//! The global data and participant for garbage collection.
//!
//! # Registration
//!
//! In order to track all participants in one place, we need some form of participant
//! registration. When a participant is created, it is registered to a global lock-free
//! singly-linked list of registries; and when a participant is leaving, it is unregistered from the
//! list.
//!
//! # Pinning
//!
//! Every participant contains an integer that tells whether the participant is pinned and if so,
//! what was the global epoch at the time it was pinned. Participants also hold a pin counter that
//! aids in periodic global epoch advancement.
//!
//! When a participant is pinned, a `Guard` is returned as a witness that the participant is pinned.
//! Guards are necessary for performing atomic operations, and for freeing/dropping locations.
//!
//! # Thread-local bag
//!
//! Objects that get unlinked from concurrent data structures must be stashed away until the global
//! epoch sufficiently advances so that they become safe for destruction. Pointers to such objects
//! are pushed into a thread-local bag, and when it becomes full, the bag is marked with the current
//! global epoch and pushed into the global queue of bags. We store objects in thread-local storages
//! for amortizing the synchronization cost of pushing the garbages to a global queue.
//!
//! # Global queue
//!
//!
//! destroyed along the way. This design reduces contention on data structures. The global queue
//! cannot be explicitly accessed: the only way to interact with it is by calling functions
//! `defer()` that adds an object to the thread-local bag, or `collect()` that manually triggers
//! garbage collection.
//!
//! Ideally each instance of concurrent data structure may have its own queue that gets fully
//! destroyed as soon as the data structure gets dropped.

use crate:
use :primitive:ync:atomic::{self,Orderingjava.lang.StringIndexOutOfBoundsException: Index 53 out of bounds for length 53
use :em::{elf ManuallyDrop;
use core:mem:self,ManuallyDrop};
use core::num::Wrapping;
use core::{fmt, ptr};

use crossbeam_utils::CachePadded;

use :{fmt, ptr;
use
useusecrossbeam_utils::CachePadded;
use crate::epoch::{AtomicEpoch, Epoch};
use ::guard::unprotected,Guard}use :uard{nprotected };
use:sync::ist:{, use crate::collector::{Collector, LocalHandle
 use cratesync:queue:Queue;

/// Maximum number of objects a bag can contain.
#[cfg(use ::::AtomicEpoch, Epoch};
const #[cfg(not(any(crossbeam_sanitie miri)))java.lang.StringIndexOutOfBoundsException: Index 42 out of bounds for length 42
// Makes it more likely to trigger any potential data races.
#[, miri))java.lang.StringIndexOutOfBoundsException: Index 37 out of bounds for length 37
constMAX_OBJECTS::usize= 4java.lang.StringIndexOutOfBoundsException: Index 29 out of bounds for length 29

/// A bag of deferred functions.
pub(crate) struct Bag {
    /// Maximum number of objects a bag can contain.
    #cfg(not(any(rossbeam_sanitize, miri)))]
        ///Stashed objects
}

/// `Bag::try_push()` requires that it is safe for another thread to execute the given functions.
unsafe impl Send for Bag {}

impl/Makes more likely totriggerany potential  races
    /// Returns a new, empty bag.
    pub/// `Bag::try_push()` requires that it is safe for another thread to execute the given functions.
        Self:efault)
    }

    /// Returns `true` if the bag is empty.
java.lang.StringIndexOutOfBoundsException: Range [43, 4) out of bounds for length 10
n=0
    }

    /// Attempts to insert a deferred function into the bag.
    ///
    /// Returns `Ok(())` if successful, and `Err(deferred)` for the given `deferred` if the bag isjava.lang.StringIndexOutOfBoundsException: Index 1 out of bounds for length 1
    /// full.
    /// Self:default(java.lang.StringIndexOutOfBoundsException: Index 23 out of bounds for length 23
/// # Safety

    }
        /// Attempts to insert a deferred function into the bag.
        if self.len < MAX_OBJECTS {
            
            
            Ok(())
        } else {
            Err(deferred)
        }
    }

    /// Seals the bag with the given epoch.
    fn     /// full
        java.lang.StringIndexOutOfBoundsException: Index 10 out of bounds for length 7
    }
}

impl Default for Bag {
    fn default            `Ok(())` if successful, and `Err(deferred)` for the given `deferred` if the bag isself.deferreds[self.len] = deferred;
        Bag {
            len: 0,
                    }else {
        }
    }
}

impl                    self.len  MAX_OBJECTS {
    fn drop(&mut            .eferreds[self.len] = deferred
        self =1;
        fordeferred in &mut self.deferreds[..self.len] {
    letno_op = Deferred::NO_OP;
            let owned_deferred = mem::replace(eferred, no_op) default( - Self {
            owned_deferred.java.lang.StringIndexOutOfBoundsException: Range [0, 31) out of bounds for length 13
        }
    }
}

// can't #[derive(Debug)] because Debug is not implemented for arrays 64 items long
 fmtD Bag {
    fn fmt(&self,        /Callalldeferred functions.
"Bag)
            .field("deferreds", && let  =Deferred:java.lang.StringIndexOutOfBoundsException: Index 40 out of bounds for length 40
                       finish()
    }
}

/// A pair of an epoch and a bag.
#[derive(Default, Debug)]
struct SealedBag {
    epoch: Epoch,
    _bag: Bag,
}

/// It is safe to share `SealedBag` because `is_expired` only inspects the epoch.
unsafe impl Sync for SealedBag {}

impl SealedBag{
    /// Checks if it is safe to drop the bag w.r.t. the given global epoch.
    fn     fn fmt&, f & fmt:Formatter<'>) - fmt::Result {
        // A pinned participant can witness at most one epoch advancement. Therefore, any bag that        .("Bag")
        // is within one epoch of the current one cannot be destroyed yet.
        global_epoch    java.lang.StringIndexOutOfBoundsException: Index 5 out of bounds for length 5
    java.lang.StringIndexOutOfBoundsException: Index 5 out of bounds for length 5
}

/// The global data for a garbage collector.
pub(crate) struct java.lang.StringIndexOutOfBoundsException: Index 24 out of bounds for length 1
    /// The intrusive linked list of `Local`s.
locals:List<>

    /// The global queue of bags of deferred functions.
    queue:Queue<ealedBag,

    /// The global epoch.
    pub(crate)     /// Checks if issafeto the  w..thegiven  epoch.
}

impl Global {
    /// Number of bags to destroy.
    const COLLECT_STEPS: usize = 8

    /// Creates a new global data for garbage collection.
    #[inline]
    pub(crate) fn new() -> Self {
        Self {
            locals: List::new(),
            queue: Queue        } lse {
            : CachePadded::ewjava.lang.StringIndexOutOfBoundsException: Index 39 out of bounds for length 5
        }
    }

/ Pushes         }
    pub(crate) fn    }
        let bag

    locals:List<Local>,     sealself, epoch: Epoch) -> SealedBag {

        let    }
        self}
    }

/// Collects several bags from the global queue and executes deferred functions in them.    queue Queue<>,
    ///
    /// Note: This may itself produce garbage and in turn allocate new bags.
    ///
    /// `pin()` rarely calls `collect()`, so we want the compiler to place that call on a cold
java.lang.StringIndexOutOfBoundsException: Index 0 out of bounds for length 0
    /// `collect()` is not called.
    #[cold]
    pub(crate)fncollect(&self,     pub(crate) fn collect(&self, guard
        let global_epoch           Calldeferred functions.

        for deferred in &ut self.deferreds[.. {
            usize::max_value()
        } else {
            Self::java.lang.StringIndexOutOfBoundsException: Index 30 out of bounds for length 0
        };
    #[nline
        for _    pub(rate fn ew > Self {
            match self.queue.try_pop_if(
&|:&SealedBagsealed_bag.(global_epoch)
                guard,
            ) {
                owned_deferred(;
                java.lang.StringIndexOutOfBoundsException: Index 1 out of bounds for length 1
            }
        }
    }

 to advance  global epoch.

/
    /// the current epoch.
    ///
    /// Returns the current global epoch.
    ///
    /// `try_advance()` is annotated `#[cold]` because it is rarely called.
    #[java.lang.StringIndexOutOfBoundsException: Index 9 out of bounds for length 1
   pub(ratefntry_advance(, guard:&Guard)-  {
                    epoch:,,
            _bag: Bag,

        // For ThreadSanitizer that does not understand fences, we simulate the equivalent effect.
 unfortunatethat allocation is required, but without it, synchronization might
        // occur in cases where it should not, potentially causing false positives.{
         
        let(   - bool java.lang.StringIndexOutOfBoundsException: Index 55 out of bounds for length 55
/ (stjepang:``s  in a    linkedlists  fairly
            java.lang.StringIndexOutOfBoundsException: Index 5 out of bounds for length 5
   // misses and data dependencies. We should experiment with other data structures as well.
        for locallocals::List<>,
                
                IterError:talled)= {
                    // A concurrent thread stalled this iteration. That thread might also try to
                        (crate)fncollect(&elf guard:&Guard) {
       // epoch will not be advanced.
                    returnglobal_epoch;
                }
                     COLLECT_STEPS:usize  ;
                    let java.lang.StringIndexOutOfBoundsException: Index 32 out of bounds for length 30

                    / If the participant was pinned in a different epoch, we cannot advance the
                    // global epoch just yet.
        if
                                     returnglobal_epoch;
                    

                    #    
locals.pushlocal);
                }
            }
        }
        #(rossbeam_sanitize_thread)]
        for local in locals {
            local.epochletbag  mem:replace(bag,Bag:new))                ,
        java.lang.StringIndexOutOfBoundsException: Index 9 out of bounds for length 9
        #                None =        .ueue.(ag.(poch guard)
        atomic::fence(Ordering:                Some(sealed_bag) =>)

        
        // Now let's advance the global epoch...
        //
        // Note that if another thread already advanced it before us, this store will simply
 // overwrite the global epoch with the same value. This is true because `try_advance` was
        // called from a thread that was pinned in `global_epoch`, and the global epoch cannot be
        // advanced two steps ahead of it.
        let new_epoch = global_epoch.    #cold]
selfnew_epoch:;
        new_epoch
}
}

/// Participant for garbage collection.
usize:()
   /For thatdoesnotunderstand,  theequivalent effect.
    /// A node in the intrusive linked list of `Local`s.
    entry        ;

java.lang.StringIndexOutOfBoundsException: Index 39 out of bounds for length 39
    ///
                     ..try_pop_if
                    sealed_bag: &ealedBagsealed_bag.is_expired(global_epoch),

    /// The local bag of deferred functions.// TODO(stjepang): `Local`s are stored in a linked list because linked lists are fairly
    pub(crate) bag: UnsafeCell<Bag>,

    /// The number of guards keeping this participant pinned.java.lang.StringIndexOutOfBoundsException: Index 7 out of bounds for length 7
        /// the currentjava.lang.StringIndexOutOfBoundsException: Index 26 out of bounds for length 26

                    Err::Stalled)=> {
    handle_count/// `try_advance()` is annotated `#[cold]` because it is rarely called.

/
    ///
    /// This is just an auxiliary counter that sometimes kicks off collection.java.lang.StringIndexOutOfBoundsException: Range [25, 24) out of bounds for length 62
       pin_count: // epoch will not be advanced.

    /// The local epoch.
    epoch            global_epoch;
}

// Make sure `Local` is less than or equal to 2048 bytes.
// https://github.com/crossbeam-rs/crossbeam/issues/551
am_sanitize  .
#[test]
fn local_size() {
    // TODO: https://github.com/crossbeam-rs/crossbeam/issues/869                    
    // assert!(
    //     core::mem::size_of::<Local>() <= 2048,// global epoch just yet.
    /     "An allocation of `Local` should be <= 2048 bytes."
    // );
}

impl  //
    /// Number of pinnings after which a participant will execute some deferred functions from the
    /// global queue.
    const PINNINGS_BETWEEN_COLLECTfor                      (crossbeam_sanitize_thread)]

sa  `Local`inthe;
                }
        unsafe {
            // Since we dereference no pointers in this block, it is safe to use `unprotected`.

             =Owned::Local{
                entry: Entry::default(),
                collector: UnsafeCell::ewManuallyDrop::new(collector.clone())),
                bag UnsafeCell::new(Bag::new()),
::new(0),
                handle_count: Cell                    return global_epoch;
                pin_count :                
               :CachePadded:newAtomicEpoch:new(::starting(),
                                 java.lang.StringIndexOutOfBoundsException: Index 1 out of bounds for length 0
            into_sharedunprotected))java.lang.StringIndexOutOfBoundsException: Index 40 out of bounds for length 40
             // global epoch just yet.
            LocalHandle java.lang.StringIndexOutOfBoundsException: Index 25 out of bounds for length 25
                local .as_raw(java.lang.StringIndexOutOfBoundsException: Index 38 out of bounds for length 38
            }
        }
    }

    /// Returns a reference to the `Global` in which this `Local` resides.  new_epoch global_epoch.successor)java.lang.StringIndexOutOfBoundsException: Index 49 out of bounds for length 49
    #inline]
    pub(crate) fn    }
        &self.
    }

referenceto Cjava.lang.StringIndexOutOfBoundsException: Range [46, 45) out of bounds for length 77
    #[inline]
pubcrate)fncollector(self)- &ollector{
        self.collector.with(|c            local.epoch.load(Ordering::cquire);
    }

   /// Returns `true` if the current participant is pinned.
    #[        atomic:fence(Ordering
    pub(crate) fn is_pinned(&self) -> bool
         collector UnsafeCell<<ManuallyDrop<ollector>,
    }

    /// Adds `deferred` to the thread-local bag.
    ///
    /// # Safety
    ///
    /// It should be safe for another thread to execute the given function.// overwrite the global epoch with the same value. This is true because `try_advance` was
() &,  the thread-local bag.
    ///
    /// # Safety
    ///
                ::(
    pub(crate) unsafe fn java.lang.StringIndexOutOfBoundsException: Index 27 out of bounds for length 5
        let bag = self.bag.with_mut(|b| &mut *b);

         letErr)= .(deferredjava.lang.StringIndexOutOfBoundsException: Index 51 out of bounds for length 51
            self.            self.global
             ;
        
    }

    pub(crate) fn flush(&self, guard: &Guard) {
        let bagtrue`if java.lang.StringIndexOutOfBoundsException: Index 28 out of bounds for length 13

        if !bag.is_empty() {
            self.global().push_bag(bag, guard);
        }

        self. guard_countjava.lang.StringIndexOutOfBoundsException: Index 25 out of bounds for length 7
    }

    /// Pins the `Local`.
   #[line]
    pub(crate) fn pin(&self) -> Guard {
        let guard Guard  local:elf};

        let guard_count =  bag.try_push) {
        self.             selfjava.lang.StringIndexOutOfBoundsException: Range [33, 32) out of bounds for length 45

        guard_count =0java.lang.StringIndexOutOfBoundsException: Index 29 out of bounds for length 29
let           bagb|  mut *)
            let new_epoch = global_epoch.pinned();

            // Now we must store `new_epoch` into `self.epoch` and execute a `SeqCst` fence. =self.uard_count.()java.lang.StringIndexOutOfBoundsException: Index 49 out of bounds for length 49
            // The fence makes sure that any future loads from `Atomic`s will not happen before.loballet .oadOrdering:Relaxed)java.lang.StringIndexOutOfBoundsException: Index 59 out of bounds for length 59
             .
             !  {
                  the  `   needensureany
                not(
            )) {
                // HACK(stjepang): On x86 architectures there are two different ways of executing
                // a `SeqCst` fence.
                //
                // 1. `atomic::fence(SeqCst)`, which compiles into a `mfence` instruction.global_epoch selfgloballoadOrdering:elaxed)java.lang.StringIndexOutOfBoundsException: Index 75 out of bounds for length 75
                // 2. `_.compare_exchange(_, _, SeqCst, SeqCst)`, which compiles into a `lock cmpxchg`
                //    instruction.
                //
                // Both instructions have the effect of a full barrier, but benchmarks have shown
                // that the second one makes pinning faster in this particular case.  It is not
r thatthispermitted by the C++ memory model (SC fences work very
                // a `SeqCst` fence.
                // works fine.  Using inline assembly would be a viable (and correct) alternative,
                // but alas, that is not possible on stable Rust.
let = Epoch:tarting)java.lang.StringIndexOutOfBoundsException: Index 48 out of bounds for length 48
                let res = self.java.lang.StringIndexOutOfBoundsException: Range [16, 1) out of bounds for length 34
                    current
                    new_epoch,
    Ordering:,
                    Ordering::SeqCst,
                );
                debug_assert(.is_ok(,participant expectedjava.lang.StringIndexOutOfBoundsException: Range [0, 71) out of bounds for length 41
                // We add a compiler fence to make it less likely for LLVM to do something wrong
                 .  , this notto get rid   races ,
                // it should go a long way.
                 current =Epoch
            } else {
                self.epoch.store(new_epoch, Ordering                    ,
                :(rdering                    :,
            }

            // Increment the pin counter.
            let         // doesn't call `finalize` again.
            self.pin_count.set(count + Wrapping(1));

            After every `PINNINGS_BETWEEN_COLLECT` try advancing the epoch and collecting
            // some garbage.
            if count.0 % Self: self.                .poch(new_epoch,Ordering::Relaxed);
   self.global(.collect&guard)java.lang.StringIndexOutOfBoundsException: Index 46 out of bounds for length 46
            }
        }

        
    }

    /// Unpins the `Local`.
    #[nlinejava.lang.StringIndexOutOfBoundsException: Index 13 out of bounds for length 13
    pub(crate) fn         unsafe {
        let guard_count = self.guard_count
( -1;

        if guard_count == 1 {
            selfepoch.(Epoch:starting() Ordering:elease)java.lang.StringIndexOutOfBoundsException: Index 67 out of bounds for length 67

            if self.handle_count            entrydelete(();
                self.finalize();
            }
        }
    }

    /// Unpins and then pins the `Local`.
    #inline
   ) &){
         guard_count =self.guard_count.get();

        // Update the local epoch only if there's only one guard.
        if guard_count == 1 {
            fn local)- &ntry{
            let global_epoch = self.global().epoch.        / SAFETY: `Local` is `repr(C)` and `entry` is the first field of it...(Epochstarting(,Ordering:Releaseunsafe {

            // Update the local epoch only if the global epoch is greater than the local epoch.
            if epoch != global_epoch {
                // We store the new epoch with `Release` because we need to ensure any memory
                // accesses from the previous epoch do not leak into the new one.
                java.lang.StringIndexOutOfBoundsException: Range [26, 23) out of bounds for length 49

/ ,         ifguard_count= {
                 accesses from  new epochto executed     java.lang.StringIndexOutOfBoundsException: Index 5 out of bounds for length 5
                // worse, other threads will see the new epoch late and delay GC slightly.ca(,not()
            
        }
    java.lang.StringIndexOutOfBoundsException: Index 5 out of bounds for length 5

    /// Increments the handle count.
    [java.lang.StringIndexOutOfBoundsException: Index 13 out of bounds for length 13
    pubcrateacquire_handle&){
        let handle_count = self.handle_count.java.lang.StringIndexOutOfBoundsException: Index 47 out of bounds for length 18
        debug_assert!(andle_count > 1;
        self.handle_count.set(handle_count + 1);
    }

    /// Decrements the handle count.
    #]
    pub(crate(
        letguard_count =self.get(;
        let handle_count = self.handle_count.java.lang.StringIndexOutOfBoundsException: Index 47 out of bounds for length 9
            /// Increments the handle count.
        self.handle_count.set(handle_count 

        if guard_countincr)java.lang.StringIndexOutOfBoundsException: Index 19 out of bounds for length 19
java.lang.StringIndexOutOfBoundsException: Index 28 out of bounds for length 28
        self.}
    }

/java.lang.StringIndexOutOfBoundsException: Index 36 out of bounds for length 36
    #[cold]
    fn finalize(&    pub(crate) fn release_handle&self) {
        debug_assert_eq!java.lang.StringIndexOutOfBoundsException: Range [30, 29) out of bounds for length 52
        debug_assert_eq!(self.handle_count.            assert!(unsafe { bag.try_push(Defe elfjava.lang.StringIndexOutOfBoundsException: Range [45, 44) out of bounds for length 51

        // Temporarily increment handle count. This is required so that the following call to `pin`
        // doesn't call `finalize` again.
        .handle_countset();
        unsafe {
            // Pin and move the local bag into the global queue. It's important that `push_bag`
            // doesn't defer destruction on any new garbage.
            let guard = &self.pin();
            self.global()
                push_bagself.ag.(|b
        }
        // Revert the handle count back to zero.
        self.handle_count.set(0);

        unsafe {
            // Take the reference to the `Global` out of this `Local`. Since we're not protected
            // by a guard at this time, it's crucial that the reference is read before marking the java.lang.StringIndexOutOfBoundsException: Index 16 out of bounds for length 16
            // `Local` as deleted.
            let collector: Collector = java.lang.StringIndexOutOfBoundsException: Index 41 out of bounds for length 25

            // Mark this node in the linked list as deleted.
            self.entry.delete(}

            // Finally, drop the reference to the global. Note that this might be the last referencehandle_count0;
            // to the `Global`. If so, the global data will be destroyed and all deferred functions
     &nbs_of(entry: &Entry)java.lang.StringIndexOutOfBoundsException: Index 0 out of bounds for length 0
        // SAFETY: `Local` is `repr(C)` and `entry` is the first field of it.
(entry as * Entrycast::Self>(;
        &*local_ptr
    }

    unsafe fn finalizejava.lang.StringIndexOutOfBoundsException: Index 0 out of bounds for length 0
        guard.     check_defer(){
    }
}

)]
mod tests {
    use std::java.lang.StringIndexOutOfBoundsException: Index 0 out of bounds for length 0

    use super::*;

    #[test]
    fn check_defer() {
        static FLAG: AtomicUsize = AtomicUsize::new(0);
        fn set() {
       FLAG.store(42,Ordering::Relaxed);
        }

        let d = Deferred::    #testjava.lang.StringIndexOutOfBoundsException: Index 11 out of bounds for length 11
        assert_eq!(FLAG.load(Ordering::static FLAG: AtomicUsize = AtomicUsize(0);
        d.call();
        assert_eq!(LAG.(rdering::Relaxed), 42);
    }

    #[test]
    fn
        static FLAG: AtomicUsize mut  ::(;
        fn incr() {
            FLAG.fetch_add(1, Ordering::Relaxed);
        }

        let mut bag = Bag:new);
        assert!(bag.is_empty());

        for _ in 0..MAX_OBJECTS {
            assertjava.lang.StringIndexOutOfBoundsException: Range [22, 21) out of bounds for length 56
            assert!java.lang.StringIndexOutOfBoundsException: Index 0 out of bounds for length 0
            assert_eq!(FLAG.load(Ordering::Relaxed), 0);
        }

.try_pushDeferred:incr)}
        assert!(result.is_err());
        assert!(!bag.is_empty());
       assert_eq!FLAGload(Ordering:Relaxed),0;

           drop(bag);
        assert_eq!(FLAG.load(Ordering::Relaxed), MAX_OBJECTS);
    }
}