- add sources.
[platform/framework/web/crosswalk.git] / src / third_party / tcmalloc / vendor / src / gperftools / heap-checker.h
1 // Copyright (c) 2005, Google Inc.
2 // All rights reserved.
3 //
4 // Redistribution and use in source and binary forms, with or without
5 // modification, are permitted provided that the following conditions are
6 // met:
7 //
8 //     * Redistributions of source code must retain the above copyright
9 // notice, this list of conditions and the following disclaimer.
10 //     * Redistributions in binary form must reproduce the above
11 // copyright notice, this list of conditions and the following disclaimer
12 // in the documentation and/or other materials provided with the
13 // distribution.
14 //     * Neither the name of Google Inc. nor the names of its
15 // contributors may be used to endorse or promote products derived from
16 // this software without specific prior written permission.
17 //
18 // THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
19 // "AS IS" AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
20 // LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR
21 // A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT
22 // OWNER OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,
23 // SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT
24 // LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
25 // DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
26 // THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
27 // (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE
28 // OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
29
30 // ---
31 // Author: Maxim Lifantsev (with design ideas by Sanjay Ghemawat)
32 //
33 //
34 // Module for detecing heap (memory) leaks.
35 //
36 // For full(er) information, see doc/heap_checker.html
37 //
38 // This module can be linked into programs with
39 // no slowdown caused by this unless you activate the leak-checker:
40 //
41 //    1. Set the environment variable HEAPCHEK to _type_ before
42 //       running the program.
43 //
44 // _type_ is usually "normal" but can also be "minimal", "strict", or
45 // "draconian".  (See the html file for other options, like 'local'.)
46 //
47 // After that, just run your binary.  If the heap-checker detects
48 // a memory leak at program-exit, it will print instructions on how
49 // to track down the leak.
50
51 #ifndef BASE_HEAP_CHECKER_H_
52 #define BASE_HEAP_CHECKER_H_
53
54 #include <sys/types.h>  // for size_t
55 // I can't #include config.h in this public API file, but I should
56 // really use configure (and make malloc_extension.h a .in file) to
57 // figure out if the system has stdint.h or not.  But I'm lazy, so
58 // for now I'm assuming it's a problem only with MSVC.
59 #ifndef _MSC_VER
60 #include <stdint.h>     // for uintptr_t
61 #endif
62 #include <stdarg.h>     // for va_list
63 #include <vector>
64
65 // Annoying stuff for windows -- makes sure clients can import these functions
66 #ifndef PERFTOOLS_DLL_DECL
67 # ifdef _WIN32
68 #   define PERFTOOLS_DLL_DECL  __declspec(dllimport)
69 # else
70 #   define PERFTOOLS_DLL_DECL
71 # endif
72 #endif
73
74
75 // The class is thread-safe with respect to all the provided static methods,
76 // as well as HeapLeakChecker objects: they can be accessed by multiple threads.
77 class PERFTOOLS_DLL_DECL HeapLeakChecker {
78  public:
79
80   // ----------------------------------------------------------------------- //
81   // Static functions for working with (whole-program) leak checking.
82
83   // If heap leak checking is currently active in some mode
84   // e.g. if leak checking was started (and is still active now)
85   // due to HEAPCHECK=... defined in the environment.
86   // The return value reflects iff HeapLeakChecker objects manually
87   // constructed right now will be doing leak checking or nothing.
88   // Note that we can go from active to inactive state during InitGoogle()
89   // if FLAGS_heap_check gets set to "" by some code before/during InitGoogle().
90   static bool IsActive();
91
92   // Return pointer to the whole-program checker if it has been created
93   // and NULL otherwise.
94   // Once GlobalChecker() returns non-NULL that object will not disappear and
95   // will be returned by all later GlobalChecker calls.
96   // This is mainly to access BytesLeaked() and ObjectsLeaked() (see below)
97   // for the whole-program checker after one calls NoGlobalLeaks()
98   // or similar and gets false.
99   static HeapLeakChecker* GlobalChecker();
100
101   // Do whole-program leak check now (if it was activated for this binary);
102   // return false only if it was activated and has failed.
103   // The mode of the check is controlled by the command-line flags.
104   // This method can be called repeatedly.
105   // Things like GlobalChecker()->SameHeap() can also be called explicitly
106   // to do the desired flavor of the check.
107   static bool NoGlobalLeaks();
108
109   // If whole-program checker if active,
110   // cancel its automatic execution after main() exits.
111   // This requires that some leak check (e.g. NoGlobalLeaks())
112   // has been called at least once on the whole-program checker.
113   static void CancelGlobalCheck();
114
115   // ----------------------------------------------------------------------- //
116   // Non-static functions for starting and doing leak checking.
117
118   // Start checking and name the leak check performed.
119   // The name is used in naming dumped profiles
120   // and needs to be unique only within your binary.
121   // It must also be a string that can be a part of a file name,
122   // in particular not contain path expressions.
123   explicit HeapLeakChecker(const char *name);
124
125   // Destructor (verifies that some *NoLeaks or *SameHeap method
126   // has been called at least once).
127   ~HeapLeakChecker();
128
129   // These used to be different but are all the same now: they return
130   // true iff all memory allocated since this HeapLeakChecker object
131   // was constructor is still reachable from global state.
132   //
133   // Because we fork to convert addresses to symbol-names, and forking
134   // is not thread-safe, and we may be called in a threaded context,
135   // we do not try to symbolize addresses when called manually.
136   bool NoLeaks() { return DoNoLeaks(DO_NOT_SYMBOLIZE); }
137
138   // These forms are obsolete; use NoLeaks() instead.
139   // TODO(csilvers): mark as DEPRECATED.
140   bool QuickNoLeaks()  { return NoLeaks(); }
141   bool BriefNoLeaks()  { return NoLeaks(); }
142   bool SameHeap()      { return NoLeaks(); }
143   bool QuickSameHeap() { return NoLeaks(); }
144   bool BriefSameHeap() { return NoLeaks(); }
145
146   // Detailed information about the number of leaked bytes and objects
147   // (both of these can be negative as well).
148   // These are available only after a *SameHeap or *NoLeaks
149   // method has been called.
150   // Note that it's possible for both of these to be zero
151   // while SameHeap() or NoLeaks() returned false in case
152   // of a heap state change that is significant
153   // but preserves the byte and object counts.
154   ssize_t BytesLeaked() const;
155   ssize_t ObjectsLeaked() const;
156
157   // ----------------------------------------------------------------------- //
158   // Static helpers to make us ignore certain leaks.
159
160   // Scoped helper class.  Should be allocated on the stack inside a
161   // block of code.  Any heap allocations done in the code block
162   // covered by the scoped object (including in nested function calls
163   // done by the code block) will not be reported as leaks.  This is
164   // the recommended replacement for the GetDisableChecksStart() and
165   // DisableChecksToHereFrom() routines below.
166   //
167   // Example:
168   //   void Foo() {
169   //     HeapLeakChecker::Disabler disabler;
170   //     ... code that allocates objects whose leaks should be ignored ...
171   //   }
172   //
173   // REQUIRES: Destructor runs in same thread as constructor
174   class Disabler {
175    public:
176     Disabler();
177     ~Disabler();
178    private:
179     Disabler(const Disabler&);        // disallow copy
180     void operator=(const Disabler&);  // and assign
181   };
182
183   // Ignore an object located at 'ptr' (can go at the start or into the object)
184   // as well as all heap objects (transitively) referenced from it for the
185   // purposes of heap leak checking. Returns 'ptr' so that one can write
186   //   static T* obj = IgnoreObject(new T(...));
187   //
188   // If 'ptr' does not point to an active allocated object at the time of this
189   // call, it is ignored; but if it does, the object must not get deleted from
190   // the heap later on.
191   //
192   // See also HiddenPointer, below, if you need to prevent a pointer from
193   // being traversed by the heap checker but do not wish to transitively
194   // whitelist objects referenced through it.
195   template <typename T>
196   static T* IgnoreObject(T* ptr) {
197     DoIgnoreObject(static_cast<const void*>(const_cast<const T*>(ptr)));
198     return ptr;
199   }
200
201   // Undo what an earlier IgnoreObject() call promised and asked to do.
202   // At the time of this call 'ptr' must point at or inside of an active
203   // allocated object which was previously registered with IgnoreObject().
204   static void UnIgnoreObject(const void* ptr);
205
206   // ----------------------------------------------------------------------- //
207   // Internal types defined in .cc
208
209   class Allocator;
210   struct RangeValue;
211
212  private:
213
214   // ----------------------------------------------------------------------- //
215   // Various helpers
216
217   // Create the name of the heap profile file.
218   // Should be deleted via Allocator::Free().
219   char* MakeProfileNameLocked();
220
221   // Helper for constructors
222   void Create(const char *name, bool make_start_snapshot);
223
224   enum ShouldSymbolize { SYMBOLIZE, DO_NOT_SYMBOLIZE };
225
226   // Helper for *NoLeaks and *SameHeap
227   bool DoNoLeaks(ShouldSymbolize should_symbolize);
228
229   // Helper for NoGlobalLeaks, also called by the global destructor.
230   static bool NoGlobalLeaksMaybeSymbolize(ShouldSymbolize should_symbolize);
231
232   // These used to be public, but they are now deprecated.
233   // Will remove entirely when all internal uses are fixed.
234   // In the meantime, use friendship so the unittest can still test them.
235   static void* GetDisableChecksStart();
236   static void DisableChecksToHereFrom(const void* start_address);
237   static void DisableChecksIn(const char* pattern);
238   friend void RangeDisabledLeaks();
239   friend void NamedTwoDisabledLeaks();
240   friend void* RunNamedDisabledLeaks(void*);
241   friend void TestHeapLeakCheckerNamedDisabling();
242   // TODO(csilvers): remove this one, at least
243   friend int main(int, char**);
244
245
246   // Actually implements IgnoreObject().
247   static void DoIgnoreObject(const void* ptr);
248
249   // Disable checks based on stack trace entry at a depth <=
250   // max_depth.  Used to hide allocations done inside some special
251   // libraries.
252   static void DisableChecksFromToLocked(const void* start_address,
253                                         const void* end_address,
254                                         int max_depth);
255
256   // Helper for DoNoLeaks to ignore all objects reachable from all live data
257   static void IgnoreAllLiveObjectsLocked(const void* self_stack_top);
258
259   // Callback we pass to ListAllProcessThreads (see thread_lister.h)
260   // that is invoked when all threads of our process are found and stopped.
261   // The call back does the things needed to ignore live data reachable from
262   // thread stacks and registers for all our threads
263   // as well as do other global-live-data ignoring
264   // (via IgnoreNonThreadLiveObjectsLocked)
265   // during the quiet state of all threads being stopped.
266   // For the argument meaning see the comment by ListAllProcessThreads.
267   // Here we only use num_threads and thread_pids, that ListAllProcessThreads
268   // fills for us with the number and pids of all the threads of our process
269   // it found and attached to.
270   static int IgnoreLiveThreadsLocked(void* parameter,
271                                      int num_threads,
272                                      pid_t* thread_pids,
273                                      va_list ap);
274
275   // Helper for IgnoreAllLiveObjectsLocked and IgnoreLiveThreadsLocked
276   // that we prefer to execute from IgnoreLiveThreadsLocked
277   // while all threads are stopped.
278   // This helper does live object discovery and ignoring
279   // for all objects that are reachable from everything
280   // not related to thread stacks and registers.
281   static void IgnoreNonThreadLiveObjectsLocked();
282
283   // Helper for IgnoreNonThreadLiveObjectsLocked and IgnoreLiveThreadsLocked
284   // to discover and ignore all heap objects
285   // reachable from currently considered live objects
286   // (live_objects static global variable in out .cc file).
287   // "name", "name2" are two strings that we print one after another
288   // in a debug message to describe what kind of live object sources
289   // are being used.
290   static void IgnoreLiveObjectsLocked(const char* name, const char* name2);
291
292   // Do the overall whole-program heap leak check if needed;
293   // returns true when did the leak check.
294   static bool DoMainHeapCheck();
295
296   // Type of task for UseProcMapsLocked
297   enum ProcMapsTask {
298     RECORD_GLOBAL_DATA,
299     DISABLE_LIBRARY_ALLOCS
300   };
301
302   // Success/Error Return codes for UseProcMapsLocked.
303   enum ProcMapsResult {
304     PROC_MAPS_USED,
305     CANT_OPEN_PROC_MAPS,
306     NO_SHARED_LIBS_IN_PROC_MAPS
307   };
308
309   // Read /proc/self/maps, parse it, and do the 'proc_maps_task' for each line.
310   static ProcMapsResult UseProcMapsLocked(ProcMapsTask proc_maps_task);
311
312   // A ProcMapsTask to disable allocations from 'library'
313   // that is mapped to [start_address..end_address)
314   // (only if library is a certain system library).
315   static void DisableLibraryAllocsLocked(const char* library,
316                                          uintptr_t start_address,
317                                          uintptr_t end_address);
318
319   // Return true iff "*ptr" points to a heap object
320   // ("*ptr" can point at the start or inside of a heap object
321   //  so that this works e.g. for pointers to C++ arrays, C++ strings,
322   //  multiple-inherited objects, or pointers to members).
323   // We also fill *object_size for this object then
324   // and we move "*ptr" to point to the very start of the heap object.
325   static inline bool HaveOnHeapLocked(const void** ptr, size_t* object_size);
326
327   // Helper to shutdown heap leak checker when it's not needed
328   // or can't function properly.
329   static void TurnItselfOffLocked();
330
331   // Internally-used c-tor to start whole-executable checking.
332   HeapLeakChecker();
333
334   // ----------------------------------------------------------------------- //
335   // Friends and externally accessed helpers.
336
337   // Helper for VerifyHeapProfileTableStackGet in the unittest
338   // to get the recorded allocation caller for ptr,
339   // which must be a heap object.
340   static const void* GetAllocCaller(void* ptr);
341   friend void VerifyHeapProfileTableStackGet();
342
343   // This gets to execute before constructors for all global objects
344   static void BeforeConstructorsLocked();
345   friend void HeapLeakChecker_BeforeConstructors();
346
347   // This gets to execute after destructors for all global objects
348   friend void HeapLeakChecker_AfterDestructors();
349
350   // Full starting of recommended whole-program checking.
351   friend void HeapLeakChecker_InternalInitStart();
352
353   // Runs REGISTER_HEAPCHECK_CLEANUP cleanups and potentially
354   // calls DoMainHeapCheck
355   friend void HeapLeakChecker_RunHeapCleanups();
356
357   // ----------------------------------------------------------------------- //
358   // Member data.
359
360   class SpinLock* lock_;  // to make HeapLeakChecker objects thread-safe
361   const char* name_;  // our remembered name (we own it)
362                       // NULL means this leak checker is a noop
363
364   // Snapshot taken when the checker was created.  May be NULL
365   // for the global heap checker object.  We use void* instead of
366   // HeapProfileTable::Snapshot* to avoid including heap-profile-table.h.
367   void* start_snapshot_;
368
369   bool has_checked_;  // if we have done the leak check, so these are ready:
370   ssize_t inuse_bytes_increase_;  // bytes-in-use increase for this checker
371   ssize_t inuse_allocs_increase_;  // allocations-in-use increase
372                                    // for this checker
373   bool keep_profiles_;  // iff we should keep the heap profiles we've made
374
375   // ----------------------------------------------------------------------- //
376
377   // Disallow "evil" constructors.
378   HeapLeakChecker(const HeapLeakChecker&);
379   void operator=(const HeapLeakChecker&);
380 };
381
382
383 // Holds a pointer that will not be traversed by the heap checker.
384 // Contrast with HeapLeakChecker::IgnoreObject(o), in which o and
385 // all objects reachable from o are ignored by the heap checker.
386 template <class T>
387 class HiddenPointer {
388  public:
389   explicit HiddenPointer(T* t)
390       : masked_t_(reinterpret_cast<uintptr_t>(t) ^ kHideMask) {
391   }
392   // Returns unhidden pointer.  Be careful where you save the result.
393   T* get() const { return reinterpret_cast<T*>(masked_t_ ^ kHideMask); }
394
395  private:
396   // Arbitrary value, but not such that xor'ing with it is likely
397   // to map one valid pointer to another valid pointer:
398   static const uintptr_t kHideMask =
399       static_cast<uintptr_t>(0xF03A5F7BF03A5F7Bll);
400   uintptr_t masked_t_;
401 };
402
403 // A class that exists solely to run its destructor.  This class should not be
404 // used directly, but instead by the REGISTER_HEAPCHECK_CLEANUP macro below.
405 class PERFTOOLS_DLL_DECL HeapCleaner {
406  public:
407   typedef void (*void_function)(void);
408   HeapCleaner(void_function f);
409   static void RunHeapCleanups();
410  private:
411   static std::vector<void_function>* heap_cleanups_;
412 };
413
414 // A macro to declare module heap check cleanup tasks
415 // (they run only if we are doing heap leak checking.)
416 // 'body' should be the cleanup code to run.  'name' doesn't matter,
417 // but must be unique amongst all REGISTER_HEAPCHECK_CLEANUP calls.
418 #define REGISTER_HEAPCHECK_CLEANUP(name, body)  \
419   namespace { \
420   void heapcheck_cleanup_##name() { body; } \
421   static HeapCleaner heapcheck_cleaner_##name(&heapcheck_cleanup_##name); \
422   }
423
424 #endif  // BASE_HEAP_CHECKER_H_