traverse the spark pools only once during GC rather than twice
[ghc-hetmet.git] / rts / sm / GC.c
index 6225478..5cd1298 100644 (file)
@@ -49,6 +49,7 @@
 #include "GCUtils.h"
 #include "MarkWeak.h"
 #include "Sparks.h"
+#include "Sweep.h"
 
 #include <string.h> // for memset()
 #include <unistd.h>
@@ -128,6 +129,8 @@ long copied;        // *words* copied & scavenged during this GC
 SpinLock recordMutableGen_sync;
 #endif
 
+DECLARE_GCT
+
 /* -----------------------------------------------------------------------------
    Static function declarations
    -------------------------------------------------------------------------- */
@@ -182,7 +185,6 @@ GarbageCollect ( rtsBool force_major_gc )
   bdescr *bd;
   step *stp;
   lnat live, allocated, max_copied, avg_copied, slop;
-  lnat oldgen_saved_blocks = 0;
   gc_thread *saved_gct;
   nat g, s, t, n;
 
@@ -241,10 +243,10 @@ GarbageCollect ( rtsBool force_major_gc )
   start_gc_threads();
 
   /* How many threads will be participating in this GC?
-   * We don't try to parallelise minor GC.
+   * We don't try to parallelise minor GC, or mark/compact/sweep GC.
    */
 #if defined(THREADED_RTS)
-  if (n < (4*1024*1024 / BLOCK_SIZE)) {
+  if (n < (4*1024*1024 / BLOCK_SIZE) || oldest_gen->steps[0].mark) {
       n_gc_threads = 1;
   } else {
       n_gc_threads = RtsFlags.ParFlags.gcThreads;
@@ -266,8 +268,9 @@ GarbageCollect ( rtsBool force_major_gc )
   memInventory(traceClass(DEBUG_gc));
 #endif
 
-  // check stack sanity *before* GC (ToDo: check all threads) 
+  // check stack sanity *before* GC
   IF_DEBUG(sanity, checkFreeListSanity());
+  IF_DEBUG(sanity, checkMutableLists());
 
   // Initialise all our gc_thread structures
   for (t = 0; t < n_gc_threads; t++) {
@@ -287,10 +290,13 @@ GarbageCollect ( rtsBool force_major_gc )
   /* Allocate a mark stack if we're doing a major collection.
    */
   if (major_gc) {
-      mark_stack_bdescr = allocGroup(MARK_STACK_BLOCKS);
+      nat mark_stack_blocks;
+      mark_stack_blocks = stg_max(MARK_STACK_BLOCKS, 
+                                  oldest_gen->steps[0].n_old_blocks / 100);
+      mark_stack_bdescr = allocGroup(mark_stack_blocks);
       mark_stack = (StgPtr *)mark_stack_bdescr->start;
       mark_sp    = mark_stack;
-      mark_splim = mark_stack + (MARK_STACK_BLOCKS * BLOCK_SIZE_W);
+      mark_splim = mark_stack + (mark_stack_blocks * BLOCK_SIZE_W);
   } else {
       mark_stack_bdescr = NULL;
   }
@@ -329,7 +335,8 @@ GarbageCollect ( rtsBool force_major_gc )
 
   // follow all the roots that the application knows about.
   gct->evac_step = 0;
-  markSomeCapabilities(mark_root, gct, gct->thread_index, n_gc_threads);
+  markSomeCapabilities(mark_root, gct, gct->thread_index, n_gc_threads,
+                       rtsTrue/*prune sparks*/);
 
 #if defined(RTS_USER_SIGNALS)
   // mark the signal handlers (signals should be already blocked)
@@ -376,9 +383,6 @@ GarbageCollect ( rtsBool force_major_gc )
   // Update pointers from the Task list
   update_task_list();
 
-  // Update pointers from capabilities (probably just the spark queues)
-  updateCapabilitiesPostGC();
-
   // Now see which stable names are still alive.
   gcStablePtrTable();
 
@@ -391,14 +395,6 @@ GarbageCollect ( rtsBool force_major_gc )
 #endif
 
   // NO MORE EVACUATION AFTER THIS POINT!
-  // Finally: compaction of the oldest generation.
-  if (major_gc && oldest_gen->steps[0].is_compacted) {
-      // save number of blocks for stats
-      oldgen_saved_blocks = oldest_gen->steps[0].n_old_blocks;
-      compact(gct->scavenged_static_objects);
-  }
-
-  IF_DEBUG(sanity, checkGlobalTSOList(rtsFalse));
 
   // Two-space collector: free the old to-space.
   // g0s0->old_blocks is the old nursery
@@ -492,6 +488,14 @@ GarbageCollect ( rtsBool force_major_gc )
       }
   }
 
+  // Finally: compact or sweep the oldest generation.
+  if (major_gc && oldest_gen->steps[0].mark) {
+      if (oldest_gen->steps[0].compact) 
+          compact(gct->scavenged_static_objects);
+      else
+          sweep(&oldest_gen->steps[0]);
+  }
+
   /* run through all the generations/steps and tidy up 
    */
   copied = 0;
@@ -542,7 +546,7 @@ GarbageCollect ( rtsBool force_major_gc )
     }
 
     for (s = 0; s < generations[g].n_steps; s++) {
-      bdescr *next;
+      bdescr *next, *prev;
       stp = &generations[g].steps[s];
 
       // for generations we collected... 
@@ -553,27 +557,48 @@ GarbageCollect ( rtsBool force_major_gc )
         * freed blocks will probaby be quickly recycled.
         */
        if (!(g == 0 && s == 0 && RtsFlags.GcFlags.generations > 1)) {
-           if (stp->is_compacted)
+           if (stp->mark)
             {
-               // for a compacted step, just shift the new to-space
-               // onto the front of the now-compacted existing blocks.
-               for (bd = stp->blocks; bd != NULL; bd = bd->link) {
-                    stp->n_words += bd->free - bd->start;
-               }
                // tack the new blocks on the end of the existing blocks
                if (stp->old_blocks != NULL) {
+
+                    prev = NULL;
                    for (bd = stp->old_blocks; bd != NULL; bd = next) {
-                       // NB. this step might not be compacted next
-                       // time, so reset the BF_COMPACTED flags.
-                       // They are set before GC if we're going to
-                       // compact.  (search for BF_COMPACTED above).
-                       bd->flags &= ~BF_COMPACTED;
-                       next = bd->link;
-                       if (next == NULL) {
-                           bd->link = stp->blocks;
-                       }
+
+                        next = bd->link;
+
+                        if (!(bd->flags & BF_MARKED))
+                        {
+                            if (prev == NULL) {
+                                stp->old_blocks = next;
+                            } else {
+                                prev->link = next;
+                            }
+                            freeGroup(bd);
+                            stp->n_old_blocks--;
+                        }
+                        else
+                        {
+                            stp->n_words += bd->free - bd->start;
+
+                            // NB. this step might not be compacted next
+                            // time, so reset the BF_MARKED flags.
+                            // They are set before GC if we're going to
+                            // compact.  (search for BF_MARKED above).
+                            bd->flags &= ~BF_MARKED;
+                            
+                            // between GCs, all blocks in the heap except
+                            // for the nursery have the BF_EVACUATED flag set.
+                            bd->flags |= BF_EVACUATED;
+
+                            prev = bd;
+                        }
                    }
-                   stp->blocks = stp->old_blocks;
+
+                    if (prev != NULL) {
+                        prev->link = stp->blocks;
+                        stp->blocks = stp->old_blocks;
+                    }
                }
                // add the new blocks to the block tally
                stp->n_blocks += stp->n_old_blocks;
@@ -893,6 +918,39 @@ dec_running (void)
     return n_running;
 }
 
+static rtsBool
+any_work (void)
+{
+    int s;
+    step_workspace *ws;
+
+    gct->any_work++;
+
+    write_barrier();
+
+    // scavenge objects in compacted generation
+    if (mark_stack_overflowed || oldgen_scan_bd != NULL ||
+       (mark_stack_bdescr != NULL && !mark_stack_empty())) {
+       return rtsTrue;
+    }
+    
+    // Check for global work in any step.  We don't need to check for
+    // local work, because we have already exited scavenge_loop(),
+    // which means there is no local work for this thread.
+    for (s = total_steps-1; s >= 0; s--) {
+        if (s == 0 && RtsFlags.GcFlags.generations > 1) { 
+            continue; 
+        }
+        ws = &gct->steps[s];
+        if (ws->todo_large_objects) return rtsTrue;
+        if (ws->step->todos) return rtsTrue;
+    }
+
+    gct->no_work++;
+
+    return rtsFalse;
+}    
+
 static void
 scavenge_until_all_done (void)
 {
@@ -901,7 +959,16 @@ scavenge_until_all_done (void)
     debugTrace(DEBUG_gc, "GC thread %d working", gct->thread_index);
 
 loop:
+#if defined(THREADED_RTS)
+    if (n_gc_threads > 1) {
+        scavenge_loop();
+    } else {
+        scavenge_loop1();
+    }
+#else
     scavenge_loop();
+#endif
+
     // scavenge_loop() only exits when there's no work to do
     r = dec_running();
     
@@ -938,7 +1005,8 @@ gc_thread_work (void)
 
     // Every thread evacuates some roots.
     gct->evac_step = 0;
-    markSomeCapabilities(mark_root, gct, gct->thread_index, n_gc_threads);
+    markSomeCapabilities(mark_root, gct, gct->thread_index, n_gc_threads,
+                         rtsTrue/*prune sparks*/);
 
     scavenge_until_all_done();
 }
@@ -1100,6 +1168,7 @@ init_collected_gen (nat g, nat n_threads)
        stp->blocks       = NULL;
        stp->n_blocks     = 0;
        stp->n_words      = 0;
+       stp->live_estimate = 0;
 
        // we don't have any to-be-scavenged blocks yet
        stp->todos = NULL;
@@ -1121,7 +1190,7 @@ init_collected_gen (nat g, nat n_threads)
        }
 
        // for a compacted step, we need to allocate the bitmap
-       if (stp->is_compacted) {
+       if (stp->mark) {
            nat bitmap_size; // in bytes
            bdescr *bitmap_bdescr;
            StgWord *bitmap;
@@ -1146,12 +1215,14 @@ init_collected_gen (nat g, nat n_threads)
                    bd->u.bitmap = bitmap;
                    bitmap += BLOCK_SIZE_W / (sizeof(W_)*BITS_PER_BYTE);
                    
-                   // Also at this point we set the BF_COMPACTED flag
+                   // Also at this point we set the BF_MARKED flag
                    // for this block.  The invariant is that
-                   // BF_COMPACTED is always unset, except during GC
+                   // BF_MARKED is always unset, except during GC
                    // when it is set on those blocks which will be
                    // compacted.
-                   bd->flags |= BF_COMPACTED;
+                    if (!(bd->flags & BF_FRAGMENTED)) {
+                        bd->flags |= BF_MARKED;
+                    }
                }
            }
        }
@@ -1381,13 +1452,18 @@ resize_generations (void)
     nat g;
 
     if (major_gc && RtsFlags.GcFlags.generations > 1) {
-       nat live, size, min_alloc;
+       nat live, size, min_alloc, words;
        nat max  = RtsFlags.GcFlags.maxHeapSize;
        nat gens = RtsFlags.GcFlags.generations;
        
        // live in the oldest generations
-       live = (oldest_gen->steps[0].n_words + BLOCK_SIZE_W - 1) / BLOCK_SIZE_W+
-           oldest_gen->steps[0].n_large_blocks;
+        if (oldest_gen->steps[0].live_estimate != 0) {
+            words = oldest_gen->steps[0].live_estimate;
+        } else {
+            words = oldest_gen->steps[0].n_words;
+        }
+        live = (words + BLOCK_SIZE_W - 1) / BLOCK_SIZE_W +
+            oldest_gen->steps[0].n_large_blocks;
        
        // default max size for all generations except zero
        size = stg_max(live * RtsFlags.GcFlags.oldGenFactor,
@@ -1404,13 +1480,19 @@ resize_generations (void)
             (max > 0 &&
              oldest_gen->steps[0].n_blocks > 
              (RtsFlags.GcFlags.compactThreshold * max) / 100))) {
-           oldest_gen->steps[0].is_compacted = 1;
+           oldest_gen->steps[0].mark = 1;
+           oldest_gen->steps[0].compact = 1;
 //       debugBelch("compaction: on\n", live);
        } else {
-           oldest_gen->steps[0].is_compacted = 0;
+           oldest_gen->steps[0].mark = 0;
+           oldest_gen->steps[0].compact = 0;
 //       debugBelch("compaction: off\n", live);
        }
 
+        if (RtsFlags.GcFlags.sweep) {
+           oldest_gen->steps[0].mark = 1;
+        }
+
        // if we're going to go over the maximum heap size, reduce the
        // size of the generations accordingly.  The calculation is
        // different if compaction is turned on, because we don't need
@@ -1424,7 +1506,7 @@ resize_generations (void)
                heapOverflow();
            }
            
-           if (oldest_gen->steps[0].is_compacted) {
+           if (oldest_gen->steps[0].compact) {
                if ( (size + (size - 1) * (gens - 2) * 2) + min_alloc > max ) {
                    size = (max - min_alloc) / ((gens - 1) * 2 - 1);
                }