Make allocatePinned use local storage, and other refactorings
[ghc-hetmet.git] / rts / sm / Storage.c
index 856362d..5d371b9 100644 (file)
@@ -1,6 +1,6 @@
 /* -----------------------------------------------------------------------------
  *
- * (c) The GHC Team, 1998-2006
+ * (c) The GHC Team, 1998-2008
  *
  * Storage manager front end
  *
 
 #include "PosixSource.h"
 #include "Rts.h"
+
+#include "Storage.h"
 #include "RtsUtils.h"
-#include "RtsFlags.h"
 #include "Stats.h"
-#include "Hooks.h"
 #include "BlockAlloc.h"
-#include "MBlock.h"
 #include "Weak.h"
 #include "Sanity.h"
 #include "Arena.h"
-#include "OSThreads.h"
 #include "Capability.h"
-#include "Storage.h"
 #include "Schedule.h"
 #include "RetainerProfile.h"   // for counting memory blocks (memInventory)
 #include "OSMem.h"
 #include "Trace.h"
 #include "GC.h"
-#include "GCUtils.h"
 #include "Evac.h"
 
-#include <stdlib.h>
 #include <string.h>
 
+#include "ffi.h"
+
 /* 
  * All these globals require sm_mutex to access in THREADED_RTS mode.
  */
@@ -43,14 +40,14 @@ StgClosure    *caf_list         = NULL;
 StgClosure    *revertible_caf_list = NULL;
 rtsBool       keepCAFs;
 
-bdescr *pinned_object_block;    /* allocate pinned objects into this block */
-nat alloc_blocks;              /* number of allocate()d blocks since GC */
-nat alloc_blocks_lim;          /* approximate limit on alloc_blocks */
+nat alloc_blocks_lim;    /* GC if n_large_blocks in any nursery
+                          * reaches this. */
+
+static bdescr *exec_block;
 
 generation *generations = NULL;        /* all the generations */
 generation *g0         = NULL; /* generation 0, for convenience */
 generation *oldest_gen  = NULL; /* oldest generation, for convenience */
-step *g0s0             = NULL; /* generation 0, step 0, for convenience */
 
 nat total_steps         = 0;
 step *all_steps         = NULL; /* single array of steps */
@@ -66,19 +63,9 @@ step *nurseries         = NULL; /* array of nurseries, >1 only if THREADED_RTS *
  * simultaneous access by two STG threads.
  */
 Mutex sm_mutex;
-/*
- * This mutex is used by atomicModifyMutVar# only
- */
-Mutex atomic_modify_mutvar_mutex;
 #endif
 
-
-/*
- * Forward references
- */
-static void *stgAllocForGMP   (size_t size_in_bytes);
-static void *stgReallocForGMP (void *ptr, size_t old_size, size_t new_size);
-static void  stgDeallocForGMP (void *ptr, size_t size);
+static void allocNurseries ( void );
 
 static void
 initStep (step *stp, int g, int s)
@@ -88,6 +75,7 @@ initStep (step *stp, int g, int s)
     stp->blocks = NULL;
     stp->n_blocks = 0;
     stp->n_words = 0;
+    stp->live_estimate = 0;
     stp->old_blocks = NULL;
     stp->n_old_blocks = 0;
     stp->gen = &generations[g];
@@ -96,12 +84,14 @@ initStep (step *stp, int g, int s)
     stp->n_large_blocks = 0;
     stp->scavenged_large_objects = NULL;
     stp->n_scavenged_large_blocks = 0;
-    stp->is_compacted = 0;
+    stp->mark = 0;
+    stp->compact = 0;
     stp->bitmap = NULL;
 #ifdef THREADED_RTS
-    initSpinLock(&stp->sync_todo);
     initSpinLock(&stp->sync_large_objects);
 #endif
+    stp->threads = END_TSO_QUEUE;
+    stp->old_threads = END_TSO_QUEUE;
 }
 
 void
@@ -121,7 +111,7 @@ initStorage( void )
    * doing something reasonable.
    */
   /* We use the NOT_NULL variant or gcc warns that the test is always true */
-  ASSERT(LOOKS_LIKE_INFO_PTR_NOT_NULL(&stg_BLACKHOLE_info));
+  ASSERT(LOOKS_LIKE_INFO_PTR_NOT_NULL((StgWord)&stg_BLACKHOLE_info));
   ASSERT(LOOKS_LIKE_CLOSURE_PTR(&stg_dummy_ret_closure));
   ASSERT(!HEAP_ALLOCED(&stg_dummy_ret_closure));
   
@@ -142,7 +132,6 @@ initStorage( void )
   
 #if defined(THREADED_RTS)
   initMutex(&sm_mutex);
-  initMutex(&atomic_modify_mutvar_mutex);
 #endif
 
   ACQUIRE_SM_LOCK;
@@ -152,14 +141,6 @@ initStorage( void )
                                             * sizeof(struct generation_),
                                             "initStorage: gens");
 
-  /* allocate all the steps into an array.  It is important that we do
-     it this way, because we need the invariant that two step pointers
-     can be directly compared to see which is the oldest.
-     Remember that the last generation has only one step. */
-  total_steps = 1 + (RtsFlags.GcFlags.generations - 1) * RtsFlags.GcFlags.steps;
-  all_steps   = stgMallocBytes(total_steps * sizeof(struct step_),
-                               "initStorage: steps");
-
   /* Initialise all generations */
   for(g = 0; g < RtsFlags.GcFlags.generations; g++) {
     gen = &generations[g];
@@ -175,6 +156,14 @@ initStorage( void )
   g0 = &generations[0];
   oldest_gen = &generations[RtsFlags.GcFlags.generations-1];
 
+  /* allocate all the steps into an array.  It is important that we do
+     it this way, because we need the invariant that two step pointers
+     can be directly compared to see which is the oldest.
+     Remember that the last generation has only one step. */
+  total_steps = 1 + (RtsFlags.GcFlags.generations - 1) * RtsFlags.GcFlags.steps;
+  all_steps   = stgMallocBytes(total_steps * sizeof(struct step_),
+                               "initStorage: steps");
+
   /* Allocate step structures in each generation */
   if (RtsFlags.GcFlags.generations > 1) {
     /* Only for multiple-generations */
@@ -196,11 +185,7 @@ initStorage( void )
     g0->steps   = all_steps;
   }
 
-#ifdef THREADED_RTS
   n_nurseries = n_capabilities;
-#else
-  n_nurseries = 1;
-#endif
   nurseries = stgMallocBytes (n_nurseries * sizeof(struct step_),
                              "initStorage: nurseries");
 
@@ -229,16 +214,17 @@ initStorage( void )
   }
   
   /* The oldest generation has one step. */
-  if (RtsFlags.GcFlags.compact) {
+  if (RtsFlags.GcFlags.compact || RtsFlags.GcFlags.sweep) {
       if (RtsFlags.GcFlags.generations == 1) {
-         errorBelch("WARNING: compaction is incompatible with -G1; disabled");
+         errorBelch("WARNING: compact/sweep is incompatible with -G1; disabled");
       } else {
-         oldest_gen->steps[0].is_compacted = 1;
+         oldest_gen->steps[0].mark = 1;
+          if (RtsFlags.GcFlags.compact)
+              oldest_gen->steps[0].compact = 1;
       }
   }
 
   generations[0].max_blocks = 0;
-  g0s0 = &generations[0].steps[0];
 
   /* The allocation area.  Policy: keep the allocation area
    * small to begin with, even if we have a large suggested heap
@@ -253,18 +239,19 @@ initStorage( void )
   revertible_caf_list = NULL;
    
   /* initialise the allocate() interface */
-  alloc_blocks = 0;
   alloc_blocks_lim = RtsFlags.GcFlags.minAllocAreaSize;
 
-  /* Tell GNU multi-precision pkg about our custom alloc functions */
-  mp_set_memory_functions(stgAllocForGMP, stgReallocForGMP, stgDeallocForGMP);
+  exec_block = NULL;
 
 #ifdef THREADED_RTS
   initSpinLock(&gc_alloc_block_sync);
-  initSpinLock(&recordMutableGen_sync);
   whitehole_spin = 0;
 #endif
 
+  N = 0;
+
+  initGcThreads();
+
   IF_DEBUG(gc, statDescribeGens());
 
   RELEASE_SM_LOCK;
@@ -279,14 +266,14 @@ exitStorage (void)
 void
 freeStorage (void)
 {
-    stgFree(g0s0); // frees all the steps
+    stgFree(all_steps); // frees all the steps
     stgFree(generations);
     freeAllMBlocks();
 #if defined(THREADED_RTS)
     closeMutex(&sm_mutex);
-    closeMutex(&atomic_modify_mutvar_mutex);
 #endif
     stgFree(nurseries);
+    freeGcThreads();
 }
 
 /* -----------------------------------------------------------------------------
@@ -335,6 +322,7 @@ newCAF(StgClosure* caf)
 {
   ACQUIRE_SM_LOCK;
 
+#ifdef DYNAMIC
   if(keepCAFs)
   {
     // HACK:
@@ -352,6 +340,7 @@ newCAF(StgClosure* caf)
     caf_list = caf;
   }
   else
+#endif
   {
     /* Put this CAF on the mutable list for the old generation.
     * This is a HACK - the IND_STATIC closure doesn't really have
@@ -361,7 +350,7 @@ newCAF(StgClosure* caf)
     * any more and can use it as a STATIC_LINK.
     */
     ((StgIndStatic *)caf)->saved_info = NULL;
-    recordMutableGen(caf, oldest_gen);
+    recordMutableGen(caf, oldest_gen->no);
   }
   
   RELEASE_SM_LOCK;
@@ -414,8 +403,7 @@ allocNursery (step *stp, bdescr *tail, nat blocks)
        if (tail != NULL) {
            tail->u.back = bd;
        }
-       bd->step = stp;
-       bd->gen_no = 0;
+        initBdescr(bd, stp);
        bd->flags = 0;
        bd->free = bd->start;
        tail = bd;
@@ -427,7 +415,6 @@ allocNursery (step *stp, bdescr *tail, nat blocks)
 static void
 assignNurseriesToCapabilities (void)
 {
-#ifdef THREADED_RTS
     nat i;
 
     for (i = 0; i < n_nurseries; i++) {
@@ -435,14 +422,9 @@ assignNurseriesToCapabilities (void)
        capabilities[i].r.rCurrentNursery = nurseries[i].blocks;
        capabilities[i].r.rCurrentAlloc   = NULL;
     }
-#else /* THREADED_RTS */
-    MainCapability.r.rNursery        = &nurseries[0];
-    MainCapability.r.rCurrentNursery = nurseries[0].blocks;
-    MainCapability.r.rCurrentAlloc   = NULL;
-#endif
 }
 
-void
+static void
 allocNurseries( void )
 { 
     nat i;
@@ -473,6 +455,10 @@ resetNurseries( void )
            ASSERT(bd->step == stp);
            IF_DEBUG(sanity,memset(bd->start, 0xaa, BLOCK_SIZE));
        }
+        // these large objects are dead, since we have just GC'd
+        freeChain(stp->large_objects);
+        stp->large_objects = NULL;
+        stp->n_large_blocks = 0;
     }
     assignNurseriesToCapabilities();
 }
@@ -485,6 +471,7 @@ countNurseryBlocks (void)
 
     for (i = 0; i < n_nurseries; i++) {
        blocks += nurseries[i].n_blocks;
+        blocks += nurseries[i].n_large_blocks;
     }
     return blocks;
 }
@@ -552,124 +539,63 @@ resizeNurseries (nat blocks)
     resizeNurseriesFixed(blocks / n_nurseries);
 }
 
-/* -----------------------------------------------------------------------------
-   The allocate() interface
-
-   allocateInGen() function allocates memory directly into a specific
-   generation.  It always succeeds, and returns a chunk of memory n
-   words long.  n can be larger than the size of a block if necessary,
-   in which case a contiguous block group will be allocated.
 
-   allocate(n) is equivalent to allocateInGen(g0).
+/* -----------------------------------------------------------------------------
+   move_TSO is called to update the TSO structure after it has been
+   moved from one place to another.
    -------------------------------------------------------------------------- */
 
-StgPtr
-allocateInGen (generation *g, nat n)
+void
+move_TSO (StgTSO *src, StgTSO *dest)
 {
-    step *stp;
-    bdescr *bd;
-    StgPtr ret;
-
-    ACQUIRE_SM_LOCK;
-    
-    TICK_ALLOC_HEAP_NOCTR(n);
-    CCS_ALLOC(CCCS,n);
-
-    stp = &g->steps[0];
-
-    if (n >= LARGE_OBJECT_THRESHOLD/sizeof(W_))
-    {
-       nat req_blocks =  (lnat)BLOCK_ROUND_UP(n*sizeof(W_)) / BLOCK_SIZE;
-
-        // Attempting to allocate an object larger than maxHeapSize
-        // should definitely be disallowed.  (bug #1791)
-        if (RtsFlags.GcFlags.maxHeapSize > 0 && 
-            req_blocks >= RtsFlags.GcFlags.maxHeapSize) {
-            heapOverflow();
-        }
-
-       bd = allocGroup(req_blocks);
-       dbl_link_onto(bd, &stp->large_objects);
-       stp->n_large_blocks += bd->blocks; // might be larger than req_blocks
-       bd->gen_no  = g->no;
-       bd->step = stp;
-       bd->flags = BF_LARGE;
-       bd->free = bd->start + n;
-       ret = bd->start;
-    }
-    else
-    {
-        // small allocation (<LARGE_OBJECT_THRESHOLD) */
-        bd = stp->blocks;
-       if (bd == NULL || bd->free + n > bd->start + BLOCK_SIZE_W) {
-            bd = allocBlock();
-            bd->gen_no = g->no;
-            bd->step = stp;
-            bd->flags = 0;
-            bd->link = stp->blocks;
-            stp->blocks = bd;
-            stp->n_blocks++;
-            alloc_blocks++;
-        }
-        ret = bd->free;
-        bd->free += n;
-    }
-
-    RELEASE_SM_LOCK;
+    ptrdiff_t diff;
 
-    return ret;
+    // relocate the stack pointer... 
+    diff = (StgPtr)dest - (StgPtr)src; // In *words* 
+    dest->sp = (StgPtr)dest->sp + diff;
 }
 
-StgPtr
-allocate (nat n)
-{
-    return allocateInGen(g0,n);
-}
-
-lnat
-allocatedBytes( void )
-{
-    lnat allocated;
-
-    allocated = alloc_blocks * BLOCK_SIZE_W;
-    if (pinned_object_block != NULL) {
-       allocated -= (pinned_object_block->start + BLOCK_SIZE_W) - 
-           pinned_object_block->free;
-    }
-       
-    return allocated;
-}
+/* -----------------------------------------------------------------------------
+   split N blocks off the front of the given bdescr, returning the
+   new block group.  We add the remainder to the large_blocks list
+   in the same step as the original block.
+   -------------------------------------------------------------------------- */
 
-// split N blocks off the start of the given bdescr, returning the 
-// remainder as a new block group.  We treat the remainder as if it
-// had been freshly allocated in generation 0.
 bdescr *
 splitLargeBlock (bdescr *bd, nat blocks)
 {
     bdescr *new_bd;
 
+    ACQUIRE_SM_LOCK;
+
+    ASSERT(countBlocks(bd->step->large_objects) == bd->step->n_large_blocks);
+
     // subtract the original number of blocks from the counter first
     bd->step->n_large_blocks -= bd->blocks;
 
     new_bd = splitBlockGroup (bd, blocks);
-
-    dbl_link_onto(new_bd, &g0s0->large_objects);
-    g0s0->n_large_blocks += new_bd->blocks;
-    new_bd->gen_no  = g0s0->no;
-    new_bd->step    = g0s0;
-    new_bd->flags   = BF_LARGE;
+    initBdescr(new_bd, bd->step);
+    new_bd->flags   = BF_LARGE | (bd->flags & BF_EVACUATED); 
+    // if new_bd is in an old generation, we have to set BF_EVACUATED
     new_bd->free    = bd->free;
+    dbl_link_onto(new_bd, &bd->step->large_objects);
+
+    ASSERT(new_bd->free <= new_bd->start + new_bd->blocks * BLOCK_SIZE_W);
 
     // add the new number of blocks to the counter.  Due to the gaps
-    // for block descriptor, new_bd->blocks + bd->blocks might not be
+    // for block descriptors, new_bd->blocks + bd->blocks might not be
     // equal to the original bd->blocks, which is why we do it this way.
-    bd->step->n_large_blocks += bd->blocks;
+    bd->step->n_large_blocks += bd->blocks + new_bd->blocks;
+
+    ASSERT(countBlocks(bd->step->large_objects) == bd->step->n_large_blocks);
+
+    RELEASE_SM_LOCK;
 
     return new_bd;
-}    
+}
 
 /* -----------------------------------------------------------------------------
-   allocateLocal()
+   allocate()
 
    This allocates memory in the current thread - it is intended for
    use primarily from STG-land where we have a Capability.  It is
@@ -682,13 +608,38 @@ splitLargeBlock (bdescr *bd, nat blocks)
    -------------------------------------------------------------------------- */
 
 StgPtr
-allocateLocal (Capability *cap, nat n)
+allocate (Capability *cap, lnat n)
 {
     bdescr *bd;
     StgPtr p;
+    step *stp;
 
     if (n >= LARGE_OBJECT_THRESHOLD/sizeof(W_)) {
-        return allocateInGen(g0,n);
+       lnat req_blocks =  (lnat)BLOCK_ROUND_UP(n*sizeof(W_)) / BLOCK_SIZE;
+
+        // Attempting to allocate an object larger than maxHeapSize
+        // should definitely be disallowed.  (bug #1791)
+        if (RtsFlags.GcFlags.maxHeapSize > 0 && 
+            req_blocks >= RtsFlags.GcFlags.maxHeapSize) {
+            heapOverflow();
+            // heapOverflow() doesn't exit (see #2592), but we aren't
+            // in a position to do a clean shutdown here: we
+            // either have to allocate the memory or exit now.
+            // Allocating the memory would be bad, because the user
+            // has requested that we not exceed maxHeapSize, so we
+            // just exit.
+           stg_exit(EXIT_HEAPOVERFLOW);
+        }
+
+        stp = &nurseries[cap->no];
+
+       bd = allocGroup(req_blocks);
+       dbl_link_onto(bd, &stp->large_objects);
+       stp->n_large_blocks += bd->blocks; // might be larger than req_blocks
+        initBdescr(bd, stp);
+       bd->flags = BF_LARGE;
+       bd->free = bd->start + n;
+       return bd->start;
     }
 
     /* small allocation (<LARGE_OBJECT_THRESHOLD) */
@@ -711,12 +662,11 @@ allocateLocal (Capability *cap, nat n)
             bd = allocBlock();
             cap->r.rNursery->n_blocks++;
             RELEASE_SM_LOCK;
-            bd->gen_no = 0;
-            bd->step = cap->r.rNursery;
+            initBdescr(bd, cap->r.rNursery);
             bd->flags = 0;
-            // NO: alloc_blocks++;
-            // calcAllocated() uses the size of the nursery, and we've
-            // already bumpted nursery->n_blocks above.
+            // If we had to allocate a new block, then we'll GC
+            // pretty quickly now, because MAYBE_GC() will
+            // notice that CurrentNursery->link is NULL.
         } else {
             // we have a block in the nursery: take it and put
             // it at the *front* of the nursery list, and use it
@@ -759,45 +709,41 @@ allocateLocal (Capability *cap, nat n)
    ------------------------------------------------------------------------- */
 
 StgPtr
-allocatePinned( nat n )
+allocatePinned (Capability *cap, lnat n)
 {
     StgPtr p;
-    bdescr *bd = pinned_object_block;
+    bdescr *bd;
+    step *stp;
 
     // If the request is for a large object, then allocate()
     // will give us a pinned object anyway.
     if (n >= LARGE_OBJECT_THRESHOLD/sizeof(W_)) {
-       return allocate(n);
+       p = allocate(cap, n);
+        Bdescr(p)->flags |= BF_PINNED;
+        return p;
     }
 
-    ACQUIRE_SM_LOCK;
-    
     TICK_ALLOC_HEAP_NOCTR(n);
     CCS_ALLOC(CCCS,n);
 
-    // we always return 8-byte aligned memory.  bd->free must be
-    // 8-byte aligned to begin with, so we just round up n to
-    // the nearest multiple of 8 bytes.
-    if (sizeof(StgWord) == 4) {
-       n = (n+1) & ~1;
-    }
-
+    bd = cap->pinned_object_block;
+    
     // If we don't have a block of pinned objects yet, or the current
     // one isn't large enough to hold the new object, allocate a new one.
     if (bd == NULL || (bd->free + n) > (bd->start + BLOCK_SIZE_W)) {
-       pinned_object_block = bd = allocBlock();
-       dbl_link_onto(bd, &g0s0->large_objects);
-       g0s0->n_large_blocks++;
-       bd->gen_no = 0;
-       bd->step   = g0s0;
+        ACQUIRE_SM_LOCK
+       cap->pinned_object_block = bd = allocBlock();
+        RELEASE_SM_LOCK
+        stp = &nurseries[cap->no];
+       dbl_link_onto(bd, &stp->large_objects);
+       stp->n_large_blocks++;
+        initBdescr(bd, stp);
        bd->flags  = BF_PINNED | BF_LARGE;
        bd->free   = bd->start;
-       alloc_blocks++;
     }
 
     p = bd->free;
     bd->free += n;
-    RELEASE_SM_LOCK;
     return p;
 }
 
@@ -823,6 +769,35 @@ dirty_MUT_VAR(StgRegTable *reg, StgClosure *p)
     }
 }
 
+// Setting a TSO's link field with a write barrier.
+// It is *not* necessary to call this function when
+//    * setting the link field to END_TSO_QUEUE
+//    * putting a TSO on the blackhole_queue
+//    * setting the link field of the currently running TSO, as it
+//      will already be dirty.
+void
+setTSOLink (Capability *cap, StgTSO *tso, StgTSO *target)
+{
+    bdescr *bd;
+    if (tso->dirty == 0 && (tso->flags & TSO_LINK_DIRTY) == 0) {
+        tso->flags |= TSO_LINK_DIRTY;
+       bd = Bdescr((StgPtr)tso);
+       if (bd->gen_no > 0) recordMutableCap((StgClosure*)tso,cap,bd->gen_no);
+    }
+    tso->_link = target;
+}
+
+void
+dirty_TSO (Capability *cap, StgTSO *tso)
+{
+    bdescr *bd;
+    if (tso->dirty == 0 && (tso->flags & TSO_LINK_DIRTY) == 0) {
+       bd = Bdescr((StgPtr)tso);
+       if (bd->gen_no > 0) recordMutableCap((StgClosure*)tso,cap,bd->gen_no);
+    }
+    tso->dirty = 1;
+}
+
 /*
    This is the write barrier for MVARs.  An MVAR_CLEAN objects is not
    on the mutable list; a MVAR_DIRTY is.  When written to, a
@@ -841,61 +816,6 @@ dirty_MVAR(StgRegTable *reg, StgClosure *p)
 }
 
 /* -----------------------------------------------------------------------------
-   Allocation functions for GMP.
-
-   These all use the allocate() interface - we can't have any garbage
-   collection going on during a gmp operation, so we use allocate()
-   which always succeeds.  The gmp operations which might need to
-   allocate will ask the storage manager (via doYouWantToGC()) whether
-   a garbage collection is required, in case we get into a loop doing
-   only allocate() style allocation.
-   -------------------------------------------------------------------------- */
-
-static void *
-stgAllocForGMP (size_t size_in_bytes)
-{
-  StgArrWords* arr;
-  nat data_size_in_words, total_size_in_words;
-  
-  /* round up to a whole number of words */
-  data_size_in_words  = (size_in_bytes + sizeof(W_) + 1) / sizeof(W_);
-  total_size_in_words = sizeofW(StgArrWords) + data_size_in_words;
-  
-  /* allocate and fill it in. */
-#if defined(THREADED_RTS)
-  arr = (StgArrWords *)allocateLocal(myTask()->cap, total_size_in_words);
-#else
-  arr = (StgArrWords *)allocateLocal(&MainCapability, total_size_in_words);
-#endif
-  SET_ARR_HDR(arr, &stg_ARR_WORDS_info, CCCS, data_size_in_words);
-  
-  /* and return a ptr to the goods inside the array */
-  return arr->payload;
-}
-
-static void *
-stgReallocForGMP (void *ptr, size_t old_size, size_t new_size)
-{
-    void *new_stuff_ptr = stgAllocForGMP(new_size);
-    nat i = 0;
-    char *p = (char *) ptr;
-    char *q = (char *) new_stuff_ptr;
-
-    for (; i < old_size; i++, p++, q++) {
-       *q = *p;
-    }
-
-    return(new_stuff_ptr);
-}
-
-static void
-stgDeallocForGMP (void *ptr STG_UNUSED, 
-                 size_t size STG_UNUSED)
-{
-    /* easy for us: the garbage collector does the dealloc'n */
-}
-
-/* -----------------------------------------------------------------------------
  * Stats and stuff
  * -------------------------------------------------------------------------- */
 
@@ -913,14 +833,11 @@ calcAllocated( void )
 {
   nat allocated;
   bdescr *bd;
+  nat i;
 
-  allocated = allocatedBytes();
-  allocated += countNurseryBlocks() * BLOCK_SIZE_W;
+  allocated = countNurseryBlocks() * BLOCK_SIZE_W;
   
-  {
-#ifdef THREADED_RTS
-  nat i;
-  for (i = 0; i < n_nurseries; i++) {
+  for (i = 0; i < n_capabilities; i++) {
       Capability *cap;
       for ( bd = capabilities[i].r.rCurrentNursery->link; 
            bd != NULL; bd = bd->link ) {
@@ -932,18 +849,10 @@ calcAllocated( void )
          allocated -= (cap->r.rCurrentNursery->start + BLOCK_SIZE_W)
              - cap->r.rCurrentNursery->free;
       }
-  }
-#else
-  bdescr *current_nursery = MainCapability.r.rCurrentNursery;
-
-  for ( bd = current_nursery->link; bd != NULL; bd = bd->link ) {
-      allocated -= BLOCK_SIZE_W;
-  }
-  if (current_nursery->free < current_nursery->start + BLOCK_SIZE_W) {
-      allocated -= (current_nursery->start + BLOCK_SIZE_W)
-         - current_nursery->free;
-  }
-#endif
+      if (cap->pinned_object_block != NULL) {
+          allocated -= (cap->pinned_object_block->start + BLOCK_SIZE_W) - 
+              cap->pinned_object_block->free;
+      }
   }
 
   total_allocated += allocated;
@@ -960,16 +869,12 @@ calcLiveBlocks(void)
   lnat live = 0;
   step *stp;
 
-  if (RtsFlags.GcFlags.generations == 1) {
-      return g0s0->n_large_blocks + g0s0->n_blocks;
-  }
-
   for (g = 0; g < RtsFlags.GcFlags.generations; g++) {
     for (s = 0; s < generations[g].n_steps; s++) {
       /* approximate amount of live data (doesn't take into account slop
        * at end of each block).
        */
-      if (g == 0 && s == 0) { 
+      if (g == 0 && s == 0 && RtsFlags.GcFlags.generations > 1) { 
          continue; 
       }
       stp = &generations[g].steps[s];
@@ -986,6 +891,7 @@ countOccupied(bdescr *bd)
 
     words = 0;
     for (; bd != NULL; bd = bd->link) {
+        ASSERT(bd->free <= bd->start + bd->blocks * BLOCK_SIZE_W);
         words += bd->free - bd->start;
     }
     return words;
@@ -1000,14 +906,10 @@ calcLiveWords(void)
     lnat live;
     step *stp;
     
-    if (RtsFlags.GcFlags.generations == 1) {
-        return g0s0->n_words + countOccupied(g0s0->large_objects);
-    }
-    
     live = 0;
     for (g = 0; g < RtsFlags.GcFlags.generations; g++) {
         for (s = 0; s < generations[g].n_steps; s++) {
-            if (g == 0 && s == 0) continue; 
+            if (g == 0 && s == 0 && RtsFlags.GcFlags.generations > 1) continue; 
             stp = &generations[g].steps[s];
             live += stp->n_words + countOccupied(stp->large_objects);
         } 
@@ -1033,14 +935,27 @@ calcNeeded(void)
        for (s = 0; s < generations[g].n_steps; s++) {
            if (g == 0 && s == 0) { continue; }
            stp = &generations[g].steps[s];
+
+            // we need at least this much space
+            needed += stp->n_blocks + stp->n_large_blocks;
+
+            // any additional space needed to collect this gen next time?
            if (g == 0 || // always collect gen 0
                 (generations[g].steps[0].n_blocks +
                  generations[g].steps[0].n_large_blocks 
-                 > generations[g].max_blocks
-                 && stp->is_compacted == 0)) {
-               needed += 2 * stp->n_blocks + stp->n_large_blocks;
-           } else {
-               needed += stp->n_blocks + stp->n_large_blocks;
+                 > generations[g].max_blocks)) {
+                // we will collect this gen next time
+                if (stp->mark) {
+                    //  bitmap:
+                    needed += stp->n_blocks / BITS_IN(W_);
+                    //  mark stack:
+                    needed += stp->n_blocks / 100;
+                }
+                if (stp->compact) {
+                    continue; // no additional space needed for compaction
+                } else {
+                    needed += stp->n_blocks;
+                }
            }
        }
     }
@@ -1067,9 +982,37 @@ calcNeeded(void)
          should be modified to use allocateExec instead of VirtualAlloc.
    ------------------------------------------------------------------------- */
 
-static bdescr *exec_block;
+#if defined(linux_HOST_OS)
+
+// On Linux we need to use libffi for allocating executable memory,
+// because it knows how to work around the restrictions put in place
+// by SELinux.
+
+void *allocateExec (nat bytes, void **exec_ret)
+{
+    void **ret, **exec;
+    ACQUIRE_SM_LOCK;
+    ret = ffi_closure_alloc (sizeof(void *) + (size_t)bytes, (void**)&exec);
+    RELEASE_SM_LOCK;
+    if (ret == NULL) return ret;
+    *ret = ret; // save the address of the writable mapping, for freeExec().
+    *exec_ret = exec + 1;
+    return (ret + 1);
+}
+
+// freeExec gets passed the executable address, not the writable address. 
+void freeExec (void *addr)
+{
+    void *writable;
+    writable = *((void**)addr - 1);
+    ACQUIRE_SM_LOCK;
+    ffi_closure_free (writable);
+    RELEASE_SM_LOCK
+}
+
+#else
 
-void *allocateExec (nat bytes)
+void *allocateExec (nat bytes, void **exec_ret)
 {
     void *ret;
     nat n;
@@ -1105,6 +1048,7 @@ void *allocateExec (nat bytes)
     exec_block->free += n + 1;
 
     RELEASE_SM_LOCK
+    *exec_ret = ret;
     return ret;
 }
 
@@ -1142,6 +1086,8 @@ void freeExec (void *addr)
     RELEASE_SM_LOCK
 }    
 
+#endif /* mingw32_HOST_OS */
+
 /* -----------------------------------------------------------------------------
    Debugging
 
@@ -1206,6 +1152,51 @@ stepBlocks (step *stp)
            countAllocdBlocks(stp->large_objects);
 }
 
+// If memInventory() calculates that we have a memory leak, this
+// function will try to find the block(s) that are leaking by marking
+// all the ones that we know about, and search through memory to find
+// blocks that are not marked.  In the debugger this can help to give
+// us a clue about what kind of block leaked.  In the future we might
+// annotate blocks with their allocation site to give more helpful
+// info.
+static void
+findMemoryLeak (void)
+{
+  nat g, s, i;
+  for (g = 0; g < RtsFlags.GcFlags.generations; g++) {
+      for (i = 0; i < n_capabilities; i++) {
+         markBlocks(capabilities[i].mut_lists[g]);
+      }
+      markBlocks(generations[g].mut_list);
+      for (s = 0; s < generations[g].n_steps; s++) {
+         markBlocks(generations[g].steps[s].blocks);
+         markBlocks(generations[g].steps[s].large_objects);
+      }
+  }
+
+  for (i = 0; i < n_nurseries; i++) {
+      markBlocks(nurseries[i].blocks);
+      markBlocks(nurseries[i].large_objects);
+  }
+
+#ifdef PROFILING
+  // TODO:
+  // if (RtsFlags.ProfFlags.doHeapProfile == HEAP_BY_RETAINER) {
+  //    markRetainerBlocks();
+  // }
+#endif
+
+  // count the blocks allocated by the arena allocator
+  // TODO:
+  // markArenaBlocks();
+
+  // count the blocks containing executable memory
+  markBlocks(exec_block);
+
+  reportUnmarkedBlocks();
+}
+
+
 void
 memInventory (rtsBool show)
 {
@@ -1262,6 +1253,7 @@ memInventory (rtsBool show)
 #define MB(n) (((n) * BLOCK_SIZE_W) / ((1024*1024)/sizeof(W_)))
 
   leak = live_blocks + free_blocks != mblocks_allocated * BLOCKS_PER_MBLOCK;
+
   if (show || leak)
   {
       if (leak) { 
@@ -1290,6 +1282,13 @@ memInventory (rtsBool show)
                      mblocks_allocated * BLOCKS_PER_MBLOCK, mblocks_allocated);
       }
   }
+
+  if (leak) {
+      debugBelch("\n");
+      findMemoryLeak();
+  }
+  ASSERT(n_alloc_blocks == live_blocks);
+  ASSERT(!leak);
 }
 
 
@@ -1299,35 +1298,36 @@ checkSanity( void )
 {
     nat g, s;
 
-    if (RtsFlags.GcFlags.generations == 1) {
-       checkHeap(g0s0->blocks);
-       checkChain(g0s0->large_objects);
-    } else {
-       
-       for (g = 0; g < RtsFlags.GcFlags.generations; g++) {
-           for (s = 0; s < generations[g].n_steps; s++) {
-               if (g == 0 && s == 0) { continue; }
-               ASSERT(countBlocks(generations[g].steps[s].blocks)
-                      == generations[g].steps[s].n_blocks);
-               ASSERT(countBlocks(generations[g].steps[s].large_objects)
-                      == generations[g].steps[s].n_large_blocks);
-               checkHeap(generations[g].steps[s].blocks);
-               checkChain(generations[g].steps[s].large_objects);
-               if (g > 0) {
-                   checkMutableList(generations[g].mut_list, g);
-               }
-           }
-       }
-
-       for (s = 0; s < n_nurseries; s++) {
-           ASSERT(countBlocks(nurseries[s].blocks)
-                  == nurseries[s].n_blocks);
-           ASSERT(countBlocks(nurseries[s].large_objects)
-                  == nurseries[s].n_large_blocks);
-       }
-           
-       checkFreeListSanity();
+    for (g = 0; g < RtsFlags.GcFlags.generations; g++) {
+        for (s = 0; s < generations[g].n_steps; s++) {
+            if (g == 0 && s == 0 && RtsFlags.GcFlags.generations > 1) { 
+                continue;
+            }
+            ASSERT(countBlocks(generations[g].steps[s].blocks)
+                   == generations[g].steps[s].n_blocks);
+            ASSERT(countBlocks(generations[g].steps[s].large_objects)
+                   == generations[g].steps[s].n_large_blocks);
+            checkHeap(generations[g].steps[s].blocks);
+            checkLargeObjects(generations[g].steps[s].large_objects);
+        }
     }
+    
+    for (s = 0; s < n_nurseries; s++) {
+        ASSERT(countBlocks(nurseries[s].blocks)
+               == nurseries[s].n_blocks);
+        ASSERT(countBlocks(nurseries[s].large_objects)
+               == nurseries[s].n_large_blocks);
+    }
+    
+    checkFreeListSanity();
+
+#if defined(THREADED_RTS)
+    // check the stacks too in threaded mode, because we don't do a
+    // full heap sanity check in this case (see checkHeap())
+    checkMutableLists(rtsTrue);
+#else
+    checkMutableLists(rtsFalse);
+#endif
 }
 
 /* Nursery sanity check */