
  881.  * This circumvents a Solaris 2.X (X<=4) linker bug.
  882.  */
  883. #if defined(sparc) || defined(__sparc)
  884. #   define GC_INIT() { extern end, etext; \
  885.                GC_noop(&end, &etext); }
  886. #else
  887. # if defined(__CYGWIN32__) && defined(GC_USE_DLL)
  888.     /*
  889.      * Similarly gnu-win32 DLLs need explicit initialization
  890.      */
  891. #   define GC_INIT() { GC_add_roots(DATASTART, DATAEND); }
  892. # else
  893. #   define GC_INIT()
  894. # endif
  895. #endif
  896.  
  897. #if !defined(_WIN32_WCE) \
  898.     && ((defined(_MSDOS) || defined(_MSC_VER)) && (_M_IX86 >= 300) \
  899.         || defined(_WIN32) && !defined(__CYGWIN32__) && !defined(__CYGWIN__))
  900.   /* win32S may not free all resources on process exit.  */
  901.   /* This explicitly deallocates the heap.         */
  902.     GC_API void GC_win32_free_heap ();
  903. #endif
  904.  
  905. #if ( defined(_AMIGA) && !defined(GC_AMIGA_MAKINGLIB) )
  906.   /* Allocation really goes through GC_amiga_allocwrapper_do */
  907. # include "gc_amiga_redirects.h"
  908. #endif
  909.  
  910. #if defined(GC_REDIRECT_TO_LOCAL) && !defined(GC_LOCAL_ALLOC_H)
  911. #  include  "gc_local_alloc.h"
  912. #endif
  913.  
  914. #ifdef __cplusplus
  915.     }  /* end of extern "C" */
  916. #endif
  917.  
  918. #endif /* _GC_H */
  919.