]> Cypherpunks.ru repositories - gostls13.git/blob - src/runtime/mgcsweep.go
runtime: retype mheap.pagesSweptBasis as atomic.Uint64
[gostls13.git] / src / runtime / mgcsweep.go
1 // Copyright 2009 The Go Authors. All rights reserved.
2 // Use of this source code is governed by a BSD-style
3 // license that can be found in the LICENSE file.
4
5 // Garbage collector: sweeping
6
7 // The sweeper consists of two different algorithms:
8 //
9 // * The object reclaimer finds and frees unmarked slots in spans. It
10 //   can free a whole span if none of the objects are marked, but that
11 //   isn't its goal. This can be driven either synchronously by
12 //   mcentral.cacheSpan for mcentral spans, or asynchronously by
13 //   sweepone, which looks at all the mcentral lists.
14 //
15 // * The span reclaimer looks for spans that contain no marked objects
16 //   and frees whole spans. This is a separate algorithm because
17 //   freeing whole spans is the hardest task for the object reclaimer,
18 //   but is critical when allocating new spans. The entry point for
19 //   this is mheap_.reclaim and it's driven by a sequential scan of
20 //   the page marks bitmap in the heap arenas.
21 //
22 // Both algorithms ultimately call mspan.sweep, which sweeps a single
23 // heap span.
24
25 package runtime
26
27 import (
28         "runtime/internal/atomic"
29         "unsafe"
30 )
31
32 var sweep sweepdata
33
34 // State of background sweep.
35 type sweepdata struct {
36         lock    mutex
37         g       *g
38         parked  bool
39         started bool
40
41         nbgsweep    uint32
42         npausesweep uint32
43
44         // centralIndex is the current unswept span class.
45         // It represents an index into the mcentral span
46         // sets. Accessed and updated via its load and
47         // update methods. Not protected by a lock.
48         //
49         // Reset at mark termination.
50         // Used by mheap.nextSpanForSweep.
51         centralIndex sweepClass
52 }
53
54 // sweepClass is a spanClass and one bit to represent whether we're currently
55 // sweeping partial or full spans.
56 type sweepClass uint32
57
58 const (
59         numSweepClasses            = numSpanClasses * 2
60         sweepClassDone  sweepClass = sweepClass(^uint32(0))
61 )
62
63 func (s *sweepClass) load() sweepClass {
64         return sweepClass(atomic.Load((*uint32)(s)))
65 }
66
67 func (s *sweepClass) update(sNew sweepClass) {
68         // Only update *s if its current value is less than sNew,
69         // since *s increases monotonically.
70         sOld := s.load()
71         for sOld < sNew && !atomic.Cas((*uint32)(s), uint32(sOld), uint32(sNew)) {
72                 sOld = s.load()
73         }
74         // TODO(mknyszek): This isn't the only place we have
75         // an atomic monotonically increasing counter. It would
76         // be nice to have an "atomic max" which is just implemented
77         // as the above on most architectures. Some architectures
78         // like RISC-V however have native support for an atomic max.
79 }
80
81 func (s *sweepClass) clear() {
82         atomic.Store((*uint32)(s), 0)
83 }
84
85 // split returns the underlying span class as well as
86 // whether we're interested in the full or partial
87 // unswept lists for that class, indicated as a boolean
88 // (true means "full").
89 func (s sweepClass) split() (spc spanClass, full bool) {
90         return spanClass(s >> 1), s&1 == 0
91 }
92
93 // nextSpanForSweep finds and pops the next span for sweeping from the
94 // central sweep buffers. It returns ownership of the span to the caller.
95 // Returns nil if no such span exists.
96 func (h *mheap) nextSpanForSweep() *mspan {
97         sg := h.sweepgen
98         for sc := sweep.centralIndex.load(); sc < numSweepClasses; sc++ {
99                 spc, full := sc.split()
100                 c := &h.central[spc].mcentral
101                 var s *mspan
102                 if full {
103                         s = c.fullUnswept(sg).pop()
104                 } else {
105                         s = c.partialUnswept(sg).pop()
106                 }
107                 if s != nil {
108                         // Write down that we found something so future sweepers
109                         // can start from here.
110                         sweep.centralIndex.update(sc)
111                         return s
112                 }
113         }
114         // Write down that we found nothing.
115         sweep.centralIndex.update(sweepClassDone)
116         return nil
117 }
118
119 // finishsweep_m ensures that all spans are swept.
120 //
121 // The world must be stopped. This ensures there are no sweeps in
122 // progress.
123 //
124 //go:nowritebarrier
125 func finishsweep_m() {
126         assertWorldStopped()
127
128         // Sweeping must be complete before marking commences, so
129         // sweep any unswept spans. If this is a concurrent GC, there
130         // shouldn't be any spans left to sweep, so this should finish
131         // instantly. If GC was forced before the concurrent sweep
132         // finished, there may be spans to sweep.
133         for sweepone() != ^uintptr(0) {
134                 sweep.npausesweep++
135         }
136
137         // Reset all the unswept buffers, which should be empty.
138         // Do this in sweep termination as opposed to mark termination
139         // so that we can catch unswept spans and reclaim blocks as
140         // soon as possible.
141         sg := mheap_.sweepgen
142         for i := range mheap_.central {
143                 c := &mheap_.central[i].mcentral
144                 c.partialUnswept(sg).reset()
145                 c.fullUnswept(sg).reset()
146         }
147
148         // Sweeping is done, so if the scavenger isn't already awake,
149         // wake it up. There's definitely work for it to do at this
150         // point.
151         wakeScavenger()
152
153         nextMarkBitArenaEpoch()
154 }
155
156 func bgsweep(c chan int) {
157         sweep.g = getg()
158
159         lockInit(&sweep.lock, lockRankSweep)
160         lock(&sweep.lock)
161         sweep.parked = true
162         c <- 1
163         goparkunlock(&sweep.lock, waitReasonGCSweepWait, traceEvGoBlock, 1)
164
165         for {
166                 for sweepone() != ^uintptr(0) {
167                         sweep.nbgsweep++
168                         Gosched()
169                 }
170                 for freeSomeWbufs(true) {
171                         Gosched()
172                 }
173                 lock(&sweep.lock)
174                 if !isSweepDone() {
175                         // This can happen if a GC runs between
176                         // gosweepone returning ^0 above
177                         // and the lock being acquired.
178                         unlock(&sweep.lock)
179                         continue
180                 }
181                 sweep.parked = true
182                 goparkunlock(&sweep.lock, waitReasonGCSweepWait, traceEvGoBlock, 1)
183         }
184 }
185
186 // sweepLocker acquires sweep ownership of spans and blocks sweep
187 // completion.
188 type sweepLocker struct {
189         // sweepGen is the sweep generation of the heap.
190         sweepGen uint32
191         // blocking indicates that this tracker is blocking sweep
192         // completion, usually as a result of acquiring sweep
193         // ownership of at least one span.
194         blocking bool
195 }
196
197 // sweepLocked represents sweep ownership of a span.
198 type sweepLocked struct {
199         *mspan
200 }
201
202 func newSweepLocker() sweepLocker {
203         return sweepLocker{
204                 sweepGen: mheap_.sweepgen,
205         }
206 }
207
208 // tryAcquire attempts to acquire sweep ownership of span s. If it
209 // successfully acquires ownership, it blocks sweep completion.
210 func (l *sweepLocker) tryAcquire(s *mspan) (sweepLocked, bool) {
211         // Check before attempting to CAS.
212         if atomic.Load(&s.sweepgen) != l.sweepGen-2 {
213                 return sweepLocked{}, false
214         }
215         // Add ourselves to sweepers before potentially taking
216         // ownership.
217         l.blockCompletion()
218         // Attempt to acquire sweep ownership of s.
219         if !atomic.Cas(&s.sweepgen, l.sweepGen-2, l.sweepGen-1) {
220                 return sweepLocked{}, false
221         }
222         return sweepLocked{s}, true
223 }
224
225 // blockCompletion blocks sweep completion without acquiring any
226 // specific spans.
227 func (l *sweepLocker) blockCompletion() {
228         if !l.blocking {
229                 atomic.Xadd(&mheap_.sweepers, +1)
230                 l.blocking = true
231         }
232 }
233
234 func (l *sweepLocker) dispose() {
235         if !l.blocking {
236                 return
237         }
238         // Decrement the number of active sweepers and if this is the
239         // last one, mark sweep as complete.
240         l.blocking = false
241         if atomic.Xadd(&mheap_.sweepers, -1) == 0 && atomic.Load(&mheap_.sweepDrained) != 0 {
242                 l.sweepIsDone()
243         }
244 }
245
246 func (l *sweepLocker) sweepIsDone() {
247         if debug.gcpacertrace > 0 {
248                 print("pacer: sweep done at heap size ", gcController.heapLive>>20, "MB; allocated ", (gcController.heapLive-mheap_.sweepHeapLiveBasis)>>20, "MB during sweep; swept ", mheap_.pagesSwept.Load(), " pages at ", mheap_.sweepPagesPerByte, " pages/byte\n")
249         }
250 }
251
252 // sweepone sweeps some unswept heap span and returns the number of pages returned
253 // to the heap, or ^uintptr(0) if there was nothing to sweep.
254 func sweepone() uintptr {
255         _g_ := getg()
256
257         // increment locks to ensure that the goroutine is not preempted
258         // in the middle of sweep thus leaving the span in an inconsistent state for next GC
259         _g_.m.locks++
260         if atomic.Load(&mheap_.sweepDrained) != 0 {
261                 _g_.m.locks--
262                 return ^uintptr(0)
263         }
264         // TODO(austin): sweepone is almost always called in a loop;
265         // lift the sweepLocker into its callers.
266         sl := newSweepLocker()
267
268         // Find a span to sweep.
269         npages := ^uintptr(0)
270         var noMoreWork bool
271         for {
272                 s := mheap_.nextSpanForSweep()
273                 if s == nil {
274                         noMoreWork = atomic.Cas(&mheap_.sweepDrained, 0, 1)
275                         break
276                 }
277                 if state := s.state.get(); state != mSpanInUse {
278                         // This can happen if direct sweeping already
279                         // swept this span, but in that case the sweep
280                         // generation should always be up-to-date.
281                         if !(s.sweepgen == sl.sweepGen || s.sweepgen == sl.sweepGen+3) {
282                                 print("runtime: bad span s.state=", state, " s.sweepgen=", s.sweepgen, " sweepgen=", sl.sweepGen, "\n")
283                                 throw("non in-use span in unswept list")
284                         }
285                         continue
286                 }
287                 if s, ok := sl.tryAcquire(s); ok {
288                         // Sweep the span we found.
289                         npages = s.npages
290                         if s.sweep(false) {
291                                 // Whole span was freed. Count it toward the
292                                 // page reclaimer credit since these pages can
293                                 // now be used for span allocation.
294                                 atomic.Xadduintptr(&mheap_.reclaimCredit, npages)
295                         } else {
296                                 // Span is still in-use, so this returned no
297                                 // pages to the heap and the span needs to
298                                 // move to the swept in-use list.
299                                 npages = 0
300                         }
301                         break
302                 }
303         }
304
305         sl.dispose()
306
307         if noMoreWork {
308                 // The sweep list is empty. There may still be
309                 // concurrent sweeps running, but we're at least very
310                 // close to done sweeping.
311
312                 // Move the scavenge gen forward (signalling
313                 // that there's new work to do) and wake the scavenger.
314                 //
315                 // The scavenger is signaled by the last sweeper because once
316                 // sweeping is done, we will definitely have useful work for
317                 // the scavenger to do, since the scavenger only runs over the
318                 // heap once per GC cyle. This update is not done during sweep
319                 // termination because in some cases there may be a long delay
320                 // between sweep done and sweep termination (e.g. not enough
321                 // allocations to trigger a GC) which would be nice to fill in
322                 // with scavenging work.
323                 systemstack(func() {
324                         lock(&mheap_.lock)
325                         mheap_.pages.scavengeStartGen()
326                         unlock(&mheap_.lock)
327                 })
328                 // Since we might sweep in an allocation path, it's not possible
329                 // for us to wake the scavenger directly via wakeScavenger, since
330                 // it could allocate. Ask sysmon to do it for us instead.
331                 readyForScavenger()
332         }
333
334         _g_.m.locks--
335         return npages
336 }
337
338 // isSweepDone reports whether all spans are swept.
339 //
340 // Note that this condition may transition from false to true at any
341 // time as the sweeper runs. It may transition from true to false if a
342 // GC runs; to prevent that the caller must be non-preemptible or must
343 // somehow block GC progress.
344 func isSweepDone() bool {
345         // Check that all spans have at least begun sweeping and there
346         // are no active sweepers. If both are true, then all spans
347         // have finished sweeping.
348         return atomic.Load(&mheap_.sweepDrained) != 0 && atomic.Load(&mheap_.sweepers) == 0
349 }
350
351 // Returns only when span s has been swept.
352 //go:nowritebarrier
353 func (s *mspan) ensureSwept() {
354         // Caller must disable preemption.
355         // Otherwise when this function returns the span can become unswept again
356         // (if GC is triggered on another goroutine).
357         _g_ := getg()
358         if _g_.m.locks == 0 && _g_.m.mallocing == 0 && _g_ != _g_.m.g0 {
359                 throw("mspan.ensureSwept: m is not locked")
360         }
361
362         sl := newSweepLocker()
363         // The caller must be sure that the span is a mSpanInUse span.
364         if s, ok := sl.tryAcquire(s); ok {
365                 s.sweep(false)
366                 sl.dispose()
367                 return
368         }
369         sl.dispose()
370
371         // unfortunate condition, and we don't have efficient means to wait
372         for {
373                 spangen := atomic.Load(&s.sweepgen)
374                 if spangen == sl.sweepGen || spangen == sl.sweepGen+3 {
375                         break
376                 }
377                 osyield()
378         }
379 }
380
381 // Sweep frees or collects finalizers for blocks not marked in the mark phase.
382 // It clears the mark bits in preparation for the next GC round.
383 // Returns true if the span was returned to heap.
384 // If preserve=true, don't return it to heap nor relink in mcentral lists;
385 // caller takes care of it.
386 func (sl *sweepLocked) sweep(preserve bool) bool {
387         // It's critical that we enter this function with preemption disabled,
388         // GC must not start while we are in the middle of this function.
389         _g_ := getg()
390         if _g_.m.locks == 0 && _g_.m.mallocing == 0 && _g_ != _g_.m.g0 {
391                 throw("mspan.sweep: m is not locked")
392         }
393
394         s := sl.mspan
395         if !preserve {
396                 // We'll release ownership of this span. Nil it out to
397                 // prevent the caller from accidentally using it.
398                 sl.mspan = nil
399         }
400
401         sweepgen := mheap_.sweepgen
402         if state := s.state.get(); state != mSpanInUse || s.sweepgen != sweepgen-1 {
403                 print("mspan.sweep: state=", state, " sweepgen=", s.sweepgen, " mheap.sweepgen=", sweepgen, "\n")
404                 throw("mspan.sweep: bad span state")
405         }
406
407         if trace.enabled {
408                 traceGCSweepSpan(s.npages * _PageSize)
409         }
410
411         mheap_.pagesSwept.Add(int64(s.npages))
412
413         spc := s.spanclass
414         size := s.elemsize
415
416         // The allocBits indicate which unmarked objects don't need to be
417         // processed since they were free at the end of the last GC cycle
418         // and were not allocated since then.
419         // If the allocBits index is >= s.freeindex and the bit
420         // is not marked then the object remains unallocated
421         // since the last GC.
422         // This situation is analogous to being on a freelist.
423
424         // Unlink & free special records for any objects we're about to free.
425         // Two complications here:
426         // 1. An object can have both finalizer and profile special records.
427         //    In such case we need to queue finalizer for execution,
428         //    mark the object as live and preserve the profile special.
429         // 2. A tiny object can have several finalizers setup for different offsets.
430         //    If such object is not marked, we need to queue all finalizers at once.
431         // Both 1 and 2 are possible at the same time.
432         hadSpecials := s.specials != nil
433         siter := newSpecialsIter(s)
434         for siter.valid() {
435                 // A finalizer can be set for an inner byte of an object, find object beginning.
436                 objIndex := uintptr(siter.s.offset) / size
437                 p := s.base() + objIndex*size
438                 mbits := s.markBitsForIndex(objIndex)
439                 if !mbits.isMarked() {
440                         // This object is not marked and has at least one special record.
441                         // Pass 1: see if it has at least one finalizer.
442                         hasFin := false
443                         endOffset := p - s.base() + size
444                         for tmp := siter.s; tmp != nil && uintptr(tmp.offset) < endOffset; tmp = tmp.next {
445                                 if tmp.kind == _KindSpecialFinalizer {
446                                         // Stop freeing of object if it has a finalizer.
447                                         mbits.setMarkedNonAtomic()
448                                         hasFin = true
449                                         break
450                                 }
451                         }
452                         // Pass 2: queue all finalizers _or_ handle profile record.
453                         for siter.valid() && uintptr(siter.s.offset) < endOffset {
454                                 // Find the exact byte for which the special was setup
455                                 // (as opposed to object beginning).
456                                 special := siter.s
457                                 p := s.base() + uintptr(special.offset)
458                                 if special.kind == _KindSpecialFinalizer || !hasFin {
459                                         siter.unlinkAndNext()
460                                         freeSpecial(special, unsafe.Pointer(p), size)
461                                 } else {
462                                         // The object has finalizers, so we're keeping it alive.
463                                         // All other specials only apply when an object is freed,
464                                         // so just keep the special record.
465                                         siter.next()
466                                 }
467                         }
468                 } else {
469                         // object is still live
470                         if siter.s.kind == _KindSpecialReachable {
471                                 special := siter.unlinkAndNext()
472                                 (*specialReachable)(unsafe.Pointer(special)).reachable = true
473                                 freeSpecial(special, unsafe.Pointer(p), size)
474                         } else {
475                                 // keep special record
476                                 siter.next()
477                         }
478                 }
479         }
480         if hadSpecials && s.specials == nil {
481                 spanHasNoSpecials(s)
482         }
483
484         if debug.allocfreetrace != 0 || debug.clobberfree != 0 || raceenabled || msanenabled {
485                 // Find all newly freed objects. This doesn't have to
486                 // efficient; allocfreetrace has massive overhead.
487                 mbits := s.markBitsForBase()
488                 abits := s.allocBitsForIndex(0)
489                 for i := uintptr(0); i < s.nelems; i++ {
490                         if !mbits.isMarked() && (abits.index < s.freeindex || abits.isMarked()) {
491                                 x := s.base() + i*s.elemsize
492                                 if debug.allocfreetrace != 0 {
493                                         tracefree(unsafe.Pointer(x), size)
494                                 }
495                                 if debug.clobberfree != 0 {
496                                         clobberfree(unsafe.Pointer(x), size)
497                                 }
498                                 if raceenabled {
499                                         racefree(unsafe.Pointer(x), size)
500                                 }
501                                 if msanenabled {
502                                         msanfree(unsafe.Pointer(x), size)
503                                 }
504                         }
505                         mbits.advance()
506                         abits.advance()
507                 }
508         }
509
510         // Check for zombie objects.
511         if s.freeindex < s.nelems {
512                 // Everything < freeindex is allocated and hence
513                 // cannot be zombies.
514                 //
515                 // Check the first bitmap byte, where we have to be
516                 // careful with freeindex.
517                 obj := s.freeindex
518                 if (*s.gcmarkBits.bytep(obj / 8)&^*s.allocBits.bytep(obj / 8))>>(obj%8) != 0 {
519                         s.reportZombies()
520                 }
521                 // Check remaining bytes.
522                 for i := obj/8 + 1; i < divRoundUp(s.nelems, 8); i++ {
523                         if *s.gcmarkBits.bytep(i)&^*s.allocBits.bytep(i) != 0 {
524                                 s.reportZombies()
525                         }
526                 }
527         }
528
529         // Count the number of free objects in this span.
530         nalloc := uint16(s.countAlloc())
531         nfreed := s.allocCount - nalloc
532         if nalloc > s.allocCount {
533                 // The zombie check above should have caught this in
534                 // more detail.
535                 print("runtime: nelems=", s.nelems, " nalloc=", nalloc, " previous allocCount=", s.allocCount, " nfreed=", nfreed, "\n")
536                 throw("sweep increased allocation count")
537         }
538
539         s.allocCount = nalloc
540         s.freeindex = 0 // reset allocation index to start of span.
541         if trace.enabled {
542                 getg().m.p.ptr().traceReclaimed += uintptr(nfreed) * s.elemsize
543         }
544
545         // gcmarkBits becomes the allocBits.
546         // get a fresh cleared gcmarkBits in preparation for next GC
547         s.allocBits = s.gcmarkBits
548         s.gcmarkBits = newMarkBits(s.nelems)
549
550         // Initialize alloc bits cache.
551         s.refillAllocCache(0)
552
553         // The span must be in our exclusive ownership until we update sweepgen,
554         // check for potential races.
555         if state := s.state.get(); state != mSpanInUse || s.sweepgen != sweepgen-1 {
556                 print("mspan.sweep: state=", state, " sweepgen=", s.sweepgen, " mheap.sweepgen=", sweepgen, "\n")
557                 throw("mspan.sweep: bad span state after sweep")
558         }
559         if s.sweepgen == sweepgen+1 || s.sweepgen == sweepgen+3 {
560                 throw("swept cached span")
561         }
562
563         // We need to set s.sweepgen = h.sweepgen only when all blocks are swept,
564         // because of the potential for a concurrent free/SetFinalizer.
565         //
566         // But we need to set it before we make the span available for allocation
567         // (return it to heap or mcentral), because allocation code assumes that a
568         // span is already swept if available for allocation.
569         //
570         // Serialization point.
571         // At this point the mark bits are cleared and allocation ready
572         // to go so release the span.
573         atomic.Store(&s.sweepgen, sweepgen)
574
575         if spc.sizeclass() != 0 {
576                 // Handle spans for small objects.
577                 if nfreed > 0 {
578                         // Only mark the span as needing zeroing if we've freed any
579                         // objects, because a fresh span that had been allocated into,
580                         // wasn't totally filled, but then swept, still has all of its
581                         // free slots zeroed.
582                         s.needzero = 1
583                         stats := memstats.heapStats.acquire()
584                         atomic.Xadduintptr(&stats.smallFreeCount[spc.sizeclass()], uintptr(nfreed))
585                         memstats.heapStats.release()
586                 }
587                 if !preserve {
588                         // The caller may not have removed this span from whatever
589                         // unswept set its on but taken ownership of the span for
590                         // sweeping by updating sweepgen. If this span still is in
591                         // an unswept set, then the mcentral will pop it off the
592                         // set, check its sweepgen, and ignore it.
593                         if nalloc == 0 {
594                                 // Free totally free span directly back to the heap.
595                                 mheap_.freeSpan(s)
596                                 return true
597                         }
598                         // Return span back to the right mcentral list.
599                         if uintptr(nalloc) == s.nelems {
600                                 mheap_.central[spc].mcentral.fullSwept(sweepgen).push(s)
601                         } else {
602                                 mheap_.central[spc].mcentral.partialSwept(sweepgen).push(s)
603                         }
604                 }
605         } else if !preserve {
606                 // Handle spans for large objects.
607                 if nfreed != 0 {
608                         // Free large object span to heap.
609
610                         // NOTE(rsc,dvyukov): The original implementation of efence
611                         // in CL 22060046 used sysFree instead of sysFault, so that
612                         // the operating system would eventually give the memory
613                         // back to us again, so that an efence program could run
614                         // longer without running out of memory. Unfortunately,
615                         // calling sysFree here without any kind of adjustment of the
616                         // heap data structures means that when the memory does
617                         // come back to us, we have the wrong metadata for it, either in
618                         // the mspan structures or in the garbage collection bitmap.
619                         // Using sysFault here means that the program will run out of
620                         // memory fairly quickly in efence mode, but at least it won't
621                         // have mysterious crashes due to confused memory reuse.
622                         // It should be possible to switch back to sysFree if we also
623                         // implement and then call some kind of mheap.deleteSpan.
624                         if debug.efence > 0 {
625                                 s.limit = 0 // prevent mlookup from finding this span
626                                 sysFault(unsafe.Pointer(s.base()), size)
627                         } else {
628                                 mheap_.freeSpan(s)
629                         }
630                         stats := memstats.heapStats.acquire()
631                         atomic.Xadduintptr(&stats.largeFreeCount, 1)
632                         atomic.Xadduintptr(&stats.largeFree, size)
633                         memstats.heapStats.release()
634                         return true
635                 }
636
637                 // Add a large span directly onto the full+swept list.
638                 mheap_.central[spc].mcentral.fullSwept(sweepgen).push(s)
639         }
640         return false
641 }
642
643 // reportZombies reports any marked but free objects in s and throws.
644 //
645 // This generally means one of the following:
646 //
647 // 1. User code converted a pointer to a uintptr and then back
648 // unsafely, and a GC ran while the uintptr was the only reference to
649 // an object.
650 //
651 // 2. User code (or a compiler bug) constructed a bad pointer that
652 // points to a free slot, often a past-the-end pointer.
653 //
654 // 3. The GC two cycles ago missed a pointer and freed a live object,
655 // but it was still live in the last cycle, so this GC cycle found a
656 // pointer to that object and marked it.
657 func (s *mspan) reportZombies() {
658         printlock()
659         print("runtime: marked free object in span ", s, ", elemsize=", s.elemsize, " freeindex=", s.freeindex, " (bad use of unsafe.Pointer? try -d=checkptr)\n")
660         mbits := s.markBitsForBase()
661         abits := s.allocBitsForIndex(0)
662         for i := uintptr(0); i < s.nelems; i++ {
663                 addr := s.base() + i*s.elemsize
664                 print(hex(addr))
665                 alloc := i < s.freeindex || abits.isMarked()
666                 if alloc {
667                         print(" alloc")
668                 } else {
669                         print(" free ")
670                 }
671                 if mbits.isMarked() {
672                         print(" marked  ")
673                 } else {
674                         print(" unmarked")
675                 }
676                 zombie := mbits.isMarked() && !alloc
677                 if zombie {
678                         print(" zombie")
679                 }
680                 print("\n")
681                 if zombie {
682                         length := s.elemsize
683                         if length > 1024 {
684                                 length = 1024
685                         }
686                         hexdumpWords(addr, addr+length, nil)
687                 }
688                 mbits.advance()
689                 abits.advance()
690         }
691         throw("found pointer to free object")
692 }
693
694 // deductSweepCredit deducts sweep credit for allocating a span of
695 // size spanBytes. This must be performed *before* the span is
696 // allocated to ensure the system has enough credit. If necessary, it
697 // performs sweeping to prevent going in to debt. If the caller will
698 // also sweep pages (e.g., for a large allocation), it can pass a
699 // non-zero callerSweepPages to leave that many pages unswept.
700 //
701 // deductSweepCredit makes a worst-case assumption that all spanBytes
702 // bytes of the ultimately allocated span will be available for object
703 // allocation.
704 //
705 // deductSweepCredit is the core of the "proportional sweep" system.
706 // It uses statistics gathered by the garbage collector to perform
707 // enough sweeping so that all pages are swept during the concurrent
708 // sweep phase between GC cycles.
709 //
710 // mheap_ must NOT be locked.
711 func deductSweepCredit(spanBytes uintptr, callerSweepPages uintptr) {
712         if mheap_.sweepPagesPerByte == 0 {
713                 // Proportional sweep is done or disabled.
714                 return
715         }
716
717         if trace.enabled {
718                 traceGCSweepStart()
719         }
720
721 retry:
722         sweptBasis := mheap_.pagesSweptBasis.Load()
723
724         // Fix debt if necessary.
725         newHeapLive := uintptr(atomic.Load64(&gcController.heapLive)-mheap_.sweepHeapLiveBasis) + spanBytes
726         pagesTarget := int64(mheap_.sweepPagesPerByte*float64(newHeapLive)) - int64(callerSweepPages)
727         for pagesTarget > int64(mheap_.pagesSwept.Load()-sweptBasis) {
728                 if sweepone() == ^uintptr(0) {
729                         mheap_.sweepPagesPerByte = 0
730                         break
731                 }
732                 if mheap_.pagesSweptBasis.Load() != sweptBasis {
733                         // Sweep pacing changed. Recompute debt.
734                         goto retry
735                 }
736         }
737
738         if trace.enabled {
739                 traceGCSweepDone()
740         }
741 }
742
743 // clobberfree sets the memory content at x to bad content, for debugging
744 // purposes.
745 func clobberfree(x unsafe.Pointer, size uintptr) {
746         // size (span.elemsize) is always a multiple of 4.
747         for i := uintptr(0); i < size; i += 4 {
748                 *(*uint32)(add(x, i)) = 0xdeadbeef
749         }
750 }