src/xbt/mallocator.c

   1 /* mallocator - recycle objects to avoid malloc() / free()                  */
   2
   3 /* Copyright (c) 2006-2011. The SimGrid Team.
   4  * All rights reserved.                                                     */
   5
   6 /* This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
   7  * under the terms of the license (GNU LGPL) which comes with this package. */
   8
   9 #include "xbt/mallocator.h"
  10 #include "xbt/asserts.h"
  11 #include "xbt/sysdep.h"
  12 #include "mc/mc.h" /* kill mallocators when model-checking is enabled */
  13 #include "mallocator_private.h"
  14
  15 XBT_LOG_NEW_DEFAULT_SUBCATEGORY(xbt_mallocator, xbt, "Mallocators");
  16
  17
  18 /* Change to 0 to completely disable mallocators. */
  19 #define MALLOCATOR_IS_WANTED 1
  20
  21 /* Mallocators and memory mess introduced by model-checking do not mix well
  22  * together: the mallocator will give standard memory when we are using raw
  23  * memory (so these blocks are killed on restore) and the contrary (so these
  24  * blocks will leak accross restores).
  25  */
  26 #define MALLOCATOR_IS_ENABLED (MALLOCATOR_IS_WANTED && !MC_IS_ENABLED)
  27
  28 /**
  29  * \brief Constructor
  30  * \param size size of the internal stack: number of objects the mallocator
  31  * will be able to store
  32  * \param new_f function to allocate a new object of your datatype, called
  33  * in \a xbt_mallocator_get() when the mallocator is empty
  34  * \param free_f function to free an object of your datatype, called
  35  * in \a xbt_mallocator_release() when the stack is full, and when
  36  * the mallocator is freed.
  37  * \param reset_f function to reinitialise an object of your datatype, called
  38  * when you extract an object from the mallocator (can be NULL)
  39  *
  40  * Create and initialize a new mallocator for a given datatype.
  41  *
  42  * \return pointer to the created mallocator
  43  * \see xbt_mallocator_free()
  44  */
  45 xbt_mallocator_t xbt_mallocator_new(int size,
  46                                     pvoid_f_void_t new_f,
  47                                     void_f_pvoid_t free_f,
  48                                     void_f_pvoid_t reset_f)
  49 {
  50   xbt_mallocator_t m;
  51
  52   xbt_assert(size > 0, "size must be positive");
  53   xbt_assert(new_f != NULL && free_f != NULL, "invalid parameter");
  54
  55   m = xbt_new0(s_xbt_mallocator_t, 1);
  56   XBT_VERB("Create mallocator %p", m);
  57   m->current_size = 0;
  58   m->new_f = new_f;
  59   m->free_f = free_f;
  60   m->reset_f = reset_f;
  61
  62   if (MALLOCATOR_IS_ENABLED) {
  63     m->objects = xbt_new0(void *, size);
  64     m->max_size = size;
  65   } else {
  66     if (!MALLOCATOR_IS_WANTED) /* Warn to avoid to commit debugging settings */
  67       XBT_WARN("Mallocator is disabled!");
  68     m->objects = NULL;
  69     m->max_size = 0;
  70   }
  71   m->mutex = xbt_os_mutex_init();
  72   return m;
  73 }
  74
  75 /** \brief Destructor
  76  * \param m the mallocator you want to destroy
  77  *
  78  * Destroy the mallocator and all its data. The function
  79  * free_f is called on each object in the mallocator.
  80  *
  81  * \see xbt_mallocator_new()
  82  */
  83 void xbt_mallocator_free(xbt_mallocator_t m)
  84 {
  85
  86   int i;
  87   xbt_assert(m != NULL, "Invalid parameter");
  88
  89   XBT_VERB("Frees mallocator %p (size:%d/%d)", m, m->current_size,
  90         m->max_size);
  91   for (i = 0; i < m->current_size; i++) {
  92     m->free_f(m->objects[i]);
  93   }
  94   xbt_free(m->objects);
  95   xbt_os_mutex_destroy(m->mutex);
  96   xbt_free(m);
  97 }
  98
  99 /**
 100  * \brief Extract an object from a mallocator
 101  * \param m a mallocator
 102  *
 103  * Remove an object from the mallocator and return it.
 104  * This function is designed to be used instead of malloc().
 105  * If the mallocator is not empty, an object is
 106  * extracted from the mallocator and no malloc is done.
 107  *
 108  * If the mallocator is empty, a new object is created,
 109  * by calling the function new_f().
 110  *
 111  * In both cases, the function reset_f() (if defined) is called on the object.
 112  *
 113  * \see xbt_mallocator_release()
 114  */
 115 void *xbt_mallocator_get(xbt_mallocator_t m)
 116 {
 117   void *object;
 118
 119   if (MALLOCATOR_IS_ENABLED) {
 120     xbt_os_mutex_acquire(m->mutex);
 121     if (m->current_size <= 0) {
 122       /* No object is ready yet. Create a bunch of them to try to group the
 123        * mallocs on the same memory pages (to help the cache lines) */
 124
 125       /* XBT_DEBUG("Create a new object for mallocator %p (size:%d/%d)", */
 126       /*           m, m->current_size, m->max_size); */
 127       int i;
 128       int amount = MIN(m->max_size / 2, 1000);
 129       for (i = 0; i < amount; i++)
 130         m->objects[i] = m->new_f();
 131       m->current_size = amount;
 132     }
 133
 134     /* there is at least an available object, now */
 135     /* XBT_DEBUG("Reuse an old object for mallocator %p (size:%d/%d)", */
 136     /*           m, m->current_size, m->max_size); */
 137     object = m->objects[--m->current_size];
 138     xbt_os_mutex_release(m->mutex);
 139   } else {
 140     object = m->new_f();
 141   }
 142
 143   if (m->reset_f)
 144     m->reset_f(object);
 145   return object;
 146 }
 147
 148 /** \brief Push an object into a mallocator
 149  * \param m a mallocator
 150  * \param object an object you don't need anymore
 151  *
 152  * Push into the mallocator an object you don't need anymore.
 153  * This function is designed to be used instead of free().
 154  * If the mallocator is not full, your object if stored into
 155  * the mallocator and no free is done.
 156  * If the mallocator is full, the object is freed by calling
 157  * the function free_f().
 158  *
 159  * \see xbt_mallocator_get()
 160  */
 161 void xbt_mallocator_release(xbt_mallocator_t m, void *object)
 162 {
 163   xbt_os_mutex_acquire(m->mutex);
 164   if (m->current_size < m->max_size) {
 165     /* there is enough place to push the object */
 166     /* XBT_DEBUG
 167         ("Store deleted object in mallocator %p for further use (size:%d/%d)",
 168          m, m->current_size, m->max_size); */
 169     m->objects[m->current_size++] = object;
 170   } else {
 171     /* otherwise we don't have a choice, we must free the object */
 172     /* XBT_DEBUG("Free deleted object: mallocator %p is full (size:%d/%d)", m,
 173            m->current_size, m->max_size); */
 174     m->free_f(object);
 175   }
 176   xbt_os_mutex_release(m->mutex);
 177 }