fa20363c4e1337a6d29d603151e27c7e45e7cd32
[fw/sdcc] / support / gc / gc.h
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 by Silicon Graphics.  All rights reserved.
5  *
6  * THIS MATERIAL IS PROVIDED AS IS, WITH ABSOLUTELY NO WARRANTY EXPRESSED
7  * OR IMPLIED.  ANY USE IS AT YOUR OWN RISK.
8  *
9  * Permission is hereby granted to use or copy this program
10  * for any purpose,  provided the above notices are retained on all copies.
11  * Permission to modify the code and to distribute modified code is granted,
12  * provided the above notices are retained, and a notice that the code was
13  * modified is included with the above copyright notice.
14  */
15
16 /*
17  * Note that this defines a large number of tuning hooks, which can
18  * safely be ignored in nearly all cases.  For normal use it suffices
19  * to call only GC_MALLOC and perhaps GC_REALLOC.
20  * For better performance, also look at GC_MALLOC_ATOMIC, and
21  * GC_enable_incremental.  If you need an action to be performed
22  * immediately before an object is collected, look at GC_register_finalizer.
23  * If you are using Solaris threads, look at the end of this file.
24  * Everything else is best ignored unless you encounter performance
25  * problems.
26  */
27  
28 #ifndef _GC_H
29
30 # define _GC_H
31 # define __GC
32 # include <stddef.h>
33
34 #if defined(__CYGWIN32__) && defined(GC_USE_DLL)
35 #include "libgc_globals.h"
36 #endif
37
38 #if defined(_MSC_VER) && defined(_DLL)
39 # ifdef GC_BUILD
40 #   define GC_API __declspec(dllexport)
41 # else
42 #   define GC_API __declspec(dllimport)
43 # endif
44 #endif
45
46 #if defined(__WATCOMC__) && defined(GC_DLL)
47 # ifdef GC_BUILD
48 #   define GC_API extern __declspec(dllexport)
49 # else
50 #   define GC_API extern __declspec(dllimport)
51 # endif
52 #endif
53
54 #ifndef GC_API
55 #define GC_API extern
56 #endif
57
58 # if defined(__STDC__) || defined(__cplusplus) || defined(__BORLANDC__)
59 #  define GC_PROTO(args) args
60     typedef void * GC_PTR;
61 # else
62 #   define GC_PROTO(args) ()
63     typedef char * GC_PTR;
64 #  endif
65
66 # ifdef __cplusplus
67     extern "C" {
68 # endif
69
70
71 /* Define word and signed_word to be unsigned and signed types of the   */
72 /* size as char * or void *.  There seems to be no way to do this       */
73 /* even semi-portably.  The following is probably no better/worse       */
74 /* than almost anything else.                                           */
75 /* The ANSI standard suggests that size_t and ptr_diff_t might be       */
76 /* better choices.  But those appear to have incorrect definitions      */
77 /* on may systems.  Notably "typedef int size_t" seems to be both       */
78 /* frequent and WRONG.                                                  */
79 typedef unsigned long GC_word;
80 typedef long GC_signed_word;
81
82 /* Public read-only variables */
83
84 GC_API GC_word GC_gc_no;/* Counter incremented per collection.          */
85                         /* Includes empty GCs at startup.               */
86                         
87
88 /* Public R/W variables */
89
90 GC_API GC_PTR (*GC_oom_fn) GC_PROTO((size_t bytes_requested));
91                         /* When there is insufficient memory to satisfy */
92                         /* an allocation request, we return             */
93                         /* (*GC_oom_fn)().  By default this just        */
94                         /* returns 0.                                   */
95                         /* If it returns, it must return 0 or a valid   */
96                         /* pointer to a previously allocated heap       */
97                         /* object.                                      */
98
99 GC_API int GC_find_leak;
100                         /* Do not actually garbage collect, but simply  */
101                         /* report inaccessible memory that was not      */
102                         /* deallocated with GC_free.  Initial value     */
103                         /* is determined by FIND_LEAK macro.            */
104
105 GC_API int GC_quiet;    /* Disable statistics output.  Only matters if  */
106                         /* collector has been compiled with statistics  */
107                         /* enabled.  This involves a performance cost,  */
108                         /* and is thus not the default.                 */
109
110 GC_API int GC_finalize_on_demand;
111                         /* If nonzero, finalizers will only be run in   */
112                         /* response to an eplit GC_invoke_finalizers    */
113                         /* call.  The default is determined by whether  */
114                         /* the FINALIZE_ON_DEMAND macro is defined      */
115                         /* when the collector is built.                 */
116
117 GC_API int GC_java_finalization;
118                         /* Mark objects reachable from finalizable      */
119                         /* objects in a separate postpass.  This makes  */
120                         /* it a bit safer to use non-topologically-     */
121                         /* ordered finalization.  Default value is      */
122                         /* determined by JAVA_FINALIZATION macro.       */
123
124 GC_API int GC_dont_gc;  /* Dont collect unless explicitly requested, e.g. */
125                         /* because it's not safe.                         */
126
127 GC_API int GC_dont_expand;
128                         /* Dont expand heap unless explicitly requested */
129                         /* or forced to.                                */
130
131 GC_API int GC_full_freq;    /* Number of partial collections between    */
132                             /* full collections.  Matters only if       */
133                             /* GC_incremental is set.                   */
134                         
135 GC_API GC_word GC_non_gc_bytes;
136                         /* Bytes not considered candidates for collection. */
137                         /* Used only to control scheduling of collections. */
138
139 GC_API GC_word GC_free_space_divisor;
140                         /* We try to make sure that we allocate at      */
141                         /* least N/GC_free_space_divisor bytes between  */
142                         /* collections, where N is the heap size plus   */
143                         /* a rough estimate of the root set size.       */
144                         /* Initially, GC_free_space_divisor = 4.        */
145                         /* Increasing its value will use less space     */
146                         /* but more collection time.  Decreasing it     */
147                         /* will appreciably decrease collection time    */
148                         /* at the expense of space.                     */
149                         /* GC_free_space_divisor = 1 will effectively   */
150                         /* disable collections.                         */
151
152 GC_API GC_word GC_max_retries;
153                         /* The maximum number of GCs attempted before   */
154                         /* reporting out of memory after heap           */
155                         /* expansion fails.  Initially 0.               */
156                         
157
158 GC_API char *GC_stackbottom;    /* Cool end of user stack.              */
159                                 /* May be set in the client prior to    */
160                                 /* calling any GC_ routines.  This      */
161                                 /* avoids some overhead, and            */
162                                 /* potentially some signals that can    */
163                                 /* confuse debuggers.  Otherwise the    */
164                                 /* collector attempts to set it         */
165                                 /* automatically.                       */
166                                 /* For multithreaded code, this is the  */
167                                 /* cold end of the stack for the        */
168                                 /* primordial thread.                   */
169                                 
170 /* Public procedures */
171 /*
172  * general purpose allocation routines, with roughly malloc calling conv.
173  * The atomic versions promise that no relevant pointers are contained
174  * in the object.  The nonatomic versions guarantee that the new object
175  * is cleared.  GC_malloc_stubborn promises that no changes to the object
176  * will occur after GC_end_stubborn_change has been called on the
177  * result of GC_malloc_stubborn. GC_malloc_uncollectable allocates an object
178  * that is scanned for pointers to collectable objects, but is not itself
179  * collectable.  GC_malloc_uncollectable and GC_free called on the resulting
180  * object implicitly update GC_non_gc_bytes appropriately.
181  */
182 GC_API GC_PTR GC_malloc GC_PROTO((size_t size_in_bytes));
183 GC_API GC_PTR GC_malloc_atomic GC_PROTO((size_t size_in_bytes));
184 GC_API GC_PTR GC_malloc_uncollectable GC_PROTO((size_t size_in_bytes));
185 GC_API GC_PTR GC_malloc_stubborn GC_PROTO((size_t size_in_bytes));
186
187 /* The following is only defined if the library has been suitably       */
188 /* compiled:                                                            */
189 GC_API GC_PTR GC_malloc_atomic_uncollectable GC_PROTO((size_t size_in_bytes));
190
191 /* Explicitly deallocate an object.  Dangerous if used incorrectly.     */
192 /* Requires a pointer to the base of an object.                         */
193 /* If the argument is stubborn, it should not be changeable when freed. */
194 /* An object should not be enable for finalization when it is           */
195 /* explicitly deallocated.                                              */
196 /* GC_free(0) is a no-op, as required by ANSI C for free.               */
197 GC_API void GC_free GC_PROTO((GC_PTR object_addr));
198
199 /*
200  * Stubborn objects may be changed only if the collector is explicitly informed.
201  * The collector is implicitly informed of coming change when such
202  * an object is first allocated.  The following routines inform the
203  * collector that an object will no longer be changed, or that it will
204  * once again be changed.  Only nonNIL pointer stores into the object
205  * are considered to be changes.  The argument to GC_end_stubborn_change
206  * must be exacly the value returned by GC_malloc_stubborn or passed to
207  * GC_change_stubborn.  (In the second case it may be an interior pointer
208  * within 512 bytes of the beginning of the objects.)
209  * There is a performance penalty for allowing more than
210  * one stubborn object to be changed at once, but it is acceptable to
211  * do so.  The same applies to dropping stubborn objects that are still
212  * changeable.
213  */
214 GC_API void GC_change_stubborn GC_PROTO((GC_PTR));
215 GC_API void GC_end_stubborn_change GC_PROTO((GC_PTR));
216
217 /* Return a pointer to the base (lowest address) of an object given     */
218 /* a pointer to a location within the object.                           */
219 /* Return 0 if displaced_pointer doesn't point to within a valid        */
220 /* object.                                                              */
221 GC_API GC_PTR GC_base GC_PROTO((GC_PTR displaced_pointer));
222
223 /* Given a pointer to the base of an object, return its size in bytes.  */
224 /* The returned size may be slightly larger than what was originally    */
225 /* requested.                                                           */
226 GC_API size_t GC_size GC_PROTO((GC_PTR object_addr));
227
228 /* For compatibility with C library.  This is occasionally faster than  */
229 /* a malloc followed by a bcopy.  But if you rely on that, either here  */
230 /* or with the standard C library, your code is broken.  In my          */
231 /* opinion, it shouldn't have been invented, but now we're stuck. -HB   */
232 /* The resulting object has the same kind as the original.              */
233 /* If the argument is stubborn, the result will have changes enabled.   */
234 /* It is an error to have changes enabled for the original object.      */
235 /* Follows ANSI comventions for NULL old_object.                        */
236 GC_API GC_PTR GC_realloc
237         GC_PROTO((GC_PTR old_object, size_t new_size_in_bytes));
238                                    
239 /* Explicitly increase the heap size.   */
240 /* Returns 0 on failure, 1 on success.  */
241 GC_API int GC_expand_hp GC_PROTO((size_t number_of_bytes));
242
243 /* Limit the heap size to n bytes.  Useful when you're debugging,       */
244 /* especially on systems that don't handle running out of memory well.  */
245 /* n == 0 ==> unbounded.  This is the default.                          */
246 GC_API void GC_set_max_heap_size GC_PROTO((GC_word n));
247
248 /* Inform the collector that a certain section of statically allocated  */
249 /* memory contains no pointers to garbage collected memory.  Thus it    */
250 /* need not be scanned.  This is sometimes important if the application */
251 /* maps large read/write files into the address space, which could be   */
252 /* mistaken for dynamic library data segments on some systems.          */
253 GC_API void GC_exclude_static_roots GC_PROTO((GC_PTR start, GC_PTR finish));
254
255 /* Clear the set of root segments.  Wizards only. */
256 GC_API void GC_clear_roots GC_PROTO((void));
257
258 /* Add a root segment.  Wizards only. */
259 GC_API void GC_add_roots GC_PROTO((char * low_address,
260                                    char * high_address_plus_1));
261
262 /* Add a displacement to the set of those considered valid by the       */
263 /* collector.  GC_register_displacement(n) means that if p was returned */
264 /* by GC_malloc, then (char *)p + n will be considered to be a valid    */
265 /* pointer to n.  N must be small and less than the size of p.          */
266 /* (All pointers to the interior of objects from the stack are          */
267 /* considered valid in any case.  This applies to heap objects and      */
268 /* static data.)                                                        */
269 /* Preferably, this should be called before any other GC procedures.    */
270 /* Calling it later adds to the probability of excess memory            */
271 /* retention.                                                           */
272 /* This is a no-op if the collector was compiled with recognition of    */
273 /* arbitrary interior pointers enabled, which is now the default.       */
274 GC_API void GC_register_displacement GC_PROTO((GC_word n));
275
276 /* The following version should be used if any debugging allocation is  */
277 /* being done.                                                          */
278 GC_API void GC_debug_register_displacement GC_PROTO((GC_word n));
279
280 /* Explicitly trigger a full, world-stop collection.    */
281 GC_API void GC_gcollect GC_PROTO((void));
282
283 /* Trigger a full world-stopped collection.  Abort the collection if    */
284 /* and when stop_func returns a nonzero value.  Stop_func will be       */
285 /* called frequently, and should be reasonably fast.  This works even   */
286 /* if virtual dirty bits, and hence incremental collection is not       */
287 /* available for this architecture.  Collections can be aborted faster  */
288 /* than normal pause times for incremental collection.  However,        */
289 /* aborted collections do no useful work; the next collection needs     */
290 /* to start from the beginning.                                         */
291 /* Return 0 if the collection was aborted, 1 if it succeeded.           */
292 typedef int (* GC_stop_func) GC_PROTO((void));
293 GC_API int GC_try_to_collect GC_PROTO((GC_stop_func stop_func));
294
295 /* Return the number of bytes in the heap.  Excludes collector private  */
296 /* data structures.  Includes empty blocks and fragmentation loss.      */
297 /* Includes some pages that were allocated but never written.           */
298 GC_API size_t GC_get_heap_size GC_PROTO((void));
299
300 /* Return the number of bytes allocated since the last collection.      */
301 GC_API size_t GC_get_bytes_since_gc GC_PROTO((void));
302
303 /* Enable incremental/generational collection.  */
304 /* Not advisable unless dirty bits are          */
305 /* available or most heap objects are           */
306 /* pointerfree(atomic) or immutable.            */
307 /* Don't use in leak finding mode.              */
308 /* Ignored if GC_dont_gc is true.               */
309 GC_API void GC_enable_incremental GC_PROTO((void));
310
311 /* Perform some garbage collection work, if appropriate.        */
312 /* Return 0 if there is no more work to be done.                */
313 /* Typically performs an amount of work corresponding roughly   */
314 /* to marking from one page.  May do more work if further       */
315 /* progress requires it, e.g. if incremental collection is      */
316 /* disabled.  It is reasonable to call this in a wait loop      */
317 /* until it returns 0.                                          */
318 GC_API int GC_collect_a_little GC_PROTO((void));
319
320 /* Allocate an object of size lb bytes.  The client guarantees that     */
321 /* as long as the object is live, it will be referenced by a pointer    */
322 /* that points to somewhere within the first 256 bytes of the object.   */
323 /* (This should normally be declared volatile to prevent the compiler   */
324 /* from invalidating this assertion.)  This routine is only useful      */
325 /* if a large array is being allocated.  It reduces the chance of       */
326 /* accidentally retaining such an array as a result of scanning an      */
327 /* integer that happens to be an address inside the array.  (Actually,  */
328 /* it reduces the chance of the allocator not finding space for such    */
329 /* an array, since it will try hard to avoid introducing such a false   */
330 /* reference.)  On a SunOS 4.X or MS Windows system this is recommended */
331 /* for arrays likely to be larger than 100K or so.  For other systems,  */
332 /* or if the collector is not configured to recognize all interior      */
333 /* pointers, the threshold is normally much higher.                     */
334 GC_API GC_PTR GC_malloc_ignore_off_page GC_PROTO((size_t lb));
335 GC_API GC_PTR GC_malloc_atomic_ignore_off_page GC_PROTO((size_t lb));
336
337 #if defined(__sgi) && !defined(__GNUC__) && _COMPILER_VERSION >= 720
338 #   define GC_ADD_CALLER
339 #   define GC_RETURN_ADDR (GC_word)__return_address
340 #endif
341
342 #ifdef GC_ADD_CALLER
343 #  define GC_EXTRAS GC_RETURN_ADDR, __FILE__, __LINE__
344 #  define GC_EXTRA_PARAMS GC_word ra, char * descr_string, int descr_int
345 #else
346 #  define GC_EXTRAS __FILE__, __LINE__
347 #  define GC_EXTRA_PARAMS char * descr_string, int descr_int
348 #endif
349
350 /* Debugging (annotated) allocation.  GC_gcollect will check            */
351 /* objects allocated in this way for overwrites, etc.                   */
352 GC_API GC_PTR GC_debug_malloc
353         GC_PROTO((size_t size_in_bytes, GC_EXTRA_PARAMS));
354 GC_API GC_PTR GC_debug_malloc_atomic
355         GC_PROTO((size_t size_in_bytes, GC_EXTRA_PARAMS));
356 GC_API GC_PTR GC_debug_malloc_uncollectable
357         GC_PROTO((size_t size_in_bytes, GC_EXTRA_PARAMS));
358 GC_API GC_PTR GC_debug_malloc_stubborn
359         GC_PROTO((size_t size_in_bytes, GC_EXTRA_PARAMS));
360 GC_API void GC_debug_free GC_PROTO((GC_PTR object_addr));
361 GC_API GC_PTR GC_debug_realloc
362         GC_PROTO((GC_PTR old_object, size_t new_size_in_bytes,
363                   GC_EXTRA_PARAMS));
364                                  
365 GC_API void GC_debug_change_stubborn GC_PROTO((GC_PTR));
366 GC_API void GC_debug_end_stubborn_change GC_PROTO((GC_PTR));
367 # ifdef GC_DEBUG
368 #   define GC_MALLOC(sz) GC_debug_malloc(sz, GC_EXTRAS)
369 #   define GC_MALLOC_ATOMIC(sz) GC_debug_malloc_atomic(sz, GC_EXTRAS)
370 #   define GC_MALLOC_UNCOLLECTABLE(sz) GC_debug_malloc_uncollectable(sz, \
371                                                         GC_EXTRAS)
372 #   define GC_REALLOC(old, sz) GC_debug_realloc(old, sz, GC_EXTRAS)
373 #   define GC_FREE(p) GC_debug_free(p)
374 #   define GC_REGISTER_FINALIZER(p, f, d, of, od) \
375         GC_debug_register_finalizer(p, f, d, of, od)
376 #   define GC_REGISTER_FINALIZER_IGNORE_SELF(p, f, d, of, od) \
377         GC_debug_register_finalizer_ignore_self(p, f, d, of, od)
378 #   define GC_MALLOC_STUBBORN(sz) GC_debug_malloc_stubborn(sz, GC_EXTRAS);
379 #   define GC_CHANGE_STUBBORN(p) GC_debug_change_stubborn(p)
380 #   define GC_END_STUBBORN_CHANGE(p) GC_debug_end_stubborn_change(p)
381 #   define GC_GENERAL_REGISTER_DISAPPEARING_LINK(link, obj) \
382         GC_general_register_disappearing_link(link, GC_base(obj))
383 #   define GC_REGISTER_DISPLACEMENT(n) GC_debug_register_displacement(n)
384 # else
385 #   define GC_MALLOC(sz) GC_malloc(sz)
386 #   define GC_MALLOC_ATOMIC(sz) GC_malloc_atomic(sz)
387 #   define GC_MALLOC_UNCOLLECTABLE(sz) GC_malloc_uncollectable(sz)
388 #   define GC_REALLOC(old, sz) GC_realloc(old, sz)
389 #   define GC_FREE(p) GC_free(p)
390 #   define GC_REGISTER_FINALIZER(p, f, d, of, od) \
391         GC_register_finalizer(p, f, d, of, od)
392 #   define GC_REGISTER_FINALIZER_IGNORE_SELF(p, f, d, of, od) \
393         GC_register_finalizer_ignore_self(p, f, d, of, od)
394 #   define GC_MALLOC_STUBBORN(sz) GC_malloc_stubborn(sz)
395 #   define GC_CHANGE_STUBBORN(p) GC_change_stubborn(p)
396 #   define GC_END_STUBBORN_CHANGE(p) GC_end_stubborn_change(p)
397 #   define GC_GENERAL_REGISTER_DISAPPEARING_LINK(link, obj) \
398         GC_general_register_disappearing_link(link, obj)
399 #   define GC_REGISTER_DISPLACEMENT(n) GC_register_displacement(n)
400 # endif
401 /* The following are included because they are often convenient, and    */
402 /* reduce the chance for a misspecifed size argument.  But calls may    */
403 /* expand to something syntactically incorrect if t is a complicated    */
404 /* type expression.                                                     */
405 # define GC_NEW(t) (t *)GC_MALLOC(sizeof (t))
406 # define GC_NEW_ATOMIC(t) (t *)GC_MALLOC_ATOMIC(sizeof (t))
407 # define GC_NEW_STUBBORN(t) (t *)GC_MALLOC_STUBBORN(sizeof (t))
408 # define GC_NEW_UNCOLLECTABLE(t) (t *)GC_MALLOC_UNCOLLECTABLE(sizeof (t))
409
410 /* Finalization.  Some of these primitives are grossly unsafe.          */
411 /* The idea is to make them both cheap, and sufficient to build         */
412 /* a safer layer, closer to PCedar finalization.                        */
413 /* The interface represents my conclusions from a long discussion       */
414 /* with Alan Demers, Dan Greene, Carl Hauser, Barry Hayes,              */
415 /* Christian Jacobi, and Russ Atkinson.  It's not perfect, and          */
416 /* probably nobody else agrees with it.     Hans-J. Boehm  3/13/92      */
417 typedef void (*GC_finalization_proc)
418         GC_PROTO((GC_PTR obj, GC_PTR client_data));
419
420 GC_API void GC_register_finalizer
421         GC_PROTO((GC_PTR obj, GC_finalization_proc fn, GC_PTR cd,
422                   GC_finalization_proc *ofn, GC_PTR *ocd));
423 GC_API void GC_debug_register_finalizer
424         GC_PROTO((GC_PTR obj, GC_finalization_proc fn, GC_PTR cd,
425                   GC_finalization_proc *ofn, GC_PTR *ocd));
426         /* When obj is no longer accessible, invoke             */
427         /* (*fn)(obj, cd).  If a and b are inaccessible, and    */
428         /* a points to b (after disappearing links have been    */
429         /* made to disappear), then only a will be              */
430         /* finalized.  (If this does not create any new         */
431         /* pointers to b, then b will be finalized after the    */
432         /* next collection.)  Any finalizable object that       */
433         /* is reachable from itself by following one or more    */
434         /* pointers will not be finalized (or collected).       */
435         /* Thus cycles involving finalizable objects should     */
436         /* be avoided, or broken by disappearing links.         */
437         /* All but the last finalizer registered for an object  */
438         /* is ignored.                                          */
439         /* Finalization may be removed by passing 0 as fn.      */
440         /* Finalizers are implicitly unregistered just before   */
441         /* they are invoked.                                    */
442         /* The old finalizer and client data are stored in      */
443         /* *ofn and *ocd.                                       */ 
444         /* Fn is never invoked on an accessible object,         */
445         /* provided hidden pointers are converted to real       */
446         /* pointers only if the allocation lock is held, and    */
447         /* such conversions are not performed by finalization   */
448         /* routines.                                            */
449         /* If GC_register_finalizer is aborted as a result of   */
450         /* a signal, the object may be left with no             */
451         /* finalization, even if neither the old nor new        */
452         /* finalizer were NULL.                                 */
453         /* Obj should be the nonNULL starting address of an     */
454         /* object allocated by GC_malloc or friends.            */
455         /* Note that any garbage collectable object referenced  */
456         /* by cd will be considered accessible until the        */
457         /* finalizer is invoked.                                */
458
459 /* Another versions of the above follow.  It ignores            */
460 /* self-cycles, i.e. pointers from a finalizable object to      */
461 /* itself.  There is a stylistic argument that this is wrong,   */
462 /* but it's unavoidable for C++, since the compiler may         */
463 /* silently introduce these.  It's also benign in that specific */
464 /* case.                                                        */
465 GC_API void GC_register_finalizer_ignore_self
466         GC_PROTO((GC_PTR obj, GC_finalization_proc fn, GC_PTR cd,
467                   GC_finalization_proc *ofn, GC_PTR *ocd));
468 GC_API void GC_debug_register_finalizer_ignore_self
469         GC_PROTO((GC_PTR obj, GC_finalization_proc fn, GC_PTR cd,
470                   GC_finalization_proc *ofn, GC_PTR *ocd));
471
472 /* The following routine may be used to break cycles between    */
473 /* finalizable objects, thus causing cyclic finalizable         */
474 /* objects to be finalized in the correct order.  Standard      */
475 /* use involves calling GC_register_disappearing_link(&p),      */
476 /* where p is a pointer that is not followed by finalization    */
477 /* code, and should not be considered in determining            */
478 /* finalization order.                                          */
479 GC_API int GC_register_disappearing_link GC_PROTO((GC_PTR * /* link */));
480         /* Link should point to a field of a heap allocated     */
481         /* object obj.  *link will be cleared when obj is       */
482         /* found to be inaccessible.  This happens BEFORE any   */
483         /* finalization code is invoked, and BEFORE any         */
484         /* decisions about finalization order are made.         */
485         /* This is useful in telling the finalizer that         */
486         /* some pointers are not essential for proper           */
487         /* finalization.  This may avoid finalization cycles.   */
488         /* Note that obj may be resurrected by another          */
489         /* finalizer, and thus the clearing of *link may        */
490         /* be visible to non-finalization code.                 */
491         /* There's an argument that an arbitrary action should  */
492         /* be allowed here, instead of just clearing a pointer. */
493         /* But this causes problems if that action alters, or   */
494         /* examines connectivity.                               */
495         /* Returns 1 if link was already registered, 0          */
496         /* otherwise.                                           */
497         /* Only exists for backward compatibility.  See below:  */
498         
499 GC_API int GC_general_register_disappearing_link
500         GC_PROTO((GC_PTR * /* link */, GC_PTR obj));
501         /* A slight generalization of the above. *link is       */
502         /* cleared when obj first becomes inaccessible.  This   */
503         /* can be used to implement weak pointers easily and    */
504         /* safely. Typically link will point to a location      */
505         /* holding a disguised pointer to obj.  (A pointer      */
506         /* inside an "atomic" object is effectively             */
507         /* disguised.)   In this way soft                       */
508         /* pointers are broken before any object                */
509         /* reachable from them are finalized.  Each link        */
510         /* May be registered only once, i.e. with one obj       */
511         /* value.  This was added after a long email discussion */
512         /* with John Ellis.                                     */
513         /* Obj must be a pointer to the first word of an object */
514         /* we allocated.  It is unsafe to explicitly deallocate */
515         /* the object containing link.  Explicitly deallocating */
516         /* obj may or may not cause link to eventually be       */
517         /* cleared.                                             */
518 GC_API int GC_unregister_disappearing_link GC_PROTO((GC_PTR * /* link */));
519         /* Returns 0 if link was not actually registered.       */
520         /* Undoes a registration by either of the above two     */
521         /* routines.                                            */
522
523 /* Auxiliary fns to make finalization work correctly with displaced     */
524 /* pointers introduced by the debugging allocators.                     */
525 GC_API GC_PTR GC_make_closure GC_PROTO((GC_finalization_proc fn, GC_PTR data));
526 GC_API void GC_debug_invoke_finalizer GC_PROTO((GC_PTR obj, GC_PTR data));
527
528 GC_API int GC_invoke_finalizers GC_PROTO((void));
529         /* Run finalizers for all objects that are ready to     */
530         /* be finalized.  Return the number of finalizers       */
531         /* that were run.  Normally this is also called         */
532         /* implicitly during some allocations.  If              */
533         /* GC-finalize_on_demand is nonzero, it must be called  */
534         /* explicitly.                                          */
535
536 /* GC_set_warn_proc can be used to redirect or filter warning messages. */
537 /* p may not be a NULL pointer.                                         */
538 typedef void (*GC_warn_proc) GC_PROTO((char *msg, GC_word arg));
539 GC_API GC_warn_proc GC_set_warn_proc GC_PROTO((GC_warn_proc p));
540     /* Returns old warning procedure.   */
541         
542 /* The following is intended to be used by a higher level       */
543 /* (e.g. cedar-like) finalization facility.  It is expected     */
544 /* that finalization code will arrange for hidden pointers to   */
545 /* disappear.  Otherwise objects can be accessed after they     */
546 /* have been collected.                                         */
547 /* Note that putting pointers in atomic objects or in           */
548 /* nonpointer slots of "typed" objects is equivalent to         */
549 /* disguising them in this way, and may have other advantages.  */
550 # if defined(I_HIDE_POINTERS) || defined(GC_I_HIDE_POINTERS)
551     typedef GC_word GC_hidden_pointer;
552 #   define HIDE_POINTER(p) (~(GC_hidden_pointer)(p))
553 #   define REVEAL_POINTER(p) ((GC_PTR)(HIDE_POINTER(p)))
554     /* Converting a hidden pointer to a real pointer requires verifying */
555     /* that the object still exists.  This involves acquiring the       */
556     /* allocator lock to avoid a race with the collector.               */
557 # endif /* I_HIDE_POINTERS */
558
559 typedef GC_PTR (*GC_fn_type) GC_PROTO((GC_PTR client_data));
560 GC_API GC_PTR GC_call_with_alloc_lock
561                 GC_PROTO((GC_fn_type fn, GC_PTR client_data));
562
563 /* Check that p and q point to the same object.                 */
564 /* Fail conspicuously if they don't.                            */
565 /* Returns the first argument.                                  */
566 /* Succeeds if neither p nor q points to the heap.              */
567 /* May succeed if both p and q point to between heap objects.   */
568 GC_API GC_PTR GC_same_obj GC_PROTO((GC_PTR p, GC_PTR q));
569
570 /* Checked pointer pre- and post- increment operations.  Note that      */
571 /* the second argument is in units of bytes, not multiples of the       */
572 /* object size.  This should either be invoked from a macro, or the     */
573 /* call should be automatically generated.                              */
574 GC_API GC_PTR GC_pre_incr GC_PROTO((GC_PTR *p, size_t how_much));
575 GC_API GC_PTR GC_post_incr GC_PROTO((GC_PTR *p, size_t how_much));
576
577 /* Check that p is visible                                              */
578 /* to the collector as a possibly pointer containing location.          */
579 /* If it isn't fail conspicuously.                                      */
580 /* Returns the argument in all cases.  May erroneously succeed          */
581 /* in hard cases.  (This is intended for debugging use with             */
582 /* untyped allocations.  The idea is that it should be possible, though */
583 /* slow, to add such a call to all indirect pointer stores.)            */
584 /* Currently useless for multithreaded worlds.                          */
585 GC_API GC_PTR GC_is_visible GC_PROTO((GC_PTR p));
586
587 /* Check that if p is a pointer to a heap page, then it points to       */
588 /* a valid displacement within a heap object.                           */
589 /* Fail conspicuously if this property does not hold.                   */
590 /* Uninteresting with ALL_INTERIOR_POINTERS.                            */
591 /* Always returns its argument.                                         */
592 GC_API GC_PTR GC_is_valid_displacement GC_PROTO((GC_PTR p));
593
594 /* Safer, but slow, pointer addition.  Probably useful mainly with      */
595 /* a preprocessor.  Useful only for heap pointers.                      */
596 #ifdef GC_DEBUG
597 #   define GC_PTR_ADD3(x, n, type_of_result) \
598         ((type_of_result)GC_same_obj((x)+(n), (x)))
599 #   define GC_PRE_INCR3(x, n, type_of_result) \
600         ((type_of_result)GC_pre_incr(&(x), (n)*sizeof(*x))
601 #   define GC_POST_INCR2(x, type_of_result) \
602         ((type_of_result)GC_post_incr(&(x), sizeof(*x))
603 #   ifdef __GNUC__
604 #       define GC_PTR_ADD(x, n) \
605             GC_PTR_ADD3(x, n, typeof(x))
606 #   define GC_PRE_INCR(x, n) \
607             GC_PRE_INCR3(x, n, typeof(x))
608 #   define GC_POST_INCR(x, n) \
609             GC_POST_INCR3(x, typeof(x))
610 #   else
611         /* We can't do this right without typeof, which ANSI    */
612         /* decided was not sufficiently useful.  Repeatedly     */
613         /* mentioning the arguments seems too dangerous to be   */
614         /* useful.  So does not casting the result.             */
615 #       define GC_PTR_ADD(x, n) ((x)+(n))
616 #   endif
617 #else   /* !GC_DEBUG */
618 #   define GC_PTR_ADD3(x, n, type_of_result) ((x)+(n))
619 #   define GC_PTR_ADD(x, n) ((x)+(n))
620 #   define GC_PRE_INCR3(x, n, type_of_result) ((x) += (n))
621 #   define GC_PRE_INCR(x, n) ((x) += (n))
622 #   define GC_POST_INCR2(x, n, type_of_result) ((x)++)
623 #   define GC_POST_INCR(x, n) ((x)++)
624 #endif
625
626 /* Safer assignment of a pointer to a nonstack location.        */
627 #ifdef GC_DEBUG
628 # ifdef __STDC__
629 #   define GC_PTR_STORE(p, q) \
630         (*(void **)GC_is_visible(p) = GC_is_valid_displacement(q))
631 # else
632 #   define GC_PTR_STORE(p, q) \
633         (*(char **)GC_is_visible(p) = GC_is_valid_displacement(q))
634 # endif
635 #else /* !GC_DEBUG */
636 #   define GC_PTR_STORE(p, q) *((p) = (q))
637 #endif
638
639 /* Fynctions called to report pointer checking errors */
640 GC_API void (*GC_same_obj_print_proc) GC_PROTO((GC_PTR p, GC_PTR q));
641
642 GC_API void (*GC_is_valid_displacement_print_proc)
643         GC_PROTO((GC_PTR p));
644
645 GC_API void (*GC_is_visible_print_proc)
646         GC_PROTO((GC_PTR p));
647
648 #if defined(_SOLARIS_PTHREADS) && !defined(SOLARIS_THREADS)
649 #   define SOLARIS_THREADS
650 #endif
651
652 #ifdef SOLARIS_THREADS
653 /* We need to intercept calls to many of the threads primitives, so     */
654 /* that we can locate thread stacks and stop the world.                 */
655 /* Note also that the collector cannot see thread specific data.        */
656 /* Thread specific data should generally consist of pointers to         */
657 /* uncollectable objects, which are deallocated using the destructor    */
658 /* facility in thr_keycreate.                                           */
659 # include <thread.h>
660 # include <signal.h>
661   int GC_thr_create(void *stack_base, size_t stack_size,
662                     void *(*start_routine)(void *), void *arg, long flags,
663                     thread_t *new_thread);
664   int GC_thr_join(thread_t wait_for, thread_t *departed, void **status);
665   int GC_thr_suspend(thread_t target_thread);
666   int GC_thr_continue(thread_t target_thread);
667   void * GC_dlopen(const char *path, int mode);
668
669 # ifdef _SOLARIS_PTHREADS
670 #   include <pthread.h>
671     extern int GC_pthread_create(pthread_t *new_thread,
672                                  const pthread_attr_t *attr,
673                                  void * (*thread_execp)(void *), void *arg);
674     extern int GC_pthread_join(pthread_t wait_for, void **status);
675
676 #   undef thread_t
677
678 #   define pthread_join GC_pthread_join
679 #   define pthread_create GC_pthread_create
680 #endif
681
682 # define thr_create GC_thr_create
683 # define thr_join GC_thr_join
684 # define thr_suspend GC_thr_suspend
685 # define thr_continue GC_thr_continue
686 # define dlopen GC_dlopen
687
688 # endif /* SOLARIS_THREADS */
689
690
691 #if defined(IRIX_THREADS) || defined(LINUX_THREADS)
692 /* We treat these similarly. */
693 # include <pthread.h>
694 # include <signal.h>
695
696   int GC_pthread_create(pthread_t *new_thread,
697                         const pthread_attr_t *attr,
698                         void *(*start_routine)(void *), void *arg);
699   int GC_pthread_sigmask(int how, const sigset_t *set, sigset_t *oset);
700   int GC_pthread_join(pthread_t thread, void **retval);
701
702 # define pthread_create GC_pthread_create
703 # define pthread_sigmask GC_pthread_sigmask
704 # define pthread_join GC_pthread_join
705
706 #endif /* IRIX_THREADS || LINUX_THREADS */
707
708 # if defined(PCR) || defined(SOLARIS_THREADS) || defined(WIN32_THREADS) || \
709         defined(IRIX_THREADS) || defined(LINUX_THREADS) || \
710         defined(IRIX_JDK_THREADS)
711         /* Any flavor of threads except SRC_M3. */
712 /* This returns a list of objects, linked through their first           */
713 /* word.  Its use can greatly reduce lock contention problems, since    */
714 /* the allocation lock can be acquired and released many fewer times.   */
715 /* lb must be large enough to hold the pointer field.                   */
716 GC_PTR GC_malloc_many(size_t lb);
717 #define GC_NEXT(p) (*(GC_PTR *)(p))     /* Retrieve the next element    */
718                                         /* in returned list.            */
719 extern void GC_thr_init();      /* Needed for Solaris/X86       */
720
721 #endif /* THREADS && !SRC_M3 */
722
723 /*
724  * If you are planning on putting
725  * the collector in a SunOS 5 dynamic library, you need to call GC_INIT()
726  * from the statically loaded program section.
727  * This circumvents a Solaris 2.X (X<=4) linker bug.
728  */
729 #if defined(sparc) || defined(__sparc)
730 #   define GC_INIT() { extern end, etext; \
731                        GC_noop(&end, &etext); }
732 #else
733 # if defined(__CYGWIN32__) && defined(GC_USE_DLL)
734     /*
735      * Similarly gnu-win32 DLLs need explicit initialization
736      */
737 #   define GC_INIT() { GC_add_roots(DATASTART, DATAEND); }
738 # else
739 #   define GC_INIT()
740 # endif
741 #endif
742
743 #if (defined(_MSDOS) || defined(_MSC_VER)) && (_M_IX86 >= 300) \
744      || defined(_WIN32)
745   /* win32S may not free all resources on process exit.  */
746   /* This explicitly deallocates the heap.               */
747     GC_API void GC_win32_free_heap ();
748 #endif
749
750 #ifdef __cplusplus
751     }  /* end of extern "C" */
752 #endif
753
754 #endif /* _GC_H */