Logo AND Algorithmique Numérique Distribuée

Public GIT Repository
model-checker : remove unused argument in functions for heap comparison algorithm
[simgrid.git] / src / xbt / mmalloc / mmprivate.h
index 8352e13..b3fcff6 100644 (file)
@@ -18,6 +18,7 @@
 #include "xbt/mmalloc.h"
 #include "xbt/ex.h"
 #include <semaphore.h>
+#include <stdint.h>
 
 #ifdef HAVE_LIMITS_H
 #  include <limits.h>
 
 #define MMALLOC_MAGIC          "mmalloc"       /* Mapped file magic number */
 #define MMALLOC_MAGIC_SIZE     8       /* Size of magic number buf */
-#define MMALLOC_VERSION                1       /* Current mmalloc version */
+#define MMALLOC_VERSION                2       /* Current mmalloc version */
 
 /* The allocator divides the heap into blocks of fixed size; large
    requests receive one or more whole blocks, and small requests
    receive a fragment of a block.  Fragment sizes are powers of two,
    and all fragments of a block are the same size.  When all the
-   fragments in a block have been freed, the block itself is freed.  */
+   fragments in a block have been freed, the block itself is freed.
+
+   FIXME: we are not targeting 16bits machines anymore; update values */
 
 #define INT_BIT                (CHAR_BIT * sizeof(int))
 #define BLOCKLOG       (INT_BIT > 16 ? 12 : 9)
 #define BLOCKSIZE      ((unsigned int) 1 << BLOCKLOG)
 #define BLOCKIFY(SIZE) (((SIZE) + BLOCKSIZE - 1) / BLOCKSIZE)
 
+/* We keep fragment-specific meta-data for introspection purposes, and these
+ * information are kept in fixed lenght arrays. Here is the computation of
+ * that size.
+ *
+ * Never make SMALLEST_POSSIBLE_MALLOC smaller than sizeof(list) because we
+ * need to enlist the free fragments.
+ */
+
+//#define SMALLEST_POSSIBLE_MALLOC (sizeof(struct list))
+#define SMALLEST_POSSIBLE_MALLOC (16*sizeof(struct list))
+#define MAX_FRAGMENT_PER_BLOCK (BLOCKSIZE / SMALLEST_POSSIBLE_MALLOC)
+
 /* The difference between two pointers is a signed int.  On machines where
    the data addresses have the high bit set, we need to ensure that the
    difference becomes an unsigned int when we are using the address as an
@@ -49,8 +64,8 @@
    sign of the result is machine dependent for negative values, so force
    it to be treated as an unsigned int. */
 
-#define ADDR2UINT(addr)        ((unsigned int) ((char*) (addr) - (char*) NULL))
-#define RESIDUAL(addr,bsize) ((unsigned int) (ADDR2UINT (addr) % (bsize)))
+#define ADDR2UINT(addr)        ((uintptr_t) ((char*) (addr) - (char*) NULL))
+#define RESIDUAL(addr,bsize) ((uintptr_t) (ADDR2UINT (addr) % (bsize)))
 
 /* Determine the amount of memory spanned by the initial heap table
    (not an absolute limit).  */
@@ -58,8 +73,8 @@
 #define HEAP           (INT_BIT > 16 ? 4194304 : 65536)
 
 /* Number of contiguous free blocks allowed to build up at the end of
-   memory before they will be returned to the system.  */
-
+   memory before they will be returned to the system.
+   FIXME: this is not used anymore: we never return memory to the system. */
 #define FINAL_FREE_BLOCKS      8
 
 /* Where to start searching the free list when looking for new memory.
 
 #define ADDRESS(B) ((void*) (((ADDR2UINT(B)) - 1) * BLOCKSIZE + (char*) mdp -> heapbase))
 
-const char *xbt_thread_self_name(void);
+/* Doubly linked lists of free fragments.  */
+struct list {
+  struct list *next;
+  struct list *prev;
+};
 
 /* Data structure giving per-block information.
  *
- * There is one such structure in the mdp->heapinfo array,
- * that is addressed by block number.
+ * There is one such structure in the mdp->heapinfo array per block used in that heap,
+ *    the array index is the block number.
  *
  * There is several types of blocks in memory:
  *  - full busy blocks: used when we are asked to malloc a block which size is > BLOCKSIZE/2
@@ -95,51 +114,41 @@ const char *xbt_thread_self_name(void);
  *    When looking for free blocks, we traverse the mdp->heapinfo looking
  *    for a cluster of free blocks that would be large enough.
  *
- *    The size of the cluster is only to be trusted in the first block of the cluster.
- *    If the cluster results of the fusion of several clusters, the previously first
- *    block of their cluster will have partial data. The only information kept consistent over
- *    all blocks of the clusters is their type (== -1).
+ *    The size of the cluster is only to be trusted in the first block of the cluster, not in the middle blocks.
  *
- * Note that there is no way to determine if the block is free or busy by exploring
- * this structure only. It wasn't intended to be crawled for comparison and we should fix it (TODO).
- *
- * TODO: understand whether the information are written in each blocks of a cluster (be it
- * free or busy) or only in the first block of the cluster. And in the latter case, how can
- * I retrieve the first block of my cluster.
+ * The type field is consistently updated for every blocks, even within clusters of blocks.
+ * You can crawl the array and rely on that value.
  *
  * TODO:
- *  - add an indication of the requested size in each fragment, similarly to busy_block.busy_size
  *  - make room to store the backtrace of where the blocks and fragment were malloced, too.
  */
 typedef struct {
-       int type; /*  0: busy large block
-                        >0: busy fragmented (fragments of size 2^type bytes)
-                        <0: free block */
-       union {
-       /* Heap information for a busy block.  */
-               struct {
-                       size_t nfree;           /* Free fragments in a fragmented block.  */
-                       size_t first;           /* First free fragment of the block.  */
-               } busy_frag;
-               struct {
-                       size_t size; /* Size (in blocks) of a large cluster.  */
-                       size_t busy_size; /* Actually used space, in bytes */
-               } busy_block;
-               /* Heap information for a free block (that may be the first of a free cluster).  */
-               struct {
-                       size_t size;                /* Size (in blocks) of a free cluster.  */
-                       size_t next;                /* Index of next free cluster.  */
-                       size_t prev;                /* Index of previous free cluster.  */
-               } free_block;
-       };
+  int type; /*  0: busy large block
+               >0: busy fragmented (fragments of size 2^type bytes)
+               <0: free block */
+  union {
+    /* Heap information for a busy block.  */
+    struct {
+      size_t nfree;           /* Free fragments in a fragmented block.  */
+      size_t first;           /* First free fragment of the block.  */
+      unsigned short frag_size[MAX_FRAGMENT_PER_BLOCK];
+      void *bt[MAX_FRAGMENT_PER_BLOCK][XBT_BACKTRACE_SIZE]; /* Where it was malloced (or realloced lastly) */
+    } busy_frag;
+    struct {
+      size_t size; /* Size (in blocks) of a large cluster.  */
+      size_t busy_size; /* Actually used space, in bytes */
+      void *bt[XBT_BACKTRACE_SIZE]; /* Where it was malloced (or realloced lastly) */
+      int bt_size;
+    } busy_block;
+    /* Heap information for a free block (that may be the first of a free cluster).  */
+    struct {
+      size_t size;                /* Size (in blocks) of a free cluster.  */
+      size_t next;                /* Index of next free cluster.  */
+      size_t prev;                /* Index of previous free cluster.  */
+    } free_block;
+  };
 } malloc_info;
 
-/* Doubly linked lists of free fragments.  */
-struct list {
-       struct list *next;
-       struct list *prev;
-};
-
 /* Internal structure that defines the format of the malloc-descriptor.
    This gets written to the base address of the region that mmalloc is
    managing, and thus also becomes the file header for the mapped file,
@@ -147,78 +156,80 @@ struct list {
 
 struct mdesc {
 
-       /* Semaphore locking the access to the heap */
-       sem_t sem;
+  /* Semaphore locking the access to the heap */
+  sem_t sem;
 
-       /* Number of processes that attached the heap */
-       unsigned int refcount;
+  /* Number of processes that attached the heap */
+  unsigned int refcount;
 
-       /* Chained lists of mdescs */
-       struct mdesc *next_mdesc;
+  /* Chained lists of mdescs */
+  struct mdesc *next_mdesc;
 
-       /* The "magic number" for an mmalloc file. */
-       char magic[MMALLOC_MAGIC_SIZE];
+  /* The "magic number" for an mmalloc file. */
+  char magic[MMALLOC_MAGIC_SIZE];
 
-       /* The size in bytes of this structure, used as a sanity check when reusing
+  /* The size in bytes of this structure, used as a sanity check when reusing
      a previously created mapped file. */
-       unsigned int headersize;
+  unsigned int headersize;
 
-       /* The version number of the mmalloc package that created this file. */
-       unsigned char version;
+  /* The version number of the mmalloc package that created this file. */
+  unsigned char version;
 
-       /* Some flag bits to keep track of various internal things. */
-       unsigned int flags;
+  /* Some flag bits to keep track of various internal things. */
+  unsigned int flags;
 
-       /* Number of info entries.  */
-       size_t heapsize;
+  /* Number of info entries.  */
+  size_t heapsize;
 
-       /* Pointer to first block of the heap (base of the first block).  */
-       void *heapbase;
+  /* Pointer to first block of the heap (base of the first block).  */
+  void *heapbase;
 
-       /* Current search index for the heap table.  */
-       /* Search index in the info table.  */
-       size_t heapindex;
+  /* Current search index for the heap table.  */
+  /* Search index in the info table.  */
+  size_t heapindex;
 
-       /* Limit of valid info table indices.  */
-       size_t heaplimit;
+  /* Limit of valid info table indices.  */
+  size_t heaplimit;
 
-       /* Block information table.
+  /* Block information table.
      Allocated with malign/mfree (not mmalloc/mfree).  */
-       /* Table indexed by block number giving per-block information.  */
-       malloc_info *heapinfo;
+  /* Table indexed by block number giving per-block information.  */
+  malloc_info *heapinfo;
 
-       /* List of all blocks containing free fragments of this size. The array indice is the log2 of requested size */
-       struct list fraghead[BLOCKLOG];
+  /* List of all blocks containing free fragments of this size. The array indice is the log2 of requested size */
+  struct list fraghead[BLOCKLOG];
 
-       /* The base address of the memory region for this malloc heap.  This
+  /* The base address of the memory region for this malloc heap.  This
      is the location where the bookkeeping data for mmap and for malloc
      begins. */
 
-       void *base;
+  void *base;
 
-       /* The current location in the memory region for this malloc heap which
+  /* The current location in the memory region for this malloc heap which
      represents the end of memory in use. */
 
-       void *breakval;
+  void *breakval;
 
-       /* The end of the current memory region for this malloc heap.  This is
+  /* The end of the current memory region for this malloc heap.  This is
      the first location past the end of mapped memory. */
 
-       void *top;
+  void *top;
 
-       /* Open file descriptor for the file to which this malloc heap is mapped.
+  /* Open file descriptor for the file to which this malloc heap is mapped.
      This will always be a valid file descriptor, since /dev/zero is used
      by default if no open file is supplied by the client.  Also note that
      it may change each time the region is mapped and unmapped. */
 
-       int fd;
+  int fd;
 
 };
 
-int mmalloc_compare_mdesc(struct mdesc *mdp1, struct mdesc *mdp2, void *std_heap_addr);
+int mmalloc_compare_mdesc(struct mdesc *mdp1, struct mdesc *mdp2, void* s_heap);
 
 void mmalloc_display_info(void *h);
 
+void *get_end_addr_heap(void *s_heap);
+
 /* Bits to look at in the malloc descriptor flags word */
 
 #define MMALLOC_DEVZERO                (1 << 0)        /* Have mapped to /dev/zero */
@@ -238,11 +249,13 @@ extern void *__mmalloc_remap_core(xbt_mheap_t mdp);
     like sbrk(), but using mmap(). */
 extern void *mmorecore(struct mdesc *mdp, int size);
 
-/* Thread-safety (if the sem is already created) FIXME: KILLIT*/
-#define LOCK(mdp)                                        \
-               sem_wait(&mdp->sem)
-
-#define UNLOCK(mdp)                                        \
-               sem_post(&mdp->sem)
+/* Thread-safety (if the sem is already created)
+ *
+ * This is mandatory in the case where the user runs a parallel simulation
+ * in a model-checking enabled tree. Without this protection, our malloc
+ * implementation will not like multi-threading AT ALL.
+ */
+#define LOCK(mdp) sem_wait(&mdp->sem)
+#define UNLOCK(mdp) sem_post(&mdp->sem)
 
 #endif                          /* __MMPRIVATE_H */