]> git.llucax.com Git - software/dgc/cdgc.git/blob - rt/gc/cdgc/gc.d
Ensure getInfo() gets a valid base pointer
[software/dgc/cdgc.git] / rt / gc / cdgc / gc.d
1 /**
2  * This module contains the garbage collector implementation.
3  *
4  * Copyright: Copyright (C) 2001-2007 Digital Mars, www.digitalmars.com.
5  *            All rights reserved.
6  * License:
7  *  This software is provided 'as-is', without any express or implied
8  *  warranty. In no event will the authors be held liable for any damages
9  *  arising from the use of this software.
10  *
11  *  Permission is granted to anyone to use this software for any purpose,
12  *  including commercial applications, and to alter it and redistribute it
13  *  freely, in both source and binary form, subject to the following
14  *  restrictions:
15  *
16  *  o  The origin of this software must not be misrepresented; you must not
17  *     claim that you wrote the original software. If you use this software
18  *     in a product, an acknowledgment in the product documentation would be
19  *     appreciated but is not required.
20  *  o  Altered source versions must be plainly marked as such, and must not
21  *     be misrepresented as being the original software.
22  *  o  This notice may not be removed or altered from any source
23  *     distribution.
24  * Authors:   Walter Bright, David Friedman, Sean Kelly
25  */
26
27 module rt.gc.cdgc.gc;
28
29 // D Programming Language Garbage Collector implementation
30
31 /************** Debugging ***************************/
32
33 //debug = COLLECT_PRINTF;       // turn on printf's
34 //debug = PTRCHECK;             // more pointer checking
35 //debug = PTRCHECK2;            // thorough but slow pointer checking
36
37 /*************** Configuration *********************/
38
39 version = STACKGROWSDOWN;       // growing the stack means subtracting from the stack pointer
40                                 // (use for Intel X86 CPUs)
41                                 // else growing the stack means adding to the stack pointer
42
43 /***************************************************/
44
45 import rt.gc.cdgc.bits: GCBits;
46 import rt.gc.cdgc.stats: GCStats, Stats;
47 import dynarray = rt.gc.cdgc.dynarray;
48 import os = rt.gc.cdgc.os;
49 import opts = rt.gc.cdgc.opts;
50
51 import cstdlib = tango.stdc.stdlib;
52 import cstring = tango.stdc.string;
53
54 /*
55  * This is a small optimization that proved it's usefulness. For small chunks
56  * or memory memset() seems to be slower (probably because of the call) that
57  * simply doing a simple loop to set the memory.
58  */
59 void memset(void* dst, int c, size_t n)
60 {
61     // This number (32) has been determined empirically
62     if (n > 32) {
63         cstring.memset(dst, c, n);
64         return;
65     }
66     auto p = cast(ubyte*)(dst);
67     while (n-- > 0)
68         *p++ = c;
69 }
70
71 version (GNU)
72 {
73     // BUG: The following import will likely not work, since the gcc
74     //      subdirectory is elsewhere.  Instead, perhaps the functions
75     //      could be declared directly or some other resolution could
76     //      be found.
77     static import gcc.builtins; // for __builtin_unwind_int
78 }
79
80 struct BlkInfo
81 {
82     void*  base;
83     size_t size;
84     uint   attr;
85 }
86
87 package enum BlkAttr : uint
88 {
89     FINALIZE = 0b0000_0001,
90     NO_SCAN  = 0b0000_0010,
91     NO_MOVE  = 0b0000_0100,
92     ALL_BITS = 0b1111_1111
93 }
94
95 package bool has_pointermap(uint attrs)
96 {
97     return !opts.options.conservative && !(attrs & BlkAttr.NO_SCAN);
98 }
99
100 private
101 {
102     alias void delegate(Object) DEvent;
103     alias void delegate( void*, void* ) scanFn;
104     enum { OPFAIL = ~cast(size_t)0 }
105
106     extern (C)
107     {
108         version (DigitalMars) version(OSX)
109             oid _d_osx_image_init();
110
111         void* rt_stackBottom();
112         void* rt_stackTop();
113         void rt_finalize( void* p, bool det = true );
114         void rt_attachDisposeEvent(Object h, DEvent e);
115         bool rt_detachDisposeEvent(Object h, DEvent e);
116         void rt_scanStaticData( scanFn scan );
117
118         void thread_init();
119         bool thread_needLock();
120         void thread_suspendAll();
121         void thread_resumeAll();
122         void thread_scanAll( scanFn fn, void* curStackTop = null );
123
124         void onOutOfMemoryError();
125     }
126 }
127
128
129 enum
130 {
131     PAGESIZE =    4096,
132     POOLSIZE =   (4096*256),
133 }
134
135
136 enum
137 {
138     B_16,
139     B_32,
140     B_64,
141     B_128,
142     B_256,
143     B_512,
144     B_1024,
145     B_2048,
146     B_PAGE,             // start of large alloc
147     B_PAGEPLUS,         // continuation of large alloc
148     B_FREE,             // free page
149     B_MAX
150 }
151
152
153 alias ubyte Bins;
154
155
156 struct List
157 {
158     List* next;
159     Pool* pool;
160 }
161
162
163 struct Range
164 {
165     void *pbot;
166     void *ptop;
167     int opCmp(in Range other)
168     {
169         if (pbot < other.pbot)
170             return -1;
171         else
172         return cast(int)(pbot > other.pbot);
173     }
174 }
175
176
177 const uint binsize[B_MAX] = [ 16,32,64,128,256,512,1024,2048,4096 ];
178 const uint notbinsize[B_MAX] = [ ~(16u-1),~(32u-1),~(64u-1),~(128u-1),~(256u-1),
179                                 ~(512u-1),~(1024u-1),~(2048u-1),~(4096u-1) ];
180
181
182 /* ============================ GC =============================== */
183
184
185 class GCLock {} // just a dummy so we can get a global lock
186
187
188 struct GC
189 {
190     // global lock
191     ClassInfo lock;
192
193     void* p_cache;
194     size_t size_cache;
195
196     // !=0 means don't scan stack
197     uint no_stack;
198     bool any_changes;
199     void* stack_bottom;
200     uint inited;
201     /// Turn off collections if > 0
202     int disabled;
203
204     /// min(pool.baseAddr)
205     byte *min_addr;
206     /// max(pool.topAddr)
207     byte *max_addr;
208
209     /// Free list for each size
210     List*[B_MAX] free_list;
211
212     dynarray.DynArray!(void*) roots;
213     dynarray.DynArray!(Range) ranges;
214     dynarray.DynArray!(Pool*) pools;
215
216     Stats stats;
217 }
218
219 // call locked if necessary
220 private T locked(T, alias Code)()
221 {
222     if (thread_needLock())
223         synchronized (gc.lock) return Code();
224     else
225        return Code();
226 }
227
228 private GC* gc;
229
230 bool Invariant()
231 {
232     assert (gc !is null);
233     if (gc.inited) {
234         for (size_t i = 0; i < gc.pools.length; i++) {
235             Pool* pool = gc.pools[i];
236             pool.Invariant();
237             if (i == 0)
238                 assert(gc.min_addr == pool.baseAddr);
239             if (i + 1 < gc.pools.length)
240                 assert(*pool < *gc.pools[i + 1]);
241             else if (i + 1 == gc.pools.length)
242                 assert(gc.max_addr == pool.topAddr);
243         }
244
245         gc.roots.Invariant();
246         gc.ranges.Invariant();
247
248         for (size_t i = 0; i < gc.ranges.length; i++) {
249             assert(gc.ranges[i].pbot);
250             assert(gc.ranges[i].ptop);
251             assert(gc.ranges[i].pbot <= gc.ranges[i].ptop);
252         }
253
254         for (size_t i = 0; i < B_PAGE; i++) {
255             for (List *list = gc.free_list[i]; list; list = list.next) {
256                 assert (list.pool !is null);
257                 auto p = cast(byte*) list;
258                 assert (p >= list.pool.baseAddr);
259                 assert (p < list.pool.topAddr);
260             }
261         }
262     }
263     return true;
264 }
265
266
267 /**
268  * Find Pool that pointer is in.
269  * Return null if not in a Pool.
270  * Assume pools is sorted.
271  */
272 Pool* findPool(void* p)
273 {
274     if (p < gc.min_addr || p >= gc.max_addr)
275         return null;
276     if (gc.pools.length == 0)
277         return null;
278     if (gc.pools.length == 1)
279         return gc.pools[0];
280     /// The pooltable[] is sorted by address, so do a binary search
281     size_t low = 0;
282     size_t high = gc.pools.length - 1;
283     while (low <= high) {
284         size_t mid = (low + high) / 2;
285         auto pool = gc.pools[mid];
286         if (p < pool.baseAddr)
287             high = mid - 1;
288         else if (p >= pool.topAddr)
289             low = mid + 1;
290         else
291             return pool;
292     }
293     // Not found
294     return null;
295 }
296
297
298 /**
299  * Determine the base address of the block containing p.  If p is not a gc
300  * allocated pointer, return null.
301  */
302 BlkInfo getInfo(void* p)
303 {
304     assert (p !is null);
305     Pool* pool = findPool(p);
306     if (pool is null)
307         return BlkInfo.init;
308     BlkInfo info;
309     info.base = pool.findBase(p);
310     if (info.base is null)
311         return BlkInfo.init;
312     info.size = pool.findSize(info.base);
313     info.attr = getAttr(pool, cast(size_t)(info.base - pool.baseAddr) / 16u);
314     if (has_pointermap(info.attr)) {
315         info.size -= size_t.sizeof; // PointerMap bitmask
316         // Points to the PointerMap bitmask pointer, not user data
317         if (p >= (info.base + info.size)) {
318             return BlkInfo.init;
319         }
320     }
321     if (opts.options.sentinel) {
322         info.base = sentinel_add(info.base);
323         // points to sentinel data, not user data
324         if (p < info.base || p >= sentinel_post(info.base))
325             return BlkInfo.init;
326         info.size -= SENTINEL_EXTRA;
327     }
328     return info;
329 }
330
331
332 /**
333  * Compute bin for size.
334  */
335 Bins findBin(size_t size)
336 {
337     Bins bin;
338     if (size <= 256)
339     {
340         if (size <= 64)
341         {
342             if (size <= 16)
343                 bin = B_16;
344             else if (size <= 32)
345                 bin = B_32;
346             else
347                 bin = B_64;
348         }
349         else
350         {
351             if (size <= 128)
352                 bin = B_128;
353             else
354                 bin = B_256;
355         }
356     }
357     else
358     {
359         if (size <= 1024)
360         {
361             if (size <= 512)
362                 bin = B_512;
363             else
364                 bin = B_1024;
365         }
366         else
367         {
368             if (size <= 2048)
369                 bin = B_2048;
370             else
371                 bin = B_PAGE;
372         }
373     }
374     return bin;
375 }
376
377
378 /**
379  * Allocate a new pool of at least size bytes.
380  * Sort it into pools.
381  * Mark all memory in the pool as B_FREE.
382  * Return the actual number of bytes reserved or 0 on error.
383  */
384 size_t reserve(size_t size)
385 {
386     assert(size != 0);
387     size_t npages = (size + PAGESIZE - 1) / PAGESIZE;
388     Pool*  pool = newPool(npages);
389
390     if (!pool)
391         return 0;
392     return pool.npages * PAGESIZE;
393 }
394
395
396 /**
397  * Minimizes physical memory usage by returning free pools to the OS.
398  */
399 void minimize()
400 {
401     size_t n;
402     size_t pn;
403     Pool* pool;
404
405     for (n = 0; n < gc.pools.length; n++)
406     {
407         pool = gc.pools[n];
408         for (pn = 0; pn < pool.npages; pn++)
409         {
410             if (cast(Bins)pool.pagetable[pn] != B_FREE)
411                 break;
412         }
413         if (pn < pool.npages)
414             continue;
415         pool.Dtor();
416         cstdlib.free(pool);
417         gc.pools.remove_at(n);
418         n--;
419     }
420     gc.min_addr = gc.pools[0].baseAddr;
421     gc.max_addr = gc.pools[gc.pools.length - 1].topAddr;
422 }
423
424
425 /**
426  * Allocate a chunk of memory that is larger than a page.
427  * Return null if out of memory.
428  */
429 void* bigAlloc(size_t size, out Pool* pool)
430 {
431     size_t npages;
432     size_t n;
433     size_t pn;
434     size_t freedpages;
435     void*  p;
436     int    state;
437
438     npages = (size + PAGESIZE - 1) / PAGESIZE;
439
440     for (state = 0; ; )
441     {
442         // This code could use some refinement when repeatedly
443         // allocating very large arrays.
444
445         for (n = 0; n < gc.pools.length; n++)
446         {
447             pool = gc.pools[n];
448             pn = pool.allocPages(npages);
449             if (pn != OPFAIL)
450                 goto L1;
451         }
452
453         // Failed
454         switch (state)
455         {
456         case 0:
457             if (gc.disabled)
458             {
459                 state = 1;
460                 continue;
461             }
462             // Try collecting
463             freedpages = fullcollectshell();
464             if (freedpages >= gc.pools.length * ((POOLSIZE / PAGESIZE) / 4))
465             {
466                 state = 1;
467                 continue;
468             }
469             // Release empty pools to prevent bloat
470             minimize();
471             // Allocate new pool
472             pool = newPool(npages);
473             if (!pool)
474             {
475                 state = 2;
476                 continue;
477             }
478             pn = pool.allocPages(npages);
479             assert(pn != OPFAIL);
480             goto L1;
481         case 1:
482             // Release empty pools to prevent bloat
483             minimize();
484             // Allocate new pool
485             pool = newPool(npages);
486             if (!pool)
487                 goto Lnomemory;
488             pn = pool.allocPages(npages);
489             assert(pn != OPFAIL);
490             goto L1;
491         case 2:
492             goto Lnomemory;
493         default:
494             assert(false);
495         }
496     }
497
498   L1:
499     pool.pagetable[pn] = B_PAGE;
500     if (npages > 1)
501         memset(&pool.pagetable[pn + 1], B_PAGEPLUS, npages - 1);
502     p = pool.baseAddr + pn * PAGESIZE;
503     memset(cast(char *)p + size, 0, npages * PAGESIZE - size);
504     if (opts.options.mem_stomp)
505         memset(p, 0xF1, size);
506     return p;
507
508   Lnomemory:
509     return null; // let mallocNoSync handle the error
510 }
511
512
513 /**
514  * Allocate a new pool with at least npages in it.
515  * Sort it into pools.
516  * Return null if failed.
517  */
518 Pool *newPool(size_t npages)
519 {
520     // Minimum of POOLSIZE
521     if (npages < POOLSIZE/PAGESIZE)
522         npages = POOLSIZE/PAGESIZE;
523     else if (npages > POOLSIZE/PAGESIZE)
524     {
525         // Give us 150% of requested size, so there's room to extend
526         auto n = npages + (npages >> 1);
527         if (n < size_t.max/PAGESIZE)
528             npages = n;
529     }
530
531     // Allocate successively larger pools up to 8 megs
532     if (gc.pools.length)
533     {
534         size_t n = gc.pools.length;
535         if (n > 8)
536             n = 8;                  // cap pool size at 8 megs
537         n *= (POOLSIZE / PAGESIZE);
538         if (npages < n)
539             npages = n;
540     }
541
542     auto pool = cast(Pool*) cstdlib.calloc(1, Pool.sizeof);
543     if (pool is null)
544         return null;
545     pool.initialize(npages);
546     if (!pool.baseAddr)
547     {
548         pool.Dtor();
549         return null;
550     }
551
552     auto inserted_pool = *gc.pools.insert_sorted!("*a < *b")(pool);
553     if (inserted_pool is null) {
554         pool.Dtor();
555         return null;
556     }
557     assert (inserted_pool is pool);
558     gc.min_addr = gc.pools[0].baseAddr;
559     gc.max_addr = gc.pools[gc.pools.length - 1].topAddr;
560     return pool;
561 }
562
563
564 /**
565  * Allocate a page of bin's.
566  * Returns:
567  *  0       failed
568  */
569 int allocPage(Bins bin)
570 {
571     Pool*  pool;
572     size_t n;
573     size_t pn;
574     byte*  p;
575     byte*  ptop;
576
577     for (n = 0; n < gc.pools.length; n++)
578     {
579         pool = gc.pools[n];
580         pn = pool.allocPages(1);
581         if (pn != OPFAIL)
582             goto L1;
583     }
584     return 0;               // failed
585
586   L1:
587     pool.pagetable[pn] = cast(ubyte)bin;
588
589     // Convert page to free list
590     size_t size = binsize[bin];
591     auto list_head = &gc.free_list[bin];
592
593     p = pool.baseAddr + pn * PAGESIZE;
594     ptop = p + PAGESIZE;
595     for (; p < ptop; p += size)
596     {
597         List* l = cast(List *) p;
598         l.next = *list_head;
599         l.pool = pool;
600         *list_head = l;
601     }
602     return 1;
603 }
604
605
606 /**
607  * Search a range of memory values and mark any pointers into the GC pool using
608  * type information (bitmask of pointer locations).
609  */
610 void mark_range(void *pbot, void *ptop, size_t* pm_bitmask)
611 {
612     // TODO: make our own assert because assert uses the GC
613     assert (pbot <= ptop);
614
615     const BITS_PER_WORD = size_t.sizeof * 8;
616
617     void **p1 = cast(void **)pbot;
618     void **p2 = cast(void **)ptop;
619     size_t pcache = 0;
620     bool changes = false;
621
622     size_t type_size = pm_bitmask[0];
623     size_t* pm_bits = pm_bitmask + 1;
624     bool has_type_info = type_size != 1 || pm_bits[0] != 1 || pm_bits[1] != 0;
625
626     //printf("marking range: %p -> %p\n", pbot, ptop);
627     for (; p1 + type_size <= p2; p1 += type_size) {
628         for (size_t n = 0; n < type_size; n++) {
629             // scan bit set for this word
630             if (has_type_info &&
631                     !(pm_bits[n / BITS_PER_WORD] & (1 << (n % BITS_PER_WORD))))
632                 continue;
633
634             void* p = *(p1 + n);
635
636             if (p < gc.min_addr || p >= gc.max_addr)
637                 continue;
638
639             if ((cast(size_t)p & ~(PAGESIZE-1)) == pcache)
640                 continue;
641
642             Pool* pool = findPool(p);
643             if (pool)
644             {
645                 size_t offset = cast(size_t)(p - pool.baseAddr);
646                 size_t bit_i = void;
647                 size_t pn = offset / PAGESIZE;
648                 Bins   bin = cast(Bins)pool.pagetable[pn];
649
650                 // Cache B_PAGE, B_PAGEPLUS and B_FREE lookups
651                 if (bin >= B_PAGE)
652                     pcache = cast(size_t)p & ~(PAGESIZE-1);
653
654                 // Adjust bit to be at start of allocated memory block
655                 if (bin <= B_PAGE)
656                     bit_i = (offset & notbinsize[bin]) / 16;
657                 else if (bin == B_PAGEPLUS)
658                 {
659                     do
660                     {
661                         --pn;
662                     }
663                     while (cast(Bins)pool.pagetable[pn] == B_PAGEPLUS);
664                     bit_i = pn * (PAGESIZE / 16);
665                 }
666                 else // Don't mark bits in B_FREE pages
667                     continue;
668
669                 if (!pool.mark.test(bit_i))
670                 {
671                     pool.mark.set(bit_i);
672                     if (!pool.noscan.test(bit_i))
673                     {
674                         pool.scan.set(bit_i);
675                         changes = true;
676                     }
677                 }
678             }
679         }
680     }
681     if (changes)
682         gc.any_changes = true;
683 }
684
685 /**
686  * Return number of full pages free'd.
687  */
688 size_t fullcollectshell()
689 {
690     gc.stats.collection_started();
691     scope (exit)
692         gc.stats.collection_finished();
693
694     // The purpose of the 'shell' is to ensure all the registers
695     // get put on the stack so they'll be scanned
696     void *sp;
697     size_t result;
698     version (GNU)
699     {
700         gcc.builtins.__builtin_unwind_init();
701         sp = & sp;
702     }
703     else version(LDC)
704     {
705         version(X86)
706         {
707             uint eax,ecx,edx,ebx,ebp,esi,edi;
708             asm
709             {
710                 mov eax[EBP], EAX      ;
711                 mov ecx[EBP], ECX      ;
712                 mov edx[EBP], EDX      ;
713                 mov ebx[EBP], EBX      ;
714                 mov ebp[EBP], EBP      ;
715                 mov esi[EBP], ESI      ;
716                 mov edi[EBP], EDI      ;
717                 mov  sp[EBP], ESP      ;
718             }
719         }
720         else version (X86_64)
721         {
722             ulong rax,rbx,rcx,rdx,rbp,rsi,rdi,r8,r9,r10,r11,r12,r13,r14,r15;
723             asm
724             {
725                 movq rax[RBP], RAX      ;
726                 movq rbx[RBP], RBX      ;
727                 movq rcx[RBP], RCX      ;
728                 movq rdx[RBP], RDX      ;
729                 movq rbp[RBP], RBP      ;
730                 movq rsi[RBP], RSI      ;
731                 movq rdi[RBP], RDI      ;
732                 movq r8 [RBP], R8       ;
733                 movq r9 [RBP], R9       ;
734                 movq r10[RBP], R10      ;
735                 movq r11[RBP], R11      ;
736                 movq r12[RBP], R12      ;
737                 movq r13[RBP], R13      ;
738                 movq r14[RBP], R14      ;
739                 movq r15[RBP], R15      ;
740                 movq  sp[RBP], RSP      ;
741             }
742         }
743         else
744         {
745             static assert( false, "Architecture not supported." );
746         }
747     }
748     else
749     {
750     asm
751     {
752         pushad              ;
753         mov sp[EBP],ESP     ;
754     }
755     }
756     result = fullcollect(sp);
757     version (GNU)
758     {
759         // nothing to do
760     }
761     else version(LDC)
762     {
763         // nothing to do
764     }
765     else
766     {
767     asm
768     {
769         popad               ;
770     }
771     }
772     return result;
773 }
774
775
776 /**
777  *
778  */
779 size_t fullcollect(void *stackTop)
780 {
781     debug(COLLECT_PRINTF) printf("Gcx.fullcollect()\n");
782
783     // we always need to stop the world to make threads save the CPU registers
784     // in the stack and prepare themselves for thread_scanAll()
785     thread_suspendAll();
786     gc.stats.world_stopped();
787
788     if (opts.options.fork) {
789         os.pid_t child_pid = os.fork();
790         assert (child_pid != -1); // don't accept errors in non-release mode
791         switch (child_pid) {
792         case -1: // if fork() fails, fallback to stop-the-world
793             opts.options.fork = false;
794             break;
795         case 0: // child process (i.e. the collectors mark phase)
796             mark(stackTop);
797             cstdlib.exit(0);
798             break; // bogus, will never reach here
799         default: // parent process (i.e. the mutator)
800             // start the world again and wait for the mark phase to finish
801             thread_resumeAll();
802             gc.stats.world_started();
803             int status = void;
804             os.pid_t wait_pid = os.waitpid(child_pid, &status, 0);
805             assert (wait_pid == child_pid);
806             return sweep();
807         }
808
809     }
810
811     // if we reach here, we are using the standard stop-the-world collection
812     mark(stackTop);
813     thread_resumeAll();
814     gc.stats.world_started();
815
816     return sweep();
817 }
818
819
820 /**
821  *
822  */
823 void mark(void *stackTop)
824 {
825     debug(COLLECT_PRINTF) printf("\tmark()\n");
826
827     gc.p_cache = null;
828     gc.size_cache = 0;
829
830     gc.any_changes = false;
831     for (size_t n = 0; n < gc.pools.length; n++)
832     {
833         Pool* pool = gc.pools[n];
834         pool.mark.zero();
835         pool.scan.zero();
836         pool.freebits.zero();
837     }
838
839     // Mark each free entry, so it doesn't get scanned
840     for (size_t n = 0; n < B_PAGE; n++)
841     {
842         for (List *list = gc.free_list[n]; list; list = list.next)
843         {
844             Pool* pool = list.pool;
845             auto ptr = cast(byte*) list;
846             assert (pool);
847             assert (pool.baseAddr <= ptr);
848             assert (ptr < pool.topAddr);
849             size_t bit_i = cast(size_t)(ptr - pool.baseAddr) / 16;
850             pool.freebits.set(bit_i);
851         }
852     }
853
854     for (size_t n = 0; n < gc.pools.length; n++)
855     {
856         Pool* pool = gc.pools[n];
857         pool.mark.copy(&pool.freebits);
858     }
859
860     /// Marks a range of memory in conservative mode.
861     void mark_conservative_range(void* pbot, void* ptop)
862     {
863         mark_range(pbot, ptop, PointerMap.init.bits.ptr);
864     }
865
866     rt_scanStaticData(&mark_conservative_range);
867
868     if (!gc.no_stack)
869     {
870         // Scan stacks and registers for each paused thread
871         thread_scanAll(&mark_conservative_range, stackTop);
872     }
873
874     // Scan roots
875     debug(COLLECT_PRINTF) printf("scan roots[]\n");
876     mark_conservative_range(gc.roots.ptr, gc.roots.ptr + gc.roots.length);
877
878     // Scan ranges
879     debug(COLLECT_PRINTF) printf("scan ranges[]\n");
880     for (size_t n = 0; n < gc.ranges.length; n++)
881     {
882         debug(COLLECT_PRINTF) printf("\t%x .. %x\n", gc.ranges[n].pbot, gc.ranges[n].ptop);
883         mark_conservative_range(gc.ranges[n].pbot, gc.ranges[n].ptop);
884     }
885
886     debug(COLLECT_PRINTF) printf("\tscan heap\n");
887     while (gc.any_changes)
888     {
889         gc.any_changes = false;
890         for (size_t n = 0; n < gc.pools.length; n++)
891         {
892             uint *bbase;
893             uint *b;
894             uint *btop;
895
896             Pool* pool = gc.pools[n];
897
898             bbase = pool.scan.base();
899             btop = bbase + pool.scan.nwords;
900             for (b = bbase; b < btop;)
901             {
902                 Bins   bin;
903                 size_t pn;
904                 size_t u;
905                 size_t bitm;
906                 byte*  o;
907
908                 bitm = *b;
909                 if (!bitm)
910                 {
911                     b++;
912                     continue;
913                 }
914                 *b = 0;
915
916                 o = pool.baseAddr + (b - bbase) * 32 * 16;
917                 if (!(bitm & 0xFFFF))
918                 {
919                     bitm >>= 16;
920                     o += 16 * 16;
921                 }
922                 for (; bitm; o += 16, bitm >>= 1)
923                 {
924                     if (!(bitm & 1))
925                         continue;
926
927                     pn = cast(size_t)(o - pool.baseAddr) / PAGESIZE;
928                     bin = cast(Bins)pool.pagetable[pn];
929                     if (bin < B_PAGE) {
930                         if (opts.options.conservative)
931                             mark_conservative_range(o, o + binsize[bin]);
932                         else {
933                             auto end_of_blk = cast(size_t**)(o +
934                                     binsize[bin] - size_t.sizeof);
935                             size_t* pm_bitmask = *end_of_blk;
936                             mark_range(o, end_of_blk, pm_bitmask);
937                         }
938                     }
939                     else if (bin == B_PAGE || bin == B_PAGEPLUS)
940                     {
941                         if (bin == B_PAGEPLUS)
942                         {
943                             while (pool.pagetable[pn - 1] != B_PAGE)
944                                 pn--;
945                         }
946                         u = 1;
947                         while (pn + u < pool.npages &&
948                                 pool.pagetable[pn + u] == B_PAGEPLUS)
949                             u++;
950
951                         size_t blk_size = u * PAGESIZE;
952                         if (opts.options.conservative)
953                             mark_conservative_range(o, o + blk_size);
954                         else {
955                             auto end_of_blk = cast(size_t**)(o + blk_size -
956                                     size_t.sizeof);
957                             size_t* pm_bitmask = *end_of_blk;
958                             mark_range(o, end_of_blk, pm_bitmask);
959                         }
960                     }
961                 }
962             }
963         }
964     }
965 }
966
967
968 /**
969  *
970  */
971 size_t sweep()
972 {
973     // Free up everything not marked
974     debug(COLLECT_PRINTF) printf("\tsweep\n");
975     size_t freedpages = 0;
976     size_t freed = 0;
977     for (size_t n = 0; n < gc.pools.length; n++)
978     {
979         Pool* pool = gc.pools[n];
980         pool.clear_cache();
981         uint*  bbase = pool.mark.base();
982         size_t pn;
983         for (pn = 0; pn < pool.npages; pn++, bbase += PAGESIZE / (32 * 16))
984         {
985             Bins bin = cast(Bins)pool.pagetable[pn];
986
987             if (bin < B_PAGE)
988             {
989                 auto size = binsize[bin];
990                 byte* p = pool.baseAddr + pn * PAGESIZE;
991                 byte* ptop = p + PAGESIZE;
992                 size_t bit_i = pn * (PAGESIZE/16);
993                 size_t bit_stride = size / 16;
994
995 version(none) // BUG: doesn't work because freebits() must also be cleared
996 {
997                 // If free'd entire page
998                 if (bbase[0] == 0 && bbase[1] == 0 && bbase[2] == 0 &&
999                         bbase[3] == 0 && bbase[4] == 0 && bbase[5] == 0 &&
1000                         bbase[6] == 0 && bbase[7] == 0)
1001                 {
1002                     for (; p < ptop; p += size, bit_i += bit_stride)
1003                     {
1004                         if (pool.finals.nbits && pool.finals.testClear(bit_i)) {
1005                             if (opts.options.sentinel)
1006                                 rt_finalize(sentinel_add(p), false/*gc.no_stack > 0*/);
1007                             else
1008                                 rt_finalize(p, false/*gc.no_stack > 0*/);
1009                         }
1010                         clrAttr(pool, bit_i, BlkAttr.ALL_BITS);
1011
1012                         if (opts.options.mem_stomp)
1013                             memset(p, 0xF3, size);
1014                     }
1015                     pool.pagetable[pn] = B_FREE;
1016                     freed += PAGESIZE;
1017                     continue;
1018                 }
1019 }
1020                 for (; p < ptop; p += size, bit_i += bit_stride)
1021                 {
1022                     if (!pool.mark.test(bit_i))
1023                     {
1024                         if (opts.options.sentinel)
1025                             sentinel_Invariant(sentinel_add(p));
1026
1027                         pool.freebits.set(bit_i);
1028                         if (pool.finals.nbits && pool.finals.testClear(bit_i)) {
1029                             if (opts.options.sentinel)
1030                                 rt_finalize(sentinel_add(p), false/*gc.no_stack > 0*/);
1031                             else
1032                                 rt_finalize(p, false/*gc.no_stack > 0*/);
1033                         }
1034                         clrAttr(pool, bit_i, BlkAttr.ALL_BITS);
1035
1036                         if (opts.options.mem_stomp)
1037                             memset(p, 0xF3, size);
1038
1039                         freed += size;
1040                     }
1041                 }
1042             }
1043             else if (bin == B_PAGE)
1044             {
1045                 size_t bit_i = pn * (PAGESIZE / 16);
1046                 if (!pool.mark.test(bit_i))
1047                 {
1048                     byte *p = pool.baseAddr + pn * PAGESIZE;
1049                     if (opts.options.sentinel)
1050                         sentinel_Invariant(sentinel_add(p));
1051                     if (pool.finals.nbits && pool.finals.testClear(bit_i)) {
1052                         if (opts.options.sentinel)
1053                             rt_finalize(sentinel_add(p), false/*gc.no_stack > 0*/);
1054                         else
1055                             rt_finalize(p, false/*gc.no_stack > 0*/);
1056                     }
1057                     clrAttr(pool, bit_i, BlkAttr.ALL_BITS);
1058
1059                     debug(COLLECT_PRINTF) printf("\tcollecting big %x\n", p);
1060                     pool.pagetable[pn] = B_FREE;
1061                     freedpages++;
1062                     if (opts.options.mem_stomp)
1063                         memset(p, 0xF3, PAGESIZE);
1064                     while (pn + 1 < pool.npages && pool.pagetable[pn + 1] == B_PAGEPLUS)
1065                     {
1066                         pn++;
1067                         pool.pagetable[pn] = B_FREE;
1068                         freedpages++;
1069
1070                         if (opts.options.mem_stomp)
1071                         {
1072                             p += PAGESIZE;
1073                             memset(p, 0xF3, PAGESIZE);
1074                         }
1075                     }
1076                 }
1077             }
1078         }
1079     }
1080
1081     // Zero buckets
1082     gc.free_list[] = null;
1083
1084     // Free complete pages, rebuild free list
1085     debug(COLLECT_PRINTF) printf("\tfree complete pages\n");
1086     size_t recoveredpages = 0;
1087     for (size_t n = 0; n < gc.pools.length; n++)
1088     {
1089         Pool* pool = gc.pools[n];
1090         for (size_t pn = 0; pn < pool.npages; pn++)
1091         {
1092             Bins   bin = cast(Bins)pool.pagetable[pn];
1093             size_t bit_i;
1094             size_t u;
1095
1096             if (bin < B_PAGE)
1097             {
1098                 size_t size = binsize[bin];
1099                 size_t bit_stride = size / 16;
1100                 size_t bit_base = pn * (PAGESIZE / 16);
1101                 size_t bit_top = bit_base + (PAGESIZE / 16);
1102                 byte*  p;
1103
1104                 bit_i = bit_base;
1105                 for (; bit_i < bit_top; bit_i += bit_stride)
1106                 {
1107                     if (!pool.freebits.test(bit_i))
1108                         goto Lnotfree;
1109                 }
1110                 pool.pagetable[pn] = B_FREE;
1111                 recoveredpages++;
1112                 continue;
1113
1114              Lnotfree:
1115                 p = pool.baseAddr + pn * PAGESIZE;
1116                 for (u = 0; u < PAGESIZE; u += size)
1117                 {
1118                     bit_i = bit_base + u / 16;
1119                     if (pool.freebits.test(bit_i))
1120                     {
1121                         assert ((p+u) >= pool.baseAddr);
1122                         assert ((p+u) < pool.topAddr);
1123                         List* list = cast(List*) (p + u);
1124                         // avoid unnecesary writes (it really saves time)
1125                         if (list.next != gc.free_list[bin])
1126                             list.next = gc.free_list[bin];
1127                         if (list.pool != pool)
1128                             list.pool = pool;
1129                         gc.free_list[bin] = list;
1130                     }
1131                 }
1132             }
1133         }
1134     }
1135
1136     debug(COLLECT_PRINTF) printf("recovered pages = %d\n", recoveredpages);
1137     debug(COLLECT_PRINTF) printf("\tfree'd %u bytes, %u pages from %u pools\n", freed, freedpages, gc.pools.length);
1138
1139     return freedpages + recoveredpages;
1140 }
1141
1142
1143 /**
1144  *
1145  */
1146 uint getAttr(Pool* pool, size_t bit_i)
1147 in
1148 {
1149     assert( pool );
1150 }
1151 body
1152 {
1153     uint attrs;
1154
1155     if (pool.finals.nbits &&
1156         pool.finals.test(bit_i))
1157         attrs |= BlkAttr.FINALIZE;
1158     if (pool.noscan.test(bit_i))
1159         attrs |= BlkAttr.NO_SCAN;
1160 //        if (pool.nomove.nbits &&
1161 //            pool.nomove.test(bit_i))
1162 //            attrs |= BlkAttr.NO_MOVE;
1163     return attrs;
1164 }
1165
1166
1167 /**
1168  *
1169  */
1170 void setAttr(Pool* pool, size_t bit_i, uint mask)
1171 in
1172 {
1173     assert( pool );
1174 }
1175 body
1176 {
1177     if (mask & BlkAttr.FINALIZE)
1178     {
1179         if (!pool.finals.nbits)
1180             pool.finals.alloc(pool.mark.nbits);
1181         pool.finals.set(bit_i);
1182     }
1183     if (mask & BlkAttr.NO_SCAN)
1184     {
1185         pool.noscan.set(bit_i);
1186     }
1187 //        if (mask & BlkAttr.NO_MOVE)
1188 //        {
1189 //            if (!pool.nomove.nbits)
1190 //                pool.nomove.alloc(pool.mark.nbits);
1191 //            pool.nomove.set(bit_i);
1192 //        }
1193 }
1194
1195
1196 /**
1197  *
1198  */
1199 void clrAttr(Pool* pool, size_t bit_i, uint mask)
1200 in
1201 {
1202     assert( pool );
1203 }
1204 body
1205 {
1206     if (mask & BlkAttr.FINALIZE && pool.finals.nbits)
1207         pool.finals.clear(bit_i);
1208     if (mask & BlkAttr.NO_SCAN)
1209         pool.noscan.clear(bit_i);
1210 //        if (mask & BlkAttr.NO_MOVE && pool.nomove.nbits)
1211 //            pool.nomove.clear(bit_i);
1212 }
1213
1214
1215
1216 void initialize()
1217 {
1218     int dummy;
1219     gc.stack_bottom = cast(char*)&dummy;
1220     opts.parse(cstdlib.getenv("D_GC_OPTS"));
1221     // If we are going to fork, make sure we have the needed OS support
1222     if (opts.options.fork)
1223         opts.options.fork = os.HAVE_SHARED && os.HAVE_FORK;
1224     gc.lock = GCLock.classinfo;
1225     gc.inited = 1;
1226     setStackBottom(rt_stackBottom());
1227     gc.stats = Stats(gc);
1228 }
1229
1230
1231 //
1232 //
1233 //
1234 private void *malloc(size_t size, uint attrs, size_t* pm_bitmask)
1235 {
1236     assert(size != 0);
1237
1238     gc.stats.malloc_started(size, attrs, pm_bitmask);
1239     scope (exit)
1240         gc.stats.malloc_finished(p);
1241
1242     void *p = null;
1243     Bins bin;
1244
1245     if (opts.options.sentinel)
1246         size += SENTINEL_EXTRA;
1247
1248     bool has_pm = has_pointermap(attrs);
1249     if (has_pm)
1250         size += size_t.sizeof;
1251
1252     // Compute size bin
1253     // Cache previous binsize lookup - Dave Fladebo.
1254     static size_t lastsize = -1;
1255     static Bins lastbin;
1256     if (size == lastsize)
1257         bin = lastbin;
1258     else
1259     {
1260         bin = findBin(size);
1261         lastsize = size;
1262         lastbin = bin;
1263     }
1264
1265     Pool* pool = void;
1266     size_t capacity = void; // to figure out where to store the bitmask
1267     if (bin < B_PAGE)
1268     {
1269         p = gc.free_list[bin];
1270         if (p is null)
1271         {
1272             if (!allocPage(bin) && !gc.disabled)   // try to find a new page
1273             {
1274                 if (!thread_needLock())
1275                 {
1276                     /* Then we haven't locked it yet. Be sure
1277                      * and gc.lock for a collection, since a finalizer
1278                      * may start a new thread.
1279                      */
1280                     synchronized (gc.lock)
1281                     {
1282                         fullcollectshell();
1283                     }
1284                 }
1285                 else if (!fullcollectshell())       // collect to find a new page
1286                 {
1287                     //newPool(1);
1288                 }
1289             }
1290             if (!gc.free_list[bin] && !allocPage(bin))
1291             {
1292                 newPool(1);         // allocate new pool to find a new page
1293                 // TODO: hint allocPage() to use the pool we just created
1294                 int result = allocPage(bin);
1295                 if (!result)
1296                     onOutOfMemoryError();
1297             }
1298             p = gc.free_list[bin];
1299         }
1300         capacity = binsize[bin];
1301
1302         // Return next item from free list
1303         List* list = cast(List*) p;
1304         assert ((cast(byte*)list) >= list.pool.baseAddr);
1305         assert ((cast(byte*)list) < list.pool.topAddr);
1306         gc.free_list[bin] = list.next;
1307         pool = list.pool;
1308         if (!(attrs & BlkAttr.NO_SCAN))
1309             memset(p + size, 0, capacity - size);
1310         if (opts.options.mem_stomp)
1311             memset(p, 0xF0, size);
1312     }
1313     else
1314     {
1315         p = bigAlloc(size, pool);
1316         if (!p)
1317             onOutOfMemoryError();
1318         assert (pool !is null);
1319         // Round the size up to the number of pages needed to store it
1320         size_t npages = (size + PAGESIZE - 1) / PAGESIZE;
1321         capacity = npages * PAGESIZE;
1322     }
1323
1324     // Store the bit mask AFTER SENTINEL_POST
1325     // TODO: store it BEFORE, so the bitmask is protected too
1326     if (has_pm) {
1327         auto end_of_blk = cast(size_t**)(p + capacity - size_t.sizeof);
1328         *end_of_blk = pm_bitmask;
1329         size -= size_t.sizeof;
1330     }
1331
1332     if (opts.options.sentinel) {
1333         size -= SENTINEL_EXTRA;
1334         p = sentinel_add(p);
1335         sentinel_init(p, size);
1336     }
1337
1338     if (attrs)
1339         setAttr(pool, cast(size_t)(p - pool.baseAddr) / 16, attrs);
1340
1341     return p;
1342 }
1343
1344
1345 //
1346 //
1347 //
1348 private void *calloc(size_t size, uint attrs, size_t* pm_bitmask)
1349 {
1350     assert(size != 0);
1351
1352     void *p = malloc(size, attrs, pm_bitmask);
1353     memset(p, 0, size);
1354     return p;
1355 }
1356
1357
1358 //
1359 //
1360 //
1361 private void *realloc(void *p, size_t size, uint attrs,
1362         size_t* pm_bitmask)
1363 {
1364     if (!size)
1365     {
1366         if (p)
1367         {
1368             free(p);
1369             p = null;
1370         }
1371     }
1372     else if (!p)
1373     {
1374         p = malloc(size, attrs, pm_bitmask);
1375     }
1376     else
1377     {
1378         Pool* pool = findPool(p);
1379         if (pool is null)
1380             return null;
1381
1382         // Set or retrieve attributes as appropriate
1383         auto bit_i = cast(size_t)(p - pool.baseAddr) / 16;
1384         if (attrs) {
1385             clrAttr(pool, bit_i, BlkAttr.ALL_BITS);
1386             setAttr(pool, bit_i, attrs);
1387         }
1388         else
1389             attrs = getAttr(pool, bit_i);
1390
1391         void* blk_base_addr = pool.findBase(p);
1392         size_t blk_size = pool.findSize(p);
1393         bool has_pm = has_pointermap(attrs);
1394         size_t pm_bitmask_size = 0;
1395         if (has_pm) {
1396             pm_bitmask_size = size_t.sizeof;
1397             // Retrieve pointer map bit mask if appropriate
1398             if (pm_bitmask is null) {
1399                 auto end_of_blk = cast(size_t**)(blk_base_addr +
1400                         blk_size - size_t.sizeof);
1401                 pm_bitmask = *end_of_blk;
1402             }
1403         }
1404
1405         if (opts.options.sentinel)
1406         {
1407             sentinel_Invariant(p);
1408             size_t sentinel_stored_size = *sentinel_size(p);
1409             if (sentinel_stored_size != size)
1410             {
1411                 void* p2 = malloc(size, attrs, pm_bitmask);
1412                 if (sentinel_stored_size < size)
1413                     size = sentinel_stored_size;
1414                 cstring.memcpy(p2, p, size);
1415                 p = p2;
1416             }
1417         }
1418         else
1419         {
1420             size += pm_bitmask_size;
1421             if (blk_size >= PAGESIZE && size >= PAGESIZE)
1422             {
1423                 auto psz = blk_size / PAGESIZE;
1424                 auto newsz = (size + PAGESIZE - 1) / PAGESIZE;
1425                 if (newsz == psz)
1426                     return p;
1427
1428                 auto pagenum = (p - pool.baseAddr) / PAGESIZE;
1429
1430                 if (newsz < psz)
1431                 {
1432                     // Shrink in place
1433                     if (opts.options.mem_stomp)
1434                         memset(p + size - pm_bitmask_size, 0xF2,
1435                                 blk_size - size - pm_bitmask_size);
1436                     pool.freePages(pagenum + newsz, psz - newsz);
1437                     auto new_blk_size = (PAGESIZE * newsz);
1438                     // update the size cache, assuming that is very likely the
1439                     // size of this block will be queried in the near future
1440                     pool.update_cache(p, new_blk_size);
1441                     if (has_pm) {
1442                         auto end_of_blk = cast(size_t**)(blk_base_addr +
1443                                 new_blk_size - pm_bitmask_size);
1444                         *end_of_blk = pm_bitmask;
1445                     }
1446                     return p;
1447                 }
1448                 else if (pagenum + newsz <= pool.npages)
1449                 {
1450                     // Attempt to expand in place
1451                     for (size_t i = pagenum + psz; 1;)
1452                     {
1453                         if (i == pagenum + newsz)
1454                         {
1455                             if (opts.options.mem_stomp)
1456                                 memset(p + blk_size - pm_bitmask_size,
1457                                         0xF0, size - blk_size
1458                                         - pm_bitmask_size);
1459                             memset(pool.pagetable + pagenum +
1460                                     psz, B_PAGEPLUS, newsz - psz);
1461                             auto new_blk_size = (PAGESIZE * newsz);
1462                             // update the size cache, assuming that is very
1463                             // likely the size of this block will be queried in
1464                             // the near future
1465                             pool.update_cache(p, new_blk_size);
1466                             if (has_pm) {
1467                                 auto end_of_blk = cast(size_t**)(
1468                                         blk_base_addr + new_blk_size -
1469                                         pm_bitmask_size);
1470                                 *end_of_blk = pm_bitmask;
1471                             }
1472                             return p;
1473                         }
1474                         if (i == pool.npages)
1475                         {
1476                             break;
1477                         }
1478                         if (pool.pagetable[i] != B_FREE)
1479                             break;
1480                         i++;
1481                     }
1482                 }
1483             }
1484             // if new size is bigger or less than half
1485             if (blk_size < size || blk_size > size * 2)
1486             {
1487                 size -= pm_bitmask_size;
1488                 blk_size -= pm_bitmask_size;
1489                 void* p2 = malloc(size, attrs, pm_bitmask);
1490                 if (blk_size < size)
1491                     size = blk_size;
1492                 cstring.memcpy(p2, p, size);
1493                 p = p2;
1494             }
1495         }
1496     }
1497     return p;
1498 }
1499
1500
1501 /**
1502  * Attempt to in-place enlarge the memory block pointed to by p by at least
1503  * min_size beyond its current capacity, up to a maximum of max_size.  This
1504  * does not attempt to move the memory block (like realloc() does).
1505  *
1506  * Returns:
1507  *  0 if could not extend p,
1508  *  total size of entire memory block if successful.
1509  */
1510 private size_t extend(void* p, size_t minsize, size_t maxsize)
1511 in
1512 {
1513     assert( minsize <= maxsize );
1514 }
1515 body
1516 {
1517     if (opts.options.sentinel)
1518         return 0;
1519
1520     Pool* pool = findPool(p);
1521     if (pool is null)
1522         return 0;
1523
1524     // Retrieve attributes
1525     auto bit_i = cast(size_t)(p - pool.baseAddr) / 16;
1526     uint attrs = getAttr(pool, bit_i);
1527
1528     void* blk_base_addr = pool.findBase(p);
1529     size_t blk_size = pool.findSize(p);
1530     bool has_pm = has_pointermap(attrs);
1531     size_t* pm_bitmask = null;
1532     size_t pm_bitmask_size = 0;
1533     if (has_pm) {
1534         pm_bitmask_size = size_t.sizeof;
1535         // Retrieve pointer map bit mask
1536         auto end_of_blk = cast(size_t**)(blk_base_addr +
1537                 blk_size - size_t.sizeof);
1538         pm_bitmask = *end_of_blk;
1539
1540         minsize += size_t.sizeof;
1541         maxsize += size_t.sizeof;
1542     }
1543
1544     if (blk_size < PAGESIZE)
1545         return 0; // cannot extend buckets
1546
1547     auto psz = blk_size / PAGESIZE;
1548     auto minsz = (minsize + PAGESIZE - 1) / PAGESIZE;
1549     auto maxsz = (maxsize + PAGESIZE - 1) / PAGESIZE;
1550
1551     auto pagenum = (p - pool.baseAddr) / PAGESIZE;
1552
1553     size_t sz;
1554     for (sz = 0; sz < maxsz; sz++)
1555     {
1556         auto i = pagenum + psz + sz;
1557         if (i == pool.npages)
1558             break;
1559         if (pool.pagetable[i] != B_FREE)
1560         {
1561             if (sz < minsz)
1562                 return 0;
1563             break;
1564         }
1565     }
1566     if (sz < minsz)
1567         return 0;
1568
1569     size_t new_size = (psz + sz) * PAGESIZE;
1570
1571     if (opts.options.mem_stomp)
1572         memset(p + blk_size - pm_bitmask_size, 0xF0,
1573                 new_size - blk_size - pm_bitmask_size);
1574     memset(pool.pagetable + pagenum + psz, B_PAGEPLUS, sz);
1575     gc.p_cache = null;
1576     gc.size_cache = 0;
1577     // update the size cache, assuming that is very likely the size of this
1578     // block will be queried in the near future
1579     pool.update_cache(p, new_size);
1580
1581     if (has_pm) {
1582         new_size -= size_t.sizeof;
1583         auto end_of_blk = cast(size_t**)(blk_base_addr + new_size);
1584         *end_of_blk = pm_bitmask;
1585     }
1586     return new_size;
1587 }
1588
1589
1590 //
1591 //
1592 //
1593 private void free(void *p)
1594 {
1595     assert (p);
1596
1597     Pool*  pool;
1598     size_t pagenum;
1599     Bins   bin;
1600     size_t bit_i;
1601
1602     // Find which page it is in
1603     pool = findPool(p);
1604     if (!pool)                              // if not one of ours
1605         return;                             // ignore
1606     if (opts.options.sentinel) {
1607         sentinel_Invariant(p);
1608         p = sentinel_sub(p);
1609     }
1610     pagenum = cast(size_t)(p - pool.baseAddr) / PAGESIZE;
1611     bit_i = cast(size_t)(p - pool.baseAddr) / 16;
1612     clrAttr(pool, bit_i, BlkAttr.ALL_BITS);
1613
1614     bin = cast(Bins)pool.pagetable[pagenum];
1615     if (bin == B_PAGE)              // if large alloc
1616     {
1617         // Free pages
1618         size_t npages = 1;
1619         size_t n = pagenum;
1620         while (++n < pool.npages && pool.pagetable[n] == B_PAGEPLUS)
1621             npages++;
1622         if (opts.options.mem_stomp)
1623             memset(p, 0xF2, npages * PAGESIZE);
1624         pool.freePages(pagenum, npages);
1625         // just in case we were caching this pointer
1626         pool.clear_cache(p);
1627     }
1628     else
1629     {
1630         // Add to free list
1631         List* list = cast(List*) p;
1632
1633         if (opts.options.mem_stomp)
1634             memset(p, 0xF2, binsize[bin]);
1635
1636         list.next = gc.free_list[bin];
1637         list.pool = pool;
1638         gc.free_list[bin] = list;
1639     }
1640 }
1641
1642
1643 /**
1644  * Determine the allocated size of pointer p.  If p is an interior pointer
1645  * or not a gc allocated pointer, return 0.
1646  */
1647 private size_t sizeOf(void *p)
1648 {
1649     assert (p);
1650
1651     if (opts.options.sentinel)
1652         p = sentinel_sub(p);
1653
1654     Pool* pool = findPool(p);
1655     if (pool is null)
1656         return 0;
1657
1658     auto biti = cast(size_t)(p - pool.baseAddr) / 16;
1659     uint attrs = getAttr(pool, biti);
1660
1661     size_t size = pool.findSize(p);
1662     size_t pm_bitmask_size = 0;
1663     if (has_pointermap(attrs))
1664         pm_bitmask_size = size_t.sizeof;
1665
1666     if (opts.options.sentinel) {
1667         // Check for interior pointer
1668         // This depends on:
1669         // 1) size is a power of 2 for less than PAGESIZE values
1670         // 2) base of memory pool is aligned on PAGESIZE boundary
1671         if (cast(size_t)p & (size - 1) & (PAGESIZE - 1))
1672             return 0;
1673         return size - SENTINEL_EXTRA - pm_bitmask_size;
1674     }
1675     else {
1676         if (p == gc.p_cache)
1677             return gc.size_cache;
1678
1679         // Check for interior pointer
1680         // This depends on:
1681         // 1) size is a power of 2 for less than PAGESIZE values
1682         // 2) base of memory pool is aligned on PAGESIZE boundary
1683         if (cast(size_t)p & (size - 1) & (PAGESIZE - 1))
1684             return 0;
1685
1686         gc.p_cache = p;
1687         gc.size_cache = size - pm_bitmask_size;
1688
1689         return gc.size_cache;
1690     }
1691 }
1692
1693
1694 /**
1695  * Verify that pointer p:
1696  *  1) belongs to this memory pool
1697  *  2) points to the start of an allocated piece of memory
1698  *  3) is not on a free list
1699  */
1700 private void checkNoSync(void *p)
1701 {
1702     assert(p);
1703
1704     if (opts.options.sentinel)
1705         sentinel_Invariant(p);
1706     debug (PTRCHECK)
1707     {
1708         Pool*  pool;
1709         size_t pagenum;
1710         Bins   bin;
1711         size_t size;
1712
1713         if (opts.options.sentinel)
1714             p = sentinel_sub(p);
1715         pool = findPool(p);
1716         assert(pool);
1717         pagenum = cast(size_t)(p - pool.baseAddr) / PAGESIZE;
1718         bin = cast(Bins)pool.pagetable[pagenum];
1719         assert(bin <= B_PAGE);
1720         size = binsize[bin];
1721         assert((cast(size_t)p & (size - 1)) == 0);
1722
1723         debug (PTRCHECK2)
1724         {
1725             if (bin < B_PAGE)
1726             {
1727                 // Check that p is not on a free list
1728                 for (List* list = gc.free_list[bin]; list; list = list.next)
1729                 {
1730                     assert(cast(void*)list != p);
1731                 }
1732             }
1733         }
1734     }
1735 }
1736
1737
1738 //
1739 //
1740 //
1741 private void setStackBottom(void *p)
1742 {
1743     version (STACKGROWSDOWN)
1744     {
1745         //p = (void *)((uint *)p + 4);
1746         if (p > gc.stack_bottom)
1747         {
1748             gc.stack_bottom = p;
1749         }
1750     }
1751     else
1752     {
1753         //p = (void *)((uint *)p - 4);
1754         if (p < gc.stack_bottom)
1755         {
1756             gc.stack_bottom = cast(char*)p;
1757         }
1758     }
1759 }
1760
1761
1762 /**
1763  * Retrieve statistics about garbage collection.
1764  * Useful for debugging and tuning.
1765  */
1766 private GCStats getStats()
1767 {
1768     GCStats stats;
1769     size_t psize = 0;
1770     size_t usize = 0;
1771     size_t flsize = 0;
1772
1773     size_t n;
1774     size_t bsize = 0;
1775
1776     for (n = 0; n < gc.pools.length; n++)
1777     {
1778         Pool* pool = gc.pools[n];
1779         psize += pool.npages * PAGESIZE;
1780         for (size_t j = 0; j < pool.npages; j++)
1781         {
1782             Bins bin = cast(Bins)pool.pagetable[j];
1783             if (bin == B_FREE)
1784                 stats.freeblocks++;
1785             else if (bin == B_PAGE)
1786                 stats.pageblocks++;
1787             else if (bin < B_PAGE)
1788                 bsize += PAGESIZE;
1789         }
1790     }
1791
1792     for (n = 0; n < B_PAGE; n++)
1793     {
1794         for (List* list = gc.free_list[n]; list; list = list.next)
1795             flsize += binsize[n];
1796     }
1797
1798     usize = bsize - flsize;
1799
1800     stats.poolsize = psize;
1801     stats.usedsize = bsize - flsize;
1802     stats.freelistsize = flsize;
1803     return stats;
1804 }
1805
1806 /******************* weak-reference support *********************/
1807
1808 private struct WeakPointer
1809 {
1810     Object reference;
1811
1812     void ondestroy(Object r)
1813     {
1814         assert(r is reference);
1815         // lock for memory consistency (parallel readers)
1816         // also ensures that weakpointerDestroy can be called while another
1817         // thread is freeing the reference with "delete"
1818         return locked!(void, () {
1819             reference = null;
1820         })();
1821     }
1822 }
1823
1824 /**
1825  * Create a weak pointer to the given object.
1826  * Returns a pointer to an opaque struct allocated in C memory.
1827  */
1828 void* weakpointerCreate( Object r )
1829 {
1830     if (r)
1831     {
1832         // must be allocated in C memory
1833         // 1. to hide the reference from the GC
1834         // 2. the GC doesn't scan delegates added by rt_attachDisposeEvent
1835         //    for references
1836         auto wp = cast(WeakPointer*)(cstdlib.malloc(WeakPointer.sizeof));
1837         if (!wp)
1838             onOutOfMemoryError();
1839         wp.reference = r;
1840         rt_attachDisposeEvent(r, &wp.ondestroy);
1841         return wp;
1842     }
1843     return null;
1844 }
1845
1846 /**
1847  * Destroy a weak pointer returned by weakpointerCreate().
1848  * If null is passed, nothing happens.
1849  */
1850 void weakpointerDestroy( void* p )
1851 {
1852     if (p)
1853     {
1854         auto wp = cast(WeakPointer*)p;
1855         // must be extra careful about the GC or parallel threads
1856         // finalizing the reference at the same time
1857         return locked!(void, () {
1858             if (wp.reference)
1859                 rt_detachDisposeEvent(wp.reference, &wp.ondestroy);
1860         })();
1861         cstdlib.free(wp);
1862     }
1863 }
1864
1865 /**
1866  * Query a weak pointer and return either the object passed to
1867  * weakpointerCreate, or null if it was free'd in the meantime.
1868  * If null is passed, null is returned.
1869  */
1870 Object weakpointerGet( void* p )
1871 {
1872     if (p)
1873     {
1874         // NOTE: could avoid the lock by using Fawzi style GC counters but
1875         // that'd require core.sync.Atomic and lots of care about memory
1876         // consistency it's an optional optimization see
1877         // http://dsource.org/projects/tango/browser/trunk/user/tango/core/Lifetime.d?rev=5100#L158
1878         return locked!(Object, () {
1879             return (cast(WeakPointer*)p).reference;
1880         })();
1881         }
1882 }
1883
1884
1885 /* ============================ Pool  =============================== */
1886
1887
1888 struct Pool
1889 {
1890     byte* baseAddr;
1891     byte* topAddr;
1892     GCBits mark;     // entries already scanned, or should not be scanned
1893     GCBits scan;     // entries that need to be scanned
1894     GCBits freebits; // entries that are on the free list
1895     GCBits finals;   // entries that need finalizer run on them
1896     GCBits noscan;   // entries that should not be scanned
1897
1898     size_t npages;
1899     ubyte* pagetable;
1900
1901     /// Cache for findSize()
1902     size_t cached_size;
1903     void* cached_ptr;
1904
1905     void clear_cache(void* ptr = null)
1906     {
1907         if (ptr is null || ptr is this.cached_ptr) {
1908             this.cached_ptr = null;
1909             this.cached_size = 0;
1910         }
1911     }
1912
1913     void update_cache(void* ptr, size_t size)
1914     {
1915         this.cached_ptr = ptr;
1916         this.cached_size = size;
1917     }
1918
1919     void initialize(size_t npages)
1920     {
1921         size_t poolsize = npages * PAGESIZE;
1922         assert(poolsize >= POOLSIZE);
1923         baseAddr = cast(byte *) os.alloc(poolsize);
1924
1925         // Some of the code depends on page alignment of memory pools
1926         assert((cast(size_t)baseAddr & (PAGESIZE - 1)) == 0);
1927
1928         if (!baseAddr)
1929         {
1930             npages = 0;
1931             poolsize = 0;
1932         }
1933         topAddr = baseAddr + poolsize;
1934
1935         size_t nbits = cast(size_t)poolsize / 16;
1936
1937         // if the GC will run in parallel in a fork()ed process, we need to
1938         // share the mark bits
1939         os.Vis vis = os.Vis.PRIV;
1940         if (opts.options.fork)
1941             vis = os.Vis.SHARED;
1942         mark.alloc(nbits, vis); // shared between mark and sweep
1943         freebits.alloc(nbits, vis); // ditto
1944         scan.alloc(nbits); // only used in the mark phase
1945         finals.alloc(nbits); // mark phase *MUST* have a snapshot
1946         noscan.alloc(nbits); // ditto
1947
1948         pagetable = cast(ubyte*) cstdlib.malloc(npages);
1949         if (!pagetable)
1950             onOutOfMemoryError();
1951         memset(pagetable, B_FREE, npages);
1952
1953         this.npages = npages;
1954     }
1955
1956
1957     void Dtor()
1958     {
1959         if (baseAddr)
1960         {
1961             int result;
1962
1963             if (npages)
1964             {
1965                 result = os.dealloc(baseAddr, npages * PAGESIZE);
1966                 assert(result);
1967                 npages = 0;
1968             }
1969
1970             baseAddr = null;
1971             topAddr = null;
1972         }
1973         // See Gcx.Dtor() for the rationale of the null check.
1974         if (pagetable)
1975             cstdlib.free(pagetable);
1976
1977         os.Vis vis = os.Vis.PRIV;
1978         if (opts.options.fork)
1979             vis = os.Vis.SHARED;
1980         mark.Dtor(vis);
1981         freebits.Dtor(vis);
1982         scan.Dtor();
1983         finals.Dtor();
1984         noscan.Dtor();
1985     }
1986
1987
1988     bool Invariant()
1989     {
1990         return true;
1991     }
1992
1993
1994     invariant
1995     {
1996         //mark.Invariant();
1997         //scan.Invariant();
1998         //freebits.Invariant();
1999         //finals.Invariant();
2000         //noscan.Invariant();
2001
2002         if (baseAddr)
2003         {
2004             //if (baseAddr + npages * PAGESIZE != topAddr)
2005                 //printf("baseAddr = %p, npages = %d, topAddr = %p\n", baseAddr, npages, topAddr);
2006             assert(baseAddr + npages * PAGESIZE == topAddr);
2007         }
2008
2009         for (size_t i = 0; i < npages; i++)
2010         {
2011             Bins bin = cast(Bins)pagetable[i];
2012             assert(bin < B_MAX);
2013         }
2014     }
2015
2016
2017     /**
2018      * Allocate n pages from Pool.
2019      * Returns OPFAIL on failure.
2020      */
2021     size_t allocPages(size_t n)
2022     {
2023         size_t i;
2024         size_t n2;
2025
2026         n2 = n;
2027         for (i = 0; i < npages; i++)
2028         {
2029             if (pagetable[i] == B_FREE)
2030             {
2031                 if (--n2 == 0)
2032                     return i - n + 1;
2033             }
2034             else
2035                 n2 = n;
2036         }
2037         return OPFAIL;
2038     }
2039
2040
2041     /**
2042      * Free npages pages starting with pagenum.
2043      */
2044     void freePages(size_t pagenum, size_t npages)
2045     {
2046         memset(&pagetable[pagenum], B_FREE, npages);
2047     }
2048
2049
2050     /**
2051      * Find base address of block containing pointer p.
2052      * Returns null if the pointer doesn't belong to this pool
2053      */
2054     void* findBase(void *p)
2055     {
2056         size_t offset = cast(size_t)(p - this.baseAddr);
2057         size_t pagenum = offset / PAGESIZE;
2058         Bins bin = cast(Bins)this.pagetable[pagenum];
2059         // Adjust bit to be at start of allocated memory block
2060         if (bin <= B_PAGE)
2061             return this.baseAddr + (offset & notbinsize[bin]);
2062         if (bin == B_PAGEPLUS) {
2063             do {
2064                 --pagenum, offset -= PAGESIZE;
2065             } while (cast(Bins)this.pagetable[pagenum] == B_PAGEPLUS);
2066             return this.baseAddr + (offset & (offset.max ^ (PAGESIZE-1)));
2067         }
2068         // we are in a B_FREE page
2069         return null;
2070     }
2071
2072
2073     /**
2074      * Find size of pointer p.
2075      * Returns 0 if p doesn't belong to this pool if if it's block size is less
2076      * than a PAGE.
2077      */
2078     size_t findSize(void *p)
2079     {
2080         size_t pagenum = cast(size_t)(p - this.baseAddr) / PAGESIZE;
2081         Bins bin = cast(Bins)this.pagetable[pagenum];
2082         if (bin != B_PAGE)
2083             return binsize[bin];
2084         if (this.cached_ptr == p)
2085             return this.cached_size;
2086         size_t i = pagenum + 1;
2087         for (; i < this.npages; i++)
2088             if (this.pagetable[i] != B_PAGEPLUS)
2089                 break;
2090         this.cached_ptr = p;
2091         this.cached_size = (i - pagenum) * PAGESIZE;
2092         return this.cached_size;
2093     }
2094
2095
2096     /**
2097      * Used for sorting pools
2098      */
2099     int opCmp(in Pool other)
2100     {
2101         if (baseAddr < other.baseAddr)
2102             return -1;
2103         else
2104         return cast(int)(baseAddr > other.baseAddr);
2105     }
2106 }
2107
2108
2109 /* ============================ SENTINEL =============================== */
2110
2111
2112 const size_t SENTINEL_PRE = cast(size_t) 0xF4F4F4F4F4F4F4F4UL; // 32 or 64 bits
2113 const ubyte SENTINEL_POST = 0xF5;           // 8 bits
2114 const uint SENTINEL_EXTRA = 2 * size_t.sizeof + 1;
2115
2116
2117 size_t* sentinel_size(void *p)  { return &(cast(size_t *)p)[-2]; }
2118 size_t* sentinel_pre(void *p)   { return &(cast(size_t *)p)[-1]; }
2119 ubyte* sentinel_post(void *p) { return &(cast(ubyte *)p)[*sentinel_size(p)]; }
2120
2121
2122 void sentinel_init(void *p, size_t size)
2123 {
2124     *sentinel_size(p) = size;
2125     *sentinel_pre(p) = SENTINEL_PRE;
2126     *sentinel_post(p) = SENTINEL_POST;
2127 }
2128
2129
2130 void sentinel_Invariant(void *p)
2131 {
2132     if (*sentinel_pre(p) != SENTINEL_PRE ||
2133             *sentinel_post(p) != SENTINEL_POST)
2134         cstdlib.abort();
2135 }
2136
2137
2138 void *sentinel_add(void *p)
2139 {
2140     return p + 2 * size_t.sizeof;
2141 }
2142
2143
2144 void *sentinel_sub(void *p)
2145 {
2146     return p - 2 * size_t.sizeof;
2147 }
2148
2149
2150
2151 /* ============================ C Public Interface ======================== */
2152
2153
2154 private int _termCleanupLevel=1;
2155
2156 extern (C):
2157
2158 /// sets the cleanup level done by gc
2159 /// 0: none
2160 /// 1: fullCollect
2161 /// 2: fullCollect ignoring stack roots (might crash daemonThreads)
2162 /// result !=0 if the value was invalid
2163 int gc_setTermCleanupLevel(int cLevel)
2164 {
2165     if (cLevel<0 || cLevel>2) return cLevel;
2166     _termCleanupLevel=cLevel;
2167     return 0;
2168 }
2169
2170 /// returns the cleanup level done by gc
2171 int gc_getTermCleanupLevel()
2172 {
2173     return _termCleanupLevel;
2174 }
2175
2176 void gc_init()
2177 {
2178     scope (exit) assert (Invariant());
2179     gc = cast(GC*) cstdlib.calloc(1, GC.sizeof);
2180     *gc = GC.init;
2181     initialize();
2182     version (DigitalMars) version(OSX) {
2183         _d_osx_image_init();
2184     }
2185     // NOTE: The GC must initialize the thread library
2186     //       before its first collection.
2187     thread_init();
2188 }
2189
2190 void gc_term()
2191 {
2192     assert (Invariant());
2193     if (_termCleanupLevel<1) {
2194         // no cleanup
2195     } else if (_termCleanupLevel==2){
2196         // a more complete cleanup
2197         // NOTE: There may be daemons threads still running when this routine is
2198         //       called.  If so, cleaning memory out from under then is a good
2199         //       way to make them crash horribly.
2200         //       Often this probably doesn't matter much since the app is
2201         //       supposed to be shutting down anyway, but for example tests might
2202         //       crash (and be considerd failed even if the test was ok).
2203         //       thus this is not the default and should be enabled by
2204         //       I'm disabling cleanup for now until I can think about it some
2205         //       more.
2206         //
2207         // not really a 'collect all' -- still scans static data area, roots,
2208         // and ranges.
2209         return locked!(void, () {
2210             gc.no_stack++;
2211             fullcollectshell();
2212             gc.no_stack--;
2213         })();
2214     } else {
2215         // default (safe) clenup
2216         return locked!(void, () {
2217             fullcollectshell();
2218         })();
2219     }
2220 }
2221
2222 void gc_enable()
2223 {
2224     return locked!(void, () {
2225         assert (Invariant()); scope (exit) assert (Invariant());
2226         assert (gc.disabled > 0);
2227         gc.disabled--;
2228     })();
2229 }
2230
2231 void gc_disable()
2232 {
2233     return locked!(void, () {
2234         assert (Invariant()); scope (exit) assert (Invariant());
2235         gc.disabled++;
2236     })();
2237 }
2238
2239 void gc_collect()
2240 {
2241     return locked!(void, () {
2242         assert (Invariant()); scope (exit) assert (Invariant());
2243         fullcollectshell();
2244     })();
2245 }
2246
2247
2248 void gc_minimize()
2249 {
2250     return locked!(void, () {
2251         assert (Invariant()); scope (exit) assert (Invariant());
2252         minimize();
2253     })();
2254 }
2255
2256 uint gc_getAttr(void* p)
2257 {
2258     if (p is null)
2259         return 0;
2260     return locked!(uint, () {
2261         assert (Invariant()); scope (exit) assert (Invariant());
2262         Pool* pool = findPool(p);
2263         if (pool is null)
2264             return 0u;
2265         auto bit_i = cast(size_t)(p - pool.baseAddr) / 16;
2266         return getAttr(pool, bit_i);
2267     })();
2268 }
2269
2270 uint gc_setAttr(void* p, uint attrs)
2271 {
2272     if (p is null)
2273         return 0;
2274     return locked!(uint, () {
2275         assert (Invariant()); scope (exit) assert (Invariant());
2276         Pool* pool = findPool(p);
2277         if (pool is null)
2278             return 0u;
2279         auto bit_i = cast(size_t)(p - pool.baseAddr) / 16;
2280         uint old_attrs = getAttr(pool, bit_i);
2281         setAttr(pool, bit_i, attrs);
2282         return old_attrs;
2283     })();
2284 }
2285
2286 uint gc_clrAttr(void* p, uint attrs)
2287 {
2288     if (p is null)
2289         return 0;
2290     return locked!(uint, () {
2291         assert (Invariant()); scope (exit) assert (Invariant());
2292         Pool* pool = findPool(p);
2293         if (pool is null)
2294             return 0u;
2295         auto bit_i = cast(size_t)(p - pool.baseAddr) / 16;
2296         uint old_attrs = getAttr(pool, bit_i);
2297         clrAttr(pool, bit_i, attrs);
2298         return old_attrs;
2299     })();
2300 }
2301
2302 void* gc_malloc(size_t size, uint attrs = 0,
2303         PointerMap ptrmap = PointerMap.init)
2304 {
2305     if (size == 0)
2306         return null;
2307     return locked!(void*, () {
2308         assert (Invariant()); scope (exit) assert (Invariant());
2309         return malloc(size, attrs, ptrmap.bits.ptr);
2310     })();
2311 }
2312
2313 void* gc_calloc(size_t size, uint attrs = 0,
2314         PointerMap ptrmap = PointerMap.init)
2315 {
2316     if (size == 0)
2317         return null;
2318     return locked!(void*, () {
2319         assert (Invariant()); scope (exit) assert (Invariant());
2320         return calloc(size, attrs, ptrmap.bits.ptr);
2321     })();
2322 }
2323
2324 void* gc_realloc(void* p, size_t size, uint attrs = 0,
2325         PointerMap ptrmap = PointerMap.init)
2326 {
2327     return locked!(void*, () {
2328         assert (Invariant()); scope (exit) assert (Invariant());
2329         return realloc(p, size, attrs, ptrmap.bits.ptr);
2330     })();
2331 }
2332
2333 size_t gc_extend(void* p, size_t min_size, size_t max_size)
2334 {
2335     return locked!(size_t, () {
2336         assert (Invariant()); scope (exit) assert (Invariant());
2337         return extend(p, min_size, max_size);
2338     })();
2339 }
2340
2341 size_t gc_reserve(size_t size)
2342 {
2343     if (size == 0)
2344         return 0;
2345     return locked!(size_t, () {
2346         assert (Invariant()); scope (exit) assert (Invariant());
2347         return reserve(size);
2348     })();
2349 }
2350
2351 void gc_free(void* p)
2352 {
2353     if (p is null)
2354         return;
2355     return locked!(void, () {
2356         assert (Invariant()); scope (exit) assert (Invariant());
2357         free(p);
2358     })();
2359 }
2360
2361 void* gc_addrOf(void* p)
2362 {
2363     if (p is null)
2364         return null;
2365     return locked!(void*, () {
2366         assert (Invariant()); scope (exit) assert (Invariant());
2367         Pool* pool = findPool(p);
2368         if (pool is null)
2369             return null;
2370         return pool.findBase(p);
2371     })();
2372 }
2373
2374 size_t gc_sizeOf(void* p)
2375 {
2376     if (p is null)
2377         return 0;
2378     return locked!(size_t, () {
2379         assert (Invariant()); scope (exit) assert (Invariant());
2380         return sizeOf(p);
2381     })();
2382 }
2383
2384 BlkInfo gc_query(void* p)
2385 {
2386     if (p is null)
2387         return BlkInfo.init;
2388     return locked!(BlkInfo, () {
2389         assert (Invariant()); scope (exit) assert (Invariant());
2390         return getInfo(p);
2391     })();
2392 }
2393
2394 // NOTE: This routine is experimental.  The stats or function name may change
2395 //       before it is made officially available.
2396 GCStats gc_stats()
2397 {
2398     return locked!(GCStats, () {
2399         assert (Invariant()); scope (exit) assert (Invariant());
2400         return getStats();
2401     })();
2402 }
2403
2404 void gc_addRoot(void* p)
2405 {
2406     if (p is null)
2407         return;
2408     return locked!(void, () {
2409         assert (Invariant()); scope (exit) assert (Invariant());
2410         if (gc.roots.append(p) is null)
2411             onOutOfMemoryError();
2412     })();
2413 }
2414
2415 void gc_addRange(void* p, size_t size)
2416 {
2417     if (p is null || size == 0)
2418         return;
2419     return locked!(void, () {
2420         assert (Invariant()); scope (exit) assert (Invariant());
2421         if (gc.ranges.append(Range(p, p + size)) is null)
2422             onOutOfMemoryError();
2423     })();
2424 }
2425
2426 void gc_removeRoot(void* p)
2427 {
2428     if (p is null)
2429         return;
2430     return locked!(void, () {
2431         assert (Invariant()); scope (exit) assert (Invariant());
2432         bool r = gc.roots.remove(p);
2433         assert (r);
2434     })();
2435 }
2436
2437 void gc_removeRange(void* p)
2438 {
2439     if (p is null)
2440         return;
2441     return locked!(void, () {
2442         assert (Invariant()); scope (exit) assert (Invariant());
2443         bool r = gc.ranges.remove(Range(p, null));
2444         assert (r);
2445     })();
2446 }
2447
2448 void* gc_weakpointerCreate(Object r)
2449 {
2450     // weakpointers do their own locking
2451     return weakpointerCreate(r);
2452 }
2453
2454 void gc_weakpointerDestroy(void* wp)
2455 {
2456     // weakpointers do their own locking
2457     weakpointerDestroy(wp);
2458 }
2459
2460 Object gc_weakpointerGet(void* wp)
2461 {
2462     // weakpointers do their own locking
2463     return weakpointerGet(wp);
2464 }
2465
2466
2467 // vim: set et sw=4 sts=4 :