]> git.ipfire.org Git - thirdparty/gcc.git/blobdiff - gcc/alloc-pool.h
[Ada] Reuse Is_Package_Or_Generic_Package where possible
[thirdparty/gcc.git] / gcc / alloc-pool.h
index ddb2a911df4f25fffa3daf5dff47a52ba42b9ff3..fd7194bfea423a2d959aa0d2d1209678252af2a8 100644 (file)
@@ -1,5 +1,5 @@
 /* Functions to support a pool of allocatable objects
-   Copyright (C) 1997-2015 Free Software Foundation, Inc.
+   Copyright (C) 1997-2020 Free Software Foundation, Inc.
    Contributed by Daniel Berlin <dan@cgsoftware.com>
 
 This file is part of GCC.
@@ -20,27 +20,135 @@ along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
 #ifndef ALLOC_POOL_H
 #define ALLOC_POOL_H
 
-#include "hash-map.h"
+#include "memory-block.h"
+#include "options.h"       // for flag_checking
 
 extern void dump_alloc_pool_statistics (void);
 
+/* Flag indicates whether memory statistics are gathered any longer.  */
+extern bool after_memory_report;
+
 typedef unsigned long ALLOC_POOL_ID_TYPE;
 
-/* Type based memory pool allocator.  */
-template <typename T>
-class pool_allocator
+/* Last used ID.  */
+extern ALLOC_POOL_ID_TYPE last_id;
+
+/* Pool allocator memory usage.  */
+class pool_usage: public mem_usage
+{
+public:
+  /* Default contructor.  */
+  pool_usage (): m_element_size (0), m_pool_name ("") {}
+  /* Constructor.  */
+  pool_usage (size_t allocated, size_t times, size_t peak,
+             size_t instances, size_t element_size,
+             const char *pool_name)
+    : mem_usage (allocated, times, peak, instances),
+      m_element_size (element_size),
+      m_pool_name (pool_name) {}
+
+  /* Sum the usage with SECOND usage.  */
+  pool_usage
+  operator+ (const pool_usage &second)
+  {
+    return pool_usage (m_allocated + second.m_allocated,
+                            m_times + second.m_times,
+                            m_peak + second.m_peak,
+                            m_instances + second.m_instances,
+                            m_element_size, m_pool_name);
+  }
+
+  /* Dump usage coupled to LOC location, where TOTAL is sum of all rows.  */
+  inline void
+  dump (mem_location *loc, const mem_usage &total) const
+  {
+    char *location_string = loc->to_string ();
+
+    fprintf (stderr, "%-32s%-48s " PRsa(5) PRsa(9) ":%5.1f%%"
+            PRsa(9) PRsa(9) ":%5.1f%%%12" PRIu64 "\n",
+            m_pool_name, location_string,
+            SIZE_AMOUNT (m_instances),
+            SIZE_AMOUNT (m_allocated),
+            get_percent (m_allocated, total.m_allocated),
+            SIZE_AMOUNT (m_peak),
+            SIZE_AMOUNT (m_times),
+            get_percent (m_times, total.m_times),
+            (uint64_t)m_element_size);
+
+    free (location_string);
+  }
+
+  /* Dump header with NAME.  */
+  static inline void
+  dump_header (const char *name)
+  {
+    fprintf (stderr, "%-32s%-48s %6s%11s%16s%17s%12s\n", "Pool name", name,
+            "Pools", "Leak", "Peak", "Times", "Elt size");
+  }
+
+  /* Dump footer.  */
+  inline void
+  dump_footer ()
+  {
+    fprintf (stderr, "%s" PRsa(82) PRsa(10) "\n", "Total",
+            SIZE_AMOUNT (m_instances), SIZE_AMOUNT (m_allocated));
+  }
+
+  /* Element size.  */
+  size_t m_element_size;
+  /* Pool name.  */
+  const char *m_pool_name;
+};
+
+extern mem_alloc_description<pool_usage> pool_allocator_usage;
+
+#if 0
+/* If a pool with custom block size is needed, one might use the following
+   template.  An instance of this template can be used as a parameter for
+   instantiating base_pool_allocator template:
+
+       typedef custom_block_allocator <128*1024> huge_block_allocator;
+       ...
+       static base_pool_allocator <huge_block_allocator>
+                                               value_pool ("value", 16384);
+
+   Right now it's not used anywhere in the code, and is given here as an
+   example).  */
+
+template <size_t BlockSize>
+class custom_block_allocator
+{
+public:
+  static const size_t block_size = BlockSize;
+
+  static inline void *
+  allocate () ATTRIBUTE_MALLOC
+  {
+    return XNEWVEC (char, BlockSize);
+  }
+
+  static inline void
+  release (void *block)
+  {
+    XDELETEVEC (block);
+  }
+};
+#endif
+
+/* Generic pool allocator.  */
+
+template <typename TBlockAllocator>
+class base_pool_allocator
 {
 public:
-  /* Default constructor for pool allocator called NAME.  Each block
-     has NUM elements.  The allocator support EXTRA_SIZE and can
-     potentially IGNORE_TYPE_SIZE.  */
-  pool_allocator (const char *name, size_t num, size_t extra_size = 0,
-                 bool ignore_type_size = false);
-  ~pool_allocator ();
+  /* Default constructor for pool allocator called NAME.  */
+  base_pool_allocator (const char *name, size_t size CXX_MEM_STAT_INFO);
+  ~base_pool_allocator ();
   void release ();
   void release_if_empty ();
-  T *allocate () ATTRIBUTE_MALLOC;
-  void remove (T *object);
+  void *allocate () ATTRIBUTE_MALLOC;
+  void remove (void *object);
+  size_t num_elts_current ();
 
 private:
   struct allocation_pool_list
@@ -51,11 +159,12 @@ private:
   /* Initialize a pool allocator.  */
   void initialize ();
 
-  template <typename U>
   struct allocation_object
   {
+#if CHECKING_P
     /* The ID of alloc pool which the object was allocated from.  */
     ALLOC_POOL_ID_TYPE id;
+#endif
 
     union
       {
@@ -70,21 +179,26 @@ private:
        int64_t align_i;
       } u;
 
-    static inline allocation_object<U> *get_instance (void *data_ptr)
+#if CHECKING_P
+    static inline allocation_object*
+    get_instance (void *data_ptr)
     {
-      return (allocation_object<U> *)(((char *)(data_ptr))
-                                     - offsetof (allocation_object<U>,
+      return (allocation_object *)(((char *)(data_ptr))
+                                     - offsetof (allocation_object,
                                                  u.data));
     }
+#endif
 
-    static inline U *get_data (void *instance_ptr)
+    static inline void*
+    get_data (void *instance_ptr)
     {
-      return (U*)(((allocation_object<U> *) instance_ptr)->u.data);
+      return (void*)(((allocation_object *) instance_ptr)->u.data);
     }
   };
 
   /* Align X to 8.  */
-  size_t align_eight (size_t x)
+  static inline size_t
+  align_eight (size_t x)
   {
     return (((x+7) >> 3) << 3);
   }
@@ -112,101 +226,67 @@ private:
   size_t m_blocks_allocated;
   /* List of blocks that are used to allocate new objects.  */
   allocation_pool_list *m_block_list;
-  /* The number of elements in a block.  */
-  size_t m_block_size;
   /* Size of a pool elements in bytes.  */
   size_t m_elt_size;
-  /* Flag if we shoul ignore size of a type.  */
-  bool m_ignore_type_size;
-  /* Extra size in bytes that should be allocated for each element.  */
-  size_t m_extra_size;
+  /* Size in bytes that should be allocated for each element.  */
+  size_t m_size;
   /* Flag if a pool allocator is initialized.  */
   bool m_initialized;
+  /* Memory allocation location.  */
+  mem_location m_location;
 };
 
-/* Last used ID.  */
-extern ALLOC_POOL_ID_TYPE last_id;
-
-/* Store information about each particular alloc_pool.  Note that this
-   will underestimate the amount the amount of storage used by a small amount:
-   1) The overhead in a pool is not accounted for.
-   2) The unallocated elements in a block are not accounted for.  Note
-   that this can at worst case be one element smaller that the block
-   size for that pool.  */
-struct alloc_pool_descriptor
-{
-  /* Number of pools allocated.  */
-  unsigned long created;
-  /* Gross allocated storage.  */
-  unsigned long allocated;
-  /* Amount of currently active storage.  */
-  unsigned long current;
-  /* Peak amount of storage used.  */
-  unsigned long peak;
-  /* Size of element in the pool.  */
-  int elt_size;
-};
-
-
-/* Hashtable mapping alloc_pool names to descriptors.  */
-extern hash_map<const char *, alloc_pool_descriptor> *alloc_pool_hash;
-
-/* For given name, return descriptor, create new if needed.  */
-alloc_pool_descriptor *
-allocate_pool_descriptor (const char *name);
-
-template <typename T>
+template <typename TBlockAllocator>
 inline
-pool_allocator<T>::pool_allocator (const char *name, size_t num,
-                                  size_t extra_size, bool ignore_type_size):
-  m_name (name), m_id (0), m_elts_per_block (num), m_returned_free_list (NULL),
+base_pool_allocator <TBlockAllocator>::base_pool_allocator (
+                               const char *name, size_t size MEM_STAT_DECL):
+  m_name (name), m_id (0), m_elts_per_block (0), m_returned_free_list (NULL),
   m_virgin_free_list (NULL), m_virgin_elts_remaining (0), m_elts_allocated (0),
-  m_elts_free (0), m_blocks_allocated (0), m_block_list (NULL),
-  m_block_size (0), m_ignore_type_size (ignore_type_size),
-  m_extra_size (extra_size), m_initialized (false) {}
+  m_elts_free (0), m_blocks_allocated (0), m_block_list (NULL), m_elt_size (0),
+  m_size (size), m_initialized (false),
+  m_location (ALLOC_POOL_ORIGIN, false PASS_MEM_STAT) {}
 
 /* Initialize a pool allocator.  */
 
-template <typename T>
-void
-pool_allocator<T>::initialize ()
+template <typename TBlockAllocator>
+inline void
+base_pool_allocator <TBlockAllocator>::initialize ()
 {
   gcc_checking_assert (!m_initialized);
   m_initialized = true;
 
-  size_t header_size;
-  size_t size = (m_ignore_type_size ? 0 : sizeof (T)) + m_extra_size;
+  size_t size = m_size;
 
   gcc_checking_assert (m_name);
+  gcc_checking_assert (m_size);
 
   /* Make size large enough to store the list header.  */
   if (size < sizeof (allocation_pool_list*))
     size = sizeof (allocation_pool_list*);
 
-  /* Now align the size to a multiple of 4.  */
+  /* Now align the size to a multiple of 8.  */
   size = align_eight (size);
 
   /* Add the aligned size of ID.  */
-  size += offsetof (allocation_object<T>, u.data);
-
-  /* Um, we can't really allocate 0 elements per block.  */
-  gcc_checking_assert (m_elts_per_block);
+  size += offsetof (allocation_object, u.data);
 
   m_elt_size = size;
 
   if (GATHER_STATISTICS)
     {
-      alloc_pool_descriptor *desc = allocate_pool_descriptor (m_name);
-      desc->elt_size = size;
-      desc->created++;
+      pool_usage *u = pool_allocator_usage.register_descriptor
+       (this, new mem_location (m_location));
+
+      u->m_element_size = m_elt_size;
+      u->m_pool_name = m_name;
     }
 
   /* List header size should be a multiple of 8.  */
-  header_size = align_eight (sizeof (allocation_pool_list));
+  size_t header_size = align_eight (sizeof (allocation_pool_list));
 
-  m_block_size = (size * m_elts_per_block) + header_size;
+  m_elts_per_block = (TBlockAllocator::block_size - header_size) / size;
+  gcc_checking_assert (m_elts_per_block != 0);
 
-#ifdef ENABLE_CHECKING
   /* Increase the last used ID and use it for this pool.
      ID == 0 is used for free elements of pool so skip it.  */
   last_id++;
@@ -214,13 +294,12 @@ pool_allocator<T>::initialize ()
     last_id++;
 
   m_id = last_id;
-#endif
 }
 
 /* Free all memory allocated for the given memory pool.  */
-template <typename T>
+template <typename TBlockAllocator>
 inline void
-pool_allocator<T>::release ()
+base_pool_allocator <TBlockAllocator>::release ()
 {
   if (!m_initialized)
     return;
@@ -231,13 +310,13 @@ pool_allocator<T>::release ()
   for (block = m_block_list; block != NULL; block = next_block)
     {
       next_block = block->next;
-      free (block);
+      TBlockAllocator::release (block);
     }
 
-  if (GATHER_STATISTICS && false)
+  if (GATHER_STATISTICS && !after_memory_report)
     {
-      alloc_pool_descriptor *desc = allocate_pool_descriptor (m_name);
-      desc->current -= (m_elts_allocated - m_elts_free) * m_elt_size;
+      pool_allocator_usage.release_instance_overhead
+       (this, (m_elts_allocated - m_elts_free) * m_elt_size);
     }
 
   m_returned_free_list = NULL;
@@ -249,24 +328,24 @@ pool_allocator<T>::release ()
   m_block_list = NULL;
 }
 
-template <typename T>
-void
-inline pool_allocator<T>::release_if_empty ()
+template <typename TBlockAllocator>
+inline void
+base_pool_allocator <TBlockAllocator>::release_if_empty ()
 {
   if (m_elts_free == m_elts_allocated)
     release ();
 }
 
-template <typename T>
-inline pool_allocator<T>::~pool_allocator ()
+template <typename TBlockAllocator>
+inline base_pool_allocator <TBlockAllocator>::~base_pool_allocator ()
 {
   release ();
 }
 
 /* Allocates one element from the pool specified.  */
-template <typename T>
-inline *
-pool_allocator<T>::allocate ()
+template <typename TBlockAllocator>
+inline void*
+base_pool_allocator <TBlockAllocator>::allocate ()
 {
   if (!m_initialized)
     initialize ();
@@ -278,16 +357,11 @@ pool_allocator<T>::allocate ()
 
   if (GATHER_STATISTICS)
     {
-      alloc_pool_descriptor *desc = allocate_pool_descriptor (m_name);
-
-      desc->allocated += m_elt_size;
-      desc->current += m_elt_size;
-      if (desc->peak < desc->current)
-       desc->peak = desc->current;
+      pool_allocator_usage.register_instance_overhead (m_elt_size, this);
     }
 
 #ifdef ENABLE_VALGRIND_ANNOTATIONS
-  size = m_elt_size - offsetof (allocation_object<T>, u.data);
+  size = m_elt_size - offsetof (allocation_object, u.data);
 #endif
 
   /* If there are no more free elements, make some more!.  */
@@ -299,8 +373,8 @@ pool_allocator<T>::allocate ()
          allocation_pool_list *block_header;
 
          /* Make the block.  */
-         block = XNEWVEC (char, m_block_size);
-         block_header = (allocation_pool_list*) block;
+         block = reinterpret_cast<char *> (TBlockAllocator::allocate ());
+         block_header = new (block) allocation_pool_list;
          block += align_eight (sizeof (allocation_pool_list));
 
          /* Throw it on the block list.  */
@@ -321,11 +395,12 @@ pool_allocator<T>::allocate ()
       /* We now know that we can take the first elt off the virgin list and
         put it on the returned list.  */
       block = m_virgin_free_list;
-      header = (allocation_pool_list*) allocation_object<T>::get_data (block);
+      header = (allocation_pool_list*) allocation_object::get_data (block);
       header->next = NULL;
-#ifdef ENABLE_CHECKING
+
       /* Mark the element to be free.  */
-      ((allocation_object<T> *) block)->id = 0;
+#if CHECKING_P
+      ((allocation_object*) block)->id = 0;
 #endif
       VALGRIND_DISCARD (VALGRIND_MAKE_MEM_NOACCESS (header,size));
       m_returned_free_list = header;
@@ -340,41 +415,42 @@ pool_allocator<T>::allocate ()
   m_returned_free_list = header->next;
   m_elts_free--;
 
-#ifdef ENABLE_CHECKING
   /* Set the ID for element.  */
-  allocation_object<T>::get_instance (header)->id = m_id;
+#if CHECKING_P
+  allocation_object::get_instance (header)->id = m_id;
 #endif
   VALGRIND_DISCARD (VALGRIND_MAKE_MEM_UNDEFINED (header, size));
 
-  /* Call default constructor.  */
-  return (T *)(header);
+  return (void *)(header);
 }
 
 /* Puts PTR back on POOL's free list.  */
-template <typename T>
-void
-pool_allocator<T>::remove (T *object)
+template <typename TBlockAllocator>
+inline void
+base_pool_allocator <TBlockAllocator>::remove (void *object)
 {
-  gcc_checking_assert (m_initialized);
+  int size = m_elt_size - offsetof (allocation_object, u.data);
 
-  allocation_pool_list *header;
-  int size ATTRIBUTE_UNUSED;
-  size = m_elt_size - offsetof (allocation_object<T>, u.data);
-
-#ifdef ENABLE_CHECKING
-  gcc_assert (object
-             /* Check if we free more than we allocated, which is Bad (TM).  */
-             && m_elts_free < m_elts_allocated
-             /* Check whether the PTR was allocated from POOL.  */
-             && m_id == allocation_object<T>::get_instance (object)->id);
+  if (flag_checking)
+    {
+      gcc_assert (m_initialized);
+      gcc_assert (object
+                 /* Check if we free more than we allocated.  */
+                 && m_elts_free < m_elts_allocated);
+#if CHECKING_P
+      /* Check whether the PTR was allocated from POOL.  */
+      gcc_assert (m_id == allocation_object::get_instance (object)->id);
+#endif
 
-  memset (object, 0xaf, size);
+      memset (object, 0xaf, size);
+    }
 
+#if CHECKING_P 
   /* Mark the element to be free.  */
-  allocation_object<T>::get_instance (object)->id = 0;
+  allocation_object::get_instance (object)->id = 0;
 #endif
 
-  header = (allocation_pool_list*) object;
+  allocation_pool_list *header = new (object) allocation_pool_list;
   header->next = m_returned_free_list;
   m_returned_free_list = header;
   VALGRIND_DISCARD (VALGRIND_MAKE_MEM_NOACCESS (object, size));
@@ -382,9 +458,113 @@ pool_allocator<T>::remove (T *object)
 
   if (GATHER_STATISTICS)
     {
-      alloc_pool_descriptor *desc = allocate_pool_descriptor (m_name);
-      desc->current -= m_elt_size;
+      pool_allocator_usage.release_instance_overhead (this, m_elt_size);
     }
 }
 
+/* Number of elements currently active (not returned to pool).  Used for cheap
+   consistency checks.  */
+template <typename TBlockAllocator>
+inline size_t
+base_pool_allocator <TBlockAllocator>::num_elts_current ()
+{
+  return m_elts_allocated - m_elts_free;
+}
+
+/* Specialization of base_pool_allocator which should be used in most cases.
+   Another specialization may be needed, if object size is greater than
+   memory_block_pool::block_size (64 KB).  */
+typedef base_pool_allocator <memory_block_pool> pool_allocator;
+
+/* Type based memory pool allocator.  */
+template <typename T>
+class object_allocator
+{
+public:
+  /* Default constructor for pool allocator called NAME.  */
+  object_allocator (const char *name CXX_MEM_STAT_INFO):
+    m_allocator (name, sizeof (T) PASS_MEM_STAT) {}
+
+  inline void
+  release ()
+  {
+    m_allocator.release ();
+  }
+
+  inline void release_if_empty ()
+  {
+    m_allocator.release_if_empty ();
+  }
+
+
+  /* Allocate memory for instance of type T and call a default constructor.  */
+
+  inline T *
+  allocate () ATTRIBUTE_MALLOC
+  {
+    return ::new (m_allocator.allocate ()) T;
+  }
+
+  /* Allocate memory for instance of type T and return void * that
+     could be used in situations where a default constructor is not provided
+     by the class T.  */
+
+  inline void *
+  allocate_raw () ATTRIBUTE_MALLOC
+  {
+    return m_allocator.allocate ();
+  }
+
+  inline void
+  remove (T *object)
+  {
+    /* Call destructor.  */
+    object->~T ();
+
+    m_allocator.remove (object);
+  }
+
+  inline size_t
+  num_elts_current ()
+  {
+    return m_allocator.num_elts_current ();
+  }
+
+private:
+  pool_allocator m_allocator;
+};
+
+/* Store information about each particular alloc_pool.  Note that this
+   will underestimate the amount the amount of storage used by a small amount:
+   1) The overhead in a pool is not accounted for.
+   2) The unallocated elements in a block are not accounted for.  Note
+   that this can at worst case be one element smaller that the block
+   size for that pool.  */
+struct alloc_pool_descriptor
+{
+  /* Number of pools allocated.  */
+  unsigned long created;
+  /* Gross allocated storage.  */
+  unsigned long allocated;
+  /* Amount of currently active storage.  */
+  unsigned long current;
+  /* Peak amount of storage used.  */
+  unsigned long peak;
+  /* Size of element in the pool.  */
+  int elt_size;
+};
+
+/* Helper for classes that do not provide default ctor.  */
+
+template <typename T>
+inline void *
+operator new (size_t, object_allocator<T> &a)
+{
+  return a.allocate_raw ();
+}
+
+/* Hashtable mapping alloc_pool names to descriptors.  */
+extern hash_map<const char *, alloc_pool_descriptor> *alloc_pool_hash;
+
+
 #endif