deps/v8/src/heap/heap.h

   1 // Copyright 2012 the V8 project authors. All rights reserved.
   2 // Use of this source code is governed by a BSD-style license that can be
   3 // found in the LICENSE file.
   4
   5 #ifndef V8_HEAP_HEAP_H_
   6 #define V8_HEAP_HEAP_H_
   7
   8 #include <cmath>
   9
  10 #include "src/allocation.h"
  11 #include "src/assert-scope.h"
  12 #include "src/counters.h"
  13 #include "src/globals.h"
  14 #include "src/heap/gc-idle-time-handler.h"
  15 #include "src/heap/gc-tracer.h"
  16 #include "src/heap/incremental-marking.h"
  17 #include "src/heap/mark-compact.h"
  18 #include "src/heap/objects-visiting.h"
  19 #include "src/heap/spaces.h"
  20 #include "src/heap/store-buffer.h"
  21 #include "src/list.h"
  22 #include "src/splay-tree-inl.h"
  23
  24 namespace v8 {
  25 namespace internal {
  26
  27 // Defines all the roots in Heap.
  28 #define STRONG_ROOT_LIST(V)                                                    \
  29   V(Map, byte_array_map, ByteArrayMap)                                         \
  30   V(Map, free_space_map, FreeSpaceMap)                                         \
  31   V(Map, one_pointer_filler_map, OnePointerFillerMap)                          \
  32   V(Map, two_pointer_filler_map, TwoPointerFillerMap)                          \
  33   /* Cluster the most popular ones in a few cache lines here at the top.    */ \
  34   V(Smi, store_buffer_top, StoreBufferTop)                                     \
  35   V(Oddball, undefined_value, UndefinedValue)                                  \
  36   V(Oddball, the_hole_value, TheHoleValue)                                     \
  37   V(Oddball, null_value, NullValue)                                            \
  38   V(Oddball, true_value, TrueValue)                                            \
  39   V(Oddball, false_value, FalseValue)                                          \
  40   V(Oddball, uninitialized_value, UninitializedValue)                          \
  41   V(Oddball, exception, Exception)                                             \
  42   V(Map, cell_map, CellMap)                                                    \
  43   V(Map, global_property_cell_map, GlobalPropertyCellMap)                      \
  44   V(Map, shared_function_info_map, SharedFunctionInfoMap)                      \
  45   V(Map, meta_map, MetaMap)                                                    \
  46   V(Map, heap_number_map, HeapNumberMap)                                       \
  47   V(Map, mutable_heap_number_map, MutableHeapNumberMap)                        \
  48   V(Map, native_context_map, NativeContextMap)                                 \
  49   V(Map, fixed_array_map, FixedArrayMap)                                       \
  50   V(Map, code_map, CodeMap)                                                    \
  51   V(Map, scope_info_map, ScopeInfoMap)                                         \
  52   V(Map, fixed_cow_array_map, FixedCOWArrayMap)                                \
  53   V(Map, fixed_double_array_map, FixedDoubleArrayMap)                          \
  54   V(Map, constant_pool_array_map, ConstantPoolArrayMap)                        \
  55   V(Map, weak_cell_map, WeakCellMap)                                           \
  56   V(Oddball, no_interceptor_result_sentinel, NoInterceptorResultSentinel)      \
  57   V(Map, hash_table_map, HashTableMap)                                         \
  58   V(Map, ordered_hash_table_map, OrderedHashTableMap)                          \
  59   V(FixedArray, empty_fixed_array, EmptyFixedArray)                            \
  60   V(ByteArray, empty_byte_array, EmptyByteArray)                               \
  61   V(DescriptorArray, empty_descriptor_array, EmptyDescriptorArray)             \
  62   V(ConstantPoolArray, empty_constant_pool_array, EmptyConstantPoolArray)      \
  63   V(Oddball, arguments_marker, ArgumentsMarker)                                \
  64   /* The roots above this line should be boring from a GC point of view.    */ \
  65   /* This means they are never in new space and never on a page that is     */ \
  66   /* being compacted.                                                       */ \
  67   V(FixedArray, number_string_cache, NumberStringCache)                        \
  68   V(Object, instanceof_cache_function, InstanceofCacheFunction)                \
  69   V(Object, instanceof_cache_map, InstanceofCacheMap)                          \
  70   V(Object, instanceof_cache_answer, InstanceofCacheAnswer)                    \
  71   V(FixedArray, single_character_string_cache, SingleCharacterStringCache)     \
  72   V(FixedArray, string_split_cache, StringSplitCache)                          \
  73   V(FixedArray, regexp_multiple_cache, RegExpMultipleCache)                    \
  74   V(Oddball, termination_exception, TerminationException)                      \
  75   V(Smi, hash_seed, HashSeed)                                                  \
  76   V(Map, symbol_map, SymbolMap)                                                \
  77   V(Map, string_map, StringMap)                                                \
  78   V(Map, one_byte_string_map, OneByteStringMap)                                \
  79   V(Map, cons_string_map, ConsStringMap)                                       \
  80   V(Map, cons_one_byte_string_map, ConsOneByteStringMap)                       \
  81   V(Map, sliced_string_map, SlicedStringMap)                                   \
  82   V(Map, sliced_one_byte_string_map, SlicedOneByteStringMap)                   \
  83   V(Map, external_string_map, ExternalStringMap)                               \
  84   V(Map, external_string_with_one_byte_data_map,                               \
  85     ExternalStringWithOneByteDataMap)                                          \
  86   V(Map, external_one_byte_string_map, ExternalOneByteStringMap)               \
  87   V(Map, native_source_string_map, NativeSourceStringMap)                      \
  88   V(Map, short_external_string_map, ShortExternalStringMap)                    \
  89   V(Map, short_external_string_with_one_byte_data_map,                         \
  90     ShortExternalStringWithOneByteDataMap)                                     \
  91   V(Map, internalized_string_map, InternalizedStringMap)                       \
  92   V(Map, one_byte_internalized_string_map, OneByteInternalizedStringMap)       \
  93   V(Map, external_internalized_string_map, ExternalInternalizedStringMap)      \
  94   V(Map, external_internalized_string_with_one_byte_data_map,                  \
  95     ExternalInternalizedStringWithOneByteDataMap)                              \
  96   V(Map, external_one_byte_internalized_string_map,                            \
  97     ExternalOneByteInternalizedStringMap)                                      \
  98   V(Map, short_external_internalized_string_map,                               \
  99     ShortExternalInternalizedStringMap)                                        \
 100   V(Map, short_external_internalized_string_with_one_byte_data_map,            \
 101     ShortExternalInternalizedStringWithOneByteDataMap)                         \
 102   V(Map, short_external_one_byte_internalized_string_map,                      \
 103     ShortExternalOneByteInternalizedStringMap)                                 \
 104   V(Map, short_external_one_byte_string_map, ShortExternalOneByteStringMap)    \
 105   V(Map, external_int8_array_map, ExternalInt8ArrayMap)                        \
 106   V(Map, external_uint8_array_map, ExternalUint8ArrayMap)                      \
 107   V(Map, external_int16_array_map, ExternalInt16ArrayMap)                      \
 108   V(Map, external_uint16_array_map, ExternalUint16ArrayMap)                    \
 109   V(Map, external_int32_array_map, ExternalInt32ArrayMap)                      \
 110   V(Map, external_uint32_array_map, ExternalUint32ArrayMap)                    \
 111   V(Map, external_float32_array_map, ExternalFloat32ArrayMap)                  \
 112   V(Map, external_float64_array_map, ExternalFloat64ArrayMap)                  \
 113   V(Map, external_uint8_clamped_array_map, ExternalUint8ClampedArrayMap)       \
 114   V(ExternalArray, empty_external_int8_array, EmptyExternalInt8Array)          \
 115   V(ExternalArray, empty_external_uint8_array, EmptyExternalUint8Array)        \
 116   V(ExternalArray, empty_external_int16_array, EmptyExternalInt16Array)        \
 117   V(ExternalArray, empty_external_uint16_array, EmptyExternalUint16Array)      \
 118   V(ExternalArray, empty_external_int32_array, EmptyExternalInt32Array)        \
 119   V(ExternalArray, empty_external_uint32_array, EmptyExternalUint32Array)      \
 120   V(ExternalArray, empty_external_float32_array, EmptyExternalFloat32Array)    \
 121   V(ExternalArray, empty_external_float64_array, EmptyExternalFloat64Array)    \
 122   V(ExternalArray, empty_external_uint8_clamped_array,                         \
 123     EmptyExternalUint8ClampedArray)                                            \
 124   V(Map, fixed_uint8_array_map, FixedUint8ArrayMap)                            \
 125   V(Map, fixed_int8_array_map, FixedInt8ArrayMap)                              \
 126   V(Map, fixed_uint16_array_map, FixedUint16ArrayMap)                          \
 127   V(Map, fixed_int16_array_map, FixedInt16ArrayMap)                            \
 128   V(Map, fixed_uint32_array_map, FixedUint32ArrayMap)                          \
 129   V(Map, fixed_int32_array_map, FixedInt32ArrayMap)                            \
 130   V(Map, fixed_float32_array_map, FixedFloat32ArrayMap)                        \
 131   V(Map, fixed_float64_array_map, FixedFloat64ArrayMap)                        \
 132   V(Map, fixed_uint8_clamped_array_map, FixedUint8ClampedArrayMap)             \
 133   V(FixedTypedArrayBase, empty_fixed_uint8_array, EmptyFixedUint8Array)        \
 134   V(FixedTypedArrayBase, empty_fixed_int8_array, EmptyFixedInt8Array)          \
 135   V(FixedTypedArrayBase, empty_fixed_uint16_array, EmptyFixedUint16Array)      \
 136   V(FixedTypedArrayBase, empty_fixed_int16_array, EmptyFixedInt16Array)        \
 137   V(FixedTypedArrayBase, empty_fixed_uint32_array, EmptyFixedUint32Array)      \
 138   V(FixedTypedArrayBase, empty_fixed_int32_array, EmptyFixedInt32Array)        \
 139   V(FixedTypedArrayBase, empty_fixed_float32_array, EmptyFixedFloat32Array)    \
 140   V(FixedTypedArrayBase, empty_fixed_float64_array, EmptyFixedFloat64Array)    \
 141   V(FixedTypedArrayBase, empty_fixed_uint8_clamped_array,                      \
 142     EmptyFixedUint8ClampedArray)                                               \
 143   V(Map, sloppy_arguments_elements_map, SloppyArgumentsElementsMap)            \
 144   V(Map, function_context_map, FunctionContextMap)                             \
 145   V(Map, catch_context_map, CatchContextMap)                                   \
 146   V(Map, with_context_map, WithContextMap)                                     \
 147   V(Map, block_context_map, BlockContextMap)                                   \
 148   V(Map, module_context_map, ModuleContextMap)                                 \
 149   V(Map, script_context_map, ScriptContextMap)                                 \
 150   V(Map, script_context_table_map, ScriptContextTableMap)                      \
 151   V(Map, undefined_map, UndefinedMap)                                          \
 152   V(Map, the_hole_map, TheHoleMap)                                             \
 153   V(Map, null_map, NullMap)                                                    \
 154   V(Map, boolean_map, BooleanMap)                                              \
 155   V(Map, uninitialized_map, UninitializedMap)                                  \
 156   V(Map, arguments_marker_map, ArgumentsMarkerMap)                             \
 157   V(Map, no_interceptor_result_sentinel_map, NoInterceptorResultSentinelMap)   \
 158   V(Map, exception_map, ExceptionMap)                                          \
 159   V(Map, termination_exception_map, TerminationExceptionMap)                   \
 160   V(Map, message_object_map, JSMessageObjectMap)                               \
 161   V(Map, foreign_map, ForeignMap)                                              \
 162   V(HeapNumber, nan_value, NanValue)                                           \
 163   V(HeapNumber, infinity_value, InfinityValue)                                 \
 164   V(HeapNumber, minus_zero_value, MinusZeroValue)                              \
 165   V(Map, neander_map, NeanderMap)                                              \
 166   V(JSObject, message_listeners, MessageListeners)                             \
 167   V(UnseededNumberDictionary, code_stubs, CodeStubs)                           \
 168   V(UnseededNumberDictionary, non_monomorphic_cache, NonMonomorphicCache)      \
 169   V(PolymorphicCodeCache, polymorphic_code_cache, PolymorphicCodeCache)        \
 170   V(Code, js_entry_code, JsEntryCode)                                          \
 171   V(Code, js_construct_entry_code, JsConstructEntryCode)                       \
 172   V(FixedArray, natives_source_cache, NativesSourceCache)                      \
 173   V(Script, empty_script, EmptyScript)                                         \
 174   V(NameDictionary, intrinsic_function_names, IntrinsicFunctionNames)          \
 175   V(Cell, undefined_cell, UndefineCell)                                        \
 176   V(JSObject, observation_state, ObservationState)                             \
 177   V(Map, external_map, ExternalMap)                                            \
 178   V(Object, symbol_registry, SymbolRegistry)                                   \
 179   V(SeededNumberDictionary, empty_slow_element_dictionary,                     \
 180     EmptySlowElementDictionary)                                                \
 181   V(FixedArray, materialized_objects, MaterializedObjects)                     \
 182   V(FixedArray, allocation_sites_scratchpad, AllocationSitesScratchpad)        \
 183   V(FixedArray, microtask_queue, MicrotaskQueue)                               \
 184   V(FixedArray, keyed_load_dummy_vector, KeyedLoadDummyVector)                 \
 185   V(FixedArray, detached_contexts, DetachedContexts)                           \
 186   V(WeakHashTable, weak_object_to_code_table, WeakObjectToCodeTable)
 187
 188 // Entries in this list are limited to Smis and are not visited during GC.
 189 #define SMI_ROOT_LIST(V)                                                   \
 190   V(Smi, stack_limit, StackLimit)                                          \
 191   V(Smi, real_stack_limit, RealStackLimit)                                 \
 192   V(Smi, last_script_id, LastScriptId)                                     \
 193   V(Smi, arguments_adaptor_deopt_pc_offset, ArgumentsAdaptorDeoptPCOffset) \
 194   V(Smi, construct_stub_deopt_pc_offset, ConstructStubDeoptPCOffset)       \
 195   V(Smi, getter_stub_deopt_pc_offset, GetterStubDeoptPCOffset)             \
 196   V(Smi, setter_stub_deopt_pc_offset, SetterStubDeoptPCOffset)
 197
 198 #define ROOT_LIST(V)  \
 199   STRONG_ROOT_LIST(V) \
 200   SMI_ROOT_LIST(V)    \
 201   V(StringTable, string_table, StringTable)
 202
 203 #define INTERNALIZED_STRING_LIST(V)                            \
 204   V(Object_string, "Object")                                   \
 205   V(proto_string, "__proto__")                                 \
 206   V(arguments_string, "arguments")                             \
 207   V(Arguments_string, "Arguments")                             \
 208   V(caller_string, "caller")                                   \
 209   V(boolean_string, "boolean")                                 \
 210   V(Boolean_string, "Boolean")                                 \
 211   V(callee_string, "callee")                                   \
 212   V(constructor_string, "constructor")                         \
 213   V(dot_result_string, ".result")                              \
 214   V(eval_string, "eval")                                       \
 215   V(empty_string, "")                                          \
 216   V(function_string, "function")                               \
 217   V(Function_string, "Function")                               \
 218   V(length_string, "length")                                   \
 219   V(name_string, "name")                                       \
 220   V(null_string, "null")                                       \
 221   V(number_string, "number")                                   \
 222   V(Number_string, "Number")                                   \
 223   V(nan_string, "NaN")                                         \
 224   V(source_string, "source")                                   \
 225   V(source_url_string, "source_url")                           \
 226   V(source_mapping_url_string, "source_mapping_url")           \
 227   V(global_string, "global")                                   \
 228   V(ignore_case_string, "ignoreCase")                          \
 229   V(multiline_string, "multiline")                             \
 230   V(sticky_string, "sticky")                                   \
 231   V(unicode_string, "unicode")                                 \
 232   V(harmony_regexps_string, "harmony_regexps")                 \
 233   V(harmony_unicode_regexps_string, "harmony_unicode_regexps") \
 234   V(input_string, "input")                                     \
 235   V(index_string, "index")                                     \
 236   V(last_index_string, "lastIndex")                            \
 237   V(object_string, "object")                                   \
 238   V(prototype_string, "prototype")                             \
 239   V(string_string, "string")                                   \
 240   V(String_string, "String")                                   \
 241   V(symbol_string, "symbol")                                   \
 242   V(Symbol_string, "Symbol")                                   \
 243   V(Map_string, "Map")                                         \
 244   V(Set_string, "Set")                                         \
 245   V(WeakMap_string, "WeakMap")                                 \
 246   V(WeakSet_string, "WeakSet")                                 \
 247   V(for_string, "for")                                         \
 248   V(for_api_string, "for_api")                                 \
 249   V(for_intern_string, "for_intern")                           \
 250   V(private_api_string, "private_api")                         \
 251   V(private_intern_string, "private_intern")                   \
 252   V(Date_string, "Date")                                       \
 253   V(char_at_string, "CharAt")                                  \
 254   V(undefined_string, "undefined")                             \
 255   V(value_of_string, "valueOf")                                \
 256   V(stack_string, "stack")                                     \
 257   V(toJSON_string, "toJSON")                                   \
 258   V(KeyedLoadMonomorphic_string, "KeyedLoadMonomorphic")       \
 259   V(KeyedStoreMonomorphic_string, "KeyedStoreMonomorphic")     \
 260   V(stack_overflow_string, "kStackOverflowBoilerplate")        \
 261   V(illegal_access_string, "illegal access")                   \
 262   V(cell_value_string, "%cell_value")                          \
 263   V(illegal_argument_string, "illegal argument")               \
 264   V(identity_hash_string, "v8::IdentityHash")                  \
 265   V(closure_string, "(closure)")                               \
 266   V(dot_string, ".")                                           \
 267   V(compare_ic_string, "==")                                   \
 268   V(strict_compare_ic_string, "===")                           \
 269   V(infinity_string, "Infinity")                               \
 270   V(minus_infinity_string, "-Infinity")                        \
 271   V(query_colon_string, "(?:)")                                \
 272   V(Generator_string, "Generator")                             \
 273   V(throw_string, "throw")                                     \
 274   V(done_string, "done")                                       \
 275   V(value_string, "value")                                     \
 276   V(next_string, "next")                                       \
 277   V(byte_length_string, "byteLength")                          \
 278   V(byte_offset_string, "byteOffset")                          \
 279   V(minus_zero_string, "-0")                                   \
 280   V(Array_string, "Array")                                     \
 281   V(Error_string, "Error")                                     \
 282   V(RegExp_string, "RegExp")
 283
 284 #define PRIVATE_SYMBOL_LIST(V)      \
 285   V(nonextensible_symbol)           \
 286   V(sealed_symbol)                  \
 287   V(frozen_symbol)                  \
 288   V(nonexistent_symbol)             \
 289   V(elements_transition_symbol)     \
 290   V(prototype_users_symbol)         \
 291   V(observed_symbol)                \
 292   V(uninitialized_symbol)           \
 293   V(megamorphic_symbol)             \
 294   V(premonomorphic_symbol)          \
 295   V(stack_trace_symbol)             \
 296   V(detailed_stack_trace_symbol)    \
 297   V(normal_ic_symbol)               \
 298   V(home_object_symbol)             \
 299   V(intl_initialized_marker_symbol) \
 300   V(intl_impl_object_symbol)        \
 301   V(promise_debug_marker_symbol)    \
 302   V(promise_has_handler_symbol)     \
 303   V(class_script_symbol)            \
 304   V(class_start_position_symbol)    \
 305   V(class_end_position_symbol)      \
 306   V(error_start_pos_symbol)         \
 307   V(error_end_pos_symbol)           \
 308   V(error_script_symbol)
 309
 310 #define PUBLIC_SYMBOL_LIST(V)                                    \
 311   V(has_instance_symbol, symbolHasInstance, Symbol.hasInstance)  \
 312   V(is_concat_spreadable_symbol, symbolIsConcatSpreadable,       \
 313     Symbol.isConcatSpreadable)                                   \
 314   V(is_regexp_symbol, symbolIsRegExp, Symbol.isRegExp)           \
 315   V(iterator_symbol, symbolIterator, Symbol.iterator)            \
 316   V(to_string_tag_symbol, symbolToStringTag, Symbol.toStringTag) \
 317   V(unscopables_symbol, symbolUnscopables, Symbol.unscopables)
 318
 319 // Heap roots that are known to be immortal immovable, for which we can safely
 320 // skip write barriers. This list is not complete and has omissions.
 321 #define IMMORTAL_IMMOVABLE_ROOT_LIST(V) \
 322   V(ByteArrayMap)                       \
 323   V(FreeSpaceMap)                       \
 324   V(OnePointerFillerMap)                \
 325   V(TwoPointerFillerMap)                \
 326   V(UndefinedValue)                     \
 327   V(TheHoleValue)                       \
 328   V(NullValue)                          \
 329   V(TrueValue)                          \
 330   V(FalseValue)                         \
 331   V(UninitializedValue)                 \
 332   V(CellMap)                            \
 333   V(GlobalPropertyCellMap)              \
 334   V(SharedFunctionInfoMap)              \
 335   V(MetaMap)                            \
 336   V(HeapNumberMap)                      \
 337   V(MutableHeapNumberMap)               \
 338   V(NativeContextMap)                   \
 339   V(FixedArrayMap)                      \
 340   V(CodeMap)                            \
 341   V(ScopeInfoMap)                       \
 342   V(FixedCOWArrayMap)                   \
 343   V(FixedDoubleArrayMap)                \
 344   V(ConstantPoolArrayMap)               \
 345   V(WeakCellMap)                        \
 346   V(NoInterceptorResultSentinel)        \
 347   V(HashTableMap)                       \
 348   V(OrderedHashTableMap)                \
 349   V(EmptyFixedArray)                    \
 350   V(EmptyByteArray)                     \
 351   V(EmptyDescriptorArray)               \
 352   V(EmptyConstantPoolArray)             \
 353   V(ArgumentsMarker)                    \
 354   V(SymbolMap)                          \
 355   V(SloppyArgumentsElementsMap)         \
 356   V(FunctionContextMap)                 \
 357   V(CatchContextMap)                    \
 358   V(WithContextMap)                     \
 359   V(BlockContextMap)                    \
 360   V(ModuleContextMap)                   \
 361   V(ScriptContextMap)                   \
 362   V(UndefinedMap)                       \
 363   V(TheHoleMap)                         \
 364   V(NullMap)                            \
 365   V(BooleanMap)                         \
 366   V(UninitializedMap)                   \
 367   V(ArgumentsMarkerMap)                 \
 368   V(JSMessageObjectMap)                 \
 369   V(ForeignMap)                         \
 370   V(NeanderMap)                         \
 371   PRIVATE_SYMBOL_LIST(V)
 372
 373 // Forward declarations.
 374 class HeapStats;
 375 class Isolate;
 376 class WeakObjectRetainer;
 377
 378
 379 typedef String* (*ExternalStringTableUpdaterCallback)(Heap* heap,
 380                                                       Object** pointer);
 381
 382 class StoreBufferRebuilder {
 383  public:
 384   explicit StoreBufferRebuilder(StoreBuffer* store_buffer)
 385       : store_buffer_(store_buffer) {}
 386
 387   void Callback(MemoryChunk* page, StoreBufferEvent event);
 388
 389  private:
 390   StoreBuffer* store_buffer_;
 391
 392   // We record in this variable how full the store buffer was when we started
 393   // iterating over the current page, finding pointers to new space.  If the
 394   // store buffer overflows again we can exempt the page from the store buffer
 395   // by rewinding to this point instead of having to search the store buffer.
 396   Object*** start_of_current_page_;
 397   // The current page we are scanning in the store buffer iterator.
 398   MemoryChunk* current_page_;
 399 };
 400
 401
 402 // A queue of objects promoted during scavenge. Each object is accompanied
 403 // by it's size to avoid dereferencing a map pointer for scanning.
 404 // The last page in to-space is used for the promotion queue. On conflict
 405 // during scavenge, the promotion queue is allocated externally and all
 406 // entries are copied to the external queue.
 407 class PromotionQueue {
 408  public:
 409   explicit PromotionQueue(Heap* heap)
 410       : front_(NULL),
 411         rear_(NULL),
 412         limit_(NULL),
 413         emergency_stack_(0),
 414         heap_(heap) {}
 415
 416   void Initialize();
 417
 418   void Destroy() {
 419     DCHECK(is_empty());
 420     delete emergency_stack_;
 421     emergency_stack_ = NULL;
 422   }
 423
 424   Page* GetHeadPage() {
 425     return Page::FromAllocationTop(reinterpret_cast<Address>(rear_));
 426   }
 427
 428   void SetNewLimit(Address limit) {
 429     // If we are already using an emergency stack, we can ignore it.
 430     if (emergency_stack_) return;
 431
 432     // If the limit is not on the same page, we can ignore it.
 433     if (Page::FromAllocationTop(limit) != GetHeadPage()) return;
 434
 435     limit_ = reinterpret_cast<intptr_t*>(limit);
 436
 437     if (limit_ <= rear_) {
 438       return;
 439     }
 440
 441     RelocateQueueHead();
 442   }
 443
 444   bool IsBelowPromotionQueue(Address to_space_top) {
 445     // If an emergency stack is used, the to-space address cannot interfere
 446     // with the promotion queue.
 447     if (emergency_stack_) return true;
 448
 449     // If the given to-space top pointer and the head of the promotion queue
 450     // are not on the same page, then the to-space objects are below the
 451     // promotion queue.
 452     if (GetHeadPage() != Page::FromAddress(to_space_top)) {
 453       return true;
 454     }
 455     // If the to space top pointer is smaller or equal than the promotion
 456     // queue head, then the to-space objects are below the promotion queue.
 457     return reinterpret_cast<intptr_t*>(to_space_top) <= rear_;
 458   }
 459
 460   bool is_empty() {
 461     return (front_ == rear_) &&
 462            (emergency_stack_ == NULL || emergency_stack_->length() == 0);
 463   }
 464
 465   inline void insert(HeapObject* target, int size);
 466
 467   void remove(HeapObject** target, int* size) {
 468     DCHECK(!is_empty());
 469     if (front_ == rear_) {
 470       Entry e = emergency_stack_->RemoveLast();
 471       *target = e.obj_;
 472       *size = e.size_;
 473       return;
 474     }
 475
 476     *target = reinterpret_cast<HeapObject*>(*(--front_));
 477     *size = static_cast<int>(*(--front_));
 478     // Assert no underflow.
 479     SemiSpace::AssertValidRange(reinterpret_cast<Address>(rear_),
 480                                 reinterpret_cast<Address>(front_));
 481   }
 482
 483  private:
 484   // The front of the queue is higher in the memory page chain than the rear.
 485   intptr_t* front_;
 486   intptr_t* rear_;
 487   intptr_t* limit_;
 488
 489   static const int kEntrySizeInWords = 2;
 490
 491   struct Entry {
 492     Entry(HeapObject* obj, int size) : obj_(obj), size_(size) {}
 493
 494     HeapObject* obj_;
 495     int size_;
 496   };
 497   List<Entry>* emergency_stack_;
 498
 499   Heap* heap_;
 500
 501   void RelocateQueueHead();
 502
 503   DISALLOW_COPY_AND_ASSIGN(PromotionQueue);
 504 };
 505
 506
 507 typedef void (*ScavengingCallback)(Map* map, HeapObject** slot,
 508                                    HeapObject* object);
 509
 510
 511 // External strings table is a place where all external strings are
 512 // registered.  We need to keep track of such strings to properly
 513 // finalize them.
 514 class ExternalStringTable {
 515  public:
 516   // Registers an external string.
 517   inline void AddString(String* string);
 518
 519   inline void Iterate(ObjectVisitor* v);
 520
 521   // Restores internal invariant and gets rid of collected strings.
 522   // Must be called after each Iterate() that modified the strings.
 523   void CleanUp();
 524
 525   // Destroys all allocated memory.
 526   void TearDown();
 527
 528  private:
 529   explicit ExternalStringTable(Heap* heap) : heap_(heap) {}
 530
 531   friend class Heap;
 532
 533   inline void Verify();
 534
 535   inline void AddOldString(String* string);
 536
 537   // Notifies the table that only a prefix of the new list is valid.
 538   inline void ShrinkNewStrings(int position);
 539
 540   // To speed up scavenge collections new space string are kept
 541   // separate from old space strings.
 542   List<Object*> new_space_strings_;
 543   List<Object*> old_space_strings_;
 544
 545   Heap* heap_;
 546
 547   DISALLOW_COPY_AND_ASSIGN(ExternalStringTable);
 548 };
 549
 550
 551 enum ArrayStorageAllocationMode {
 552   DONT_INITIALIZE_ARRAY_ELEMENTS,
 553   INITIALIZE_ARRAY_ELEMENTS_WITH_HOLE
 554 };
 555
 556
 557 class Heap {
 558  public:
 559   // Configure heap size in MB before setup. Return false if the heap has been
 560   // set up already.
 561   bool ConfigureHeap(int max_semi_space_size, int max_old_space_size,
 562                      int max_executable_size, size_t code_range_size);
 563   bool ConfigureHeapDefault();
 564
 565   // Prepares the heap, setting up memory areas that are needed in the isolate
 566   // without actually creating any objects.
 567   bool SetUp();
 568
 569   // Bootstraps the object heap with the core set of objects required to run.
 570   // Returns whether it succeeded.
 571   bool CreateHeapObjects();
 572
 573   // Destroys all memory allocated by the heap.
 574   void TearDown();
 575
 576   // Set the stack limit in the roots_ array.  Some architectures generate
 577   // code that looks here, because it is faster than loading from the static
 578   // jslimit_/real_jslimit_ variable in the StackGuard.
 579   void SetStackLimits();
 580
 581   // Notifies the heap that is ok to start marking or other activities that
 582   // should not happen during deserialization.
 583   void NotifyDeserializationComplete();
 584
 585   // Returns whether SetUp has been called.
 586   bool HasBeenSetUp();
 587
 588   // Returns the maximum amount of memory reserved for the heap.  For
 589   // the young generation, we reserve 4 times the amount needed for a
 590   // semi space.  The young generation consists of two semi spaces and
 591   // we reserve twice the amount needed for those in order to ensure
 592   // that new space can be aligned to its size.
 593   intptr_t MaxReserved() {
 594     return 4 * reserved_semispace_size_ + max_old_generation_size_;
 595   }
 596   int MaxSemiSpaceSize() { return max_semi_space_size_; }
 597   int ReservedSemiSpaceSize() { return reserved_semispace_size_; }
 598   int InitialSemiSpaceSize() { return initial_semispace_size_; }
 599   int TargetSemiSpaceSize() { return target_semispace_size_; }
 600   intptr_t MaxOldGenerationSize() { return max_old_generation_size_; }
 601   intptr_t MaxExecutableSize() { return max_executable_size_; }
 602
 603   // Returns the capacity of the heap in bytes w/o growing. Heap grows when
 604   // more spaces are needed until it reaches the limit.
 605   intptr_t Capacity();
 606
 607   // Returns the amount of memory currently committed for the heap.
 608   intptr_t CommittedMemory();
 609
 610   // Returns the amount of executable memory currently committed for the heap.
 611   intptr_t CommittedMemoryExecutable();
 612
 613   // Returns the amount of phyical memory currently committed for the heap.
 614   size_t CommittedPhysicalMemory();
 615
 616   // Returns the maximum amount of memory ever committed for the heap.
 617   intptr_t MaximumCommittedMemory() { return maximum_committed_; }
 618
 619   // Updates the maximum committed memory for the heap. Should be called
 620   // whenever a space grows.
 621   void UpdateMaximumCommitted();
 622
 623   // Returns the available bytes in space w/o growing.
 624   // Heap doesn't guarantee that it can allocate an object that requires
 625   // all available bytes. Check MaxHeapObjectSize() instead.
 626   intptr_t Available();
 627
 628   // Returns of size of all objects residing in the heap.
 629   intptr_t SizeOfObjects();
 630
 631   intptr_t old_generation_allocation_limit() const {
 632     return old_generation_allocation_limit_;
 633   }
 634
 635   // Return the starting address and a mask for the new space.  And-masking an
 636   // address with the mask will result in the start address of the new space
 637   // for all addresses in either semispace.
 638   Address NewSpaceStart() { return new_space_.start(); }
 639   uintptr_t NewSpaceMask() { return new_space_.mask(); }
 640   Address NewSpaceTop() { return new_space_.top(); }
 641
 642   NewSpace* new_space() { return &new_space_; }
 643   OldSpace* old_pointer_space() { return old_pointer_space_; }
 644   OldSpace* old_data_space() { return old_data_space_; }
 645   OldSpace* code_space() { return code_space_; }
 646   MapSpace* map_space() { return map_space_; }
 647   CellSpace* cell_space() { return cell_space_; }
 648   PropertyCellSpace* property_cell_space() { return property_cell_space_; }
 649   LargeObjectSpace* lo_space() { return lo_space_; }
 650   PagedSpace* paged_space(int idx) {
 651     switch (idx) {
 652       case OLD_POINTER_SPACE:
 653         return old_pointer_space();
 654       case OLD_DATA_SPACE:
 655         return old_data_space();
 656       case MAP_SPACE:
 657         return map_space();
 658       case CELL_SPACE:
 659         return cell_space();
 660       case PROPERTY_CELL_SPACE:
 661         return property_cell_space();
 662       case CODE_SPACE:
 663         return code_space();
 664       case NEW_SPACE:
 665       case LO_SPACE:
 666         UNREACHABLE();
 667     }
 668     return NULL;
 669   }
 670
 671   bool always_allocate() { return always_allocate_scope_depth_ != 0; }
 672   Address always_allocate_scope_depth_address() {
 673     return reinterpret_cast<Address>(&always_allocate_scope_depth_);
 674   }
 675
 676   Address* NewSpaceAllocationTopAddress() {
 677     return new_space_.allocation_top_address();
 678   }
 679   Address* NewSpaceAllocationLimitAddress() {
 680     return new_space_.allocation_limit_address();
 681   }
 682
 683   Address* OldPointerSpaceAllocationTopAddress() {
 684     return old_pointer_space_->allocation_top_address();
 685   }
 686   Address* OldPointerSpaceAllocationLimitAddress() {
 687     return old_pointer_space_->allocation_limit_address();
 688   }
 689
 690   Address* OldDataSpaceAllocationTopAddress() {
 691     return old_data_space_->allocation_top_address();
 692   }
 693   Address* OldDataSpaceAllocationLimitAddress() {
 694     return old_data_space_->allocation_limit_address();
 695   }
 696
 697   // Returns a deep copy of the JavaScript object.
 698   // Properties and elements are copied too.
 699   // Optionally takes an AllocationSite to be appended in an AllocationMemento.
 700   MUST_USE_RESULT AllocationResult
 701       CopyJSObject(JSObject* source, AllocationSite* site = NULL);
 702
 703   // Clear the Instanceof cache (used when a prototype changes).
 704   inline void ClearInstanceofCache();
 705
 706   // Iterates the whole code space to clear all ICs of the given kind.
 707   void ClearAllICsByKind(Code::Kind kind);
 708
 709   // FreeSpace objects have a null map after deserialization. Update the map.
 710   void RepairFreeListsAfterDeserialization();
 711
 712   template <typename T>
 713   static inline bool IsOneByte(T t, int chars);
 714
 715   // Move len elements within a given array from src_index index to dst_index
 716   // index.
 717   void MoveElements(FixedArray* array, int dst_index, int src_index, int len);
 718
 719   // Sloppy mode arguments object size.
 720   static const int kSloppyArgumentsObjectSize =
 721       JSObject::kHeaderSize + 2 * kPointerSize;
 722   // Strict mode arguments has no callee so it is smaller.
 723   static const int kStrictArgumentsObjectSize =
 724       JSObject::kHeaderSize + 1 * kPointerSize;
 725   // Indicies for direct access into argument objects.
 726   static const int kArgumentsLengthIndex = 0;
 727   // callee is only valid in sloppy mode.
 728   static const int kArgumentsCalleeIndex = 1;
 729
 730   // Finalizes an external string by deleting the associated external
 731   // data and clearing the resource pointer.
 732   inline void FinalizeExternalString(String* string);
 733
 734   // Initialize a filler object to keep the ability to iterate over the heap
 735   // when introducing gaps within pages.
 736   void CreateFillerObjectAt(Address addr, int size);
 737
 738   bool CanMoveObjectStart(HeapObject* object);
 739
 740   // Indicates whether live bytes adjustment is triggered from within the GC
 741   // code or from mutator code.
 742   enum InvocationMode { FROM_GC, FROM_MUTATOR };
 743
 744   // Maintain consistency of live bytes during incremental marking.
 745   void AdjustLiveBytes(Address address, int by, InvocationMode mode);
 746
 747   // Trim the given array from the left. Note that this relocates the object
 748   // start and hence is only valid if there is only a single reference to it.
 749   FixedArrayBase* LeftTrimFixedArray(FixedArrayBase* obj, int elements_to_trim);
 750
 751   // Trim the given array from the right.
 752   template<Heap::InvocationMode mode>
 753   void RightTrimFixedArray(FixedArrayBase* obj, int elements_to_trim);
 754
 755   // Converts the given boolean condition to JavaScript boolean value.
 756   inline Object* ToBoolean(bool condition);
 757
 758   // Performs garbage collection operation.
 759   // Returns whether there is a chance that another major GC could
 760   // collect more garbage.
 761   inline bool CollectGarbage(
 762       AllocationSpace space, const char* gc_reason = NULL,
 763       const GCCallbackFlags gc_callback_flags = kNoGCCallbackFlags);
 764
 765   static const int kNoGCFlags = 0;
 766   static const int kReduceMemoryFootprintMask = 1;
 767   static const int kAbortIncrementalMarkingMask = 2;
 768
 769   // Making the heap iterable requires us to abort incremental marking.
 770   static const int kMakeHeapIterableMask = kAbortIncrementalMarkingMask;
 771
 772   // Invoked when GC was requested via the stack guard.
 773   void HandleGCRequest();
 774
 775   // Attempt to over-approximate the weak closure by marking object groups and
 776   // implicit references from global handles, but don't atomically complete
 777   // marking. If we continue to mark incrementally, we might have marked
 778   // objects that die later.
 779   void OverApproximateWeakClosure(const char* gc_reason);
 780
 781   // Performs a full garbage collection.  If (flags & kMakeHeapIterableMask) is
 782   // non-zero, then the slower precise sweeper is used, which leaves the heap
 783   // in a state where we can iterate over the heap visiting all objects.
 784   void CollectAllGarbage(
 785       int flags, const char* gc_reason = NULL,
 786       const GCCallbackFlags gc_callback_flags = kNoGCCallbackFlags);
 787
 788   // Last hope GC, should try to squeeze as much as possible.
 789   void CollectAllAvailableGarbage(const char* gc_reason = NULL);
 790
 791   // Check whether the heap is currently iterable.
 792   bool IsHeapIterable();
 793
 794   // Notify the heap that a context has been disposed.
 795   int NotifyContextDisposed(bool dependant_context);
 796
 797   inline void increment_scan_on_scavenge_pages() {
 798     scan_on_scavenge_pages_++;
 799     if (FLAG_gc_verbose) {
 800       PrintF("Scan-on-scavenge pages: %d\n", scan_on_scavenge_pages_);
 801     }
 802   }
 803
 804   inline void decrement_scan_on_scavenge_pages() {
 805     scan_on_scavenge_pages_--;
 806     if (FLAG_gc_verbose) {
 807       PrintF("Scan-on-scavenge pages: %d\n", scan_on_scavenge_pages_);
 808     }
 809   }
 810
 811   PromotionQueue* promotion_queue() { return &promotion_queue_; }
 812
 813   void AddGCPrologueCallback(v8::Isolate::GCPrologueCallback callback,
 814                              GCType gc_type_filter, bool pass_isolate = true);
 815   void RemoveGCPrologueCallback(v8::Isolate::GCPrologueCallback callback);
 816
 817   void AddGCEpilogueCallback(v8::Isolate::GCEpilogueCallback callback,
 818                              GCType gc_type_filter, bool pass_isolate = true);
 819   void RemoveGCEpilogueCallback(v8::Isolate::GCEpilogueCallback callback);
 820
 821 // Heap root getters.  We have versions with and without type::cast() here.
 822 // You can't use type::cast during GC because the assert fails.
 823 // TODO(1490): Try removing the unchecked accessors, now that GC marking does
 824 // not corrupt the map.
 825 #define ROOT_ACCESSOR(type, name, camel_name)                           \
 826   type* name() { return type::cast(roots_[k##camel_name##RootIndex]); } \
 827   type* raw_unchecked_##name() {                                        \
 828     return reinterpret_cast<type*>(roots_[k##camel_name##RootIndex]);   \
 829   }
 830   ROOT_LIST(ROOT_ACCESSOR)
 831 #undef ROOT_ACCESSOR
 832
 833 // Utility type maps
 834 #define STRUCT_MAP_ACCESSOR(NAME, Name, name) \
 835   Map* name##_map() { return Map::cast(roots_[k##Name##MapRootIndex]); }
 836   STRUCT_LIST(STRUCT_MAP_ACCESSOR)
 837 #undef STRUCT_MAP_ACCESSOR
 838
 839 #define STRING_ACCESSOR(name, str) \
 840   String* name() { return String::cast(roots_[k##name##RootIndex]); }
 841   INTERNALIZED_STRING_LIST(STRING_ACCESSOR)
 842 #undef STRING_ACCESSOR
 843
 844 #define SYMBOL_ACCESSOR(name) \
 845   Symbol* name() { return Symbol::cast(roots_[k##name##RootIndex]); }
 846   PRIVATE_SYMBOL_LIST(SYMBOL_ACCESSOR)
 847 #undef SYMBOL_ACCESSOR
 848
 849 #define SYMBOL_ACCESSOR(name, varname, description) \
 850   Symbol* name() { return Symbol::cast(roots_[k##name##RootIndex]); }
 851   PUBLIC_SYMBOL_LIST(SYMBOL_ACCESSOR)
 852 #undef SYMBOL_ACCESSOR
 853
 854   // The hidden_string is special because it is the empty string, but does
 855   // not match the empty string.
 856   String* hidden_string() { return hidden_string_; }
 857
 858   void set_native_contexts_list(Object* object) {
 859     native_contexts_list_ = object;
 860   }
 861   Object* native_contexts_list() const { return native_contexts_list_; }
 862
 863   void set_array_buffers_list(Object* object) { array_buffers_list_ = object; }
 864   Object* array_buffers_list() const { return array_buffers_list_; }
 865
 866   void set_allocation_sites_list(Object* object) {
 867     allocation_sites_list_ = object;
 868   }
 869   Object* allocation_sites_list() { return allocation_sites_list_; }
 870
 871   // Used in CreateAllocationSiteStub and the (de)serializer.
 872   Object** allocation_sites_list_address() { return &allocation_sites_list_; }
 873
 874   void set_encountered_weak_collections(Object* weak_collection) {
 875     encountered_weak_collections_ = weak_collection;
 876   }
 877   Object* encountered_weak_collections() const {
 878     return encountered_weak_collections_;
 879   }
 880
 881   void set_encountered_weak_cells(Object* weak_cell) {
 882     encountered_weak_cells_ = weak_cell;
 883   }
 884   Object* encountered_weak_cells() const { return encountered_weak_cells_; }
 885
 886   // Number of mark-sweeps.
 887   unsigned int ms_count() { return ms_count_; }
 888
 889   // Iterates over all roots in the heap.
 890   void IterateRoots(ObjectVisitor* v, VisitMode mode);
 891   // Iterates over all strong roots in the heap.
 892   void IterateStrongRoots(ObjectVisitor* v, VisitMode mode);
 893   // Iterates over entries in the smi roots list.  Only interesting to the
 894   // serializer/deserializer, since GC does not care about smis.
 895   void IterateSmiRoots(ObjectVisitor* v);
 896   // Iterates over all the other roots in the heap.
 897   void IterateWeakRoots(ObjectVisitor* v, VisitMode mode);
 898
 899   // Iterate pointers to from semispace of new space found in memory interval
 900   // from start to end.
 901   void IterateAndMarkPointersToFromSpace(Address start, Address end,
 902                                          ObjectSlotCallback callback);
 903
 904   // Returns whether the object resides in new space.
 905   inline bool InNewSpace(Object* object);
 906   inline bool InNewSpace(Address address);
 907   inline bool InNewSpacePage(Address address);
 908   inline bool InFromSpace(Object* object);
 909   inline bool InToSpace(Object* object);
 910
 911   // Returns whether the object resides in old pointer space.
 912   inline bool InOldPointerSpace(Address address);
 913   inline bool InOldPointerSpace(Object* object);
 914
 915   // Returns whether the object resides in old data space.
 916   inline bool InOldDataSpace(Address address);
 917   inline bool InOldDataSpace(Object* object);
 918
 919   // Checks whether an address/object in the heap (including auxiliary
 920   // area and unused area).
 921   bool Contains(Address addr);
 922   bool Contains(HeapObject* value);
 923
 924   // Checks whether an address/object in a space.
 925   // Currently used by tests, serialization and heap verification only.
 926   bool InSpace(Address addr, AllocationSpace space);
 927   bool InSpace(HeapObject* value, AllocationSpace space);
 928
 929   // Finds out which space an object should get promoted to based on its type.
 930   inline OldSpace* TargetSpace(HeapObject* object);
 931   static inline AllocationSpace TargetSpaceId(InstanceType type);
 932
 933   // Checks whether the given object is allowed to be migrated from it's
 934   // current space into the given destination space. Used for debugging.
 935   inline bool AllowedToBeMigrated(HeapObject* object, AllocationSpace dest);
 936
 937   // Sets the stub_cache_ (only used when expanding the dictionary).
 938   void public_set_code_stubs(UnseededNumberDictionary* value) {
 939     roots_[kCodeStubsRootIndex] = value;
 940   }
 941
 942   // Support for computing object sizes for old objects during GCs. Returns
 943   // a function that is guaranteed to be safe for computing object sizes in
 944   // the current GC phase.
 945   HeapObjectCallback GcSafeSizeOfOldObjectFunction() {
 946     return gc_safe_size_of_old_object_;
 947   }
 948
 949   // Sets the non_monomorphic_cache_ (only used when expanding the dictionary).
 950   void public_set_non_monomorphic_cache(UnseededNumberDictionary* value) {
 951     roots_[kNonMonomorphicCacheRootIndex] = value;
 952   }
 953
 954   void public_set_empty_script(Script* script) {
 955     roots_[kEmptyScriptRootIndex] = script;
 956   }
 957
 958   void public_set_store_buffer_top(Address* top) {
 959     roots_[kStoreBufferTopRootIndex] = reinterpret_cast<Smi*>(top);
 960   }
 961
 962   void public_set_materialized_objects(FixedArray* objects) {
 963     roots_[kMaterializedObjectsRootIndex] = objects;
 964   }
 965
 966   // Generated code can embed this address to get access to the roots.
 967   Object** roots_array_start() { return roots_; }
 968
 969   Address* store_buffer_top_address() {
 970     return reinterpret_cast<Address*>(&roots_[kStoreBufferTopRootIndex]);
 971   }
 972
 973   static bool RootIsImmortalImmovable(int root_index);
 974
 975 #ifdef VERIFY_HEAP
 976   // Verify the heap is in its normal state before or after a GC.
 977   void Verify();
 978 #endif
 979
 980 #ifdef DEBUG
 981   void Print();
 982   void PrintHandles();
 983
 984   void OldPointerSpaceCheckStoreBuffer();
 985   void MapSpaceCheckStoreBuffer();
 986   void LargeObjectSpaceCheckStoreBuffer();
 987
 988   // Report heap statistics.
 989   void ReportHeapStatistics(const char* title);
 990   void ReportCodeStatistics(const char* title);
 991 #endif
 992
 993   // Zapping is needed for verify heap, and always done in debug builds.
 994   static inline bool ShouldZapGarbage() {
 995 #ifdef DEBUG
 996     return true;
 997 #else
 998 #ifdef VERIFY_HEAP
 999     return FLAG_verify_heap;
1000 #else
1001     return false;
1002 #endif
1003 #endif
1004   }
1005
1006   // Number of "runtime allocations" done so far.
1007   uint32_t allocations_count() { return allocations_count_; }
1008
1009   // Returns deterministic "time" value in ms. Works only with
1010   // FLAG_verify_predictable.
1011   double synthetic_time() { return allocations_count_ / 2.0; }
1012
1013   // Print short heap statistics.
1014   void PrintShortHeapStatistics();
1015
1016   // Write barrier support for address[offset] = o.
1017   INLINE(void RecordWrite(Address address, int offset));
1018
1019   // Write barrier support for address[start : start + len[ = o.
1020   INLINE(void RecordWrites(Address address, int start, int len));
1021
1022   enum HeapState { NOT_IN_GC, SCAVENGE, MARK_COMPACT };
1023   inline HeapState gc_state() { return gc_state_; }
1024
1025   inline bool IsInGCPostProcessing() { return gc_post_processing_depth_ > 0; }
1026
1027 #ifdef DEBUG
1028   void set_allocation_timeout(int timeout) { allocation_timeout_ = timeout; }
1029
1030   void TracePathToObjectFrom(Object* target, Object* root);
1031   void TracePathToObject(Object* target);
1032   void TracePathToGlobal();
1033 #endif
1034
1035   // Callback function passed to Heap::Iterate etc.  Copies an object if
1036   // necessary, the object might be promoted to an old space.  The caller must
1037   // ensure the precondition that the object is (a) a heap object and (b) in
1038   // the heap's from space.
1039   static inline void ScavengePointer(HeapObject** p);
1040   static inline void ScavengeObject(HeapObject** p, HeapObject* object);
1041
1042   enum ScratchpadSlotMode { IGNORE_SCRATCHPAD_SLOT, RECORD_SCRATCHPAD_SLOT };
1043
1044   // If an object has an AllocationMemento trailing it, return it, otherwise
1045   // return NULL;
1046   inline AllocationMemento* FindAllocationMemento(HeapObject* object);
1047
1048   // An object may have an AllocationSite associated with it through a trailing
1049   // AllocationMemento. Its feedback should be updated when objects are found
1050   // in the heap.
1051   static inline void UpdateAllocationSiteFeedback(HeapObject* object,
1052                                                   ScratchpadSlotMode mode);
1053
1054   // Support for partial snapshots.  After calling this we have a linear
1055   // space to write objects in each space.
1056   struct Chunk {
1057     uint32_t size;
1058     Address start;
1059     Address end;
1060   };
1061
1062   typedef List<Chunk> Reservation;
1063
1064   // Returns false if not able to reserve.
1065   bool ReserveSpace(Reservation* reservations);
1066
1067   //
1068   // Support for the API.
1069   //
1070
1071   void CreateApiObjects();
1072
1073   inline intptr_t PromotedTotalSize() {
1074     int64_t total = PromotedSpaceSizeOfObjects() + PromotedExternalMemorySize();
1075     if (total > kMaxInt) return static_cast<intptr_t>(kMaxInt);
1076     if (total < 0) return 0;
1077     return static_cast<intptr_t>(total);
1078   }
1079
1080   inline intptr_t OldGenerationSpaceAvailable() {
1081     return old_generation_allocation_limit_ - PromotedTotalSize();
1082   }
1083
1084   inline intptr_t OldGenerationCapacityAvailable() {
1085     return max_old_generation_size_ - PromotedTotalSize();
1086   }
1087
1088   static const intptr_t kMinimumOldGenerationAllocationLimit =
1089       8 * (Page::kPageSize > MB ? Page::kPageSize : MB);
1090
1091   static const int kInitalOldGenerationLimitFactor = 2;
1092
1093   static const int kPointerMultiplier = i::kPointerSize / 4;
1094
1095   // The new space size has to be a power of 2. Sizes are in MB.
1096   static const int kMaxSemiSpaceSizeLowMemoryDevice = 1 * kPointerMultiplier;
1097   static const int kMaxSemiSpaceSizeMediumMemoryDevice = 4 * kPointerMultiplier;
1098   static const int kMaxSemiSpaceSizeHighMemoryDevice = 8 * kPointerMultiplier;
1099   static const int kMaxSemiSpaceSizeHugeMemoryDevice = 8 * kPointerMultiplier;
1100
1101   // The old space size has to be a multiple of Page::kPageSize.
1102   // Sizes are in MB.
1103   static const int kMaxOldSpaceSizeLowMemoryDevice = 128 * kPointerMultiplier;
1104   static const int kMaxOldSpaceSizeMediumMemoryDevice =
1105       256 * kPointerMultiplier;
1106   static const int kMaxOldSpaceSizeHighMemoryDevice = 512 * kPointerMultiplier;
1107   static const int kMaxOldSpaceSizeHugeMemoryDevice = 700 * kPointerMultiplier;
1108
1109   // The executable size has to be a multiple of Page::kPageSize.
1110   // Sizes are in MB.
1111   static const int kMaxExecutableSizeLowMemoryDevice = 96 * kPointerMultiplier;
1112   static const int kMaxExecutableSizeMediumMemoryDevice =
1113       192 * kPointerMultiplier;
1114   static const int kMaxExecutableSizeHighMemoryDevice =
1115       256 * kPointerMultiplier;
1116   static const int kMaxExecutableSizeHugeMemoryDevice =
1117       256 * kPointerMultiplier;
1118
1119   // Calculates the allocation limit based on a given growing factor and a
1120   // given old generation size.
1121   intptr_t CalculateOldGenerationAllocationLimit(double factor,
1122                                                  intptr_t old_gen_size);
1123
1124   // Sets the allocation limit to trigger the next full garbage collection.
1125   void SetOldGenerationAllocationLimit(intptr_t old_gen_size,
1126                                        int freed_global_handles);
1127
1128   // Indicates whether inline bump-pointer allocation has been disabled.
1129   bool inline_allocation_disabled() { return inline_allocation_disabled_; }
1130
1131   // Switch whether inline bump-pointer allocation should be used.
1132   void EnableInlineAllocation();
1133   void DisableInlineAllocation();
1134
1135   // Implements the corresponding V8 API function.
1136   bool IdleNotification(double deadline_in_seconds);
1137   bool IdleNotification(int idle_time_in_ms);
1138
1139   // Declare all the root indices.  This defines the root list order.
1140   enum RootListIndex {
1141 #define ROOT_INDEX_DECLARATION(type, name, camel_name) k##camel_name##RootIndex,
1142     STRONG_ROOT_LIST(ROOT_INDEX_DECLARATION)
1143 #undef ROOT_INDEX_DECLARATION
1144
1145 #define STRING_INDEX_DECLARATION(name, str) k##name##RootIndex,
1146     INTERNALIZED_STRING_LIST(STRING_INDEX_DECLARATION)
1147 #undef STRING_DECLARATION
1148
1149 #define SYMBOL_INDEX_DECLARATION(name) k##name##RootIndex,
1150     PRIVATE_SYMBOL_LIST(SYMBOL_INDEX_DECLARATION)
1151 #undef SYMBOL_INDEX_DECLARATION
1152
1153 #define SYMBOL_INDEX_DECLARATION(name, varname, description) k##name##RootIndex,
1154     PUBLIC_SYMBOL_LIST(SYMBOL_INDEX_DECLARATION)
1155 #undef SYMBOL_INDEX_DECLARATION
1156
1157 // Utility type maps
1158 #define DECLARE_STRUCT_MAP(NAME, Name, name) k##Name##MapRootIndex,
1159     STRUCT_LIST(DECLARE_STRUCT_MAP)
1160 #undef DECLARE_STRUCT_MAP
1161     kStringTableRootIndex,
1162
1163 #define ROOT_INDEX_DECLARATION(type, name, camel_name) k##camel_name##RootIndex,
1164     SMI_ROOT_LIST(ROOT_INDEX_DECLARATION)
1165 #undef ROOT_INDEX_DECLARATION
1166     kRootListLength,
1167     kStrongRootListLength = kStringTableRootIndex,
1168     kSmiRootsStart = kStringTableRootIndex + 1
1169   };
1170
1171   Object* root(RootListIndex index) { return roots_[index]; }
1172
1173   STATIC_ASSERT(kUndefinedValueRootIndex ==
1174                 Internals::kUndefinedValueRootIndex);
1175   STATIC_ASSERT(kNullValueRootIndex == Internals::kNullValueRootIndex);
1176   STATIC_ASSERT(kTrueValueRootIndex == Internals::kTrueValueRootIndex);
1177   STATIC_ASSERT(kFalseValueRootIndex == Internals::kFalseValueRootIndex);
1178   STATIC_ASSERT(kempty_stringRootIndex == Internals::kEmptyStringRootIndex);
1179
1180   // Generated code can embed direct references to non-writable roots if
1181   // they are in new space.
1182   static bool RootCanBeWrittenAfterInitialization(RootListIndex root_index);
1183   // Generated code can treat direct references to this root as constant.
1184   bool RootCanBeTreatedAsConstant(RootListIndex root_index);
1185
1186   Map* MapForFixedTypedArray(ExternalArrayType array_type);
1187   RootListIndex RootIndexForFixedTypedArray(ExternalArrayType array_type);
1188
1189   Map* MapForExternalArrayType(ExternalArrayType array_type);
1190   RootListIndex RootIndexForExternalArrayType(ExternalArrayType array_type);
1191
1192   RootListIndex RootIndexForEmptyExternalArray(ElementsKind kind);
1193   RootListIndex RootIndexForEmptyFixedTypedArray(ElementsKind kind);
1194   ExternalArray* EmptyExternalArrayForMap(Map* map);
1195   FixedTypedArrayBase* EmptyFixedTypedArrayForMap(Map* map);
1196
1197   void RecordStats(HeapStats* stats, bool take_snapshot = false);
1198
1199   // Copy block of memory from src to dst. Size of block should be aligned
1200   // by pointer size.
1201   static inline void CopyBlock(Address dst, Address src, int byte_size);
1202
1203   // Optimized version of memmove for blocks with pointer size aligned sizes and
1204   // pointer size aligned addresses.
1205   static inline void MoveBlock(Address dst, Address src, int byte_size);
1206
1207   // Check new space expansion criteria and expand semispaces if it was hit.
1208   void CheckNewSpaceExpansionCriteria();
1209
1210   inline void IncrementPromotedObjectsSize(int object_size) {
1211     DCHECK(object_size > 0);
1212     promoted_objects_size_ += object_size;
1213   }
1214
1215   inline void IncrementSemiSpaceCopiedObjectSize(int object_size) {
1216     DCHECK(object_size > 0);
1217     semi_space_copied_object_size_ += object_size;
1218   }
1219
1220   inline void IncrementNodesDiedInNewSpace() { nodes_died_in_new_space_++; }
1221
1222   inline void IncrementNodesCopiedInNewSpace() { nodes_copied_in_new_space_++; }
1223
1224   inline void IncrementNodesPromoted() { nodes_promoted_++; }
1225
1226   inline void IncrementYoungSurvivorsCounter(int survived) {
1227     DCHECK(survived >= 0);
1228     survived_last_scavenge_ = survived;
1229     survived_since_last_expansion_ += survived;
1230   }
1231
1232   inline bool NextGCIsLikelyToBeFull(intptr_t limit) {
1233     if (FLAG_gc_global) return true;
1234
1235     if (FLAG_stress_compaction && (gc_count_ & 1) != 0) return true;
1236
1237     intptr_t adjusted_allocation_limit = limit - new_space_.Capacity();
1238
1239     if (PromotedTotalSize() >= adjusted_allocation_limit) return true;
1240
1241     return false;
1242   }
1243
1244   void UpdateNewSpaceReferencesInExternalStringTable(
1245       ExternalStringTableUpdaterCallback updater_func);
1246
1247   void UpdateReferencesInExternalStringTable(
1248       ExternalStringTableUpdaterCallback updater_func);
1249
1250   void ProcessAllWeakReferences(WeakObjectRetainer* retainer);
1251   void ProcessYoungWeakReferences(WeakObjectRetainer* retainer);
1252
1253   void VisitExternalResources(v8::ExternalResourceVisitor* visitor);
1254
1255   // An object should be promoted if the object has survived a
1256   // scavenge operation.
1257   inline bool ShouldBePromoted(Address old_address, int object_size);
1258
1259   void ClearJSFunctionResultCaches();
1260
1261   void ClearNormalizedMapCaches();
1262
1263   GCTracer* tracer() { return &tracer_; }
1264
1265   // Returns the size of objects residing in non new spaces.
1266   intptr_t PromotedSpaceSizeOfObjects();
1267
1268   double total_regexp_code_generated() { return total_regexp_code_generated_; }
1269   void IncreaseTotalRegexpCodeGenerated(int size) {
1270     total_regexp_code_generated_ += size;
1271   }
1272
1273   void IncrementCodeGeneratedBytes(bool is_crankshafted, int size) {
1274     if (is_crankshafted) {
1275       crankshaft_codegen_bytes_generated_ += size;
1276     } else {
1277       full_codegen_bytes_generated_ += size;
1278     }
1279   }
1280
1281   // Update GC statistics that are tracked on the Heap.
1282   void UpdateCumulativeGCStatistics(double duration, double spent_in_mutator,
1283                                     double marking_time);
1284
1285   // Returns maximum GC pause.
1286   double get_max_gc_pause() { return max_gc_pause_; }
1287
1288   // Returns maximum size of objects alive after GC.
1289   intptr_t get_max_alive_after_gc() { return max_alive_after_gc_; }
1290
1291   // Returns minimal interval between two subsequent collections.
1292   double get_min_in_mutator() { return min_in_mutator_; }
1293
1294   MarkCompactCollector* mark_compact_collector() {
1295     return &mark_compact_collector_;
1296   }
1297
1298   StoreBuffer* store_buffer() { return &store_buffer_; }
1299
1300   Marking* marking() { return &marking_; }
1301
1302   IncrementalMarking* incremental_marking() { return &incremental_marking_; }
1303
1304   ExternalStringTable* external_string_table() {
1305     return &external_string_table_;
1306   }
1307
1308   // Returns the current sweep generation.
1309   int sweep_generation() { return sweep_generation_; }
1310
1311   inline Isolate* isolate();
1312
1313   void CallGCPrologueCallbacks(GCType gc_type, GCCallbackFlags flags);
1314   void CallGCEpilogueCallbacks(GCType gc_type, GCCallbackFlags flags);
1315
1316   inline bool OldGenerationAllocationLimitReached();
1317
1318   inline void DoScavengeObject(Map* map, HeapObject** slot, HeapObject* obj) {
1319     scavenging_visitors_table_.GetVisitor(map)(map, slot, obj);
1320   }
1321
1322   void QueueMemoryChunkForFree(MemoryChunk* chunk);
1323   void FreeQueuedChunks();
1324
1325   int gc_count() const { return gc_count_; }
1326
1327   bool RecentIdleNotificationHappened();
1328
1329   // Completely clear the Instanceof cache (to stop it keeping objects alive
1330   // around a GC).
1331   inline void CompletelyClearInstanceofCache();
1332
1333   // The roots that have an index less than this are always in old space.
1334   static const int kOldSpaceRoots = 0x20;
1335
1336   uint32_t HashSeed() {
1337     uint32_t seed = static_cast<uint32_t>(hash_seed()->value());
1338     DCHECK(FLAG_randomize_hashes || seed == 0);
1339     return seed;
1340   }
1341
1342   Smi* NextScriptId() {
1343     int next_id = last_script_id()->value() + 1;
1344     if (!Smi::IsValid(next_id) || next_id < 0) next_id = 1;
1345     Smi* next_id_smi = Smi::FromInt(next_id);
1346     set_last_script_id(next_id_smi);
1347     return next_id_smi;
1348   }
1349
1350   void SetArgumentsAdaptorDeoptPCOffset(int pc_offset) {
1351     DCHECK(arguments_adaptor_deopt_pc_offset() == Smi::FromInt(0));
1352     set_arguments_adaptor_deopt_pc_offset(Smi::FromInt(pc_offset));
1353   }
1354
1355   void SetConstructStubDeoptPCOffset(int pc_offset) {
1356     DCHECK(construct_stub_deopt_pc_offset() == Smi::FromInt(0));
1357     set_construct_stub_deopt_pc_offset(Smi::FromInt(pc_offset));
1358   }
1359
1360   void SetGetterStubDeoptPCOffset(int pc_offset) {
1361     DCHECK(getter_stub_deopt_pc_offset() == Smi::FromInt(0));
1362     set_getter_stub_deopt_pc_offset(Smi::FromInt(pc_offset));
1363   }
1364
1365   void SetSetterStubDeoptPCOffset(int pc_offset) {
1366     DCHECK(setter_stub_deopt_pc_offset() == Smi::FromInt(0));
1367     set_setter_stub_deopt_pc_offset(Smi::FromInt(pc_offset));
1368   }
1369
1370   // For post mortem debugging.
1371   void RememberUnmappedPage(Address page, bool compacted);
1372
1373   // Global inline caching age: it is incremented on some GCs after context
1374   // disposal. We use it to flush inline caches.
1375   int global_ic_age() { return global_ic_age_; }
1376
1377   void AgeInlineCaches() {
1378     global_ic_age_ = (global_ic_age_ + 1) & SharedFunctionInfo::ICAgeBits::kMax;
1379   }
1380
1381   int64_t amount_of_external_allocated_memory() {
1382     return amount_of_external_allocated_memory_;
1383   }
1384
1385   void DeoptMarkedAllocationSites();
1386
1387   bool MaximumSizeScavenge() { return maximum_size_scavenges_ > 0; }
1388
1389   bool DeoptMaybeTenuredAllocationSites() {
1390     return new_space_.IsAtMaximumCapacity() && maximum_size_scavenges_ == 0;
1391   }
1392
1393   // ObjectStats are kept in two arrays, counts and sizes. Related stats are
1394   // stored in a contiguous linear buffer. Stats groups are stored one after
1395   // another.
1396   enum {
1397     FIRST_CODE_KIND_SUB_TYPE = LAST_TYPE + 1,
1398     FIRST_FIXED_ARRAY_SUB_TYPE =
1399         FIRST_CODE_KIND_SUB_TYPE + Code::NUMBER_OF_KINDS,
1400     FIRST_CODE_AGE_SUB_TYPE =
1401         FIRST_FIXED_ARRAY_SUB_TYPE + LAST_FIXED_ARRAY_SUB_TYPE + 1,
1402     OBJECT_STATS_COUNT = FIRST_CODE_AGE_SUB_TYPE + Code::kCodeAgeCount + 1
1403   };
1404
1405   void RecordObjectStats(InstanceType type, size_t size) {
1406     DCHECK(type <= LAST_TYPE);
1407     object_counts_[type]++;
1408     object_sizes_[type] += size;
1409   }
1410
1411   void RecordCodeSubTypeStats(int code_sub_type, int code_age, size_t size) {
1412     int code_sub_type_index = FIRST_CODE_KIND_SUB_TYPE + code_sub_type;
1413     int code_age_index =
1414         FIRST_CODE_AGE_SUB_TYPE + code_age - Code::kFirstCodeAge;
1415     DCHECK(code_sub_type_index >= FIRST_CODE_KIND_SUB_TYPE &&
1416            code_sub_type_index < FIRST_CODE_AGE_SUB_TYPE);
1417     DCHECK(code_age_index >= FIRST_CODE_AGE_SUB_TYPE &&
1418            code_age_index < OBJECT_STATS_COUNT);
1419     object_counts_[code_sub_type_index]++;
1420     object_sizes_[code_sub_type_index] += size;
1421     object_counts_[code_age_index]++;
1422     object_sizes_[code_age_index] += size;
1423   }
1424
1425   void RecordFixedArraySubTypeStats(int array_sub_type, size_t size) {
1426     DCHECK(array_sub_type <= LAST_FIXED_ARRAY_SUB_TYPE);
1427     object_counts_[FIRST_FIXED_ARRAY_SUB_TYPE + array_sub_type]++;
1428     object_sizes_[FIRST_FIXED_ARRAY_SUB_TYPE + array_sub_type] += size;
1429   }
1430
1431   void CheckpointObjectStats();
1432
1433   // We don't use a LockGuard here since we want to lock the heap
1434   // only when FLAG_concurrent_recompilation is true.
1435   class RelocationLock {
1436    public:
1437     explicit RelocationLock(Heap* heap) : heap_(heap) {
1438       heap_->relocation_mutex_.Lock();
1439     }
1440
1441
1442     ~RelocationLock() { heap_->relocation_mutex_.Unlock(); }
1443
1444    private:
1445     Heap* heap_;
1446   };
1447
1448   void AddWeakObjectToCodeDependency(Handle<HeapObject> obj,
1449                                      Handle<DependentCode> dep);
1450
1451   DependentCode* LookupWeakObjectToCodeDependency(Handle<HeapObject> obj);
1452
1453   static void FatalProcessOutOfMemory(const char* location,
1454                                       bool take_snapshot = false);
1455
1456   // This event is triggered after successful allocation of a new object made
1457   // by runtime. Allocations of target space for object evacuation do not
1458   // trigger the event. In order to track ALL allocations one must turn off
1459   // FLAG_inline_new and FLAG_use_allocation_folding.
1460   inline void OnAllocationEvent(HeapObject* object, int size_in_bytes);
1461
1462   // This event is triggered after object is moved to a new place.
1463   inline void OnMoveEvent(HeapObject* target, HeapObject* source,
1464                           int size_in_bytes);
1465
1466   bool deserialization_complete() const { return deserialization_complete_; }
1467
1468  protected:
1469   // Methods made available to tests.
1470
1471   // Allocates a JS Map in the heap.
1472   MUST_USE_RESULT AllocationResult
1473       AllocateMap(InstanceType instance_type, int instance_size,
1474                   ElementsKind elements_kind = TERMINAL_FAST_ELEMENTS_KIND);
1475
1476   // Allocates and initializes a new JavaScript object based on a
1477   // constructor.
1478   // If allocation_site is non-null, then a memento is emitted after the object
1479   // that points to the site.
1480   MUST_USE_RESULT AllocationResult
1481       AllocateJSObject(JSFunction* constructor,
1482                        PretenureFlag pretenure = NOT_TENURED,
1483                        AllocationSite* allocation_site = NULL);
1484
1485   // Allocates and initializes a new JavaScript object based on a map.
1486   // Passing an allocation site means that a memento will be created that
1487   // points to the site.
1488   MUST_USE_RESULT AllocationResult
1489       AllocateJSObjectFromMap(Map* map, PretenureFlag pretenure = NOT_TENURED,
1490                               bool alloc_props = true,
1491                               AllocationSite* allocation_site = NULL);
1492
1493   // Allocated a HeapNumber from value.
1494   MUST_USE_RESULT AllocationResult
1495       AllocateHeapNumber(double value, MutableMode mode = IMMUTABLE,
1496                          PretenureFlag pretenure = NOT_TENURED);
1497
1498   // Allocate a byte array of the specified length
1499   MUST_USE_RESULT AllocationResult
1500       AllocateByteArray(int length, PretenureFlag pretenure = NOT_TENURED);
1501
1502   // Copy the code and scope info part of the code object, but insert
1503   // the provided data as the relocation information.
1504   MUST_USE_RESULT AllocationResult
1505       CopyCode(Code* code, Vector<byte> reloc_info);
1506
1507   MUST_USE_RESULT AllocationResult CopyCode(Code* code);
1508
1509   // Allocates a fixed array initialized with undefined values
1510   MUST_USE_RESULT AllocationResult
1511       AllocateFixedArray(int length, PretenureFlag pretenure = NOT_TENURED);
1512
1513   static const int kInitialStringTableSize = 2048;
1514   static const int kInitialEvalCacheSize = 64;
1515   static const int kInitialNumberStringCacheSize = 256;
1516
1517  private:
1518   Heap();
1519
1520   // The amount of external memory registered through the API kept alive
1521   // by global handles
1522   int64_t amount_of_external_allocated_memory_;
1523
1524   // Caches the amount of external memory registered at the last global gc.
1525   int64_t amount_of_external_allocated_memory_at_last_global_gc_;
1526
1527   // This can be calculated directly from a pointer to the heap; however, it is
1528   // more expedient to get at the isolate directly from within Heap methods.
1529   Isolate* isolate_;
1530
1531   Object* roots_[kRootListLength];
1532
1533   size_t code_range_size_;
1534   int reserved_semispace_size_;
1535   int max_semi_space_size_;
1536   int initial_semispace_size_;
1537   int target_semispace_size_;
1538   intptr_t max_old_generation_size_;
1539   intptr_t initial_old_generation_size_;
1540   bool old_generation_size_configured_;
1541   intptr_t max_executable_size_;
1542   intptr_t maximum_committed_;
1543
1544   // For keeping track of how much data has survived
1545   // scavenge since last new space expansion.
1546   int survived_since_last_expansion_;
1547
1548   // ... and since the last scavenge.
1549   int survived_last_scavenge_;
1550
1551   // For keeping track on when to flush RegExp code.
1552   int sweep_generation_;
1553
1554   int always_allocate_scope_depth_;
1555
1556   // For keeping track of context disposals.
1557   int contexts_disposed_;
1558
1559   int global_ic_age_;
1560
1561   int scan_on_scavenge_pages_;
1562
1563   NewSpace new_space_;
1564   OldSpace* old_pointer_space_;
1565   OldSpace* old_data_space_;
1566   OldSpace* code_space_;
1567   MapSpace* map_space_;
1568   CellSpace* cell_space_;
1569   PropertyCellSpace* property_cell_space_;
1570   LargeObjectSpace* lo_space_;
1571   HeapState gc_state_;
1572   int gc_post_processing_depth_;
1573   Address new_space_top_after_last_gc_;
1574
1575   // Returns the amount of external memory registered since last global gc.
1576   int64_t PromotedExternalMemorySize();
1577
1578   // How many "runtime allocations" happened.
1579   uint32_t allocations_count_;
1580
1581   // Running hash over allocations performed.
1582   uint32_t raw_allocations_hash_;
1583
1584   // Countdown counter, dumps allocation hash when 0.
1585   uint32_t dump_allocations_hash_countdown_;
1586
1587   // How many mark-sweep collections happened.
1588   unsigned int ms_count_;
1589
1590   // How many gc happened.
1591   unsigned int gc_count_;
1592
1593   // For post mortem debugging.
1594   static const int kRememberedUnmappedPages = 128;
1595   int remembered_unmapped_pages_index_;
1596   Address remembered_unmapped_pages_[kRememberedUnmappedPages];
1597
1598   // Total length of the strings we failed to flatten since the last GC.
1599   int unflattened_strings_length_;
1600
1601 #define ROOT_ACCESSOR(type, name, camel_name)                                 \
1602   inline void set_##name(type* value) {                                       \
1603     /* The deserializer makes use of the fact that these common roots are */  \
1604     /* never in new space and never on a page that is being compacted.    */  \
1605     DCHECK(k##camel_name##RootIndex >= kOldSpaceRoots || !InNewSpace(value)); \
1606     roots_[k##camel_name##RootIndex] = value;                                 \
1607   }
1608   ROOT_LIST(ROOT_ACCESSOR)
1609 #undef ROOT_ACCESSOR
1610
1611 #ifdef DEBUG
1612   // If the --gc-interval flag is set to a positive value, this
1613   // variable holds the value indicating the number of allocations
1614   // remain until the next failure and garbage collection.
1615   int allocation_timeout_;
1616 #endif  // DEBUG
1617
1618   // Limit that triggers a global GC on the next (normally caused) GC.  This
1619   // is checked when we have already decided to do a GC to help determine
1620   // which collector to invoke, before expanding a paged space in the old
1621   // generation and on every allocation in large object space.
1622   intptr_t old_generation_allocation_limit_;
1623
1624   // The allocation limit when there is > kMinIdleTimeToStartIncrementalMarking
1625   // idle time in the idle time handler.
1626   intptr_t idle_old_generation_allocation_limit_;
1627
1628   // Indicates that an allocation has failed in the old generation since the
1629   // last GC.
1630   bool old_gen_exhausted_;
1631
1632   // Indicates that inline bump-pointer allocation has been globally disabled
1633   // for all spaces. This is used to disable allocations in generated code.
1634   bool inline_allocation_disabled_;
1635
1636   // Weak list heads, threaded through the objects.
1637   // List heads are initilized lazily and contain the undefined_value at start.
1638   Object* native_contexts_list_;
1639   Object* array_buffers_list_;
1640   Object* allocation_sites_list_;
1641
1642   // List of encountered weak collections (JSWeakMap and JSWeakSet) during
1643   // marking. It is initialized during marking, destroyed after marking and
1644   // contains Smi(0) while marking is not active.
1645   Object* encountered_weak_collections_;
1646
1647   Object* encountered_weak_cells_;
1648
1649   StoreBufferRebuilder store_buffer_rebuilder_;
1650
1651   struct StringTypeTable {
1652     InstanceType type;
1653     int size;
1654     RootListIndex index;
1655   };
1656
1657   struct ConstantStringTable {
1658     const char* contents;
1659     RootListIndex index;
1660   };
1661
1662   struct StructTable {
1663     InstanceType type;
1664     int size;
1665     RootListIndex index;
1666   };
1667
1668   static const StringTypeTable string_type_table[];
1669   static const ConstantStringTable constant_string_table[];
1670   static const StructTable struct_table[];
1671
1672   // The special hidden string which is an empty string, but does not match
1673   // any string when looked up in properties.
1674   String* hidden_string_;
1675
1676   // GC callback function, called before and after mark-compact GC.
1677   // Allocations in the callback function are disallowed.
1678   struct GCPrologueCallbackPair {
1679     GCPrologueCallbackPair(v8::Isolate::GCPrologueCallback callback,
1680                            GCType gc_type, bool pass_isolate)
1681         : callback(callback), gc_type(gc_type), pass_isolate_(pass_isolate) {}
1682     bool operator==(const GCPrologueCallbackPair& pair) const {
1683       return pair.callback == callback;
1684     }
1685     v8::Isolate::GCPrologueCallback callback;
1686     GCType gc_type;
1687     // TODO(dcarney): remove variable
1688     bool pass_isolate_;
1689   };
1690   List<GCPrologueCallbackPair> gc_prologue_callbacks_;
1691
1692   struct GCEpilogueCallbackPair {
1693     GCEpilogueCallbackPair(v8::Isolate::GCPrologueCallback callback,
1694                            GCType gc_type, bool pass_isolate)
1695         : callback(callback), gc_type(gc_type), pass_isolate_(pass_isolate) {}
1696     bool operator==(const GCEpilogueCallbackPair& pair) const {
1697       return pair.callback == callback;
1698     }
1699     v8::Isolate::GCPrologueCallback callback;
1700     GCType gc_type;
1701     // TODO(dcarney): remove variable
1702     bool pass_isolate_;
1703   };
1704   List<GCEpilogueCallbackPair> gc_epilogue_callbacks_;
1705
1706   // Support for computing object sizes during GC.
1707   HeapObjectCallback gc_safe_size_of_old_object_;
1708   static int GcSafeSizeOfOldObject(HeapObject* object);
1709
1710   // Update the GC state. Called from the mark-compact collector.
1711   void MarkMapPointersAsEncoded(bool encoded) {
1712     DCHECK(!encoded);
1713     gc_safe_size_of_old_object_ = &GcSafeSizeOfOldObject;
1714   }
1715
1716   // Code that should be run before and after each GC.  Includes some
1717   // reporting/verification activities when compiled with DEBUG set.
1718   void GarbageCollectionPrologue();
1719   void GarbageCollectionEpilogue();
1720
1721   // Pretenuring decisions are made based on feedback collected during new
1722   // space evacuation. Note that between feedback collection and calling this
1723   // method object in old space must not move.
1724   // Right now we only process pretenuring feedback in high promotion mode.
1725   void ProcessPretenuringFeedback();
1726
1727   // Checks whether a global GC is necessary
1728   GarbageCollector SelectGarbageCollector(AllocationSpace space,
1729                                           const char** reason);
1730
1731   // Make sure there is a filler value behind the top of the new space
1732   // so that the GC does not confuse some unintialized/stale memory
1733   // with the allocation memento of the object at the top
1734   void EnsureFillerObjectAtTop();
1735
1736   // Ensure that we have swept all spaces in such a way that we can iterate
1737   // over all objects.  May cause a GC.
1738   void MakeHeapIterable();
1739
1740   // Performs garbage collection operation.
1741   // Returns whether there is a chance that another major GC could
1742   // collect more garbage.
1743   bool CollectGarbage(
1744       GarbageCollector collector, const char* gc_reason,
1745       const char* collector_reason,
1746       const GCCallbackFlags gc_callback_flags = kNoGCCallbackFlags);
1747
1748   // Performs garbage collection
1749   // Returns whether there is a chance another major GC could
1750   // collect more garbage.
1751   bool PerformGarbageCollection(
1752       GarbageCollector collector,
1753       const GCCallbackFlags gc_callback_flags = kNoGCCallbackFlags);
1754
1755   inline void UpdateOldSpaceLimits();
1756
1757   // Selects the proper allocation space depending on the given object
1758   // size, pretenuring decision, and preferred old-space.
1759   static AllocationSpace SelectSpace(int object_size,
1760                                      AllocationSpace preferred_old_space,
1761                                      PretenureFlag pretenure) {
1762     DCHECK(preferred_old_space == OLD_POINTER_SPACE ||
1763            preferred_old_space == OLD_DATA_SPACE);
1764     if (object_size > Page::kMaxRegularHeapObjectSize) return LO_SPACE;
1765     return (pretenure == TENURED) ? preferred_old_space : NEW_SPACE;
1766   }
1767
1768   HeapObject* DoubleAlignForDeserialization(HeapObject* object, int size);
1769
1770   // Allocate an uninitialized object.  The memory is non-executable if the
1771   // hardware and OS allow.  This is the single choke-point for allocations
1772   // performed by the runtime and should not be bypassed (to extend this to
1773   // inlined allocations, use the Heap::DisableInlineAllocation() support).
1774   MUST_USE_RESULT inline AllocationResult AllocateRaw(
1775       int size_in_bytes, AllocationSpace space, AllocationSpace retry_space);
1776
1777   // Allocates a heap object based on the map.
1778   MUST_USE_RESULT AllocationResult
1779       Allocate(Map* map, AllocationSpace space,
1780                AllocationSite* allocation_site = NULL);
1781
1782   // Allocates a partial map for bootstrapping.
1783   MUST_USE_RESULT AllocationResult
1784       AllocatePartialMap(InstanceType instance_type, int instance_size);
1785
1786   // Initializes a JSObject based on its map.
1787   void InitializeJSObjectFromMap(JSObject* obj, FixedArray* properties,
1788                                  Map* map);
1789   void InitializeAllocationMemento(AllocationMemento* memento,
1790                                    AllocationSite* allocation_site);
1791
1792   // Allocate a block of memory in the given space (filled with a filler).
1793   // Used as a fall-back for generated code when the space is full.
1794   MUST_USE_RESULT AllocationResult
1795       AllocateFillerObject(int size, bool double_align, AllocationSpace space);
1796
1797   // Allocate an uninitialized fixed array.
1798   MUST_USE_RESULT AllocationResult
1799       AllocateRawFixedArray(int length, PretenureFlag pretenure);
1800
1801   // Allocate an uninitialized fixed double array.
1802   MUST_USE_RESULT AllocationResult
1803       AllocateRawFixedDoubleArray(int length, PretenureFlag pretenure);
1804
1805   // Allocate an initialized fixed array with the given filler value.
1806   MUST_USE_RESULT AllocationResult
1807       AllocateFixedArrayWithFiller(int length, PretenureFlag pretenure,
1808                                    Object* filler);
1809
1810   // Allocate and partially initializes a String.  There are two String
1811   // encodings: one-byte and two-byte.  These functions allocate a string of
1812   // the given length and set its map and length fields.  The characters of
1813   // the string are uninitialized.
1814   MUST_USE_RESULT AllocationResult
1815       AllocateRawOneByteString(int length, PretenureFlag pretenure);
1816   MUST_USE_RESULT AllocationResult
1817       AllocateRawTwoByteString(int length, PretenureFlag pretenure);
1818
1819   bool CreateInitialMaps();
1820   void CreateInitialObjects();
1821
1822   // Allocates an internalized string in old space based on the character
1823   // stream.
1824   MUST_USE_RESULT inline AllocationResult AllocateInternalizedStringFromUtf8(
1825       Vector<const char> str, int chars, uint32_t hash_field);
1826
1827   MUST_USE_RESULT inline AllocationResult AllocateOneByteInternalizedString(
1828       Vector<const uint8_t> str, uint32_t hash_field);
1829
1830   MUST_USE_RESULT inline AllocationResult AllocateTwoByteInternalizedString(
1831       Vector<const uc16> str, uint32_t hash_field);
1832
1833   template <bool is_one_byte, typename T>
1834   MUST_USE_RESULT AllocationResult
1835       AllocateInternalizedStringImpl(T t, int chars, uint32_t hash_field);
1836
1837   template <typename T>
1838   MUST_USE_RESULT inline AllocationResult AllocateInternalizedStringImpl(
1839       T t, int chars, uint32_t hash_field);
1840
1841   // Allocates an uninitialized fixed array. It must be filled by the caller.
1842   MUST_USE_RESULT AllocationResult AllocateUninitializedFixedArray(int length);
1843
1844   // Make a copy of src and return it. Returns
1845   // Failure::RetryAfterGC(requested_bytes, space) if the allocation failed.
1846   MUST_USE_RESULT inline AllocationResult CopyFixedArray(FixedArray* src);
1847
1848   // Make a copy of src, set the map, and return the copy. Returns
1849   // Failure::RetryAfterGC(requested_bytes, space) if the allocation failed.
1850   MUST_USE_RESULT AllocationResult
1851       CopyFixedArrayWithMap(FixedArray* src, Map* map);
1852
1853   // Make a copy of src and return it. Returns
1854   // Failure::RetryAfterGC(requested_bytes, space) if the allocation failed.
1855   MUST_USE_RESULT inline AllocationResult CopyFixedDoubleArray(
1856       FixedDoubleArray* src);
1857
1858   // Make a copy of src and return it. Returns
1859   // Failure::RetryAfterGC(requested_bytes, space) if the allocation failed.
1860   MUST_USE_RESULT inline AllocationResult CopyConstantPoolArray(
1861       ConstantPoolArray* src);
1862
1863
1864   // Computes a single character string where the character has code.
1865   // A cache is used for one-byte (Latin1) codes.
1866   MUST_USE_RESULT AllocationResult
1867       LookupSingleCharacterStringFromCode(uint16_t code);
1868
1869   // Allocate a symbol in old space.
1870   MUST_USE_RESULT AllocationResult AllocateSymbol();
1871
1872   // Make a copy of src, set the map, and return the copy.
1873   MUST_USE_RESULT AllocationResult
1874       CopyConstantPoolArrayWithMap(ConstantPoolArray* src, Map* map);
1875
1876   MUST_USE_RESULT AllocationResult AllocateConstantPoolArray(
1877       const ConstantPoolArray::NumberOfEntries& small);
1878
1879   MUST_USE_RESULT AllocationResult AllocateExtendedConstantPoolArray(
1880       const ConstantPoolArray::NumberOfEntries& small,
1881       const ConstantPoolArray::NumberOfEntries& extended);
1882
1883   // Allocates an external array of the specified length and type.
1884   MUST_USE_RESULT AllocationResult
1885       AllocateExternalArray(int length, ExternalArrayType array_type,
1886                             void* external_pointer, PretenureFlag pretenure);
1887
1888   // Allocates a fixed typed array of the specified length and type.
1889   MUST_USE_RESULT AllocationResult
1890       AllocateFixedTypedArray(int length, ExternalArrayType array_type,
1891                               PretenureFlag pretenure);
1892
1893   // Make a copy of src and return it.
1894   MUST_USE_RESULT AllocationResult CopyAndTenureFixedCOWArray(FixedArray* src);
1895
1896   // Make a copy of src, set the map, and return the copy.
1897   MUST_USE_RESULT AllocationResult
1898       CopyFixedDoubleArrayWithMap(FixedDoubleArray* src, Map* map);
1899
1900   // Allocates a fixed double array with uninitialized values. Returns
1901   MUST_USE_RESULT AllocationResult AllocateUninitializedFixedDoubleArray(
1902       int length, PretenureFlag pretenure = NOT_TENURED);
1903
1904   // These five Create*EntryStub functions are here and forced to not be inlined
1905   // because of a gcc-4.4 bug that assigns wrong vtable entries.
1906   NO_INLINE(void CreateJSEntryStub());
1907   NO_INLINE(void CreateJSConstructEntryStub());
1908
1909   void CreateFixedStubs();
1910
1911   // Allocate empty fixed array.
1912   MUST_USE_RESULT AllocationResult AllocateEmptyFixedArray();
1913
1914   // Allocate empty external array of given type.
1915   MUST_USE_RESULT AllocationResult
1916       AllocateEmptyExternalArray(ExternalArrayType array_type);
1917
1918   // Allocate empty fixed typed array of given type.
1919   MUST_USE_RESULT AllocationResult
1920       AllocateEmptyFixedTypedArray(ExternalArrayType array_type);
1921
1922   // Allocate empty constant pool array.
1923   MUST_USE_RESULT AllocationResult AllocateEmptyConstantPoolArray();
1924
1925   // Allocate a tenured simple cell.
1926   MUST_USE_RESULT AllocationResult AllocateCell(Object* value);
1927
1928   // Allocate a tenured JS global property cell initialized with the hole.
1929   MUST_USE_RESULT AllocationResult AllocatePropertyCell();
1930
1931   MUST_USE_RESULT AllocationResult AllocateWeakCell(HeapObject* value);
1932
1933   // Allocates a new utility object in the old generation.
1934   MUST_USE_RESULT AllocationResult AllocateStruct(InstanceType type);
1935
1936   // Allocates a new foreign object.
1937   MUST_USE_RESULT AllocationResult
1938       AllocateForeign(Address address, PretenureFlag pretenure = NOT_TENURED);
1939
1940   MUST_USE_RESULT AllocationResult
1941       AllocateCode(int object_size, bool immovable);
1942
1943   MUST_USE_RESULT AllocationResult InternalizeStringWithKey(HashTableKey* key);
1944
1945   MUST_USE_RESULT AllocationResult InternalizeString(String* str);
1946
1947   // Performs a minor collection in new generation.
1948   void Scavenge();
1949
1950   // Commits from space if it is uncommitted.
1951   void EnsureFromSpaceIsCommitted();
1952
1953   // Uncommit unused semi space.
1954   bool UncommitFromSpace() { return new_space_.UncommitFromSpace(); }
1955
1956   // Fill in bogus values in from space
1957   void ZapFromSpace();
1958
1959   static String* UpdateNewSpaceReferenceInExternalStringTableEntry(
1960       Heap* heap, Object** pointer);
1961
1962   Address DoScavenge(ObjectVisitor* scavenge_visitor, Address new_space_front);
1963   static void ScavengeStoreBufferCallback(Heap* heap, MemoryChunk* page,
1964                                           StoreBufferEvent event);
1965
1966   // Performs a major collection in the whole heap.
1967   void MarkCompact();
1968
1969   // Code to be run before and after mark-compact.
1970   void MarkCompactPrologue();
1971   void MarkCompactEpilogue();
1972
1973   void ProcessNativeContexts(WeakObjectRetainer* retainer);
1974   void ProcessArrayBuffers(WeakObjectRetainer* retainer);
1975   void ProcessAllocationSites(WeakObjectRetainer* retainer);
1976
1977   // Deopts all code that contains allocation instruction which are tenured or
1978   // not tenured. Moreover it clears the pretenuring allocation site statistics.
1979   void ResetAllAllocationSitesDependentCode(PretenureFlag flag);
1980
1981   // Evaluates local pretenuring for the old space and calls
1982   // ResetAllTenuredAllocationSitesDependentCode if too many objects died in
1983   // the old space.
1984   void EvaluateOldSpaceLocalPretenuring(uint64_t size_of_objects_before_gc);
1985
1986   // Called on heap tear-down.
1987   void TearDownArrayBuffers();
1988
1989   // Record statistics before and after garbage collection.
1990   void ReportStatisticsBeforeGC();
1991   void ReportStatisticsAfterGC();
1992
1993   // Slow part of scavenge object.
1994   static void ScavengeObjectSlow(HeapObject** p, HeapObject* object);
1995
1996   // Total RegExp code ever generated
1997   double total_regexp_code_generated_;
1998
1999   GCTracer tracer_;
2000
2001   // Creates and installs the full-sized number string cache.
2002   int FullSizeNumberStringCacheLength();
2003   // Flush the number to string cache.
2004   void FlushNumberStringCache();
2005
2006   // Sets used allocation sites entries to undefined.
2007   void FlushAllocationSitesScratchpad();
2008
2009   // Initializes the allocation sites scratchpad with undefined values.
2010   void InitializeAllocationSitesScratchpad();
2011
2012   // Adds an allocation site to the scratchpad if there is space left.
2013   void AddAllocationSiteToScratchpad(AllocationSite* site,
2014                                      ScratchpadSlotMode mode);
2015
2016   void UpdateSurvivalStatistics(int start_new_space_size);
2017
2018   static const int kYoungSurvivalRateHighThreshold = 90;
2019   static const int kYoungSurvivalRateAllowedDeviation = 15;
2020
2021   static const int kOldSurvivalRateLowThreshold = 10;
2022
2023   int high_survival_rate_period_length_;
2024   intptr_t promoted_objects_size_;
2025   double promotion_ratio_;
2026   double promotion_rate_;
2027   intptr_t semi_space_copied_object_size_;
2028   intptr_t previous_semi_space_copied_object_size_;
2029   double semi_space_copied_rate_;
2030   int nodes_died_in_new_space_;
2031   int nodes_copied_in_new_space_;
2032   int nodes_promoted_;
2033
2034   // This is the pretenuring trigger for allocation sites that are in maybe
2035   // tenure state. When we switched to the maximum new space size we deoptimize
2036   // the code that belongs to the allocation site and derive the lifetime
2037   // of the allocation site.
2038   unsigned int maximum_size_scavenges_;
2039
2040   // TODO(hpayer): Allocation site pretenuring may make this method obsolete.
2041   // Re-visit incremental marking heuristics.
2042   bool IsHighSurvivalRate() { return high_survival_rate_period_length_ > 0; }
2043
2044   void ConfigureInitialOldGenerationSize();
2045
2046   void SelectScavengingVisitorsTable();
2047
2048   void IdleMarkCompact(const char* message);
2049
2050   bool TryFinalizeIdleIncrementalMarking(
2051       double idle_time_in_ms, size_t size_of_objects,
2052       size_t mark_compact_speed_in_bytes_per_ms);
2053
2054   bool WorthActivatingIncrementalMarking();
2055
2056   void ClearObjectStats(bool clear_last_time_stats = false);
2057
2058   inline void UpdateAllocationsHash(HeapObject* object);
2059   inline void UpdateAllocationsHash(uint32_t value);
2060   inline void PrintAlloctionsHash();
2061
2062   // Object counts and used memory by InstanceType
2063   size_t object_counts_[OBJECT_STATS_COUNT];
2064   size_t object_counts_last_time_[OBJECT_STATS_COUNT];
2065   size_t object_sizes_[OBJECT_STATS_COUNT];
2066   size_t object_sizes_last_time_[OBJECT_STATS_COUNT];
2067
2068   // Maximum GC pause.
2069   double max_gc_pause_;
2070
2071   // Total time spent in GC.
2072   double total_gc_time_ms_;
2073
2074   // Maximum size of objects alive after GC.
2075   intptr_t max_alive_after_gc_;
2076
2077   // Minimal interval between two subsequent collections.
2078   double min_in_mutator_;
2079
2080   // Cumulative GC time spent in marking
2081   double marking_time_;
2082
2083   // Cumulative GC time spent in sweeping
2084   double sweeping_time_;
2085
2086   // Last time an idle notification happened
2087   double last_idle_notification_time_;
2088
2089   MarkCompactCollector mark_compact_collector_;
2090
2091   StoreBuffer store_buffer_;
2092
2093   Marking marking_;
2094
2095   IncrementalMarking incremental_marking_;
2096
2097   GCIdleTimeHandler gc_idle_time_handler_;
2098   unsigned int gc_count_at_last_idle_gc_;
2099
2100   // These two counters are monotomically increasing and never reset.
2101   size_t full_codegen_bytes_generated_;
2102   size_t crankshaft_codegen_bytes_generated_;
2103
2104   // If the --deopt_every_n_garbage_collections flag is set to a positive value,
2105   // this variable holds the number of garbage collections since the last
2106   // deoptimization triggered by garbage collection.
2107   int gcs_since_last_deopt_;
2108
2109   static const int kAllocationSiteScratchpadSize = 256;
2110   int allocation_sites_scratchpad_length_;
2111
2112   static const int kMaxMarkCompactsInIdleRound = 7;
2113   static const int kIdleScavengeThreshold = 5;
2114
2115   // Shared state read by the scavenge collector and set by ScavengeObject.
2116   PromotionQueue promotion_queue_;
2117
2118   // Flag is set when the heap has been configured.  The heap can be repeatedly
2119   // configured through the API until it is set up.
2120   bool configured_;
2121
2122   ExternalStringTable external_string_table_;
2123
2124   VisitorDispatchTable<ScavengingCallback> scavenging_visitors_table_;
2125
2126   MemoryChunk* chunks_queued_for_free_;
2127
2128   base::Mutex relocation_mutex_;
2129
2130   int gc_callbacks_depth_;
2131
2132   bool deserialization_complete_;
2133
2134   friend class AlwaysAllocateScope;
2135   friend class Deserializer;
2136   friend class Factory;
2137   friend class GCCallbacksScope;
2138   friend class GCTracer;
2139   friend class HeapIterator;
2140   friend class Isolate;
2141   friend class MarkCompactCollector;
2142   friend class MarkCompactMarkingVisitor;
2143   friend class MapCompact;
2144   friend class Page;
2145
2146   DISALLOW_COPY_AND_ASSIGN(Heap);
2147 };
2148
2149
2150 class HeapStats {
2151  public:
2152   static const int kStartMarker = 0xDECADE00;
2153   static const int kEndMarker = 0xDECADE01;
2154
2155   int* start_marker;                       //  0
2156   int* new_space_size;                     //  1
2157   int* new_space_capacity;                 //  2
2158   intptr_t* old_pointer_space_size;        //  3
2159   intptr_t* old_pointer_space_capacity;    //  4
2160   intptr_t* old_data_space_size;           //  5
2161   intptr_t* old_data_space_capacity;       //  6
2162   intptr_t* code_space_size;               //  7
2163   intptr_t* code_space_capacity;           //  8
2164   intptr_t* map_space_size;                //  9
2165   intptr_t* map_space_capacity;            // 10
2166   intptr_t* cell_space_size;               // 11
2167   intptr_t* cell_space_capacity;           // 12
2168   intptr_t* lo_space_size;                 // 13
2169   int* global_handle_count;                // 14
2170   int* weak_global_handle_count;           // 15
2171   int* pending_global_handle_count;        // 16
2172   int* near_death_global_handle_count;     // 17
2173   int* free_global_handle_count;           // 18
2174   intptr_t* memory_allocator_size;         // 19
2175   intptr_t* memory_allocator_capacity;     // 20
2176   int* objects_per_type;                   // 21
2177   int* size_per_type;                      // 22
2178   int* os_error;                           // 23
2179   int* end_marker;                         // 24
2180   intptr_t* property_cell_space_size;      // 25
2181   intptr_t* property_cell_space_capacity;  // 26
2182 };
2183
2184
2185 class AlwaysAllocateScope {
2186  public:
2187   explicit inline AlwaysAllocateScope(Isolate* isolate);
2188   inline ~AlwaysAllocateScope();
2189
2190  private:
2191   // Implicitly disable artificial allocation failures.
2192   Heap* heap_;
2193   DisallowAllocationFailure daf_;
2194 };
2195
2196
2197 class GCCallbacksScope {
2198  public:
2199   explicit inline GCCallbacksScope(Heap* heap);
2200   inline ~GCCallbacksScope();
2201
2202   inline bool CheckReenter();
2203
2204  private:
2205   Heap* heap_;
2206 };
2207
2208
2209 // Visitor class to verify interior pointers in spaces that do not contain
2210 // or care about intergenerational references. All heap object pointers have to
2211 // point into the heap to a location that has a map pointer at its first word.
2212 // Caveat: Heap::Contains is an approximation because it can return true for
2213 // objects in a heap space but above the allocation pointer.
2214 class VerifyPointersVisitor : public ObjectVisitor {
2215  public:
2216   inline void VisitPointers(Object** start, Object** end);
2217 };
2218
2219
2220 // Verify that all objects are Smis.
2221 class VerifySmisVisitor : public ObjectVisitor {
2222  public:
2223   inline void VisitPointers(Object** start, Object** end);
2224 };
2225
2226
2227 // Space iterator for iterating over all spaces of the heap.  Returns each space
2228 // in turn, and null when it is done.
2229 class AllSpaces BASE_EMBEDDED {
2230  public:
2231   explicit AllSpaces(Heap* heap) : heap_(heap), counter_(FIRST_SPACE) {}
2232   Space* next();
2233
2234  private:
2235   Heap* heap_;
2236   int counter_;
2237 };
2238
2239
2240 // Space iterator for iterating over all old spaces of the heap: Old pointer
2241 // space, old data space and code space.  Returns each space in turn, and null
2242 // when it is done.
2243 class OldSpaces BASE_EMBEDDED {
2244  public:
2245   explicit OldSpaces(Heap* heap) : heap_(heap), counter_(OLD_POINTER_SPACE) {}
2246   OldSpace* next();
2247
2248  private:
2249   Heap* heap_;
2250   int counter_;
2251 };
2252
2253
2254 // Space iterator for iterating over all the paged spaces of the heap: Map
2255 // space, old pointer space, old data space, code space and cell space.  Returns
2256 // each space in turn, and null when it is done.
2257 class PagedSpaces BASE_EMBEDDED {
2258  public:
2259   explicit PagedSpaces(Heap* heap) : heap_(heap), counter_(OLD_POINTER_SPACE) {}
2260   PagedSpace* next();
2261
2262  private:
2263   Heap* heap_;
2264   int counter_;
2265 };
2266
2267
2268 // Space iterator for iterating over all spaces of the heap.
2269 // For each space an object iterator is provided. The deallocation of the
2270 // returned object iterators is handled by the space iterator.
2271 class SpaceIterator : public Malloced {
2272  public:
2273   explicit SpaceIterator(Heap* heap);
2274   SpaceIterator(Heap* heap, HeapObjectCallback size_func);
2275   virtual ~SpaceIterator();
2276
2277   bool has_next();
2278   ObjectIterator* next();
2279
2280  private:
2281   ObjectIterator* CreateIterator();
2282
2283   Heap* heap_;
2284   int current_space_;         // from enum AllocationSpace.
2285   ObjectIterator* iterator_;  // object iterator for the current space.
2286   HeapObjectCallback size_func_;
2287 };
2288
2289
2290 // A HeapIterator provides iteration over the whole heap. It
2291 // aggregates the specific iterators for the different spaces as
2292 // these can only iterate over one space only.
2293 //
2294 // HeapIterator ensures there is no allocation during its lifetime
2295 // (using an embedded DisallowHeapAllocation instance).
2296 //
2297 // HeapIterator can skip free list nodes (that is, de-allocated heap
2298 // objects that still remain in the heap). As implementation of free
2299 // nodes filtering uses GC marks, it can't be used during MS/MC GC
2300 // phases. Also, it is forbidden to interrupt iteration in this mode,
2301 // as this will leave heap objects marked (and thus, unusable).
2302 class HeapObjectsFilter;
2303
2304 class HeapIterator BASE_EMBEDDED {
2305  public:
2306   enum HeapObjectsFiltering { kNoFiltering, kFilterUnreachable };
2307
2308   explicit HeapIterator(Heap* heap);
2309   HeapIterator(Heap* heap, HeapObjectsFiltering filtering);
2310   ~HeapIterator();
2311
2312   HeapObject* next();
2313   void reset();
2314
2315  private:
2316   struct MakeHeapIterableHelper {
2317     explicit MakeHeapIterableHelper(Heap* heap) { heap->MakeHeapIterable(); }
2318   };
2319
2320   // Perform the initialization.
2321   void Init();
2322   // Perform all necessary shutdown (destruction) work.
2323   void Shutdown();
2324   HeapObject* NextObject();
2325
2326   MakeHeapIterableHelper make_heap_iterable_helper_;
2327   DisallowHeapAllocation no_heap_allocation_;
2328   Heap* heap_;
2329   HeapObjectsFiltering filtering_;
2330   HeapObjectsFilter* filter_;
2331   // Space iterator for iterating all the spaces.
2332   SpaceIterator* space_iterator_;
2333   // Object iterator for the space currently being iterated.
2334   ObjectIterator* object_iterator_;
2335 };
2336
2337
2338 // Cache for mapping (map, property name) into field offset.
2339 // Cleared at startup and prior to mark sweep collection.
2340 class KeyedLookupCache {
2341  public:
2342   // Lookup field offset for (map, name). If absent, -1 is returned.
2343   int Lookup(Handle<Map> map, Handle<Name> name);
2344
2345   // Update an element in the cache.
2346   void Update(Handle<Map> map, Handle<Name> name, int field_offset);
2347
2348   // Clear the cache.
2349   void Clear();
2350
2351   static const int kLength = 256;
2352   static const int kCapacityMask = kLength - 1;
2353   static const int kMapHashShift = 5;
2354   static const int kHashMask = -4;  // Zero the last two bits.
2355   static const int kEntriesPerBucket = 4;
2356   static const int kEntryLength = 2;
2357   static const int kMapIndex = 0;
2358   static const int kKeyIndex = 1;
2359   static const int kNotFound = -1;
2360
2361   // kEntriesPerBucket should be a power of 2.
2362   STATIC_ASSERT((kEntriesPerBucket & (kEntriesPerBucket - 1)) == 0);
2363   STATIC_ASSERT(kEntriesPerBucket == -kHashMask);
2364
2365  private:
2366   KeyedLookupCache() {
2367     for (int i = 0; i < kLength; ++i) {
2368       keys_[i].map = NULL;
2369       keys_[i].name = NULL;
2370       field_offsets_[i] = kNotFound;
2371     }
2372   }
2373
2374   static inline int Hash(Handle<Map> map, Handle<Name> name);
2375
2376   // Get the address of the keys and field_offsets arrays.  Used in
2377   // generated code to perform cache lookups.
2378   Address keys_address() { return reinterpret_cast<Address>(&keys_); }
2379
2380   Address field_offsets_address() {
2381     return reinterpret_cast<Address>(&field_offsets_);
2382   }
2383
2384   struct Key {
2385     Map* map;
2386     Name* name;
2387   };
2388
2389   Key keys_[kLength];
2390   int field_offsets_[kLength];
2391
2392   friend class ExternalReference;
2393   friend class Isolate;
2394   DISALLOW_COPY_AND_ASSIGN(KeyedLookupCache);
2395 };
2396
2397
2398 // Cache for mapping (map, property name) into descriptor index.
2399 // The cache contains both positive and negative results.
2400 // Descriptor index equals kNotFound means the property is absent.
2401 // Cleared at startup and prior to any gc.
2402 class DescriptorLookupCache {
2403  public:
2404   // Lookup descriptor index for (map, name).
2405   // If absent, kAbsent is returned.
2406   int Lookup(Map* source, Name* name) {
2407     if (!name->IsUniqueName()) return kAbsent;
2408     int index = Hash(source, name);
2409     Key& key = keys_[index];
2410     if ((key.source == source) && (key.name == name)) return results_[index];
2411     return kAbsent;
2412   }
2413
2414   // Update an element in the cache.
2415   void Update(Map* source, Name* name, int result) {
2416     DCHECK(result != kAbsent);
2417     if (name->IsUniqueName()) {
2418       int index = Hash(source, name);
2419       Key& key = keys_[index];
2420       key.source = source;
2421       key.name = name;
2422       results_[index] = result;
2423     }
2424   }
2425
2426   // Clear the cache.
2427   void Clear();
2428
2429   static const int kAbsent = -2;
2430
2431  private:
2432   DescriptorLookupCache() {
2433     for (int i = 0; i < kLength; ++i) {
2434       keys_[i].source = NULL;
2435       keys_[i].name = NULL;
2436       results_[i] = kAbsent;
2437     }
2438   }
2439
2440   static int Hash(Object* source, Name* name) {
2441     // Uses only lower 32 bits if pointers are larger.
2442     uint32_t source_hash =
2443         static_cast<uint32_t>(reinterpret_cast<uintptr_t>(source)) >>
2444         kPointerSizeLog2;
2445     uint32_t name_hash =
2446         static_cast<uint32_t>(reinterpret_cast<uintptr_t>(name)) >>
2447         kPointerSizeLog2;
2448     return (source_hash ^ name_hash) % kLength;
2449   }
2450
2451   static const int kLength = 64;
2452   struct Key {
2453     Map* source;
2454     Name* name;
2455   };
2456
2457   Key keys_[kLength];
2458   int results_[kLength];
2459
2460   friend class Isolate;
2461   DISALLOW_COPY_AND_ASSIGN(DescriptorLookupCache);
2462 };
2463
2464
2465 class RegExpResultsCache {
2466  public:
2467   enum ResultsCacheType { REGEXP_MULTIPLE_INDICES, STRING_SPLIT_SUBSTRINGS };
2468
2469   // Attempt to retrieve a cached result.  On failure, 0 is returned as a Smi.
2470   // On success, the returned result is guaranteed to be a COW-array.
2471   static Object* Lookup(Heap* heap, String* key_string, Object* key_pattern,
2472                         ResultsCacheType type);
2473   // Attempt to add value_array to the cache specified by type.  On success,
2474   // value_array is turned into a COW-array.
2475   static void Enter(Isolate* isolate, Handle<String> key_string,
2476                     Handle<Object> key_pattern, Handle<FixedArray> value_array,
2477                     ResultsCacheType type);
2478   static void Clear(FixedArray* cache);
2479   static const int kRegExpResultsCacheSize = 0x100;
2480
2481  private:
2482   static const int kArrayEntriesPerCacheEntry = 4;
2483   static const int kStringOffset = 0;
2484   static const int kPatternOffset = 1;
2485   static const int kArrayOffset = 2;
2486 };
2487
2488
2489 // Abstract base class for checking whether a weak object should be retained.
2490 class WeakObjectRetainer {
2491  public:
2492   virtual ~WeakObjectRetainer() {}
2493
2494   // Return whether this object should be retained. If NULL is returned the
2495   // object has no references. Otherwise the address of the retained object
2496   // should be returned as in some GC situations the object has been moved.
2497   virtual Object* RetainAs(Object* object) = 0;
2498 };
2499
2500
2501 // Intrusive object marking uses least significant bit of
2502 // heap object's map word to mark objects.
2503 // Normally all map words have least significant bit set
2504 // because they contain tagged map pointer.
2505 // If the bit is not set object is marked.
2506 // All objects should be unmarked before resuming
2507 // JavaScript execution.
2508 class IntrusiveMarking {
2509  public:
2510   static bool IsMarked(HeapObject* object) {
2511     return (object->map_word().ToRawValue() & kNotMarkedBit) == 0;
2512   }
2513
2514   static void ClearMark(HeapObject* object) {
2515     uintptr_t map_word = object->map_word().ToRawValue();
2516     object->set_map_word(MapWord::FromRawValue(map_word | kNotMarkedBit));
2517     DCHECK(!IsMarked(object));
2518   }
2519
2520   static void SetMark(HeapObject* object) {
2521     uintptr_t map_word = object->map_word().ToRawValue();
2522     object->set_map_word(MapWord::FromRawValue(map_word & ~kNotMarkedBit));
2523     DCHECK(IsMarked(object));
2524   }
2525
2526   static Map* MapOfMarkedObject(HeapObject* object) {
2527     uintptr_t map_word = object->map_word().ToRawValue();
2528     return MapWord::FromRawValue(map_word | kNotMarkedBit).ToMap();
2529   }
2530
2531   static int SizeOfMarkedObject(HeapObject* object) {
2532     return object->SizeFromMap(MapOfMarkedObject(object));
2533   }
2534
2535  private:
2536   static const uintptr_t kNotMarkedBit = 0x1;
2537   STATIC_ASSERT((kHeapObjectTag & kNotMarkedBit) != 0);  // NOLINT
2538 };
2539
2540
2541 #ifdef DEBUG
2542 // Helper class for tracing paths to a search target Object from all roots.
2543 // The TracePathFrom() method can be used to trace paths from a specific
2544 // object to the search target object.
2545 class PathTracer : public ObjectVisitor {
2546  public:
2547   enum WhatToFind {
2548     FIND_ALL,   // Will find all matches.
2549     FIND_FIRST  // Will stop the search after first match.
2550   };
2551
2552   // Tags 0, 1, and 3 are used. Use 2 for marking visited HeapObject.
2553   static const int kMarkTag = 2;
2554
2555   // For the WhatToFind arg, if FIND_FIRST is specified, tracing will stop
2556   // after the first match.  If FIND_ALL is specified, then tracing will be
2557   // done for all matches.
2558   PathTracer(Object* search_target, WhatToFind what_to_find,
2559              VisitMode visit_mode)
2560       : search_target_(search_target),
2561         found_target_(false),
2562         found_target_in_trace_(false),
2563         what_to_find_(what_to_find),
2564         visit_mode_(visit_mode),
2565         object_stack_(20),
2566         no_allocation() {}
2567
2568   virtual void VisitPointers(Object** start, Object** end);
2569
2570   void Reset();
2571   void TracePathFrom(Object** root);
2572
2573   bool found() const { return found_target_; }
2574
2575   static Object* const kAnyGlobalObject;
2576
2577  protected:
2578   class MarkVisitor;
2579   class UnmarkVisitor;
2580
2581   void MarkRecursively(Object** p, MarkVisitor* mark_visitor);
2582   void UnmarkRecursively(Object** p, UnmarkVisitor* unmark_visitor);
2583   virtual void ProcessResults();
2584
2585   Object* search_target_;
2586   bool found_target_;
2587   bool found_target_in_trace_;
2588   WhatToFind what_to_find_;
2589   VisitMode visit_mode_;
2590   List<Object*> object_stack_;
2591
2592   DisallowHeapAllocation no_allocation;  // i.e. no gc allowed.
2593
2594  private:
2595   DISALLOW_IMPLICIT_CONSTRUCTORS(PathTracer);
2596 };
2597 #endif  // DEBUG
2598 }
2599 }  // namespace v8::internal
2600
2601 #endif  // V8_HEAP_HEAP_H_