src/v8/src/heap/heap.h

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