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 #include <map>
  10
  11 #include "src/allocation.h"
  12 #include "src/assert-scope.h"
  13 #include "src/globals.h"
  14 #include "src/heap/gc-idle-time-handler.h"
  15 #include "src/heap/incremental-marking.h"
  16 #include "src/heap/mark-compact.h"
  17 #include "src/heap/objects-visiting.h"
  18 #include "src/heap/spaces.h"
  19 #include "src/heap/store-buffer.h"
  20 #include "src/list.h"
  21
  22 namespace v8 {
  23 namespace internal {
  24
  25 // Defines all the roots in Heap.
  26 #define STRONG_ROOT_LIST(V)                                                    \
  27   V(Map, byte_array_map, ByteArrayMap)                                         \
  28   V(Map, free_space_map, FreeSpaceMap)                                         \
  29   V(Map, one_pointer_filler_map, OnePointerFillerMap)                          \
  30   V(Map, two_pointer_filler_map, TwoPointerFillerMap)                          \
  31   /* Cluster the most popular ones in a few cache lines here at the top.    */ \
  32   V(Smi, store_buffer_top, StoreBufferTop)                                     \
  33   V(Oddball, undefined_value, UndefinedValue)                                  \
  34   V(Oddball, the_hole_value, TheHoleValue)                                     \
  35   V(Oddball, null_value, NullValue)                                            \
  36   V(Oddball, true_value, TrueValue)                                            \
  37   V(Oddball, false_value, FalseValue)                                          \
  38   V(String, empty_string, empty_string)                                        \
  39   V(String, hidden_string, hidden_string)                                      \
  40   V(Oddball, uninitialized_value, UninitializedValue)                          \
  41   V(Map, cell_map, CellMap)                                                    \
  42   V(Map, global_property_cell_map, GlobalPropertyCellMap)                      \
  43   V(Map, shared_function_info_map, SharedFunctionInfoMap)                      \
  44   V(Map, meta_map, MetaMap)                                                    \
  45   V(Map, heap_number_map, HeapNumberMap)                                       \
  46   V(Map, mutable_heap_number_map, MutableHeapNumberMap)                        \
  47   V(Map, float32x4_map, Float32x4Map)                                          \
  48   V(Map, int32x4_map, Int32x4Map)                                              \
  49   V(Map, uint32x4_map, Uint32x4Map)                                            \
  50   V(Map, bool32x4_map, Bool32x4Map)                                            \
  51   V(Map, int16x8_map, Int16x8Map)                                              \
  52   V(Map, uint16x8_map, Uint16x8Map)                                            \
  53   V(Map, bool16x8_map, Bool16x8Map)                                            \
  54   V(Map, int8x16_map, Int8x16Map)                                              \
  55   V(Map, uint8x16_map, Uint8x16Map)                                            \
  56   V(Map, bool8x16_map, Bool8x16Map)                                            \
  57   V(Map, native_context_map, NativeContextMap)                                 \
  58   V(Map, fixed_array_map, FixedArrayMap)                                       \
  59   V(Map, code_map, CodeMap)                                                    \
  60   V(Map, scope_info_map, ScopeInfoMap)                                         \
  61   V(Map, fixed_cow_array_map, FixedCOWArrayMap)                                \
  62   V(Map, fixed_double_array_map, FixedDoubleArrayMap)                          \
  63   V(Map, weak_cell_map, WeakCellMap)                                           \
  64   V(Map, one_byte_string_map, OneByteStringMap)                                \
  65   V(Map, one_byte_internalized_string_map, OneByteInternalizedStringMap)       \
  66   V(Map, function_context_map, FunctionContextMap)                             \
  67   V(FixedArray, empty_fixed_array, EmptyFixedArray)                            \
  68   V(ByteArray, empty_byte_array, EmptyByteArray)                               \
  69   V(DescriptorArray, empty_descriptor_array, EmptyDescriptorArray)             \
  70   /* The roots above this line should be boring from a GC point of view.    */ \
  71   /* This means they are never in new space and never on a page that is     */ \
  72   /* being compacted.                                                       */ \
  73   V(Oddball, no_interceptor_result_sentinel, NoInterceptorResultSentinel)      \
  74   V(Oddball, arguments_marker, ArgumentsMarker)                                \
  75   V(Oddball, exception, Exception)                                             \
  76   V(Oddball, termination_exception, TerminationException)                      \
  77   V(FixedArray, number_string_cache, NumberStringCache)                        \
  78   V(Object, instanceof_cache_function, InstanceofCacheFunction)                \
  79   V(Object, instanceof_cache_map, InstanceofCacheMap)                          \
  80   V(Object, instanceof_cache_answer, InstanceofCacheAnswer)                    \
  81   V(FixedArray, single_character_string_cache, SingleCharacterStringCache)     \
  82   V(FixedArray, string_split_cache, StringSplitCache)                          \
  83   V(FixedArray, regexp_multiple_cache, RegExpMultipleCache)                    \
  84   V(Smi, hash_seed, HashSeed)                                                  \
  85   V(Map, hash_table_map, HashTableMap)                                         \
  86   V(Map, ordered_hash_table_map, OrderedHashTableMap)                          \
  87   V(Map, symbol_map, SymbolMap)                                                \
  88   V(Map, string_map, StringMap)                                                \
  89   V(Map, cons_one_byte_string_map, ConsOneByteStringMap)                       \
  90   V(Map, cons_string_map, ConsStringMap)                                       \
  91   V(Map, sliced_string_map, SlicedStringMap)                                   \
  92   V(Map, sliced_one_byte_string_map, SlicedOneByteStringMap)                   \
  93   V(Map, external_string_map, ExternalStringMap)                               \
  94   V(Map, external_string_with_one_byte_data_map,                               \
  95     ExternalStringWithOneByteDataMap)                                          \
  96   V(Map, external_one_byte_string_map, ExternalOneByteStringMap)               \
  97   V(Map, native_source_string_map, NativeSourceStringMap)                      \
  98   V(Map, short_external_string_map, ShortExternalStringMap)                    \
  99   V(Map, short_external_string_with_one_byte_data_map,                         \
 100     ShortExternalStringWithOneByteDataMap)                                     \
 101   V(Map, internalized_string_map, InternalizedStringMap)                       \
 102   V(Map, external_internalized_string_map, ExternalInternalizedStringMap)      \
 103   V(Map, external_internalized_string_with_one_byte_data_map,                  \
 104     ExternalInternalizedStringWithOneByteDataMap)                              \
 105   V(Map, external_one_byte_internalized_string_map,                            \
 106     ExternalOneByteInternalizedStringMap)                                      \
 107   V(Map, short_external_internalized_string_map,                               \
 108     ShortExternalInternalizedStringMap)                                        \
 109   V(Map, short_external_internalized_string_with_one_byte_data_map,            \
 110     ShortExternalInternalizedStringWithOneByteDataMap)                         \
 111   V(Map, short_external_one_byte_internalized_string_map,                      \
 112     ShortExternalOneByteInternalizedStringMap)                                 \
 113   V(Map, short_external_one_byte_string_map, ShortExternalOneByteStringMap)    \
 114   V(Map, fixed_uint8_array_map, FixedUint8ArrayMap)                            \
 115   V(Map, fixed_int8_array_map, FixedInt8ArrayMap)                              \
 116   V(Map, fixed_uint16_array_map, FixedUint16ArrayMap)                          \
 117   V(Map, fixed_int16_array_map, FixedInt16ArrayMap)                            \
 118   V(Map, fixed_uint32_array_map, FixedUint32ArrayMap)                          \
 119   V(Map, fixed_int32_array_map, FixedInt32ArrayMap)                            \
 120   V(Map, fixed_float32_array_map, FixedFloat32ArrayMap)                        \
 121   V(Map, fixed_float64_array_map, FixedFloat64ArrayMap)                        \
 122   V(Map, fixed_uint8_clamped_array_map, FixedUint8ClampedArrayMap)             \
 123   V(FixedTypedArrayBase, empty_fixed_uint8_array, EmptyFixedUint8Array)        \
 124   V(FixedTypedArrayBase, empty_fixed_int8_array, EmptyFixedInt8Array)          \
 125   V(FixedTypedArrayBase, empty_fixed_uint16_array, EmptyFixedUint16Array)      \
 126   V(FixedTypedArrayBase, empty_fixed_int16_array, EmptyFixedInt16Array)        \
 127   V(FixedTypedArrayBase, empty_fixed_uint32_array, EmptyFixedUint32Array)      \
 128   V(FixedTypedArrayBase, empty_fixed_int32_array, EmptyFixedInt32Array)        \
 129   V(FixedTypedArrayBase, empty_fixed_float32_array, EmptyFixedFloat32Array)    \
 130   V(FixedTypedArrayBase, empty_fixed_float64_array, EmptyFixedFloat64Array)    \
 131   V(FixedTypedArrayBase, empty_fixed_uint8_clamped_array,                      \
 132     EmptyFixedUint8ClampedArray)                                               \
 133   V(Map, sloppy_arguments_elements_map, SloppyArgumentsElementsMap)            \
 134   V(Map, catch_context_map, CatchContextMap)                                   \
 135   V(Map, with_context_map, WithContextMap)                                     \
 136   V(Map, block_context_map, BlockContextMap)                                   \
 137   V(Map, module_context_map, ModuleContextMap)                                 \
 138   V(Map, script_context_map, ScriptContextMap)                                 \
 139   V(Map, script_context_table_map, ScriptContextTableMap)                      \
 140   V(Map, undefined_map, UndefinedMap)                                          \
 141   V(Map, the_hole_map, TheHoleMap)                                             \
 142   V(Map, null_map, NullMap)                                                    \
 143   V(Map, boolean_map, BooleanMap)                                              \
 144   V(Map, uninitialized_map, UninitializedMap)                                  \
 145   V(Map, arguments_marker_map, ArgumentsMarkerMap)                             \
 146   V(Map, no_interceptor_result_sentinel_map, NoInterceptorResultSentinelMap)   \
 147   V(Map, exception_map, ExceptionMap)                                          \
 148   V(Map, termination_exception_map, TerminationExceptionMap)                   \
 149   V(Map, message_object_map, JSMessageObjectMap)                               \
 150   V(Map, foreign_map, ForeignMap)                                              \
 151   V(Map, neander_map, NeanderMap)                                              \
 152   V(Map, external_map, ExternalMap)                                            \
 153   V(HeapNumber, nan_value, NanValue)                                           \
 154   V(HeapNumber, infinity_value, InfinityValue)                                 \
 155   V(HeapNumber, minus_zero_value, MinusZeroValue)                              \
 156   V(HeapNumber, minus_infinity_value, MinusInfinityValue)                      \
 157   V(JSObject, message_listeners, MessageListeners)                             \
 158   V(UnseededNumberDictionary, code_stubs, CodeStubs)                           \
 159   V(UnseededNumberDictionary, non_monomorphic_cache, NonMonomorphicCache)      \
 160   V(PolymorphicCodeCache, polymorphic_code_cache, PolymorphicCodeCache)        \
 161   V(Code, js_entry_code, JsEntryCode)                                          \
 162   V(Code, js_construct_entry_code, JsConstructEntryCode)                       \
 163   V(FixedArray, natives_source_cache, NativesSourceCache)                      \
 164   V(FixedArray, experimental_natives_source_cache,                             \
 165     ExperimentalNativesSourceCache)                                            \
 166   V(FixedArray, extra_natives_source_cache, ExtraNativesSourceCache)           \
 167   V(FixedArray, experimental_extra_natives_source_cache,                       \
 168     ExperimentalExtraNativesSourceCache)                                       \
 169   V(FixedArray, code_stub_natives_source_cache, CodeStubNativesSourceCache)    \
 170   V(Script, empty_script, EmptyScript)                                         \
 171   V(NameDictionary, intrinsic_function_names, IntrinsicFunctionNames)          \
 172   V(Cell, undefined_cell, UndefinedCell)                                       \
 173   V(JSObject, observation_state, ObservationState)                             \
 174   V(Object, symbol_registry, SymbolRegistry)                                   \
 175   V(Object, script_list, ScriptList)                                           \
 176   V(SeededNumberDictionary, empty_slow_element_dictionary,                     \
 177     EmptySlowElementDictionary)                                                \
 178   V(FixedArray, materialized_objects, MaterializedObjects)                     \
 179   V(FixedArray, allocation_sites_scratchpad, AllocationSitesScratchpad)        \
 180   V(FixedArray, microtask_queue, MicrotaskQueue)                               \
 181   V(FixedArray, dummy_vector, DummyVector)                                     \
 182   V(FixedArray, detached_contexts, DetachedContexts)                           \
 183   V(ArrayList, retained_maps, RetainedMaps)                                    \
 184   V(WeakHashTable, weak_object_to_code_table, WeakObjectToCodeTable)           \
 185   V(PropertyCell, array_protector, ArrayProtector)                             \
 186   V(PropertyCell, empty_property_cell, EmptyPropertyCell)                      \
 187   V(Object, weak_stack_trace_list, WeakStackTraceList)                         \
 188   V(Object, code_stub_context, CodeStubContext)                                \
 189   V(JSObject, code_stub_exports_object, CodeStubExportsObject)                 \
 190   V(FixedArray, interpreter_table, InterpreterTable)                           \
 191   V(Map, bytecode_array_map, BytecodeArrayMap)                                 \
 192   V(BytecodeArray, empty_bytecode_array, EmptyBytecodeArray)
 193
 194
 195 // Entries in this list are limited to Smis and are not visited during GC.
 196 #define SMI_ROOT_LIST(V)                                                   \
 197   V(Smi, stack_limit, StackLimit)                                          \
 198   V(Smi, real_stack_limit, RealStackLimit)                                 \
 199   V(Smi, last_script_id, LastScriptId)                                     \
 200   V(Smi, arguments_adaptor_deopt_pc_offset, ArgumentsAdaptorDeoptPCOffset) \
 201   V(Smi, construct_stub_deopt_pc_offset, ConstructStubDeoptPCOffset)       \
 202   V(Smi, getter_stub_deopt_pc_offset, GetterStubDeoptPCOffset)             \
 203   V(Smi, setter_stub_deopt_pc_offset, SetterStubDeoptPCOffset)
 204
 205
 206 #define ROOT_LIST(V)  \
 207   STRONG_ROOT_LIST(V) \
 208   SMI_ROOT_LIST(V)    \
 209   V(StringTable, string_table, StringTable)
 210
 211 #define INTERNALIZED_STRING_LIST(V)                            \
 212   V(Object_string, "Object")                                   \
 213   V(proto_string, "__proto__")                                 \
 214   V(arguments_string, "arguments")                             \
 215   V(Arguments_string, "Arguments")                             \
 216   V(caller_string, "caller")                                   \
 217   V(boolean_string, "boolean")                                 \
 218   V(Boolean_string, "Boolean")                                 \
 219   V(callee_string, "callee")                                   \
 220   V(constructor_string, "constructor")                         \
 221   V(dot_result_string, ".result")                              \
 222   V(eval_string, "eval")                                       \
 223   V(float32x4_string, "float32x4")                             \
 224   V(Float32x4_string, "Float32x4")                             \
 225   V(int32x4_string, "int32x4")                                 \
 226   V(Int32x4_string, "Int32x4")                                 \
 227   V(uint32x4_string, "uint32x4")                               \
 228   V(Uint32x4_string, "Uint32x4")                               \
 229   V(bool32x4_string, "bool32x4")                               \
 230   V(Bool32x4_string, "Bool32x4")                               \
 231   V(int16x8_string, "int16x8")                                 \
 232   V(Int16x8_string, "Int16x8")                                 \
 233   V(uint16x8_string, "uint16x8")                               \
 234   V(Uint16x8_string, "Uint16x8")                               \
 235   V(bool16x8_string, "bool16x8")                               \
 236   V(Bool16x8_string, "Bool16x8")                               \
 237   V(int8x16_string, "int8x16")                                 \
 238   V(Int8x16_string, "Int8x16")                                 \
 239   V(uint8x16_string, "uint8x16")                               \
 240   V(Uint8x16_string, "Uint8x16")                               \
 241   V(bool8x16_string, "bool8x16")                               \
 242   V(Bool8x16_string, "Bool8x16")                               \
 243   V(function_string, "function")                               \
 244   V(Function_string, "Function")                               \
 245   V(length_string, "length")                                   \
 246   V(name_string, "name")                                       \
 247   V(null_string, "null")                                       \
 248   V(number_string, "number")                                   \
 249   V(Number_string, "Number")                                   \
 250   V(nan_string, "NaN")                                         \
 251   V(source_string, "source")                                   \
 252   V(source_url_string, "source_url")                           \
 253   V(source_mapping_url_string, "source_mapping_url")           \
 254   V(this_string, "this")                                       \
 255   V(global_string, "global")                                   \
 256   V(ignore_case_string, "ignoreCase")                          \
 257   V(multiline_string, "multiline")                             \
 258   V(sticky_string, "sticky")                                   \
 259   V(unicode_string, "unicode")                                 \
 260   V(harmony_regexps_string, "harmony_regexps")                 \
 261   V(harmony_tostring_string, "harmony_tostring")               \
 262   V(harmony_unicode_regexps_string, "harmony_unicode_regexps") \
 263   V(input_string, "input")                                     \
 264   V(index_string, "index")                                     \
 265   V(last_index_string, "lastIndex")                            \
 266   V(object_string, "object")                                   \
 267   V(prototype_string, "prototype")                             \
 268   V(string_string, "string")                                   \
 269   V(String_string, "String")                                   \
 270   V(symbol_string, "symbol")                                   \
 271   V(Symbol_string, "Symbol")                                   \
 272   V(Map_string, "Map")                                         \
 273   V(Set_string, "Set")                                         \
 274   V(WeakMap_string, "WeakMap")                                 \
 275   V(WeakSet_string, "WeakSet")                                 \
 276   V(for_string, "for")                                         \
 277   V(for_api_string, "for_api")                                 \
 278   V(Date_string, "Date")                                       \
 279   V(char_at_string, "CharAt")                                  \
 280   V(undefined_string, "undefined")                             \
 281   V(value_of_string, "valueOf")                                \
 282   V(stack_string, "stack")                                     \
 283   V(toJSON_string, "toJSON")                                   \
 284   V(KeyedLoadMonomorphic_string, "KeyedLoadMonomorphic")       \
 285   V(KeyedStoreMonomorphic_string, "KeyedStoreMonomorphic")     \
 286   V(illegal_access_string, "illegal access")                   \
 287   V(cell_value_string, "%cell_value")                          \
 288   V(illegal_argument_string, "illegal argument")               \
 289   V(closure_string, "(closure)")                               \
 290   V(dot_string, ".")                                           \
 291   V(compare_ic_string, "==")                                   \
 292   V(strict_compare_ic_string, "===")                           \
 293   V(infinity_string, "Infinity")                               \
 294   V(minus_infinity_string, "-Infinity")                        \
 295   V(query_colon_string, "(?:)")                                \
 296   V(Generator_string, "Generator")                             \
 297   V(throw_string, "throw")                                     \
 298   V(done_string, "done")                                       \
 299   V(value_string, "value")                                     \
 300   V(next_string, "next")                                       \
 301   V(byte_length_string, "byteLength")                          \
 302   V(byte_offset_string, "byteOffset")                          \
 303   V(minus_zero_string, "-0")                                   \
 304   V(Array_string, "Array")                                     \
 305   V(Error_string, "Error")                                     \
 306   V(RegExp_string, "RegExp")
 307
 308 #define PRIVATE_SYMBOL_LIST(V)              \
 309   V(array_iteration_kind_symbol)            \
 310   V(array_iterator_next_symbol)             \
 311   V(array_iterator_object_symbol)           \
 312   V(call_site_function_symbol)              \
 313   V(call_site_position_symbol)              \
 314   V(call_site_receiver_symbol)              \
 315   V(call_site_strict_symbol)                \
 316   V(class_end_position_symbol)              \
 317   V(class_start_position_symbol)            \
 318   V(detailed_stack_trace_symbol)            \
 319   V(elements_transition_symbol)             \
 320   V(error_end_pos_symbol)                   \
 321   V(error_script_symbol)                    \
 322   V(error_start_pos_symbol)                 \
 323   V(formatted_stack_trace_symbol)           \
 324   V(frozen_symbol)                          \
 325   V(hash_code_symbol)                       \
 326   V(home_object_symbol)                     \
 327   V(internal_error_symbol)                  \
 328   V(intl_impl_object_symbol)                \
 329   V(intl_initialized_marker_symbol)         \
 330   V(megamorphic_symbol)                     \
 331   V(nonexistent_symbol)                     \
 332   V(nonextensible_symbol)                   \
 333   V(normal_ic_symbol)                       \
 334   V(observed_symbol)                        \
 335   V(premonomorphic_symbol)                  \
 336   V(promise_debug_marker_symbol)            \
 337   V(promise_has_handler_symbol)             \
 338   V(promise_on_resolve_symbol)              \
 339   V(promise_on_reject_symbol)               \
 340   V(promise_raw_symbol)                     \
 341   V(promise_status_symbol)                  \
 342   V(promise_value_symbol)                   \
 343   V(sealed_symbol)                          \
 344   V(stack_trace_symbol)                     \
 345   V(string_iterator_iterated_string_symbol) \
 346   V(string_iterator_next_index_symbol)      \
 347   V(uninitialized_symbol)
 348
 349
 350 #define PUBLIC_SYMBOL_LIST(V)                                    \
 351   V(has_instance_symbol, symbolHasInstance, Symbol.hasInstance)  \
 352   V(is_concat_spreadable_symbol, symbolIsConcatSpreadable,       \
 353     Symbol.isConcatSpreadable)                                   \
 354   V(is_regexp_symbol, symbolIsRegExp, Symbol.isRegExp)           \
 355   V(iterator_symbol, symbolIterator, Symbol.iterator)            \
 356   V(to_string_tag_symbol, symbolToStringTag, Symbol.toStringTag) \
 357   V(unscopables_symbol, symbolUnscopables, Symbol.unscopables)
 358
 359 // Heap roots that are known to be immortal immovable, for which we can safely
 360 // skip write barriers. This list is not complete and has omissions.
 361 #define IMMORTAL_IMMOVABLE_ROOT_LIST(V) \
 362   V(ByteArrayMap)                       \
 363   V(BytecodeArrayMap)                   \
 364   V(FreeSpaceMap)                       \
 365   V(OnePointerFillerMap)                \
 366   V(TwoPointerFillerMap)                \
 367   V(UndefinedValue)                     \
 368   V(TheHoleValue)                       \
 369   V(NullValue)                          \
 370   V(TrueValue)                          \
 371   V(FalseValue)                         \
 372   V(UninitializedValue)                 \
 373   V(CellMap)                            \
 374   V(GlobalPropertyCellMap)              \
 375   V(SharedFunctionInfoMap)              \
 376   V(MetaMap)                            \
 377   V(HeapNumberMap)                      \
 378   V(MutableHeapNumberMap)               \
 379   V(Float32x4Map)                       \
 380   V(Int32x4Map)                         \
 381   V(Uint32x4Map)                        \
 382   V(Bool32x4Map)                        \
 383   V(Int16x8Map)                         \
 384   V(Uint16x8Map)                        \
 385   V(Bool16x8Map)                        \
 386   V(Int8x16Map)                         \
 387   V(Uint8x16Map)                        \
 388   V(Bool8x16Map)                        \
 389   V(NativeContextMap)                   \
 390   V(FixedArrayMap)                      \
 391   V(CodeMap)                            \
 392   V(ScopeInfoMap)                       \
 393   V(FixedCOWArrayMap)                   \
 394   V(FixedDoubleArrayMap)                \
 395   V(WeakCellMap)                        \
 396   V(NoInterceptorResultSentinel)        \
 397   V(HashTableMap)                       \
 398   V(OrderedHashTableMap)                \
 399   V(EmptyFixedArray)                    \
 400   V(EmptyByteArray)                     \
 401   V(EmptyBytecodeArray)                 \
 402   V(EmptyDescriptorArray)               \
 403   V(ArgumentsMarker)                    \
 404   V(SymbolMap)                          \
 405   V(SloppyArgumentsElementsMap)         \
 406   V(FunctionContextMap)                 \
 407   V(CatchContextMap)                    \
 408   V(WithContextMap)                     \
 409   V(BlockContextMap)                    \
 410   V(ModuleContextMap)                   \
 411   V(ScriptContextMap)                   \
 412   V(UndefinedMap)                       \
 413   V(TheHoleMap)                         \
 414   V(NullMap)                            \
 415   V(BooleanMap)                         \
 416   V(UninitializedMap)                   \
 417   V(ArgumentsMarkerMap)                 \
 418   V(JSMessageObjectMap)                 \
 419   V(ForeignMap)                         \
 420   V(NeanderMap)                         \
 421   V(empty_string)                       \
 422   PRIVATE_SYMBOL_LIST(V)
 423
 424 // Forward declarations.
 425 class HeapStats;
 426 class Isolate;
 427 class MemoryReducer;
 428 class WeakObjectRetainer;
 429
 430
 431 typedef String* (*ExternalStringTableUpdaterCallback)(Heap* heap,
 432                                                       Object** pointer);
 433
 434
 435 // A queue of objects promoted during scavenge. Each object is accompanied
 436 // by it's size to avoid dereferencing a map pointer for scanning.
 437 // The last page in to-space is used for the promotion queue. On conflict
 438 // during scavenge, the promotion queue is allocated externally and all
 439 // entries are copied to the external queue.
 440 class PromotionQueue {
 441  public:
 442   explicit PromotionQueue(Heap* heap)
 443       : front_(NULL),
 444         rear_(NULL),
 445         limit_(NULL),
 446         emergency_stack_(0),
 447         heap_(heap) {}
 448
 449   void Initialize();
 450
 451   void Destroy() {
 452     DCHECK(is_empty());
 453     delete emergency_stack_;
 454     emergency_stack_ = NULL;
 455   }
 456
 457   Page* GetHeadPage() {
 458     return Page::FromAllocationTop(reinterpret_cast<Address>(rear_));
 459   }
 460
 461   void SetNewLimit(Address limit) {
 462     // If we are already using an emergency stack, we can ignore it.
 463     if (emergency_stack_) return;
 464
 465     // If the limit is not on the same page, we can ignore it.
 466     if (Page::FromAllocationTop(limit) != GetHeadPage()) return;
 467
 468     limit_ = reinterpret_cast<intptr_t*>(limit);
 469
 470     if (limit_ <= rear_) {
 471       return;
 472     }
 473
 474     RelocateQueueHead();
 475   }
 476
 477   bool IsBelowPromotionQueue(Address to_space_top) {
 478     // If an emergency stack is used, the to-space address cannot interfere
 479     // with the promotion queue.
 480     if (emergency_stack_) return true;
 481
 482     // If the given to-space top pointer and the head of the promotion queue
 483     // are not on the same page, then the to-space objects are below the
 484     // promotion queue.
 485     if (GetHeadPage() != Page::FromAddress(to_space_top)) {
 486       return true;
 487     }
 488     // If the to space top pointer is smaller or equal than the promotion
 489     // queue head, then the to-space objects are below the promotion queue.
 490     return reinterpret_cast<intptr_t*>(to_space_top) <= rear_;
 491   }
 492
 493   bool is_empty() {
 494     return (front_ == rear_) &&
 495            (emergency_stack_ == NULL || emergency_stack_->length() == 0);
 496   }
 497
 498   inline void insert(HeapObject* target, int size);
 499
 500   void remove(HeapObject** target, int* size) {
 501     DCHECK(!is_empty());
 502     if (front_ == rear_) {
 503       Entry e = emergency_stack_->RemoveLast();
 504       *target = e.obj_;
 505       *size = e.size_;
 506       return;
 507     }
 508
 509     *target = reinterpret_cast<HeapObject*>(*(--front_));
 510     *size = static_cast<int>(*(--front_));
 511     // Assert no underflow.
 512     SemiSpace::AssertValidRange(reinterpret_cast<Address>(rear_),
 513                                 reinterpret_cast<Address>(front_));
 514   }
 515
 516  private:
 517   // The front of the queue is higher in the memory page chain than the rear.
 518   intptr_t* front_;
 519   intptr_t* rear_;
 520   intptr_t* limit_;
 521
 522   static const int kEntrySizeInWords = 2;
 523
 524   struct Entry {
 525     Entry(HeapObject* obj, int size) : obj_(obj), size_(size) {}
 526
 527     HeapObject* obj_;
 528     int size_;
 529   };
 530   List<Entry>* emergency_stack_;
 531
 532   Heap* heap_;
 533
 534   void RelocateQueueHead();
 535
 536   DISALLOW_COPY_AND_ASSIGN(PromotionQueue);
 537 };
 538
 539
 540 typedef void (*ScavengingCallback)(Map* map, HeapObject** slot,
 541                                    HeapObject* object);
 542
 543
 544 // External strings table is a place where all external strings are
 545 // registered.  We need to keep track of such strings to properly
 546 // finalize them.
 547 class ExternalStringTable {
 548  public:
 549   // Registers an external string.
 550   inline void AddString(String* string);
 551
 552   inline void Iterate(ObjectVisitor* v);
 553
 554   // Restores internal invariant and gets rid of collected strings.
 555   // Must be called after each Iterate() that modified the strings.
 556   void CleanUp();
 557
 558   // Destroys all allocated memory.
 559   void TearDown();
 560
 561  private:
 562   explicit ExternalStringTable(Heap* heap) : heap_(heap) {}
 563
 564   friend class Heap;
 565
 566   inline void Verify();
 567
 568   inline void AddOldString(String* string);
 569
 570   // Notifies the table that only a prefix of the new list is valid.
 571   inline void ShrinkNewStrings(int position);
 572
 573   // To speed up scavenge collections new space string are kept
 574   // separate from old space strings.
 575   List<Object*> new_space_strings_;
 576   List<Object*> old_space_strings_;
 577
 578   Heap* heap_;
 579
 580   DISALLOW_COPY_AND_ASSIGN(ExternalStringTable);
 581 };
 582
 583
 584 enum ArrayStorageAllocationMode {
 585   DONT_INITIALIZE_ARRAY_ELEMENTS,
 586   INITIALIZE_ARRAY_ELEMENTS_WITH_HOLE
 587 };
 588
 589
 590 class Heap {
 591  public:
 592   // Configure heap size in MB before setup. Return false if the heap has been
 593   // set up already.
 594   bool ConfigureHeap(int max_semi_space_size, int max_old_space_size,
 595                      int max_executable_size, size_t code_range_size);
 596   bool ConfigureHeapDefault();
 597
 598   // Prepares the heap, setting up memory areas that are needed in the isolate
 599   // without actually creating any objects.
 600   bool SetUp();
 601
 602   // Bootstraps the object heap with the core set of objects required to run.
 603   // Returns whether it succeeded.
 604   bool CreateHeapObjects();
 605
 606   // Destroys all memory allocated by the heap.
 607   void TearDown();
 608
 609   // Set the stack limit in the roots_ array.  Some architectures generate
 610   // code that looks here, because it is faster than loading from the static
 611   // jslimit_/real_jslimit_ variable in the StackGuard.
 612   void SetStackLimits();
 613
 614   // Notifies the heap that is ok to start marking or other activities that
 615   // should not happen during deserialization.
 616   void NotifyDeserializationComplete();
 617
 618   // Returns whether SetUp has been called.
 619   bool HasBeenSetUp();
 620
 621   // Returns the maximum amount of memory reserved for the heap.  For
 622   // the young generation, we reserve 4 times the amount needed for a
 623   // semi space.  The young generation consists of two semi spaces and
 624   // we reserve twice the amount needed for those in order to ensure
 625   // that new space can be aligned to its size.
 626   intptr_t MaxReserved() {
 627     return 4 * reserved_semispace_size_ + max_old_generation_size_;
 628   }
 629   int MaxSemiSpaceSize() { return max_semi_space_size_; }
 630   int ReservedSemiSpaceSize() { return reserved_semispace_size_; }
 631   int InitialSemiSpaceSize() { return initial_semispace_size_; }
 632   int TargetSemiSpaceSize() { return target_semispace_size_; }
 633   intptr_t MaxOldGenerationSize() { return max_old_generation_size_; }
 634   intptr_t MaxExecutableSize() { return max_executable_size_; }
 635
 636   // Returns the capacity of the heap in bytes w/o growing. Heap grows when
 637   // more spaces are needed until it reaches the limit.
 638   intptr_t Capacity();
 639
 640   // Returns the amount of memory currently committed for the heap.
 641   intptr_t CommittedMemory();
 642
 643   // Returns the amount of memory currently committed for the old space.
 644   intptr_t CommittedOldGenerationMemory();
 645
 646   // Returns the amount of executable memory currently committed for the heap.
 647   intptr_t CommittedMemoryExecutable();
 648
 649   // Returns the amount of phyical memory currently committed for the heap.
 650   size_t CommittedPhysicalMemory();
 651
 652   // Returns the maximum amount of memory ever committed for the heap.
 653   intptr_t MaximumCommittedMemory() { return maximum_committed_; }
 654
 655   // Updates the maximum committed memory for the heap. Should be called
 656   // whenever a space grows.
 657   void UpdateMaximumCommitted();
 658
 659   // Returns the available bytes in space w/o growing.
 660   // Heap doesn't guarantee that it can allocate an object that requires
 661   // all available bytes. Check MaxHeapObjectSize() instead.
 662   intptr_t Available();
 663
 664   // Returns of size of all objects residing in the heap.
 665   intptr_t SizeOfObjects();
 666
 667   intptr_t old_generation_allocation_limit() const {
 668     return old_generation_allocation_limit_;
 669   }
 670
 671   // Return the starting address and a mask for the new space.  And-masking an
 672   // address with the mask will result in the start address of the new space
 673   // for all addresses in either semispace.
 674   Address NewSpaceStart() { return new_space_.start(); }
 675   uintptr_t NewSpaceMask() { return new_space_.mask(); }
 676   Address NewSpaceTop() { return new_space_.top(); }
 677
 678   NewSpace* new_space() { return &new_space_; }
 679   OldSpace* old_space() { return old_space_; }
 680   OldSpace* code_space() { return code_space_; }
 681   MapSpace* map_space() { return map_space_; }
 682   LargeObjectSpace* lo_space() { return lo_space_; }
 683   PagedSpace* paged_space(int idx) {
 684     switch (idx) {
 685       case OLD_SPACE:
 686         return old_space();
 687       case MAP_SPACE:
 688         return map_space();
 689       case CODE_SPACE:
 690         return code_space();
 691       case NEW_SPACE:
 692       case LO_SPACE:
 693         UNREACHABLE();
 694     }
 695     return NULL;
 696   }
 697   Space* space(int idx) {
 698     switch (idx) {
 699       case NEW_SPACE:
 700         return new_space();
 701       case LO_SPACE:
 702         return lo_space();
 703       default:
 704         return paged_space(idx);
 705     }
 706   }
 707
 708   // Returns name of the space.
 709   const char* GetSpaceName(int idx);
 710
 711   bool always_allocate() { return always_allocate_scope_depth_ != 0; }
 712   Address always_allocate_scope_depth_address() {
 713     return reinterpret_cast<Address>(&always_allocate_scope_depth_);
 714   }
 715
 716   Address* NewSpaceAllocationTopAddress() {
 717     return new_space_.allocation_top_address();
 718   }
 719   Address* NewSpaceAllocationLimitAddress() {
 720     return new_space_.allocation_limit_address();
 721   }
 722
 723   Address* OldSpaceAllocationTopAddress() {
 724     return old_space_->allocation_top_address();
 725   }
 726   Address* OldSpaceAllocationLimitAddress() {
 727     return old_space_->allocation_limit_address();
 728   }
 729
 730   // TODO(hpayer): There is still a missmatch between capacity and actual
 731   // committed memory size.
 732   bool CanExpandOldGeneration(int size) {
 733     return (CommittedOldGenerationMemory() + size) < MaxOldGenerationSize();
 734   }
 735
 736   // Returns a deep copy of the JavaScript object.
 737   // Properties and elements are copied too.
 738   // Optionally takes an AllocationSite to be appended in an AllocationMemento.
 739   MUST_USE_RESULT AllocationResult
 740       CopyJSObject(JSObject* source, AllocationSite* site = NULL);
 741
 742   // Calculates the maximum amount of filler that could be required by the
 743   // given alignment.
 744   static int GetMaximumFillToAlign(AllocationAlignment alignment);
 745   // Calculates the actual amount of filler required for a given address at the
 746   // given alignment.
 747   static int GetFillToAlign(Address address, AllocationAlignment alignment);
 748
 749   // Creates a filler object and returns a heap object immediately after it.
 750   MUST_USE_RESULT HeapObject* PrecedeWithFiller(HeapObject* object,
 751                                                 int filler_size);
 752   // Creates a filler object if needed for alignment and returns a heap object
 753   // immediately after it. If any space is left after the returned object,
 754   // another filler object is created so the over allocated memory is iterable.
 755   MUST_USE_RESULT HeapObject* AlignWithFiller(HeapObject* object,
 756                                               int object_size,
 757                                               int allocation_size,
 758                                               AllocationAlignment alignment);
 759
 760   // Clear the Instanceof cache (used when a prototype changes).
 761   inline void ClearInstanceofCache();
 762
 763   // Iterates the whole code space to clear all ICs of the given kind.
 764   void ClearAllICsByKind(Code::Kind kind);
 765
 766   // FreeSpace objects have a null map after deserialization. Update the map.
 767   void RepairFreeListsAfterDeserialization();
 768
 769   template <typename T>
 770   static inline bool IsOneByte(T t, int chars);
 771
 772   // Move len elements within a given array from src_index index to dst_index
 773   // index.
 774   void MoveElements(FixedArray* array, int dst_index, int src_index, int len);
 775
 776   // Sloppy mode arguments object size.
 777   static const int kSloppyArgumentsObjectSize =
 778       JSObject::kHeaderSize + 2 * kPointerSize;
 779   // Strict mode arguments has no callee so it is smaller.
 780   static const int kStrictArgumentsObjectSize =
 781       JSObject::kHeaderSize + 1 * kPointerSize;
 782   // Indicies for direct access into argument objects.
 783   static const int kArgumentsLengthIndex = 0;
 784   // callee is only valid in sloppy mode.
 785   static const int kArgumentsCalleeIndex = 1;
 786
 787   // Finalizes an external string by deleting the associated external
 788   // data and clearing the resource pointer.
 789   inline void FinalizeExternalString(String* string);
 790
 791   // Initialize a filler object to keep the ability to iterate over the heap
 792   // when introducing gaps within pages.
 793   void CreateFillerObjectAt(Address addr, int size);
 794
 795   bool CanMoveObjectStart(HeapObject* object);
 796
 797   // Indicates whether live bytes adjustment is triggered
 798   // - from within the GC code before sweeping started (SEQUENTIAL_TO_SWEEPER),
 799   // - or from within GC (CONCURRENT_TO_SWEEPER),
 800   // - or mutator code (CONCURRENT_TO_SWEEPER).
 801   enum InvocationMode { SEQUENTIAL_TO_SWEEPER, CONCURRENT_TO_SWEEPER };
 802
 803   // Maintain consistency of live bytes during incremental marking.
 804   void AdjustLiveBytes(HeapObject* object, int by, InvocationMode mode);
 805
 806   // Trim the given array from the left. Note that this relocates the object
 807   // start and hence is only valid if there is only a single reference to it.
 808   FixedArrayBase* LeftTrimFixedArray(FixedArrayBase* obj, int elements_to_trim);
 809
 810   // Trim the given array from the right.
 811   template<Heap::InvocationMode mode>
 812   void RightTrimFixedArray(FixedArrayBase* obj, int elements_to_trim);
 813
 814   // Converts the given boolean condition to JavaScript boolean value.
 815   inline Object* ToBoolean(bool condition);
 816
 817   // Performs garbage collection operation.
 818   // Returns whether there is a chance that another major GC could
 819   // collect more garbage.
 820   inline bool CollectGarbage(
 821       AllocationSpace space, const char* gc_reason = NULL,
 822       const GCCallbackFlags gc_callback_flags = kNoGCCallbackFlags);
 823
 824   static const int kNoGCFlags = 0;
 825   static const int kReduceMemoryFootprintMask = 1;
 826   static const int kAbortIncrementalMarkingMask = 2;
 827   static const int kFinalizeIncrementalMarkingMask = 4;
 828
 829   // Making the heap iterable requires us to abort incremental marking.
 830   static const int kMakeHeapIterableMask = kAbortIncrementalMarkingMask;
 831
 832   // Invoked when GC was requested via the stack guard.
 833   void HandleGCRequest();
 834
 835   // Attempt to over-approximate the weak closure by marking object groups and
 836   // implicit references from global handles, but don't atomically complete
 837   // marking. If we continue to mark incrementally, we might have marked
 838   // objects that die later.
 839   void OverApproximateWeakClosure(const char* gc_reason);
 840
 841   // Performs a full garbage collection.  If (flags & kMakeHeapIterableMask) is
 842   // non-zero, then the slower precise sweeper is used, which leaves the heap
 843   // in a state where we can iterate over the heap visiting all objects.
 844   void CollectAllGarbage(
 845       int flags = kFinalizeIncrementalMarkingMask, const char* gc_reason = NULL,
 846       const GCCallbackFlags gc_callback_flags = kNoGCCallbackFlags);
 847
 848   // Last hope GC, should try to squeeze as much as possible.
 849   void CollectAllAvailableGarbage(const char* gc_reason = NULL);
 850
 851   // Check whether the heap is currently iterable.
 852   bool IsHeapIterable();
 853
 854   // Notify the heap that a context has been disposed.
 855   int NotifyContextDisposed(bool dependant_context);
 856
 857   // Start incremental marking and ensure that idle time handler can perform
 858   // incremental steps.
 859   void StartIdleIncrementalMarking();
 860
 861   // Starts incremental marking assuming incremental marking is currently
 862   // stopped.
 863   void StartIncrementalMarking(int gc_flags,
 864                                const GCCallbackFlags gc_callback_flags,
 865                                const char* reason = nullptr);
 866
 867   // Performs incremental marking steps of step_size_in_bytes as long as
 868   // deadline_ins_ms is not reached. step_size_in_bytes can be 0 to compute
 869   // an estimate increment. Returns the remaining time that cannot be used
 870   // for incremental marking anymore because a single step would exceed the
 871   // deadline.
 872   double AdvanceIncrementalMarking(
 873       intptr_t step_size_in_bytes, double deadline_in_ms,
 874       IncrementalMarking::StepActions step_actions);
 875
 876   void FinalizeIncrementalMarkingIfComplete(const char* comment);
 877
 878   inline void increment_scan_on_scavenge_pages() {
 879     scan_on_scavenge_pages_++;
 880     if (FLAG_gc_verbose) {
 881       PrintF("Scan-on-scavenge pages: %d\n", scan_on_scavenge_pages_);
 882     }
 883   }
 884
 885   inline void decrement_scan_on_scavenge_pages() {
 886     scan_on_scavenge_pages_--;
 887     if (FLAG_gc_verbose) {
 888       PrintF("Scan-on-scavenge pages: %d\n", scan_on_scavenge_pages_);
 889     }
 890   }
 891
 892   PromotionQueue* promotion_queue() { return &promotion_queue_; }
 893
 894   void AddGCPrologueCallback(v8::Isolate::GCCallback callback,
 895                              GCType gc_type_filter, bool pass_isolate = true);
 896   void RemoveGCPrologueCallback(v8::Isolate::GCCallback callback);
 897
 898   void AddGCEpilogueCallback(v8::Isolate::GCCallback callback,
 899                              GCType gc_type_filter, bool pass_isolate = true);
 900   void RemoveGCEpilogueCallback(v8::Isolate::GCCallback callback);
 901
 902 // Heap root getters.  We have versions with and without type::cast() here.
 903 // You can't use type::cast during GC because the assert fails.
 904 // TODO(1490): Try removing the unchecked accessors, now that GC marking does
 905 // not corrupt the map.
 906 #define ROOT_ACCESSOR(type, name, camel_name)                         \
 907   inline type* name();                                                \
 908   type* raw_unchecked_##name() {                                      \
 909     return reinterpret_cast<type*>(roots_[k##camel_name##RootIndex]); \
 910   }
 911   ROOT_LIST(ROOT_ACCESSOR)
 912 #undef ROOT_ACCESSOR
 913
 914 // Utility type maps
 915 #define STRUCT_MAP_ACCESSOR(NAME, Name, name) inline Map* name##_map();
 916   STRUCT_LIST(STRUCT_MAP_ACCESSOR)
 917 #undef STRUCT_MAP_ACCESSOR
 918
 919 #define STRING_ACCESSOR(name, str) inline String* name();
 920   INTERNALIZED_STRING_LIST(STRING_ACCESSOR)
 921 #undef STRING_ACCESSOR
 922
 923 #define SYMBOL_ACCESSOR(name) inline Symbol* name();
 924   PRIVATE_SYMBOL_LIST(SYMBOL_ACCESSOR)
 925 #undef SYMBOL_ACCESSOR
 926
 927 #define SYMBOL_ACCESSOR(name, varname, description) inline Symbol* name();
 928   PUBLIC_SYMBOL_LIST(SYMBOL_ACCESSOR)
 929 #undef SYMBOL_ACCESSOR
 930
 931   void set_native_contexts_list(Object* object) {
 932     native_contexts_list_ = object;
 933   }
 934   Object* native_contexts_list() const { return native_contexts_list_; }
 935
 936   void set_allocation_sites_list(Object* object) {
 937     allocation_sites_list_ = object;
 938   }
 939   Object* allocation_sites_list() { return allocation_sites_list_; }
 940
 941   // Used in CreateAllocationSiteStub and the (de)serializer.
 942   Object** allocation_sites_list_address() { return &allocation_sites_list_; }
 943
 944   void set_encountered_weak_collections(Object* weak_collection) {
 945     encountered_weak_collections_ = weak_collection;
 946   }
 947   Object* encountered_weak_collections() const {
 948     return encountered_weak_collections_;
 949   }
 950
 951   void set_encountered_weak_cells(Object* weak_cell) {
 952     encountered_weak_cells_ = weak_cell;
 953   }
 954   Object* encountered_weak_cells() const { return encountered_weak_cells_; }
 955
 956   // Number of mark-sweeps.
 957   int ms_count() const { return ms_count_; }
 958
 959   // Iterates over all roots in the heap.
 960   void IterateRoots(ObjectVisitor* v, VisitMode mode);
 961   // Iterates over all strong roots in the heap.
 962   void IterateStrongRoots(ObjectVisitor* v, VisitMode mode);
 963   // Iterates over entries in the smi roots list.  Only interesting to the
 964   // serializer/deserializer, since GC does not care about smis.
 965   void IterateSmiRoots(ObjectVisitor* v);
 966   // Iterates over all the other roots in the heap.
 967   void IterateWeakRoots(ObjectVisitor* v, VisitMode mode);
 968
 969   // Iterate pointers to from semispace of new space found in memory interval
 970   // from start to end within |object|.
 971   void IterateAndMarkPointersToFromSpace(HeapObject* object, Address start,
 972                                          Address end, bool record_slots,
 973                                          ObjectSlotCallback callback);
 974
 975   // Returns whether the object resides in new space.
 976   inline bool InNewSpace(Object* object);
 977   inline bool InNewSpace(Address address);
 978   inline bool InNewSpacePage(Address address);
 979   inline bool InFromSpace(Object* object);
 980   inline bool InToSpace(Object* object);
 981
 982   // Returns whether the object resides in old space.
 983   inline bool InOldSpace(Address address);
 984   inline bool InOldSpace(Object* object);
 985
 986   // Checks whether an address/object in the heap (including auxiliary
 987   // area and unused area).
 988   bool Contains(Address addr);
 989   bool Contains(HeapObject* value);
 990
 991   // Checks whether an address/object in a space.
 992   // Currently used by tests, serialization and heap verification only.
 993   bool InSpace(Address addr, AllocationSpace space);
 994   bool InSpace(HeapObject* value, AllocationSpace space);
 995
 996   // Checks whether the space is valid.
 997   static bool IsValidAllocationSpace(AllocationSpace space);
 998
 999   // Checks whether the given object is allowed to be migrated from it's
1000   // current space into the given destination space. Used for debugging.
1001   inline bool AllowedToBeMigrated(HeapObject* object, AllocationSpace dest);
1002
1003   // Sets the stub_cache_ (only used when expanding the dictionary).
1004   void public_set_code_stubs(UnseededNumberDictionary* value) {
1005     roots_[kCodeStubsRootIndex] = value;
1006   }
1007
1008   // Sets the non_monomorphic_cache_ (only used when expanding the dictionary).
1009   void public_set_non_monomorphic_cache(UnseededNumberDictionary* value) {
1010     roots_[kNonMonomorphicCacheRootIndex] = value;
1011   }
1012
1013   void public_set_empty_script(Script* script) {
1014     roots_[kEmptyScriptRootIndex] = script;
1015   }
1016
1017   void public_set_store_buffer_top(Address* top) {
1018     roots_[kStoreBufferTopRootIndex] = reinterpret_cast<Smi*>(top);
1019   }
1020
1021   void public_set_materialized_objects(FixedArray* objects) {
1022     roots_[kMaterializedObjectsRootIndex] = objects;
1023   }
1024
1025   // Generated code can embed this address to get access to the roots.
1026   Object** roots_array_start() { return roots_; }
1027
1028   Address* store_buffer_top_address() {
1029     return reinterpret_cast<Address*>(&roots_[kStoreBufferTopRootIndex]);
1030   }
1031
1032   static bool RootIsImmortalImmovable(int root_index);
1033   void CheckHandleCount();
1034
1035 #ifdef VERIFY_HEAP
1036   // Verify the heap is in its normal state before or after a GC.
1037   void Verify();
1038 #endif
1039
1040 #ifdef DEBUG
1041   void Print();
1042   void PrintHandles();
1043
1044   // Report heap statistics.
1045   void ReportHeapStatistics(const char* title);
1046   void ReportCodeStatistics(const char* title);
1047 #endif
1048
1049   // Zapping is needed for verify heap, and always done in debug builds.
1050   static inline bool ShouldZapGarbage() {
1051 #ifdef DEBUG
1052     return true;
1053 #else
1054 #ifdef VERIFY_HEAP
1055     return FLAG_verify_heap;
1056 #else
1057     return false;
1058 #endif
1059 #endif
1060   }
1061
1062   // Number of "runtime allocations" done so far.
1063   uint32_t allocations_count() { return allocations_count_; }
1064
1065   // Returns deterministic "time" value in ms. Works only with
1066   // FLAG_verify_predictable.
1067   double synthetic_time() { return allocations_count_ / 2.0; }
1068
1069   // Print short heap statistics.
1070   void PrintShortHeapStatistics();
1071
1072   size_t object_count_last_gc(size_t index) {
1073     return index < OBJECT_STATS_COUNT ? object_counts_last_time_[index] : 0;
1074   }
1075   size_t object_size_last_gc(size_t index) {
1076     return index < OBJECT_STATS_COUNT ? object_sizes_last_time_[index] : 0;
1077   }
1078
1079   // Write barrier support for address[offset] = o.
1080   INLINE(void RecordWrite(Address address, int offset));
1081
1082   // Write barrier support for address[start : start + len[ = o.
1083   INLINE(void RecordWrites(Address address, int start, int len));
1084
1085   enum HeapState { NOT_IN_GC, SCAVENGE, MARK_COMPACT };
1086   inline HeapState gc_state() { return gc_state_; }
1087
1088   inline bool IsInGCPostProcessing() { return gc_post_processing_depth_ > 0; }
1089
1090 #ifdef DEBUG
1091   void set_allocation_timeout(int timeout) { allocation_timeout_ = timeout; }
1092
1093   void TracePathToObjectFrom(Object* target, Object* root);
1094   void TracePathToObject(Object* target);
1095   void TracePathToGlobal();
1096 #endif
1097
1098   // Callback function passed to Heap::Iterate etc.  Copies an object if
1099   // necessary, the object might be promoted to an old space.  The caller must
1100   // ensure the precondition that the object is (a) a heap object and (b) in
1101   // the heap's from space.
1102   static inline void ScavengePointer(HeapObject** p);
1103   static inline void ScavengeObject(HeapObject** p, HeapObject* object);
1104
1105   // Slow part of scavenge object.
1106   static void ScavengeObjectSlow(HeapObject** p, HeapObject* object);
1107
1108   enum ScratchpadSlotMode { IGNORE_SCRATCHPAD_SLOT, RECORD_SCRATCHPAD_SLOT };
1109
1110   // If an object has an AllocationMemento trailing it, return it, otherwise
1111   // return NULL;
1112   inline AllocationMemento* FindAllocationMemento(HeapObject* object);
1113
1114   // An object may have an AllocationSite associated with it through a trailing
1115   // AllocationMemento. Its feedback should be updated when objects are found
1116   // in the heap.
1117   static inline void UpdateAllocationSiteFeedback(HeapObject* object,
1118                                                   ScratchpadSlotMode mode);
1119
1120   // Support for partial snapshots.  After calling this we have a linear
1121   // space to write objects in each space.
1122   struct Chunk {
1123     uint32_t size;
1124     Address start;
1125     Address end;
1126   };
1127
1128   typedef List<Chunk> Reservation;
1129
1130   // Returns false if not able to reserve.
1131   bool ReserveSpace(Reservation* reservations);
1132
1133   //
1134   // Support for the API.
1135   //
1136
1137   void CreateApiObjects();
1138
1139   inline intptr_t PromotedTotalSize() {
1140     int64_t total = PromotedSpaceSizeOfObjects() + PromotedExternalMemorySize();
1141     if (total > std::numeric_limits<intptr_t>::max()) {
1142       // TODO(erikcorry): Use uintptr_t everywhere we do heap size calculations.
1143       return std::numeric_limits<intptr_t>::max();
1144     }
1145     if (total < 0) return 0;
1146     return static_cast<intptr_t>(total);
1147   }
1148
1149   inline intptr_t OldGenerationSpaceAvailable() {
1150     return old_generation_allocation_limit_ - PromotedTotalSize();
1151   }
1152
1153   inline intptr_t OldGenerationCapacityAvailable() {
1154     return max_old_generation_size_ - PromotedTotalSize();
1155   }
1156
1157   static const intptr_t kMinimumOldGenerationAllocationLimit =
1158       8 * (Page::kPageSize > MB ? Page::kPageSize : MB);
1159
1160   static const int kInitalOldGenerationLimitFactor = 2;
1161
1162 #if V8_OS_ANDROID
1163   // Don't apply pointer multiplier on Android since it has no swap space and
1164   // should instead adapt it's heap size based on available physical memory.
1165   static const int kPointerMultiplier = 1;
1166 #else
1167   static const int kPointerMultiplier = i::kPointerSize / 4;
1168 #endif
1169
1170   // The new space size has to be a power of 2. Sizes are in MB.
1171   static const int kMaxSemiSpaceSizeLowMemoryDevice = 1 * kPointerMultiplier;
1172   static const int kMaxSemiSpaceSizeMediumMemoryDevice = 4 * kPointerMultiplier;
1173   static const int kMaxSemiSpaceSizeHighMemoryDevice = 8 * kPointerMultiplier;
1174   static const int kMaxSemiSpaceSizeHugeMemoryDevice = 8 * kPointerMultiplier;
1175
1176   // The old space size has to be a multiple of Page::kPageSize.
1177   // Sizes are in MB.
1178   static const int kMaxOldSpaceSizeLowMemoryDevice = 128 * kPointerMultiplier;
1179   static const int kMaxOldSpaceSizeMediumMemoryDevice =
1180       256 * kPointerMultiplier;
1181   static const int kMaxOldSpaceSizeHighMemoryDevice = 512 * kPointerMultiplier;
1182   static const int kMaxOldSpaceSizeHugeMemoryDevice = 700 * kPointerMultiplier;
1183
1184   // The executable size has to be a multiple of Page::kPageSize.
1185   // Sizes are in MB.
1186   static const int kMaxExecutableSizeLowMemoryDevice = 96 * kPointerMultiplier;
1187   static const int kMaxExecutableSizeMediumMemoryDevice =
1188       192 * kPointerMultiplier;
1189   static const int kMaxExecutableSizeHighMemoryDevice =
1190       256 * kPointerMultiplier;
1191   static const int kMaxExecutableSizeHugeMemoryDevice =
1192       256 * kPointerMultiplier;
1193
1194   static const int kTraceRingBufferSize = 512;
1195   static const int kStacktraceBufferSize = 512;
1196
1197   static const double kMinHeapGrowingFactor;
1198   static const double kMaxHeapGrowingFactor;
1199   static const double kMaxHeapGrowingFactorMemoryConstrained;
1200   static const double kMaxHeapGrowingFactorIdle;
1201   static const double kTargetMutatorUtilization;
1202
1203   static double HeapGrowingFactor(double gc_speed, double mutator_speed);
1204
1205   // Calculates the allocation limit based on a given growing factor and a
1206   // given old generation size.
1207   intptr_t CalculateOldGenerationAllocationLimit(double factor,
1208                                                  intptr_t old_gen_size);
1209
1210   // Sets the allocation limit to trigger the next full garbage collection.
1211   void SetOldGenerationAllocationLimit(intptr_t old_gen_size, double gc_speed,
1212                                        double mutator_speed);
1213
1214   // Decrease the allocation limit if the new limit based on the given
1215   // parameters is lower than the current limit.
1216   void DampenOldGenerationAllocationLimit(intptr_t old_gen_size,
1217                                           double gc_speed,
1218                                           double mutator_speed);
1219
1220   // Indicates whether inline bump-pointer allocation has been disabled.
1221   bool inline_allocation_disabled() { return inline_allocation_disabled_; }
1222
1223   // Switch whether inline bump-pointer allocation should be used.
1224   void EnableInlineAllocation();
1225   void DisableInlineAllocation();
1226
1227   // Implements the corresponding V8 API function.
1228   bool IdleNotification(double deadline_in_seconds);
1229   bool IdleNotification(int idle_time_in_ms);
1230
1231   double MonotonicallyIncreasingTimeInMs();
1232
1233   // Declare all the root indices.  This defines the root list order.
1234   enum RootListIndex {
1235 #define ROOT_INDEX_DECLARATION(type, name, camel_name) k##camel_name##RootIndex,
1236     STRONG_ROOT_LIST(ROOT_INDEX_DECLARATION)
1237 #undef ROOT_INDEX_DECLARATION
1238
1239 #define STRING_INDEX_DECLARATION(name, str) k##name##RootIndex,
1240     INTERNALIZED_STRING_LIST(STRING_INDEX_DECLARATION)
1241 #undef STRING_DECLARATION
1242
1243 #define SYMBOL_INDEX_DECLARATION(name) k##name##RootIndex,
1244     PRIVATE_SYMBOL_LIST(SYMBOL_INDEX_DECLARATION)
1245 #undef SYMBOL_INDEX_DECLARATION
1246
1247 #define SYMBOL_INDEX_DECLARATION(name, varname, description) k##name##RootIndex,
1248     PUBLIC_SYMBOL_LIST(SYMBOL_INDEX_DECLARATION)
1249 #undef SYMBOL_INDEX_DECLARATION
1250
1251 // Utility type maps
1252 #define DECLARE_STRUCT_MAP(NAME, Name, name) k##Name##MapRootIndex,
1253     STRUCT_LIST(DECLARE_STRUCT_MAP)
1254 #undef DECLARE_STRUCT_MAP
1255     kStringTableRootIndex,
1256
1257 #define ROOT_INDEX_DECLARATION(type, name, camel_name) k##camel_name##RootIndex,
1258     SMI_ROOT_LIST(ROOT_INDEX_DECLARATION)
1259 #undef ROOT_INDEX_DECLARATION
1260     kRootListLength,
1261     kStrongRootListLength = kStringTableRootIndex,
1262     kSmiRootsStart = kStringTableRootIndex + 1
1263   };
1264
1265   Object* root(RootListIndex index) { return roots_[index]; }
1266
1267   STATIC_ASSERT(kUndefinedValueRootIndex ==
1268                 Internals::kUndefinedValueRootIndex);
1269   STATIC_ASSERT(kNullValueRootIndex == Internals::kNullValueRootIndex);
1270   STATIC_ASSERT(kTrueValueRootIndex == Internals::kTrueValueRootIndex);
1271   STATIC_ASSERT(kFalseValueRootIndex == Internals::kFalseValueRootIndex);
1272   STATIC_ASSERT(kempty_stringRootIndex == Internals::kEmptyStringRootIndex);
1273
1274   // Generated code can embed direct references to non-writable roots if
1275   // they are in new space.
1276   static bool RootCanBeWrittenAfterInitialization(RootListIndex root_index);
1277   // Generated code can treat direct references to this root as constant.
1278   bool RootCanBeTreatedAsConstant(RootListIndex root_index);
1279
1280   Map* MapForFixedTypedArray(ExternalArrayType array_type);
1281   RootListIndex RootIndexForFixedTypedArray(ExternalArrayType array_type);
1282
1283   RootListIndex RootIndexForEmptyFixedTypedArray(ElementsKind kind);
1284   FixedTypedArrayBase* EmptyFixedTypedArrayForMap(Map* map);
1285
1286   void RecordStats(HeapStats* stats, bool take_snapshot = false);
1287
1288   // Copy block of memory from src to dst. Size of block should be aligned
1289   // by pointer size.
1290   static inline void CopyBlock(Address dst, Address src, int byte_size);
1291
1292   // Optimized version of memmove for blocks with pointer size aligned sizes and
1293   // pointer size aligned addresses.
1294   static inline void MoveBlock(Address dst, Address src, int byte_size);
1295
1296   // Check new space expansion criteria and expand semispaces if it was hit.
1297   void CheckNewSpaceExpansionCriteria();
1298
1299   inline void IncrementPromotedObjectsSize(int object_size) {
1300     DCHECK(object_size > 0);
1301     promoted_objects_size_ += object_size;
1302   }
1303
1304   inline void IncrementSemiSpaceCopiedObjectSize(int object_size) {
1305     DCHECK(object_size > 0);
1306     semi_space_copied_object_size_ += object_size;
1307   }
1308
1309   inline intptr_t SurvivedNewSpaceObjectSize() {
1310     return promoted_objects_size_ + semi_space_copied_object_size_;
1311   }
1312
1313   inline void IncrementNodesDiedInNewSpace() { nodes_died_in_new_space_++; }
1314
1315   inline void IncrementNodesCopiedInNewSpace() { nodes_copied_in_new_space_++; }
1316
1317   inline void IncrementNodesPromoted() { nodes_promoted_++; }
1318
1319   inline void IncrementYoungSurvivorsCounter(int survived) {
1320     DCHECK(survived >= 0);
1321     survived_last_scavenge_ = survived;
1322     survived_since_last_expansion_ += survived;
1323   }
1324
1325   inline bool HeapIsFullEnoughToStartIncrementalMarking(intptr_t limit) {
1326     if (FLAG_stress_compaction && (gc_count_ & 1) != 0) return true;
1327
1328     intptr_t adjusted_allocation_limit = limit - new_space_.Capacity();
1329
1330     if (PromotedTotalSize() >= adjusted_allocation_limit) return true;
1331
1332     return false;
1333   }
1334
1335   void UpdateNewSpaceReferencesInExternalStringTable(
1336       ExternalStringTableUpdaterCallback updater_func);
1337
1338   void UpdateReferencesInExternalStringTable(
1339       ExternalStringTableUpdaterCallback updater_func);
1340
1341   void ProcessAllWeakReferences(WeakObjectRetainer* retainer);
1342   void ProcessYoungWeakReferences(WeakObjectRetainer* retainer);
1343
1344   void VisitExternalResources(v8::ExternalResourceVisitor* visitor);
1345
1346   // An object should be promoted if the object has survived a
1347   // scavenge operation.
1348   inline bool ShouldBePromoted(Address old_address, int object_size);
1349
1350   void ClearNormalizedMapCaches();
1351
1352   GCTracer* tracer() { return tracer_; }
1353
1354   // Returns the size of objects residing in non new spaces.
1355   intptr_t PromotedSpaceSizeOfObjects();
1356
1357   double total_regexp_code_generated() { return total_regexp_code_generated_; }
1358   void IncreaseTotalRegexpCodeGenerated(int size) {
1359     total_regexp_code_generated_ += size;
1360   }
1361
1362   void IncrementCodeGeneratedBytes(bool is_crankshafted, int size) {
1363     if (is_crankshafted) {
1364       crankshaft_codegen_bytes_generated_ += size;
1365     } else {
1366       full_codegen_bytes_generated_ += size;
1367     }
1368   }
1369
1370   void UpdateNewSpaceAllocationCounter() {
1371     new_space_allocation_counter_ = NewSpaceAllocationCounter();
1372   }
1373
1374   size_t NewSpaceAllocationCounter() {
1375     return new_space_allocation_counter_ + new_space()->AllocatedSinceLastGC();
1376   }
1377
1378   // This should be used only for testing.
1379   void set_new_space_allocation_counter(size_t new_value) {
1380     new_space_allocation_counter_ = new_value;
1381   }
1382
1383   void UpdateOldGenerationAllocationCounter() {
1384     old_generation_allocation_counter_ = OldGenerationAllocationCounter();
1385   }
1386
1387   size_t OldGenerationAllocationCounter() {
1388     return old_generation_allocation_counter_ + PromotedSinceLastGC();
1389   }
1390
1391   // This should be used only for testing.
1392   void set_old_generation_allocation_counter(size_t new_value) {
1393     old_generation_allocation_counter_ = new_value;
1394   }
1395
1396   size_t PromotedSinceLastGC() {
1397     return PromotedSpaceSizeOfObjects() - old_generation_size_at_last_gc_;
1398   }
1399
1400   // Update GC statistics that are tracked on the Heap.
1401   void UpdateCumulativeGCStatistics(double duration, double spent_in_mutator,
1402                                     double marking_time);
1403
1404   // Returns maximum GC pause.
1405   double get_max_gc_pause() { return max_gc_pause_; }
1406
1407   // Returns maximum size of objects alive after GC.
1408   intptr_t get_max_alive_after_gc() { return max_alive_after_gc_; }
1409
1410   // Returns minimal interval between two subsequent collections.
1411   double get_min_in_mutator() { return min_in_mutator_; }
1412
1413   void IncrementDeferredCount(v8::Isolate::UseCounterFeature feature);
1414
1415   MarkCompactCollector* mark_compact_collector() {
1416     return &mark_compact_collector_;
1417   }
1418
1419   StoreBuffer* store_buffer() { return &store_buffer_; }
1420
1421   IncrementalMarking* incremental_marking() { return &incremental_marking_; }
1422
1423   ExternalStringTable* external_string_table() {
1424     return &external_string_table_;
1425   }
1426
1427   bool concurrent_sweeping_enabled() { return concurrent_sweeping_enabled_; }
1428
1429   inline Isolate* isolate();
1430
1431   void CallGCPrologueCallbacks(GCType gc_type, GCCallbackFlags flags);
1432   void CallGCEpilogueCallbacks(GCType gc_type, GCCallbackFlags flags);
1433
1434   inline bool OldGenerationAllocationLimitReached();
1435
1436   void QueueMemoryChunkForFree(MemoryChunk* chunk);
1437   void FilterStoreBufferEntriesOnAboutToBeFreedPages();
1438   void FreeQueuedChunks();
1439
1440   int gc_count() const { return gc_count_; }
1441
1442   bool RecentIdleNotificationHappened();
1443
1444   // Completely clear the Instanceof cache (to stop it keeping objects alive
1445   // around a GC).
1446   inline void CompletelyClearInstanceofCache();
1447
1448   // The roots that have an index less than this are always in old space.
1449   static const int kOldSpaceRoots = 0x20;
1450
1451   inline uint32_t HashSeed();
1452
1453   inline Smi* NextScriptId();
1454
1455   inline void SetArgumentsAdaptorDeoptPCOffset(int pc_offset);
1456   inline void SetConstructStubDeoptPCOffset(int pc_offset);
1457   inline void SetGetterStubDeoptPCOffset(int pc_offset);
1458   inline void SetSetterStubDeoptPCOffset(int pc_offset);
1459
1460   // For post mortem debugging.
1461   void RememberUnmappedPage(Address page, bool compacted);
1462
1463   // Global inline caching age: it is incremented on some GCs after context
1464   // disposal. We use it to flush inline caches.
1465   int global_ic_age() { return global_ic_age_; }
1466
1467   void AgeInlineCaches() {
1468     global_ic_age_ = (global_ic_age_ + 1) & SharedFunctionInfo::ICAgeBits::kMax;
1469   }
1470
1471   int64_t amount_of_external_allocated_memory() {
1472     return amount_of_external_allocated_memory_;
1473   }
1474
1475   void DeoptMarkedAllocationSites();
1476
1477   bool MaximumSizeScavenge() { return maximum_size_scavenges_ > 0; }
1478
1479   bool DeoptMaybeTenuredAllocationSites() {
1480     return new_space_.IsAtMaximumCapacity() && maximum_size_scavenges_ == 0;
1481   }
1482
1483   // ObjectStats are kept in two arrays, counts and sizes. Related stats are
1484   // stored in a contiguous linear buffer. Stats groups are stored one after
1485   // another.
1486   enum {
1487     FIRST_CODE_KIND_SUB_TYPE = LAST_TYPE + 1,
1488     FIRST_FIXED_ARRAY_SUB_TYPE =
1489         FIRST_CODE_KIND_SUB_TYPE + Code::NUMBER_OF_KINDS,
1490     FIRST_CODE_AGE_SUB_TYPE =
1491         FIRST_FIXED_ARRAY_SUB_TYPE + LAST_FIXED_ARRAY_SUB_TYPE + 1,
1492     OBJECT_STATS_COUNT = FIRST_CODE_AGE_SUB_TYPE + Code::kCodeAgeCount + 1
1493   };
1494
1495   void RecordObjectStats(InstanceType type, size_t size) {
1496     DCHECK(type <= LAST_TYPE);
1497     object_counts_[type]++;
1498     object_sizes_[type] += size;
1499   }
1500
1501   void RecordCodeSubTypeStats(int code_sub_type, int code_age, size_t size) {
1502     int code_sub_type_index = FIRST_CODE_KIND_SUB_TYPE + code_sub_type;
1503     int code_age_index =
1504         FIRST_CODE_AGE_SUB_TYPE + code_age - Code::kFirstCodeAge;
1505     DCHECK(code_sub_type_index >= FIRST_CODE_KIND_SUB_TYPE &&
1506            code_sub_type_index < FIRST_CODE_AGE_SUB_TYPE);
1507     DCHECK(code_age_index >= FIRST_CODE_AGE_SUB_TYPE &&
1508            code_age_index < OBJECT_STATS_COUNT);
1509     object_counts_[code_sub_type_index]++;
1510     object_sizes_[code_sub_type_index] += size;
1511     object_counts_[code_age_index]++;
1512     object_sizes_[code_age_index] += size;
1513   }
1514
1515   void RecordFixedArraySubTypeStats(int array_sub_type, size_t size) {
1516     DCHECK(array_sub_type <= LAST_FIXED_ARRAY_SUB_TYPE);
1517     object_counts_[FIRST_FIXED_ARRAY_SUB_TYPE + array_sub_type]++;
1518     object_sizes_[FIRST_FIXED_ARRAY_SUB_TYPE + array_sub_type] += size;
1519   }
1520
1521   void TraceObjectStats();
1522   void TraceObjectStat(const char* name, int count, int size, double time);
1523   void CheckpointObjectStats();
1524   bool GetObjectTypeName(size_t index, const char** object_type,
1525                          const char** object_sub_type);
1526
1527   void RegisterStrongRoots(Object** start, Object** end);
1528   void UnregisterStrongRoots(Object** start);
1529
1530   // Taking this lock prevents the GC from entering a phase that relocates
1531   // object references.
1532   class RelocationLock {
1533    public:
1534     explicit RelocationLock(Heap* heap) : heap_(heap) {
1535       heap_->relocation_mutex_.Lock();
1536     }
1537
1538     ~RelocationLock() { heap_->relocation_mutex_.Unlock(); }
1539
1540    private:
1541     Heap* heap_;
1542   };
1543
1544   // An optional version of the above lock that can be used for some critical
1545   // sections on the mutator thread; only safe since the GC currently does not
1546   // do concurrent compaction.
1547   class OptionalRelocationLock {
1548    public:
1549     OptionalRelocationLock(Heap* heap, bool concurrent)
1550         : heap_(heap), concurrent_(concurrent) {
1551       if (concurrent_) heap_->relocation_mutex_.Lock();
1552     }
1553
1554     ~OptionalRelocationLock() {
1555       if (concurrent_) heap_->relocation_mutex_.Unlock();
1556     }
1557
1558    private:
1559     Heap* heap_;
1560     bool concurrent_;
1561   };
1562
1563   void AddWeakObjectToCodeDependency(Handle<HeapObject> obj,
1564                                      Handle<DependentCode> dep);
1565
1566   DependentCode* LookupWeakObjectToCodeDependency(Handle<HeapObject> obj);
1567
1568   void AddRetainedMap(Handle<Map> map);
1569
1570   static void FatalProcessOutOfMemory(const char* location,
1571                                       bool take_snapshot = false);
1572
1573   // This event is triggered after successful allocation of a new object made
1574   // by runtime. Allocations of target space for object evacuation do not
1575   // trigger the event. In order to track ALL allocations one must turn off
1576   // FLAG_inline_new and FLAG_use_allocation_folding.
1577   inline void OnAllocationEvent(HeapObject* object, int size_in_bytes);
1578
1579   // This event is triggered after object is moved to a new place.
1580   inline void OnMoveEvent(HeapObject* target, HeapObject* source,
1581                           int size_in_bytes);
1582
1583   bool deserialization_complete() const { return deserialization_complete_; }
1584
1585   // The following methods are used to track raw C++ pointers to externally
1586   // allocated memory used as backing store in live array buffers.
1587
1588   // A new ArrayBuffer was created with |data| as backing store.
1589   void RegisterNewArrayBuffer(bool in_new_space, void* data, size_t length);
1590
1591   // The backing store |data| is no longer owned by V8.
1592   void UnregisterArrayBuffer(bool in_new_space, void* data);
1593
1594   // A live ArrayBuffer was discovered during marking/scavenge.
1595   void RegisterLiveArrayBuffer(bool from_scavenge, void* data);
1596
1597   // Frees all backing store pointers that weren't discovered in the previous
1598   // marking or scavenge phase.
1599   void FreeDeadArrayBuffers(bool from_scavenge);
1600
1601   // Prepare for a new scavenge phase. A new marking phase is implicitly
1602   // prepared by finishing the previous one.
1603   void PrepareArrayBufferDiscoveryInNewSpace();
1604
1605   // An ArrayBuffer moved from new space to old space.
1606   void PromoteArrayBuffer(Object* buffer);
1607
1608   bool HasLowAllocationRate();
1609   bool HasHighFragmentation();
1610   bool HasHighFragmentation(intptr_t used, intptr_t committed);
1611
1612   bool ShouldOptimizeForMemoryUsage() { return optimize_for_memory_usage_; }
1613
1614  private:
1615   static const int kInitialStringTableSize = 2048;
1616   static const int kInitialEvalCacheSize = 64;
1617   static const int kInitialNumberStringCacheSize = 256;
1618
1619   Heap();
1620
1621   int current_gc_flags() { return current_gc_flags_; }
1622   void set_current_gc_flags(int flags) {
1623     current_gc_flags_ = flags;
1624     DCHECK(!ShouldFinalizeIncrementalMarking() ||
1625            !ShouldAbortIncrementalMarking());
1626   }
1627
1628   inline bool ShouldReduceMemory() const {
1629     return current_gc_flags_ & kReduceMemoryFootprintMask;
1630   }
1631
1632   inline bool ShouldAbortIncrementalMarking() const {
1633     return current_gc_flags_ & kAbortIncrementalMarkingMask;
1634   }
1635
1636   inline bool ShouldFinalizeIncrementalMarking() const {
1637     return current_gc_flags_ & kFinalizeIncrementalMarkingMask;
1638   }
1639
1640   // Allocates a JS Map in the heap.
1641   MUST_USE_RESULT AllocationResult
1642       AllocateMap(InstanceType instance_type, int instance_size,
1643                   ElementsKind elements_kind = TERMINAL_FAST_ELEMENTS_KIND);
1644
1645   // Allocates and initializes a new JavaScript object based on a
1646   // constructor.
1647   // If allocation_site is non-null, then a memento is emitted after the object
1648   // that points to the site.
1649   MUST_USE_RESULT AllocationResult
1650       AllocateJSObject(JSFunction* constructor,
1651                        PretenureFlag pretenure = NOT_TENURED,
1652                        AllocationSite* allocation_site = NULL);
1653
1654   // Allocates and initializes a new JavaScript object based on a map.
1655   // Passing an allocation site means that a memento will be created that
1656   // points to the site.
1657   MUST_USE_RESULT AllocationResult
1658       AllocateJSObjectFromMap(Map* map, PretenureFlag pretenure = NOT_TENURED,
1659                               AllocationSite* allocation_site = NULL);
1660
1661   // Allocates a HeapNumber from value.
1662   MUST_USE_RESULT AllocationResult
1663       AllocateHeapNumber(double value, MutableMode mode = IMMUTABLE,
1664                          PretenureFlag pretenure = NOT_TENURED);
1665
1666 // Allocates SIMD values from the given lane values.
1667 #define SIMD_ALLOCATE_DECLARATION(TYPE, Type, type, lane_count, lane_type) \
1668   AllocationResult Allocate##Type(lane_type lanes[lane_count],             \
1669                                   PretenureFlag pretenure = NOT_TENURED);
1670   SIMD128_TYPES(SIMD_ALLOCATE_DECLARATION)
1671 #undef SIMD_ALLOCATE_DECLARATION
1672
1673   // Allocates a byte array of the specified length
1674   MUST_USE_RESULT AllocationResult
1675       AllocateByteArray(int length, PretenureFlag pretenure = NOT_TENURED);
1676
1677   // Allocates a bytecode array with given contents.
1678   MUST_USE_RESULT AllocationResult
1679       AllocateBytecodeArray(int length, const byte* raw_bytecodes,
1680                             int frame_size);
1681
1682   // Copy the code and scope info part of the code object, but insert
1683   // the provided data as the relocation information.
1684   MUST_USE_RESULT AllocationResult
1685       CopyCode(Code* code, Vector<byte> reloc_info);
1686
1687   MUST_USE_RESULT AllocationResult CopyCode(Code* code);
1688
1689   // Allocates a fixed array initialized with undefined values
1690   MUST_USE_RESULT AllocationResult
1691       AllocateFixedArray(int length, PretenureFlag pretenure = NOT_TENURED);
1692
1693   // The amount of external memory registered through the API kept alive
1694   // by global handles
1695   int64_t amount_of_external_allocated_memory_;
1696
1697   // Caches the amount of external memory registered at the last global gc.
1698   int64_t amount_of_external_allocated_memory_at_last_global_gc_;
1699
1700   // This can be calculated directly from a pointer to the heap; however, it is
1701   // more expedient to get at the isolate directly from within Heap methods.
1702   Isolate* isolate_;
1703
1704   Object* roots_[kRootListLength];
1705
1706   size_t code_range_size_;
1707   int reserved_semispace_size_;
1708   int max_semi_space_size_;
1709   int initial_semispace_size_;
1710   int target_semispace_size_;
1711   intptr_t max_old_generation_size_;
1712   intptr_t initial_old_generation_size_;
1713   bool old_generation_size_configured_;
1714   intptr_t max_executable_size_;
1715   intptr_t maximum_committed_;
1716
1717   // For keeping track of how much data has survived
1718   // scavenge since last new space expansion.
1719   int survived_since_last_expansion_;
1720
1721   // ... and since the last scavenge.
1722   int survived_last_scavenge_;
1723
1724   int always_allocate_scope_depth_;
1725
1726   // For keeping track of context disposals.
1727   int contexts_disposed_;
1728
1729   int global_ic_age_;
1730
1731   int scan_on_scavenge_pages_;
1732
1733   NewSpace new_space_;
1734   OldSpace* old_space_;
1735   OldSpace* code_space_;
1736   MapSpace* map_space_;
1737   LargeObjectSpace* lo_space_;
1738   HeapState gc_state_;
1739   int gc_post_processing_depth_;
1740   Address new_space_top_after_last_gc_;
1741
1742   // Returns the amount of external memory registered since last global gc.
1743   int64_t PromotedExternalMemorySize();
1744
1745   // How many "runtime allocations" happened.
1746   uint32_t allocations_count_;
1747
1748   // Running hash over allocations performed.
1749   uint32_t raw_allocations_hash_;
1750
1751   // Countdown counter, dumps allocation hash when 0.
1752   uint32_t dump_allocations_hash_countdown_;
1753
1754   // How many mark-sweep collections happened.
1755   unsigned int ms_count_;
1756
1757   // How many gc happened.
1758   unsigned int gc_count_;
1759
1760   // For post mortem debugging.
1761   static const int kRememberedUnmappedPages = 128;
1762   int remembered_unmapped_pages_index_;
1763   Address remembered_unmapped_pages_[kRememberedUnmappedPages];
1764
1765 #define ROOT_ACCESSOR(type, name, camel_name) \
1766   inline void set_##name(type* value);
1767   ROOT_LIST(ROOT_ACCESSOR)
1768 #undef ROOT_ACCESSOR
1769
1770 #ifdef DEBUG
1771   // If the --gc-interval flag is set to a positive value, this
1772   // variable holds the value indicating the number of allocations
1773   // remain until the next failure and garbage collection.
1774   int allocation_timeout_;
1775 #endif  // DEBUG
1776
1777   // Limit that triggers a global GC on the next (normally caused) GC.  This
1778   // is checked when we have already decided to do a GC to help determine
1779   // which collector to invoke, before expanding a paged space in the old
1780   // generation and on every allocation in large object space.
1781   intptr_t old_generation_allocation_limit_;
1782
1783   // Indicates that an allocation has failed in the old generation since the
1784   // last GC.
1785   bool old_gen_exhausted_;
1786
1787   // Indicates that memory usage is more important than latency.
1788   // TODO(ulan): Merge it with memory reducer once chromium:490559 is fixed.
1789   bool optimize_for_memory_usage_;
1790
1791   // Indicates that inline bump-pointer allocation has been globally disabled
1792   // for all spaces. This is used to disable allocations in generated code.
1793   bool inline_allocation_disabled_;
1794
1795   // Weak list heads, threaded through the objects.
1796   // List heads are initialized lazily and contain the undefined_value at start.
1797   Object* native_contexts_list_;
1798   Object* allocation_sites_list_;
1799
1800   // List of encountered weak collections (JSWeakMap and JSWeakSet) during
1801   // marking. It is initialized during marking, destroyed after marking and
1802   // contains Smi(0) while marking is not active.
1803   Object* encountered_weak_collections_;
1804
1805   Object* encountered_weak_cells_;
1806
1807   StoreBufferRebuilder store_buffer_rebuilder_;
1808
1809   struct StringTypeTable {
1810     InstanceType type;
1811     int size;
1812     RootListIndex index;
1813   };
1814
1815   struct ConstantStringTable {
1816     const char* contents;
1817     RootListIndex index;
1818   };
1819
1820   struct StructTable {
1821     InstanceType type;
1822     int size;
1823     RootListIndex index;
1824   };
1825
1826   static const StringTypeTable string_type_table[];
1827   static const ConstantStringTable constant_string_table[];
1828   static const StructTable struct_table[];
1829
1830   struct GCCallbackPair {
1831     GCCallbackPair(v8::Isolate::GCCallback callback, GCType gc_type,
1832                    bool pass_isolate)
1833         : callback(callback), gc_type(gc_type), pass_isolate(pass_isolate) {}
1834
1835     bool operator==(const GCCallbackPair& other) const {
1836       return other.callback == callback;
1837     }
1838
1839     v8::Isolate::GCCallback callback;
1840     GCType gc_type;
1841     bool pass_isolate;
1842   };
1843
1844   List<GCCallbackPair> gc_epilogue_callbacks_;
1845   List<GCCallbackPair> gc_prologue_callbacks_;
1846
1847   // Code that should be run before and after each GC.  Includes some
1848   // reporting/verification activities when compiled with DEBUG set.
1849   void GarbageCollectionPrologue();
1850   void GarbageCollectionEpilogue();
1851
1852   void PreprocessStackTraces();
1853
1854   // Pretenuring decisions are made based on feedback collected during new
1855   // space evacuation. Note that between feedback collection and calling this
1856   // method object in old space must not move.
1857   // Right now we only process pretenuring feedback in high promotion mode.
1858   bool ProcessPretenuringFeedback();
1859
1860   // Checks whether a global GC is necessary
1861   GarbageCollector SelectGarbageCollector(AllocationSpace space,
1862                                           const char** reason);
1863
1864   // Make sure there is a filler value behind the top of the new space
1865   // so that the GC does not confuse some unintialized/stale memory
1866   // with the allocation memento of the object at the top
1867   void EnsureFillerObjectAtTop();
1868
1869   // Ensure that we have swept all spaces in such a way that we can iterate
1870   // over all objects.  May cause a GC.
1871   void MakeHeapIterable();
1872
1873   // Performs garbage collection operation.
1874   // Returns whether there is a chance that another major GC could
1875   // collect more garbage.
1876   bool CollectGarbage(
1877       GarbageCollector collector, const char* gc_reason,
1878       const char* collector_reason,
1879       const GCCallbackFlags gc_callback_flags = kNoGCCallbackFlags);
1880
1881   // Performs garbage collection
1882   // Returns whether there is a chance another major GC could
1883   // collect more garbage.
1884   bool PerformGarbageCollection(
1885       GarbageCollector collector,
1886       const GCCallbackFlags gc_callback_flags = kNoGCCallbackFlags);
1887
1888   inline void UpdateOldSpaceLimits();
1889
1890   // Selects the proper allocation space depending on the given object
1891   // size and pretenuring decision.
1892   static AllocationSpace SelectSpace(int object_size,
1893                                      PretenureFlag pretenure) {
1894     if (object_size > Page::kMaxRegularHeapObjectSize) return LO_SPACE;
1895     return (pretenure == TENURED) ? OLD_SPACE : NEW_SPACE;
1896   }
1897
1898   HeapObject* DoubleAlignForDeserialization(HeapObject* object, int size);
1899
1900   // Allocate an uninitialized object.  The memory is non-executable if the
1901   // hardware and OS allow.  This is the single choke-point for allocations
1902   // performed by the runtime and should not be bypassed (to extend this to
1903   // inlined allocations, use the Heap::DisableInlineAllocation() support).
1904   MUST_USE_RESULT inline AllocationResult AllocateRaw(
1905       int size_in_bytes, AllocationSpace space, AllocationSpace retry_space,
1906       AllocationAlignment aligment = kWordAligned);
1907
1908   // Allocates a heap object based on the map.
1909   MUST_USE_RESULT AllocationResult
1910       Allocate(Map* map, AllocationSpace space,
1911                AllocationSite* allocation_site = NULL);
1912
1913   // Allocates a partial map for bootstrapping.
1914   MUST_USE_RESULT AllocationResult
1915       AllocatePartialMap(InstanceType instance_type, int instance_size);
1916
1917   // Initializes a JSObject based on its map.
1918   void InitializeJSObjectFromMap(JSObject* obj, FixedArray* properties,
1919                                  Map* map);
1920   void InitializeAllocationMemento(AllocationMemento* memento,
1921                                    AllocationSite* allocation_site);
1922
1923   // Allocate a block of memory in the given space (filled with a filler).
1924   // Used as a fall-back for generated code when the space is full.
1925   MUST_USE_RESULT AllocationResult
1926       AllocateFillerObject(int size, bool double_align, AllocationSpace space);
1927
1928   // Allocate an uninitialized fixed array.
1929   MUST_USE_RESULT AllocationResult
1930       AllocateRawFixedArray(int length, PretenureFlag pretenure);
1931
1932   // Allocate an uninitialized fixed double array.
1933   MUST_USE_RESULT AllocationResult
1934       AllocateRawFixedDoubleArray(int length, PretenureFlag pretenure);
1935
1936   // Allocate an initialized fixed array with the given filler value.
1937   MUST_USE_RESULT AllocationResult
1938       AllocateFixedArrayWithFiller(int length, PretenureFlag pretenure,
1939                                    Object* filler);
1940
1941   // Allocate and partially initializes a String.  There are two String
1942   // encodings: one-byte and two-byte.  These functions allocate a string of
1943   // the given length and set its map and length fields.  The characters of
1944   // the string are uninitialized.
1945   MUST_USE_RESULT AllocationResult
1946       AllocateRawOneByteString(int length, PretenureFlag pretenure);
1947   MUST_USE_RESULT AllocationResult
1948       AllocateRawTwoByteString(int length, PretenureFlag pretenure);
1949
1950   bool CreateInitialMaps();
1951   void CreateInitialObjects();
1952
1953   // Allocates an internalized string in old space based on the character
1954   // stream.
1955   MUST_USE_RESULT inline AllocationResult AllocateInternalizedStringFromUtf8(
1956       Vector<const char> str, int chars, uint32_t hash_field);
1957
1958   MUST_USE_RESULT inline AllocationResult AllocateOneByteInternalizedString(
1959       Vector<const uint8_t> str, uint32_t hash_field);
1960
1961   MUST_USE_RESULT inline AllocationResult AllocateTwoByteInternalizedString(
1962       Vector<const uc16> str, uint32_t hash_field);
1963
1964   template <bool is_one_byte, typename T>
1965   MUST_USE_RESULT AllocationResult
1966       AllocateInternalizedStringImpl(T t, int chars, uint32_t hash_field);
1967
1968   template <typename T>
1969   MUST_USE_RESULT inline AllocationResult AllocateInternalizedStringImpl(
1970       T t, int chars, uint32_t hash_field);
1971
1972   // Allocates an uninitialized fixed array. It must be filled by the caller.
1973   MUST_USE_RESULT AllocationResult AllocateUninitializedFixedArray(int length);
1974
1975   // Make a copy of src and return it.
1976   MUST_USE_RESULT inline AllocationResult CopyFixedArray(FixedArray* src);
1977
1978   // Make a copy of src, also grow the copy, and return the copy.
1979   MUST_USE_RESULT AllocationResult
1980   CopyFixedArrayAndGrow(FixedArray* src, int grow_by, PretenureFlag pretenure);
1981
1982   // Make a copy of src, set the map, and return the copy.
1983   MUST_USE_RESULT AllocationResult
1984       CopyFixedArrayWithMap(FixedArray* src, Map* map);
1985
1986   // Make a copy of src and return it.
1987   MUST_USE_RESULT inline AllocationResult CopyFixedDoubleArray(
1988       FixedDoubleArray* src);
1989
1990   // Computes a single character string where the character has code.
1991   // A cache is used for one-byte (Latin1) codes.
1992   MUST_USE_RESULT AllocationResult
1993       LookupSingleCharacterStringFromCode(uint16_t code);
1994
1995   // Allocate a symbol in old space.
1996   MUST_USE_RESULT AllocationResult AllocateSymbol();
1997
1998   // Allocates an external array of the specified length and type.
1999   MUST_USE_RESULT AllocationResult AllocateFixedTypedArrayWithExternalPointer(
2000       int length, ExternalArrayType array_type, void* external_pointer,
2001       PretenureFlag pretenure);
2002
2003   // Allocates a fixed typed array of the specified length and type.
2004   MUST_USE_RESULT AllocationResult
2005   AllocateFixedTypedArray(int length, ExternalArrayType array_type,
2006                           bool initialize, PretenureFlag pretenure);
2007
2008   // Make a copy of src and return it.
2009   MUST_USE_RESULT AllocationResult CopyAndTenureFixedCOWArray(FixedArray* src);
2010
2011   // Make a copy of src, set the map, and return the copy.
2012   MUST_USE_RESULT AllocationResult
2013       CopyFixedDoubleArrayWithMap(FixedDoubleArray* src, Map* map);
2014
2015   // Allocates a fixed double array with uninitialized values. Returns
2016   MUST_USE_RESULT AllocationResult AllocateUninitializedFixedDoubleArray(
2017       int length, PretenureFlag pretenure = NOT_TENURED);
2018
2019   // These five Create*EntryStub functions are here and forced to not be inlined
2020   // because of a gcc-4.4 bug that assigns wrong vtable entries.
2021   NO_INLINE(void CreateJSEntryStub());
2022   NO_INLINE(void CreateJSConstructEntryStub());
2023
2024   void CreateFixedStubs();
2025
2026   // Allocate empty fixed array.
2027   MUST_USE_RESULT AllocationResult AllocateEmptyFixedArray();
2028
2029   // Allocate empty fixed typed array of given type.
2030   MUST_USE_RESULT AllocationResult
2031       AllocateEmptyFixedTypedArray(ExternalArrayType array_type);
2032
2033   // Allocate a tenured simple cell.
2034   MUST_USE_RESULT AllocationResult AllocateCell(Object* value);
2035
2036   // Allocate a tenured JS global property cell initialized with the hole.
2037   MUST_USE_RESULT AllocationResult AllocatePropertyCell();
2038
2039   MUST_USE_RESULT AllocationResult AllocateWeakCell(HeapObject* value);
2040
2041   // Allocates a new utility object in the old generation.
2042   MUST_USE_RESULT AllocationResult AllocateStruct(InstanceType type);
2043
2044   // Allocates a new foreign object.
2045   MUST_USE_RESULT AllocationResult
2046       AllocateForeign(Address address, PretenureFlag pretenure = NOT_TENURED);
2047
2048   MUST_USE_RESULT AllocationResult
2049       AllocateCode(int object_size, bool immovable);
2050
2051   MUST_USE_RESULT AllocationResult InternalizeStringWithKey(HashTableKey* key);
2052
2053   MUST_USE_RESULT AllocationResult InternalizeString(String* str);
2054
2055   // Performs a minor collection in new generation.
2056   void Scavenge();
2057
2058   // Commits from space if it is uncommitted.
2059   void EnsureFromSpaceIsCommitted();
2060
2061   // Uncommit unused semi space.
2062   bool UncommitFromSpace() { return new_space_.UncommitFromSpace(); }
2063
2064   // Fill in bogus values in from space
2065   void ZapFromSpace();
2066
2067   static String* UpdateNewSpaceReferenceInExternalStringTableEntry(
2068       Heap* heap, Object** pointer);
2069
2070   Address DoScavenge(ObjectVisitor* scavenge_visitor, Address new_space_front);
2071   static void ScavengeStoreBufferCallback(Heap* heap, MemoryChunk* page,
2072                                           StoreBufferEvent event);
2073
2074   // Performs a major collection in the whole heap.
2075   void MarkCompact();
2076
2077   // Code to be run before and after mark-compact.
2078   void MarkCompactPrologue();
2079   void MarkCompactEpilogue();
2080
2081   void ProcessNativeContexts(WeakObjectRetainer* retainer);
2082   void ProcessAllocationSites(WeakObjectRetainer* retainer);
2083
2084   // Deopts all code that contains allocation instruction which are tenured or
2085   // not tenured. Moreover it clears the pretenuring allocation site statistics.
2086   void ResetAllAllocationSitesDependentCode(PretenureFlag flag);
2087
2088   // Evaluates local pretenuring for the old space and calls
2089   // ResetAllTenuredAllocationSitesDependentCode if too many objects died in
2090   // the old space.
2091   void EvaluateOldSpaceLocalPretenuring(uint64_t size_of_objects_before_gc);
2092
2093   // Called on heap tear-down. Frees all remaining ArrayBuffer backing stores.
2094   void TearDownArrayBuffers();
2095
2096   // These correspond to the non-Helper versions.
2097   void RegisterNewArrayBufferHelper(std::map<void*, size_t>& live_buffers,
2098                                     void* data, size_t length);
2099   void UnregisterArrayBufferHelper(
2100       std::map<void*, size_t>& live_buffers,
2101       std::map<void*, size_t>& not_yet_discovered_buffers, void* data);
2102   void RegisterLiveArrayBufferHelper(
2103       std::map<void*, size_t>& not_yet_discovered_buffers, void* data);
2104   size_t FreeDeadArrayBuffersHelper(
2105       Isolate* isolate, std::map<void*, size_t>& live_buffers,
2106       std::map<void*, size_t>& not_yet_discovered_buffers);
2107   void TearDownArrayBuffersHelper(
2108       Isolate* isolate, std::map<void*, size_t>& live_buffers,
2109       std::map<void*, size_t>& not_yet_discovered_buffers);
2110
2111   // Record statistics before and after garbage collection.
2112   void ReportStatisticsBeforeGC();
2113   void ReportStatisticsAfterGC();
2114
2115   // Total RegExp code ever generated
2116   double total_regexp_code_generated_;
2117
2118   int deferred_counters_[v8::Isolate::kUseCounterFeatureCount];
2119
2120   GCTracer* tracer_;
2121
2122   // Creates and installs the full-sized number string cache.
2123   int FullSizeNumberStringCacheLength();
2124   // Flush the number to string cache.
2125   void FlushNumberStringCache();
2126
2127   // Sets used allocation sites entries to undefined.
2128   void FlushAllocationSitesScratchpad();
2129
2130   // Initializes the allocation sites scratchpad with undefined values.
2131   void InitializeAllocationSitesScratchpad();
2132
2133   // Adds an allocation site to the scratchpad if there is space left.
2134   void AddAllocationSiteToScratchpad(AllocationSite* site,
2135                                      ScratchpadSlotMode mode);
2136
2137   void UpdateSurvivalStatistics(int start_new_space_size);
2138
2139   static const int kYoungSurvivalRateHighThreshold = 90;
2140   static const int kYoungSurvivalRateAllowedDeviation = 15;
2141
2142   static const int kOldSurvivalRateLowThreshold = 10;
2143
2144   int high_survival_rate_period_length_;
2145   intptr_t promoted_objects_size_;
2146   double promotion_ratio_;
2147   double promotion_rate_;
2148   intptr_t semi_space_copied_object_size_;
2149   intptr_t previous_semi_space_copied_object_size_;
2150   double semi_space_copied_rate_;
2151   int nodes_died_in_new_space_;
2152   int nodes_copied_in_new_space_;
2153   int nodes_promoted_;
2154
2155   // This is the pretenuring trigger for allocation sites that are in maybe
2156   // tenure state. When we switched to the maximum new space size we deoptimize
2157   // the code that belongs to the allocation site and derive the lifetime
2158   // of the allocation site.
2159   unsigned int maximum_size_scavenges_;
2160
2161   // TODO(hpayer): Allocation site pretenuring may make this method obsolete.
2162   // Re-visit incremental marking heuristics.
2163   bool IsHighSurvivalRate() { return high_survival_rate_period_length_ > 0; }
2164
2165   void ConfigureInitialOldGenerationSize();
2166
2167   void SelectScavengingVisitorsTable();
2168
2169   bool HasLowYoungGenerationAllocationRate();
2170   bool HasLowOldGenerationAllocationRate();
2171   double YoungGenerationMutatorUtilization();
2172   double OldGenerationMutatorUtilization();
2173
2174   void ReduceNewSpaceSize();
2175
2176   bool TryFinalizeIdleIncrementalMarking(
2177       double idle_time_in_ms, size_t size_of_objects,
2178       size_t mark_compact_speed_in_bytes_per_ms);
2179
2180   GCIdleTimeHandler::HeapState ComputeHeapState();
2181
2182   bool PerformIdleTimeAction(GCIdleTimeAction action,
2183                              GCIdleTimeHandler::HeapState heap_state,
2184                              double deadline_in_ms);
2185
2186   void IdleNotificationEpilogue(GCIdleTimeAction action,
2187                                 GCIdleTimeHandler::HeapState heap_state,
2188                                 double start_ms, double deadline_in_ms);
2189   void CheckAndNotifyBackgroundIdleNotification(double idle_time_in_ms,
2190                                                 double now_ms);
2191
2192   void ClearObjectStats(bool clear_last_time_stats = false);
2193
2194   inline void UpdateAllocationsHash(HeapObject* object);
2195   inline void UpdateAllocationsHash(uint32_t value);
2196   inline void PrintAlloctionsHash();
2197
2198   void AddToRingBuffer(const char* string);
2199   void GetFromRingBuffer(char* buffer);
2200
2201   // Object counts and used memory by InstanceType
2202   size_t object_counts_[OBJECT_STATS_COUNT];
2203   size_t object_counts_last_time_[OBJECT_STATS_COUNT];
2204   size_t object_sizes_[OBJECT_STATS_COUNT];
2205   size_t object_sizes_last_time_[OBJECT_STATS_COUNT];
2206
2207   // Maximum GC pause.
2208   double max_gc_pause_;
2209
2210   // Total time spent in GC.
2211   double total_gc_time_ms_;
2212
2213   // Maximum size of objects alive after GC.
2214   intptr_t max_alive_after_gc_;
2215
2216   // Minimal interval between two subsequent collections.
2217   double min_in_mutator_;
2218
2219   // Cumulative GC time spent in marking.
2220   double marking_time_;
2221
2222   // Cumulative GC time spent in sweeping.
2223   double sweeping_time_;
2224
2225   // Last time an idle notification happened.
2226   double last_idle_notification_time_;
2227
2228   // Last time a garbage collection happened.
2229   double last_gc_time_;
2230
2231   MarkCompactCollector mark_compact_collector_;
2232
2233   StoreBuffer store_buffer_;
2234
2235   IncrementalMarking incremental_marking_;
2236
2237   GCIdleTimeHandler gc_idle_time_handler_;
2238
2239   MemoryReducer* memory_reducer_;
2240
2241   // These two counters are monotomically increasing and never reset.
2242   size_t full_codegen_bytes_generated_;
2243   size_t crankshaft_codegen_bytes_generated_;
2244
2245   // This counter is increased before each GC and never reset.
2246   // To account for the bytes allocated since the last GC, use the
2247   // NewSpaceAllocationCounter() function.
2248   size_t new_space_allocation_counter_;
2249
2250   // This counter is increased before each GC and never reset. To
2251   // account for the bytes allocated since the last GC, use the
2252   // OldGenerationAllocationCounter() function.
2253   size_t old_generation_allocation_counter_;
2254
2255   // The size of objects in old generation after the last MarkCompact GC.
2256   size_t old_generation_size_at_last_gc_;
2257
2258   // If the --deopt_every_n_garbage_collections flag is set to a positive value,
2259   // this variable holds the number of garbage collections since the last
2260   // deoptimization triggered by garbage collection.
2261   int gcs_since_last_deopt_;
2262
2263   static const int kAllocationSiteScratchpadSize = 256;
2264   int allocation_sites_scratchpad_length_;
2265
2266   char trace_ring_buffer_[kTraceRingBufferSize];
2267   // If it's not full then the data is from 0 to ring_buffer_end_.  If it's
2268   // full then the data is from ring_buffer_end_ to the end of the buffer and
2269   // from 0 to ring_buffer_end_.
2270   bool ring_buffer_full_;
2271   size_t ring_buffer_end_;
2272
2273   static const int kMaxMarkCompactsInIdleRound = 7;
2274   static const int kIdleScavengeThreshold = 5;
2275
2276   // Shared state read by the scavenge collector and set by ScavengeObject.
2277   PromotionQueue promotion_queue_;
2278
2279   // Flag is set when the heap has been configured.  The heap can be repeatedly
2280   // configured through the API until it is set up.
2281   bool configured_;
2282
2283   // Currently set GC flags that are respected by all GC components.
2284   int current_gc_flags_;
2285
2286   ExternalStringTable external_string_table_;
2287
2288   VisitorDispatchTable<ScavengingCallback> scavenging_visitors_table_;
2289
2290   MemoryChunk* chunks_queued_for_free_;
2291
2292   base::Mutex relocation_mutex_;
2293
2294   int gc_callbacks_depth_;
2295
2296   bool deserialization_complete_;
2297
2298   bool concurrent_sweeping_enabled_;
2299
2300   // |live_array_buffers_| maps externally allocated memory used as backing
2301   // store for ArrayBuffers to the length of the respective memory blocks.
2302   //
2303   // At the beginning of mark/compact, |not_yet_discovered_array_buffers_| is
2304   // a copy of |live_array_buffers_| and we remove pointers as we discover live
2305   // ArrayBuffer objects during marking. At the end of mark/compact, the
2306   // remaining memory blocks can be freed.
2307   std::map<void*, size_t> live_array_buffers_;
2308   std::map<void*, size_t> not_yet_discovered_array_buffers_;
2309
2310   // To be able to free memory held by ArrayBuffers during scavenge as well, we
2311   // have a separate list of allocated memory held by ArrayBuffers in new space.
2312   //
2313   // Since mark/compact also evacuates the new space, all pointers in the
2314   // |live_array_buffers_for_scavenge_| list are also in the
2315   // |live_array_buffers_| list.
2316   std::map<void*, size_t> live_array_buffers_for_scavenge_;
2317   std::map<void*, size_t> not_yet_discovered_array_buffers_for_scavenge_;
2318
2319   struct StrongRootsList;
2320   StrongRootsList* strong_roots_list_;
2321
2322   friend class AlwaysAllocateScope;
2323   friend class Bootstrapper;
2324   friend class Deserializer;
2325   friend class Factory;
2326   friend class GCCallbacksScope;
2327   friend class GCTracer;
2328   friend class HeapIterator;
2329   friend class IncrementalMarking;
2330   friend class Isolate;
2331   friend class MarkCompactCollector;
2332   friend class MarkCompactMarkingVisitor;
2333   friend class MapCompact;
2334   friend class Page;
2335
2336   // Used in cctest.
2337   friend class HeapTester;
2338
2339   DISALLOW_COPY_AND_ASSIGN(Heap);
2340 };
2341
2342
2343 class HeapStats {
2344  public:
2345   static const int kStartMarker = 0xDECADE00;
2346   static const int kEndMarker = 0xDECADE01;
2347
2348   int* start_marker;                       //  0
2349   int* new_space_size;                     //  1
2350   int* new_space_capacity;                 //  2
2351   intptr_t* old_space_size;                //  3
2352   intptr_t* old_space_capacity;            //  4
2353   intptr_t* code_space_size;               //  5
2354   intptr_t* code_space_capacity;           //  6
2355   intptr_t* map_space_size;                //  7
2356   intptr_t* map_space_capacity;            //  8
2357   intptr_t* lo_space_size;                 //  9
2358   int* global_handle_count;                // 10
2359   int* weak_global_handle_count;           // 11
2360   int* pending_global_handle_count;        // 12
2361   int* near_death_global_handle_count;     // 13
2362   int* free_global_handle_count;           // 14
2363   intptr_t* memory_allocator_size;         // 15
2364   intptr_t* memory_allocator_capacity;     // 16
2365   int* objects_per_type;                   // 17
2366   int* size_per_type;                      // 18
2367   int* os_error;                           // 19
2368   char* last_few_messages;                 // 20
2369   char* js_stacktrace;                     // 21
2370   int* end_marker;                         // 22
2371 };
2372
2373
2374 class AlwaysAllocateScope {
2375  public:
2376   explicit inline AlwaysAllocateScope(Isolate* isolate);
2377   inline ~AlwaysAllocateScope();
2378
2379  private:
2380   // Implicitly disable artificial allocation failures.
2381   Heap* heap_;
2382   DisallowAllocationFailure daf_;
2383 };
2384
2385
2386 class GCCallbacksScope {
2387  public:
2388   explicit inline GCCallbacksScope(Heap* heap);
2389   inline ~GCCallbacksScope();
2390
2391   inline bool CheckReenter();
2392
2393  private:
2394   Heap* heap_;
2395 };
2396
2397
2398 // Visitor class to verify interior pointers in spaces that do not contain
2399 // or care about intergenerational references. All heap object pointers have to
2400 // point into the heap to a location that has a map pointer at its first word.
2401 // Caveat: Heap::Contains is an approximation because it can return true for
2402 // objects in a heap space but above the allocation pointer.
2403 class VerifyPointersVisitor : public ObjectVisitor {
2404  public:
2405   inline void VisitPointers(Object** start, Object** end);
2406 };
2407
2408
2409 // Verify that all objects are Smis.
2410 class VerifySmisVisitor : public ObjectVisitor {
2411  public:
2412   inline void VisitPointers(Object** start, Object** end);
2413 };
2414
2415
2416 // Space iterator for iterating over all spaces of the heap.  Returns each space
2417 // in turn, and null when it is done.
2418 class AllSpaces BASE_EMBEDDED {
2419  public:
2420   explicit AllSpaces(Heap* heap) : heap_(heap), counter_(FIRST_SPACE) {}
2421   Space* next();
2422
2423  private:
2424   Heap* heap_;
2425   int counter_;
2426 };
2427
2428
2429 // Space iterator for iterating over all old spaces of the heap: Old space
2430 // and code space.  Returns each space in turn, and null when it is done.
2431 class OldSpaces BASE_EMBEDDED {
2432  public:
2433   explicit OldSpaces(Heap* heap) : heap_(heap), counter_(OLD_SPACE) {}
2434   OldSpace* next();
2435
2436  private:
2437   Heap* heap_;
2438   int counter_;
2439 };
2440
2441
2442 // Space iterator for iterating over all the paged spaces of the heap: Map
2443 // space, old space, code space and cell space.  Returns
2444 // each space in turn, and null when it is done.
2445 class PagedSpaces BASE_EMBEDDED {
2446  public:
2447   explicit PagedSpaces(Heap* heap) : heap_(heap), counter_(OLD_SPACE) {}
2448   PagedSpace* next();
2449
2450  private:
2451   Heap* heap_;
2452   int counter_;
2453 };
2454
2455
2456 // Space iterator for iterating over all spaces of the heap.
2457 // For each space an object iterator is provided. The deallocation of the
2458 // returned object iterators is handled by the space iterator.
2459 class SpaceIterator : public Malloced {
2460  public:
2461   explicit SpaceIterator(Heap* heap);
2462   virtual ~SpaceIterator();
2463
2464   bool has_next();
2465   ObjectIterator* next();
2466
2467  private:
2468   ObjectIterator* CreateIterator();
2469
2470   Heap* heap_;
2471   int current_space_;         // from enum AllocationSpace.
2472   ObjectIterator* iterator_;  // object iterator for the current space.
2473 };
2474
2475
2476 // A HeapIterator provides iteration over the whole heap. It
2477 // aggregates the specific iterators for the different spaces as
2478 // these can only iterate over one space only.
2479 //
2480 // HeapIterator ensures there is no allocation during its lifetime
2481 // (using an embedded DisallowHeapAllocation instance).
2482 //
2483 // HeapIterator can skip free list nodes (that is, de-allocated heap
2484 // objects that still remain in the heap). As implementation of free
2485 // nodes filtering uses GC marks, it can't be used during MS/MC GC
2486 // phases. Also, it is forbidden to interrupt iteration in this mode,
2487 // as this will leave heap objects marked (and thus, unusable).
2488 class HeapObjectsFilter;
2489
2490 class HeapIterator BASE_EMBEDDED {
2491  public:
2492   enum HeapObjectsFiltering { kNoFiltering, kFilterUnreachable };
2493
2494   explicit HeapIterator(Heap* heap);
2495   HeapIterator(Heap* heap, HeapObjectsFiltering filtering);
2496   ~HeapIterator();
2497
2498   HeapObject* next();
2499   void reset();
2500
2501  private:
2502   struct MakeHeapIterableHelper {
2503     explicit MakeHeapIterableHelper(Heap* heap) { heap->MakeHeapIterable(); }
2504   };
2505
2506   // Perform the initialization.
2507   void Init();
2508   // Perform all necessary shutdown (destruction) work.
2509   void Shutdown();
2510   HeapObject* NextObject();
2511
2512   MakeHeapIterableHelper make_heap_iterable_helper_;
2513   DisallowHeapAllocation no_heap_allocation_;
2514   Heap* heap_;
2515   HeapObjectsFiltering filtering_;
2516   HeapObjectsFilter* filter_;
2517   // Space iterator for iterating all the spaces.
2518   SpaceIterator* space_iterator_;
2519   // Object iterator for the space currently being iterated.
2520   ObjectIterator* object_iterator_;
2521 };
2522
2523
2524 // Cache for mapping (map, property name) into field offset.
2525 // Cleared at startup and prior to mark sweep collection.
2526 class KeyedLookupCache {
2527  public:
2528   // Lookup field offset for (map, name). If absent, -1 is returned.
2529   int Lookup(Handle<Map> map, Handle<Name> name);
2530
2531   // Update an element in the cache.
2532   void Update(Handle<Map> map, Handle<Name> name, int field_offset);
2533
2534   // Clear the cache.
2535   void Clear();
2536
2537   static const int kLength = 256;
2538   static const int kCapacityMask = kLength - 1;
2539   static const int kMapHashShift = 5;
2540   static const int kHashMask = -4;  // Zero the last two bits.
2541   static const int kEntriesPerBucket = 4;
2542   static const int kEntryLength = 2;
2543   static const int kMapIndex = 0;
2544   static const int kKeyIndex = 1;
2545   static const int kNotFound = -1;
2546
2547   // kEntriesPerBucket should be a power of 2.
2548   STATIC_ASSERT((kEntriesPerBucket & (kEntriesPerBucket - 1)) == 0);
2549   STATIC_ASSERT(kEntriesPerBucket == -kHashMask);
2550
2551  private:
2552   KeyedLookupCache() {
2553     for (int i = 0; i < kLength; ++i) {
2554       keys_[i].map = NULL;
2555       keys_[i].name = NULL;
2556       field_offsets_[i] = kNotFound;
2557     }
2558   }
2559
2560   static inline int Hash(Handle<Map> map, Handle<Name> name);
2561
2562   // Get the address of the keys and field_offsets arrays.  Used in
2563   // generated code to perform cache lookups.
2564   Address keys_address() { return reinterpret_cast<Address>(&keys_); }
2565
2566   Address field_offsets_address() {
2567     return reinterpret_cast<Address>(&field_offsets_);
2568   }
2569
2570   struct Key {
2571     Map* map;
2572     Name* name;
2573   };
2574
2575   Key keys_[kLength];
2576   int field_offsets_[kLength];
2577
2578   friend class ExternalReference;
2579   friend class Isolate;
2580   DISALLOW_COPY_AND_ASSIGN(KeyedLookupCache);
2581 };
2582
2583
2584 // Cache for mapping (map, property name) into descriptor index.
2585 // The cache contains both positive and negative results.
2586 // Descriptor index equals kNotFound means the property is absent.
2587 // Cleared at startup and prior to any gc.
2588 class DescriptorLookupCache {
2589  public:
2590   // Lookup descriptor index for (map, name).
2591   // If absent, kAbsent is returned.
2592   inline int Lookup(Map* source, Name* name);
2593
2594   // Update an element in the cache.
2595   inline void Update(Map* source, Name* name, int result);
2596
2597   // Clear the cache.
2598   void Clear();
2599
2600   static const int kAbsent = -2;
2601
2602  private:
2603   DescriptorLookupCache() {
2604     for (int i = 0; i < kLength; ++i) {
2605       keys_[i].source = NULL;
2606       keys_[i].name = NULL;
2607       results_[i] = kAbsent;
2608     }
2609   }
2610
2611   static int Hash(Object* source, Name* name) {
2612     // Uses only lower 32 bits if pointers are larger.
2613     uint32_t source_hash =
2614         static_cast<uint32_t>(reinterpret_cast<uintptr_t>(source)) >>
2615         kPointerSizeLog2;
2616     uint32_t name_hash =
2617         static_cast<uint32_t>(reinterpret_cast<uintptr_t>(name)) >>
2618         kPointerSizeLog2;
2619     return (source_hash ^ name_hash) % kLength;
2620   }
2621
2622   static const int kLength = 64;
2623   struct Key {
2624     Map* source;
2625     Name* name;
2626   };
2627
2628   Key keys_[kLength];
2629   int results_[kLength];
2630
2631   friend class Isolate;
2632   DISALLOW_COPY_AND_ASSIGN(DescriptorLookupCache);
2633 };
2634
2635
2636 // Abstract base class for checking whether a weak object should be retained.
2637 class WeakObjectRetainer {
2638  public:
2639   virtual ~WeakObjectRetainer() {}
2640
2641   // Return whether this object should be retained. If NULL is returned the
2642   // object has no references. Otherwise the address of the retained object
2643   // should be returned as in some GC situations the object has been moved.
2644   virtual Object* RetainAs(Object* object) = 0;
2645 };
2646
2647
2648 #ifdef DEBUG
2649 // Helper class for tracing paths to a search target Object from all roots.
2650 // The TracePathFrom() method can be used to trace paths from a specific
2651 // object to the search target object.
2652 class PathTracer : public ObjectVisitor {
2653  public:
2654   enum WhatToFind {
2655     FIND_ALL,   // Will find all matches.
2656     FIND_FIRST  // Will stop the search after first match.
2657   };
2658
2659   // Tags 0, 1, and 3 are used. Use 2 for marking visited HeapObject.
2660   static const int kMarkTag = 2;
2661
2662   // For the WhatToFind arg, if FIND_FIRST is specified, tracing will stop
2663   // after the first match.  If FIND_ALL is specified, then tracing will be
2664   // done for all matches.
2665   PathTracer(Object* search_target, WhatToFind what_to_find,
2666              VisitMode visit_mode)
2667       : search_target_(search_target),
2668         found_target_(false),
2669         found_target_in_trace_(false),
2670         what_to_find_(what_to_find),
2671         visit_mode_(visit_mode),
2672         object_stack_(20),
2673         no_allocation() {}
2674
2675   virtual void VisitPointers(Object** start, Object** end);
2676
2677   void Reset();
2678   void TracePathFrom(Object** root);
2679
2680   bool found() const { return found_target_; }
2681
2682   static Object* const kAnyGlobalObject;
2683
2684  protected:
2685   class MarkVisitor;
2686   class UnmarkVisitor;
2687
2688   void MarkRecursively(Object** p, MarkVisitor* mark_visitor);
2689   void UnmarkRecursively(Object** p, UnmarkVisitor* unmark_visitor);
2690   virtual void ProcessResults();
2691
2692   Object* search_target_;
2693   bool found_target_;
2694   bool found_target_in_trace_;
2695   WhatToFind what_to_find_;
2696   VisitMode visit_mode_;
2697   List<Object*> object_stack_;
2698
2699   DisallowHeapAllocation no_allocation;  // i.e. no gc allowed.
2700
2701  private:
2702   DISALLOW_IMPLICIT_CONSTRUCTORS(PathTracer);
2703 };
2704 #endif  // DEBUG
2705 }
2706 }  // namespace v8::internal
2707
2708 #endif  // V8_HEAP_HEAP_H_