src/v8/src/heap/heap.h

   1 // Copyright 2012 the V8 project authors. All rights reserved.
   2 // Use of this source code is governed by a BSD-style license that can be
   3 // found in the LICENSE file.
   4
   5 #ifndef V8_HEAP_HEAP_H_
   6 #define V8_HEAP_HEAP_H_
   7
   8 #include <cmath>
   9
  10 #include "src/allocation.h"
  11 #include "src/assert-scope.h"
  12 #include "src/counters.h"
  13 #include "src/globals.h"
  14 #include "src/heap/gc-tracer.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 #include "src/splay-tree-inl.h"
  22
  23 namespace v8 {
  24 namespace internal {
  25
  26 // Defines all the roots in Heap.
  27 #define STRONG_ROOT_LIST(V)                                                    \
  28   V(Map, byte_array_map, ByteArrayMap)                                         \
  29   V(Map, free_space_map, FreeSpaceMap)                                         \
  30   V(Map, one_pointer_filler_map, OnePointerFillerMap)                          \
  31   V(Map, two_pointer_filler_map, TwoPointerFillerMap)                          \
  32   /* Cluster the most popular ones in a few cache lines here at the top.    */ \
  33   V(Smi, store_buffer_top, StoreBufferTop)                                     \
  34   V(Oddball, undefined_value, UndefinedValue)                                  \
  35   V(Oddball, the_hole_value, TheHoleValue)                                     \
  36   V(Oddball, null_value, NullValue)                                            \
  37   V(Oddball, true_value, TrueValue)                                            \
  38   V(Oddball, false_value, FalseValue)                                          \
  39   V(Oddball, uninitialized_value, UninitializedValue)                          \
  40   V(Oddball, exception, Exception)                                             \
  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, native_context_map, NativeContextMap)                                 \
  48   V(Map, fixed_array_map, FixedArrayMap)                                       \
  49   V(Map, code_map, CodeMap)                                                    \
  50   V(Map, scope_info_map, ScopeInfoMap)                                         \
  51   V(Map, fixed_cow_array_map, FixedCOWArrayMap)                                \
  52   V(Map, fixed_double_array_map, FixedDoubleArrayMap)                          \
  53   V(Map, constant_pool_array_map, ConstantPoolArrayMap)                        \
  54   V(Oddball, no_interceptor_result_sentinel, NoInterceptorResultSentinel)      \
  55   V(Map, hash_table_map, HashTableMap)                                         \
  56   V(Map, ordered_hash_table_map, OrderedHashTableMap)                          \
  57   V(FixedArray, empty_fixed_array, EmptyFixedArray)                            \
  58   V(ByteArray, empty_byte_array, EmptyByteArray)                               \
  59   V(DescriptorArray, empty_descriptor_array, EmptyDescriptorArray)             \
  60   V(ConstantPoolArray, empty_constant_pool_array, EmptyConstantPoolArray)      \
  61   V(Oddball, arguments_marker, ArgumentsMarker)                                \
  62   /* The roots above this line should be boring from a GC point of view.    */ \
  63   /* This means they are never in new space and never on a page that is     */ \
  64   /* being compacted.                                                       */ \
  65   V(FixedArray, number_string_cache, NumberStringCache)                        \
  66   V(Object, instanceof_cache_function, InstanceofCacheFunction)                \
  67   V(Object, instanceof_cache_map, InstanceofCacheMap)                          \
  68   V(Object, instanceof_cache_answer, InstanceofCacheAnswer)                    \
  69   V(FixedArray, single_character_string_cache, SingleCharacterStringCache)     \
  70   V(FixedArray, string_split_cache, StringSplitCache)                          \
  71   V(FixedArray, regexp_multiple_cache, RegExpMultipleCache)                    \
  72   V(Oddball, termination_exception, TerminationException)                      \
  73   V(Smi, hash_seed, HashSeed)                                                  \
  74   V(Map, symbol_map, SymbolMap)                                                \
  75   V(Map, string_map, StringMap)                                                \
  76   V(Map, ascii_string_map, AsciiStringMap)                                     \
  77   V(Map, cons_string_map, ConsStringMap)                                       \
  78   V(Map, cons_ascii_string_map, ConsAsciiStringMap)                            \
  79   V(Map, sliced_string_map, SlicedStringMap)                                   \
  80   V(Map, sliced_ascii_string_map, SlicedAsciiStringMap)                        \
  81   V(Map, external_string_map, ExternalStringMap)                               \
  82   V(Map, external_string_with_one_byte_data_map,                               \
  83     ExternalStringWithOneByteDataMap)                                          \
  84   V(Map, external_ascii_string_map, ExternalAsciiStringMap)                    \
  85   V(Map, short_external_string_map, ShortExternalStringMap)                    \
  86   V(Map, short_external_string_with_one_byte_data_map,                         \
  87     ShortExternalStringWithOneByteDataMap)                                     \
  88   V(Map, internalized_string_map, InternalizedStringMap)                       \
  89   V(Map, ascii_internalized_string_map, AsciiInternalizedStringMap)            \
  90   V(Map, external_internalized_string_map, ExternalInternalizedStringMap)      \
  91   V(Map, external_internalized_string_with_one_byte_data_map,                  \
  92     ExternalInternalizedStringWithOneByteDataMap)                              \
  93   V(Map, external_ascii_internalized_string_map,                               \
  94     ExternalAsciiInternalizedStringMap)                                        \
  95   V(Map, short_external_internalized_string_map,                               \
  96     ShortExternalInternalizedStringMap)                                        \
  97   V(Map, short_external_internalized_string_with_one_byte_data_map,            \
  98     ShortExternalInternalizedStringWithOneByteDataMap)                         \
  99   V(Map, short_external_ascii_internalized_string_map,                         \
 100     ShortExternalAsciiInternalizedStringMap)                                   \
 101   V(Map, short_external_ascii_string_map, ShortExternalAsciiStringMap)         \
 102   V(Map, undetectable_string_map, UndetectableStringMap)                       \
 103   V(Map, undetectable_ascii_string_map, UndetectableAsciiStringMap)            \
 104   V(Map, external_int8_array_map, ExternalInt8ArrayMap)                        \
 105   V(Map, external_uint8_array_map, ExternalUint8ArrayMap)                      \
 106   V(Map, external_int16_array_map, ExternalInt16ArrayMap)                      \
 107   V(Map, external_uint16_array_map, ExternalUint16ArrayMap)                    \
 108   V(Map, external_int32_array_map, ExternalInt32ArrayMap)                      \
 109   V(Map, external_int32x4_array_map, ExternalInt32x4ArrayMap)                  \
 110   V(Map, external_uint32_array_map, ExternalUint32ArrayMap)                    \
 111   V(Map, external_float32_array_map, ExternalFloat32ArrayMap)                  \
 112   V(Map, external_float32x4_array_map, ExternalFloat32x4ArrayMap)              \
 113   V(Map, external_float64x2_array_map, ExternalFloat64x2ArrayMap)              \
 114   V(Map, external_float64_array_map, ExternalFloat64ArrayMap)                  \
 115   V(Map, external_uint8_clamped_array_map, ExternalUint8ClampedArrayMap)       \
 116   V(ExternalArray, empty_external_int8_array, EmptyExternalInt8Array)          \
 117   V(ExternalArray, empty_external_uint8_array, EmptyExternalUint8Array)        \
 118   V(ExternalArray, empty_external_int16_array, EmptyExternalInt16Array)        \
 119   V(ExternalArray, empty_external_uint16_array, EmptyExternalUint16Array)      \
 120   V(ExternalArray, empty_external_int32_array, EmptyExternalInt32Array)        \
 121   V(ExternalArray, empty_external_int32x4_array, EmptyExternalInt32x4Array)    \
 122   V(ExternalArray, empty_external_uint32_array, EmptyExternalUint32Array)      \
 123   V(ExternalArray, empty_external_float32_array, EmptyExternalFloat32Array)    \
 124   V(ExternalArray, empty_external_float32x4_array, EmptyExternalFloat32x4Array)\
 125   V(ExternalArray, empty_external_float64x2_array, EmptyExternalFloat64x2Array)\
 126   V(ExternalArray, empty_external_float64_array, EmptyExternalFloat64Array)    \
 127   V(ExternalArray, empty_external_uint8_clamped_array,                         \
 128     EmptyExternalUint8ClampedArray)                                            \
 129   V(Map, fixed_uint8_array_map, FixedUint8ArrayMap)                            \
 130   V(Map, fixed_int8_array_map, FixedInt8ArrayMap)                              \
 131   V(Map, fixed_uint16_array_map, FixedUint16ArrayMap)                          \
 132   V(Map, fixed_int16_array_map, FixedInt16ArrayMap)                            \
 133   V(Map, fixed_uint32_array_map, FixedUint32ArrayMap)                          \
 134   V(Map, fixed_int32_array_map, FixedInt32ArrayMap)                            \
 135   V(Map, fixed_int32x4_array_map, FixedInt32x4ArrayMap)                        \
 136   V(Map, fixed_float32_array_map, FixedFloat32ArrayMap)                        \
 137   V(Map, fixed_float32x4_array_map, FixedFloat32x4ArrayMap)                    \
 138   V(Map, fixed_float64x2_array_map, FixedFloat64x2ArrayMap)                    \
 139   V(Map, fixed_float64_array_map, FixedFloat64ArrayMap)                        \
 140   V(Map, fixed_uint8_clamped_array_map, FixedUint8ClampedArrayMap)             \
 141   V(FixedTypedArrayBase, empty_fixed_uint8_array, EmptyFixedUint8Array)        \
 142   V(FixedTypedArrayBase, empty_fixed_int8_array, EmptyFixedInt8Array)          \
 143   V(FixedTypedArrayBase, empty_fixed_uint16_array, EmptyFixedUint16Array)      \
 144   V(FixedTypedArrayBase, empty_fixed_int16_array, EmptyFixedInt16Array)        \
 145   V(FixedTypedArrayBase, empty_fixed_uint32_array, EmptyFixedUint32Array)      \
 146   V(FixedTypedArrayBase, empty_fixed_int32_array, EmptyFixedInt32Array)        \
 147   V(FixedTypedArrayBase, empty_fixed_float32_array, EmptyFixedFloat32Array)    \
 148   V(FixedTypedArrayBase, empty_fixed_float32x4_array,                          \
 149       EmptyFixedFloat32x4Array)                                                \
 150   V(FixedTypedArrayBase, empty_fixed_float64x2_array,                          \
 151       EmptyFixedFloat64x2Array)                                                \
 152   V(FixedTypedArrayBase, empty_fixed_int32x4_array, EmptyFixedInt32x4Array)    \
 153   V(FixedTypedArrayBase, empty_fixed_float64_array, EmptyFixedFloat64Array)    \
 154   V(FixedTypedArrayBase, empty_fixed_uint8_clamped_array,                      \
 155     EmptyFixedUint8ClampedArray)                                               \
 156   V(Map, sloppy_arguments_elements_map, SloppyArgumentsElementsMap)            \
 157   V(Map, function_context_map, FunctionContextMap)                             \
 158   V(Map, catch_context_map, CatchContextMap)                                   \
 159   V(Map, with_context_map, WithContextMap)                                     \
 160   V(Map, block_context_map, BlockContextMap)                                   \
 161   V(Map, module_context_map, ModuleContextMap)                                 \
 162   V(Map, global_context_map, GlobalContextMap)                                 \
 163   V(Map, undefined_map, UndefinedMap)                                          \
 164   V(Map, the_hole_map, TheHoleMap)                                             \
 165   V(Map, null_map, NullMap)                                                    \
 166   V(Map, boolean_map, BooleanMap)                                              \
 167   V(Map, uninitialized_map, UninitializedMap)                                  \
 168   V(Map, arguments_marker_map, ArgumentsMarkerMap)                             \
 169   V(Map, no_interceptor_result_sentinel_map, NoInterceptorResultSentinelMap)   \
 170   V(Map, exception_map, ExceptionMap)                                          \
 171   V(Map, termination_exception_map, TerminationExceptionMap)                   \
 172   V(Map, message_object_map, JSMessageObjectMap)                               \
 173   V(Map, foreign_map, ForeignMap)                                              \
 174   V(HeapNumber, nan_value, NanValue)                                           \
 175   V(HeapNumber, infinity_value, InfinityValue)                                 \
 176   V(HeapNumber, minus_zero_value, MinusZeroValue)                              \
 177   V(Map, neander_map, NeanderMap)                                              \
 178   V(JSObject, message_listeners, MessageListeners)                             \
 179   V(UnseededNumberDictionary, code_stubs, CodeStubs)                           \
 180   V(UnseededNumberDictionary, non_monomorphic_cache, NonMonomorphicCache)      \
 181   V(PolymorphicCodeCache, polymorphic_code_cache, PolymorphicCodeCache)        \
 182   V(Code, js_entry_code, JsEntryCode)                                          \
 183   V(Code, js_construct_entry_code, JsConstructEntryCode)                       \
 184   V(FixedArray, natives_source_cache, NativesSourceCache)                      \
 185   V(Script, empty_script, EmptyScript)                                         \
 186   V(NameDictionary, intrinsic_function_names, IntrinsicFunctionNames)          \
 187   V(Cell, undefined_cell, UndefineCell)                                        \
 188   V(JSObject, observation_state, ObservationState)                             \
 189   V(Map, external_map, ExternalMap)                                            \
 190   V(Object, symbol_registry, SymbolRegistry)                                   \
 191   V(Symbol, frozen_symbol, FrozenSymbol)                                       \
 192   V(Symbol, nonexistent_symbol, NonExistentSymbol)                             \
 193   V(Symbol, elements_transition_symbol, ElementsTransitionSymbol)              \
 194   V(SeededNumberDictionary, empty_slow_element_dictionary,                     \
 195     EmptySlowElementDictionary)                                                \
 196   V(Symbol, observed_symbol, ObservedSymbol)                                   \
 197   V(Symbol, uninitialized_symbol, UninitializedSymbol)                         \
 198   V(Symbol, megamorphic_symbol, MegamorphicSymbol)                             \
 199   V(Symbol, stack_trace_symbol, StackTraceSymbol)                              \
 200   V(Symbol, detailed_stack_trace_symbol, DetailedStackTraceSymbol)             \
 201   V(Symbol, normal_ic_symbol, NormalICSymbol)                                  \
 202   V(FixedArray, materialized_objects, MaterializedObjects)                     \
 203   V(FixedArray, allocation_sites_scratchpad, AllocationSitesScratchpad)        \
 204   V(FixedArray, microtask_queue, MicrotaskQueue)
 205
 206 // Entries in this list are limited to Smis and are not visited during GC.
 207 #define SMI_ROOT_LIST(V)                                                   \
 208   V(Smi, stack_limit, StackLimit)                                          \
 209   V(Smi, real_stack_limit, RealStackLimit)                                 \
 210   V(Smi, last_script_id, LastScriptId)                                     \
 211   V(Smi, arguments_adaptor_deopt_pc_offset, ArgumentsAdaptorDeoptPCOffset) \
 212   V(Smi, construct_stub_deopt_pc_offset, ConstructStubDeoptPCOffset)       \
 213   V(Smi, getter_stub_deopt_pc_offset, GetterStubDeoptPCOffset)             \
 214   V(Smi, setter_stub_deopt_pc_offset, SetterStubDeoptPCOffset)
 215
 216 #define ROOT_LIST(V)  \
 217   STRONG_ROOT_LIST(V) \
 218   SMI_ROOT_LIST(V)    \
 219   V(StringTable, string_table, StringTable)
 220
 221 // Heap roots that are known to be immortal immovable, for which we can safely
 222 // skip write barriers.
 223 #define IMMORTAL_IMMOVABLE_ROOT_LIST(V) \
 224   V(byte_array_map)                     \
 225   V(free_space_map)                     \
 226   V(one_pointer_filler_map)             \
 227   V(two_pointer_filler_map)             \
 228   V(undefined_value)                    \
 229   V(the_hole_value)                     \
 230   V(null_value)                         \
 231   V(true_value)                         \
 232   V(false_value)                        \
 233   V(uninitialized_value)                \
 234   V(cell_map)                           \
 235   V(global_property_cell_map)           \
 236   V(shared_function_info_map)           \
 237   V(meta_map)                           \
 238   V(heap_number_map)                    \
 239   V(mutable_heap_number_map)            \
 240   V(native_context_map)                 \
 241   V(fixed_array_map)                    \
 242   V(code_map)                           \
 243   V(scope_info_map)                     \
 244   V(fixed_cow_array_map)                \
 245   V(fixed_double_array_map)             \
 246   V(constant_pool_array_map)            \
 247   V(no_interceptor_result_sentinel)     \
 248   V(hash_table_map)                     \
 249   V(ordered_hash_table_map)             \
 250   V(empty_fixed_array)                  \
 251   V(empty_byte_array)                   \
 252   V(empty_descriptor_array)             \
 253   V(empty_constant_pool_array)          \
 254   V(arguments_marker)                   \
 255   V(symbol_map)                         \
 256   V(sloppy_arguments_elements_map)      \
 257   V(function_context_map)               \
 258   V(catch_context_map)                  \
 259   V(with_context_map)                   \
 260   V(block_context_map)                  \
 261   V(module_context_map)                 \
 262   V(global_context_map)                 \
 263   V(undefined_map)                      \
 264   V(the_hole_map)                       \
 265   V(null_map)                           \
 266   V(boolean_map)                        \
 267   V(uninitialized_map)                  \
 268   V(message_object_map)                 \
 269   V(foreign_map)                        \
 270   V(neander_map)
 271
 272 #define INTERNALIZED_STRING_LIST(V)                                \
 273   V(Array_string, "Array")                                         \
 274   V(Object_string, "Object")                                       \
 275   V(proto_string, "__proto__")                                     \
 276   V(arguments_string, "arguments")                                 \
 277   V(Arguments_string, "Arguments")                                 \
 278   V(call_string, "call")                                           \
 279   V(apply_string, "apply")                                         \
 280   V(caller_string, "caller")                                       \
 281   V(boolean_string, "boolean")                                     \
 282   V(Boolean_string, "Boolean")                                     \
 283   V(callee_string, "callee")                                       \
 284   V(constructor_string, "constructor")                             \
 285   V(dot_result_string, ".result")                                  \
 286   V(dot_for_string, ".for.")                                       \
 287   V(eval_string, "eval")                                           \
 288   V(empty_string, "")                                              \
 289   V(function_string, "function")                                   \
 290   V(length_string, "length")                                       \
 291   V(name_string, "name")                                           \
 292   V(null_string, "null")                                           \
 293   V(number_string, "number")                                       \
 294   V(Number_string, "Number")                                       \
 295   V(float32x4_string, "float32x4")                                 \
 296   V(float64x2_string, "float64x2")                                 \
 297   V(int32x4_string, "int32x4")                                     \
 298   V(nan_string, "NaN")                                             \
 299   V(RegExp_string, "RegExp")                                       \
 300   V(source_string, "source")                                       \
 301   V(source_url_string, "source_url")                               \
 302   V(source_mapping_url_string, "source_mapping_url")               \
 303   V(global_string, "global")                                       \
 304   V(ignore_case_string, "ignoreCase")                              \
 305   V(multiline_string, "multiline")                                 \
 306   V(input_string, "input")                                         \
 307   V(index_string, "index")                                         \
 308   V(last_index_string, "lastIndex")                                \
 309   V(object_string, "object")                                       \
 310   V(literals_string, "literals")                                   \
 311   V(prototype_string, "prototype")                                 \
 312   V(string_string, "string")                                       \
 313   V(String_string, "String")                                       \
 314   V(symbol_string, "symbol")                                       \
 315   V(Symbol_string, "Symbol")                                       \
 316   V(for_string, "for")                                             \
 317   V(for_api_string, "for_api")                                     \
 318   V(for_intern_string, "for_intern")                               \
 319   V(private_api_string, "private_api")                             \
 320   V(private_intern_string, "private_intern")                       \
 321   V(Date_string, "Date")                                           \
 322   V(to_string_string, "toString")                                  \
 323   V(char_at_string, "CharAt")                                      \
 324   V(undefined_string, "undefined")                                 \
 325   V(value_of_string, "valueOf")                                    \
 326   V(stack_string, "stack")                                         \
 327   V(toJSON_string, "toJSON")                                       \
 328   V(InitializeVarGlobal_string, "InitializeVarGlobal")             \
 329   V(InitializeConstGlobal_string, "InitializeConstGlobal")         \
 330   V(KeyedLoadMonomorphic_string, "KeyedLoadMonomorphic")           \
 331   V(KeyedStoreMonomorphic_string, "KeyedStoreMonomorphic")         \
 332   V(stack_overflow_string, "kStackOverflowBoilerplate")            \
 333   V(illegal_access_string, "illegal access")                       \
 334   V(get_string, "get")                                             \
 335   V(set_string, "set")                                             \
 336   V(map_field_string, "%map")                                      \
 337   V(elements_field_string, "%elements")                            \
 338   V(length_field_string, "%length")                                \
 339   V(cell_value_string, "%cell_value")                              \
 340   V(function_class_string, "Function")                             \
 341   V(illegal_argument_string, "illegal argument")                   \
 342   V(space_string, " ")                                             \
 343   V(exec_string, "exec")                                           \
 344   V(zero_string, "0")                                              \
 345   V(global_eval_string, "GlobalEval")                              \
 346   V(identity_hash_string, "v8::IdentityHash")                      \
 347   V(closure_string, "(closure)")                                   \
 348   V(dot_string, ".")                                               \
 349   V(compare_ic_string, "==")                                       \
 350   V(strict_compare_ic_string, "===")                               \
 351   V(infinity_string, "Infinity")                                   \
 352   V(minus_infinity_string, "-Infinity")                            \
 353   V(query_colon_string, "(?:)")                                    \
 354   V(Generator_string, "Generator")                                 \
 355   V(throw_string, "throw")                                         \
 356   V(done_string, "done")                                           \
 357   V(value_string, "value")                                         \
 358   V(signMask, "signMask")                                                \
 359   V(x, "x")                                                              \
 360   V(y, "y")                                                              \
 361   V(z, "z")                                                              \
 362   V(w, "w")                                                              \
 363   V(flagX, "flagX")                                                      \
 364   V(flagY, "flagY")                                                      \
 365   V(flagZ, "flagZ")                                                      \
 366   V(flagW, "flagW")                                                      \
 367   V(simd, "SIMD")                                                        \
 368   V(next_string, "next")                                           \
 369   V(byte_length_string, "byteLength")                              \
 370   V(byte_offset_string, "byteOffset")                              \
 371   V(buffer_string, "buffer")                                       \
 372   V(intl_initialized_marker_string, "v8::intl_initialized_marker") \
 373   V(intl_impl_object_string, "v8::intl_object")
 374
 375 // Forward declarations.
 376 class HeapStats;
 377 class Isolate;
 378 class WeakObjectRetainer;
 379
 380
 381 typedef String* (*ExternalStringTableUpdaterCallback)(Heap* heap,
 382                                                       Object** pointer);
 383
 384 class StoreBufferRebuilder {
 385  public:
 386   explicit StoreBufferRebuilder(StoreBuffer* store_buffer)
 387       : store_buffer_(store_buffer) {}
 388
 389   void Callback(MemoryChunk* page, StoreBufferEvent event);
 390
 391  private:
 392   StoreBuffer* store_buffer_;
 393
 394   // We record in this variable how full the store buffer was when we started
 395   // iterating over the current page, finding pointers to new space.  If the
 396   // store buffer overflows again we can exempt the page from the store buffer
 397   // by rewinding to this point instead of having to search the store buffer.
 398   Object*** start_of_current_page_;
 399   // The current page we are scanning in the store buffer iterator.
 400   MemoryChunk* current_page_;
 401 };
 402
 403
 404 // A queue of objects promoted during scavenge. Each object is accompanied
 405 // by it's size to avoid dereferencing a map pointer for scanning.
 406 class PromotionQueue {
 407  public:
 408   explicit PromotionQueue(Heap* heap)
 409       : front_(NULL),
 410         rear_(NULL),
 411         limit_(NULL),
 412         emergency_stack_(0),
 413         heap_(heap) {}
 414
 415   void Initialize();
 416
 417   void Destroy() {
 418     DCHECK(is_empty());
 419     delete emergency_stack_;
 420     emergency_stack_ = NULL;
 421   }
 422
 423   inline void ActivateGuardIfOnTheSamePage();
 424
 425   Page* GetHeadPage() {
 426     return Page::FromAllocationTop(reinterpret_cast<Address>(rear_));
 427   }
 428
 429   void SetNewLimit(Address limit) {
 430     if (!guard_) {
 431       return;
 432     }
 433
 434     DCHECK(GetHeadPage() == Page::FromAllocationTop(limit));
 435     limit_ = reinterpret_cast<intptr_t*>(limit);
 436
 437     if (limit_ <= rear_) {
 438       return;
 439     }
 440
 441     RelocateQueueHead();
 442   }
 443
 444   bool IsBelowPromotionQueue(Address to_space_top) {
 445     // If the given to-space top pointer and the head of the promotion queue
 446     // are not on the same page, then the to-space objects are below the
 447     // promotion queue.
 448     if (GetHeadPage() != Page::FromAddress(to_space_top)) {
 449       return true;
 450     }
 451     // If the to space top pointer is smaller or equal than the promotion
 452     // queue head, then the to-space objects are below the promotion queue.
 453     return reinterpret_cast<intptr_t*>(to_space_top) <= rear_;
 454   }
 455
 456   bool is_empty() {
 457     return (front_ == rear_) &&
 458            (emergency_stack_ == NULL || emergency_stack_->length() == 0);
 459   }
 460
 461   inline void insert(HeapObject* target, int size);
 462
 463   void remove(HeapObject** target, int* size) {
 464     DCHECK(!is_empty());
 465     if (front_ == rear_) {
 466       Entry e = emergency_stack_->RemoveLast();
 467       *target = e.obj_;
 468       *size = e.size_;
 469       return;
 470     }
 471
 472     if (NewSpacePage::IsAtStart(reinterpret_cast<Address>(front_))) {
 473       NewSpacePage* front_page =
 474           NewSpacePage::FromAddress(reinterpret_cast<Address>(front_));
 475       DCHECK(!front_page->prev_page()->is_anchor());
 476       front_ = reinterpret_cast<intptr_t*>(front_page->prev_page()->area_end());
 477     }
 478     *target = reinterpret_cast<HeapObject*>(*(--front_));
 479     *size = static_cast<int>(*(--front_));
 480     // Assert no underflow.
 481     SemiSpace::AssertValidRange(reinterpret_cast<Address>(rear_),
 482                                 reinterpret_cast<Address>(front_));
 483   }
 484
 485  private:
 486   // The front of the queue is higher in the memory page chain than the rear.
 487   intptr_t* front_;
 488   intptr_t* rear_;
 489   intptr_t* limit_;
 490
 491   bool guard_;
 492
 493   static const int kEntrySizeInWords = 2;
 494
 495   struct Entry {
 496     Entry(HeapObject* obj, int size) : obj_(obj), size_(size) {}
 497
 498     HeapObject* obj_;
 499     int size_;
 500   };
 501   List<Entry>* emergency_stack_;
 502
 503   Heap* heap_;
 504
 505   void RelocateQueueHead();
 506
 507   DISALLOW_COPY_AND_ASSIGN(PromotionQueue);
 508 };
 509
 510
 511 typedef void (*ScavengingCallback)(Map* map, HeapObject** slot,
 512                                    HeapObject* object);
 513
 514
 515 // External strings table is a place where all external strings are
 516 // registered.  We need to keep track of such strings to properly
 517 // finalize them.
 518 class ExternalStringTable {
 519  public:
 520   // Registers an external string.
 521   inline void AddString(String* string);
 522
 523   inline void Iterate(ObjectVisitor* v);
 524
 525   // Restores internal invariant and gets rid of collected strings.
 526   // Must be called after each Iterate() that modified the strings.
 527   void CleanUp();
 528
 529   // Destroys all allocated memory.
 530   void TearDown();
 531
 532  private:
 533   explicit ExternalStringTable(Heap* heap) : heap_(heap) {}
 534
 535   friend class Heap;
 536
 537   inline void Verify();
 538
 539   inline void AddOldString(String* string);
 540
 541   // Notifies the table that only a prefix of the new list is valid.
 542   inline void ShrinkNewStrings(int position);
 543
 544   // To speed up scavenge collections new space string are kept
 545   // separate from old space strings.
 546   List<Object*> new_space_strings_;
 547   List<Object*> old_space_strings_;
 548
 549   Heap* heap_;
 550
 551   DISALLOW_COPY_AND_ASSIGN(ExternalStringTable);
 552 };
 553
 554
 555 enum ArrayStorageAllocationMode {
 556   DONT_INITIALIZE_ARRAY_ELEMENTS,
 557   INITIALIZE_ARRAY_ELEMENTS_WITH_HOLE
 558 };
 559
 560
 561 class Heap {
 562  public:
 563   // Configure heap size in MB before setup. Return false if the heap has been
 564   // set up already.
 565   bool ConfigureHeap(int max_semi_space_size, int max_old_space_size,
 566                      int max_executable_size, size_t code_range_size);
 567   bool ConfigureHeapDefault();
 568
 569   // Prepares the heap, setting up memory areas that are needed in the isolate
 570   // without actually creating any objects.
 571   bool SetUp();
 572
 573   // Bootstraps the object heap with the core set of objects required to run.
 574   // Returns whether it succeeded.
 575   bool CreateHeapObjects();
 576
 577   // Destroys all memory allocated by the heap.
 578   void TearDown();
 579
 580   // Set the stack limit in the roots_ array.  Some architectures generate
 581   // code that looks here, because it is faster than loading from the static
 582   // jslimit_/real_jslimit_ variable in the StackGuard.
 583   void SetStackLimits();
 584
 585   // Returns whether SetUp has been called.
 586   bool HasBeenSetUp();
 587
 588   // Returns the maximum amount of memory reserved for the heap.  For
 589   // the young generation, we reserve 4 times the amount needed for a
 590   // semi space.  The young generation consists of two semi spaces and
 591   // we reserve twice the amount needed for those in order to ensure
 592   // that new space can be aligned to its size.
 593   intptr_t MaxReserved() {
 594     return 4 * reserved_semispace_size_ + max_old_generation_size_;
 595   }
 596   int MaxSemiSpaceSize() { return max_semi_space_size_; }
 597   int ReservedSemiSpaceSize() { return reserved_semispace_size_; }
 598   int InitialSemiSpaceSize() { return initial_semispace_size_; }
 599   intptr_t MaxOldGenerationSize() { return max_old_generation_size_; }
 600   intptr_t MaxExecutableSize() { return max_executable_size_; }
 601
 602   // Returns the capacity of the heap in bytes w/o growing. Heap grows when
 603   // more spaces are needed until it reaches the limit.
 604   intptr_t Capacity();
 605
 606   // Returns the amount of memory currently committed for the heap.
 607   intptr_t CommittedMemory();
 608
 609   // Returns the amount of executable memory currently committed for the heap.
 610   intptr_t CommittedMemoryExecutable();
 611
 612   // Returns the amount of phyical memory currently committed for the heap.
 613   size_t CommittedPhysicalMemory();
 614
 615   // Returns the maximum amount of memory ever committed for the heap.
 616   intptr_t MaximumCommittedMemory() { return maximum_committed_; }
 617
 618   // Updates the maximum committed memory for the heap. Should be called
 619   // whenever a space grows.
 620   void UpdateMaximumCommitted();
 621
 622   // Returns the available bytes in space w/o growing.
 623   // Heap doesn't guarantee that it can allocate an object that requires
 624   // all available bytes. Check MaxHeapObjectSize() instead.
 625   intptr_t Available();
 626
 627   // Returns of size of all objects residing in the heap.
 628   intptr_t SizeOfObjects();
 629
 630   // Return the starting address and a mask for the new space.  And-masking an
 631   // address with the mask will result in the start address of the new space
 632   // for all addresses in either semispace.
 633   Address NewSpaceStart() { return new_space_.start(); }
 634   uintptr_t NewSpaceMask() { return new_space_.mask(); }
 635   Address NewSpaceTop() { return new_space_.top(); }
 636
 637   NewSpace* new_space() { return &new_space_; }
 638   OldSpace* old_pointer_space() { return old_pointer_space_; }
 639   OldSpace* old_data_space() { return old_data_space_; }
 640   OldSpace* code_space() { return code_space_; }
 641   MapSpace* map_space() { return map_space_; }
 642   CellSpace* cell_space() { return cell_space_; }
 643   PropertyCellSpace* property_cell_space() { return property_cell_space_; }
 644   LargeObjectSpace* lo_space() { return lo_space_; }
 645   PagedSpace* paged_space(int idx) {
 646     switch (idx) {
 647       case OLD_POINTER_SPACE:
 648         return old_pointer_space();
 649       case OLD_DATA_SPACE:
 650         return old_data_space();
 651       case MAP_SPACE:
 652         return map_space();
 653       case CELL_SPACE:
 654         return cell_space();
 655       case PROPERTY_CELL_SPACE:
 656         return property_cell_space();
 657       case CODE_SPACE:
 658         return code_space();
 659       case NEW_SPACE:
 660       case LO_SPACE:
 661         UNREACHABLE();
 662     }
 663     return NULL;
 664   }
 665
 666   bool always_allocate() { return always_allocate_scope_depth_ != 0; }
 667   Address always_allocate_scope_depth_address() {
 668     return reinterpret_cast<Address>(&always_allocate_scope_depth_);
 669   }
 670
 671   Address* NewSpaceAllocationTopAddress() {
 672     return new_space_.allocation_top_address();
 673   }
 674   Address* NewSpaceAllocationLimitAddress() {
 675     return new_space_.allocation_limit_address();
 676   }
 677
 678   Address* OldPointerSpaceAllocationTopAddress() {
 679     return old_pointer_space_->allocation_top_address();
 680   }
 681   Address* OldPointerSpaceAllocationLimitAddress() {
 682     return old_pointer_space_->allocation_limit_address();
 683   }
 684
 685   Address* OldDataSpaceAllocationTopAddress() {
 686     return old_data_space_->allocation_top_address();
 687   }
 688   Address* OldDataSpaceAllocationLimitAddress() {
 689     return old_data_space_->allocation_limit_address();
 690   }
 691
 692   // Returns a deep copy of the JavaScript object.
 693   // Properties and elements are copied too.
 694   // Optionally takes an AllocationSite to be appended in an AllocationMemento.
 695   MUST_USE_RESULT AllocationResult
 696       CopyJSObject(JSObject* source, AllocationSite* site = NULL);
 697
 698   // Clear the Instanceof cache (used when a prototype changes).
 699   inline void ClearInstanceofCache();
 700
 701   // Iterates the whole code space to clear all ICs of the given kind.
 702   void ClearAllICsByKind(Code::Kind kind);
 703
 704   // For use during bootup.
 705   void RepairFreeListsAfterBoot();
 706
 707   template <typename T>
 708   static inline bool IsOneByte(T t, int chars);
 709
 710   // Move len elements within a given array from src_index index to dst_index
 711   // index.
 712   void MoveElements(FixedArray* array, int dst_index, int src_index, int len);
 713
 714   // Sloppy mode arguments object size.
 715   static const int kSloppyArgumentsObjectSize =
 716       JSObject::kHeaderSize + 2 * kPointerSize;
 717   // Strict mode arguments has no callee so it is smaller.
 718   static const int kStrictArgumentsObjectSize =
 719       JSObject::kHeaderSize + 1 * kPointerSize;
 720   // Indicies for direct access into argument objects.
 721   static const int kArgumentsLengthIndex = 0;
 722   // callee is only valid in sloppy mode.
 723   static const int kArgumentsCalleeIndex = 1;
 724
 725   // Finalizes an external string by deleting the associated external
 726   // data and clearing the resource pointer.
 727   inline void FinalizeExternalString(String* string);
 728
 729   // Initialize a filler object to keep the ability to iterate over the heap
 730   // when introducing gaps within pages.
 731   void CreateFillerObjectAt(Address addr, int size);
 732
 733   bool CanMoveObjectStart(HeapObject* object);
 734
 735   // Indicates whether live bytes adjustment is triggered from within the GC
 736   // code or from mutator code.
 737   enum InvocationMode { FROM_GC, FROM_MUTATOR };
 738
 739   // Maintain consistency of live bytes during incremental marking.
 740   void AdjustLiveBytes(Address address, int by, InvocationMode mode);
 741
 742   // Trim the given array from the left. Note that this relocates the object
 743   // start and hence is only valid if there is only a single reference to it.
 744   FixedArrayBase* LeftTrimFixedArray(FixedArrayBase* obj, int elements_to_trim);
 745
 746   // Trim the given array from the right.
 747   template<Heap::InvocationMode mode>
 748   void RightTrimFixedArray(FixedArrayBase* obj, int elements_to_trim);
 749
 750   // Converts the given boolean condition to JavaScript boolean value.
 751   inline Object* ToBoolean(bool condition);
 752
 753   // Performs garbage collection operation.
 754   // Returns whether there is a chance that another major GC could
 755   // collect more garbage.
 756   inline bool CollectGarbage(
 757       AllocationSpace space, const char* gc_reason = NULL,
 758       const GCCallbackFlags gc_callback_flags = kNoGCCallbackFlags);
 759
 760   static const int kNoGCFlags = 0;
 761   static const int kSweepPreciselyMask = 1;
 762   static const int kReduceMemoryFootprintMask = 2;
 763   static const int kAbortIncrementalMarkingMask = 4;
 764
 765   // Making the heap iterable requires us to sweep precisely and abort any
 766   // incremental marking as well.
 767   static const int kMakeHeapIterableMask =
 768       kSweepPreciselyMask | kAbortIncrementalMarkingMask;
 769
 770   // Performs a full garbage collection.  If (flags & kMakeHeapIterableMask) is
 771   // non-zero, then the slower precise sweeper is used, which leaves the heap
 772   // in a state where we can iterate over the heap visiting all objects.
 773   void CollectAllGarbage(
 774       int flags, const char* gc_reason = NULL,
 775       const GCCallbackFlags gc_callback_flags = kNoGCCallbackFlags);
 776
 777   // Last hope GC, should try to squeeze as much as possible.
 778   void CollectAllAvailableGarbage(const char* gc_reason = NULL);
 779
 780   // Check whether the heap is currently iterable.
 781   bool IsHeapIterable();
 782
 783   // Notify the heap that a context has been disposed.
 784   int NotifyContextDisposed();
 785
 786   inline void increment_scan_on_scavenge_pages() {
 787     scan_on_scavenge_pages_++;
 788     if (FLAG_gc_verbose) {
 789       PrintF("Scan-on-scavenge pages: %d\n", scan_on_scavenge_pages_);
 790     }
 791   }
 792
 793   inline void decrement_scan_on_scavenge_pages() {
 794     scan_on_scavenge_pages_--;
 795     if (FLAG_gc_verbose) {
 796       PrintF("Scan-on-scavenge pages: %d\n", scan_on_scavenge_pages_);
 797     }
 798   }
 799
 800   PromotionQueue* promotion_queue() { return &promotion_queue_; }
 801
 802   void AddGCPrologueCallback(v8::Isolate::GCPrologueCallback callback,
 803                              GCType gc_type_filter, bool pass_isolate = true);
 804   void RemoveGCPrologueCallback(v8::Isolate::GCPrologueCallback callback);
 805
 806   void AddGCEpilogueCallback(v8::Isolate::GCEpilogueCallback callback,
 807                              GCType gc_type_filter, bool pass_isolate = true);
 808   void RemoveGCEpilogueCallback(v8::Isolate::GCEpilogueCallback callback);
 809
 810 // Heap root getters.  We have versions with and without type::cast() here.
 811 // You can't use type::cast during GC because the assert fails.
 812 // TODO(1490): Try removing the unchecked accessors, now that GC marking does
 813 // not corrupt the map.
 814 #define ROOT_ACCESSOR(type, name, camel_name)                           \
 815   type* name() { return type::cast(roots_[k##camel_name##RootIndex]); } \
 816   type* raw_unchecked_##name() {                                        \
 817     return reinterpret_cast<type*>(roots_[k##camel_name##RootIndex]);   \
 818   }
 819   ROOT_LIST(ROOT_ACCESSOR)
 820 #undef ROOT_ACCESSOR
 821
 822 // Utility type maps
 823 #define STRUCT_MAP_ACCESSOR(NAME, Name, name) \
 824   Map* name##_map() { return Map::cast(roots_[k##Name##MapRootIndex]); }
 825   STRUCT_LIST(STRUCT_MAP_ACCESSOR)
 826 #undef STRUCT_MAP_ACCESSOR
 827
 828 #define STRING_ACCESSOR(name, str) \
 829   String* name() { return String::cast(roots_[k##name##RootIndex]); }
 830   INTERNALIZED_STRING_LIST(STRING_ACCESSOR)
 831 #undef STRING_ACCESSOR
 832
 833   // The hidden_string is special because it is the empty string, but does
 834   // not match the empty string.
 835   String* hidden_string() { return hidden_string_; }
 836
 837   void set_native_contexts_list(Object* object) {
 838     native_contexts_list_ = object;
 839   }
 840   Object* native_contexts_list() const { return native_contexts_list_; }
 841
 842   void set_array_buffers_list(Object* object) { array_buffers_list_ = object; }
 843   Object* array_buffers_list() const { return array_buffers_list_; }
 844
 845   void set_allocation_sites_list(Object* object) {
 846     allocation_sites_list_ = object;
 847   }
 848   Object* allocation_sites_list() { return allocation_sites_list_; }
 849
 850   // Used in CreateAllocationSiteStub and the (de)serializer.
 851   Object** allocation_sites_list_address() { return &allocation_sites_list_; }
 852
 853   Object* weak_object_to_code_table() { return weak_object_to_code_table_; }
 854
 855   void set_encountered_weak_collections(Object* weak_collection) {
 856     encountered_weak_collections_ = weak_collection;
 857   }
 858   Object* encountered_weak_collections() const {
 859     return encountered_weak_collections_;
 860   }
 861
 862   // Number of mark-sweeps.
 863   unsigned int ms_count() { return ms_count_; }
 864
 865   // Iterates over all roots in the heap.
 866   void IterateRoots(ObjectVisitor* v, VisitMode mode);
 867   // Iterates over all strong roots in the heap.
 868   void IterateStrongRoots(ObjectVisitor* v, VisitMode mode);
 869   // Iterates over entries in the smi roots list.  Only interesting to the
 870   // serializer/deserializer, since GC does not care about smis.
 871   void IterateSmiRoots(ObjectVisitor* v);
 872   // Iterates over all the other roots in the heap.
 873   void IterateWeakRoots(ObjectVisitor* v, VisitMode mode);
 874
 875   // Iterate pointers to from semispace of new space found in memory interval
 876   // from start to end.
 877   void IterateAndMarkPointersToFromSpace(Address start, Address end,
 878                                          ObjectSlotCallback callback);
 879
 880   // Returns whether the object resides in new space.
 881   inline bool InNewSpace(Object* object);
 882   inline bool InNewSpace(Address address);
 883   inline bool InNewSpacePage(Address address);
 884   inline bool InFromSpace(Object* object);
 885   inline bool InToSpace(Object* object);
 886
 887   // Returns whether the object resides in old pointer space.
 888   inline bool InOldPointerSpace(Address address);
 889   inline bool InOldPointerSpace(Object* object);
 890
 891   // Returns whether the object resides in old data space.
 892   inline bool InOldDataSpace(Address address);
 893   inline bool InOldDataSpace(Object* object);
 894
 895   // Checks whether an address/object in the heap (including auxiliary
 896   // area and unused area).
 897   bool Contains(Address addr);
 898   bool Contains(HeapObject* value);
 899
 900   // Checks whether an address/object in a space.
 901   // Currently used by tests, serialization and heap verification only.
 902   bool InSpace(Address addr, AllocationSpace space);
 903   bool InSpace(HeapObject* value, AllocationSpace space);
 904
 905   // Finds out which space an object should get promoted to based on its type.
 906   inline OldSpace* TargetSpace(HeapObject* object);
 907   static inline AllocationSpace TargetSpaceId(InstanceType type);
 908
 909   // Checks whether the given object is allowed to be migrated from it's
 910   // current space into the given destination space. Used for debugging.
 911   inline bool AllowedToBeMigrated(HeapObject* object, AllocationSpace dest);
 912
 913   // Sets the stub_cache_ (only used when expanding the dictionary).
 914   void public_set_code_stubs(UnseededNumberDictionary* value) {
 915     roots_[kCodeStubsRootIndex] = value;
 916   }
 917
 918   // Support for computing object sizes for old objects during GCs. Returns
 919   // a function that is guaranteed to be safe for computing object sizes in
 920   // the current GC phase.
 921   HeapObjectCallback GcSafeSizeOfOldObjectFunction() {
 922     return gc_safe_size_of_old_object_;
 923   }
 924
 925   // Sets the non_monomorphic_cache_ (only used when expanding the dictionary).
 926   void public_set_non_monomorphic_cache(UnseededNumberDictionary* value) {
 927     roots_[kNonMonomorphicCacheRootIndex] = value;
 928   }
 929
 930   void public_set_empty_script(Script* script) {
 931     roots_[kEmptyScriptRootIndex] = script;
 932   }
 933
 934   void public_set_store_buffer_top(Address* top) {
 935     roots_[kStoreBufferTopRootIndex] = reinterpret_cast<Smi*>(top);
 936   }
 937
 938   void public_set_materialized_objects(FixedArray* objects) {
 939     roots_[kMaterializedObjectsRootIndex] = objects;
 940   }
 941
 942   // Generated code can embed this address to get access to the roots.
 943   Object** roots_array_start() { return roots_; }
 944
 945   Address* store_buffer_top_address() {
 946     return reinterpret_cast<Address*>(&roots_[kStoreBufferTopRootIndex]);
 947   }
 948
 949 #ifdef VERIFY_HEAP
 950   // Verify the heap is in its normal state before or after a GC.
 951   void Verify();
 952
 953
 954   bool weak_embedded_objects_verification_enabled() {
 955     return no_weak_object_verification_scope_depth_ == 0;
 956   }
 957 #endif
 958
 959 #ifdef DEBUG
 960   void Print();
 961   void PrintHandles();
 962
 963   void OldPointerSpaceCheckStoreBuffer();
 964   void MapSpaceCheckStoreBuffer();
 965   void LargeObjectSpaceCheckStoreBuffer();
 966
 967   // Report heap statistics.
 968   void ReportHeapStatistics(const char* title);
 969   void ReportCodeStatistics(const char* title);
 970 #endif
 971
 972   // Zapping is needed for verify heap, and always done in debug builds.
 973   static inline bool ShouldZapGarbage() {
 974 #ifdef DEBUG
 975     return true;
 976 #else
 977 #ifdef VERIFY_HEAP
 978     return FLAG_verify_heap;
 979 #else
 980     return false;
 981 #endif
 982 #endif
 983   }
 984
 985   // Number of "runtime allocations" done so far.
 986   uint32_t allocations_count() { return allocations_count_; }
 987
 988   // Returns deterministic "time" value in ms. Works only with
 989   // FLAG_verify_predictable.
 990   double synthetic_time() { return allocations_count_ / 100.0; }
 991
 992   // Print short heap statistics.
 993   void PrintShortHeapStatistics();
 994
 995   // Write barrier support for address[offset] = o.
 996   INLINE(void RecordWrite(Address address, int offset));
 997
 998   // Write barrier support for address[start : start + len[ = o.
 999   INLINE(void RecordWrites(Address address, int start, int len));
1000
1001   enum HeapState { NOT_IN_GC, SCAVENGE, MARK_COMPACT };
1002   inline HeapState gc_state() { return gc_state_; }
1003
1004   inline bool IsInGCPostProcessing() { return gc_post_processing_depth_ > 0; }
1005
1006 #ifdef DEBUG
1007   void set_allocation_timeout(int timeout) { allocation_timeout_ = timeout; }
1008
1009   void TracePathToObjectFrom(Object* target, Object* root);
1010   void TracePathToObject(Object* target);
1011   void TracePathToGlobal();
1012 #endif
1013
1014   // Callback function passed to Heap::Iterate etc.  Copies an object if
1015   // necessary, the object might be promoted to an old space.  The caller must
1016   // ensure the precondition that the object is (a) a heap object and (b) in
1017   // the heap's from space.
1018   static inline void ScavengePointer(HeapObject** p);
1019   static inline void ScavengeObject(HeapObject** p, HeapObject* object);
1020
1021   enum ScratchpadSlotMode { IGNORE_SCRATCHPAD_SLOT, RECORD_SCRATCHPAD_SLOT };
1022
1023   // If an object has an AllocationMemento trailing it, return it, otherwise
1024   // return NULL;
1025   inline AllocationMemento* FindAllocationMemento(HeapObject* object);
1026
1027   // An object may have an AllocationSite associated with it through a trailing
1028   // AllocationMemento. Its feedback should be updated when objects are found
1029   // in the heap.
1030   static inline void UpdateAllocationSiteFeedback(HeapObject* object,
1031                                                   ScratchpadSlotMode mode);
1032
1033   // Support for partial snapshots.  After calling this we have a linear
1034   // space to write objects in each space.
1035   void ReserveSpace(int* sizes, Address* addresses);
1036
1037   //
1038   // Support for the API.
1039   //
1040
1041   void CreateApiObjects();
1042
1043   inline intptr_t PromotedTotalSize() {
1044     int64_t total = PromotedSpaceSizeOfObjects() + PromotedExternalMemorySize();
1045     if (total > kMaxInt) return static_cast<intptr_t>(kMaxInt);
1046     if (total < 0) return 0;
1047     return static_cast<intptr_t>(total);
1048   }
1049
1050   inline intptr_t OldGenerationSpaceAvailable() {
1051     return old_generation_allocation_limit_ - PromotedTotalSize();
1052   }
1053
1054   inline intptr_t OldGenerationCapacityAvailable() {
1055     return max_old_generation_size_ - PromotedTotalSize();
1056   }
1057
1058   static const intptr_t kMinimumOldGenerationAllocationLimit =
1059       8 * (Page::kPageSize > MB ? Page::kPageSize : MB);
1060
1061   static const int kPointerMultiplier = i::kPointerSize / 4;
1062
1063   // The new space size has to be a power of 2. Sizes are in MB.
1064   static const int kMaxSemiSpaceSizeLowMemoryDevice = 1 * kPointerMultiplier;
1065   static const int kMaxSemiSpaceSizeMediumMemoryDevice = 4 * kPointerMultiplier;
1066   static const int kMaxSemiSpaceSizeHighMemoryDevice = 8 * kPointerMultiplier;
1067   static const int kMaxSemiSpaceSizeHugeMemoryDevice = 8 * kPointerMultiplier;
1068
1069   // The old space size has to be a multiple of Page::kPageSize.
1070   // Sizes are in MB.
1071   static const int kMaxOldSpaceSizeLowMemoryDevice = 128 * kPointerMultiplier;
1072   static const int kMaxOldSpaceSizeMediumMemoryDevice =
1073       256 * kPointerMultiplier;
1074   static const int kMaxOldSpaceSizeHighMemoryDevice = 512 * kPointerMultiplier;
1075   static const int kMaxOldSpaceSizeHugeMemoryDevice = 700 * kPointerMultiplier;
1076
1077   // The executable size has to be a multiple of Page::kPageSize.
1078   // Sizes are in MB.
1079   static const int kMaxExecutableSizeLowMemoryDevice = 96 * kPointerMultiplier;
1080   static const int kMaxExecutableSizeMediumMemoryDevice =
1081       192 * kPointerMultiplier;
1082   static const int kMaxExecutableSizeHighMemoryDevice =
1083       256 * kPointerMultiplier;
1084   static const int kMaxExecutableSizeHugeMemoryDevice =
1085       256 * kPointerMultiplier;
1086
1087   intptr_t OldGenerationAllocationLimit(intptr_t old_gen_size,
1088                                         int freed_global_handles);
1089
1090   // Indicates whether inline bump-pointer allocation has been disabled.
1091   bool inline_allocation_disabled() { return inline_allocation_disabled_; }
1092
1093   // Switch whether inline bump-pointer allocation should be used.
1094   void EnableInlineAllocation();
1095   void DisableInlineAllocation();
1096
1097   // Implements the corresponding V8 API function.
1098   bool IdleNotification(int hint);
1099
1100   // Declare all the root indices.  This defines the root list order.
1101   enum RootListIndex {
1102 #define ROOT_INDEX_DECLARATION(type, name, camel_name) k##camel_name##RootIndex,
1103     STRONG_ROOT_LIST(ROOT_INDEX_DECLARATION)
1104 #undef ROOT_INDEX_DECLARATION
1105
1106 #define STRING_INDEX_DECLARATION(name, str) k##name##RootIndex,
1107     INTERNALIZED_STRING_LIST(STRING_INDEX_DECLARATION)
1108 #undef STRING_DECLARATION
1109
1110 // Utility type maps
1111 #define DECLARE_STRUCT_MAP(NAME, Name, name) k##Name##MapRootIndex,
1112     STRUCT_LIST(DECLARE_STRUCT_MAP)
1113 #undef DECLARE_STRUCT_MAP
1114     kStringTableRootIndex,
1115
1116 #define ROOT_INDEX_DECLARATION(type, name, camel_name) k##camel_name##RootIndex,
1117     SMI_ROOT_LIST(ROOT_INDEX_DECLARATION)
1118 #undef ROOT_INDEX_DECLARATION
1119     kRootListLength,
1120     kStrongRootListLength = kStringTableRootIndex,
1121     kSmiRootsStart = kStringTableRootIndex + 1
1122   };
1123
1124   STATIC_ASSERT(kUndefinedValueRootIndex ==
1125                 Internals::kUndefinedValueRootIndex);
1126   STATIC_ASSERT(kNullValueRootIndex == Internals::kNullValueRootIndex);
1127   STATIC_ASSERT(kTrueValueRootIndex == Internals::kTrueValueRootIndex);
1128   STATIC_ASSERT(kFalseValueRootIndex == Internals::kFalseValueRootIndex);
1129   STATIC_ASSERT(kempty_stringRootIndex == Internals::kEmptyStringRootIndex);
1130
1131   // Generated code can embed direct references to non-writable roots if
1132   // they are in new space.
1133   static bool RootCanBeWrittenAfterInitialization(RootListIndex root_index);
1134   // Generated code can treat direct references to this root as constant.
1135   bool RootCanBeTreatedAsConstant(RootListIndex root_index);
1136
1137   Map* MapForFixedTypedArray(ExternalArrayType array_type);
1138   RootListIndex RootIndexForFixedTypedArray(ExternalArrayType array_type);
1139
1140   Map* MapForExternalArrayType(ExternalArrayType array_type);
1141   RootListIndex RootIndexForExternalArrayType(ExternalArrayType array_type);
1142
1143   RootListIndex RootIndexForEmptyExternalArray(ElementsKind kind);
1144   RootListIndex RootIndexForEmptyFixedTypedArray(ElementsKind kind);
1145   ExternalArray* EmptyExternalArrayForMap(Map* map);
1146   FixedTypedArrayBase* EmptyFixedTypedArrayForMap(Map* map);
1147
1148   void RecordStats(HeapStats* stats, bool take_snapshot = false);
1149
1150   // Copy block of memory from src to dst. Size of block should be aligned
1151   // by pointer size.
1152   static inline void CopyBlock(Address dst, Address src, int byte_size);
1153
1154   // Optimized version of memmove for blocks with pointer size aligned sizes and
1155   // pointer size aligned addresses.
1156   static inline void MoveBlock(Address dst, Address src, int byte_size);
1157
1158   // Check new space expansion criteria and expand semispaces if it was hit.
1159   void CheckNewSpaceExpansionCriteria();
1160
1161   inline void IncrementPromotedObjectsSize(int object_size) {
1162     DCHECK(object_size > 0);
1163     promoted_objects_size_ += object_size;
1164   }
1165
1166   inline void IncrementSemiSpaceCopiedObjectSize(int object_size) {
1167     DCHECK(object_size > 0);
1168     semi_space_copied_object_size_ += object_size;
1169   }
1170
1171   inline void IncrementNodesDiedInNewSpace() { nodes_died_in_new_space_++; }
1172
1173   inline void IncrementNodesCopiedInNewSpace() { nodes_copied_in_new_space_++; }
1174
1175   inline void IncrementNodesPromoted() { nodes_promoted_++; }
1176
1177   inline void IncrementYoungSurvivorsCounter(int survived) {
1178     DCHECK(survived >= 0);
1179     survived_since_last_expansion_ += survived;
1180   }
1181
1182   inline bool NextGCIsLikelyToBeFull() {
1183     if (FLAG_gc_global) return true;
1184
1185     if (FLAG_stress_compaction && (gc_count_ & 1) != 0) return true;
1186
1187     intptr_t adjusted_allocation_limit =
1188         old_generation_allocation_limit_ - new_space_.Capacity();
1189
1190     if (PromotedTotalSize() >= adjusted_allocation_limit) return true;
1191
1192     return false;
1193   }
1194
1195   void UpdateNewSpaceReferencesInExternalStringTable(
1196       ExternalStringTableUpdaterCallback updater_func);
1197
1198   void UpdateReferencesInExternalStringTable(
1199       ExternalStringTableUpdaterCallback updater_func);
1200
1201   void ProcessWeakReferences(WeakObjectRetainer* retainer);
1202
1203   void VisitExternalResources(v8::ExternalResourceVisitor* visitor);
1204
1205   // An object should be promoted if the object has survived a
1206   // scavenge operation.
1207   inline bool ShouldBePromoted(Address old_address, int object_size);
1208
1209   void ClearJSFunctionResultCaches();
1210
1211   void ClearNormalizedMapCaches();
1212
1213   GCTracer* tracer() { return &tracer_; }
1214
1215   // Returns the size of objects residing in non new spaces.
1216   intptr_t PromotedSpaceSizeOfObjects();
1217
1218   double total_regexp_code_generated() { return total_regexp_code_generated_; }
1219   void IncreaseTotalRegexpCodeGenerated(int size) {
1220     total_regexp_code_generated_ += size;
1221   }
1222
1223   void IncrementCodeGeneratedBytes(bool is_crankshafted, int size) {
1224     if (is_crankshafted) {
1225       crankshaft_codegen_bytes_generated_ += size;
1226     } else {
1227       full_codegen_bytes_generated_ += size;
1228     }
1229   }
1230
1231   // Update GC statistics that are tracked on the Heap.
1232   void UpdateCumulativeGCStatistics(double duration, double spent_in_mutator,
1233                                     double marking_time);
1234
1235   // Returns maximum GC pause.
1236   double get_max_gc_pause() { return max_gc_pause_; }
1237
1238   // Returns maximum size of objects alive after GC.
1239   intptr_t get_max_alive_after_gc() { return max_alive_after_gc_; }
1240
1241   // Returns minimal interval between two subsequent collections.
1242   double get_min_in_mutator() { return min_in_mutator_; }
1243
1244   MarkCompactCollector* mark_compact_collector() {
1245     return &mark_compact_collector_;
1246   }
1247
1248   StoreBuffer* store_buffer() { return &store_buffer_; }
1249
1250   Marking* marking() { return &marking_; }
1251
1252   IncrementalMarking* incremental_marking() { return &incremental_marking_; }
1253
1254   ExternalStringTable* external_string_table() {
1255     return &external_string_table_;
1256   }
1257
1258   // Returns the current sweep generation.
1259   int sweep_generation() { return sweep_generation_; }
1260
1261   inline Isolate* isolate();
1262
1263   void CallGCPrologueCallbacks(GCType gc_type, GCCallbackFlags flags);
1264   void CallGCEpilogueCallbacks(GCType gc_type, GCCallbackFlags flags);
1265
1266   inline bool OldGenerationAllocationLimitReached();
1267
1268   inline void DoScavengeObject(Map* map, HeapObject** slot, HeapObject* obj) {
1269     scavenging_visitors_table_.GetVisitor(map)(map, slot, obj);
1270   }
1271
1272   void QueueMemoryChunkForFree(MemoryChunk* chunk);
1273   void FreeQueuedChunks();
1274
1275   int gc_count() const { return gc_count_; }
1276
1277   // Completely clear the Instanceof cache (to stop it keeping objects alive
1278   // around a GC).
1279   inline void CompletelyClearInstanceofCache();
1280
1281   // The roots that have an index less than this are always in old space.
1282   static const int kOldSpaceRoots = 0x20;
1283
1284   uint32_t HashSeed() {
1285     uint32_t seed = static_cast<uint32_t>(hash_seed()->value());
1286     DCHECK(FLAG_randomize_hashes || seed == 0);
1287     return seed;
1288   }
1289
1290   void SetArgumentsAdaptorDeoptPCOffset(int pc_offset) {
1291     DCHECK(arguments_adaptor_deopt_pc_offset() == Smi::FromInt(0));
1292     set_arguments_adaptor_deopt_pc_offset(Smi::FromInt(pc_offset));
1293   }
1294
1295   void SetConstructStubDeoptPCOffset(int pc_offset) {
1296     DCHECK(construct_stub_deopt_pc_offset() == Smi::FromInt(0));
1297     set_construct_stub_deopt_pc_offset(Smi::FromInt(pc_offset));
1298   }
1299
1300   void SetGetterStubDeoptPCOffset(int pc_offset) {
1301     DCHECK(getter_stub_deopt_pc_offset() == Smi::FromInt(0));
1302     set_getter_stub_deopt_pc_offset(Smi::FromInt(pc_offset));
1303   }
1304
1305   void SetSetterStubDeoptPCOffset(int pc_offset) {
1306     DCHECK(setter_stub_deopt_pc_offset() == Smi::FromInt(0));
1307     set_setter_stub_deopt_pc_offset(Smi::FromInt(pc_offset));
1308   }
1309
1310   // For post mortem debugging.
1311   void RememberUnmappedPage(Address page, bool compacted);
1312
1313   // Global inline caching age: it is incremented on some GCs after context
1314   // disposal. We use it to flush inline caches.
1315   int global_ic_age() { return global_ic_age_; }
1316
1317   void AgeInlineCaches() {
1318     global_ic_age_ = (global_ic_age_ + 1) & SharedFunctionInfo::ICAgeBits::kMax;
1319   }
1320
1321   bool flush_monomorphic_ics() { return flush_monomorphic_ics_; }
1322
1323   int64_t amount_of_external_allocated_memory() {
1324     return amount_of_external_allocated_memory_;
1325   }
1326
1327   void DeoptMarkedAllocationSites();
1328
1329   bool MaximumSizeScavenge() { return maximum_size_scavenges_ > 0; }
1330
1331   bool DeoptMaybeTenuredAllocationSites() {
1332     return new_space_.IsAtMaximumCapacity() && maximum_size_scavenges_ == 0;
1333   }
1334
1335   // ObjectStats are kept in two arrays, counts and sizes. Related stats are
1336   // stored in a contiguous linear buffer. Stats groups are stored one after
1337   // another.
1338   enum {
1339     FIRST_CODE_KIND_SUB_TYPE = LAST_TYPE + 1,
1340     FIRST_FIXED_ARRAY_SUB_TYPE =
1341         FIRST_CODE_KIND_SUB_TYPE + Code::NUMBER_OF_KINDS,
1342     FIRST_CODE_AGE_SUB_TYPE =
1343         FIRST_FIXED_ARRAY_SUB_TYPE + LAST_FIXED_ARRAY_SUB_TYPE + 1,
1344     OBJECT_STATS_COUNT = FIRST_CODE_AGE_SUB_TYPE + Code::kCodeAgeCount + 1
1345   };
1346
1347   void RecordObjectStats(InstanceType type, size_t size) {
1348     DCHECK(type <= LAST_TYPE);
1349     object_counts_[type]++;
1350     object_sizes_[type] += size;
1351   }
1352
1353   void RecordCodeSubTypeStats(int code_sub_type, int code_age, size_t size) {
1354     int code_sub_type_index = FIRST_CODE_KIND_SUB_TYPE + code_sub_type;
1355     int code_age_index =
1356         FIRST_CODE_AGE_SUB_TYPE + code_age - Code::kFirstCodeAge;
1357     DCHECK(code_sub_type_index >= FIRST_CODE_KIND_SUB_TYPE &&
1358            code_sub_type_index < FIRST_CODE_AGE_SUB_TYPE);
1359     DCHECK(code_age_index >= FIRST_CODE_AGE_SUB_TYPE &&
1360            code_age_index < OBJECT_STATS_COUNT);
1361     object_counts_[code_sub_type_index]++;
1362     object_sizes_[code_sub_type_index] += size;
1363     object_counts_[code_age_index]++;
1364     object_sizes_[code_age_index] += size;
1365   }
1366
1367   void RecordFixedArraySubTypeStats(int array_sub_type, size_t size) {
1368     DCHECK(array_sub_type <= LAST_FIXED_ARRAY_SUB_TYPE);
1369     object_counts_[FIRST_FIXED_ARRAY_SUB_TYPE + array_sub_type]++;
1370     object_sizes_[FIRST_FIXED_ARRAY_SUB_TYPE + array_sub_type] += size;
1371   }
1372
1373   void CheckpointObjectStats();
1374
1375   // We don't use a LockGuard here since we want to lock the heap
1376   // only when FLAG_concurrent_recompilation is true.
1377   class RelocationLock {
1378    public:
1379     explicit RelocationLock(Heap* heap) : heap_(heap) {
1380       heap_->relocation_mutex_.Lock();
1381     }
1382
1383
1384     ~RelocationLock() { heap_->relocation_mutex_.Unlock(); }
1385
1386    private:
1387     Heap* heap_;
1388   };
1389
1390   void AddWeakObjectToCodeDependency(Handle<Object> obj,
1391                                      Handle<DependentCode> dep);
1392
1393   DependentCode* LookupWeakObjectToCodeDependency(Handle<Object> obj);
1394
1395   void InitializeWeakObjectToCodeTable() {
1396     set_weak_object_to_code_table(undefined_value());
1397   }
1398
1399   void EnsureWeakObjectToCodeTable();
1400
1401   static void FatalProcessOutOfMemory(const char* location,
1402                                       bool take_snapshot = false);
1403
1404   // This event is triggered after successful allocation of a new object made
1405   // by runtime. Allocations of target space for object evacuation do not
1406   // trigger the event. In order to track ALL allocations one must turn off
1407   // FLAG_inline_new and FLAG_use_allocation_folding.
1408   inline void OnAllocationEvent(HeapObject* object, int size_in_bytes);
1409
1410   // This event is triggered after object is moved to a new place.
1411   inline void OnMoveEvent(HeapObject* target, HeapObject* source,
1412                           int size_in_bytes);
1413
1414  protected:
1415   // Methods made available to tests.
1416
1417   // Allocates a JS Map in the heap.
1418   MUST_USE_RESULT AllocationResult
1419       AllocateMap(InstanceType instance_type, int instance_size,
1420                   ElementsKind elements_kind = TERMINAL_FAST_ELEMENTS_KIND);
1421
1422   // Allocates and initializes a new JavaScript object based on a
1423   // constructor.
1424   // If allocation_site is non-null, then a memento is emitted after the object
1425   // that points to the site.
1426   MUST_USE_RESULT AllocationResult
1427       AllocateJSObject(JSFunction* constructor,
1428                        PretenureFlag pretenure = NOT_TENURED,
1429                        AllocationSite* allocation_site = NULL);
1430
1431   // Allocates and initializes a new JavaScript object based on a map.
1432   // Passing an allocation site means that a memento will be created that
1433   // points to the site.
1434   MUST_USE_RESULT AllocationResult
1435       AllocateJSObjectFromMap(Map* map, PretenureFlag pretenure = NOT_TENURED,
1436                               bool alloc_props = true,
1437                               AllocationSite* allocation_site = NULL);
1438
1439   // Allocated a HeapNumber from value.
1440   MUST_USE_RESULT AllocationResult
1441       AllocateHeapNumber(double value, MutableMode mode = IMMUTABLE,
1442                          PretenureFlag pretenure = NOT_TENURED);
1443
1444   // Allocated a Float32x4 from value.
1445   MUST_USE_RESULT AllocationResult AllocateFloat32x4(
1446       float32x4_value_t value,
1447       PretenureFlag pretenure = NOT_TENURED);
1448
1449   // Allocated a Float64x2 from value.
1450   MUST_USE_RESULT AllocationResult AllocateFloat64x2(
1451       float64x2_value_t value,
1452       PretenureFlag pretenure = NOT_TENURED);
1453
1454   // Allocated a Int32x4 from value.
1455   MUST_USE_RESULT AllocationResult AllocateInt32x4(
1456       int32x4_value_t value,
1457       PretenureFlag pretenure = NOT_TENURED);
1458
1459   // Allocate a byte array of the specified length
1460   MUST_USE_RESULT AllocationResult
1461       AllocateByteArray(int length, PretenureFlag pretenure = NOT_TENURED);
1462
1463   // Copy the code and scope info part of the code object, but insert
1464   // the provided data as the relocation information.
1465   MUST_USE_RESULT AllocationResult
1466       CopyCode(Code* code, Vector<byte> reloc_info);
1467
1468   MUST_USE_RESULT AllocationResult CopyCode(Code* code);
1469
1470   // Allocates a fixed array initialized with undefined values
1471   MUST_USE_RESULT AllocationResult
1472       AllocateFixedArray(int length, PretenureFlag pretenure = NOT_TENURED);
1473
1474  private:
1475   Heap();
1476
1477   // The amount of external memory registered through the API kept alive
1478   // by global handles
1479   int64_t amount_of_external_allocated_memory_;
1480
1481   // Caches the amount of external memory registered at the last global gc.
1482   int64_t amount_of_external_allocated_memory_at_last_global_gc_;
1483
1484   // This can be calculated directly from a pointer to the heap; however, it is
1485   // more expedient to get at the isolate directly from within Heap methods.
1486   Isolate* isolate_;
1487
1488   Object* roots_[kRootListLength];
1489
1490   size_t code_range_size_;
1491   int reserved_semispace_size_;
1492   int max_semi_space_size_;
1493   int initial_semispace_size_;
1494   intptr_t max_old_generation_size_;
1495   intptr_t max_executable_size_;
1496   intptr_t maximum_committed_;
1497
1498   // For keeping track of how much data has survived
1499   // scavenge since last new space expansion.
1500   int survived_since_last_expansion_;
1501
1502   // For keeping track on when to flush RegExp code.
1503   int sweep_generation_;
1504
1505   int always_allocate_scope_depth_;
1506
1507   // For keeping track of context disposals.
1508   int contexts_disposed_;
1509
1510   int global_ic_age_;
1511
1512   bool flush_monomorphic_ics_;
1513
1514   int scan_on_scavenge_pages_;
1515
1516   NewSpace new_space_;
1517   OldSpace* old_pointer_space_;
1518   OldSpace* old_data_space_;
1519   OldSpace* code_space_;
1520   MapSpace* map_space_;
1521   CellSpace* cell_space_;
1522   PropertyCellSpace* property_cell_space_;
1523   LargeObjectSpace* lo_space_;
1524   HeapState gc_state_;
1525   int gc_post_processing_depth_;
1526   Address new_space_top_after_last_gc_;
1527
1528   // Returns the amount of external memory registered since last global gc.
1529   int64_t PromotedExternalMemorySize();
1530
1531   // How many "runtime allocations" happened.
1532   uint32_t allocations_count_;
1533
1534   // Running hash over allocations performed.
1535   uint32_t raw_allocations_hash_;
1536
1537   // Countdown counter, dumps allocation hash when 0.
1538   uint32_t dump_allocations_hash_countdown_;
1539
1540   // How many mark-sweep collections happened.
1541   unsigned int ms_count_;
1542
1543   // How many gc happened.
1544   unsigned int gc_count_;
1545
1546   // For post mortem debugging.
1547   static const int kRememberedUnmappedPages = 128;
1548   int remembered_unmapped_pages_index_;
1549   Address remembered_unmapped_pages_[kRememberedUnmappedPages];
1550
1551   // Total length of the strings we failed to flatten since the last GC.
1552   int unflattened_strings_length_;
1553
1554 #define ROOT_ACCESSOR(type, name, camel_name)                                 \
1555   inline void set_##name(type* value) {                                       \
1556     /* The deserializer makes use of the fact that these common roots are */  \
1557     /* never in new space and never on a page that is being compacted.    */  \
1558     DCHECK(k##camel_name##RootIndex >= kOldSpaceRoots || !InNewSpace(value)); \
1559     roots_[k##camel_name##RootIndex] = value;                                 \
1560   }
1561   ROOT_LIST(ROOT_ACCESSOR)
1562 #undef ROOT_ACCESSOR
1563
1564 #ifdef DEBUG
1565   // If the --gc-interval flag is set to a positive value, this
1566   // variable holds the value indicating the number of allocations
1567   // remain until the next failure and garbage collection.
1568   int allocation_timeout_;
1569 #endif  // DEBUG
1570
1571   // Limit that triggers a global GC on the next (normally caused) GC.  This
1572   // is checked when we have already decided to do a GC to help determine
1573   // which collector to invoke, before expanding a paged space in the old
1574   // generation and on every allocation in large object space.
1575   intptr_t old_generation_allocation_limit_;
1576
1577   // Indicates that an allocation has failed in the old generation since the
1578   // last GC.
1579   bool old_gen_exhausted_;
1580
1581   // Indicates that inline bump-pointer allocation has been globally disabled
1582   // for all spaces. This is used to disable allocations in generated code.
1583   bool inline_allocation_disabled_;
1584
1585   // Weak list heads, threaded through the objects.
1586   // List heads are initilized lazily and contain the undefined_value at start.
1587   Object* native_contexts_list_;
1588   Object* array_buffers_list_;
1589   Object* allocation_sites_list_;
1590
1591   // WeakHashTable that maps objects embedded in optimized code to dependent
1592   // code list. It is initilized lazily and contains the undefined_value at
1593   // start.
1594   Object* weak_object_to_code_table_;
1595
1596   // List of encountered weak collections (JSWeakMap and JSWeakSet) during
1597   // marking. It is initialized during marking, destroyed after marking and
1598   // contains Smi(0) while marking is not active.
1599   Object* encountered_weak_collections_;
1600
1601   StoreBufferRebuilder store_buffer_rebuilder_;
1602
1603   struct StringTypeTable {
1604     InstanceType type;
1605     int size;
1606     RootListIndex index;
1607   };
1608
1609   struct ConstantStringTable {
1610     const char* contents;
1611     RootListIndex index;
1612   };
1613
1614   struct StructTable {
1615     InstanceType type;
1616     int size;
1617     RootListIndex index;
1618   };
1619
1620   static const StringTypeTable string_type_table[];
1621   static const ConstantStringTable constant_string_table[];
1622   static const StructTable struct_table[];
1623
1624   // The special hidden string which is an empty string, but does not match
1625   // any string when looked up in properties.
1626   String* hidden_string_;
1627
1628   // GC callback function, called before and after mark-compact GC.
1629   // Allocations in the callback function are disallowed.
1630   struct GCPrologueCallbackPair {
1631     GCPrologueCallbackPair(v8::Isolate::GCPrologueCallback callback,
1632                            GCType gc_type, bool pass_isolate)
1633         : callback(callback), gc_type(gc_type), pass_isolate_(pass_isolate) {}
1634     bool operator==(const GCPrologueCallbackPair& pair) const {
1635       return pair.callback == callback;
1636     }
1637     v8::Isolate::GCPrologueCallback callback;
1638     GCType gc_type;
1639     // TODO(dcarney): remove variable
1640     bool pass_isolate_;
1641   };
1642   List<GCPrologueCallbackPair> gc_prologue_callbacks_;
1643
1644   struct GCEpilogueCallbackPair {
1645     GCEpilogueCallbackPair(v8::Isolate::GCPrologueCallback callback,
1646                            GCType gc_type, bool pass_isolate)
1647         : callback(callback), gc_type(gc_type), pass_isolate_(pass_isolate) {}
1648     bool operator==(const GCEpilogueCallbackPair& pair) const {
1649       return pair.callback == callback;
1650     }
1651     v8::Isolate::GCPrologueCallback callback;
1652     GCType gc_type;
1653     // TODO(dcarney): remove variable
1654     bool pass_isolate_;
1655   };
1656   List<GCEpilogueCallbackPair> gc_epilogue_callbacks_;
1657
1658   // Support for computing object sizes during GC.
1659   HeapObjectCallback gc_safe_size_of_old_object_;
1660   static int GcSafeSizeOfOldObject(HeapObject* object);
1661
1662   // Update the GC state. Called from the mark-compact collector.
1663   void MarkMapPointersAsEncoded(bool encoded) {
1664     DCHECK(!encoded);
1665     gc_safe_size_of_old_object_ = &GcSafeSizeOfOldObject;
1666   }
1667
1668   // Code that should be run before and after each GC.  Includes some
1669   // reporting/verification activities when compiled with DEBUG set.
1670   void GarbageCollectionPrologue();
1671   void GarbageCollectionEpilogue();
1672
1673   // Pretenuring decisions are made based on feedback collected during new
1674   // space evacuation. Note that between feedback collection and calling this
1675   // method object in old space must not move.
1676   // Right now we only process pretenuring feedback in high promotion mode.
1677   void ProcessPretenuringFeedback();
1678
1679   // Checks whether a global GC is necessary
1680   GarbageCollector SelectGarbageCollector(AllocationSpace space,
1681                                           const char** reason);
1682
1683   // Make sure there is a filler value behind the top of the new space
1684   // so that the GC does not confuse some unintialized/stale memory
1685   // with the allocation memento of the object at the top
1686   void EnsureFillerObjectAtTop();
1687
1688   // Ensure that we have swept all spaces in such a way that we can iterate
1689   // over all objects.  May cause a GC.
1690   void MakeHeapIterable();
1691
1692   // Performs garbage collection operation.
1693   // Returns whether there is a chance that another major GC could
1694   // collect more garbage.
1695   bool CollectGarbage(
1696       GarbageCollector collector, const char* gc_reason,
1697       const char* collector_reason,
1698       const GCCallbackFlags gc_callback_flags = kNoGCCallbackFlags);
1699
1700   // Performs garbage collection
1701   // Returns whether there is a chance another major GC could
1702   // collect more garbage.
1703   bool PerformGarbageCollection(
1704       GarbageCollector collector,
1705       const GCCallbackFlags gc_callback_flags = kNoGCCallbackFlags);
1706
1707   inline void UpdateOldSpaceLimits();
1708
1709   // Selects the proper allocation space depending on the given object
1710   // size, pretenuring decision, and preferred old-space.
1711   static AllocationSpace SelectSpace(int object_size,
1712                                      AllocationSpace preferred_old_space,
1713                                      PretenureFlag pretenure) {
1714     DCHECK(preferred_old_space == OLD_POINTER_SPACE ||
1715            preferred_old_space == OLD_DATA_SPACE);
1716     if (object_size > Page::kMaxRegularHeapObjectSize) return LO_SPACE;
1717     return (pretenure == TENURED) ? preferred_old_space : NEW_SPACE;
1718   }
1719
1720   // Allocate an uninitialized object.  The memory is non-executable if the
1721   // hardware and OS allow.  This is the single choke-point for allocations
1722   // performed by the runtime and should not be bypassed (to extend this to
1723   // inlined allocations, use the Heap::DisableInlineAllocation() support).
1724   MUST_USE_RESULT inline AllocationResult AllocateRaw(
1725       int size_in_bytes, AllocationSpace space, AllocationSpace retry_space);
1726
1727   // Allocates a heap object based on the map.
1728   MUST_USE_RESULT AllocationResult
1729       Allocate(Map* map, AllocationSpace space,
1730                AllocationSite* allocation_site = NULL);
1731
1732   // Allocates a partial map for bootstrapping.
1733   MUST_USE_RESULT AllocationResult
1734       AllocatePartialMap(InstanceType instance_type, int instance_size);
1735
1736   // Initializes a JSObject based on its map.
1737   void InitializeJSObjectFromMap(JSObject* obj, FixedArray* properties,
1738                                  Map* map);
1739   void InitializeAllocationMemento(AllocationMemento* memento,
1740                                    AllocationSite* allocation_site);
1741
1742   // Allocate a block of memory in the given space (filled with a filler).
1743   // Used as a fall-back for generated code when the space is full.
1744   MUST_USE_RESULT AllocationResult
1745       AllocateFillerObject(int size, bool double_align, AllocationSpace space);
1746
1747   // Allocate an uninitialized fixed array.
1748   MUST_USE_RESULT AllocationResult
1749       AllocateRawFixedArray(int length, PretenureFlag pretenure);
1750
1751   // Allocate an uninitialized fixed double array.
1752   MUST_USE_RESULT AllocationResult
1753       AllocateRawFixedDoubleArray(int length, PretenureFlag pretenure);
1754
1755   // Allocate an initialized fixed array with the given filler value.
1756   MUST_USE_RESULT AllocationResult
1757       AllocateFixedArrayWithFiller(int length, PretenureFlag pretenure,
1758                                    Object* filler);
1759
1760   // Allocate and partially initializes a String.  There are two String
1761   // encodings: ASCII and two byte.  These functions allocate a string of the
1762   // given length and set its map and length fields.  The characters of the
1763   // string are uninitialized.
1764   MUST_USE_RESULT AllocationResult
1765       AllocateRawOneByteString(int length, PretenureFlag pretenure);
1766   MUST_USE_RESULT AllocationResult
1767       AllocateRawTwoByteString(int length, PretenureFlag pretenure);
1768
1769   bool CreateInitialMaps();
1770   void CreateInitialObjects();
1771
1772   // Allocates an internalized string in old space based on the character
1773   // stream.
1774   MUST_USE_RESULT inline AllocationResult AllocateInternalizedStringFromUtf8(
1775       Vector<const char> str, int chars, uint32_t hash_field);
1776
1777   MUST_USE_RESULT inline AllocationResult AllocateOneByteInternalizedString(
1778       Vector<const uint8_t> str, uint32_t hash_field);
1779
1780   MUST_USE_RESULT inline AllocationResult AllocateTwoByteInternalizedString(
1781       Vector<const uc16> str, uint32_t hash_field);
1782
1783   template <bool is_one_byte, typename T>
1784   MUST_USE_RESULT AllocationResult
1785       AllocateInternalizedStringImpl(T t, int chars, uint32_t hash_field);
1786
1787   template <typename T>
1788   MUST_USE_RESULT inline AllocationResult AllocateInternalizedStringImpl(
1789       T t, int chars, uint32_t hash_field);
1790
1791   // Allocates an uninitialized fixed array. It must be filled by the caller.
1792   MUST_USE_RESULT AllocationResult AllocateUninitializedFixedArray(int length);
1793
1794   // Make a copy of src and return it. Returns
1795   // Failure::RetryAfterGC(requested_bytes, space) if the allocation failed.
1796   MUST_USE_RESULT inline AllocationResult CopyFixedArray(FixedArray* src);
1797
1798   // Make a copy of src, set the map, and return the copy. Returns
1799   // Failure::RetryAfterGC(requested_bytes, space) if the allocation failed.
1800   MUST_USE_RESULT AllocationResult
1801       CopyFixedArrayWithMap(FixedArray* src, Map* map);
1802
1803   // Make a copy of src and return it. Returns
1804   // Failure::RetryAfterGC(requested_bytes, space) if the allocation failed.
1805   MUST_USE_RESULT inline AllocationResult CopyFixedDoubleArray(
1806       FixedDoubleArray* src);
1807
1808   // Make a copy of src and return it. Returns
1809   // Failure::RetryAfterGC(requested_bytes, space) if the allocation failed.
1810   MUST_USE_RESULT inline AllocationResult CopyConstantPoolArray(
1811       ConstantPoolArray* src);
1812
1813
1814   // Computes a single character string where the character has code.
1815   // A cache is used for ASCII codes.
1816   MUST_USE_RESULT AllocationResult
1817       LookupSingleCharacterStringFromCode(uint16_t code);
1818
1819   // Allocate a symbol in old space.
1820   MUST_USE_RESULT AllocationResult AllocateSymbol();
1821
1822   // Make a copy of src, set the map, and return the copy.
1823   MUST_USE_RESULT AllocationResult
1824       CopyConstantPoolArrayWithMap(ConstantPoolArray* src, Map* map);
1825
1826   MUST_USE_RESULT AllocationResult AllocateConstantPoolArray(
1827       const ConstantPoolArray::NumberOfEntries& small);
1828
1829   MUST_USE_RESULT AllocationResult AllocateExtendedConstantPoolArray(
1830       const ConstantPoolArray::NumberOfEntries& small,
1831       const ConstantPoolArray::NumberOfEntries& extended);
1832
1833   // Allocates an external array of the specified length and type.
1834   MUST_USE_RESULT AllocationResult
1835       AllocateExternalArray(int length, ExternalArrayType array_type,
1836                             void* external_pointer, PretenureFlag pretenure);
1837
1838   // Allocates a fixed typed array of the specified length and type.
1839   MUST_USE_RESULT AllocationResult
1840       AllocateFixedTypedArray(int length, ExternalArrayType array_type,
1841                               PretenureFlag pretenure);
1842
1843   // Make a copy of src and return it.
1844   MUST_USE_RESULT AllocationResult CopyAndTenureFixedCOWArray(FixedArray* src);
1845
1846   // Make a copy of src, set the map, and return the copy.
1847   MUST_USE_RESULT AllocationResult
1848       CopyFixedDoubleArrayWithMap(FixedDoubleArray* src, Map* map);
1849
1850   // Allocates a fixed double array with uninitialized values. Returns
1851   MUST_USE_RESULT AllocationResult AllocateUninitializedFixedDoubleArray(
1852       int length, PretenureFlag pretenure = NOT_TENURED);
1853
1854   // These five Create*EntryStub functions are here and forced to not be inlined
1855   // because of a gcc-4.4 bug that assigns wrong vtable entries.
1856   NO_INLINE(void CreateJSEntryStub());
1857   NO_INLINE(void CreateJSConstructEntryStub());
1858
1859   void CreateFixedStubs();
1860
1861   // Allocate empty fixed array.
1862   MUST_USE_RESULT AllocationResult AllocateEmptyFixedArray();
1863
1864   // Allocate empty external array of given type.
1865   MUST_USE_RESULT AllocationResult
1866       AllocateEmptyExternalArray(ExternalArrayType array_type);
1867
1868   // Allocate empty fixed typed array of given type.
1869   MUST_USE_RESULT AllocationResult
1870       AllocateEmptyFixedTypedArray(ExternalArrayType array_type);
1871
1872   // Allocate empty constant pool array.
1873   MUST_USE_RESULT AllocationResult AllocateEmptyConstantPoolArray();
1874
1875   // Allocate a tenured simple cell.
1876   MUST_USE_RESULT AllocationResult AllocateCell(Object* value);
1877
1878   // Allocate a tenured JS global property cell initialized with the hole.
1879   MUST_USE_RESULT AllocationResult AllocatePropertyCell();
1880
1881   // Allocates a new utility object in the old generation.
1882   MUST_USE_RESULT AllocationResult AllocateStruct(InstanceType type);
1883
1884   // Allocates a new foreign object.
1885   MUST_USE_RESULT AllocationResult
1886       AllocateForeign(Address address, PretenureFlag pretenure = NOT_TENURED);
1887
1888   MUST_USE_RESULT AllocationResult
1889       AllocateCode(int object_size, bool immovable);
1890
1891   MUST_USE_RESULT AllocationResult InternalizeStringWithKey(HashTableKey* key);
1892
1893   MUST_USE_RESULT AllocationResult InternalizeString(String* str);
1894
1895   // Performs a minor collection in new generation.
1896   void Scavenge();
1897
1898   // Commits from space if it is uncommitted.
1899   void EnsureFromSpaceIsCommitted();
1900
1901   // Uncommit unused semi space.
1902   bool UncommitFromSpace() { return new_space_.UncommitFromSpace(); }
1903
1904   // Fill in bogus values in from space
1905   void ZapFromSpace();
1906
1907   static String* UpdateNewSpaceReferenceInExternalStringTableEntry(
1908       Heap* heap, Object** pointer);
1909
1910   Address DoScavenge(ObjectVisitor* scavenge_visitor, Address new_space_front);
1911   static void ScavengeStoreBufferCallback(Heap* heap, MemoryChunk* page,
1912                                           StoreBufferEvent event);
1913
1914   // Performs a major collection in the whole heap.
1915   void MarkCompact();
1916
1917   // Code to be run before and after mark-compact.
1918   void MarkCompactPrologue();
1919
1920   void ProcessNativeContexts(WeakObjectRetainer* retainer);
1921   void ProcessArrayBuffers(WeakObjectRetainer* retainer);
1922   void ProcessAllocationSites(WeakObjectRetainer* retainer);
1923
1924   // Deopts all code that contains allocation instruction which are tenured or
1925   // not tenured. Moreover it clears the pretenuring allocation site statistics.
1926   void ResetAllAllocationSitesDependentCode(PretenureFlag flag);
1927
1928   // Evaluates local pretenuring for the old space and calls
1929   // ResetAllTenuredAllocationSitesDependentCode if too many objects died in
1930   // the old space.
1931   void EvaluateOldSpaceLocalPretenuring(uint64_t size_of_objects_before_gc);
1932
1933   // Called on heap tear-down.
1934   void TearDownArrayBuffers();
1935
1936   // Record statistics before and after garbage collection.
1937   void ReportStatisticsBeforeGC();
1938   void ReportStatisticsAfterGC();
1939
1940   // Slow part of scavenge object.
1941   static void ScavengeObjectSlow(HeapObject** p, HeapObject* object);
1942
1943   // Total RegExp code ever generated
1944   double total_regexp_code_generated_;
1945
1946   GCTracer tracer_;
1947
1948   // Creates and installs the full-sized number string cache.
1949   int FullSizeNumberStringCacheLength();
1950   // Flush the number to string cache.
1951   void FlushNumberStringCache();
1952
1953   // Sets used allocation sites entries to undefined.
1954   void FlushAllocationSitesScratchpad();
1955
1956   // Initializes the allocation sites scratchpad with undefined values.
1957   void InitializeAllocationSitesScratchpad();
1958
1959   // Adds an allocation site to the scratchpad if there is space left.
1960   void AddAllocationSiteToScratchpad(AllocationSite* site,
1961                                      ScratchpadSlotMode mode);
1962
1963   void UpdateSurvivalStatistics(int start_new_space_size);
1964
1965   static const int kYoungSurvivalRateHighThreshold = 90;
1966   static const int kYoungSurvivalRateAllowedDeviation = 15;
1967
1968   static const int kOldSurvivalRateLowThreshold = 10;
1969
1970   int high_survival_rate_period_length_;
1971   intptr_t promoted_objects_size_;
1972   double promotion_rate_;
1973   intptr_t semi_space_copied_object_size_;
1974   double semi_space_copied_rate_;
1975   int nodes_died_in_new_space_;
1976   int nodes_copied_in_new_space_;
1977   int nodes_promoted_;
1978
1979   // This is the pretenuring trigger for allocation sites that are in maybe
1980   // tenure state. When we switched to the maximum new space size we deoptimize
1981   // the code that belongs to the allocation site and derive the lifetime
1982   // of the allocation site.
1983   unsigned int maximum_size_scavenges_;
1984
1985   // TODO(hpayer): Allocation site pretenuring may make this method obsolete.
1986   // Re-visit incremental marking heuristics.
1987   bool IsHighSurvivalRate() { return high_survival_rate_period_length_ > 0; }
1988
1989   void SelectScavengingVisitorsTable();
1990
1991   void StartIdleRound() { mark_sweeps_since_idle_round_started_ = 0; }
1992
1993   void FinishIdleRound() {
1994     mark_sweeps_since_idle_round_started_ = kMaxMarkSweepsInIdleRound;
1995     scavenges_since_last_idle_round_ = 0;
1996   }
1997
1998   bool EnoughGarbageSinceLastIdleRound() {
1999     return (scavenges_since_last_idle_round_ >= kIdleScavengeThreshold);
2000   }
2001
2002   // Estimates how many milliseconds a Mark-Sweep would take to complete.
2003   // In idle notification handler we assume that this function will return:
2004   // - a number less than 10 for small heaps, which are less than 8Mb.
2005   // - a number greater than 10 for large heaps, which are greater than 32Mb.
2006   int TimeMarkSweepWouldTakeInMs() {
2007     // Rough estimate of how many megabytes of heap can be processed in 1 ms.
2008     static const int kMbPerMs = 2;
2009
2010     int heap_size_mb = static_cast<int>(SizeOfObjects() / MB);
2011     return heap_size_mb / kMbPerMs;
2012   }
2013
2014   void AdvanceIdleIncrementalMarking(intptr_t step_size);
2015
2016   void ClearObjectStats(bool clear_last_time_stats = false);
2017
2018   void set_weak_object_to_code_table(Object* value) {
2019     DCHECK(!InNewSpace(value));
2020     weak_object_to_code_table_ = value;
2021   }
2022
2023   Object** weak_object_to_code_table_address() {
2024     return &weak_object_to_code_table_;
2025   }
2026
2027   inline void UpdateAllocationsHash(HeapObject* object);
2028   inline void UpdateAllocationsHash(uint32_t value);
2029   inline void PrintAlloctionsHash();
2030
2031   static const int kInitialStringTableSize = 2048;
2032   static const int kInitialEvalCacheSize = 64;
2033   static const int kInitialNumberStringCacheSize = 256;
2034
2035   // Object counts and used memory by InstanceType
2036   size_t object_counts_[OBJECT_STATS_COUNT];
2037   size_t object_counts_last_time_[OBJECT_STATS_COUNT];
2038   size_t object_sizes_[OBJECT_STATS_COUNT];
2039   size_t object_sizes_last_time_[OBJECT_STATS_COUNT];
2040
2041   // Maximum GC pause.
2042   double max_gc_pause_;
2043
2044   // Total time spent in GC.
2045   double total_gc_time_ms_;
2046
2047   // Maximum size of objects alive after GC.
2048   intptr_t max_alive_after_gc_;
2049
2050   // Minimal interval between two subsequent collections.
2051   double min_in_mutator_;
2052
2053   // Cumulative GC time spent in marking
2054   double marking_time_;
2055
2056   // Cumulative GC time spent in sweeping
2057   double sweeping_time_;
2058
2059   MarkCompactCollector mark_compact_collector_;
2060
2061   StoreBuffer store_buffer_;
2062
2063   Marking marking_;
2064
2065   IncrementalMarking incremental_marking_;
2066
2067   int number_idle_notifications_;
2068   unsigned int last_idle_notification_gc_count_;
2069   bool last_idle_notification_gc_count_init_;
2070
2071   int mark_sweeps_since_idle_round_started_;
2072   unsigned int gc_count_at_last_idle_gc_;
2073   int scavenges_since_last_idle_round_;
2074
2075   // These two counters are monotomically increasing and never reset.
2076   size_t full_codegen_bytes_generated_;
2077   size_t crankshaft_codegen_bytes_generated_;
2078
2079   // If the --deopt_every_n_garbage_collections flag is set to a positive value,
2080   // this variable holds the number of garbage collections since the last
2081   // deoptimization triggered by garbage collection.
2082   int gcs_since_last_deopt_;
2083
2084 #ifdef VERIFY_HEAP
2085   int no_weak_object_verification_scope_depth_;
2086 #endif
2087
2088   static const int kAllocationSiteScratchpadSize = 256;
2089   int allocation_sites_scratchpad_length_;
2090
2091   static const int kMaxMarkSweepsInIdleRound = 7;
2092   static const int kIdleScavengeThreshold = 5;
2093
2094   // Shared state read by the scavenge collector and set by ScavengeObject.
2095   PromotionQueue promotion_queue_;
2096
2097   // Flag is set when the heap has been configured.  The heap can be repeatedly
2098   // configured through the API until it is set up.
2099   bool configured_;
2100
2101   ExternalStringTable external_string_table_;
2102
2103   VisitorDispatchTable<ScavengingCallback> scavenging_visitors_table_;
2104
2105   MemoryChunk* chunks_queued_for_free_;
2106
2107   base::Mutex relocation_mutex_;
2108
2109   int gc_callbacks_depth_;
2110
2111   friend class AlwaysAllocateScope;
2112   friend class Factory;
2113   friend class GCCallbacksScope;
2114   friend class GCTracer;
2115   friend class HeapIterator;
2116   friend class Isolate;
2117   friend class MarkCompactCollector;
2118   friend class MarkCompactMarkingVisitor;
2119   friend class MapCompact;
2120 #ifdef VERIFY_HEAP
2121   friend class NoWeakObjectVerificationScope;
2122 #endif
2123   friend class Page;
2124
2125   DISALLOW_COPY_AND_ASSIGN(Heap);
2126 };
2127
2128
2129 class HeapStats {
2130  public:
2131   static const int kStartMarker = 0xDECADE00;
2132   static const int kEndMarker = 0xDECADE01;
2133
2134   int* start_marker;                       //  0
2135   int* new_space_size;                     //  1
2136   int* new_space_capacity;                 //  2
2137   intptr_t* old_pointer_space_size;        //  3
2138   intptr_t* old_pointer_space_capacity;    //  4
2139   intptr_t* old_data_space_size;           //  5
2140   intptr_t* old_data_space_capacity;       //  6
2141   intptr_t* code_space_size;               //  7
2142   intptr_t* code_space_capacity;           //  8
2143   intptr_t* map_space_size;                //  9
2144   intptr_t* map_space_capacity;            // 10
2145   intptr_t* cell_space_size;               // 11
2146   intptr_t* cell_space_capacity;           // 12
2147   intptr_t* lo_space_size;                 // 13
2148   int* global_handle_count;                // 14
2149   int* weak_global_handle_count;           // 15
2150   int* pending_global_handle_count;        // 16
2151   int* near_death_global_handle_count;     // 17
2152   int* free_global_handle_count;           // 18
2153   intptr_t* memory_allocator_size;         // 19
2154   intptr_t* memory_allocator_capacity;     // 20
2155   int* objects_per_type;                   // 21
2156   int* size_per_type;                      // 22
2157   int* os_error;                           // 23
2158   int* end_marker;                         // 24
2159   intptr_t* property_cell_space_size;      // 25
2160   intptr_t* property_cell_space_capacity;  // 26
2161 };
2162
2163
2164 class AlwaysAllocateScope {
2165  public:
2166   explicit inline AlwaysAllocateScope(Isolate* isolate);
2167   inline ~AlwaysAllocateScope();
2168
2169  private:
2170   // Implicitly disable artificial allocation failures.
2171   Heap* heap_;
2172   DisallowAllocationFailure daf_;
2173 };
2174
2175
2176 #ifdef VERIFY_HEAP
2177 class NoWeakObjectVerificationScope {
2178  public:
2179   inline NoWeakObjectVerificationScope();
2180   inline ~NoWeakObjectVerificationScope();
2181 };
2182 #endif
2183
2184
2185 class GCCallbacksScope {
2186  public:
2187   explicit inline GCCallbacksScope(Heap* heap);
2188   inline ~GCCallbacksScope();
2189
2190   inline bool CheckReenter();
2191
2192  private:
2193   Heap* heap_;
2194 };
2195
2196
2197 // Visitor class to verify interior pointers in spaces that do not contain
2198 // or care about intergenerational references. All heap object pointers have to
2199 // point into the heap to a location that has a map pointer at its first word.
2200 // Caveat: Heap::Contains is an approximation because it can return true for
2201 // objects in a heap space but above the allocation pointer.
2202 class VerifyPointersVisitor : public ObjectVisitor {
2203  public:
2204   inline void VisitPointers(Object** start, Object** end);
2205 };
2206
2207
2208 // Verify that all objects are Smis.
2209 class VerifySmisVisitor : public ObjectVisitor {
2210  public:
2211   inline void VisitPointers(Object** start, Object** end);
2212 };
2213
2214
2215 // Space iterator for iterating over all spaces of the heap.  Returns each space
2216 // in turn, and null when it is done.
2217 class AllSpaces BASE_EMBEDDED {
2218  public:
2219   explicit AllSpaces(Heap* heap) : heap_(heap), counter_(FIRST_SPACE) {}
2220   Space* next();
2221
2222  private:
2223   Heap* heap_;
2224   int counter_;
2225 };
2226
2227
2228 // Space iterator for iterating over all old spaces of the heap: Old pointer
2229 // space, old data space and code space.  Returns each space in turn, and null
2230 // when it is done.
2231 class OldSpaces BASE_EMBEDDED {
2232  public:
2233   explicit OldSpaces(Heap* heap) : heap_(heap), counter_(OLD_POINTER_SPACE) {}
2234   OldSpace* next();
2235
2236  private:
2237   Heap* heap_;
2238   int counter_;
2239 };
2240
2241
2242 // Space iterator for iterating over all the paged spaces of the heap: Map
2243 // space, old pointer space, old data space, code space and cell space.  Returns
2244 // each space in turn, and null when it is done.
2245 class PagedSpaces BASE_EMBEDDED {
2246  public:
2247   explicit PagedSpaces(Heap* heap) : heap_(heap), counter_(OLD_POINTER_SPACE) {}
2248   PagedSpace* next();
2249
2250  private:
2251   Heap* heap_;
2252   int counter_;
2253 };
2254
2255
2256 // Space iterator for iterating over all spaces of the heap.
2257 // For each space an object iterator is provided. The deallocation of the
2258 // returned object iterators is handled by the space iterator.
2259 class SpaceIterator : public Malloced {
2260  public:
2261   explicit SpaceIterator(Heap* heap);
2262   SpaceIterator(Heap* heap, HeapObjectCallback size_func);
2263   virtual ~SpaceIterator();
2264
2265   bool has_next();
2266   ObjectIterator* next();
2267
2268  private:
2269   ObjectIterator* CreateIterator();
2270
2271   Heap* heap_;
2272   int current_space_;         // from enum AllocationSpace.
2273   ObjectIterator* iterator_;  // object iterator for the current space.
2274   HeapObjectCallback size_func_;
2275 };
2276
2277
2278 // A HeapIterator provides iteration over the whole heap. It
2279 // aggregates the specific iterators for the different spaces as
2280 // these can only iterate over one space only.
2281 //
2282 // HeapIterator ensures there is no allocation during its lifetime
2283 // (using an embedded DisallowHeapAllocation instance).
2284 //
2285 // HeapIterator can skip free list nodes (that is, de-allocated heap
2286 // objects that still remain in the heap). As implementation of free
2287 // nodes filtering uses GC marks, it can't be used during MS/MC GC
2288 // phases. Also, it is forbidden to interrupt iteration in this mode,
2289 // as this will leave heap objects marked (and thus, unusable).
2290 class HeapObjectsFilter;
2291
2292 class HeapIterator BASE_EMBEDDED {
2293  public:
2294   enum HeapObjectsFiltering { kNoFiltering, kFilterUnreachable };
2295
2296   explicit HeapIterator(Heap* heap);
2297   HeapIterator(Heap* heap, HeapObjectsFiltering filtering);
2298   ~HeapIterator();
2299
2300   HeapObject* next();
2301   void reset();
2302
2303  private:
2304   struct MakeHeapIterableHelper {
2305     explicit MakeHeapIterableHelper(Heap* heap) { heap->MakeHeapIterable(); }
2306   };
2307
2308   // Perform the initialization.
2309   void Init();
2310   // Perform all necessary shutdown (destruction) work.
2311   void Shutdown();
2312   HeapObject* NextObject();
2313
2314   MakeHeapIterableHelper make_heap_iterable_helper_;
2315   DisallowHeapAllocation no_heap_allocation_;
2316   Heap* heap_;
2317   HeapObjectsFiltering filtering_;
2318   HeapObjectsFilter* filter_;
2319   // Space iterator for iterating all the spaces.
2320   SpaceIterator* space_iterator_;
2321   // Object iterator for the space currently being iterated.
2322   ObjectIterator* object_iterator_;
2323 };
2324
2325
2326 // Cache for mapping (map, property name) into field offset.
2327 // Cleared at startup and prior to mark sweep collection.
2328 class KeyedLookupCache {
2329  public:
2330   // Lookup field offset for (map, name). If absent, -1 is returned.
2331   int Lookup(Handle<Map> map, Handle<Name> name);
2332
2333   // Update an element in the cache.
2334   void Update(Handle<Map> map, Handle<Name> name, int field_offset);
2335
2336   // Clear the cache.
2337   void Clear();
2338
2339   static const int kLength = 256;
2340   static const int kCapacityMask = kLength - 1;
2341   static const int kMapHashShift = 5;
2342   static const int kHashMask = -4;  // Zero the last two bits.
2343   static const int kEntriesPerBucket = 4;
2344   static const int kEntryLength = 2;
2345   static const int kMapIndex = 0;
2346   static const int kKeyIndex = 1;
2347   static const int kNotFound = -1;
2348
2349   // kEntriesPerBucket should be a power of 2.
2350   STATIC_ASSERT((kEntriesPerBucket & (kEntriesPerBucket - 1)) == 0);
2351   STATIC_ASSERT(kEntriesPerBucket == -kHashMask);
2352
2353  private:
2354   KeyedLookupCache() {
2355     for (int i = 0; i < kLength; ++i) {
2356       keys_[i].map = NULL;
2357       keys_[i].name = NULL;
2358       field_offsets_[i] = kNotFound;
2359     }
2360   }
2361
2362   static inline int Hash(Handle<Map> map, Handle<Name> name);
2363
2364   // Get the address of the keys and field_offsets arrays.  Used in
2365   // generated code to perform cache lookups.
2366   Address keys_address() { return reinterpret_cast<Address>(&keys_); }
2367
2368   Address field_offsets_address() {
2369     return reinterpret_cast<Address>(&field_offsets_);
2370   }
2371
2372   struct Key {
2373     Map* map;
2374     Name* name;
2375   };
2376
2377   Key keys_[kLength];
2378   int field_offsets_[kLength];
2379
2380   friend class ExternalReference;
2381   friend class Isolate;
2382   DISALLOW_COPY_AND_ASSIGN(KeyedLookupCache);
2383 };
2384
2385
2386 // Cache for mapping (map, property name) into descriptor index.
2387 // The cache contains both positive and negative results.
2388 // Descriptor index equals kNotFound means the property is absent.
2389 // Cleared at startup and prior to any gc.
2390 class DescriptorLookupCache {
2391  public:
2392   // Lookup descriptor index for (map, name).
2393   // If absent, kAbsent is returned.
2394   int Lookup(Map* source, Name* name) {
2395     if (!name->IsUniqueName()) return kAbsent;
2396     int index = Hash(source, name);
2397     Key& key = keys_[index];
2398     if ((key.source == source) && (key.name == name)) return results_[index];
2399     return kAbsent;
2400   }
2401
2402   // Update an element in the cache.
2403   void Update(Map* source, Name* name, int result) {
2404     DCHECK(result != kAbsent);
2405     if (name->IsUniqueName()) {
2406       int index = Hash(source, name);
2407       Key& key = keys_[index];
2408       key.source = source;
2409       key.name = name;
2410       results_[index] = result;
2411     }
2412   }
2413
2414   // Clear the cache.
2415   void Clear();
2416
2417   static const int kAbsent = -2;
2418
2419  private:
2420   DescriptorLookupCache() {
2421     for (int i = 0; i < kLength; ++i) {
2422       keys_[i].source = NULL;
2423       keys_[i].name = NULL;
2424       results_[i] = kAbsent;
2425     }
2426   }
2427
2428   static int Hash(Object* source, Name* name) {
2429     // Uses only lower 32 bits if pointers are larger.
2430     uint32_t source_hash =
2431         static_cast<uint32_t>(reinterpret_cast<uintptr_t>(source)) >>
2432         kPointerSizeLog2;
2433     uint32_t name_hash =
2434         static_cast<uint32_t>(reinterpret_cast<uintptr_t>(name)) >>
2435         kPointerSizeLog2;
2436     return (source_hash ^ name_hash) % kLength;
2437   }
2438
2439   static const int kLength = 64;
2440   struct Key {
2441     Map* source;
2442     Name* name;
2443   };
2444
2445   Key keys_[kLength];
2446   int results_[kLength];
2447
2448   friend class Isolate;
2449   DISALLOW_COPY_AND_ASSIGN(DescriptorLookupCache);
2450 };
2451
2452
2453 class RegExpResultsCache {
2454  public:
2455   enum ResultsCacheType { REGEXP_MULTIPLE_INDICES, STRING_SPLIT_SUBSTRINGS };
2456
2457   // Attempt to retrieve a cached result.  On failure, 0 is returned as a Smi.
2458   // On success, the returned result is guaranteed to be a COW-array.
2459   static Object* Lookup(Heap* heap, String* key_string, Object* key_pattern,
2460                         ResultsCacheType type);
2461   // Attempt to add value_array to the cache specified by type.  On success,
2462   // value_array is turned into a COW-array.
2463   static void Enter(Isolate* isolate, Handle<String> key_string,
2464                     Handle<Object> key_pattern, Handle<FixedArray> value_array,
2465                     ResultsCacheType type);
2466   static void Clear(FixedArray* cache);
2467   static const int kRegExpResultsCacheSize = 0x100;
2468
2469  private:
2470   static const int kArrayEntriesPerCacheEntry = 4;
2471   static const int kStringOffset = 0;
2472   static const int kPatternOffset = 1;
2473   static const int kArrayOffset = 2;
2474 };
2475
2476
2477 // Abstract base class for checking whether a weak object should be retained.
2478 class WeakObjectRetainer {
2479  public:
2480   virtual ~WeakObjectRetainer() {}
2481
2482   // Return whether this object should be retained. If NULL is returned the
2483   // object has no references. Otherwise the address of the retained object
2484   // should be returned as in some GC situations the object has been moved.
2485   virtual Object* RetainAs(Object* object) = 0;
2486 };
2487
2488
2489 // Intrusive object marking uses least significant bit of
2490 // heap object's map word to mark objects.
2491 // Normally all map words have least significant bit set
2492 // because they contain tagged map pointer.
2493 // If the bit is not set object is marked.
2494 // All objects should be unmarked before resuming
2495 // JavaScript execution.
2496 class IntrusiveMarking {
2497  public:
2498   static bool IsMarked(HeapObject* object) {
2499     return (object->map_word().ToRawValue() & kNotMarkedBit) == 0;
2500   }
2501
2502   static void ClearMark(HeapObject* object) {
2503     uintptr_t map_word = object->map_word().ToRawValue();
2504     object->set_map_word(MapWord::FromRawValue(map_word | kNotMarkedBit));
2505     DCHECK(!IsMarked(object));
2506   }
2507
2508   static void SetMark(HeapObject* object) {
2509     uintptr_t map_word = object->map_word().ToRawValue();
2510     object->set_map_word(MapWord::FromRawValue(map_word & ~kNotMarkedBit));
2511     DCHECK(IsMarked(object));
2512   }
2513
2514   static Map* MapOfMarkedObject(HeapObject* object) {
2515     uintptr_t map_word = object->map_word().ToRawValue();
2516     return MapWord::FromRawValue(map_word | kNotMarkedBit).ToMap();
2517   }
2518
2519   static int SizeOfMarkedObject(HeapObject* object) {
2520     return object->SizeFromMap(MapOfMarkedObject(object));
2521   }
2522
2523  private:
2524   static const uintptr_t kNotMarkedBit = 0x1;
2525   STATIC_ASSERT((kHeapObjectTag & kNotMarkedBit) != 0);  // NOLINT
2526 };
2527
2528
2529 #ifdef DEBUG
2530 // Helper class for tracing paths to a search target Object from all roots.
2531 // The TracePathFrom() method can be used to trace paths from a specific
2532 // object to the search target object.
2533 class PathTracer : public ObjectVisitor {
2534  public:
2535   enum WhatToFind {
2536     FIND_ALL,   // Will find all matches.
2537     FIND_FIRST  // Will stop the search after first match.
2538   };
2539
2540   // Tags 0, 1, and 3 are used. Use 2 for marking visited HeapObject.
2541   static const int kMarkTag = 2;
2542
2543   // For the WhatToFind arg, if FIND_FIRST is specified, tracing will stop
2544   // after the first match.  If FIND_ALL is specified, then tracing will be
2545   // done for all matches.
2546   PathTracer(Object* search_target, WhatToFind what_to_find,
2547              VisitMode visit_mode)
2548       : search_target_(search_target),
2549         found_target_(false),
2550         found_target_in_trace_(false),
2551         what_to_find_(what_to_find),
2552         visit_mode_(visit_mode),
2553         object_stack_(20),
2554         no_allocation() {}
2555
2556   virtual void VisitPointers(Object** start, Object** end);
2557
2558   void Reset();
2559   void TracePathFrom(Object** root);
2560
2561   bool found() const { return found_target_; }
2562
2563   static Object* const kAnyGlobalObject;
2564
2565  protected:
2566   class MarkVisitor;
2567   class UnmarkVisitor;
2568
2569   void MarkRecursively(Object** p, MarkVisitor* mark_visitor);
2570   void UnmarkRecursively(Object** p, UnmarkVisitor* unmark_visitor);
2571   virtual void ProcessResults();
2572
2573   Object* search_target_;
2574   bool found_target_;
2575   bool found_target_in_trace_;
2576   WhatToFind what_to_find_;
2577   VisitMode visit_mode_;
2578   List<Object*> object_stack_;
2579
2580   DisallowHeapAllocation no_allocation;  // i.e. no gc allowed.
2581
2582  private:
2583   DISALLOW_IMPLICIT_CONSTRUCTORS(PathTracer);
2584 };
2585 #endif  // DEBUG
2586 }
2587 }  // namespace v8::internal
2588
2589 #endif  // V8_HEAP_HEAP_H_