src/v8/src/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_H_
   6 #define V8_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/incremental-marking.h"
  15 #include "src/list.h"
  16 #include "src/mark-compact.h"
  17 #include "src/objects-visiting.h"
  18 #include "src/spaces.h"
  19 #include "src/splay-tree-inl.h"
  20 #include "src/store-buffer.h"
  21
  22 namespace v8 {
  23 namespace internal {
  24
  25 // Defines all the roots in Heap.
  26 #define STRONG_ROOT_LIST(V)                                                    \
  27   V(Map, byte_array_map, ByteArrayMap)                                         \
  28   V(Map, free_space_map, FreeSpaceMap)                                         \
  29   V(Map, one_pointer_filler_map, OnePointerFillerMap)                          \
  30   V(Map, two_pointer_filler_map, TwoPointerFillerMap)                          \
  31   /* Cluster the most popular ones in a few cache lines here at the top.    */ \
  32   V(Smi, store_buffer_top, StoreBufferTop)                                     \
  33   V(Oddball, undefined_value, UndefinedValue)                                  \
  34   V(Oddball, the_hole_value, TheHoleValue)                                     \
  35   V(Oddball, null_value, NullValue)                                            \
  36   V(Oddball, true_value, TrueValue)                                            \
  37   V(Oddball, false_value, FalseValue)                                          \
  38   V(Oddball, uninitialized_value, UninitializedValue)                          \
  39   V(Oddball, exception, Exception)                                             \
  40   V(Map, cell_map, CellMap)                                                    \
  41   V(Map, global_property_cell_map, GlobalPropertyCellMap)                      \
  42   V(Map, shared_function_info_map, SharedFunctionInfoMap)                      \
  43   V(Map, meta_map, MetaMap)                                                    \
  44   V(Map, heap_number_map, HeapNumberMap)                                       \
  45   V(Map, native_context_map, NativeContextMap)                                 \
  46   V(Map, fixed_array_map, FixedArrayMap)                                       \
  47   V(Map, code_map, CodeMap)                                                    \
  48   V(Map, scope_info_map, ScopeInfoMap)                                         \
  49   V(Map, fixed_cow_array_map, FixedCOWArrayMap)                                \
  50   V(Map, fixed_double_array_map, FixedDoubleArrayMap)                          \
  51   V(Map, constant_pool_array_map, ConstantPoolArrayMap)                        \
  52   V(Oddball, no_interceptor_result_sentinel, NoInterceptorResultSentinel)      \
  53   V(Map, hash_table_map, HashTableMap)                                         \
  54   V(Map, ordered_hash_table_map, OrderedHashTableMap)                          \
  55   V(FixedArray, empty_fixed_array, EmptyFixedArray)                            \
  56   V(ByteArray, empty_byte_array, EmptyByteArray)                               \
  57   V(DescriptorArray, empty_descriptor_array, EmptyDescriptorArray)             \
  58   V(ConstantPoolArray, empty_constant_pool_array, EmptyConstantPoolArray)      \
  59   V(Oddball, arguments_marker, ArgumentsMarker)                                \
  60   /* The roots above this line should be boring from a GC point of view.    */ \
  61   /* This means they are never in new space and never on a page that is     */ \
  62   /* being compacted.                                                       */ \
  63   V(FixedArray, number_string_cache, NumberStringCache)                        \
  64   V(Object, instanceof_cache_function, InstanceofCacheFunction)                \
  65   V(Object, instanceof_cache_map, InstanceofCacheMap)                          \
  66   V(Object, instanceof_cache_answer, InstanceofCacheAnswer)                    \
  67   V(FixedArray, single_character_string_cache, SingleCharacterStringCache)     \
  68   V(FixedArray, string_split_cache, StringSplitCache)                          \
  69   V(FixedArray, regexp_multiple_cache, RegExpMultipleCache)                    \
  70   V(Oddball, termination_exception, TerminationException)                      \
  71   V(Smi, hash_seed, HashSeed)                                                  \
  72   V(Map, symbol_map, SymbolMap)                                                \
  73   V(Map, string_map, StringMap)                                                \
  74   V(Map, ascii_string_map, AsciiStringMap)                                     \
  75   V(Map, cons_string_map, ConsStringMap)                                       \
  76   V(Map, cons_ascii_string_map, ConsAsciiStringMap)                            \
  77   V(Map, sliced_string_map, SlicedStringMap)                                   \
  78   V(Map, sliced_ascii_string_map, SlicedAsciiStringMap)                        \
  79   V(Map, external_string_map, ExternalStringMap)                               \
  80   V(Map,                                                                       \
  81     external_string_with_one_byte_data_map,                                    \
  82     ExternalStringWithOneByteDataMap)                                          \
  83   V(Map, external_ascii_string_map, ExternalAsciiStringMap)                    \
  84   V(Map, short_external_string_map, ShortExternalStringMap)                    \
  85   V(Map,                                                                       \
  86     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,                                                                       \
  91     external_internalized_string_map,                                          \
  92     ExternalInternalizedStringMap)                                             \
  93   V(Map,                                                                       \
  94     external_internalized_string_with_one_byte_data_map,                       \
  95     ExternalInternalizedStringWithOneByteDataMap)                              \
  96   V(Map,                                                                       \
  97     external_ascii_internalized_string_map,                                    \
  98     ExternalAsciiInternalizedStringMap)                                        \
  99   V(Map,                                                                       \
 100     short_external_internalized_string_map,                                    \
 101     ShortExternalInternalizedStringMap)                                        \
 102   V(Map,                                                                       \
 103     short_external_internalized_string_with_one_byte_data_map,                 \
 104     ShortExternalInternalizedStringWithOneByteDataMap)                         \
 105   V(Map,                                                                       \
 106     short_external_ascii_internalized_string_map,                              \
 107     ShortExternalAsciiInternalizedStringMap)                                   \
 108   V(Map, short_external_ascii_string_map, ShortExternalAsciiStringMap)         \
 109   V(Map, undetectable_string_map, UndetectableStringMap)                       \
 110   V(Map, undetectable_ascii_string_map, UndetectableAsciiStringMap)            \
 111   V(Map, external_int8_array_map, ExternalInt8ArrayMap)                        \
 112   V(Map, external_uint8_array_map, ExternalUint8ArrayMap)                      \
 113   V(Map, external_int16_array_map, ExternalInt16ArrayMap)                      \
 114   V(Map, external_uint16_array_map, ExternalUint16ArrayMap)                    \
 115   V(Map, external_int32_array_map, ExternalInt32ArrayMap)                      \
 116   V(Map, external_int32x4_array_map, ExternalInt32x4ArrayMap)                  \
 117   V(Map, external_uint32_array_map, ExternalUint32ArrayMap)                    \
 118   V(Map, external_float32_array_map, ExternalFloat32ArrayMap)                  \
 119   V(Map, external_float32x4_array_map, ExternalFloat32x4ArrayMap)              \
 120   V(Map, external_float64x2_array_map, ExternalFloat64x2ArrayMap)              \
 121   V(Map, external_float64_array_map, ExternalFloat64ArrayMap)                  \
 122   V(Map, external_uint8_clamped_array_map, ExternalUint8ClampedArrayMap)       \
 123   V(ExternalArray, empty_external_int8_array,                                  \
 124       EmptyExternalInt8Array)                                                  \
 125   V(ExternalArray, empty_external_uint8_array,                                 \
 126       EmptyExternalUint8Array)                                                 \
 127   V(ExternalArray, empty_external_int16_array, EmptyExternalInt16Array)        \
 128   V(ExternalArray, empty_external_uint16_array,                                \
 129       EmptyExternalUint16Array)                                                \
 130   V(ExternalArray, empty_external_int32_array, EmptyExternalInt32Array)        \
 131   V(ExternalArray, empty_external_int32x4_array, EmptyExternalInt32x4Array)    \
 132   V(ExternalArray, empty_external_uint32_array,                                \
 133       EmptyExternalUint32Array)                                                \
 134   V(ExternalArray, empty_external_float32_array, EmptyExternalFloat32Array)    \
 135   V(ExternalArray, empty_external_float32x4_array, EmptyExternalFloat32x4Array)\
 136   V(ExternalArray, empty_external_float64x2_array, EmptyExternalFloat64x2Array)\
 137   V(ExternalArray, empty_external_float64_array, EmptyExternalFloat64Array)    \
 138   V(ExternalArray, empty_external_uint8_clamped_array,                         \
 139       EmptyExternalUint8ClampedArray)                                          \
 140   V(Map, fixed_uint8_array_map, FixedUint8ArrayMap)                            \
 141   V(Map, fixed_int8_array_map, FixedInt8ArrayMap)                              \
 142   V(Map, fixed_uint16_array_map, FixedUint16ArrayMap)                          \
 143   V(Map, fixed_int16_array_map, FixedInt16ArrayMap)                            \
 144   V(Map, fixed_uint32_array_map, FixedUint32ArrayMap)                          \
 145   V(Map, fixed_int32_array_map, FixedInt32ArrayMap)                            \
 146   V(Map, fixed_int32x4_array_map, FixedInt32x4ArrayMap)                        \
 147   V(Map, fixed_float32_array_map, FixedFloat32ArrayMap)                        \
 148   V(Map, fixed_float32x4_array_map, FixedFloat32x4ArrayMap)                    \
 149   V(Map, fixed_float64x2_array_map, FixedFloat64x2ArrayMap)                    \
 150   V(Map, fixed_float64_array_map, FixedFloat64ArrayMap)                        \
 151   V(Map, fixed_uint8_clamped_array_map, FixedUint8ClampedArrayMap)             \
 152   V(FixedTypedArrayBase, empty_fixed_uint8_array, EmptyFixedUint8Array)        \
 153   V(FixedTypedArrayBase, empty_fixed_int8_array, EmptyFixedInt8Array)          \
 154   V(FixedTypedArrayBase, empty_fixed_uint16_array, EmptyFixedUint16Array)      \
 155   V(FixedTypedArrayBase, empty_fixed_int16_array, EmptyFixedInt16Array)        \
 156   V(FixedTypedArrayBase, empty_fixed_uint32_array, EmptyFixedUint32Array)      \
 157   V(FixedTypedArrayBase, empty_fixed_int32_array, EmptyFixedInt32Array)        \
 158   V(FixedTypedArrayBase, empty_fixed_float32_array, EmptyFixedFloat32Array)    \
 159   V(FixedTypedArrayBase, empty_fixed_float32x4_array,                          \
 160       EmptyFixedFloat32x4Array)                                                \
 161   V(FixedTypedArrayBase, empty_fixed_float64x2_array,                          \
 162       EmptyFixedFloat64x2Array)                                                \
 163   V(FixedTypedArrayBase, empty_fixed_int32x4_array, EmptyFixedInt32x4Array)    \
 164   V(FixedTypedArrayBase, empty_fixed_float64_array, EmptyFixedFloat64Array)    \
 165   V(FixedTypedArrayBase, empty_fixed_uint8_clamped_array,                      \
 166       EmptyFixedUint8ClampedArray)                                             \
 167   V(Map, sloppy_arguments_elements_map, SloppyArgumentsElementsMap)            \
 168   V(Map, function_context_map, FunctionContextMap)                             \
 169   V(Map, catch_context_map, CatchContextMap)                                   \
 170   V(Map, with_context_map, WithContextMap)                                     \
 171   V(Map, block_context_map, BlockContextMap)                                   \
 172   V(Map, module_context_map, ModuleContextMap)                                 \
 173   V(Map, global_context_map, GlobalContextMap)                                 \
 174   V(Map, undefined_map, UndefinedMap)                                          \
 175   V(Map, the_hole_map, TheHoleMap)                                             \
 176   V(Map, null_map, NullMap)                                                    \
 177   V(Map, boolean_map, BooleanMap)                                              \
 178   V(Map, uninitialized_map, UninitializedMap)                                  \
 179   V(Map, arguments_marker_map, ArgumentsMarkerMap)                             \
 180   V(Map, no_interceptor_result_sentinel_map, NoInterceptorResultSentinelMap)   \
 181   V(Map, exception_map, ExceptionMap)                                          \
 182   V(Map, termination_exception_map, TerminationExceptionMap)                   \
 183   V(Map, message_object_map, JSMessageObjectMap)                               \
 184   V(Map, foreign_map, ForeignMap)                                              \
 185   V(HeapNumber, nan_value, NanValue)                                           \
 186   V(HeapNumber, infinity_value, InfinityValue)                                 \
 187   V(HeapNumber, minus_zero_value, MinusZeroValue)                              \
 188   V(Map, neander_map, NeanderMap)                                              \
 189   V(JSObject, message_listeners, MessageListeners)                             \
 190   V(UnseededNumberDictionary, code_stubs, CodeStubs)                           \
 191   V(UnseededNumberDictionary, non_monomorphic_cache, NonMonomorphicCache)      \
 192   V(PolymorphicCodeCache, polymorphic_code_cache, PolymorphicCodeCache)        \
 193   V(Code, js_entry_code, JsEntryCode)                                          \
 194   V(Code, js_construct_entry_code, JsConstructEntryCode)                       \
 195   V(FixedArray, natives_source_cache, NativesSourceCache)                      \
 196   V(Script, empty_script, EmptyScript)                                         \
 197   V(NameDictionary, intrinsic_function_names, IntrinsicFunctionNames)          \
 198   V(Cell, undefined_cell, UndefineCell)                                        \
 199   V(JSObject, observation_state, ObservationState)                             \
 200   V(Map, external_map, ExternalMap)                                            \
 201   V(Object, symbol_registry, SymbolRegistry)                                   \
 202   V(Symbol, frozen_symbol, FrozenSymbol)                                       \
 203   V(Symbol, nonexistent_symbol, NonExistentSymbol)                             \
 204   V(Symbol, elements_transition_symbol, ElementsTransitionSymbol)              \
 205   V(SeededNumberDictionary, empty_slow_element_dictionary,                     \
 206       EmptySlowElementDictionary)                                              \
 207   V(Symbol, observed_symbol, ObservedSymbol)                                   \
 208   V(Symbol, uninitialized_symbol, UninitializedSymbol)                         \
 209   V(Symbol, megamorphic_symbol, MegamorphicSymbol)                             \
 210   V(FixedArray, materialized_objects, MaterializedObjects)                     \
 211   V(FixedArray, allocation_sites_scratchpad, AllocationSitesScratchpad)        \
 212   V(FixedArray, microtask_queue, MicrotaskQueue)
 213
 214 // Entries in this list are limited to Smis and are not visited during GC.
 215 #define SMI_ROOT_LIST(V)                                                       \
 216   V(Smi, stack_limit, StackLimit)                                              \
 217   V(Smi, real_stack_limit, RealStackLimit)                                     \
 218   V(Smi, last_script_id, LastScriptId)                                         \
 219   V(Smi, arguments_adaptor_deopt_pc_offset, ArgumentsAdaptorDeoptPCOffset)     \
 220   V(Smi, construct_stub_deopt_pc_offset, ConstructStubDeoptPCOffset)           \
 221   V(Smi, getter_stub_deopt_pc_offset, GetterStubDeoptPCOffset)                 \
 222   V(Smi, setter_stub_deopt_pc_offset, SetterStubDeoptPCOffset)
 223
 224 #define ROOT_LIST(V)                                  \
 225   STRONG_ROOT_LIST(V)                                 \
 226   SMI_ROOT_LIST(V)                                    \
 227   V(StringTable, string_table, StringTable)
 228
 229 // Heap roots that are known to be immortal immovable, for which we can safely
 230 // skip write barriers.
 231 #define IMMORTAL_IMMOVABLE_ROOT_LIST(V)   \
 232   V(byte_array_map)                       \
 233   V(free_space_map)                       \
 234   V(one_pointer_filler_map)               \
 235   V(two_pointer_filler_map)               \
 236   V(undefined_value)                      \
 237   V(the_hole_value)                       \
 238   V(null_value)                           \
 239   V(true_value)                           \
 240   V(false_value)                          \
 241   V(uninitialized_value)                  \
 242   V(cell_map)                             \
 243   V(global_property_cell_map)             \
 244   V(shared_function_info_map)             \
 245   V(meta_map)                             \
 246   V(heap_number_map)                      \
 247   V(native_context_map)                   \
 248   V(fixed_array_map)                      \
 249   V(code_map)                             \
 250   V(scope_info_map)                       \
 251   V(fixed_cow_array_map)                  \
 252   V(fixed_double_array_map)               \
 253   V(constant_pool_array_map)              \
 254   V(no_interceptor_result_sentinel)       \
 255   V(hash_table_map)                       \
 256   V(ordered_hash_table_map)               \
 257   V(empty_fixed_array)                    \
 258   V(empty_byte_array)                     \
 259   V(empty_descriptor_array)               \
 260   V(empty_constant_pool_array)            \
 261   V(arguments_marker)                     \
 262   V(symbol_map)                           \
 263   V(sloppy_arguments_elements_map)        \
 264   V(function_context_map)                 \
 265   V(catch_context_map)                    \
 266   V(with_context_map)                     \
 267   V(block_context_map)                    \
 268   V(module_context_map)                   \
 269   V(global_context_map)                   \
 270   V(undefined_map)                        \
 271   V(the_hole_map)                         \
 272   V(null_map)                             \
 273   V(boolean_map)                          \
 274   V(uninitialized_map)                    \
 275   V(message_object_map)                   \
 276   V(foreign_map)                          \
 277   V(neander_map)
 278
 279 #define INTERNALIZED_STRING_LIST(V)                                      \
 280   V(Array_string, "Array")                                               \
 281   V(Object_string, "Object")                                             \
 282   V(proto_string, "__proto__")                                           \
 283   V(arguments_string, "arguments")                                       \
 284   V(Arguments_string, "Arguments")                                       \
 285   V(call_string, "call")                                                 \
 286   V(apply_string, "apply")                                               \
 287   V(caller_string, "caller")                                             \
 288   V(boolean_string, "boolean")                                           \
 289   V(Boolean_string, "Boolean")                                           \
 290   V(callee_string, "callee")                                             \
 291   V(constructor_string, "constructor")                                   \
 292   V(dot_result_string, ".result")                                        \
 293   V(dot_for_string, ".for.")                                             \
 294   V(dot_iterable_string, ".iterable")                                    \
 295   V(dot_iterator_string, ".iterator")                                    \
 296   V(dot_generator_object_string, ".generator_object")                    \
 297   V(eval_string, "eval")                                                 \
 298   V(empty_string, "")                                                    \
 299   V(function_string, "function")                                         \
 300   V(length_string, "length")                                             \
 301   V(module_string, "module")                                             \
 302   V(name_string, "name")                                                 \
 303   V(native_string, "native")                                             \
 304   V(null_string, "null")                                                 \
 305   V(number_string, "number")                                             \
 306   V(Number_string, "Number")                                             \
 307   V(float32x4_string, "float32x4")                                       \
 308   V(float64x2_string, "float64x2")                                       \
 309   V(int32x4_string, "int32x4")                                           \
 310   V(nan_string, "NaN")                                                   \
 311   V(RegExp_string, "RegExp")                                             \
 312   V(source_string, "source")                                             \
 313   V(global_string, "global")                                             \
 314   V(ignore_case_string, "ignoreCase")                                    \
 315   V(multiline_string, "multiline")                                       \
 316   V(input_string, "input")                                               \
 317   V(index_string, "index")                                               \
 318   V(last_index_string, "lastIndex")                                      \
 319   V(object_string, "object")                                             \
 320   V(literals_string, "literals")                                         \
 321   V(prototype_string, "prototype")                                       \
 322   V(string_string, "string")                                             \
 323   V(String_string, "String")                                             \
 324   V(symbol_string, "symbol")                                             \
 325   V(Symbol_string, "Symbol")                                             \
 326   V(for_string, "for")                                                   \
 327   V(for_api_string, "for_api")                                           \
 328   V(for_intern_string, "for_intern")                                     \
 329   V(private_api_string, "private_api")                                   \
 330   V(private_intern_string, "private_intern")                             \
 331   V(Date_string, "Date")                                                 \
 332   V(this_string, "this")                                                 \
 333   V(to_string_string, "toString")                                        \
 334   V(char_at_string, "CharAt")                                            \
 335   V(undefined_string, "undefined")                                       \
 336   V(value_of_string, "valueOf")                                          \
 337   V(stack_string, "stack")                                               \
 338   V(toJSON_string, "toJSON")                                             \
 339   V(InitializeVarGlobal_string, "InitializeVarGlobal")                   \
 340   V(InitializeConstGlobal_string, "InitializeConstGlobal")               \
 341   V(KeyedLoadElementMonomorphic_string,                                  \
 342     "KeyedLoadElementMonomorphic")                                       \
 343   V(KeyedStoreElementMonomorphic_string,                                 \
 344     "KeyedStoreElementMonomorphic")                                      \
 345   V(stack_overflow_string, "kStackOverflowBoilerplate")                  \
 346   V(illegal_access_string, "illegal access")                             \
 347   V(get_string, "get")                                                   \
 348   V(set_string, "set")                                                   \
 349   V(map_field_string, "%map")                                            \
 350   V(elements_field_string, "%elements")                                  \
 351   V(length_field_string, "%length")                                      \
 352   V(cell_value_string, "%cell_value")                                    \
 353   V(function_class_string, "Function")                                   \
 354   V(illegal_argument_string, "illegal argument")                         \
 355   V(MakeReferenceError_string, "MakeReferenceError")                     \
 356   V(MakeSyntaxError_string, "MakeSyntaxError")                           \
 357   V(MakeTypeError_string, "MakeTypeError")                               \
 358   V(unknown_label_string, "unknown_label")                               \
 359   V(space_string, " ")                                                   \
 360   V(exec_string, "exec")                                                 \
 361   V(zero_string, "0")                                                    \
 362   V(global_eval_string, "GlobalEval")                                    \
 363   V(identity_hash_string, "v8::IdentityHash")                            \
 364   V(closure_string, "(closure)")                                         \
 365   V(use_strict_string, "use strict")                                     \
 366   V(dot_string, ".")                                                     \
 367   V(anonymous_function_string, "(anonymous function)")                   \
 368   V(compare_ic_string, "==")                                             \
 369   V(strict_compare_ic_string, "===")                                     \
 370   V(infinity_string, "Infinity")                                         \
 371   V(minus_infinity_string, "-Infinity")                                  \
 372   V(hidden_stack_trace_string, "v8::hidden_stack_trace")                 \
 373   V(query_colon_string, "(?:)")                                          \
 374   V(Generator_string, "Generator")                                       \
 375   V(throw_string, "throw")                                               \
 376   V(done_string, "done")                                                 \
 377   V(value_string, "value")                                               \
 378   V(signMask, "signMask")                                                \
 379   V(x, "x")                                                              \
 380   V(y, "y")                                                              \
 381   V(z, "z")                                                              \
 382   V(w, "w")                                                              \
 383   V(flagX, "flagX")                                                      \
 384   V(flagY, "flagY")                                                      \
 385   V(flagZ, "flagZ")                                                      \
 386   V(flagW, "flagW")                                                      \
 387   V(simd, "SIMD")                                                        \
 388   V(next_string, "next")                                                 \
 389   V(byte_length_string, "byteLength")                                    \
 390   V(byte_offset_string, "byteOffset")                                    \
 391   V(buffer_string, "buffer")                                             \
 392   V(intl_initialized_marker_string, "v8::intl_initialized_marker")       \
 393   V(intl_impl_object_string, "v8::intl_object")
 394
 395 // Forward declarations.
 396 class GCTracer;
 397 class HeapStats;
 398 class Isolate;
 399 class WeakObjectRetainer;
 400
 401
 402 typedef String* (*ExternalStringTableUpdaterCallback)(Heap* heap,
 403                                                       Object** pointer);
 404
 405 class StoreBufferRebuilder {
 406  public:
 407   explicit StoreBufferRebuilder(StoreBuffer* store_buffer)
 408       : store_buffer_(store_buffer) {
 409   }
 410
 411   void Callback(MemoryChunk* page, StoreBufferEvent event);
 412
 413  private:
 414   StoreBuffer* store_buffer_;
 415
 416   // We record in this variable how full the store buffer was when we started
 417   // iterating over the current page, finding pointers to new space.  If the
 418   // store buffer overflows again we can exempt the page from the store buffer
 419   // by rewinding to this point instead of having to search the store buffer.
 420   Object*** start_of_current_page_;
 421   // The current page we are scanning in the store buffer iterator.
 422   MemoryChunk* current_page_;
 423 };
 424
 425
 426
 427 // A queue of objects promoted during scavenge. Each object is accompanied
 428 // by it's size to avoid dereferencing a map pointer for scanning.
 429 class PromotionQueue {
 430  public:
 431   explicit PromotionQueue(Heap* heap)
 432       : front_(NULL),
 433         rear_(NULL),
 434         limit_(NULL),
 435         emergency_stack_(0),
 436         heap_(heap) { }
 437
 438   void Initialize();
 439
 440   void Destroy() {
 441     ASSERT(is_empty());
 442     delete emergency_stack_;
 443     emergency_stack_ = NULL;
 444   }
 445
 446   inline void ActivateGuardIfOnTheSamePage();
 447
 448   Page* GetHeadPage() {
 449     return Page::FromAllocationTop(reinterpret_cast<Address>(rear_));
 450   }
 451
 452   void SetNewLimit(Address limit) {
 453     if (!guard_) {
 454       return;
 455     }
 456
 457     ASSERT(GetHeadPage() == Page::FromAllocationTop(limit));
 458     limit_ = reinterpret_cast<intptr_t*>(limit);
 459
 460     if (limit_ <= rear_) {
 461       return;
 462     }
 463
 464     RelocateQueueHead();
 465   }
 466
 467   bool is_empty() {
 468     return (front_ == rear_) &&
 469         (emergency_stack_ == NULL || emergency_stack_->length() == 0);
 470   }
 471
 472   inline void insert(HeapObject* target, int size);
 473
 474   void remove(HeapObject** target, int* size) {
 475     ASSERT(!is_empty());
 476     if (front_ == rear_) {
 477       Entry e = emergency_stack_->RemoveLast();
 478       *target = e.obj_;
 479       *size = e.size_;
 480       return;
 481     }
 482
 483     if (NewSpacePage::IsAtStart(reinterpret_cast<Address>(front_))) {
 484       NewSpacePage* front_page =
 485           NewSpacePage::FromAddress(reinterpret_cast<Address>(front_));
 486       ASSERT(!front_page->prev_page()->is_anchor());
 487       front_ =
 488           reinterpret_cast<intptr_t*>(front_page->prev_page()->area_end());
 489     }
 490     *target = reinterpret_cast<HeapObject*>(*(--front_));
 491     *size = static_cast<int>(*(--front_));
 492     // Assert no underflow.
 493     SemiSpace::AssertValidRange(reinterpret_cast<Address>(rear_),
 494                                 reinterpret_cast<Address>(front_));
 495   }
 496
 497  private:
 498   // The front of the queue is higher in the memory page chain than the rear.
 499   intptr_t* front_;
 500   intptr_t* rear_;
 501   intptr_t* limit_;
 502
 503   bool guard_;
 504
 505   static const int kEntrySizeInWords = 2;
 506
 507   struct Entry {
 508     Entry(HeapObject* obj, int size) : obj_(obj), size_(size) { }
 509
 510     HeapObject* obj_;
 511     int size_;
 512   };
 513   List<Entry>* emergency_stack_;
 514
 515   Heap* heap_;
 516
 517   void RelocateQueueHead();
 518
 519   DISALLOW_COPY_AND_ASSIGN(PromotionQueue);
 520 };
 521
 522
 523 typedef void (*ScavengingCallback)(Map* map,
 524                                    HeapObject** slot,
 525                                    HeapObject* object);
 526
 527
 528 // External strings table is a place where all external strings are
 529 // registered.  We need to keep track of such strings to properly
 530 // finalize them.
 531 class ExternalStringTable {
 532  public:
 533   // Registers an external string.
 534   inline void AddString(String* string);
 535
 536   inline void Iterate(ObjectVisitor* v);
 537
 538   // Restores internal invariant and gets rid of collected strings.
 539   // Must be called after each Iterate() that modified the strings.
 540   void CleanUp();
 541
 542   // Destroys all allocated memory.
 543   void TearDown();
 544
 545  private:
 546   explicit ExternalStringTable(Heap* heap) : heap_(heap) { }
 547
 548   friend class Heap;
 549
 550   inline void Verify();
 551
 552   inline void AddOldString(String* string);
 553
 554   // Notifies the table that only a prefix of the new list is valid.
 555   inline void ShrinkNewStrings(int position);
 556
 557   // To speed up scavenge collections new space string are kept
 558   // separate from old space strings.
 559   List<Object*> new_space_strings_;
 560   List<Object*> old_space_strings_;
 561
 562   Heap* heap_;
 563
 564   DISALLOW_COPY_AND_ASSIGN(ExternalStringTable);
 565 };
 566
 567
 568 enum ArrayStorageAllocationMode {
 569   DONT_INITIALIZE_ARRAY_ELEMENTS,
 570   INITIALIZE_ARRAY_ELEMENTS_WITH_HOLE
 571 };
 572
 573
 574 class Heap {
 575  public:
 576   // Configure heap size in MB before setup. Return false if the heap has been
 577   // set up already.
 578   bool ConfigureHeap(int max_semi_space_size,
 579                      int max_old_space_size,
 580                      int max_executable_size,
 581                      size_t code_range_size);
 582   bool ConfigureHeapDefault();
 583
 584   // Prepares the heap, setting up memory areas that are needed in the isolate
 585   // without actually creating any objects.
 586   bool SetUp();
 587
 588   // Bootstraps the object heap with the core set of objects required to run.
 589   // Returns whether it succeeded.
 590   bool CreateHeapObjects();
 591
 592   // Destroys all memory allocated by the heap.
 593   void TearDown();
 594
 595   // Set the stack limit in the roots_ array.  Some architectures generate
 596   // code that looks here, because it is faster than loading from the static
 597   // jslimit_/real_jslimit_ variable in the StackGuard.
 598   void SetStackLimits();
 599
 600   // Returns whether SetUp has been called.
 601   bool HasBeenSetUp();
 602
 603   // Returns the maximum amount of memory reserved for the heap.  For
 604   // the young generation, we reserve 4 times the amount needed for a
 605   // semi space.  The young generation consists of two semi spaces and
 606   // we reserve twice the amount needed for those in order to ensure
 607   // that new space can be aligned to its size.
 608   intptr_t MaxReserved() {
 609     return 4 * reserved_semispace_size_ + max_old_generation_size_;
 610   }
 611   int MaxSemiSpaceSize() { return max_semi_space_size_; }
 612   int ReservedSemiSpaceSize() { return reserved_semispace_size_; }
 613   int InitialSemiSpaceSize() { return initial_semispace_size_; }
 614   intptr_t MaxOldGenerationSize() { return max_old_generation_size_; }
 615   intptr_t MaxExecutableSize() { return max_executable_size_; }
 616
 617   // Returns the capacity of the heap in bytes w/o growing. Heap grows when
 618   // more spaces are needed until it reaches the limit.
 619   intptr_t Capacity();
 620
 621   // Returns the amount of memory currently committed for the heap.
 622   intptr_t CommittedMemory();
 623
 624   // Returns the amount of executable memory currently committed for the heap.
 625   intptr_t CommittedMemoryExecutable();
 626
 627   // Returns the amount of phyical memory currently committed for the heap.
 628   size_t CommittedPhysicalMemory();
 629
 630   // Returns the maximum amount of memory ever committed for the heap.
 631   intptr_t MaximumCommittedMemory() { return maximum_committed_; }
 632
 633   // Updates the maximum committed memory for the heap. Should be called
 634   // whenever a space grows.
 635   void UpdateMaximumCommitted();
 636
 637   // Returns the available bytes in space w/o growing.
 638   // Heap doesn't guarantee that it can allocate an object that requires
 639   // all available bytes. Check MaxHeapObjectSize() instead.
 640   intptr_t Available();
 641
 642   // Returns of size of all objects residing in the heap.
 643   intptr_t SizeOfObjects();
 644
 645   // Return the starting address and a mask for the new space.  And-masking an
 646   // address with the mask will result in the start address of the new space
 647   // for all addresses in either semispace.
 648   Address NewSpaceStart() { return new_space_.start(); }
 649   uintptr_t NewSpaceMask() { return new_space_.mask(); }
 650   Address NewSpaceTop() { return new_space_.top(); }
 651
 652   NewSpace* new_space() { return &new_space_; }
 653   OldSpace* old_pointer_space() { return old_pointer_space_; }
 654   OldSpace* old_data_space() { return old_data_space_; }
 655   OldSpace* code_space() { return code_space_; }
 656   MapSpace* map_space() { return map_space_; }
 657   CellSpace* cell_space() { return cell_space_; }
 658   PropertyCellSpace* property_cell_space() {
 659     return property_cell_space_;
 660   }
 661   LargeObjectSpace* lo_space() { return lo_space_; }
 662   PagedSpace* paged_space(int idx) {
 663     switch (idx) {
 664       case OLD_POINTER_SPACE:
 665         return old_pointer_space();
 666       case OLD_DATA_SPACE:
 667         return old_data_space();
 668       case MAP_SPACE:
 669         return map_space();
 670       case CELL_SPACE:
 671         return cell_space();
 672       case PROPERTY_CELL_SPACE:
 673         return property_cell_space();
 674       case CODE_SPACE:
 675         return code_space();
 676       case NEW_SPACE:
 677       case LO_SPACE:
 678         UNREACHABLE();
 679     }
 680     return NULL;
 681   }
 682
 683   bool always_allocate() { return always_allocate_scope_depth_ != 0; }
 684   Address always_allocate_scope_depth_address() {
 685     return reinterpret_cast<Address>(&always_allocate_scope_depth_);
 686   }
 687   bool linear_allocation() {
 688     return linear_allocation_scope_depth_ != 0;
 689   }
 690
 691   Address* NewSpaceAllocationTopAddress() {
 692     return new_space_.allocation_top_address();
 693   }
 694   Address* NewSpaceAllocationLimitAddress() {
 695     return new_space_.allocation_limit_address();
 696   }
 697
 698   Address* OldPointerSpaceAllocationTopAddress() {
 699     return old_pointer_space_->allocation_top_address();
 700   }
 701   Address* OldPointerSpaceAllocationLimitAddress() {
 702     return old_pointer_space_->allocation_limit_address();
 703   }
 704
 705   Address* OldDataSpaceAllocationTopAddress() {
 706     return old_data_space_->allocation_top_address();
 707   }
 708   Address* OldDataSpaceAllocationLimitAddress() {
 709     return old_data_space_->allocation_limit_address();
 710   }
 711
 712   // Returns a deep copy of the JavaScript object.
 713   // Properties and elements are copied too.
 714   // Optionally takes an AllocationSite to be appended in an AllocationMemento.
 715   MUST_USE_RESULT AllocationResult CopyJSObject(JSObject* source,
 716                                                 AllocationSite* site = NULL);
 717
 718   // Clear the Instanceof cache (used when a prototype changes).
 719   inline void ClearInstanceofCache();
 720
 721   // Iterates the whole code space to clear all ICs of the given kind.
 722   void ClearAllICsByKind(Code::Kind kind);
 723
 724   // For use during bootup.
 725   void RepairFreeListsAfterBoot();
 726
 727   template<typename T>
 728   static inline bool IsOneByte(T t, int chars);
 729
 730   // Move len elements within a given array from src_index index to dst_index
 731   // index.
 732   void MoveElements(FixedArray* array, int dst_index, int src_index, int len);
 733
 734   // Sloppy mode arguments object size.
 735   static const int kSloppyArgumentsObjectSize =
 736       JSObject::kHeaderSize + 2 * kPointerSize;
 737   // Strict mode arguments has no callee so it is smaller.
 738   static const int kStrictArgumentsObjectSize =
 739       JSObject::kHeaderSize + 1 * kPointerSize;
 740   // Indicies for direct access into argument objects.
 741   static const int kArgumentsLengthIndex = 0;
 742   // callee is only valid in sloppy mode.
 743   static const int kArgumentsCalleeIndex = 1;
 744
 745   // Finalizes an external string by deleting the associated external
 746   // data and clearing the resource pointer.
 747   inline void FinalizeExternalString(String* string);
 748
 749   // Initialize a filler object to keep the ability to iterate over the heap
 750   // when shortening objects.
 751   void CreateFillerObjectAt(Address addr, int size);
 752
 753   bool CanMoveObjectStart(HeapObject* object);
 754
 755   enum InvocationMode { FROM_GC, FROM_MUTATOR };
 756
 757   // Maintain marking consistency for IncrementalMarking.
 758   void AdjustLiveBytes(Address address, int by, InvocationMode mode);
 759
 760   // Converts the given boolean condition to JavaScript boolean value.
 761   inline Object* ToBoolean(bool condition);
 762
 763   // Performs garbage collection operation.
 764   // Returns whether there is a chance that another major GC could
 765   // collect more garbage.
 766   inline bool CollectGarbage(
 767       AllocationSpace space,
 768       const char* gc_reason = NULL,
 769       const GCCallbackFlags gc_callback_flags = kNoGCCallbackFlags);
 770
 771   static const int kNoGCFlags = 0;
 772   static const int kSweepPreciselyMask = 1;
 773   static const int kReduceMemoryFootprintMask = 2;
 774   static const int kAbortIncrementalMarkingMask = 4;
 775
 776   // Making the heap iterable requires us to sweep precisely and abort any
 777   // incremental marking as well.
 778   static const int kMakeHeapIterableMask =
 779       kSweepPreciselyMask | kAbortIncrementalMarkingMask;
 780
 781   // Performs a full garbage collection.  If (flags & kMakeHeapIterableMask) is
 782   // non-zero, then the slower precise sweeper is used, which leaves the heap
 783   // in a state where we can iterate over the heap visiting all objects.
 784   void CollectAllGarbage(
 785       int flags,
 786       const char* gc_reason = NULL,
 787       const GCCallbackFlags gc_callback_flags = kNoGCCallbackFlags);
 788
 789   // Last hope GC, should try to squeeze as much as possible.
 790   void CollectAllAvailableGarbage(const char* gc_reason = NULL);
 791
 792   // Check whether the heap is currently iterable.
 793   bool IsHeapIterable();
 794
 795   // Notify the heap that a context has been disposed.
 796   int NotifyContextDisposed();
 797
 798   inline void increment_scan_on_scavenge_pages() {
 799     scan_on_scavenge_pages_++;
 800     if (FLAG_gc_verbose) {
 801       PrintF("Scan-on-scavenge pages: %d\n", scan_on_scavenge_pages_);
 802     }
 803   }
 804
 805   inline void decrement_scan_on_scavenge_pages() {
 806     scan_on_scavenge_pages_--;
 807     if (FLAG_gc_verbose) {
 808       PrintF("Scan-on-scavenge pages: %d\n", scan_on_scavenge_pages_);
 809     }
 810   }
 811
 812   PromotionQueue* promotion_queue() { return &promotion_queue_; }
 813
 814   void AddGCPrologueCallback(v8::Isolate::GCPrologueCallback callback,
 815                              GCType gc_type_filter,
 816                              bool pass_isolate = true);
 817   void RemoveGCPrologueCallback(v8::Isolate::GCPrologueCallback callback);
 818
 819   void AddGCEpilogueCallback(v8::Isolate::GCEpilogueCallback callback,
 820                              GCType gc_type_filter,
 821                              bool pass_isolate = true);
 822   void RemoveGCEpilogueCallback(v8::Isolate::GCEpilogueCallback callback);
 823
 824   // Heap root getters.  We have versions with and without type::cast() here.
 825   // You can't use type::cast during GC because the assert fails.
 826   // TODO(1490): Try removing the unchecked accessors, now that GC marking does
 827   // not corrupt the map.
 828 #define ROOT_ACCESSOR(type, name, camel_name)                                  \
 829   type* name() {                                                               \
 830     return type::cast(roots_[k##camel_name##RootIndex]);                       \
 831   }                                                                            \
 832   type* raw_unchecked_##name() {                                               \
 833     return reinterpret_cast<type*>(roots_[k##camel_name##RootIndex]);          \
 834   }
 835   ROOT_LIST(ROOT_ACCESSOR)
 836 #undef ROOT_ACCESSOR
 837
 838 // Utility type maps
 839 #define STRUCT_MAP_ACCESSOR(NAME, Name, name)                                  \
 840     Map* name##_map() {                                                        \
 841       return Map::cast(roots_[k##Name##MapRootIndex]);                         \
 842     }
 843   STRUCT_LIST(STRUCT_MAP_ACCESSOR)
 844 #undef STRUCT_MAP_ACCESSOR
 845
 846 #define STRING_ACCESSOR(name, str) String* name() {                            \
 847     return String::cast(roots_[k##name##RootIndex]);                           \
 848   }
 849   INTERNALIZED_STRING_LIST(STRING_ACCESSOR)
 850 #undef STRING_ACCESSOR
 851
 852   // The hidden_string is special because it is the empty string, but does
 853   // not match the empty string.
 854   String* hidden_string() { return hidden_string_; }
 855
 856   void set_native_contexts_list(Object* object) {
 857     native_contexts_list_ = object;
 858   }
 859   Object* native_contexts_list() const { return native_contexts_list_; }
 860
 861   void set_array_buffers_list(Object* object) {
 862     array_buffers_list_ = object;
 863   }
 864   Object* array_buffers_list() const { return array_buffers_list_; }
 865
 866   void set_allocation_sites_list(Object* object) {
 867     allocation_sites_list_ = object;
 868   }
 869   Object* allocation_sites_list() { return allocation_sites_list_; }
 870
 871   // Used in CreateAllocationSiteStub and the (de)serializer.
 872   Object** allocation_sites_list_address() { return &allocation_sites_list_; }
 873
 874   Object* weak_object_to_code_table() { return weak_object_to_code_table_; }
 875
 876   void set_encountered_weak_collections(Object* weak_collection) {
 877     encountered_weak_collections_ = weak_collection;
 878   }
 879   Object* encountered_weak_collections() const {
 880     return encountered_weak_collections_;
 881   }
 882
 883   // Number of mark-sweeps.
 884   unsigned int ms_count() { return ms_count_; }
 885
 886   // Iterates over all roots in the heap.
 887   void IterateRoots(ObjectVisitor* v, VisitMode mode);
 888   // Iterates over all strong roots in the heap.
 889   void IterateStrongRoots(ObjectVisitor* v, VisitMode mode);
 890   // Iterates over entries in the smi roots list.  Only interesting to the
 891   // serializer/deserializer, since GC does not care about smis.
 892   void IterateSmiRoots(ObjectVisitor* v);
 893   // Iterates over all the other roots in the heap.
 894   void IterateWeakRoots(ObjectVisitor* v, VisitMode mode);
 895
 896   // Iterate pointers to from semispace of new space found in memory interval
 897   // from start to end.
 898   void IterateAndMarkPointersToFromSpace(Address start,
 899                                          Address end,
 900                                          ObjectSlotCallback callback);
 901
 902   // Returns whether the object resides in new space.
 903   inline bool InNewSpace(Object* object);
 904   inline bool InNewSpace(Address address);
 905   inline bool InNewSpacePage(Address address);
 906   inline bool InFromSpace(Object* object);
 907   inline bool InToSpace(Object* object);
 908
 909   // Returns whether the object resides in old pointer space.
 910   inline bool InOldPointerSpace(Address address);
 911   inline bool InOldPointerSpace(Object* object);
 912
 913   // Returns whether the object resides in old data space.
 914   inline bool InOldDataSpace(Address address);
 915   inline bool InOldDataSpace(Object* object);
 916
 917   // Checks whether an address/object in the heap (including auxiliary
 918   // area and unused area).
 919   bool Contains(Address addr);
 920   bool Contains(HeapObject* value);
 921
 922   // Checks whether an address/object in a space.
 923   // Currently used by tests, serialization and heap verification only.
 924   bool InSpace(Address addr, AllocationSpace space);
 925   bool InSpace(HeapObject* value, AllocationSpace space);
 926
 927   // Finds out which space an object should get promoted to based on its type.
 928   inline OldSpace* TargetSpace(HeapObject* object);
 929   static inline AllocationSpace TargetSpaceId(InstanceType type);
 930
 931   // Checks whether the given object is allowed to be migrated from it's
 932   // current space into the given destination space. Used for debugging.
 933   inline bool AllowedToBeMigrated(HeapObject* object, AllocationSpace dest);
 934
 935   // Sets the stub_cache_ (only used when expanding the dictionary).
 936   void public_set_code_stubs(UnseededNumberDictionary* value) {
 937     roots_[kCodeStubsRootIndex] = value;
 938   }
 939
 940   // Support for computing object sizes for old objects during GCs. Returns
 941   // a function that is guaranteed to be safe for computing object sizes in
 942   // the current GC phase.
 943   HeapObjectCallback GcSafeSizeOfOldObjectFunction() {
 944     return gc_safe_size_of_old_object_;
 945   }
 946
 947   // Sets the non_monomorphic_cache_ (only used when expanding the dictionary).
 948   void public_set_non_monomorphic_cache(UnseededNumberDictionary* value) {
 949     roots_[kNonMonomorphicCacheRootIndex] = value;
 950   }
 951
 952   void public_set_empty_script(Script* script) {
 953     roots_[kEmptyScriptRootIndex] = script;
 954   }
 955
 956   void public_set_store_buffer_top(Address* top) {
 957     roots_[kStoreBufferTopRootIndex] = reinterpret_cast<Smi*>(top);
 958   }
 959
 960   void public_set_materialized_objects(FixedArray* objects) {
 961     roots_[kMaterializedObjectsRootIndex] = objects;
 962   }
 963
 964   // Generated code can embed this address to get access to the roots.
 965   Object** roots_array_start() { return roots_; }
 966
 967   Address* store_buffer_top_address() {
 968     return reinterpret_cast<Address*>(&roots_[kStoreBufferTopRootIndex]);
 969   }
 970
 971 #ifdef VERIFY_HEAP
 972   // Verify the heap is in its normal state before or after a GC.
 973   void Verify();
 974
 975
 976   bool weak_embedded_objects_verification_enabled() {
 977     return no_weak_object_verification_scope_depth_ == 0;
 978   }
 979 #endif
 980
 981 #ifdef DEBUG
 982   void Print();
 983   void PrintHandles();
 984
 985   void OldPointerSpaceCheckStoreBuffer();
 986   void MapSpaceCheckStoreBuffer();
 987   void LargeObjectSpaceCheckStoreBuffer();
 988
 989   // Report heap statistics.
 990   void ReportHeapStatistics(const char* title);
 991   void ReportCodeStatistics(const char* title);
 992 #endif
 993
 994   // Zapping is needed for verify heap, and always done in debug builds.
 995   static inline bool ShouldZapGarbage() {
 996 #ifdef DEBUG
 997     return true;
 998 #else
 999 #ifdef VERIFY_HEAP
1000     return FLAG_verify_heap;
1001 #else
1002     return false;
1003 #endif
1004 #endif
1005   }
1006
1007   // Print short heap statistics.
1008   void PrintShortHeapStatistics();
1009
1010   // Write barrier support for address[offset] = o.
1011   INLINE(void RecordWrite(Address address, int offset));
1012
1013   // Write barrier support for address[start : start + len[ = o.
1014   INLINE(void RecordWrites(Address address, int start, int len));
1015
1016   enum HeapState { NOT_IN_GC, SCAVENGE, MARK_COMPACT };
1017   inline HeapState gc_state() { return gc_state_; }
1018
1019   inline bool IsInGCPostProcessing() { return gc_post_processing_depth_ > 0; }
1020
1021 #ifdef DEBUG
1022   void set_allocation_timeout(int timeout) {
1023     allocation_timeout_ = timeout;
1024   }
1025
1026   void TracePathToObjectFrom(Object* target, Object* root);
1027   void TracePathToObject(Object* target);
1028   void TracePathToGlobal();
1029 #endif
1030
1031   // Callback function passed to Heap::Iterate etc.  Copies an object if
1032   // necessary, the object might be promoted to an old space.  The caller must
1033   // ensure the precondition that the object is (a) a heap object and (b) in
1034   // the heap's from space.
1035   static inline void ScavengePointer(HeapObject** p);
1036   static inline void ScavengeObject(HeapObject** p, HeapObject* object);
1037
1038   enum ScratchpadSlotMode {
1039     IGNORE_SCRATCHPAD_SLOT,
1040     RECORD_SCRATCHPAD_SLOT
1041   };
1042
1043   // If an object has an AllocationMemento trailing it, return it, otherwise
1044   // return NULL;
1045   inline AllocationMemento* FindAllocationMemento(HeapObject* object);
1046
1047   // An object may have an AllocationSite associated with it through a trailing
1048   // AllocationMemento. Its feedback should be updated when objects are found
1049   // in the heap.
1050   static inline void UpdateAllocationSiteFeedback(
1051       HeapObject* object, ScratchpadSlotMode mode);
1052
1053   // Support for partial snapshots.  After calling this we have a linear
1054   // space to write objects in each space.
1055   void ReserveSpace(int *sizes, Address* addresses);
1056
1057   //
1058   // Support for the API.
1059   //
1060
1061   void CreateApiObjects();
1062
1063   inline intptr_t PromotedTotalSize() {
1064     int64_t total = PromotedSpaceSizeOfObjects() + PromotedExternalMemorySize();
1065     if (total > kMaxInt) return static_cast<intptr_t>(kMaxInt);
1066     if (total < 0) return 0;
1067     return static_cast<intptr_t>(total);
1068   }
1069
1070   inline intptr_t OldGenerationSpaceAvailable() {
1071     return old_generation_allocation_limit_ - PromotedTotalSize();
1072   }
1073
1074   inline intptr_t OldGenerationCapacityAvailable() {
1075     return max_old_generation_size_ - PromotedTotalSize();
1076   }
1077
1078   static const intptr_t kMinimumOldGenerationAllocationLimit =
1079       8 * (Page::kPageSize > MB ? Page::kPageSize : MB);
1080
1081   static const int kPointerMultiplier = i::kPointerSize / 4;
1082
1083   // The new space size has to be a power of 2. Sizes are in MB.
1084   static const int kMaxSemiSpaceSizeLowMemoryDevice =
1085       1 * kPointerMultiplier;
1086   static const int kMaxSemiSpaceSizeMediumMemoryDevice =
1087       4 * kPointerMultiplier;
1088   static const int kMaxSemiSpaceSizeHighMemoryDevice =
1089       8 * kPointerMultiplier;
1090   static const int kMaxSemiSpaceSizeHugeMemoryDevice =
1091       8 * kPointerMultiplier;
1092
1093   // The old space size has to be a multiple of Page::kPageSize.
1094   // Sizes are in MB.
1095   static const int kMaxOldSpaceSizeLowMemoryDevice =
1096       128 * kPointerMultiplier;
1097   static const int kMaxOldSpaceSizeMediumMemoryDevice =
1098       256 * kPointerMultiplier;
1099   static const int kMaxOldSpaceSizeHighMemoryDevice =
1100       512 * kPointerMultiplier;
1101   static const int kMaxOldSpaceSizeHugeMemoryDevice =
1102       700 * kPointerMultiplier;
1103
1104   // The executable size has to be a multiple of Page::kPageSize.
1105   // Sizes are in MB.
1106   static const int kMaxExecutableSizeLowMemoryDevice =
1107       128 * kPointerMultiplier;
1108   static const int kMaxExecutableSizeMediumMemoryDevice =
1109       256 * kPointerMultiplier;
1110   static const int kMaxExecutableSizeHighMemoryDevice =
1111       512 * kPointerMultiplier;
1112   static const int kMaxExecutableSizeHugeMemoryDevice =
1113       700 * kPointerMultiplier;
1114
1115   intptr_t OldGenerationAllocationLimit(intptr_t old_gen_size,
1116                                         int freed_global_handles);
1117
1118   // Indicates whether inline bump-pointer allocation has been disabled.
1119   bool inline_allocation_disabled() { return inline_allocation_disabled_; }
1120
1121   // Switch whether inline bump-pointer allocation should be used.
1122   void EnableInlineAllocation();
1123   void DisableInlineAllocation();
1124
1125   // Implements the corresponding V8 API function.
1126   bool IdleNotification(int hint);
1127
1128   // Declare all the root indices.  This defines the root list order.
1129   enum RootListIndex {
1130 #define ROOT_INDEX_DECLARATION(type, name, camel_name) k##camel_name##RootIndex,
1131     STRONG_ROOT_LIST(ROOT_INDEX_DECLARATION)
1132 #undef ROOT_INDEX_DECLARATION
1133
1134 #define STRING_INDEX_DECLARATION(name, str) k##name##RootIndex,
1135     INTERNALIZED_STRING_LIST(STRING_INDEX_DECLARATION)
1136 #undef STRING_DECLARATION
1137
1138     // Utility type maps
1139 #define DECLARE_STRUCT_MAP(NAME, Name, name) k##Name##MapRootIndex,
1140     STRUCT_LIST(DECLARE_STRUCT_MAP)
1141 #undef DECLARE_STRUCT_MAP
1142
1143     kStringTableRootIndex,
1144
1145 #define ROOT_INDEX_DECLARATION(type, name, camel_name) k##camel_name##RootIndex,
1146     SMI_ROOT_LIST(ROOT_INDEX_DECLARATION)
1147 #undef ROOT_INDEX_DECLARATION
1148
1149     kRootListLength,
1150     kStrongRootListLength = kStringTableRootIndex,
1151     kSmiRootsStart = kStringTableRootIndex + 1
1152   };
1153
1154   STATIC_ASSERT(kUndefinedValueRootIndex ==
1155                 Internals::kUndefinedValueRootIndex);
1156   STATIC_ASSERT(kNullValueRootIndex == Internals::kNullValueRootIndex);
1157   STATIC_ASSERT(kTrueValueRootIndex == Internals::kTrueValueRootIndex);
1158   STATIC_ASSERT(kFalseValueRootIndex == Internals::kFalseValueRootIndex);
1159   STATIC_ASSERT(kempty_stringRootIndex == Internals::kEmptyStringRootIndex);
1160
1161   // Generated code can embed direct references to non-writable roots if
1162   // they are in new space.
1163   static bool RootCanBeWrittenAfterInitialization(RootListIndex root_index);
1164   // Generated code can treat direct references to this root as constant.
1165   bool RootCanBeTreatedAsConstant(RootListIndex root_index);
1166
1167   Map* MapForFixedTypedArray(ExternalArrayType array_type);
1168   RootListIndex RootIndexForFixedTypedArray(
1169       ExternalArrayType array_type);
1170
1171   Map* MapForExternalArrayType(ExternalArrayType array_type);
1172   RootListIndex RootIndexForExternalArrayType(
1173       ExternalArrayType array_type);
1174
1175   RootListIndex RootIndexForEmptyExternalArray(ElementsKind kind);
1176   RootListIndex RootIndexForEmptyFixedTypedArray(ElementsKind kind);
1177   ExternalArray* EmptyExternalArrayForMap(Map* map);
1178   FixedTypedArrayBase* EmptyFixedTypedArrayForMap(Map* map);
1179
1180   void RecordStats(HeapStats* stats, bool take_snapshot = false);
1181
1182   // Copy block of memory from src to dst. Size of block should be aligned
1183   // by pointer size.
1184   static inline void CopyBlock(Address dst, Address src, int byte_size);
1185
1186   // Optimized version of memmove for blocks with pointer size aligned sizes and
1187   // pointer size aligned addresses.
1188   static inline void MoveBlock(Address dst, Address src, int byte_size);
1189
1190   // Check new space expansion criteria and expand semispaces if it was hit.
1191   void CheckNewSpaceExpansionCriteria();
1192
1193   inline void IncrementPromotedObjectsSize(int object_size) {
1194     ASSERT(object_size > 0);
1195     promoted_objects_size_ += object_size;
1196   }
1197
1198   inline void IncrementSemiSpaceCopiedObjectSize(int object_size) {
1199     ASSERT(object_size > 0);
1200     semi_space_copied_object_size_ += object_size;
1201   }
1202
1203   inline void IncrementYoungSurvivorsCounter(int survived) {
1204     ASSERT(survived >= 0);
1205     survived_since_last_expansion_ += survived;
1206   }
1207
1208   inline bool NextGCIsLikelyToBeFull() {
1209     if (FLAG_gc_global) return true;
1210
1211     if (FLAG_stress_compaction && (gc_count_ & 1) != 0) return true;
1212
1213     intptr_t adjusted_allocation_limit =
1214         old_generation_allocation_limit_ - new_space_.Capacity();
1215
1216     if (PromotedTotalSize() >= adjusted_allocation_limit) return true;
1217
1218     return false;
1219   }
1220
1221   void UpdateNewSpaceReferencesInExternalStringTable(
1222       ExternalStringTableUpdaterCallback updater_func);
1223
1224   void UpdateReferencesInExternalStringTable(
1225       ExternalStringTableUpdaterCallback updater_func);
1226
1227   void ProcessWeakReferences(WeakObjectRetainer* retainer);
1228
1229   void VisitExternalResources(v8::ExternalResourceVisitor* visitor);
1230
1231   // Helper function that governs the promotion policy from new space to
1232   // old.  If the object's old address lies below the new space's age
1233   // mark or if we've already filled the bottom 1/16th of the to space,
1234   // we try to promote this object.
1235   inline bool ShouldBePromoted(Address old_address, int object_size);
1236
1237   void ClearJSFunctionResultCaches();
1238
1239   void ClearNormalizedMapCaches();
1240
1241   GCTracer* tracer() { return tracer_; }
1242
1243   // Returns the size of objects residing in non new spaces.
1244   intptr_t PromotedSpaceSizeOfObjects();
1245
1246   double total_regexp_code_generated() { return total_regexp_code_generated_; }
1247   void IncreaseTotalRegexpCodeGenerated(int size) {
1248     total_regexp_code_generated_ += size;
1249   }
1250
1251   void IncrementCodeGeneratedBytes(bool is_crankshafted, int size) {
1252     if (is_crankshafted) {
1253       crankshaft_codegen_bytes_generated_ += size;
1254     } else {
1255       full_codegen_bytes_generated_ += size;
1256     }
1257   }
1258
1259   // Returns maximum GC pause.
1260   double get_max_gc_pause() { return max_gc_pause_; }
1261
1262   // Returns maximum size of objects alive after GC.
1263   intptr_t get_max_alive_after_gc() { return max_alive_after_gc_; }
1264
1265   // Returns minimal interval between two subsequent collections.
1266   double get_min_in_mutator() { return min_in_mutator_; }
1267
1268   // TODO(hpayer): remove, should be handled by GCTracer
1269   void AddMarkingTime(double marking_time) {
1270     marking_time_ += marking_time;
1271   }
1272
1273   double marking_time() const {
1274     return marking_time_;
1275   }
1276
1277   // TODO(hpayer): remove, should be handled by GCTracer
1278   void AddSweepingTime(double sweeping_time) {
1279     sweeping_time_ += sweeping_time;
1280   }
1281
1282   double sweeping_time() const {
1283     return sweeping_time_;
1284   }
1285
1286   MarkCompactCollector* mark_compact_collector() {
1287     return &mark_compact_collector_;
1288   }
1289
1290   StoreBuffer* store_buffer() {
1291     return &store_buffer_;
1292   }
1293
1294   Marking* marking() {
1295     return &marking_;
1296   }
1297
1298   IncrementalMarking* incremental_marking() {
1299     return &incremental_marking_;
1300   }
1301
1302   ExternalStringTable* external_string_table() {
1303     return &external_string_table_;
1304   }
1305
1306   // Returns the current sweep generation.
1307   int sweep_generation() {
1308     return sweep_generation_;
1309   }
1310
1311   inline Isolate* isolate();
1312
1313   void CallGCPrologueCallbacks(GCType gc_type, GCCallbackFlags flags);
1314   void CallGCEpilogueCallbacks(GCType gc_type, GCCallbackFlags flags);
1315
1316   inline bool OldGenerationAllocationLimitReached();
1317
1318   inline void DoScavengeObject(Map* map, HeapObject** slot, HeapObject* obj) {
1319     scavenging_visitors_table_.GetVisitor(map)(map, slot, obj);
1320   }
1321
1322   void QueueMemoryChunkForFree(MemoryChunk* chunk);
1323   void FreeQueuedChunks();
1324
1325   int gc_count() const { return gc_count_; }
1326
1327   // Completely clear the Instanceof cache (to stop it keeping objects alive
1328   // around a GC).
1329   inline void CompletelyClearInstanceofCache();
1330
1331   // The roots that have an index less than this are always in old space.
1332   static const int kOldSpaceRoots = 0x20;
1333
1334   uint32_t HashSeed() {
1335     uint32_t seed = static_cast<uint32_t>(hash_seed()->value());
1336     ASSERT(FLAG_randomize_hashes || seed == 0);
1337     return seed;
1338   }
1339
1340   void SetArgumentsAdaptorDeoptPCOffset(int pc_offset) {
1341     ASSERT(arguments_adaptor_deopt_pc_offset() == Smi::FromInt(0));
1342     set_arguments_adaptor_deopt_pc_offset(Smi::FromInt(pc_offset));
1343   }
1344
1345   void SetConstructStubDeoptPCOffset(int pc_offset) {
1346     ASSERT(construct_stub_deopt_pc_offset() == Smi::FromInt(0));
1347     set_construct_stub_deopt_pc_offset(Smi::FromInt(pc_offset));
1348   }
1349
1350   void SetGetterStubDeoptPCOffset(int pc_offset) {
1351     ASSERT(getter_stub_deopt_pc_offset() == Smi::FromInt(0));
1352     set_getter_stub_deopt_pc_offset(Smi::FromInt(pc_offset));
1353   }
1354
1355   void SetSetterStubDeoptPCOffset(int pc_offset) {
1356     ASSERT(setter_stub_deopt_pc_offset() == Smi::FromInt(0));
1357     set_setter_stub_deopt_pc_offset(Smi::FromInt(pc_offset));
1358   }
1359
1360   // For post mortem debugging.
1361   void RememberUnmappedPage(Address page, bool compacted);
1362
1363   // Global inline caching age: it is incremented on some GCs after context
1364   // disposal. We use it to flush inline caches.
1365   int global_ic_age() {
1366     return global_ic_age_;
1367   }
1368
1369   void AgeInlineCaches() {
1370     global_ic_age_ = (global_ic_age_ + 1) & SharedFunctionInfo::ICAgeBits::kMax;
1371   }
1372
1373   bool flush_monomorphic_ics() { return flush_monomorphic_ics_; }
1374
1375   int64_t amount_of_external_allocated_memory() {
1376     return amount_of_external_allocated_memory_;
1377   }
1378
1379   void DeoptMarkedAllocationSites();
1380
1381   bool MaximumSizeScavenge() {
1382     return maximum_size_scavenges_ > 0;
1383   }
1384
1385   bool DeoptMaybeTenuredAllocationSites() {
1386     return new_space_.IsAtMaximumCapacity() && maximum_size_scavenges_ == 0;
1387   }
1388
1389   // ObjectStats are kept in two arrays, counts and sizes. Related stats are
1390   // stored in a contiguous linear buffer. Stats groups are stored one after
1391   // another.
1392   enum {
1393     FIRST_CODE_KIND_SUB_TYPE = LAST_TYPE + 1,
1394     FIRST_FIXED_ARRAY_SUB_TYPE =
1395         FIRST_CODE_KIND_SUB_TYPE + Code::NUMBER_OF_KINDS,
1396     FIRST_CODE_AGE_SUB_TYPE =
1397         FIRST_FIXED_ARRAY_SUB_TYPE + LAST_FIXED_ARRAY_SUB_TYPE + 1,
1398     OBJECT_STATS_COUNT = FIRST_CODE_AGE_SUB_TYPE + Code::kCodeAgeCount + 1
1399   };
1400
1401   void RecordObjectStats(InstanceType type, size_t size) {
1402     ASSERT(type <= LAST_TYPE);
1403     object_counts_[type]++;
1404     object_sizes_[type] += size;
1405   }
1406
1407   void RecordCodeSubTypeStats(int code_sub_type, int code_age, size_t size) {
1408     int code_sub_type_index = FIRST_CODE_KIND_SUB_TYPE + code_sub_type;
1409     int code_age_index =
1410         FIRST_CODE_AGE_SUB_TYPE + code_age - Code::kFirstCodeAge;
1411     ASSERT(code_sub_type_index >= FIRST_CODE_KIND_SUB_TYPE &&
1412            code_sub_type_index < FIRST_CODE_AGE_SUB_TYPE);
1413     ASSERT(code_age_index >= FIRST_CODE_AGE_SUB_TYPE &&
1414            code_age_index < OBJECT_STATS_COUNT);
1415     object_counts_[code_sub_type_index]++;
1416     object_sizes_[code_sub_type_index] += size;
1417     object_counts_[code_age_index]++;
1418     object_sizes_[code_age_index] += size;
1419   }
1420
1421   void RecordFixedArraySubTypeStats(int array_sub_type, size_t size) {
1422     ASSERT(array_sub_type <= LAST_FIXED_ARRAY_SUB_TYPE);
1423     object_counts_[FIRST_FIXED_ARRAY_SUB_TYPE + array_sub_type]++;
1424     object_sizes_[FIRST_FIXED_ARRAY_SUB_TYPE + array_sub_type] += size;
1425   }
1426
1427   void CheckpointObjectStats();
1428
1429   // We don't use a LockGuard here since we want to lock the heap
1430   // only when FLAG_concurrent_recompilation is true.
1431   class RelocationLock {
1432    public:
1433     explicit RelocationLock(Heap* heap) : heap_(heap) {
1434       heap_->relocation_mutex_.Lock();
1435     }
1436
1437
1438     ~RelocationLock() {
1439       heap_->relocation_mutex_.Unlock();
1440     }
1441
1442    private:
1443     Heap* heap_;
1444   };
1445
1446   void AddWeakObjectToCodeDependency(Handle<Object> obj,
1447                                      Handle<DependentCode> dep);
1448
1449   DependentCode* LookupWeakObjectToCodeDependency(Handle<Object> obj);
1450
1451   void InitializeWeakObjectToCodeTable() {
1452     set_weak_object_to_code_table(undefined_value());
1453   }
1454
1455   void EnsureWeakObjectToCodeTable();
1456
1457   static void FatalProcessOutOfMemory(const char* location,
1458                                       bool take_snapshot = false);
1459
1460  protected:
1461   // Methods made available to tests.
1462
1463   // Allocates a JS Map in the heap.
1464   MUST_USE_RESULT AllocationResult AllocateMap(
1465       InstanceType instance_type,
1466       int instance_size,
1467       ElementsKind elements_kind = TERMINAL_FAST_ELEMENTS_KIND);
1468
1469   // Allocates and initializes a new JavaScript object based on a
1470   // constructor.
1471   // If allocation_site is non-null, then a memento is emitted after the object
1472   // that points to the site.
1473   MUST_USE_RESULT AllocationResult AllocateJSObject(
1474       JSFunction* constructor,
1475       PretenureFlag pretenure = NOT_TENURED,
1476       AllocationSite* allocation_site = NULL);
1477
1478   // Allocates and initializes a new JavaScript object based on a map.
1479   // Passing an allocation site means that a memento will be created that
1480   // points to the site.
1481   MUST_USE_RESULT AllocationResult AllocateJSObjectFromMap(
1482       Map* map,
1483       PretenureFlag pretenure = NOT_TENURED,
1484       bool alloc_props = true,
1485       AllocationSite* allocation_site = NULL);
1486
1487   // Allocated a HeapNumber from value.
1488   MUST_USE_RESULT AllocationResult AllocateHeapNumber(
1489       double value, PretenureFlag pretenure = NOT_TENURED);
1490
1491   // Allocated a Float32x4 from value.
1492   MUST_USE_RESULT AllocationResult AllocateFloat32x4(
1493       float32x4_value_t value,
1494       PretenureFlag pretenure = NOT_TENURED);
1495
1496   // Allocated a Float64x2 from value.
1497   MUST_USE_RESULT AllocationResult AllocateFloat64x2(
1498       float64x2_value_t value,
1499       PretenureFlag pretenure = NOT_TENURED);
1500
1501   // Allocated a Int32x4 from value.
1502   MUST_USE_RESULT AllocationResult AllocateInt32x4(
1503       int32x4_value_t value,
1504       PretenureFlag pretenure = NOT_TENURED);
1505
1506   // Allocate a byte array of the specified length
1507   MUST_USE_RESULT AllocationResult AllocateByteArray(
1508       int length,
1509       PretenureFlag pretenure = NOT_TENURED);
1510
1511   // Allocates an arguments object - optionally with an elements array.
1512   MUST_USE_RESULT AllocationResult AllocateArgumentsObject(
1513       Object* callee, int length);
1514
1515   // Copy the code and scope info part of the code object, but insert
1516   // the provided data as the relocation information.
1517   MUST_USE_RESULT AllocationResult CopyCode(Code* code,
1518                                             Vector<byte> reloc_info);
1519
1520   MUST_USE_RESULT AllocationResult CopyCode(Code* code);
1521
1522   // Allocates a fixed array initialized with undefined values
1523   MUST_USE_RESULT AllocationResult AllocateFixedArray(
1524       int length,
1525       PretenureFlag pretenure = NOT_TENURED);
1526
1527  private:
1528   Heap();
1529
1530   // The amount of external memory registered through the API kept alive
1531   // by global handles
1532   int64_t amount_of_external_allocated_memory_;
1533
1534   // Caches the amount of external memory registered at the last global gc.
1535   int64_t amount_of_external_allocated_memory_at_last_global_gc_;
1536
1537   // This can be calculated directly from a pointer to the heap; however, it is
1538   // more expedient to get at the isolate directly from within Heap methods.
1539   Isolate* isolate_;
1540
1541   Object* roots_[kRootListLength];
1542
1543   size_t code_range_size_;
1544   int reserved_semispace_size_;
1545   int max_semi_space_size_;
1546   int initial_semispace_size_;
1547   intptr_t max_old_generation_size_;
1548   intptr_t max_executable_size_;
1549   intptr_t maximum_committed_;
1550
1551   // For keeping track of how much data has survived
1552   // scavenge since last new space expansion.
1553   int survived_since_last_expansion_;
1554
1555   // For keeping track on when to flush RegExp code.
1556   int sweep_generation_;
1557
1558   int always_allocate_scope_depth_;
1559   int linear_allocation_scope_depth_;
1560
1561   // For keeping track of context disposals.
1562   int contexts_disposed_;
1563
1564   int global_ic_age_;
1565
1566   bool flush_monomorphic_ics_;
1567
1568   int scan_on_scavenge_pages_;
1569
1570   NewSpace new_space_;
1571   OldSpace* old_pointer_space_;
1572   OldSpace* old_data_space_;
1573   OldSpace* code_space_;
1574   MapSpace* map_space_;
1575   CellSpace* cell_space_;
1576   PropertyCellSpace* property_cell_space_;
1577   LargeObjectSpace* lo_space_;
1578   HeapState gc_state_;
1579   int gc_post_processing_depth_;
1580   Address new_space_top_after_last_gc_;
1581
1582   // Returns the amount of external memory registered since last global gc.
1583   int64_t PromotedExternalMemorySize();
1584
1585   unsigned int ms_count_;  // how many mark-sweep collections happened
1586   unsigned int gc_count_;  // how many gc happened
1587
1588   // For post mortem debugging.
1589   static const int kRememberedUnmappedPages = 128;
1590   int remembered_unmapped_pages_index_;
1591   Address remembered_unmapped_pages_[kRememberedUnmappedPages];
1592
1593   // Total length of the strings we failed to flatten since the last GC.
1594   int unflattened_strings_length_;
1595
1596 #define ROOT_ACCESSOR(type, name, camel_name)                                  \
1597   inline void set_##name(type* value) {                                        \
1598     /* The deserializer makes use of the fact that these common roots are */   \
1599     /* never in new space and never on a page that is being compacted.    */   \
1600     ASSERT(k##camel_name##RootIndex >= kOldSpaceRoots || !InNewSpace(value));  \
1601     roots_[k##camel_name##RootIndex] = value;                                  \
1602   }
1603   ROOT_LIST(ROOT_ACCESSOR)
1604 #undef ROOT_ACCESSOR
1605
1606 #ifdef DEBUG
1607   // If the --gc-interval flag is set to a positive value, this
1608   // variable holds the value indicating the number of allocations
1609   // remain until the next failure and garbage collection.
1610   int allocation_timeout_;
1611 #endif  // DEBUG
1612
1613   // Limit that triggers a global GC on the next (normally caused) GC.  This
1614   // is checked when we have already decided to do a GC to help determine
1615   // which collector to invoke, before expanding a paged space in the old
1616   // generation and on every allocation in large object space.
1617   intptr_t old_generation_allocation_limit_;
1618
1619   // Indicates that an allocation has failed in the old generation since the
1620   // last GC.
1621   bool old_gen_exhausted_;
1622
1623   // Indicates that inline bump-pointer allocation has been globally disabled
1624   // for all spaces. This is used to disable allocations in generated code.
1625   bool inline_allocation_disabled_;
1626
1627   // Weak list heads, threaded through the objects.
1628   // List heads are initilized lazily and contain the undefined_value at start.
1629   Object* native_contexts_list_;
1630   Object* array_buffers_list_;
1631   Object* allocation_sites_list_;
1632
1633   // WeakHashTable that maps objects embedded in optimized code to dependent
1634   // code list. It is initilized lazily and contains the undefined_value at
1635   // start.
1636   Object* weak_object_to_code_table_;
1637
1638   // List of encountered weak collections (JSWeakMap and JSWeakSet) during
1639   // marking. It is initialized during marking, destroyed after marking and
1640   // contains Smi(0) while marking is not active.
1641   Object* encountered_weak_collections_;
1642
1643   StoreBufferRebuilder store_buffer_rebuilder_;
1644
1645   struct StringTypeTable {
1646     InstanceType type;
1647     int size;
1648     RootListIndex index;
1649   };
1650
1651   struct ConstantStringTable {
1652     const char* contents;
1653     RootListIndex index;
1654   };
1655
1656   struct StructTable {
1657     InstanceType type;
1658     int size;
1659     RootListIndex index;
1660   };
1661
1662   static const StringTypeTable string_type_table[];
1663   static const ConstantStringTable constant_string_table[];
1664   static const StructTable struct_table[];
1665
1666   // The special hidden string which is an empty string, but does not match
1667   // any string when looked up in properties.
1668   String* hidden_string_;
1669
1670   // GC callback function, called before and after mark-compact GC.
1671   // Allocations in the callback function are disallowed.
1672   struct GCPrologueCallbackPair {
1673     GCPrologueCallbackPair(v8::Isolate::GCPrologueCallback callback,
1674                            GCType gc_type,
1675                            bool pass_isolate)
1676         : callback(callback), gc_type(gc_type), pass_isolate_(pass_isolate) {
1677     }
1678     bool operator==(const GCPrologueCallbackPair& pair) const {
1679       return pair.callback == callback;
1680     }
1681     v8::Isolate::GCPrologueCallback callback;
1682     GCType gc_type;
1683     // TODO(dcarney): remove variable
1684     bool pass_isolate_;
1685   };
1686   List<GCPrologueCallbackPair> gc_prologue_callbacks_;
1687
1688   struct GCEpilogueCallbackPair {
1689     GCEpilogueCallbackPair(v8::Isolate::GCPrologueCallback callback,
1690                            GCType gc_type,
1691                            bool pass_isolate)
1692         : callback(callback), gc_type(gc_type), pass_isolate_(pass_isolate) {
1693     }
1694     bool operator==(const GCEpilogueCallbackPair& pair) const {
1695       return pair.callback == callback;
1696     }
1697     v8::Isolate::GCPrologueCallback callback;
1698     GCType gc_type;
1699     // TODO(dcarney): remove variable
1700     bool pass_isolate_;
1701   };
1702   List<GCEpilogueCallbackPair> gc_epilogue_callbacks_;
1703
1704   // Support for computing object sizes during GC.
1705   HeapObjectCallback gc_safe_size_of_old_object_;
1706   static int GcSafeSizeOfOldObject(HeapObject* object);
1707
1708   // Update the GC state. Called from the mark-compact collector.
1709   void MarkMapPointersAsEncoded(bool encoded) {
1710     ASSERT(!encoded);
1711     gc_safe_size_of_old_object_ = &GcSafeSizeOfOldObject;
1712   }
1713
1714   // Code that should be run before and after each GC.  Includes some
1715   // reporting/verification activities when compiled with DEBUG set.
1716   void GarbageCollectionPrologue();
1717   void GarbageCollectionEpilogue();
1718
1719   // Pretenuring decisions are made based on feedback collected during new
1720   // space evacuation. Note that between feedback collection and calling this
1721   // method object in old space must not move.
1722   // Right now we only process pretenuring feedback in high promotion mode.
1723   void ProcessPretenuringFeedback();
1724
1725   // Checks whether a global GC is necessary
1726   GarbageCollector SelectGarbageCollector(AllocationSpace space,
1727                                           const char** reason);
1728
1729   // Make sure there is a filler value behind the top of the new space
1730   // so that the GC does not confuse some unintialized/stale memory
1731   // with the allocation memento of the object at the top
1732   void EnsureFillerObjectAtTop();
1733
1734   // Ensure that we have swept all spaces in such a way that we can iterate
1735   // over all objects.  May cause a GC.
1736   void MakeHeapIterable();
1737
1738   // Performs garbage collection operation.
1739   // Returns whether there is a chance that another major GC could
1740   // collect more garbage.
1741   bool CollectGarbage(
1742       GarbageCollector collector,
1743       const char* gc_reason,
1744       const char* collector_reason,
1745       const GCCallbackFlags gc_callback_flags = kNoGCCallbackFlags);
1746
1747   // Performs garbage collection
1748   // Returns whether there is a chance another major GC could
1749   // collect more garbage.
1750   bool PerformGarbageCollection(
1751       GarbageCollector collector,
1752       GCTracer* tracer,
1753       const GCCallbackFlags gc_callback_flags = kNoGCCallbackFlags);
1754
1755   inline void UpdateOldSpaceLimits();
1756
1757   // Selects the proper allocation space depending on the given object
1758   // size, pretenuring decision, and preferred old-space.
1759   static AllocationSpace SelectSpace(int object_size,
1760                                      AllocationSpace preferred_old_space,
1761                                      PretenureFlag pretenure) {
1762     ASSERT(preferred_old_space == OLD_POINTER_SPACE ||
1763            preferred_old_space == OLD_DATA_SPACE);
1764     if (object_size > Page::kMaxRegularHeapObjectSize) return LO_SPACE;
1765     return (pretenure == TENURED) ? preferred_old_space : NEW_SPACE;
1766   }
1767
1768   // Allocate an uninitialized object.  The memory is non-executable if the
1769   // hardware and OS allow.  This is the single choke-point for allocations
1770   // performed by the runtime and should not be bypassed (to extend this to
1771   // inlined allocations, use the Heap::DisableInlineAllocation() support).
1772   MUST_USE_RESULT inline AllocationResult AllocateRaw(
1773       int size_in_bytes,
1774       AllocationSpace space,
1775       AllocationSpace retry_space);
1776
1777   // Allocates a heap object based on the map.
1778   MUST_USE_RESULT AllocationResult Allocate(
1779       Map* map,
1780       AllocationSpace space,
1781       AllocationSite* allocation_site = NULL);
1782
1783   // Allocates a partial map for bootstrapping.
1784   MUST_USE_RESULT AllocationResult AllocatePartialMap(
1785       InstanceType instance_type,
1786       int instance_size);
1787
1788   // Initializes a JSObject based on its map.
1789   void InitializeJSObjectFromMap(JSObject* obj,
1790                                  FixedArray* properties,
1791                                  Map* map);
1792   void InitializeAllocationMemento(AllocationMemento* memento,
1793                                    AllocationSite* allocation_site);
1794
1795   // Allocate a block of memory in the given space (filled with a filler).
1796   // Used as a fall-back for generated code when the space is full.
1797   MUST_USE_RESULT AllocationResult AllocateFillerObject(int size,
1798                                                     bool double_align,
1799                                                     AllocationSpace space);
1800
1801   // Allocate an uninitialized fixed array.
1802   MUST_USE_RESULT AllocationResult AllocateRawFixedArray(
1803       int length, PretenureFlag pretenure);
1804
1805   // Allocate an uninitialized fixed double array.
1806   MUST_USE_RESULT AllocationResult AllocateRawFixedDoubleArray(
1807       int length, PretenureFlag pretenure);
1808
1809   // Allocate an initialized fixed array with the given filler value.
1810   MUST_USE_RESULT AllocationResult AllocateFixedArrayWithFiller(
1811       int length, PretenureFlag pretenure, Object* filler);
1812
1813   // Allocate and partially initializes a String.  There are two String
1814   // encodings: ASCII and two byte.  These functions allocate a string of the
1815   // given length and set its map and length fields.  The characters of the
1816   // string are uninitialized.
1817   MUST_USE_RESULT AllocationResult AllocateRawOneByteString(
1818       int length, PretenureFlag pretenure);
1819   MUST_USE_RESULT AllocationResult AllocateRawTwoByteString(
1820       int length, PretenureFlag pretenure);
1821
1822   bool CreateInitialMaps();
1823   void CreateInitialObjects();
1824
1825   // Allocates an internalized string in old space based on the character
1826   // stream.
1827   MUST_USE_RESULT inline AllocationResult AllocateInternalizedStringFromUtf8(
1828       Vector<const char> str,
1829       int chars,
1830       uint32_t hash_field);
1831
1832   MUST_USE_RESULT inline AllocationResult AllocateOneByteInternalizedString(
1833         Vector<const uint8_t> str,
1834         uint32_t hash_field);
1835
1836   MUST_USE_RESULT inline AllocationResult AllocateTwoByteInternalizedString(
1837         Vector<const uc16> str,
1838         uint32_t hash_field);
1839
1840   template<bool is_one_byte, typename T>
1841   MUST_USE_RESULT AllocationResult AllocateInternalizedStringImpl(
1842       T t, int chars, uint32_t hash_field);
1843
1844   template<typename T>
1845   MUST_USE_RESULT inline AllocationResult AllocateInternalizedStringImpl(
1846       T t, int chars, uint32_t hash_field);
1847
1848   // Allocates an uninitialized fixed array. It must be filled by the caller.
1849   MUST_USE_RESULT AllocationResult AllocateUninitializedFixedArray(int length);
1850
1851   // Make a copy of src and return it. Returns
1852   // Failure::RetryAfterGC(requested_bytes, space) if the allocation failed.
1853   MUST_USE_RESULT inline AllocationResult CopyFixedArray(FixedArray* src);
1854
1855   // Make a copy of src, set the map, and return the copy. Returns
1856   // Failure::RetryAfterGC(requested_bytes, space) if the allocation failed.
1857   MUST_USE_RESULT AllocationResult CopyFixedArrayWithMap(FixedArray* src,
1858                                                          Map* map);
1859
1860   // Make a copy of src and return it. Returns
1861   // Failure::RetryAfterGC(requested_bytes, space) if the allocation failed.
1862   MUST_USE_RESULT inline AllocationResult CopyFixedDoubleArray(
1863       FixedDoubleArray* src);
1864
1865   // Make a copy of src and return it. Returns
1866   // Failure::RetryAfterGC(requested_bytes, space) if the allocation failed.
1867   MUST_USE_RESULT inline AllocationResult CopyConstantPoolArray(
1868       ConstantPoolArray* src);
1869
1870
1871   // Computes a single character string where the character has code.
1872   // A cache is used for ASCII codes.
1873   MUST_USE_RESULT AllocationResult LookupSingleCharacterStringFromCode(
1874       uint16_t code);
1875
1876   // Allocate a symbol in old space.
1877   MUST_USE_RESULT AllocationResult AllocateSymbol();
1878
1879   // Make a copy of src, set the map, and return the copy.
1880   MUST_USE_RESULT AllocationResult CopyConstantPoolArrayWithMap(
1881       ConstantPoolArray* src, Map* map);
1882
1883   MUST_USE_RESULT AllocationResult AllocateConstantPoolArray(
1884       const ConstantPoolArray::NumberOfEntries& small);
1885
1886   MUST_USE_RESULT AllocationResult AllocateExtendedConstantPoolArray(
1887       const ConstantPoolArray::NumberOfEntries& small,
1888       const ConstantPoolArray::NumberOfEntries& extended);
1889
1890   // Allocates an external array of the specified length and type.
1891   MUST_USE_RESULT AllocationResult AllocateExternalArray(
1892       int length,
1893       ExternalArrayType array_type,
1894       void* external_pointer,
1895       PretenureFlag pretenure);
1896
1897   // Allocates a fixed typed array of the specified length and type.
1898   MUST_USE_RESULT AllocationResult AllocateFixedTypedArray(
1899       int length,
1900       ExternalArrayType array_type,
1901       PretenureFlag pretenure);
1902
1903   // Make a copy of src and return it.
1904   MUST_USE_RESULT AllocationResult CopyAndTenureFixedCOWArray(FixedArray* src);
1905
1906   // Make a copy of src, set the map, and return the copy.
1907   MUST_USE_RESULT AllocationResult CopyFixedDoubleArrayWithMap(
1908       FixedDoubleArray* src, Map* map);
1909
1910   // Allocates a fixed double array with uninitialized values. Returns
1911   MUST_USE_RESULT AllocationResult AllocateUninitializedFixedDoubleArray(
1912       int length,
1913       PretenureFlag pretenure = NOT_TENURED);
1914
1915   // These five Create*EntryStub functions are here and forced to not be inlined
1916   // because of a gcc-4.4 bug that assigns wrong vtable entries.
1917   NO_INLINE(void CreateJSEntryStub());
1918   NO_INLINE(void CreateJSConstructEntryStub());
1919
1920   void CreateFixedStubs();
1921
1922   // Allocate empty fixed array.
1923   MUST_USE_RESULT AllocationResult AllocateEmptyFixedArray();
1924
1925   // Allocate empty external array of given type.
1926   MUST_USE_RESULT AllocationResult AllocateEmptyExternalArray(
1927       ExternalArrayType array_type);
1928
1929   // Allocate empty fixed typed array of given type.
1930   MUST_USE_RESULT AllocationResult AllocateEmptyFixedTypedArray(
1931       ExternalArrayType array_type);
1932
1933   // Allocate empty constant pool array.
1934   MUST_USE_RESULT AllocationResult AllocateEmptyConstantPoolArray();
1935
1936   // Allocate a tenured simple cell.
1937   MUST_USE_RESULT AllocationResult AllocateCell(Object* value);
1938
1939   // Allocate a tenured JS global property cell initialized with the hole.
1940   MUST_USE_RESULT AllocationResult AllocatePropertyCell();
1941
1942   // Allocates a new utility object in the old generation.
1943   MUST_USE_RESULT AllocationResult AllocateStruct(InstanceType type);
1944
1945   // Allocates a new foreign object.
1946   MUST_USE_RESULT AllocationResult AllocateForeign(
1947       Address address, PretenureFlag pretenure = NOT_TENURED);
1948
1949   MUST_USE_RESULT AllocationResult AllocateCode(int object_size,
1950                                                 bool immovable);
1951
1952   MUST_USE_RESULT AllocationResult InternalizeStringWithKey(HashTableKey* key);
1953
1954   MUST_USE_RESULT AllocationResult InternalizeString(String* str);
1955
1956   // Performs a minor collection in new generation.
1957   void Scavenge();
1958
1959   // Commits from space if it is uncommitted.
1960   void EnsureFromSpaceIsCommitted();
1961
1962   // Uncommit unused semi space.
1963   bool UncommitFromSpace() { return new_space_.UncommitFromSpace(); }
1964
1965   // Fill in bogus values in from space
1966   void ZapFromSpace();
1967
1968   static String* UpdateNewSpaceReferenceInExternalStringTableEntry(
1969       Heap* heap,
1970       Object** pointer);
1971
1972   Address DoScavenge(ObjectVisitor* scavenge_visitor, Address new_space_front);
1973   static void ScavengeStoreBufferCallback(Heap* heap,
1974                                           MemoryChunk* page,
1975                                           StoreBufferEvent event);
1976
1977   // Performs a major collection in the whole heap.
1978   void MarkCompact(GCTracer* tracer);
1979
1980   // Code to be run before and after mark-compact.
1981   void MarkCompactPrologue();
1982
1983   void ProcessNativeContexts(WeakObjectRetainer* retainer);
1984   void ProcessArrayBuffers(WeakObjectRetainer* retainer);
1985   void ProcessAllocationSites(WeakObjectRetainer* retainer);
1986
1987   // Deopts all code that contains allocation instruction which are tenured or
1988   // not tenured. Moreover it clears the pretenuring allocation site statistics.
1989   void ResetAllAllocationSitesDependentCode(PretenureFlag flag);
1990
1991   // Evaluates local pretenuring for the old space and calls
1992   // ResetAllTenuredAllocationSitesDependentCode if too many objects died in
1993   // the old space.
1994   void EvaluateOldSpaceLocalPretenuring(uint64_t size_of_objects_before_gc);
1995
1996   // Called on heap tear-down.
1997   void TearDownArrayBuffers();
1998
1999   // Record statistics before and after garbage collection.
2000   void ReportStatisticsBeforeGC();
2001   void ReportStatisticsAfterGC();
2002
2003   // Slow part of scavenge object.
2004   static void ScavengeObjectSlow(HeapObject** p, HeapObject* object);
2005
2006   // Total RegExp code ever generated
2007   double total_regexp_code_generated_;
2008
2009   GCTracer* tracer_;
2010
2011   // Creates and installs the full-sized number string cache.
2012   int FullSizeNumberStringCacheLength();
2013   // Flush the number to string cache.
2014   void FlushNumberStringCache();
2015
2016   // Sets used allocation sites entries to undefined.
2017   void FlushAllocationSitesScratchpad();
2018
2019   // Initializes the allocation sites scratchpad with undefined values.
2020   void InitializeAllocationSitesScratchpad();
2021
2022   // Adds an allocation site to the scratchpad if there is space left.
2023   void AddAllocationSiteToScratchpad(AllocationSite* site,
2024                                      ScratchpadSlotMode mode);
2025
2026   void UpdateSurvivalStatistics(int start_new_space_size);
2027
2028   static const int kYoungSurvivalRateHighThreshold = 90;
2029   static const int kYoungSurvivalRateAllowedDeviation = 15;
2030
2031   static const int kOldSurvivalRateLowThreshold = 10;
2032
2033   int high_survival_rate_period_length_;
2034   intptr_t promoted_objects_size_;
2035   double promotion_rate_;
2036   intptr_t semi_space_copied_object_size_;
2037   double semi_space_copied_rate_;
2038
2039   // This is the pretenuring trigger for allocation sites that are in maybe
2040   // tenure state. When we switched to the maximum new space size we deoptimize
2041   // the code that belongs to the allocation site and derive the lifetime
2042   // of the allocation site.
2043   unsigned int maximum_size_scavenges_;
2044
2045   // TODO(hpayer): Allocation site pretenuring may make this method obsolete.
2046   // Re-visit incremental marking heuristics.
2047   bool IsHighSurvivalRate() {
2048     return high_survival_rate_period_length_ > 0;
2049   }
2050
2051   void SelectScavengingVisitorsTable();
2052
2053   void StartIdleRound() {
2054     mark_sweeps_since_idle_round_started_ = 0;
2055   }
2056
2057   void FinishIdleRound() {
2058     mark_sweeps_since_idle_round_started_ = kMaxMarkSweepsInIdleRound;
2059     scavenges_since_last_idle_round_ = 0;
2060   }
2061
2062   bool EnoughGarbageSinceLastIdleRound() {
2063     return (scavenges_since_last_idle_round_ >= kIdleScavengeThreshold);
2064   }
2065
2066   // Estimates how many milliseconds a Mark-Sweep would take to complete.
2067   // In idle notification handler we assume that this function will return:
2068   // - a number less than 10 for small heaps, which are less than 8Mb.
2069   // - a number greater than 10 for large heaps, which are greater than 32Mb.
2070   int TimeMarkSweepWouldTakeInMs() {
2071     // Rough estimate of how many megabytes of heap can be processed in 1 ms.
2072     static const int kMbPerMs = 2;
2073
2074     int heap_size_mb = static_cast<int>(SizeOfObjects() / MB);
2075     return heap_size_mb / kMbPerMs;
2076   }
2077
2078   // Returns true if no more GC work is left.
2079   bool IdleGlobalGC();
2080
2081   void AdvanceIdleIncrementalMarking(intptr_t step_size);
2082
2083   void ClearObjectStats(bool clear_last_time_stats = false);
2084
2085   void set_weak_object_to_code_table(Object* value) {
2086     ASSERT(!InNewSpace(value));
2087     weak_object_to_code_table_ = value;
2088   }
2089
2090   Object** weak_object_to_code_table_address() {
2091     return &weak_object_to_code_table_;
2092   }
2093
2094   static const int kInitialStringTableSize = 2048;
2095   static const int kInitialEvalCacheSize = 64;
2096   static const int kInitialNumberStringCacheSize = 256;
2097
2098   // Object counts and used memory by InstanceType
2099   size_t object_counts_[OBJECT_STATS_COUNT];
2100   size_t object_counts_last_time_[OBJECT_STATS_COUNT];
2101   size_t object_sizes_[OBJECT_STATS_COUNT];
2102   size_t object_sizes_last_time_[OBJECT_STATS_COUNT];
2103
2104   // Maximum GC pause.
2105   double max_gc_pause_;
2106
2107   // Total time spent in GC.
2108   double total_gc_time_ms_;
2109
2110   // Maximum size of objects alive after GC.
2111   intptr_t max_alive_after_gc_;
2112
2113   // Minimal interval between two subsequent collections.
2114   double min_in_mutator_;
2115
2116   // Size of objects alive after last GC.
2117   intptr_t alive_after_last_gc_;
2118
2119   double last_gc_end_timestamp_;
2120
2121   // Cumulative GC time spent in marking
2122   double marking_time_;
2123
2124   // Cumulative GC time spent in sweeping
2125   double sweeping_time_;
2126
2127   MarkCompactCollector mark_compact_collector_;
2128
2129   StoreBuffer store_buffer_;
2130
2131   Marking marking_;
2132
2133   IncrementalMarking incremental_marking_;
2134
2135   int number_idle_notifications_;
2136   unsigned int last_idle_notification_gc_count_;
2137   bool last_idle_notification_gc_count_init_;
2138
2139   int mark_sweeps_since_idle_round_started_;
2140   unsigned int gc_count_at_last_idle_gc_;
2141   int scavenges_since_last_idle_round_;
2142
2143   // These two counters are monotomically increasing and never reset.
2144   size_t full_codegen_bytes_generated_;
2145   size_t crankshaft_codegen_bytes_generated_;
2146
2147   // If the --deopt_every_n_garbage_collections flag is set to a positive value,
2148   // this variable holds the number of garbage collections since the last
2149   // deoptimization triggered by garbage collection.
2150   int gcs_since_last_deopt_;
2151
2152 #ifdef VERIFY_HEAP
2153   int no_weak_object_verification_scope_depth_;
2154 #endif
2155
2156   static const int kAllocationSiteScratchpadSize = 256;
2157   int allocation_sites_scratchpad_length_;
2158
2159   static const int kMaxMarkSweepsInIdleRound = 7;
2160   static const int kIdleScavengeThreshold = 5;
2161
2162   // Shared state read by the scavenge collector and set by ScavengeObject.
2163   PromotionQueue promotion_queue_;
2164
2165   // Flag is set when the heap has been configured.  The heap can be repeatedly
2166   // configured through the API until it is set up.
2167   bool configured_;
2168
2169   ExternalStringTable external_string_table_;
2170
2171   VisitorDispatchTable<ScavengingCallback> scavenging_visitors_table_;
2172
2173   MemoryChunk* chunks_queued_for_free_;
2174
2175   Mutex relocation_mutex_;
2176
2177   int gc_callbacks_depth_;
2178
2179   friend class AlwaysAllocateScope;
2180   friend class Factory;
2181   friend class GCCallbacksScope;
2182   friend class GCTracer;
2183   friend class HeapIterator;
2184   friend class Isolate;
2185   friend class MarkCompactCollector;
2186   friend class MarkCompactMarkingVisitor;
2187   friend class MapCompact;
2188 #ifdef VERIFY_HEAP
2189   friend class NoWeakObjectVerificationScope;
2190 #endif
2191   friend class Page;
2192
2193   DISALLOW_COPY_AND_ASSIGN(Heap);
2194 };
2195
2196
2197 class HeapStats {
2198  public:
2199   static const int kStartMarker = 0xDECADE00;
2200   static const int kEndMarker = 0xDECADE01;
2201
2202   int* start_marker;                    //  0
2203   int* new_space_size;                  //  1
2204   int* new_space_capacity;              //  2
2205   intptr_t* old_pointer_space_size;          //  3
2206   intptr_t* old_pointer_space_capacity;      //  4
2207   intptr_t* old_data_space_size;             //  5
2208   intptr_t* old_data_space_capacity;         //  6
2209   intptr_t* code_space_size;                 //  7
2210   intptr_t* code_space_capacity;             //  8
2211   intptr_t* map_space_size;                  //  9
2212   intptr_t* map_space_capacity;              // 10
2213   intptr_t* cell_space_size;                 // 11
2214   intptr_t* cell_space_capacity;             // 12
2215   intptr_t* lo_space_size;                   // 13
2216   int* global_handle_count;             // 14
2217   int* weak_global_handle_count;        // 15
2218   int* pending_global_handle_count;     // 16
2219   int* near_death_global_handle_count;  // 17
2220   int* free_global_handle_count;        // 18
2221   intptr_t* memory_allocator_size;           // 19
2222   intptr_t* memory_allocator_capacity;       // 20
2223   int* objects_per_type;                // 21
2224   int* size_per_type;                   // 22
2225   int* os_error;                        // 23
2226   int* end_marker;                      // 24
2227   intptr_t* property_cell_space_size;   // 25
2228   intptr_t* property_cell_space_capacity;    // 26
2229 };
2230
2231
2232 class AlwaysAllocateScope {
2233  public:
2234   explicit inline AlwaysAllocateScope(Isolate* isolate);
2235   inline ~AlwaysAllocateScope();
2236
2237  private:
2238   // Implicitly disable artificial allocation failures.
2239   Heap* heap_;
2240   DisallowAllocationFailure daf_;
2241 };
2242
2243
2244 #ifdef VERIFY_HEAP
2245 class NoWeakObjectVerificationScope {
2246  public:
2247   inline NoWeakObjectVerificationScope();
2248   inline ~NoWeakObjectVerificationScope();
2249 };
2250 #endif
2251
2252
2253 class GCCallbacksScope {
2254  public:
2255   explicit inline GCCallbacksScope(Heap* heap);
2256   inline ~GCCallbacksScope();
2257
2258   inline bool CheckReenter();
2259
2260  private:
2261   Heap* heap_;
2262 };
2263
2264
2265 // Visitor class to verify interior pointers in spaces that do not contain
2266 // or care about intergenerational references. All heap object pointers have to
2267 // point into the heap to a location that has a map pointer at its first word.
2268 // Caveat: Heap::Contains is an approximation because it can return true for
2269 // objects in a heap space but above the allocation pointer.
2270 class VerifyPointersVisitor: public ObjectVisitor {
2271  public:
2272   inline void VisitPointers(Object** start, Object** end);
2273 };
2274
2275
2276 // Verify that all objects are Smis.
2277 class VerifySmisVisitor: public ObjectVisitor {
2278  public:
2279   inline void VisitPointers(Object** start, Object** end);
2280 };
2281
2282
2283 // Space iterator for iterating over all spaces of the heap.  Returns each space
2284 // in turn, and null when it is done.
2285 class AllSpaces BASE_EMBEDDED {
2286  public:
2287   explicit AllSpaces(Heap* heap) : heap_(heap), counter_(FIRST_SPACE) {}
2288   Space* next();
2289  private:
2290   Heap* heap_;
2291   int counter_;
2292 };
2293
2294
2295 // Space iterator for iterating over all old spaces of the heap: Old pointer
2296 // space, old data space and code space.  Returns each space in turn, and null
2297 // when it is done.
2298 class OldSpaces BASE_EMBEDDED {
2299  public:
2300   explicit OldSpaces(Heap* heap) : heap_(heap), counter_(OLD_POINTER_SPACE) {}
2301   OldSpace* next();
2302  private:
2303   Heap* heap_;
2304   int counter_;
2305 };
2306
2307
2308 // Space iterator for iterating over all the paged spaces of the heap: Map
2309 // space, old pointer space, old data space, code space and cell space.  Returns
2310 // each space in turn, and null when it is done.
2311 class PagedSpaces BASE_EMBEDDED {
2312  public:
2313   explicit PagedSpaces(Heap* heap) : heap_(heap), counter_(OLD_POINTER_SPACE) {}
2314   PagedSpace* next();
2315  private:
2316   Heap* heap_;
2317   int counter_;
2318 };
2319
2320
2321 // Space iterator for iterating over all spaces of the heap.
2322 // For each space an object iterator is provided. The deallocation of the
2323 // returned object iterators is handled by the space iterator.
2324 class SpaceIterator : public Malloced {
2325  public:
2326   explicit SpaceIterator(Heap* heap);
2327   SpaceIterator(Heap* heap, HeapObjectCallback size_func);
2328   virtual ~SpaceIterator();
2329
2330   bool has_next();
2331   ObjectIterator* next();
2332
2333  private:
2334   ObjectIterator* CreateIterator();
2335
2336   Heap* heap_;
2337   int current_space_;  // from enum AllocationSpace.
2338   ObjectIterator* iterator_;  // object iterator for the current space.
2339   HeapObjectCallback size_func_;
2340 };
2341
2342
2343 // A HeapIterator provides iteration over the whole heap. It
2344 // aggregates the specific iterators for the different spaces as
2345 // these can only iterate over one space only.
2346 //
2347 // HeapIterator ensures there is no allocation during its lifetime
2348 // (using an embedded DisallowHeapAllocation instance).
2349 //
2350 // HeapIterator can skip free list nodes (that is, de-allocated heap
2351 // objects that still remain in the heap). As implementation of free
2352 // nodes filtering uses GC marks, it can't be used during MS/MC GC
2353 // phases. Also, it is forbidden to interrupt iteration in this mode,
2354 // as this will leave heap objects marked (and thus, unusable).
2355 class HeapObjectsFilter;
2356
2357 class HeapIterator BASE_EMBEDDED {
2358  public:
2359   enum HeapObjectsFiltering {
2360     kNoFiltering,
2361     kFilterUnreachable
2362   };
2363
2364   explicit HeapIterator(Heap* heap);
2365   HeapIterator(Heap* heap, HeapObjectsFiltering filtering);
2366   ~HeapIterator();
2367
2368   HeapObject* next();
2369   void reset();
2370
2371  private:
2372   struct MakeHeapIterableHelper {
2373     explicit MakeHeapIterableHelper(Heap* heap) { heap->MakeHeapIterable(); }
2374   };
2375
2376   // Perform the initialization.
2377   void Init();
2378   // Perform all necessary shutdown (destruction) work.
2379   void Shutdown();
2380   HeapObject* NextObject();
2381
2382   MakeHeapIterableHelper make_heap_iterable_helper_;
2383   DisallowHeapAllocation no_heap_allocation_;
2384   Heap* heap_;
2385   HeapObjectsFiltering filtering_;
2386   HeapObjectsFilter* filter_;
2387   // Space iterator for iterating all the spaces.
2388   SpaceIterator* space_iterator_;
2389   // Object iterator for the space currently being iterated.
2390   ObjectIterator* object_iterator_;
2391 };
2392
2393
2394 // Cache for mapping (map, property name) into field offset.
2395 // Cleared at startup and prior to mark sweep collection.
2396 class KeyedLookupCache {
2397  public:
2398   // Lookup field offset for (map, name). If absent, -1 is returned.
2399   int Lookup(Handle<Map> map, Handle<Name> name);
2400
2401   // Update an element in the cache.
2402   void Update(Handle<Map> map, Handle<Name> name, int field_offset);
2403
2404   // Clear the cache.
2405   void Clear();
2406
2407   static const int kLength = 256;
2408   static const int kCapacityMask = kLength - 1;
2409   static const int kMapHashShift = 5;
2410   static const int kHashMask = -4;  // Zero the last two bits.
2411   static const int kEntriesPerBucket = 4;
2412   static const int kEntryLength = 2;
2413   static const int kMapIndex = 0;
2414   static const int kKeyIndex = 1;
2415   static const int kNotFound = -1;
2416
2417   // kEntriesPerBucket should be a power of 2.
2418   STATIC_ASSERT((kEntriesPerBucket & (kEntriesPerBucket - 1)) == 0);
2419   STATIC_ASSERT(kEntriesPerBucket == -kHashMask);
2420
2421  private:
2422   KeyedLookupCache() {
2423     for (int i = 0; i < kLength; ++i) {
2424       keys_[i].map = NULL;
2425       keys_[i].name = NULL;
2426       field_offsets_[i] = kNotFound;
2427     }
2428   }
2429
2430   static inline int Hash(Handle<Map> map, Handle<Name> name);
2431
2432   // Get the address of the keys and field_offsets arrays.  Used in
2433   // generated code to perform cache lookups.
2434   Address keys_address() {
2435     return reinterpret_cast<Address>(&keys_);
2436   }
2437
2438   Address field_offsets_address() {
2439     return reinterpret_cast<Address>(&field_offsets_);
2440   }
2441
2442   struct Key {
2443     Map* map;
2444     Name* name;
2445   };
2446
2447   Key keys_[kLength];
2448   int field_offsets_[kLength];
2449
2450   friend class ExternalReference;
2451   friend class Isolate;
2452   DISALLOW_COPY_AND_ASSIGN(KeyedLookupCache);
2453 };
2454
2455
2456 // Cache for mapping (map, property name) into descriptor index.
2457 // The cache contains both positive and negative results.
2458 // Descriptor index equals kNotFound means the property is absent.
2459 // Cleared at startup and prior to any gc.
2460 class DescriptorLookupCache {
2461  public:
2462   // Lookup descriptor index for (map, name).
2463   // If absent, kAbsent is returned.
2464   int Lookup(Map* source, Name* name) {
2465     if (!name->IsUniqueName()) return kAbsent;
2466     int index = Hash(source, name);
2467     Key& key = keys_[index];
2468     if ((key.source == source) && (key.name == name)) return results_[index];
2469     return kAbsent;
2470   }
2471
2472   // Update an element in the cache.
2473   void Update(Map* source, Name* name, int result) {
2474     ASSERT(result != kAbsent);
2475     if (name->IsUniqueName()) {
2476       int index = Hash(source, name);
2477       Key& key = keys_[index];
2478       key.source = source;
2479       key.name = name;
2480       results_[index] = result;
2481     }
2482   }
2483
2484   // Clear the cache.
2485   void Clear();
2486
2487   static const int kAbsent = -2;
2488
2489  private:
2490   DescriptorLookupCache() {
2491     for (int i = 0; i < kLength; ++i) {
2492       keys_[i].source = NULL;
2493       keys_[i].name = NULL;
2494       results_[i] = kAbsent;
2495     }
2496   }
2497
2498   static int Hash(Object* source, Name* name) {
2499     // Uses only lower 32 bits if pointers are larger.
2500     uint32_t source_hash =
2501         static_cast<uint32_t>(reinterpret_cast<uintptr_t>(source))
2502             >> kPointerSizeLog2;
2503     uint32_t name_hash =
2504         static_cast<uint32_t>(reinterpret_cast<uintptr_t>(name))
2505             >> kPointerSizeLog2;
2506     return (source_hash ^ name_hash) % kLength;
2507   }
2508
2509   static const int kLength = 64;
2510   struct Key {
2511     Map* source;
2512     Name* name;
2513   };
2514
2515   Key keys_[kLength];
2516   int results_[kLength];
2517
2518   friend class Isolate;
2519   DISALLOW_COPY_AND_ASSIGN(DescriptorLookupCache);
2520 };
2521
2522
2523 // GCTracer collects and prints ONE line after each garbage collector
2524 // invocation IFF --trace_gc is used.
2525
2526 class GCTracer BASE_EMBEDDED {
2527  public:
2528   class Scope BASE_EMBEDDED {
2529    public:
2530     enum ScopeId {
2531       EXTERNAL,
2532       MC_MARK,
2533       MC_SWEEP,
2534       MC_SWEEP_NEWSPACE,
2535       MC_SWEEP_OLDSPACE,
2536       MC_EVACUATE_PAGES,
2537       MC_UPDATE_NEW_TO_NEW_POINTERS,
2538       MC_UPDATE_ROOT_TO_NEW_POINTERS,
2539       MC_UPDATE_OLD_TO_NEW_POINTERS,
2540       MC_UPDATE_POINTERS_TO_EVACUATED,
2541       MC_UPDATE_POINTERS_BETWEEN_EVACUATED,
2542       MC_UPDATE_MISC_POINTERS,
2543       MC_WEAKCOLLECTION_PROCESS,
2544       MC_WEAKCOLLECTION_CLEAR,
2545       MC_FLUSH_CODE,
2546       kNumberOfScopes
2547     };
2548
2549     Scope(GCTracer* tracer, ScopeId scope)
2550         : tracer_(tracer),
2551         scope_(scope) {
2552       start_time_ = OS::TimeCurrentMillis();
2553     }
2554
2555     ~Scope() {
2556       ASSERT(scope_ < kNumberOfScopes);  // scope_ is unsigned.
2557       tracer_->scopes_[scope_] += OS::TimeCurrentMillis() - start_time_;
2558     }
2559
2560    private:
2561     GCTracer* tracer_;
2562     ScopeId scope_;
2563     double start_time_;
2564   };
2565
2566   explicit GCTracer(Heap* heap,
2567                     const char* gc_reason,
2568                     const char* collector_reason);
2569   ~GCTracer();
2570
2571   // Sets the collector.
2572   void set_collector(GarbageCollector collector) { collector_ = collector; }
2573
2574   // Sets the GC count.
2575   void set_gc_count(unsigned int count) { gc_count_ = count; }
2576
2577   // Sets the full GC count.
2578   void set_full_gc_count(int count) { full_gc_count_ = count; }
2579
2580   void increment_nodes_died_in_new_space() {
2581     nodes_died_in_new_space_++;
2582   }
2583
2584   void increment_nodes_copied_in_new_space() {
2585     nodes_copied_in_new_space_++;
2586   }
2587
2588   void increment_nodes_promoted() {
2589     nodes_promoted_++;
2590   }
2591
2592  private:
2593   // Returns a string matching the collector.
2594   const char* CollectorString();
2595
2596   // Returns size of object in heap (in MB).
2597   inline double SizeOfHeapObjects();
2598
2599   // Timestamp set in the constructor.
2600   double start_time_;
2601
2602   // Size of objects in heap set in constructor.
2603   intptr_t start_object_size_;
2604
2605   // Size of memory allocated from OS set in constructor.
2606   intptr_t start_memory_size_;
2607
2608   // Type of collector.
2609   GarbageCollector collector_;
2610
2611   // A count (including this one, e.g. the first collection is 1) of the
2612   // number of garbage collections.
2613   unsigned int gc_count_;
2614
2615   // A count (including this one) of the number of full garbage collections.
2616   int full_gc_count_;
2617
2618   // Amounts of time spent in different scopes during GC.
2619   double scopes_[Scope::kNumberOfScopes];
2620
2621   // Total amount of space either wasted or contained in one of free lists
2622   // before the current GC.
2623   intptr_t in_free_list_or_wasted_before_gc_;
2624
2625   // Difference between space used in the heap at the beginning of the current
2626   // collection and the end of the previous collection.
2627   intptr_t allocated_since_last_gc_;
2628
2629   // Amount of time spent in mutator that is time elapsed between end of the
2630   // previous collection and the beginning of the current one.
2631   double spent_in_mutator_;
2632
2633   // Number of died nodes in the new space.
2634   int nodes_died_in_new_space_;
2635
2636   // Number of copied nodes to the new space.
2637   int nodes_copied_in_new_space_;
2638
2639   // Number of promoted nodes to the old space.
2640   int nodes_promoted_;
2641
2642   // Incremental marking steps counters.
2643   int steps_count_;
2644   double steps_took_;
2645   double longest_step_;
2646   int steps_count_since_last_gc_;
2647   double steps_took_since_last_gc_;
2648
2649   Heap* heap_;
2650
2651   const char* gc_reason_;
2652   const char* collector_reason_;
2653 };
2654
2655
2656 class RegExpResultsCache {
2657  public:
2658   enum ResultsCacheType { REGEXP_MULTIPLE_INDICES, STRING_SPLIT_SUBSTRINGS };
2659
2660   // Attempt to retrieve a cached result.  On failure, 0 is returned as a Smi.
2661   // On success, the returned result is guaranteed to be a COW-array.
2662   static Object* Lookup(Heap* heap,
2663                         String* key_string,
2664                         Object* key_pattern,
2665                         ResultsCacheType type);
2666   // Attempt to add value_array to the cache specified by type.  On success,
2667   // value_array is turned into a COW-array.
2668   static void Enter(Isolate* isolate,
2669                     Handle<String> key_string,
2670                     Handle<Object> key_pattern,
2671                     Handle<FixedArray> value_array,
2672                     ResultsCacheType type);
2673   static void Clear(FixedArray* cache);
2674   static const int kRegExpResultsCacheSize = 0x100;
2675
2676  private:
2677   static const int kArrayEntriesPerCacheEntry = 4;
2678   static const int kStringOffset = 0;
2679   static const int kPatternOffset = 1;
2680   static const int kArrayOffset = 2;
2681 };
2682
2683
2684 // Abstract base class for checking whether a weak object should be retained.
2685 class WeakObjectRetainer {
2686  public:
2687   virtual ~WeakObjectRetainer() {}
2688
2689   // Return whether this object should be retained. If NULL is returned the
2690   // object has no references. Otherwise the address of the retained object
2691   // should be returned as in some GC situations the object has been moved.
2692   virtual Object* RetainAs(Object* object) = 0;
2693 };
2694
2695
2696 // Intrusive object marking uses least significant bit of
2697 // heap object's map word to mark objects.
2698 // Normally all map words have least significant bit set
2699 // because they contain tagged map pointer.
2700 // If the bit is not set object is marked.
2701 // All objects should be unmarked before resuming
2702 // JavaScript execution.
2703 class IntrusiveMarking {
2704  public:
2705   static bool IsMarked(HeapObject* object) {
2706     return (object->map_word().ToRawValue() & kNotMarkedBit) == 0;
2707   }
2708
2709   static void ClearMark(HeapObject* object) {
2710     uintptr_t map_word = object->map_word().ToRawValue();
2711     object->set_map_word(MapWord::FromRawValue(map_word | kNotMarkedBit));
2712     ASSERT(!IsMarked(object));
2713   }
2714
2715   static void SetMark(HeapObject* object) {
2716     uintptr_t map_word = object->map_word().ToRawValue();
2717     object->set_map_word(MapWord::FromRawValue(map_word & ~kNotMarkedBit));
2718     ASSERT(IsMarked(object));
2719   }
2720
2721   static Map* MapOfMarkedObject(HeapObject* object) {
2722     uintptr_t map_word = object->map_word().ToRawValue();
2723     return MapWord::FromRawValue(map_word | kNotMarkedBit).ToMap();
2724   }
2725
2726   static int SizeOfMarkedObject(HeapObject* object) {
2727     return object->SizeFromMap(MapOfMarkedObject(object));
2728   }
2729
2730  private:
2731   static const uintptr_t kNotMarkedBit = 0x1;
2732   STATIC_ASSERT((kHeapObjectTag & kNotMarkedBit) != 0);  // NOLINT
2733 };
2734
2735
2736 #ifdef DEBUG
2737 // Helper class for tracing paths to a search target Object from all roots.
2738 // The TracePathFrom() method can be used to trace paths from a specific
2739 // object to the search target object.
2740 class PathTracer : public ObjectVisitor {
2741  public:
2742   enum WhatToFind {
2743     FIND_ALL,   // Will find all matches.
2744     FIND_FIRST  // Will stop the search after first match.
2745   };
2746
2747   // Tags 0, 1, and 3 are used. Use 2 for marking visited HeapObject.
2748   static const int kMarkTag = 2;
2749
2750   // For the WhatToFind arg, if FIND_FIRST is specified, tracing will stop
2751   // after the first match.  If FIND_ALL is specified, then tracing will be
2752   // done for all matches.
2753   PathTracer(Object* search_target,
2754              WhatToFind what_to_find,
2755              VisitMode visit_mode)
2756       : search_target_(search_target),
2757         found_target_(false),
2758         found_target_in_trace_(false),
2759         what_to_find_(what_to_find),
2760         visit_mode_(visit_mode),
2761         object_stack_(20),
2762         no_allocation() {}
2763
2764   virtual void VisitPointers(Object** start, Object** end);
2765
2766   void Reset();
2767   void TracePathFrom(Object** root);
2768
2769   bool found() const { return found_target_; }
2770
2771   static Object* const kAnyGlobalObject;
2772
2773  protected:
2774   class MarkVisitor;
2775   class UnmarkVisitor;
2776
2777   void MarkRecursively(Object** p, MarkVisitor* mark_visitor);
2778   void UnmarkRecursively(Object** p, UnmarkVisitor* unmark_visitor);
2779   virtual void ProcessResults();
2780
2781   Object* search_target_;
2782   bool found_target_;
2783   bool found_target_in_trace_;
2784   WhatToFind what_to_find_;
2785   VisitMode visit_mode_;
2786   List<Object*> object_stack_;
2787
2788   DisallowHeapAllocation no_allocation;  // i.e. no gc allowed.
2789
2790  private:
2791   DISALLOW_IMPLICIT_CONSTRUCTORS(PathTracer);
2792 };
2793 #endif  // DEBUG
2794
2795 } }  // namespace v8::internal
2796
2797 #endif  // V8_HEAP_H_