Quellcodebibliothek Statistik Leitseite products/Sources/formale Sprachen/JAVA/Openjdk/src/hotspot/share/gc/g1/   (Sun/Oracle ©)  Datei vom 13.11.2022 mit Größe 129 kB image not shown  

Quelle  g1CollectedHeap.cpp

  Sprache: C
 

/*
 * Copyright (c) 2001, 2022, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.
 * DO NOT ALTER OR REMOVE COPYRIGHT NOTICES OR THIS FILE HEADER.
 *
 * This code is free software; you can redistribute it and/or modify it
 * under the terms of the GNU General Public License version 2 only, as
 * published by the Free Software Foundation.
 *
 * This code is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT
 * ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
 * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
 * version 2 for more details (a copy is included in the LICENSE file that
 * accompanied this code).
 *
 * You should have received a copy of the GNU General Public License version
 * 2 along with this work; if not, write to the Free Software Foundation,
 * Inc., 51 Franklin St, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA.
 *
 * Please contact Oracle, 500 Oracle Parkway, Redwood Shores, CA 94065 USA
 * or visit www.oracle.com if you need additional information or have any
 * questions.
 *
 */


#include "precompiled.hpp"
#include "classfile/classLoaderDataGraph.hpp"
#include "classfile/metadataOnStackMark.hpp"
#include "classfile/stringTable.hpp"
#include "code/codeCache.hpp"
#include "code/icBuffer.hpp"
#include "compiler/oopMap.hpp"
#include "gc/g1/g1Allocator.inline.hpp"
#include "gc/g1/g1Arguments.hpp"
#include "gc/g1/g1BarrierSet.hpp"
#include "gc/g1/g1BatchedTask.hpp"
#include "gc/g1/g1CollectedHeap.inline.hpp"
#include "gc/g1/g1CollectionSet.hpp"
#include "gc/g1/g1CollectionSetCandidates.hpp"
#include "gc/g1/g1CollectorState.hpp"
#include "gc/g1/g1ConcurrentRefine.hpp"
#include "gc/g1/g1ConcurrentRefineThread.hpp"
#include "gc/g1/g1ConcurrentMarkThread.inline.hpp"
#include "gc/g1/g1DirtyCardQueue.hpp"
#include "gc/g1/g1EvacStats.inline.hpp"
#include "gc/g1/g1FullCollector.hpp"
#include "gc/g1/g1GCCounters.hpp"
#include "gc/g1/g1GCParPhaseTimesTracker.hpp"
#include "gc/g1/g1GCPhaseTimes.hpp"
#include "gc/g1/g1GCPauseType.hpp"
#include "gc/g1/g1HeapSizingPolicy.hpp"
#include "gc/g1/g1HeapTransition.hpp"
#include "gc/g1/g1HeapVerifier.hpp"
#include "gc/g1/g1HotCardCache.hpp"
#include "gc/g1/g1InitLogger.hpp"
#include "gc/g1/g1MemoryPool.hpp"
#include "gc/g1/g1MonotonicArenaFreeMemoryTask.hpp"
#include "gc/g1/g1OopClosures.inline.hpp"
#include "gc/g1/g1ParallelCleaning.hpp"
#include "gc/g1/g1ParScanThreadState.inline.hpp"
#include "gc/g1/g1PeriodicGCTask.hpp"
#include "gc/g1/g1Policy.hpp"
#include "gc/g1/g1RedirtyCardsQueue.hpp"
#include "gc/g1/g1RegionToSpaceMapper.hpp"
#include "gc/g1/g1RemSet.hpp"
#include "gc/g1/g1RootClosures.hpp"
#include "gc/g1/g1RootProcessor.hpp"
#include "gc/g1/g1SATBMarkQueueSet.hpp"
#include "gc/g1/g1ServiceThread.hpp"
#include "gc/g1/g1ThreadLocalData.hpp"
#include "gc/g1/g1Trace.hpp"
#include "gc/g1/g1UncommitRegionTask.hpp"
#include "gc/g1/g1VMOperations.hpp"
#include "gc/g1/g1YoungCollector.hpp"
#include "gc/g1/g1YoungGCEvacFailureInjector.hpp"
#include "gc/g1/heapRegion.inline.hpp"
#include "gc/g1/heapRegionRemSet.inline.hpp"
#include "gc/g1/heapRegionSet.inline.hpp"
#include "gc/shared/concurrentGCBreakpoints.hpp"
#include "gc/shared/gcBehaviours.hpp"
#include "gc/shared/gcHeapSummary.hpp"
#include "gc/shared/gcId.hpp"
#include "gc/shared/gcLocker.hpp"
#include "gc/shared/gcTimer.hpp"
#include "gc/shared/gcTraceTime.inline.hpp"
#include "gc/shared/generationSpec.hpp"
#include "gc/shared/isGCActiveMark.hpp"
#include "gc/shared/locationPrinter.inline.hpp"
#include "gc/shared/oopStorageParState.hpp"
#include "gc/shared/preservedMarks.inline.hpp"
#include "gc/shared/referenceProcessor.inline.hpp"
#include "gc/shared/suspendibleThreadSet.hpp"
#include "gc/shared/taskqueue.inline.hpp"
#include "gc/shared/taskTerminator.hpp"
#include "gc/shared/tlab_globals.hpp"
#include "gc/shared/workerPolicy.hpp"
#include "gc/shared/weakProcessor.inline.hpp"
#include "logging/log.hpp"
#include "memory/allocation.hpp"
#include "memory/heapInspection.hpp"
#include "memory/iterator.hpp"
#include "memory/metaspaceUtils.hpp"
#include "memory/resourceArea.hpp"
#include "memory/universe.hpp"
#include "oops/access.inline.hpp"
#include "oops/compressedOops.inline.hpp"
#include "oops/oop.inline.hpp"
#include "runtime/atomic.hpp"
#include "runtime/handles.inline.hpp"
#include "runtime/init.hpp"
#include "runtime/java.hpp"
#include "runtime/orderAccess.hpp"
#include "runtime/threadSMR.hpp"
#include "runtime/vmThread.hpp"
#include "utilities/align.hpp"
#include "utilities/autoRestore.hpp"
#include "utilities/bitMap.inline.hpp"
#include "utilities/globalDefinitions.hpp"
#include "utilities/stack.inline.hpp"

size_t G1CollectedHeap::_humongous_object_threshold_in_words = 0;

// INVARIANTS/NOTES
//
// All allocation activity covered by the G1CollectedHeap interface is
// serialized by acquiring the HeapLock.  This happens in mem_allocate
// and allocate_new_tlab, which are the "entry" points to the
// allocation code from the rest of the JVM.  (Note that this does not
// apply to TLAB allocation, which is not part of this interface: it
// is done by clients of this interface.)

void G1RegionMappingChangedListener::reset_from_card_cache(uint start_idx, size_t num_regions) {
  HeapRegionRemSet::invalidate_from_card_cache(start_idx, num_regions);
}

void G1RegionMappingChangedListener::on_commit(uint start_idx, size_t num_regions, bool zero_filled) {
  // The from card cache is not the memory that is actually committed. So we cannot
  // take advantage of the zero_filled parameter.
  reset_from_card_cache(start_idx, num_regions);
}

void G1CollectedHeap::run_batch_task(G1BatchedTask* cl) {
  uint num_workers = MAX2(1u, MIN2(cl->num_workers_estimate(), workers()->active_workers()));
  cl->set_max_workers(num_workers);
  workers()->run_task(cl, num_workers);
}

uint G1CollectedHeap::get_chunks_per_region() {
  uint log_region_size = HeapRegion::LogOfHRGrainBytes;
  // Limit the expected input values to current known possible values of the
  // (log) region size. Adjust as necessary after testing if changing the permissible
  // values for region size.
  assert(log_region_size >= 20 && log_region_size <= 29,
         "expected value in [20,29], but got %u", log_region_size);
  return 1u << (log_region_size / 2 - 4);
}

HeapRegion* G1CollectedHeap::new_heap_region(uint hrs_index,
                                             MemRegion mr) {
  return new HeapRegion(hrs_index, bot(), mr, &_card_set_config);
}

// Private methods.

HeapRegion* G1CollectedHeap::new_region(size_t word_size,
                                        HeapRegionType type,
                                        bool do_expand,
                                        uint node_index) {
  assert(!is_humongous(word_size) || word_size <= HeapRegion::GrainWords,
         "the only time we use this to allocate a humongous region is "
         "when we are allocating a single humongous region");

  HeapRegion* res = _hrm.allocate_free_region(type, node_index);

  if (res == NULL && do_expand) {
    // Currently, only attempts to allocate GC alloc regions set
    // do_expand to true. So, we should only reach here during a
    // safepoint.
    assert(SafepointSynchronize::is_at_safepoint(), "invariant");

    log_debug(gc, ergo, heap)("Attempt heap expansion (region allocation request failed). Allocation request: " SIZE_FORMAT "B",
                              word_size * HeapWordSize);

    assert(word_size * HeapWordSize < HeapRegion::GrainBytes,
           "This kind of expansion should never be more than one region. Size: " SIZE_FORMAT,
           word_size * HeapWordSize);
    if (expand_single_region(node_index)) {
      // Given that expand_single_region() succeeded in expanding the heap, and we
      // always expand the heap by an amount aligned to the heap
      // region size, the free list should in theory not be empty.
      // In either case allocate_free_region() will check for NULL.
      res = _hrm.allocate_free_region(type, node_index);
    }
  }
  return res;
}

HeapWord*
G1CollectedHeap::humongous_obj_allocate_initialize_regions(HeapRegion* first_hr,
                                                           uint num_regions,
                                                           size_t word_size) {
  assert(first_hr != NULL, "pre-condition");
  assert(is_humongous(word_size), "word_size should be humongous");
  assert(num_regions * HeapRegion::GrainWords >= word_size, "pre-condition");

  // Index of last region in the series.
  uint first = first_hr->hrm_index();
  uint last = first + num_regions - 1;

  // We need to initialize the region(s) we just discovered. This is
  // a bit tricky given that it can happen concurrently with
  // refinement threads refining cards on these regions and
  // potentially wanting to refine the BOT as they are scanning
  // those cards (this can happen shortly after a cleanup; see CR
  // 6991377). So we have to set up the region(s) carefully and in
  // a specific order.

  // The word size sum of all the regions we will allocate.
  size_t word_size_sum = (size_t) num_regions * HeapRegion::GrainWords;
  assert(word_size <= word_size_sum, "sanity");

  // The passed in hr will be the "starts humongous" region. The header
  // of the new object will be placed at the bottom of this region.
  HeapWord* new_obj = first_hr->bottom();
  // This will be the new top of the new object.
  HeapWord* obj_top = new_obj + word_size;

  // First, we need to zero the header of the space that we will be
  // allocating. When we update top further down, some refinement
  // threads might try to scan the region. By zeroing the header we
  // ensure that any thread that will try to scan the region will
  // come across the zero klass word and bail out.
  //
  // NOTE: It would not have been correct to have used
  // CollectedHeap::fill_with_object() and make the space look like
  // an int array. The thread that is doing the allocation will
  // later update the object header to a potentially different array
  // type and, for a very short period of time, the klass and length
  // fields will be inconsistent. This could cause a refinement
  // thread to calculate the object size incorrectly.
  Copy::fill_to_words(new_obj, oopDesc::header_size(), 0);

  // Next, pad out the unused tail of the last region with filler
  // objects, for improved usage accounting.
  // How many words we use for filler objects.
  size_t word_fill_size = word_size_sum - word_size;

  // How many words memory we "waste" which cannot hold a filler object.
  size_t words_not_fillable = 0;

  if (word_fill_size >= min_fill_size()) {
    fill_with_objects(obj_top, word_fill_size);
  } else if (word_fill_size > 0) {
    // We have space to fill, but we cannot fit an object there.
    words_not_fillable = word_fill_size;
    word_fill_size = 0;
  }

  // We will set up the first region as "starts humongous". This
  // will also update the BOT covering all the regions to reflect
  // that there is a single object that starts at the bottom of the
  // first region.
  first_hr->set_starts_humongous(obj_top, word_fill_size);
  _policy->remset_tracker()->update_at_allocate(first_hr);
  // Then, if there are any, we will set up the "continues
  // humongous" regions.
  HeapRegion* hr = NULL;
  for (uint i = first + 1; i <= last; ++i) {
    hr = region_at(i);
    hr->set_continues_humongous(first_hr);
    _policy->remset_tracker()->update_at_allocate(hr);
  }

  // Up to this point no concurrent thread would have been able to
  // do any scanning on any region in this series. All the top
  // fields still point to bottom, so the intersection between
  // [bottom,top] and [card_start,card_end] will be empty. Before we
  // update the top fields, we'll do a storestore to make sure that
  // no thread sees the update to top before the zeroing of the
  // object header and the BOT initialization.
  OrderAccess::storestore();

  // Now, we will update the top fields of the "continues humongous"
  // regions except the last one.
  for (uint i = first; i < last; ++i) {
    hr = region_at(i);
    hr->set_top(hr->end());
  }

  hr = region_at(last);
  // If we cannot fit a filler object, we must set top to the end
  // of the humongous object, otherwise we cannot iterate the heap
  // and the BOT will not be complete.
  hr->set_top(hr->end() - words_not_fillable);

  assert(hr->bottom() < obj_top && obj_top <= hr->end(),
         "obj_top should be in last region");

  assert(words_not_fillable == 0 ||
         first_hr->bottom() + word_size_sum - words_not_fillable == hr->top(),
         "Miscalculation in humongous allocation");

  increase_used((word_size_sum - words_not_fillable) * HeapWordSize);

  for (uint i = first; i <= last; ++i) {
    hr = region_at(i);
    _humongous_set.add(hr);
    _hr_printer.alloc(hr);
  }

  return new_obj;
}

size_t G1CollectedHeap::humongous_obj_size_in_regions(size_t word_size) {
  assert(is_humongous(word_size), "Object of size " SIZE_FORMAT " must be humongous here", word_size);
  return align_up(word_size, HeapRegion::GrainWords) / HeapRegion::GrainWords;
}

// If could fit into free regions w/o expansion, try.
// Otherwise, if can expand, do so.
// Otherwise, if using ex regions might help, try with ex given back.
HeapWord* G1CollectedHeap::humongous_obj_allocate(size_t word_size) {
  assert_heap_locked_or_at_safepoint(true /* should_be_vm_thread */);

  _verifier->verify_region_sets_optional();

  uint obj_regions = (uint) humongous_obj_size_in_regions(word_size);

  // Policy: First try to allocate a humongous object in the free list.
  HeapRegion* humongous_start = _hrm.allocate_humongous(obj_regions);
  if (humongous_start == NULL) {
    // Policy: We could not find enough regions for the humongous object in the
    // free list. Look through the heap to find a mix of free and uncommitted regions.
    // If so, expand the heap and allocate the humongous object.
    humongous_start = _hrm.expand_and_allocate_humongous(obj_regions);
    if (humongous_start != NULL) {
      // We managed to find a region by expanding the heap.
      log_debug(gc, ergo, heap)("Heap expansion (humongous allocation request). Allocation request: " SIZE_FORMAT "B",
                                word_size * HeapWordSize);
      policy()->record_new_heap_size(num_regions());
    } else {
      // Policy: Potentially trigger a defragmentation GC.
    }
  }

  HeapWord* result = NULL;
  if (humongous_start != NULL) {
    result = humongous_obj_allocate_initialize_regions(humongous_start, obj_regions, word_size);
    assert(result != NULL, "it should always return a valid result");

    // A successful humongous object allocation changes the used space
    // information of the old generation so we need to recalculate the
    // sizes and update the jstat counters here.
    monitoring_support()->update_sizes();
  }

  _verifier->verify_region_sets_optional();

  return result;
}

HeapWord* G1CollectedHeap::allocate_new_tlab(size_t min_size,
                                             size_t requested_size,
                                             size_t* actual_size) {
  assert_heap_not_locked_and_not_at_safepoint();
  assert(!is_humongous(requested_size), "we do not allow humongous TLABs");

  return attempt_allocation(min_size, requested_size, actual_size);
}

HeapWord*
G1CollectedHeap::mem_allocate(size_t word_size,
                              bool*  gc_overhead_limit_was_exceeded) {
  assert_heap_not_locked_and_not_at_safepoint();

  if (is_humongous(word_size)) {
    return attempt_allocation_humongous(word_size);
  }
  size_t dummy = 0;
  return attempt_allocation(word_size, word_size, &dummy);
}

HeapWord* G1CollectedHeap::attempt_allocation_slow(size_t word_size) {
  ResourceMark rm; // For retrieving the thread names in log messages.

  // Make sure you read the note in attempt_allocation_humongous().

  assert_heap_not_locked_and_not_at_safepoint();
  assert(!is_humongous(word_size), "attempt_allocation_slow() should not "
         "be called for humongous allocation requests");

  // We should only get here after the first-level allocation attempt
  // (attempt_allocation()) failed to allocate.

  // We will loop until a) we manage to successfully perform the
  // allocation or b) we successfully schedule a collection which
  // fails to perform the allocation. b) is the only case when we'll
  // return NULL.
  HeapWord* result = NULL;
  for (uint try_count = 1, gclocker_retry_count = 0; /* we'll return */; try_count += 1) {
    bool should_try_gc;
    bool preventive_collection_required = false;
    uint gc_count_before;

    {
      MutexLocker x(Heap_lock);

      // Now that we have the lock, we first retry the allocation in case another
      // thread changed the region while we were waiting to acquire the lock.
      size_t actual_size;
      result = _allocator->attempt_allocation(word_size, word_size, &actual_size);
      if (result != NULL) {
        return result;
      }

      preventive_collection_required = policy()->preventive_collection_required(1);
      if (!preventive_collection_required) {
        // We've already attempted a lock-free allocation above, so we don't want to
        // do it again. Let's jump straight to replacing the active region.
        result = _allocator->attempt_allocation_using_new_region(word_size);
        if (result != NULL) {
          return result;
        }

        // If the GCLocker is active and we are bound for a GC, try expanding young gen.
        // This is different to when only GCLocker::needs_gc() is set: try to avoid
        // waiting because the GCLocker is active to not wait too long.
        if (GCLocker::is_active_and_needs_gc() && policy()->can_expand_young_list()) {
          // No need for an ergo message here, can_expand_young_list() does this when
          // it returns true.
          result = _allocator->attempt_allocation_force(word_size);
          if (result != NULL) {
            return result;
          }
        }
      }

      // Only try a GC if the GCLocker does not signal the need for a GC. Wait until
      // the GCLocker initiated GC has been performed and then retry. This includes
      // the case when the GC Locker is not active but has not been performed.
      should_try_gc = !GCLocker::needs_gc();
      // Read the GC count while still holding the Heap_lock.
      gc_count_before = total_collections();
    }

    if (should_try_gc) {
      GCCause::Cause gc_cause = preventive_collection_required ? GCCause::_g1_preventive_collection
                                                               : GCCause::_g1_inc_collection_pause;
      bool succeeded;
      result = do_collection_pause(word_size, gc_count_before, &succeeded, gc_cause);
      if (result != NULL) {
        assert(succeeded, "only way to get back a non-NULL result");
        log_trace(gc, alloc)("%s: Successfully scheduled collection returning " PTR_FORMAT,
                             Thread::current()->name(), p2i(result));
        return result;
      }

      if (succeeded) {
        // We successfully scheduled a collection which failed to allocate. No
        // point in trying to allocate further. We'll just return NULL.
        log_trace(gc, alloc)("%s: Successfully scheduled collection failing to allocate "
                             SIZE_FORMAT " words", Thread::current()->name(), word_size);
        return NULL;
      }
      log_trace(gc, alloc)("%s: Unsuccessfully scheduled collection allocating " SIZE_FORMAT words",
                           Thread::current()->name(), word_size);
    } else {
      // Failed to schedule a collection.
      if (gclocker_retry_count > GCLockerRetryAllocationCount) {
        log_warning(gc, alloc)("%s: Retried waiting for GCLocker too often allocating "
                               SIZE_FORMAT " words", Thread::current()->name(), word_size);
        return NULL;
      }
      log_trace(gc, alloc)("%s: Stall until clear", Thread::current()->name());
      // The GCLocker is either active or the GCLocker initiated
      // GC has not yet been performed. Stall until it is and
      // then retry the allocation.
      GCLocker::stall_until_clear();
      gclocker_retry_count += 1;
    }

    // We can reach here if we were unsuccessful in scheduling a
    // collection (because another thread beat us to it) or if we were
    // stalled due to the GC locker. In either can we should retry the
    // allocation attempt in case another thread successfully
    // performed a collection and reclaimed enough space. We do the
    // first attempt (without holding the Heap_lock) here and the
    // follow-on attempt will be at the start of the next loop
    // iteration (after taking the Heap_lock).
    size_t dummy = 0;
    result = _allocator->attempt_allocation(word_size, word_size, &dummy);
    if (result != NULL) {
      return result;
    }

    // Give a warning if we seem to be looping forever.
    if ((QueuedAllocationWarningCount > 0) &&
        (try_count % QueuedAllocationWarningCount == 0)) {
      log_warning(gc, alloc)("%s:  Retried allocation %u times for " SIZE_FORMAT " words",
                             Thread::current()->name(), try_count, word_size);
    }
  }

  ShouldNotReachHere();
  return NULL;
}

void G1CollectedHeap::begin_archive_alloc_range(bool open) {
  assert_at_safepoint_on_vm_thread();
  assert(_archive_allocator == nullptr, "should not be initialized");
  _archive_allocator = G1ArchiveAllocator::create_allocator(this, open);
}

bool G1CollectedHeap::is_archive_alloc_too_large(size_t word_size) {
  // Allocations in archive regions cannot be of a size that would be considered
  // humongous even for a minimum-sized region, because G1 region sizes/boundaries
  // may be different at archive-restore time.
  return word_size >= humongous_threshold_for(HeapRegion::min_region_size_in_words());
}

HeapWord* G1CollectedHeap::archive_mem_allocate(size_t word_size) {
  assert_at_safepoint_on_vm_thread();
  assert(_archive_allocator != nullptr, "_archive_allocator not initialized");
  if (is_archive_alloc_too_large(word_size)) {
    return nullptr;
  }
  return _archive_allocator->archive_mem_allocate(word_size);
}

void G1CollectedHeap::end_archive_alloc_range(GrowableArray<MemRegion>* ranges,
                                              size_t end_alignment_in_bytes) {
  assert_at_safepoint_on_vm_thread();
  assert(_archive_allocator != nullptr, "_archive_allocator not initialized");

  // Call complete_archive to do the real work, filling in the MemRegion
  // array with the archive regions.
  _archive_allocator->complete_archive(ranges, end_alignment_in_bytes);
  delete _archive_allocator;
  _archive_allocator = nullptr;
}

bool G1CollectedHeap::check_archive_addresses(MemRegion* ranges, size_t count) {
  assert(ranges != NULL, "MemRegion array NULL");
  assert(count != 0, "No MemRegions provided");
  MemRegion reserved = _hrm.reserved();
  for (size_t i = 0; i < count; i++) {
    if (!reserved.contains(ranges[i].start()) || !reserved.contains(ranges[i].last())) {
      return false;
    }
  }
  return true;
}

bool G1CollectedHeap::alloc_archive_regions(MemRegion* ranges,
                                            size_t count,
                                            bool open) {
  assert(!is_init_completed(), "Expect to be called at JVM init time");
  assert(ranges != NULL, "MemRegion array NULL");
  assert(count != 0, "No MemRegions provided");
  MutexLocker x(Heap_lock);

  MemRegion reserved = _hrm.reserved();
  HeapWord* prev_last_addr = NULL;
  HeapRegion* prev_last_region = NULL;

  // Temporarily disable pretouching of heap pages. This interface is used
  // when mmap'ing archived heap data in, so pre-touching is wasted.
  FlagSetting fs(AlwaysPreTouch, false);

  // For each specified MemRegion range, allocate the corresponding G1
  // regions and mark them as archive regions. We expect the ranges
  // in ascending starting address order, without overlap.
  for (size_t i = 0; i < count; i++) {
    MemRegion curr_range = ranges[i];
    HeapWord* start_address = curr_range.start();
    size_t word_size = curr_range.word_size();
    HeapWord* last_address = curr_range.last();
    size_t commits = 0;

    guarantee(reserved.contains(start_address) && reserved.contains(last_address),
              "MemRegion outside of heap [" PTR_FORMAT ", " PTR_FORMAT "]",
              p2i(start_address), p2i(last_address));
    guarantee(start_address > prev_last_addr,
              "Ranges not in ascending order: " PTR_FORMAT " <= " PTR_FORMAT ,
              p2i(start_address), p2i(prev_last_addr));
    prev_last_addr = last_address;

    // Check for ranges that start in the same G1 region in which the previous
    // range ended, and adjust the start address so we don't try to allocate
    // the same region again. If the current range is entirely within that
    // region, skip it, just adjusting the recorded top.
    HeapRegion* start_region = _hrm.addr_to_region(start_address);
    if ((prev_last_region != NULL) && (start_region == prev_last_region)) {
      start_address = start_region->end();
      if (start_address > last_address) {
        increase_used(word_size * HeapWordSize);
        start_region->set_top(last_address + 1);
        continue;
      }
      start_region->set_top(start_address);
      curr_range = MemRegion(start_address, last_address + 1);
      start_region = _hrm.addr_to_region(start_address);
    }

    // Perform the actual region allocation, exiting if it fails.
    // Then note how much new space we have allocated.
    if (!_hrm.allocate_containing_regions(curr_range, &commits, workers())) {
      return false;
    }
    increase_used(word_size * HeapWordSize);
    if (commits != 0) {
      log_debug(gc, ergo, heap)("Attempt heap expansion (allocate archive regions). Total size: " SIZE_FORMAT "B",
                                HeapRegion::GrainWords * HeapWordSize * commits);

    }

    // Mark each G1 region touched by the range as archive, add it to
    // the old set, and set top.
    HeapRegion* curr_region = _hrm.addr_to_region(start_address);
    HeapRegion* last_region = _hrm.addr_to_region(last_address);
    prev_last_region = last_region;

    while (curr_region != NULL) {
      assert(curr_region->is_empty() && !curr_region->is_pinned(),
             "Region already in use (index %u)", curr_region->hrm_index());
      if (open) {
        curr_region->set_open_archive();
      } else {
        curr_region->set_closed_archive();
      }
      _hr_printer.alloc(curr_region);
      _archive_set.add(curr_region);
      HeapWord* top;
      HeapRegion* next_region;
      if (curr_region != last_region) {
        top = curr_region->end();
        next_region = _hrm.next_region_in_heap(curr_region);
      } else {
        top = last_address + 1;
        next_region = NULL;
      }
      curr_region->set_top(top);
      curr_region = next_region;
    }
  }
  return true;
}

void G1CollectedHeap::fill_archive_regions(MemRegion* ranges, size_t count) {
  assert(!is_init_completed(), "Expect to be called at JVM init time");
  assert(ranges != NULL, "MemRegion array NULL");
  assert(count != 0, "No MemRegions provided");
  MemRegion reserved = _hrm.reserved();
  HeapWord *prev_last_addr = NULL;
  HeapRegion* prev_last_region = NULL;

  // For each MemRegion, create filler objects, if needed, in the G1 regions
  // that contain the address range. The address range actually within the
  // MemRegion will not be modified. That is assumed to have been initialized
  // elsewhere, probably via an mmap of archived heap data.
  MutexLocker x(Heap_lock);
  for (size_t i = 0; i < count; i++) {
    HeapWord* start_address = ranges[i].start();
    HeapWord* last_address = ranges[i].last();

    assert(reserved.contains(start_address) && reserved.contains(last_address),
           "MemRegion outside of heap [" PTR_FORMAT ", " PTR_FORMAT "]",
           p2i(start_address), p2i(last_address));
    assert(start_address > prev_last_addr,
           "Ranges not in ascending order: " PTR_FORMAT " <= " PTR_FORMAT ,
           p2i(start_address), p2i(prev_last_addr));

    HeapRegion* start_region = _hrm.addr_to_region(start_address);
    HeapRegion* last_region = _hrm.addr_to_region(last_address);
    HeapWord* bottom_address = start_region->bottom();

    // Check for a range beginning in the same region in which the
    // previous one ended.
    if (start_region == prev_last_region) {
      bottom_address = prev_last_addr + 1;
    }

    // Verify that the regions were all marked as archive regions by
    // alloc_archive_regions.
    HeapRegion* curr_region = start_region;
    while (curr_region != NULL) {
      guarantee(curr_region->is_archive(),
                "Expected archive region at index %u", curr_region->hrm_index());
      if (curr_region != last_region) {
        curr_region = _hrm.next_region_in_heap(curr_region);
      } else {
        curr_region = NULL;
      }
    }

    prev_last_addr = last_address;
    prev_last_region = last_region;

    // Fill the memory below the allocated range with dummy object(s),
    // if the region bottom does not match the range start, or if the previous
    // range ended within the same G1 region, and there is a gap.
    assert(start_address >= bottom_address, "bottom address should not be greater than start address");
    if (start_address > bottom_address) {
      size_t fill_size = pointer_delta(start_address, bottom_address);
      G1CollectedHeap::fill_with_objects(bottom_address, fill_size);
      increase_used(fill_size * HeapWordSize);
    }
  }
}

inline HeapWord* G1CollectedHeap::attempt_allocation(size_t min_word_size,
                                                     size_t desired_word_size,
                                                     size_t* actual_word_size) {
  assert_heap_not_locked_and_not_at_safepoint();
  assert(!is_humongous(desired_word_size), "attempt_allocation() should not "
         "be called for humongous allocation requests");

  HeapWord* result = _allocator->attempt_allocation(min_word_size, desired_word_size, actual_word_size);

  if (result == NULL) {
    *actual_word_size = desired_word_size;
    result = attempt_allocation_slow(desired_word_size);
  }

  assert_heap_not_locked();
  if (result != NULL) {
    assert(*actual_word_size != 0, "Actual size must have been set here");
    dirty_young_block(result, *actual_word_size);
  } else {
    *actual_word_size = 0;
  }

  return result;
}

void G1CollectedHeap::populate_archive_regions_bot_part(MemRegion* ranges, size_t count) {
  assert(!is_init_completed(), "Expect to be called at JVM init time");
  assert(ranges != NULL, "MemRegion array NULL");
  assert(count != 0, "No MemRegions provided");

  HeapWord* st = ranges[0].start();
  HeapWord* last = ranges[count-1].last();
  HeapRegion* hr_st = _hrm.addr_to_region(st);
  HeapRegion* hr_last = _hrm.addr_to_region(last);

  HeapRegion* hr_curr = hr_st;
  while (hr_curr != NULL) {
    hr_curr->update_bot();
    if (hr_curr != hr_last) {
      hr_curr = _hrm.next_region_in_heap(hr_curr);
    } else {
      hr_curr = NULL;
    }
  }
}

void G1CollectedHeap::dealloc_archive_regions(MemRegion* ranges, size_t count) {
  assert(!is_init_completed(), "Expect to be called at JVM init time");
  assert(ranges != NULL, "MemRegion array NULL");
  assert(count != 0, "No MemRegions provided");
  MemRegion reserved = _hrm.reserved();
  HeapWord* prev_last_addr = NULL;
  HeapRegion* prev_last_region = NULL;
  size_t size_used = 0;
  uint shrink_count = 0;

  // For each Memregion, free the G1 regions that constitute it, and
  // notify mark-sweep that the range is no longer to be considered 'archive.'
  MutexLocker x(Heap_lock);
  for (size_t i = 0; i < count; i++) {
    HeapWord* start_address = ranges[i].start();
    HeapWord* last_address = ranges[i].last();

    assert(reserved.contains(start_address) && reserved.contains(last_address),
           "MemRegion outside of heap [" PTR_FORMAT ", " PTR_FORMAT "]",
           p2i(start_address), p2i(last_address));
    assert(start_address > prev_last_addr,
           "Ranges not in ascending order: " PTR_FORMAT " <= " PTR_FORMAT ,
           p2i(start_address), p2i(prev_last_addr));
    size_used += ranges[i].byte_size();
    prev_last_addr = last_address;

    HeapRegion* start_region = _hrm.addr_to_region(start_address);
    HeapRegion* last_region = _hrm.addr_to_region(last_address);

    // Check for ranges that start in the same G1 region in which the previous
    // range ended, and adjust the start address so we don't try to free
    // the same region again. If the current range is entirely within that
    // region, skip it.
    if (start_region == prev_last_region) {
      start_address = start_region->end();
      if (start_address > last_address) {
        continue;
      }
      start_region = _hrm.addr_to_region(start_address);
    }
    prev_last_region = last_region;

    // After verifying that each region was marked as an archive region by
    // alloc_archive_regions, set it free and empty and uncommit it.
    HeapRegion* curr_region = start_region;
    while (curr_region != NULL) {
      guarantee(curr_region->is_archive(),
                "Expected archive region at index %u", curr_region->hrm_index());
      uint curr_index = curr_region->hrm_index();
      _archive_set.remove(curr_region);
      curr_region->set_free();
      curr_region->set_top(curr_region->bottom());
      if (curr_region != last_region) {
        curr_region = _hrm.next_region_in_heap(curr_region);
      } else {
        curr_region = NULL;
      }

      _hrm.shrink_at(curr_index, 1);
      shrink_count++;
    }
  }

  if (shrink_count != 0) {
    log_debug(gc, ergo, heap)("Attempt heap shrinking (archive regions). Total size: " SIZE_FORMAT "B",
                              HeapRegion::GrainWords * HeapWordSize * shrink_count);
    // Explicit uncommit.
    uncommit_regions(shrink_count);
  }
  decrease_used(size_used);
}

HeapWord* G1CollectedHeap::attempt_allocation_humongous(size_t word_size) {
  ResourceMark rm; // For retrieving the thread names in log messages.

  // The structure of this method has a lot of similarities to
  // attempt_allocation_slow(). The reason these two were not merged
  // into a single one is that such a method would require several "if
  // allocation is not humongous do this, otherwise do that"
  // conditional paths which would obscure its flow. In fact, an early
  // version of this code did use a unified method which was harder to
  // follow and, as a result, it had subtle bugs that were hard to
  // track down. So keeping these two methods separate allows each to
  // be more readable. It will be good to keep these two in sync as
  // much as possible.

  assert_heap_not_locked_and_not_at_safepoint();
  assert(is_humongous(word_size), "attempt_allocation_humongous() "
         "should only be called for humongous allocations");

  // Humongous objects can exhaust the heap quickly, so we should check if we
  // need to start a marking cycle at each humongous object allocation. We do
  // the check before we do the actual allocation. The reason for doing it
  // before the allocation is that we avoid having to keep track of the newly
  // allocated memory while we do a GC.
  if (policy()->need_to_start_conc_mark("concurrent humongous allocation",
                                        word_size)) {
    collect(GCCause::_g1_humongous_allocation);
  }

  // We will loop until a) we manage to successfully perform the
  // allocation or b) we successfully schedule a collection which
  // fails to perform the allocation. b) is the only case when we'll
  // return NULL.
  HeapWord* result = NULL;
  for (uint try_count = 1, gclocker_retry_count = 0; /* we'll return */; try_count += 1) {
    bool should_try_gc;
    bool preventive_collection_required = false;
    uint gc_count_before;


    {
      MutexLocker x(Heap_lock);

      size_t size_in_regions = humongous_obj_size_in_regions(word_size);
      preventive_collection_required = policy()->preventive_collection_required((uint)size_in_regions);
      if (!preventive_collection_required) {
        // Given that humongous objects are not allocated in young
        // regions, we'll first try to do the allocation without doing a
        // collection hoping that there's enough space in the heap.
        result = humongous_obj_allocate(word_size);
        if (result != NULL) {
          policy()->old_gen_alloc_tracker()->
            add_allocated_humongous_bytes_since_last_gc(size_in_regions * HeapRegion::GrainBytes);
          return result;
        }
      }

      // Only try a GC if the GCLocker does not signal the need for a GC. Wait until
      // the GCLocker initiated GC has been performed and then retry. This includes
      // the case when the GC Locker is not active but has not been performed.
      should_try_gc = !GCLocker::needs_gc();
      // Read the GC count while still holding the Heap_lock.
      gc_count_before = total_collections();
    }

    if (should_try_gc) {
      GCCause::Cause gc_cause = preventive_collection_required ? GCCause::_g1_preventive_collection
                                                              : GCCause::_g1_humongous_allocation;
      bool succeeded;
      result = do_collection_pause(word_size, gc_count_before, &succeeded, gc_cause);
      if (result != NULL) {
        assert(succeeded, "only way to get back a non-NULL result");
        log_trace(gc, alloc)("%s: Successfully scheduled collection returning " PTR_FORMAT,
                             Thread::current()->name(), p2i(result));
        size_t size_in_regions = humongous_obj_size_in_regions(word_size);
        policy()->old_gen_alloc_tracker()->
          record_collection_pause_humongous_allocation(size_in_regions * HeapRegion::GrainBytes);
        return result;
      }

      if (succeeded) {
        // We successfully scheduled a collection which failed to allocate. No
        // point in trying to allocate further. We'll just return NULL.
        log_trace(gc, alloc)("%s: Successfully scheduled collection failing to allocate "
                             SIZE_FORMAT " words", Thread::current()->name(), word_size);
        return NULL;
      }
      log_trace(gc, alloc)("%s: Unsuccessfully scheduled collection allocating " SIZE_FORMAT "",
                           Thread::current()->name(), word_size);
    } else {
      // Failed to schedule a collection.
      if (gclocker_retry_count > GCLockerRetryAllocationCount) {
        log_warning(gc, alloc)("%s: Retried waiting for GCLocker too often allocating "
                               SIZE_FORMAT " words", Thread::current()->name(), word_size);
        return NULL;
      }
      log_trace(gc, alloc)("%s: Stall until clear", Thread::current()->name());
      // The GCLocker is either active or the GCLocker initiated
      // GC has not yet been performed. Stall until it is and
      // then retry the allocation.
      GCLocker::stall_until_clear();
      gclocker_retry_count += 1;
    }


    // We can reach here if we were unsuccessful in scheduling a
    // collection (because another thread beat us to it) or if we were
    // stalled due to the GC locker. In either can we should retry the
    // allocation attempt in case another thread successfully
    // performed a collection and reclaimed enough space.
    // Humongous object allocation always needs a lock, so we wait for the retry
    // in the next iteration of the loop, unlike for the regular iteration case.
    // Give a warning if we seem to be looping forever.

    if ((QueuedAllocationWarningCount > 0) &&
        (try_count % QueuedAllocationWarningCount == 0)) {
      log_warning(gc, alloc)("%s: Retried allocation %u times for " SIZE_FORMAT " words",
                             Thread::current()->name(), try_count, word_size);
    }
  }

  ShouldNotReachHere();
  return NULL;
}

HeapWord* G1CollectedHeap::attempt_allocation_at_safepoint(size_t word_size,
                                                           bool expect_null_mutator_alloc_region) {
  assert_at_safepoint_on_vm_thread();
  assert(!_allocator->has_mutator_alloc_region() || !expect_null_mutator_alloc_region,
         "the current alloc region was unexpectedly found to be non-NULL");

  if (!is_humongous(word_size)) {
    return _allocator->attempt_allocation_locked(word_size);
  } else {
    HeapWord* result = humongous_obj_allocate(word_size);
    if (result != NULL && policy()->need_to_start_conc_mark("STW humongous allocation")) {
      collector_state()->set_initiate_conc_mark_if_possible(true);
    }
    return result;
  }

  ShouldNotReachHere();
}

class PostCompactionPrinterClosure: public HeapRegionClosure {
private:
  G1HRPrinter* _hr_printer;
public:
  bool do_heap_region(HeapRegion* hr) {
    assert(!hr->is_young(), "not expecting to find young regions");
    _hr_printer->post_compaction(hr);
    return false;
  }

  PostCompactionPrinterClosure(G1HRPrinter* hr_printer)
    : _hr_printer(hr_printer) { }
};

void G1CollectedHeap::print_heap_after_full_collection() {
  // Post collection region logging.
  // We should do this after we potentially resize the heap so
  // that all the COMMIT / UNCOMMIT events are generated before
  // the compaction events.
  if (_hr_printer.is_active()) {
    PostCompactionPrinterClosure cl(hr_printer());
    heap_region_iterate(&cl);
  }
}

bool G1CollectedHeap::abort_concurrent_cycle() {
  // Disable discovery and empty the discovered lists
  // for the CM ref processor.
  _ref_processor_cm->disable_discovery();
  _ref_processor_cm->abandon_partial_discovery();
  _ref_processor_cm->verify_no_references_recorded();

  // Abandon current iterations of concurrent marking and concurrent
  // refinement, if any are in progress.
  return concurrent_mark()->concurrent_cycle_abort();
}

void G1CollectedHeap::prepare_heap_for_full_collection() {
  // Make sure we'll choose a new allocation region afterwards.
  _allocator->release_mutator_alloc_regions();
  _allocator->abandon_gc_alloc_regions();

  // We may have added regions to the current incremental collection
  // set between the last GC or pause and now. We need to clear the
  // incremental collection set and then start rebuilding it afresh
  // after this full GC.
  abandon_collection_set(collection_set());

  _hrm.remove_all_free_regions();
}

void G1CollectedHeap::verify_before_full_collection(bool explicit_gc) {
  assert(!GCCause::is_user_requested_gc(gc_cause()) || explicit_gc, "invariant");
  assert_used_and_recalculate_used_equal(this);
  if (!VerifyBeforeGC) {
    return;
  }
  _verifier->verify_region_sets_optional();
  _verifier->verify_before_gc(G1HeapVerifier::G1VerifyFull);
  _verifier->verify_bitmap_clear(true /* above_tams_only */);
}

void G1CollectedHeap::prepare_heap_for_mutators() {
  // Delete metaspaces for unloaded class loaders and clean up loader_data graph
  ClassLoaderDataGraph::purge(/*at_safepoint*/true);
  DEBUG_ONLY(MetaspaceUtils::verify();)

  // Prepare heap for normal collections.
  assert(num_free_regions() == 0, "we should not have added any free regions");
  rebuild_region_sets(false /* free_list_only */);
  abort_refinement();
  resize_heap_if_necessary();
  uncommit_regions_if_necessary();

  // Rebuild the code root lists for each region
  rebuild_code_roots();

  // Purge code root memory
  purge_code_root_memory();

  // Start a new incremental collection set for the next pause
  start_new_collection_set();

  _allocator->init_mutator_alloc_regions();

  // Post collection state updates.
  MetaspaceGC::compute_new_size();
}

void G1CollectedHeap::abort_refinement() {
  if (G1HotCardCache::use_cache()) {
    _hot_card_cache->reset_hot_cache();
  }

  // Discard all remembered set updates and reset refinement statistics.
  G1BarrierSet::dirty_card_queue_set().abandon_logs_and_stats();
  assert(G1BarrierSet::dirty_card_queue_set().num_cards() == 0,
         "DCQS should be empty");
  concurrent_refine()->get_and_reset_refinement_stats();
}

void G1CollectedHeap::verify_after_full_collection() {
  if (!VerifyAfterGC) {
    return;
  }
  _hrm.verify_optional();
  _verifier->verify_region_sets_optional();
  _verifier->verify_after_gc(G1HeapVerifier::G1VerifyFull);
  _verifier->verify_bitmap_clear(false /* above_tams_only */);

  // At this point there should be no regions in the
  // entire heap tagged as young.
  assert(check_young_list_empty(), "young list should be empty at this point");

  // Note: since we've just done a full GC, concurrent
  // marking is no longer active. Therefore we need not
  // re-enable reference discovery for the CM ref processor.
  // That will be done at the start of the next marking cycle.
  // We also know that the STW processor should no longer
  // discover any new references.
  assert(!_ref_processor_stw->discovery_enabled(), "Postcondition");
  assert(!_ref_processor_cm->discovery_enabled(), "Postcondition");
  _ref_processor_stw->verify_no_references_recorded();
  _ref_processor_cm->verify_no_references_recorded();
}

bool G1CollectedHeap::do_full_collection(bool explicit_gc,
                                         bool clear_all_soft_refs,
                                         bool do_maximal_compaction) {
  assert_at_safepoint_on_vm_thread();

  if (GCLocker::check_active_before_gc()) {
    // Full GC was not completed.
    return false;
  }

  const bool do_clear_all_soft_refs = clear_all_soft_refs ||
      soft_ref_policy()->should_clear_all_soft_refs();

  G1FullGCMark gc_mark;
  GCTraceTime(Info, gc) tm("Pause Full", NULL, gc_cause(), true);
  G1FullCollector collector(this, explicit_gc, do_clear_all_soft_refs, do_maximal_compaction, gc_mark.tracer());

  collector.prepare_collection();
  collector.collect();
  collector.complete_collection();

  // Full collection was successfully completed.
  return true;
}

void G1CollectedHeap::do_full_collection(bool clear_all_soft_refs) {
  // Currently, there is no facility in the do_full_collection(bool) API to notify
  // the caller that the collection did not succeed (e.g., because it was locked
  // out by the GC locker). So, right now, we'll ignore the return value.
  // When clear_all_soft_refs is set we want to do a maximal compaction
  // not leaving any dead wood.
  bool do_maximal_compaction = clear_all_soft_refs;
  bool dummy = do_full_collection(true,                /* explicit_gc */
                                  clear_all_soft_refs,
                                  do_maximal_compaction);
}

bool G1CollectedHeap::upgrade_to_full_collection() {
  GCCauseSetter compaction(this, GCCause::_g1_compaction_pause);
  log_info(gc, ergo)("Attempting full compaction clearing soft references");
  bool success = do_full_collection(false /* explicit gc */,
                                    true  /* clear_all_soft_refs */,
                                    false /* do_maximal_compaction */);
  // do_full_collection only fails if blocked by GC locker and that can't
  // be the case here since we only call this when already completed one gc.
  assert(success, "invariant");
  return success;
}

void G1CollectedHeap::resize_heap_if_necessary() {
  assert_at_safepoint_on_vm_thread();

  bool should_expand;
  size_t resize_amount = _heap_sizing_policy->full_collection_resize_amount(should_expand);

  if (resize_amount == 0) {
    return;
  } else if (should_expand) {
    expand(resize_amount, _workers);
  } else {
    shrink(resize_amount);
  }
}

HeapWord* G1CollectedHeap::satisfy_failed_allocation_helper(size_t word_size,
                                                            bool do_gc,
                                                            bool maximal_compaction,
                                                            bool expect_null_mutator_alloc_region,
                                                            bool* gc_succeeded) {
  *gc_succeeded = true;
  // Let's attempt the allocation first.
  HeapWord* result =
    attempt_allocation_at_safepoint(word_size,
                                    expect_null_mutator_alloc_region);
  if (result != NULL) {
    return result;
  }

  // In a G1 heap, we're supposed to keep allocation from failing by
  // incremental pauses.  Therefore, at least for now, we'll favor
  // expansion over collection.  (This might change in the future if we can
  // do something smarter than full collection to satisfy a failed alloc.)
  result = expand_and_allocate(word_size);
  if (result != NULL) {
    return result;
  }

  if (do_gc) {
    GCCauseSetter compaction(this, GCCause::_g1_compaction_pause);
    // Expansion didn't work, we'll try to do a Full GC.
    // If maximal_compaction is set we clear all soft references and don't
    // allow any dead wood to be left on the heap.
    if (maximal_compaction) {
      log_info(gc, ergo)("Attempting maximal full compaction clearing soft references");
    } else {
      log_info(gc, ergo)("Attempting full compaction");
    }
    *gc_succeeded = do_full_collection(false/* explicit_gc */
                                       maximal_compaction /* clear_all_soft_refs */ ,
                                       maximal_compaction /* do_maximal_compaction */);
  }

  return NULL;
}

HeapWord* G1CollectedHeap::satisfy_failed_allocation(size_t word_size,
                                                     bool* succeeded) {
  assert_at_safepoint_on_vm_thread();

  // Attempts to allocate followed by Full GC.
  HeapWord* result =
    satisfy_failed_allocation_helper(word_size,
                                     true,  /* do_gc */
                                     false/* maximum_collection */
                                     false/* expect_null_mutator_alloc_region */
                                     succeeded);

  if (result != NULL || !*succeeded) {
    return result;
  }

  // Attempts to allocate followed by Full GC that will collect all soft references.
  result = satisfy_failed_allocation_helper(word_size,
                                            true/* do_gc */
                                            true/* maximum_collection */
                                            true/* expect_null_mutator_alloc_region */
                                            succeeded);

  if (result != NULL || !*succeeded) {
    return result;
  }

  // Attempts to allocate, no GC
  result = satisfy_failed_allocation_helper(word_size,
                                            false/* do_gc */
                                            false/* maximum_collection */
                                            true,  /* expect_null_mutator_alloc_region */
                                            succeeded);

  if (result != NULL) {
    return result;
  }

  assert(!soft_ref_policy()->should_clear_all_soft_refs(),
         "Flag should have been handled and cleared prior to this point");

  // What else?  We might try synchronous finalization later.  If the total
  // space available is large enough for the allocation, then a more
  // complete compaction phase than we've tried so far might be
  // appropriate.
  return NULL;
}

// Attempting to expand the heap sufficiently
// to support an allocation of the given "word_size".  If
// successful, perform the allocation and return the address of the
// allocated block, or else "NULL".

HeapWord* G1CollectedHeap::expand_and_allocate(size_t word_size) {
  assert_at_safepoint_on_vm_thread();

  _verifier->verify_region_sets_optional();

  size_t expand_bytes = MAX2(word_size * HeapWordSize, MinHeapDeltaBytes);
  log_debug(gc, ergo, heap)("Attempt heap expansion (allocation request failed). Allocation request: " SIZE_FORMAT "B",
                            word_size * HeapWordSize);


  if (expand(expand_bytes, _workers)) {
    _hrm.verify_optional();
    _verifier->verify_region_sets_optional();
    return attempt_allocation_at_safepoint(word_size,
                                           false /* expect_null_mutator_alloc_region */);
  }
  return NULL;
}

bool G1CollectedHeap::expand(size_t expand_bytes, WorkerThreads* pretouch_workers, double* expand_time_ms) {
  size_t aligned_expand_bytes = ReservedSpace::page_align_size_up(expand_bytes);
  aligned_expand_bytes = align_up(aligned_expand_bytes,
                                       HeapRegion::GrainBytes);

  log_debug(gc, ergo, heap)("Expand the heap. requested expansion amount: " SIZE_FORMAT "B expansion amount: " SIZE_FORMAT "B",
                            expand_bytes, aligned_expand_bytes);

  if (is_maximal_no_gc()) {
    log_debug(gc, ergo, heap)("Did not expand the heap (heap already fully expanded)");
    return false;
  }

  double expand_heap_start_time_sec = os::elapsedTime();
  uint regions_to_expand = (uint)(aligned_expand_bytes / HeapRegion::GrainBytes);
  assert(regions_to_expand > 0, "Must expand by at least one region");

  uint expanded_by = _hrm.expand_by(regions_to_expand, pretouch_workers);
  if (expand_time_ms != NULL) {
    *expand_time_ms = (os::elapsedTime() - expand_heap_start_time_sec) * MILLIUNITS;
  }

  if (expanded_by > 0) {
    size_t actual_expand_bytes = expanded_by * HeapRegion::GrainBytes;
    assert(actual_expand_bytes <= aligned_expand_bytes, "post-condition");
    policy()->record_new_heap_size(num_regions());
  } else {
    log_debug(gc, ergo, heap)("Did not expand the heap (heap expansion operation failed)");

    // The expansion of the virtual storage space was unsuccessful.
    // Let's see if it was because we ran out of swap.
    if (G1ExitOnExpansionFailure &&
        _hrm.available() >= regions_to_expand) {
      // We had head room...
      vm_exit_out_of_memory(aligned_expand_bytes, OOM_MMAP_ERROR, "G1 heap expansion");
    }
  }
  return expanded_by > 0;
}

bool G1CollectedHeap::expand_single_region(uint node_index) {
  uint expanded_by = _hrm.expand_on_preferred_node(node_index);

  if (expanded_by == 0) {
    assert(is_maximal_no_gc(), "Should be no regions left, available: %u", _hrm.available());
    log_debug(gc, ergo, heap)("Did not expand the heap (heap already fully expanded)");
    return false;
  }

  policy()->record_new_heap_size(num_regions());
  return true;
}

void G1CollectedHeap::shrink_helper(size_t shrink_bytes) {
  size_t aligned_shrink_bytes =
    ReservedSpace::page_align_size_down(shrink_bytes);
  aligned_shrink_bytes = align_down(aligned_shrink_bytes,
                                         HeapRegion::GrainBytes);
  uint num_regions_to_remove = (uint)(shrink_bytes / HeapRegion::GrainBytes);

  uint num_regions_removed = _hrm.shrink_by(num_regions_to_remove);
  size_t shrunk_bytes = num_regions_removed * HeapRegion::GrainBytes;

  log_debug(gc, ergo, heap)("Shrink the heap. requested shrinking amount: " SIZE_FORMAT "B aligned shrinking amount: " SIZE_FORMAT "B actual amount shrunk: " SIZE_FORMAT "B",
                            shrink_bytes, aligned_shrink_bytes, shrunk_bytes);
  if (num_regions_removed > 0) {
    log_debug(gc, heap)("Uncommittable regions after shrink: %u", num_regions_removed);
    policy()->record_new_heap_size(num_regions());
  } else {
    log_debug(gc, ergo, heap)("Did not shrink the heap (heap shrinking operation failed)");
  }
}

void G1CollectedHeap::shrink(size_t shrink_bytes) {
  _verifier->verify_region_sets_optional();

  // We should only reach here at the end of a Full GC or during Remark which
  // means we should not not be holding to any GC alloc regions. The method
  // below will make sure of that and do any remaining clean up.
  _allocator->abandon_gc_alloc_regions();

  // Instead of tearing down / rebuilding the free lists here, we
  // could instead use the remove_all_pending() method on free_list to
  // remove only the ones that we need to remove.
  _hrm.remove_all_free_regions();
  shrink_helper(shrink_bytes);
  rebuild_region_sets(true /* free_list_only */);

  _hrm.verify_optional();
  _verifier->verify_region_sets_optional();
}

class OldRegionSetChecker : public HeapRegionSetChecker {
public:
  void check_mt_safety() {
    // Master Old Set MT safety protocol:
    // (a) If we're at a safepoint, operations on the master old set
    // should be invoked:
    // - by the VM thread (which will serialize them), or
    // - by the GC workers while holding the FreeList_lock, if we're
    //   at a safepoint for an evacuation pause (this lock is taken
    //   anyway when an GC alloc region is retired so that a new one
    //   is allocated from the free list), or
    // - by the GC workers while holding the OldSets_lock, if we're at a
    //   safepoint for a cleanup pause.
    // (b) If we're not at a safepoint, operations on the master old set
    // should be invoked while holding the Heap_lock.

    if (SafepointSynchronize::is_at_safepoint()) {
      guarantee(Thread::current()->is_VM_thread() ||
                FreeList_lock->owned_by_self() || OldSets_lock->owned_by_self(),
                "master old set MT safety protocol at a safepoint");
    } else {
      guarantee(Heap_lock->owned_by_self(), "master old set MT safety protocol outside a safepoint");
    }
  }
  bool is_correct_type(HeapRegion* hr) { return hr->is_old(); }
  const char* get_description() { return "Old Regions"; }
};

class ArchiveRegionSetChecker : public HeapRegionSetChecker {
public:
  void check_mt_safety() {
    guarantee(!Universe::is_fully_initialized() || SafepointSynchronize::is_at_safepoint(),
              "May only change archive regions during initialization or safepoint.");
  }
  bool is_correct_type(HeapRegion* hr) { return hr->is_archive(); }
  const char* get_description() { return "Archive Regions"; }
};

class HumongousRegionSetChecker : public HeapRegionSetChecker {
public:
  void check_mt_safety() {
    // Humongous Set MT safety protocol:
    // (a) If we're at a safepoint, operations on the master humongous
    // set should be invoked by either the VM thread (which will
    // serialize them) or by the GC workers while holding the
    // OldSets_lock.
    // (b) If we're not at a safepoint, operations on the master
    // humongous set should be invoked while holding the Heap_lock.

    if (SafepointSynchronize::is_at_safepoint()) {
      guarantee(Thread::current()->is_VM_thread() ||
                OldSets_lock->owned_by_self(),
                "master humongous set MT safety protocol at a safepoint");
    } else {
      guarantee(Heap_lock->owned_by_self(),
                "master humongous set MT safety protocol outside a safepoint");
    }
  }
  bool is_correct_type(HeapRegion* hr) { return hr->is_humongous(); }
  const char* get_description() { return "Humongous Regions"; }
};

G1CollectedHeap::G1CollectedHeap() :
  CollectedHeap(),
  _service_thread(NULL),
  _periodic_gc_task(NULL),
  _free_arena_memory_task(NULL),
  _workers(NULL),
  _card_table(NULL),
  _collection_pause_end(Ticks::now()),
  _soft_ref_policy(),
  _old_set("Old Region Set"new OldRegionSetChecker()),
  _archive_set("Archive Region Set"new ArchiveRegionSetChecker()),
  _humongous_set("Humongous Region Set"new HumongousRegionSetChecker()),
  _bot(NULL),
  _listener(),
  _numa(G1NUMA::create()),
  _hrm(),
  _allocator(NULL),
  _evac_failure_injector(),
  _verifier(NULL),
  _summary_bytes_used(0),
  _bytes_used_during_gc(0),
  _archive_allocator(nullptr),
  _survivor_evac_stats("Young", YoungPLABSize, PLABWeight),
  _old_evac_stats("Old", OldPLABSize, PLABWeight),
  _monitoring_support(nullptr),
  _num_humongous_objects(0),
  _num_humongous_reclaim_candidates(0),
  _hr_printer(),
  _collector_state(),
  _old_marking_cycles_started(0),
  _old_marking_cycles_completed(0),
  _eden(),
  _survivor(),
  _gc_timer_stw(new STWGCTimer()),
  _gc_tracer_stw(new G1NewTracer()),
  _policy(new G1Policy(_gc_timer_stw)),
  _heap_sizing_policy(NULL),
  _collection_set(this, _policy),
  _hot_card_cache(NULL),
  _rem_set(NULL),
  _card_set_config(),
  _card_set_freelist_pool(G1CardSetConfiguration::num_mem_object_types()),
  _cm(NULL),
  _cm_thread(NULL),
  _cr(NULL),
  _task_queues(NULL),
  _ref_processor_stw(NULL),
  _is_alive_closure_stw(this),
  _is_subject_to_discovery_stw(this),
  _ref_processor_cm(NULL),
  _is_alive_closure_cm(this),
  _is_subject_to_discovery_cm(this),
  _region_attr() {

  _verifier = new G1HeapVerifier(this);

  _allocator = new G1Allocator(this);

  _heap_sizing_policy = G1HeapSizingPolicy::create(this, _policy->analytics());

  _humongous_object_threshold_in_words = humongous_threshold_for(HeapRegion::GrainWords);

  // Override the default _filler_array_max_size so that no humongous filler
  // objects are created.
  _filler_array_max_size = _humongous_object_threshold_in_words;

  // Override the default _stack_chunk_max_size so that no humongous stack chunks are created
  _stack_chunk_max_size = _humongous_object_threshold_in_words;

  uint n_queues = ParallelGCThreads;
  _task_queues = new G1ScannerTasksQueueSet(n_queues);

  for (uint i = 0; i < n_queues; i++) {
    G1ScannerTasksQueue* q = new G1ScannerTasksQueue();
    _task_queues->register_queue(i, q);
  }

  _gc_tracer_stw->initialize();

  guarantee(_task_queues != NULL, "task_queues allocation failure.");
}

G1RegionToSpaceMapper* G1CollectedHeap::create_aux_memory_mapper(const char* description,
                                                                 size_t size,
                                                                 size_t translation_factor) {
  size_t preferred_page_size = os::page_size_for_region_unaligned(size, 1);
  // Allocate a new reserved space, preferring to use large pages.
  ReservedSpace rs(size, preferred_page_size);
  size_t page_size = rs.page_size();
  G1RegionToSpaceMapper* result  =
    G1RegionToSpaceMapper::create_mapper(rs,
                                         size,
                                         page_size,
                                         HeapRegion::GrainBytes,
                                         translation_factor,
                                         mtGC);

  os::trace_page_sizes_for_requested_size(description,
                                          size,
                                          page_size,
                                          preferred_page_size,
                                          rs.base(),
                                          rs.size());

  return result;
}

jint G1CollectedHeap::initialize_concurrent_refinement() {
  jint ecode = JNI_OK;
  _cr = G1ConcurrentRefine::create(policy(), &ecode);
  return ecode;
}

jint G1CollectedHeap::initialize_service_thread() {
  _service_thread = new G1ServiceThread();
  if (_service_thread->osthread() == NULL) {
    vm_shutdown_during_initialization("Could not create G1ServiceThread");
    return JNI_ENOMEM;
  }
  return JNI_OK;
}

jint G1CollectedHeap::initialize() {

  // Necessary to satisfy locking discipline assertions.

  MutexLocker x(Heap_lock);

  // While there are no constraints in the GC code that HeapWordSize
  // be any particular value, there are multiple other areas in the
  // system which believe this to be true (e.g. oop->object_size in some
  // cases incorrectly returns the size in wordSize units rather than
  // HeapWordSize).
  guarantee(HeapWordSize == wordSize, "HeapWordSize must equal wordSize");

  size_t init_byte_size = InitialHeapSize;
  size_t reserved_byte_size = G1Arguments::heap_reserved_size_bytes();

  // Ensure that the sizes are properly aligned.
  Universe::check_alignment(init_byte_size, HeapRegion::GrainBytes, "g1 heap");
  Universe::check_alignment(reserved_byte_size, HeapRegion::GrainBytes, "g1 heap");
  Universe::check_alignment(reserved_byte_size, HeapAlignment, "g1 heap");

  // Reserve the maximum.

  // When compressed oops are enabled, the preferred heap base
  // is calculated by subtracting the requested size from the
  // 32Gb boundary and using the result as the base address for
  // heap reservation. If the requested size is not aligned to
  // HeapRegion::GrainBytes (i.e. the alignment that is passed
  // into the ReservedHeapSpace constructor) then the actual
  // base of the reserved heap may end up differing from the
  // address that was requested (i.e. the preferred heap base).
  // If this happens then we could end up using a non-optimal
  // compressed oops mode.

  ReservedHeapSpace heap_rs = Universe::reserve_heap(reserved_byte_size,
                                                     HeapAlignment);

  initialize_reserved_region(heap_rs);

  // Create the barrier set for the entire reserved region.
  G1CardTable* ct = new G1CardTable(heap_rs.region());
  ct->initialize();
  G1BarrierSet* bs = new G1BarrierSet(ct);
  bs->initialize();
  assert(bs->is_a(BarrierSet::G1BarrierSet), "sanity");
  BarrierSet::set_barrier_set(bs);
  _card_table = ct;

  {
    G1SATBMarkQueueSet& satbqs = bs->satb_mark_queue_set();
    satbqs.set_process_completed_buffers_threshold(G1SATBProcessCompletedThreshold);
    satbqs.set_buffer_enqueue_threshold_percentage(G1SATBBufferEnqueueingThresholdPercent);
  }

  // Create the hot card cache.
  _hot_card_cache = new G1HotCardCache(this);

  // Create space mappers.
  size_t page_size = heap_rs.page_size();
  G1RegionToSpaceMapper* heap_storage =
    G1RegionToSpaceMapper::create_mapper(heap_rs,
                                         heap_rs.size(),
                                         page_size,
                                         HeapRegion::GrainBytes,
                                         1,
                                         mtJavaHeap);
  if(heap_storage == NULL) {
    vm_shutdown_during_initialization("Could not initialize G1 heap");
    return JNI_ERR;
  }

  os::trace_page_sizes("Heap",
                       MinHeapSize,
                       reserved_byte_size,
                       page_size,
                       heap_rs.base(),
                       heap_rs.size());
  heap_storage->set_mapping_changed_listener(&_listener);

  // Create storage for the BOT, card table, card counts table (hot card cache) and the bitmap.
  G1RegionToSpaceMapper* bot_storage =
    create_aux_memory_mapper("Block Offset Table",
                             G1BlockOffsetTable::compute_size(heap_rs.size() / HeapWordSize),
                             G1BlockOffsetTable::heap_map_factor());

  G1RegionToSpaceMapper* cardtable_storage =
    create_aux_memory_mapper("Card Table",
                             G1CardTable::compute_size(heap_rs.size() / HeapWordSize),
                             G1CardTable::heap_map_factor());

  G1RegionToSpaceMapper* card_counts_storage =
    create_aux_memory_mapper("Card Counts Table",
                             G1CardCounts::compute_size(heap_rs.size() / HeapWordSize),
                             G1CardCounts::heap_map_factor());

  size_t bitmap_size = G1CMBitMap::compute_size(heap_rs.size());
  G1RegionToSpaceMapper* bitmap_storage =
    create_aux_memory_mapper("Mark Bitmap", bitmap_size, G1CMBitMap::heap_map_factor());

  _hrm.initialize(heap_storage, bitmap_storage, bot_storage, cardtable_storage, card_counts_storage);
  _card_table->initialize(cardtable_storage);

  // Do later initialization work for concurrent refinement.
  _hot_card_cache->initialize(card_counts_storage);

  // 6843694 - ensure that the maximum region index can fit
  // in the remembered set structures.
  const uint max_region_idx = (1U << (sizeof(RegionIdx_t)*BitsPerByte-1)) - 1;
  guarantee((max_reserved_regions() - 1) <= max_region_idx, "too many regions");

  // The G1FromCardCache reserves card with value 0 as "invalid", so the heap must not
  // start within the first card.
  guarantee((uintptr_t)(heap_rs.base()) >= G1CardTable::card_size(), "Java heap must not start within the first card.");
  G1FromCardCache::initialize(max_reserved_regions());
  // Also create a G1 rem set.
  _rem_set = new G1RemSet(this, _card_table, _hot_card_cache);
  _rem_set->initialize(max_reserved_regions());

  size_t max_cards_per_region = ((size_t)1 << (sizeof(CardIdx_t)*BitsPerByte-1)) - 1;
  guarantee(HeapRegion::CardsPerRegion > 0, "make sure it's initialized");
  guarantee(HeapRegion::CardsPerRegion < max_cards_per_region,
            "too many cards per region");

  HeapRegionRemSet::initialize(_reserved);

  FreeRegionList::set_unrealistically_long_length(max_regions() + 1);

  _bot = new G1BlockOffsetTable(reserved(), bot_storage);

  {
    size_t granularity = HeapRegion::GrainBytes;

    _region_attr.initialize(reserved(), granularity);
  }

  _workers = new WorkerThreads("GC Thread", ParallelGCThreads);
  if (_workers == NULL) {
    return JNI_ENOMEM;
  }
  _workers->initialize_workers();

  _numa->set_region_info(HeapRegion::GrainBytes, page_size);

  // Create the G1ConcurrentMark data structure and thread.
  // (Must do this late, so that "max_[reserved_]regions" is defined.)
  _cm = new G1ConcurrentMark(this, bitmap_storage);
  _cm_thread = _cm->cm_thread();

  // Now expand into the initial heap size.
  if (!expand(init_byte_size, _workers)) {
    vm_shutdown_during_initialization("Failed to allocate initial heap.");
    return JNI_ENOMEM;
  }

  // Perform any initialization actions delegated to the policy.
  policy()->init(this, &_collection_set);

  jint ecode = initialize_concurrent_refinement();
  if (ecode != JNI_OK) {
    return ecode;
  }

  ecode = initialize_service_thread();
  if (ecode != JNI_OK) {
    return ecode;
  }

  // Create and schedule the periodic gc task on the service thread.
  _periodic_gc_task = new G1PeriodicGCTask("Periodic GC Task");
  _service_thread->register_task(_periodic_gc_task);

  _free_arena_memory_task = new G1MonotonicArenaFreeMemoryTask("Card Set Free Memory Task");
  _service_thread->register_task(_free_arena_memory_task);

  // Here we allocate the dummy HeapRegion that is required by the
  // G1AllocRegion class.
  HeapRegion* dummy_region = _hrm.get_dummy_region();

  // We'll re-use the same region whether the alloc region will
  // require BOT updates or not and, if it doesn't, then a non-young
  // region will complain that it cannot support allocations without
  // BOT updates. So we'll tag the dummy region as eden to avoid that.
  dummy_region->set_eden();
  // Make sure it's full.
  dummy_region->set_top(dummy_region->end());
  G1AllocRegion::setup(this, dummy_region);

  _allocator->init_mutator_alloc_regions();

  // Do create of the monitoring and management support so that
  // values in the heap have been properly initialized.
  _monitoring_support = new G1MonitoringSupport(this);

  _collection_set.initialize(max_reserved_regions());

  evac_failure_injector()->reset();

  G1InitLogger::print();

  return JNI_OK;
}

bool G1CollectedHeap::concurrent_mark_is_terminating() const {
  return _cm_thread->should_terminate();
}

void G1CollectedHeap::stop() {
  // Stop all concurrent threads. We do this to make sure these threads
  // do not continue to execute and access resources (e.g. logging)
  // that are destroyed during shutdown.
  _cr->stop();
  _service_thread->stop();
  _cm_thread->stop();
}

void G1CollectedHeap::safepoint_synchronize_begin() {
  SuspendibleThreadSet::synchronize();
}

void G1CollectedHeap::safepoint_synchronize_end() {
  SuspendibleThreadSet::desynchronize();
}

void G1CollectedHeap::post_initialize() {
  CollectedHeap::post_initialize();
  ref_processing_init();
}

void G1CollectedHeap::ref_processing_init() {
  // Reference processing in G1 currently works as follows:
  //
  // * There are two reference processor instances. One is
  //   used to record and process discovered references
  //   during concurrent marking; the other is used to
  //   record and process references during STW pauses
  //   (both full and incremental).
  // * Both ref processors need to 'span' the entire heap as
  //   the regions in the collection set may be dotted around.
  //
  // * For the concurrent marking ref processor:
  //   * Reference discovery is enabled at concurrent start.
  //   * Reference discovery is disabled and the discovered
  //     references processed etc during remarking.
  //   * Reference discovery is MT (see below).
  //   * Reference discovery requires a barrier (see below).
  //   * Reference processing may or may not be MT
  //     (depending on the value of ParallelRefProcEnabled
  //     and ParallelGCThreads).
  //   * A full GC disables reference discovery by the CM
  //     ref processor and abandons any entries on it's
  //     discovered lists.
  //
  // * For the STW processor:
  //   * Non MT discovery is enabled at the start of a full GC.
  //   * Processing and enqueueing during a full GC is non-MT.
  //   * During a full GC, references are processed after marking.
  //
  //   * Discovery (may or may not be MT) is enabled at the start
  //     of an incremental evacuation pause.
  //   * References are processed near the end of a STW evacuation pause.
  //   * For both types of GC:
  //     * Discovery is atomic - i.e. not concurrent.
  //     * Reference discovery will not need a barrier.

  // Concurrent Mark ref processor
  _ref_processor_cm =
    new ReferenceProcessor(&_is_subject_to_discovery_cm,
                           ParallelGCThreads,                              // degree of mt processing
                           // We discover with the gc worker threads during Remark, so both
                           // thread counts must be considered for discovery.
                           MAX2(ParallelGCThreads, ConcGCThreads),         // degree of mt discovery
                           true,                                           // Reference discovery is concurrent
                           &_is_alive_closure_cm);                         // is alive closure

  // STW ref processor
  _ref_processor_stw =
    new ReferenceProcessor(&_is_subject_to_discovery_stw,
                           ParallelGCThreads,                    // degree of mt processing
                           ParallelGCThreads,                    // degree of mt discovery
                           false,                                // Reference discovery is not concurrent
                           &_is_alive_closure_stw);              // is alive closure
}

SoftRefPolicy* G1CollectedHeap::soft_ref_policy() {
  return &_soft_ref_policy;
}

size_t G1CollectedHeap::capacity() const {
  return _hrm.length() * HeapRegion::GrainBytes;
}

size_t G1CollectedHeap::unused_committed_regions_in_bytes() const {
  return _hrm.total_free_bytes();
}

void G1CollectedHeap::iterate_hcc_closure(G1CardTableEntryClosure* cl, uint worker_id) {
  _hot_card_cache->drain(cl, worker_id);
}

// Computes the sum of the storage used by the various regions.
size_t G1CollectedHeap::used() const {
  size_t result = _summary_bytes_used + _allocator->used_in_alloc_regions();
  assert(_archive_allocator == nullptr, "must be, should not contribute to used");
  return result;
}

size_t G1CollectedHeap::used_unlocked() const {
  return _summary_bytes_used;
}

class SumUsedClosure: public HeapRegionClosure {
  size_t _used;
public:
  SumUsedClosure() : _used(0) {}
  bool do_heap_region(HeapRegion* r) {
    _used += r->used();
    return false;
  }
  size_t result() { return _used; }
};

size_t G1CollectedHeap::recalculate_used() const {
  SumUsedClosure blk;
  heap_region_iterate(&blk);
  return blk.result();
}

bool  G1CollectedHeap::is_user_requested_concurrent_full_gc(GCCause::Cause cause) {
  switch (cause) {
    case GCCause::_java_lang_system_gc:                 return ExplicitGCInvokesConcurrent;
    case GCCause::_dcmd_gc_run:                         return ExplicitGCInvokesConcurrent;
    case GCCause::_wb_conc_mark:                        return true;
    default :                                           return false;
  }
}

bool G1CollectedHeap::should_do_concurrent_full_gc(GCCause::Cause cause) {
  switch (cause) {
    case GCCause::_g1_humongous_allocation: return true;
    case GCCause::_g1_periodic_collection:  return G1PeriodicGCInvokesConcurrent;
    case GCCause::_wb_breakpoint:           return true;
    case GCCause::_codecache_GC_aggressive: return true;
    case GCCause::_codecache_GC_threshold:  return true;
    default:                                return is_user_requested_concurrent_full_gc(cause);
  }
}

#ifndef PRODUCT
void G1CollectedHeap::allocate_dummy_regions() {
  // Let's fill up most of the region
  size_t word_size = HeapRegion::GrainWords - 1024;
  // And as a result the region we'll allocate will be humongous.
  guarantee(is_humongous(word_size), "sanity");

  // _filler_array_max_size is set to humongous object threshold
  // but temporarily change it to use CollectedHeap::fill_with_object().
  AutoModifyRestore<size_t> temporarily(_filler_array_max_size, word_size);

  for (uintx i = 0; i < G1DummyRegionsPerGC; ++i) {
    // Let's use the existing mechanism for the allocation
    HeapWord* dummy_obj = humongous_obj_allocate(word_size);
    if (dummy_obj != NULL) {
      MemRegion mr(dummy_obj, word_size);
      CollectedHeap::fill_with_object(mr);
    } else {
      // If we can't allocate once, we probably cannot allocate
      // again. Let's get out of the loop.
      break;
    }
  }
}
#endif // !PRODUCT

void G1CollectedHeap::increment_old_marking_cycles_started() {
  assert(_old_marking_cycles_started == _old_marking_cycles_completed ||
         _old_marking_cycles_started == _old_marking_cycles_completed + 1,
         "Wrong marking cycle count (started: %d, completed: %d)",
         _old_marking_cycles_started, _old_marking_cycles_completed);

  _old_marking_cycles_started++;
}

void G1CollectedHeap::increment_old_marking_cycles_completed(bool concurrent,
                                                             bool whole_heap_examined) {
  MonitorLocker ml(G1OldGCCount_lock, Mutex::_no_safepoint_check_flag);

  // We assume that if concurrent == true, then the caller is a
  // concurrent thread that was joined the Suspendible Thread
  // Set. If there's ever a cheap way to check this, we should add an
  // assert here.

  // Given that this method is called at the end of a Full GC or of a
  // concurrent cycle, and those can be nested (i.e., a Full GC can
  // interrupt a concurrent cycle), the number of full collections
  // completed should be either one (in the case where there was no
  // nesting) or two (when a Full GC interrupted a concurrent cycle)
  // behind the number of full collections started.

  // This is the case for the inner caller, i.e. a Full GC.
  assert(concurrent ||
         (_old_marking_cycles_started == _old_marking_cycles_completed + 1) ||
         (_old_marking_cycles_started == _old_marking_cycles_completed + 2),
         "for inner caller (Full GC): _old_marking_cycles_started = %u "
         "is inconsistent with _old_marking_cycles_completed = %u",
         _old_marking_cycles_started, _old_marking_cycles_completed);

  // This is the case for the outer caller, i.e. the concurrent cycle.
  assert(!concurrent ||
         (_old_marking_cycles_started == _old_marking_cycles_completed + 1),
         "for outer caller (concurrent cycle): "
         "_old_marking_cycles_started = %u "
         "is inconsistent with _old_marking_cycles_completed = %u",
         _old_marking_cycles_started, _old_marking_cycles_completed);

  _old_marking_cycles_completed += 1;
  if (whole_heap_examined) {
    // Signal that we have completed a visit to all live objects.
    record_whole_heap_examined_timestamp();
  }

  // We need to clear the "in_progress" flag in the CM thread before
  // we wake up any waiters (especially when ExplicitInvokesConcurrent
  // is set) so that if a waiter requests another System.gc() it doesn't
  // incorrectly see that a marking cycle is still in progress.
  if (concurrent) {
    _cm_thread->set_idle();
  }

  // Notify threads waiting in System.gc() (with ExplicitGCInvokesConcurrent)
  // for a full GC to finish that their wait is over.
  ml.notify_all();
}

// Helper for collect().
static G1GCCounters collection_counters(G1CollectedHeap* g1h) {
  MutexLocker ml(Heap_lock);
  return G1GCCounters(g1h);
}

void G1CollectedHeap::collect(GCCause::Cause cause) {
  try_collect(cause, collection_counters(this));
}

// Return true if (x < y) with allowance for wraparound.
static bool gc_counter_less_than(uint x, uint y) {
  return (x - y) > (UINT_MAX/2);
}

// LOG_COLLECT_CONCURRENTLY(cause, msg, args...)
// Macro so msg printing is format-checked.
#define LOG_COLLECT_CONCURRENTLY(cause, ...)                            \
  do {                                                                  \
    LogTarget(Trace, gc) LOG_COLLECT_CONCURRENTLY_lt;                   \
    if (LOG_COLLECT_CONCURRENTLY_lt.is_enabled()) {                     \
      ResourceMark rm; /* For thread name. */                           \
      LogStream LOG_COLLECT_CONCURRENTLY_s(&LOG_COLLECT_CONCURRENTLY_lt); \
      LOG_COLLECT_CONCURRENTLY_s.print("%s: Try Collect Concurrently (%s): ", \
                                       Thread::current()->name(),       \
                                       GCCause::to_string(cause));      \
      LOG_COLLECT_CONCURRENTLY_s.print(__VA_ARGS__);                    \
    }                                                                   \
  } while (0)

#define LOG_COLLECT_CONCURRENTLY_COMPLETE(cause, result) \
  LOG_COLLECT_CONCURRENTLY(cause, "complete %s", BOOL_TO_STR(result))

bool G1CollectedHeap::try_collect_concurrently(GCCause::Cause cause,
                                               uint gc_counter,
                                               uint old_marking_started_before) {
  assert_heap_not_locked();
  assert(should_do_concurrent_full_gc(cause),
         "Non-concurrent cause %s", GCCause::to_string(cause));

  for (uint i = 1; true; ++i) {
    // Try to schedule concurrent start evacuation pause that will
    // start a concurrent cycle.
    LOG_COLLECT_CONCURRENTLY(cause, "attempt %u", i);
    VM_G1TryInitiateConcMark op(gc_counter, cause);
    VMThread::execute(&op);

    // Request is trivially finished.
    if (cause == GCCause::_g1_periodic_collection) {
      LOG_COLLECT_CONCURRENTLY_COMPLETE(cause, op.gc_succeeded());
      return op.gc_succeeded();
    }

    // If VMOp skipped initiating concurrent marking cycle because
    // we're terminating, then we're done.
    if (op.terminating()) {
      LOG_COLLECT_CONCURRENTLY(cause, "skipped: terminating");
      return false;
    }

    // Lock to get consistent set of values.
    uint old_marking_started_after;
    uint old_marking_completed_after;
    {
      MutexLocker ml(Heap_lock);
      // Update gc_counter for retrying VMOp if needed. Captured here to be
      // consistent with the values we use below for termination tests.  If
      // a retry is needed after a possible wait, and another collection
      // occurs in the meantime, it will cause our retry to be skipped and
      // we'll recheck for termination with updated conditions from that
      // more recent collection.  That's what we want, rather than having
      // our retry possibly perform an unnecessary collection.
      gc_counter = total_collections();
      old_marking_started_after = _old_marking_cycles_started;
      old_marking_completed_after = _old_marking_cycles_completed;
    }

    if (cause == GCCause::_wb_breakpoint) {
      if (op.gc_succeeded()) {
        LOG_COLLECT_CONCURRENTLY_COMPLETE(cause, true);
        return true;
      }
      // When _wb_breakpoint there can't be another cycle or deferred.
      assert(!op.cycle_already_in_progress(), "invariant");
      assert(!op.whitebox_attached(), "invariant");
      // Concurrent cycle attempt might have been cancelled by some other
      // collection, so retry.  Unlike other cases below, we want to retry
      // even if cancelled by a STW full collection, because we really want
      // to start a concurrent cycle.
      if (old_marking_started_before != old_marking_started_after) {
        LOG_COLLECT_CONCURRENTLY(cause, "ignoring STW full GC");
        old_marking_started_before = old_marking_started_after;
      }
    } else if (!GCCause::is_user_requested_gc(cause)) {
      // For an "automatic" (not user-requested) collection, we just need to
      // ensure that progress is made.
      //
      // Request is finished if any of
      // (1) the VMOp successfully performed a GC,
      // (2) a concurrent cycle was already in progress,
      // (3) whitebox is controlling concurrent cycles,
      // (4) a new cycle was started (by this thread or some other), or
      // (5) a Full GC was performed.
      // Cases (4) and (5) are detected together by a change to
      // _old_marking_cycles_started.
      //
      // Note that (1) does not imply (4).  If we're still in the mixed
      // phase of an earlier concurrent collection, the request to make the
      // collection a concurrent start won't be honored.  If we don't check for
      // both conditions we'll spin doing back-to-back collections.
      if (op.gc_succeeded() ||
          op.cycle_already_in_progress() ||
          op.whitebox_attached() ||
          (old_marking_started_before != old_marking_started_after)) {
        LOG_COLLECT_CONCURRENTLY_COMPLETE(cause, true);
        return true;
      }
    } else {                    // User-requested GC.
      // For a user-requested collection, we want to ensure that a complete
      // full collection has been performed before returning, but without
      // waiting for more than needed.

      // For user-requested GCs (unlike non-UR), a successful VMOp implies a
      // new cycle was started.  That's good, because it's not clear what we
      // should do otherwise.  Trying again just does back to back GCs.
      // Can't wait for someone else to start a cycle.  And returning fails
      // to meet the goal of ensuring a full collection was performed.
      assert(!op.gc_succeeded() ||
             (old_marking_started_before != old_marking_started_after),
             "invariant: succeeded %s, started before %u, started after %u",
             BOOL_TO_STR(op.gc_succeeded()),
             old_marking_started_before, old_marking_started_after);

      // Request is finished if a full collection (concurrent or stw)
      // was started after this request and has completed, e.g.
      // started_before < completed_after.
      if (gc_counter_less_than(old_marking_started_before,
                               old_marking_completed_after)) {
        LOG_COLLECT_CONCURRENTLY_COMPLETE(cause, true);
        return true;
      }

      if (old_marking_started_after != old_marking_completed_after) {
        // If there is an in-progress cycle (possibly started by us), then
        // wait for that cycle to complete, e.g.
        // while completed_now < started_after.
        LOG_COLLECT_CONCURRENTLY(cause, "wait");
        MonitorLocker ml(G1OldGCCount_lock);
        while (gc_counter_less_than(_old_marking_cycles_completed,
                                    old_marking_started_after)) {
          ml.wait();
        }
        // Request is finished if the collection we just waited for was
        // started after this request.
        if (old_marking_started_before != old_marking_started_after) {
          LOG_COLLECT_CONCURRENTLY(cause, "complete after wait");
          return true;
        }
      }

      // If VMOp was successful then it started a new cycle that the above
      // wait &etc should have recognized as finishing this request.  This
      // differs from a non-user-request, where gc_succeeded does not imply
      // a new cycle was started.
      assert(!op.gc_succeeded(), "invariant");

      if (op.cycle_already_in_progress()) {
        // If VMOp failed because a cycle was already in progress, it
        // is now complete.  But it didn't finish this user-requested
        // GC, so try again.
        LOG_COLLECT_CONCURRENTLY(cause, "retry after in-progress");
        continue;
      } else if (op.whitebox_attached()) {
        // If WhiteBox wants control, wait for notification of a state
        // change in the controller, then try again.  Don't wait for
        // release of control, since collections may complete while in
        // control.  Note: This won't recognize a STW full collection
        // while waiting; we can't wait on multiple monitors.
        LOG_COLLECT_CONCURRENTLY(cause, "whitebox control stall");
        MonitorLocker ml(ConcurrentGCBreakpoints::monitor());
        if (ConcurrentGCBreakpoints::is_controlled()) {
          ml.wait();
        }
        continue;
      }
    }

    // Collection failed and should be retried.
    assert(op.transient_failure(), "invariant");

    if (GCLocker::is_active_and_needs_gc()) {
      // If GCLocker is active, wait until clear before retrying.
      LOG_COLLECT_CONCURRENTLY(cause, "gc-locker stall");
      GCLocker::stall_until_clear();
    }

    LOG_COLLECT_CONCURRENTLY(cause, "retry");
  }
}

bool G1CollectedHeap::try_collect(GCCause::Cause cause,
                                  const G1GCCounters& counters_before) {
  if (should_do_concurrent_full_gc(cause)) {
    return try_collect_concurrently(cause,
                                    counters_before.total_collections(),
                                    counters_before.old_marking_cycles_started());
  } else if (GCLocker::should_discard(cause, counters_before.total_collections())) {
    // Indicate failure to be consistent with VMOp failure due to
    // another collection slipping in after our gc_count but before
    // our request is processed.
    return false;
  } else if (cause == GCCause::_gc_locker || cause == GCCause::_wb_young_gc
             DEBUG_ONLY(|| cause == GCCause::_scavenge_alot)) {

    // Schedule a standard evacuation pause. We're setting word_size
    // to 0 which means that we are not requesting a post-GC allocation.
    VM_G1CollectForAllocation op(0,     /* word_size */
                                 counters_before.total_collections(),
                                 cause);
    VMThread::execute(&op);
    return op.gc_succeeded();
  } else {
    // Schedule a Full GC.
    VM_G1CollectFull op(counters_before.total_collections(),
                        counters_before.total_full_collections(),
                        cause);
    VMThread::execute(&op);
    return op.gc_succeeded();
  }
}

void G1CollectedHeap::start_concurrent_gc_for_metadata_allocation(GCCause::Cause gc_cause) {
  GCCauseSetter x(this, gc_cause);

  // At this point we are supposed to start a concurrent cycle. We
  // will do so if one is not already in progress.
  bool should_start = policy()->force_concurrent_start_if_outside_cycle(gc_cause);
  if (should_start) {
    do_collection_pause_at_safepoint();
  }
}

bool G1CollectedHeap::is_in(const void* p) const {
  return is_in_reserved(p) && _hrm.is_available(addr_to_region(p));
}

// Iteration functions.

// Iterates an ObjectClosure over all objects within a HeapRegion.

class IterateObjectClosureRegionClosure: public HeapRegionClosure {
  ObjectClosure* _cl;
public:
  IterateObjectClosureRegionClosure(ObjectClosure* cl) : _cl(cl) {}
  bool do_heap_region(HeapRegion* r) {
    if (!r->is_continues_humongous()) {
      r->object_iterate(_cl);
    }
    return false;
  }
};

void G1CollectedHeap::object_iterate(ObjectClosure* cl) {
  IterateObjectClosureRegionClosure blk(cl);
  heap_region_iterate(&blk);
}

class G1ParallelObjectIterator : public ParallelObjectIteratorImpl {
private:
  G1CollectedHeap*  _heap;
  HeapRegionClaimer _claimer;

public:
  G1ParallelObjectIterator(uint thread_num) :
      _heap(G1CollectedHeap::heap()),
      _claimer(thread_num == 0 ? G1CollectedHeap::heap()->workers()->active_workers() : thread_num) {}

  virtual void object_iterate(ObjectClosure* cl, uint worker_id) {
    _heap->object_iterate_parallel(cl, worker_id, &_claimer);
  }
};

ParallelObjectIteratorImpl* G1CollectedHeap::parallel_object_iterator(uint thread_num) {
  return new G1ParallelObjectIterator(thread_num);
}

void G1CollectedHeap::object_iterate_parallel(ObjectClosure* cl, uint worker_id, HeapRegionClaimer* claimer) {
  IterateObjectClosureRegionClosure blk(cl);
  heap_region_par_iterate_from_worker_offset(&blk, claimer, worker_id);
}

void G1CollectedHeap::keep_alive(oop obj) {
  G1BarrierSet::enqueue_preloaded(obj);
}

void G1CollectedHeap::heap_region_iterate(HeapRegionClosure* cl) const {
  _hrm.iterate(cl);
}

void G1CollectedHeap::heap_region_iterate(HeapRegionIndexClosure* cl) const {
  _hrm.iterate(cl);
}

void G1CollectedHeap::heap_region_par_iterate_from_worker_offset(HeapRegionClosure* cl,
                                                                 HeapRegionClaimer *hrclaimer,
                                                                 uint worker_id) const {
  _hrm.par_iterate(cl, hrclaimer, hrclaimer->offset_for_worker(worker_id));
}

void G1CollectedHeap::heap_region_par_iterate_from_start(HeapRegionClosure* cl,
                                                         HeapRegionClaimer *hrclaimer) const {
  _hrm.par_iterate(cl, hrclaimer, 0);
}

void G1CollectedHeap::collection_set_iterate_all(HeapRegionClosure* cl) {
  _collection_set.iterate(cl);
}

void G1CollectedHeap::collection_set_par_iterate_all(HeapRegionClosure* cl,
                                                     HeapRegionClaimer* hr_claimer,
                                                     uint worker_id) {
  _collection_set.par_iterate(cl, hr_claimer, worker_id);
}

void G1CollectedHeap::collection_set_iterate_increment_from(HeapRegionClosure *cl,
                                                            HeapRegionClaimer* hr_claimer,
                                                            uint worker_id) {
  _collection_set.iterate_incremental_part_from(cl, hr_claimer, worker_id);
}

void G1CollectedHeap::par_iterate_regions_array(HeapRegionClosure* cl,
                                                HeapRegionClaimer* hr_claimer,
                                                const uint regions[],
                                                size_t length,
                                                uint worker_id) const {
  assert_at_safepoint();
  if (length == 0) {
    return;
  }
  uint total_workers = workers()->active_workers();

  size_t start_pos = (worker_id * length) / total_workers;
  size_t cur_pos = start_pos;

  do {
    uint region_idx = regions[cur_pos];
    if (hr_claimer == NULL || hr_claimer->claim_region(region_idx)) {
      HeapRegion* r = region_at(region_idx);
      bool result = cl->do_heap_region(r);
      guarantee(!result, "Must not cancel iteration");
    }

    cur_pos++;
    if (cur_pos == length) {
      cur_pos = 0;
    }
  } while (cur_pos != start_pos);
}

HeapWord* G1CollectedHeap::block_start(const void* addr) const {
  HeapRegion* hr = heap_region_containing(addr);
  // The CollectedHeap API requires us to not fail for any given address within
  // the heap. HeapRegion::block_start() has been optimized to not accept addresses
  // outside of the allocated area.
  if (addr >= hr->top()) {
    return nullptr;
  }
  return hr->block_start(addr);
}

bool G1CollectedHeap::block_is_obj(const HeapWord* addr) const {
  HeapRegion* hr = heap_region_containing(addr);
  return hr->block_is_obj(addr, hr->parsable_bottom_acquire());
}

size_t G1CollectedHeap::tlab_capacity(Thread* ignored) const {
  return (_policy->young_list_target_length() - _survivor.length()) * HeapRegion::GrainBytes;
}

size_t G1CollectedHeap::tlab_used(Thread* ignored) const {
  return _eden.length() * HeapRegion::GrainBytes;
}

// For G1 TLABs should not contain humongous objects, so the maximum TLAB size
// must be equal to the humongous object limit.
size_t G1CollectedHeap::max_tlab_size() const {
  return align_down(_humongous_object_threshold_in_words, MinObjAlignment);
}

size_t G1CollectedHeap::unsafe_max_tlab_alloc(Thread* ignored) const {
  return _allocator->unsafe_max_tlab_alloc();
}

size_t G1CollectedHeap::max_capacity() const {
  return max_regions() * HeapRegion::GrainBytes;
}

void G1CollectedHeap::prepare_for_verify() {
  _verifier->prepare_for_verify();
}

void G1CollectedHeap::verify(VerifyOption vo) {
  _verifier->verify(vo);
}

bool G1CollectedHeap::supports_concurrent_gc_breakpoints() const {
  return true;
}

bool G1CollectedHeap::is_archived_object(oop object) const {
  return object != NULL && heap_region_containing(object)->is_archive();
}

class PrintRegionClosure: public HeapRegionClosure {
  outputStream* _st;
public:
  PrintRegionClosure(outputStream* st) : _st(st) {}
  bool do_heap_region(HeapRegion* r) {
    r->print_on(_st);
    return false;
  }
};

bool G1CollectedHeap::is_obj_dead_cond(const oop obj,
                                       const HeapRegion* hr,
                                       const VerifyOption vo) const {
  switch (vo) {
    case VerifyOption::G1UseConcMarking: return is_obj_dead(obj, hr);
    case VerifyOption::G1UseFullMarking: return is_obj_dead_full(obj, hr);
    default:                             ShouldNotReachHere();
  }
  return false// keep some compilers happy
}

bool G1CollectedHeap::is_obj_dead_cond(const oop obj,
                                       const VerifyOption vo) const {
  switch (vo) {
    case VerifyOption::G1UseConcMarking: return is_obj_dead(obj);
    case VerifyOption::G1UseFullMarking: return is_obj_dead_full(obj);
    default:                             ShouldNotReachHere();
  }
  return false// keep some compilers happy
}

void G1CollectedHeap::print_heap_regions() const {
  LogTarget(Trace, gc, heap, region) lt;
  if (lt.is_enabled()) {
    LogStream ls(lt);
    print_regions_on(&ls);
  }
}

void G1CollectedHeap::print_on(outputStream* st) const {
  size_t heap_used = Heap_lock->owned_by_self() ? used() : used_unlocked();
  st->print(" %-20s""garbage-first heap");
  st->print(" total " SIZE_FORMAT "K, used " SIZE_FORMAT "K",
            capacity()/K, heap_used/K);
  st->print(" [" PTR_FORMAT ", " PTR_FORMAT ")",
            p2i(_hrm.reserved().start()),
            p2i(_hrm.reserved().end()));
  st->cr();
  st->print("  region size " SIZE_FORMAT "K, ", HeapRegion::GrainBytes / K);
  uint young_regions = young_regions_count();
  st->print("%u young (" SIZE_FORMAT "K), ", young_regions,
            (size_t) young_regions * HeapRegion::GrainBytes / K);
  uint survivor_regions = survivor_regions_count();
  st->print("%u survivors (" SIZE_FORMAT "K)", survivor_regions,
            (size_t) survivor_regions * HeapRegion::GrainBytes / K);
  st->cr();
  if (_numa->is_enabled()) {
    uint num_nodes = _numa->num_active_nodes();
    st->print("  remaining free region(s) on each NUMA node: ");
    const int* node_ids = _numa->node_ids();
    for (uint node_index = 0; node_index < num_nodes; node_index++) {
      uint num_free_regions = _hrm.num_free_regions(node_index);
      st->print("%d=%u ", node_ids[node_index], num_free_regions);
    }
    st->cr();
  }
  MetaspaceUtils::print_on(st);
}

void G1CollectedHeap::print_regions_on(outputStream* st) const {
  st->print_cr("Heap Regions: E=young(eden), S=young(survivor), O=old, "
               "HS=humongous(starts), HC=humongous(continues), "
               "CS=collection set, F=free, "
               "OA=open archive, CA=closed archive, "
               "TAMS=top-at-mark-start, "
               "PB=parsable bottom");
  PrintRegionClosure blk(st);
  heap_region_iterate(&blk);
}

void G1CollectedHeap::print_extended_on(outputStream* st) const {
  print_on(st);

  // Print the per-region information.
  st->cr();
  print_regions_on(st);
}

void G1CollectedHeap::print_on_error(outputStream* st) const {
  this->CollectedHeap::print_on_error(st);

  if (_cm != NULL) {
    st->cr();
    _cm->print_on_error(st);
  }
}

void G1CollectedHeap::gc_threads_do(ThreadClosure* tc) const {
  workers()->threads_do(tc);
  tc->do_thread(_cm_thread);
  _cm->threads_do(tc);
  _cr->threads_do(tc);
  tc->do_thread(_service_thread);
}

void G1CollectedHeap::print_tracing_info() const {
  rem_set()->print_summary_info();
  concurrent_mark()->print_summary_info();
}

#ifndef PRODUCT
// Helpful for debugging RSet issues.

class PrintRSetsClosure : public HeapRegionClosure {
private:
  const char* _msg;
  size_t _occupied_sum;

public:
  bool do_heap_region(HeapRegion* r) {
    HeapRegionRemSet* hrrs = r->rem_set();
    size_t occupied = hrrs->occupied();
    _occupied_sum += occupied;

    tty->print_cr("Printing RSet for region " HR_FORMAT, HR_FORMAT_PARAMS(r));
    if (occupied == 0) {
      tty->print_cr("  RSet is empty");
    } else {
      tty->print_cr("hrrs " PTR_FORMAT, p2i(hrrs));
    }
    tty->print_cr("----------");
    return false;
  }

  PrintRSetsClosure(const char* msg) : _msg(msg), _occupied_sum(0) {
    tty->cr();
    tty->print_cr("========================================");
    tty->print_cr("%s", msg);
    tty->cr();
  }

  ~PrintRSetsClosure() {
    tty->print_cr("Occupied Sum: " SIZE_FORMAT, _occupied_sum);
    tty->print_cr("========================================");
    tty->cr();
  }
};

void G1CollectedHeap::print_cset_rsets() {
  PrintRSetsClosure cl("Printing CSet RSets");
  collection_set_iterate_all(&cl);
}

void G1CollectedHeap::print_all_rsets() {
  PrintRSetsClosure cl("Printing All RSets");;
  heap_region_iterate(&cl);
}
#endif // PRODUCT

bool G1CollectedHeap::print_location(outputStream* st, void* addr) const {
  return BlockLocationPrinter<G1CollectedHeap>::print_location(st, addr);
}

G1HeapSummary G1CollectedHeap::create_g1_heap_summary() {

  size_t eden_used_bytes = _eden.used_bytes();
  size_t survivor_used_bytes = _survivor.used_bytes();
  size_t heap_used = Heap_lock->owned_by_self() ? used() : used_unlocked();

  size_t eden_capacity_bytes =
    (policy()->young_list_target_length() * HeapRegion::GrainBytes) - survivor_used_bytes;

  VirtualSpaceSummary heap_summary = create_heap_space_summary();
  return G1HeapSummary(heap_summary, heap_used, eden_used_bytes,
                       eden_capacity_bytes, survivor_used_bytes, num_regions());
}

G1EvacSummary G1CollectedHeap::create_g1_evac_summary(G1EvacStats* stats) {
  return G1EvacSummary(stats->allocated(), stats->wasted(), stats->undo_wasted(),
                       stats->unused(), stats->used(), stats->region_end_waste(),
                       stats->regions_filled(), stats->num_plab_filled(),
                       stats->direct_allocated(), stats->num_direct_allocated(),
                       stats->failure_used(), stats->failure_waste());
}

void G1CollectedHeap::trace_heap(GCWhen::Type when, const GCTracer* gc_tracer) {
  const G1HeapSummary& heap_summary = create_g1_heap_summary();
  gc_tracer->report_gc_heap_summary(when, heap_summary);

  const MetaspaceSummary& metaspace_summary = create_metaspace_summary();
  gc_tracer->report_metaspace_summary(when, metaspace_summary);
}

void G1CollectedHeap::gc_prologue(bool full) {
  assert(InlineCacheBuffer::is_empty(), "should have cleaned up ICBuffer");

  // Update common counters.
  increment_total_collections(full /* full gc */);
  if (full || collector_state()->in_concurrent_start_gc()) {
    increment_old_marking_cycles_started();
  }
}

void G1CollectedHeap::gc_epilogue(bool full) {
  // Update common counters.
  if (full) {
    // Update the number of full collections that have been completed.
    increment_old_marking_cycles_completed(false /* concurrent */, true /* liveness_completed */);
  }

#if COMPILER2_OR_JVMCI
  assert(DerivedPointerTable::is_empty(), "derived pointer present");
#endif

  // We have just completed a GC. Update the soft reference
  // policy with the new heap occupancy
  Universe::heap()->update_capacity_and_used_at_gc();

  _collection_pause_end = Ticks::now();

  _free_arena_memory_task->notify_new_stats(&_young_gen_card_set_stats,
                                            &_collection_set_candidates_card_set_stats);
}

uint G1CollectedHeap::uncommit_regions(uint region_limit) {
  return _hrm.uncommit_inactive_regions(region_limit);
}

bool G1CollectedHeap::has_uncommittable_regions() {
  return _hrm.has_inactive_regions();
}

void G1CollectedHeap::uncommit_regions_if_necessary() {
  if (has_uncommittable_regions()) {
    G1UncommitRegionTask::enqueue();
  }
}

void G1CollectedHeap::verify_numa_regions(const char* desc) {
  LogTarget(Trace, gc, heap, verify) lt;

  if (lt.is_enabled()) {
    LogStream ls(lt);
    // Iterate all heap regions to print matching between preferred numa id and actual numa id.
    G1NodeIndexCheckClosure cl(desc, _numa, &ls);
    heap_region_iterate(&cl);
  }
}

HeapWord* G1CollectedHeap::do_collection_pause(size_t word_size,
                                               uint gc_count_before,
                                               bool* succeeded,
                                               GCCause::Cause gc_cause) {
  assert_heap_not_locked_and_not_at_safepoint();
  VM_G1CollectForAllocation op(word_size, gc_count_before, gc_cause);
  VMThread::execute(&op);

  HeapWord* result = op.result();
  bool ret_succeeded = op.prologue_succeeded() && op.gc_succeeded();
  assert(result == NULL || ret_succeeded,
         "the result should be NULL if the VM did not succeed");
  *succeeded = ret_succeeded;

  assert_heap_not_locked();
  return result;
}

void G1CollectedHeap::start_concurrent_cycle(bool concurrent_operation_is_full_mark) {
  assert(!_cm_thread->in_progress(), "Can not start concurrent operation while in progress");

  MutexLocker x(CGC_lock, Mutex::_no_safepoint_check_flag);
  if (concurrent_operation_is_full_mark) {
    _cm->post_concurrent_mark_start();
    _cm_thread->start_full_mark();
  } else {
    _cm->post_concurrent_undo_start();
    _cm_thread->start_undo_mark();
  }
  CGC_lock->notify();
}

bool G1CollectedHeap::is_potential_eager_reclaim_candidate(HeapRegion* r) const {
  // We don't nominate objects with many remembered set entries, on
  // the assumption that such objects are likely still live.
  HeapRegionRemSet* rem_set = r->rem_set();

  return rem_set->occupancy_less_or_equal_than(G1EagerReclaimRemSetThreshold);
}

#ifndef PRODUCT
void G1CollectedHeap::verify_region_attr_remset_is_tracked() {
  class VerifyRegionAttrRemSet : public HeapRegionClosure {
  public:
    virtual bool do_heap_region(HeapRegion* r) {
      G1CollectedHeap* g1h = G1CollectedHeap::heap();
      bool const remset_is_tracked = g1h->region_attr(r->bottom()).remset_is_tracked();
      assert(r->rem_set()->is_tracked() == remset_is_tracked,
             "Region %u remset tracking status (%s) different to region attribute (%s)",
             r->hrm_index(), BOOL_TO_STR(r->rem_set()->is_tracked()), BOOL_TO_STR(remset_is_tracked));
      return false;
    }
  } cl;
  heap_region_iterate(&cl);
}
#endif

class VerifyRegionRemSetClosure : public HeapRegionClosure {
  public:
    bool do_heap_region(HeapRegion* hr) {
      if (!hr->is_archive() && !hr->is_continues_humongous()) {
        hr->verify_rem_set();
      }
      return false;
    }
};

void G1CollectedHeap::start_new_collection_set() {
  double start = os::elapsedTime();

  collection_set()->start_incremental_building();

  clear_region_attr();

  guarantee(_eden.length() == 0, "eden should have been cleared");
  policy()->transfer_survivors_to_cset(survivor());

  // We redo the verification but now wrt to the new CSet which
  // has just got initialized after the previous CSet was freed.
  _cm->verify_no_collection_set_oops();

  phase_times()->record_start_new_cset_time_ms((os::elapsedTime() - start) * 1000.0);
}

G1HeapVerifier::G1VerifyType G1CollectedHeap::young_collection_verify_type() const {
  if (collector_state()->in_concurrent_start_gc()) {
    return G1HeapVerifier::G1VerifyConcurrentStart;
  } else if (collector_state()->in_young_only_phase()) {
    return G1HeapVerifier::G1VerifyYoungNormal;
  } else {
    return G1HeapVerifier::G1VerifyMixed;
  }
}

void G1CollectedHeap::verify_before_young_collection(G1HeapVerifier::G1VerifyType type) {
  if (!VerifyBeforeGC) {
    return;
  }
  Ticks start = Ticks::now();
  _verifier->prepare_for_verify();
  _verifier->verify_region_sets_optional();
  _verifier->verify_dirty_young_regions();
  if (VerifyRememberedSets) {
    log_info(gc, verify)("[Verifying RemSets before GC]");
    VerifyRegionRemSetClosure v_cl;
    heap_region_iterate(&v_cl);
  }
  _verifier->verify_before_gc(type);
  verify_numa_regions("GC Start");
  phase_times()->record_verify_before_time_ms((Ticks::now() - start).seconds() * MILLIUNITS);
}

void G1CollectedHeap::verify_after_young_collection(G1HeapVerifier::G1VerifyType type) {
  if (!VerifyAfterGC) {
    return;
  }
  Ticks start = Ticks::now();
  if (VerifyRememberedSets) {
    log_info(gc, verify)("[Verifying RemSets after GC]");
    VerifyRegionRemSetClosure v_cl;
    heap_region_iterate(&v_cl);
  }
  _verifier->verify_after_gc(type);
  verify_numa_regions("GC End");
  _verifier->verify_region_sets_optional();
  phase_times()->record_verify_after_time_ms((Ticks::now() - start).seconds() * MILLIUNITS);
}

void G1CollectedHeap::expand_heap_after_young_collection(){
  size_t expand_bytes = _heap_sizing_policy->young_collection_expansion_amount();
  if (expand_bytes > 0) {
    // No need for an ergo logging here,
    // expansion_amount() does this when it returns a value > 0.
    double expand_ms = 0.0;
    if (!expand(expand_bytes, _workers, &expand_ms)) {
      // We failed to expand the heap. Cannot do anything about it.
    }
    phase_times()->record_expand_heap_time(expand_ms);
  }
}

bool G1CollectedHeap::do_collection_pause_at_safepoint() {
  assert_at_safepoint_on_vm_thread();
  guarantee(!is_gc_active(), "collection is not reentrant");

  if (GCLocker::check_active_before_gc()) {
    return false;
  }

  do_collection_pause_at_safepoint_helper();
  return true;
}

G1HeapPrinterMark::G1HeapPrinterMark(G1CollectedHeap* g1h) : _g1h(g1h), _heap_transition(g1h) {
  // This summary needs to be printed before incrementing total collections.
  _g1h->rem_set()->print_periodic_summary_info("Before GC RS summary",
                                               _g1h->total_collections(),
                                               true /* show_thread_times */);
  _g1h->print_heap_before_gc();
  _g1h->print_heap_regions();
}

G1HeapPrinterMark::~G1HeapPrinterMark() {
  _g1h->policy()->print_age_table();
  _g1h->rem_set()->print_coarsen_stats();
  // We are at the end of the GC. Total collections has already been increased.
  _g1h->rem_set()->print_periodic_summary_info("After GC RS summary",
                                               _g1h->total_collections() - 1,
                                               false /* show_thread_times */);

  _heap_transition.print();
  _g1h->print_heap_regions();
  _g1h->print_heap_after_gc();
  // Print NUMA statistics.
  _g1h->numa()->print_statistics();
}

G1JFRTracerMark::G1JFRTracerMark(STWGCTimer* timer, GCTracer* tracer) :
  _timer(timer), _tracer(tracer) {

  _timer->register_gc_start();
  _tracer->report_gc_start(G1CollectedHeap::heap()->gc_cause(), _timer->gc_start());
  G1CollectedHeap::heap()->trace_heap_before_gc(_tracer);
}

G1JFRTracerMark::~G1JFRTracerMark() {
  G1CollectedHeap::heap()->trace_heap_after_gc(_tracer);
  _timer->register_gc_end();
  _tracer->report_gc_end(_timer->gc_end(), _timer->time_partitions());
}

void G1CollectedHeap::prepare_tlabs_for_mutator() {
  Ticks start = Ticks::now();

  _survivor_evac_stats.adjust_desired_plab_size();
  _old_evac_stats.adjust_desired_plab_size();

  allocate_dummy_regions();

  _allocator->init_mutator_alloc_regions();

  resize_all_tlabs();

  phase_times()->record_resize_tlab_time_ms((Ticks::now() - start).seconds() * 1000.0);
}

void G1CollectedHeap::retire_tlabs() {
  ensure_parsability(true);
}

void G1CollectedHeap::do_collection_pause_at_safepoint_helper() {
  ResourceMark rm;

  IsGCActiveMark active_gc_mark;
  GCIdMark gc_id_mark;
  SvcGCMarker sgcm(SvcGCMarker::MINOR);

  GCTraceCPUTime tcpu(_gc_tracer_stw);

  _bytes_used_during_gc = 0;

  policy()->decide_on_concurrent_start_pause();
  // Record whether this pause may need to trigger a concurrent operation. Later,
  // when we signal the G1ConcurrentMarkThread, the collector state has already
  // been reset for the next pause.
  bool should_start_concurrent_mark_operation = collector_state()->in_concurrent_start_gc();

  // Perform the collection.
  G1YoungCollector collector(gc_cause());
  collector.collect();

  // It should now be safe to tell the concurrent mark thread to start
  // without its logging output interfering with the logging output
  // that came from the pause.
  if (should_start_concurrent_mark_operation) {
    verifier()->verify_bitmap_clear(true /* above_tams_only */);
    // CAUTION: after the start_concurrent_cycle() call below, the concurrent marking
    // thread(s) could be running concurrently with us. Make sure that anything
    // after this point does not assume that we are the only GC thread running.
    // Note: of course, the actual marking work will not start until the safepoint
    // itself is released in SuspendibleThreadSet::desynchronize().
    start_concurrent_cycle(collector.concurrent_operation_is_full_mark());
    ConcurrentGCBreakpoints::notify_idle_to_active();
  }
}

void G1CollectedHeap::complete_cleaning(bool class_unloading_occurred) {
  uint num_workers = workers()->active_workers();
  G1ParallelCleaningTask unlink_task(num_workers, class_unloading_occurred);
  workers()->run_task(&unlink_task);
}

bool G1STWSubjectToDiscoveryClosure::do_object_b(oop obj) {
  assert(obj != NULL, "must not be NULL");
  assert(_g1h->is_in_reserved(obj), "Trying to discover obj " PTR_FORMAT " not in heap", p2i(obj));
  // The areas the CM and STW ref processor manage must be disjoint. The is_in_cset() below
  // may falsely indicate that this is not the case here: however the collection set only
  // contains old regions when concurrent mark is not running.
  return _g1h->is_in_cset(obj) || _g1h->heap_region_containing(obj)->is_survivor();
}

void G1CollectedHeap::make_pending_list_reachable() {
  if (collector_state()->in_concurrent_start_gc()) {
    oop pll_head = Universe::reference_pending_list();
    if (pll_head != NULL) {
      // Any valid worker id is fine here as we are in the VM thread and single-threaded.
      _cm->mark_in_bitmap(0 /* worker_id */, pll_head);
    }
  }
}

void G1CollectedHeap::set_humongous_stats(uint num_humongous_total, uint num_humongous_candidates) {
  _num_humongous_objects = num_humongous_total;
  _num_humongous_reclaim_candidates = num_humongous_candidates;
}

bool G1CollectedHeap::should_sample_collection_set_candidates() const {
  G1CollectionSetCandidates* candidates = G1CollectedHeap::heap()->collection_set()->candidates();
  return candidates != NULL && candidates->num_remaining() > 0;
}

void G1CollectedHeap::set_collection_set_candidates_stats(G1MonotonicArenaMemoryStats& stats) {
  _collection_set_candidates_card_set_stats = stats;
}

void G1CollectedHeap::set_young_gen_card_set_stats(const G1MonotonicArenaMemoryStats& stats) {
  _young_gen_card_set_stats = stats;
}

void G1CollectedHeap::record_obj_copy_mem_stats() {
  policy()->old_gen_alloc_tracker()->
    add_allocated_bytes_since_last_gc(_old_evac_stats.allocated() * HeapWordSize);

  _gc_tracer_stw->report_evacuation_statistics(create_g1_evac_summary(&_survivor_evac_stats),
                                               create_g1_evac_summary(&_old_evac_stats));
}

void G1CollectedHeap::clear_bitmap_for_region(HeapRegion* hr) {
  concurrent_mark()->clear_bitmap_for_region(hr);
}

void G1CollectedHeap::free_region(HeapRegion* hr, FreeRegionList* free_list) {
  assert(!hr->is_free(), "the region should not be free");
  assert(!hr->is_empty(), "the region should not be empty");
  assert(_hrm.is_available(hr->hrm_index()), "region should be committed");

  // Clear the card counts for this region.
  // Note: we only need to do this if the region is not young
  // (since we don't refine cards in young regions).
  if (!hr->is_young()) {
    _hot_card_cache->reset_card_counts(hr);
  }

  // Reset region metadata to allow reuse.
  hr->hr_clear(true /* clear_space */);
  _policy->remset_tracker()->update_at_free(hr);

  if (free_list != NULL) {
    free_list->add_ordered(hr);
  }
}

void G1CollectedHeap::free_humongous_region(HeapRegion* hr,
                                            FreeRegionList* free_list) {
  assert(hr->is_humongous(), "this is only for humongous regions");
  hr->clear_humongous();
  free_region(hr, free_list);
}

void G1CollectedHeap::remove_from_old_gen_sets(const uint old_regions_removed,
                                               const uint archive_regions_removed,
                                               const uint humongous_regions_removed) {
  if (old_regions_removed > 0 || archive_regions_removed > 0 || humongous_regions_removed > 0) {
    MutexLocker x(OldSets_lock, Mutex::_no_safepoint_check_flag);
    _old_set.bulk_remove(old_regions_removed);
    _archive_set.bulk_remove(archive_regions_removed);
    _humongous_set.bulk_remove(humongous_regions_removed);
  }

}

void G1CollectedHeap::prepend_to_freelist(FreeRegionList* list) {
  assert(list != NULL, "list can't be null");
  if (!list->is_empty()) {
    MutexLocker x(FreeList_lock, Mutex::_no_safepoint_check_flag);
    _hrm.insert_list_into_free_list(list);
  }
}

void G1CollectedHeap::decrement_summary_bytes(size_t bytes) {
  decrease_used(bytes);
}

void G1CollectedHeap::clear_eden() {
  _eden.clear();
}

void G1CollectedHeap::clear_collection_set() {
  collection_set()->clear();
}

void G1CollectedHeap::rebuild_free_region_list() {
  Ticks start = Ticks::now();
  _hrm.rebuild_free_list(workers());
  phase_times()->record_total_rebuild_freelist_time_ms((Ticks::now() - start).seconds() * 1000.0);
}

class G1AbandonCollectionSetClosure : public HeapRegionClosure {
public:
  virtual bool do_heap_region(HeapRegion* r) {
    assert(r->in_collection_set(), "Region %u must have been in collection set", r->hrm_index());
    G1CollectedHeap::heap()->clear_region_attr(r);
    r->clear_young_index_in_cset();
    return false;
  }
};

void G1CollectedHeap::abandon_collection_set(G1CollectionSet* collection_set) {
  G1AbandonCollectionSetClosure cl;
  collection_set_iterate_all(&cl);

  collection_set->clear();
  collection_set->stop_incremental_building();
}

bool G1CollectedHeap::is_old_gc_alloc_region(HeapRegion* hr) {
  return _allocator->is_retained_old_region(hr);
}

void G1CollectedHeap::set_region_short_lived_locked(HeapRegion* hr) {
  _eden.add(hr);
  _policy->set_region_eden(hr);
}

#ifdef ASSERT

class NoYoungRegionsClosure: public HeapRegionClosure {
private:
  bool _success;
public:
  NoYoungRegionsClosure() : _success(true) { }
  bool do_heap_region(HeapRegion* r) {
    if (r->is_young()) {
      log_error(gc, verify)("Region [" PTR_FORMAT ", " PTR_FORMAT ") tagged as young",
                            p2i(r->bottom()), p2i(r->end()));
      _success = false;
    }
    return false;
  }
  bool success() { return _success; }
};

bool G1CollectedHeap::check_young_list_empty() {
  bool ret = (young_regions_count() == 0);

  NoYoungRegionsClosure closure;
  heap_region_iterate(&closure);
  ret = ret && closure.success();

  return ret;
}

#endif // ASSERT

// Remove the given HeapRegion from the appropriate region set.
void G1CollectedHeap::prepare_region_for_full_compaction(HeapRegion* hr) {
   if (hr->is_archive()) {
    _archive_set.remove(hr);
  } else if (hr->is_humongous()) {
    _humongous_set.remove(hr);
  } else if (hr->is_old()) {
    _old_set.remove(hr);
  } else if (hr->is_young()) {
    // Note that emptying the eden and survivor lists is postponed and instead
    // done as the first step when rebuilding the regions sets again. The reason
    // for this is that during a full GC string deduplication needs to know if
    // a collected region was young or old when the full GC was initiated.
    hr->uninstall_surv_rate_group();
  } else {
    // We ignore free regions, we'll empty the free list afterwards.
    assert(hr->is_free(), "it cannot be another type");
  }
}

void G1CollectedHeap::increase_used(size_t bytes) {
  _summary_bytes_used += bytes;
}

void G1CollectedHeap::decrease_used(size_t bytes) {
  assert(_summary_bytes_used >= bytes,
         "invariant: _summary_bytes_used: " SIZE_FORMAT " should be >= bytes: " SIZE_FORMAT,
         _summary_bytes_used, bytes);
  _summary_bytes_used -= bytes;
}

void G1CollectedHeap::set_used(size_t bytes) {
  _summary_bytes_used = bytes;
}

class RebuildRegionSetsClosure : public HeapRegionClosure {
private:
  bool _free_list_only;

  HeapRegionSet* _old_set;
  HeapRegionSet* _archive_set;
  HeapRegionSet* _humongous_set;

  HeapRegionManager* _hrm;

  size_t _total_used;

public:
  RebuildRegionSetsClosure(bool free_list_only,
                           HeapRegionSet* old_set,
                           HeapRegionSet* archive_set,
                           HeapRegionSet* humongous_set,
                           HeapRegionManager* hrm) :
    _free_list_only(free_list_only), _old_set(old_set), _archive_set(archive_set),
    _humongous_set(humongous_set), _hrm(hrm), _total_used(0) {
    assert(_hrm->num_free_regions() == 0, "pre-condition");
    if (!free_list_only) {
      assert(_old_set->is_empty(), "pre-condition");
      assert(_archive_set->is_empty(), "pre-condition");
      assert(_humongous_set->is_empty(), "pre-condition");
    }
  }

  bool do_heap_region(HeapRegion* r) {
    if (r->is_empty()) {
      assert(r->rem_set()->is_empty(), "Empty regions should have empty remembered sets.");
      // Add free regions to the free list
      r->set_free();
      _hrm->insert_into_free_list(r);
    } else if (!_free_list_only) {
      assert(r->rem_set()->is_empty(), "At this point remembered sets must have been cleared.");

      if (r->is_humongous()) {
        _humongous_set->add(r);
      } else if (r->is_archive()) {
        _archive_set->add(r);
      } else {
        assert(r->is_young() || r->is_free() || r->is_old(), "invariant");
        // We now move all (non-humongous, non-old, non-archive) regions to old gen,
        // and register them as such.
        r->move_to_old();
        _old_set->add(r);
      }
      _total_used += r->used();
    }

    return false;
  }

  size_t total_used() {
    return _total_used;
  }
};

void G1CollectedHeap::rebuild_region_sets(bool free_list_only) {
  assert_at_safepoint_on_vm_thread();

  if (!free_list_only) {
    _eden.clear();
    _survivor.clear();
  }

  RebuildRegionSetsClosure cl(free_list_only,
                              &_old_set, &_archive_set, &_humongous_set,
                              &_hrm);
  heap_region_iterate(&cl);

  if (!free_list_only) {
    set_used(cl.total_used());
    assert(_archive_allocator == nullptr, "must be, should not contribute to used");
  }
  assert_used_and_recalculate_used_equal(this);
}

// Methods for the mutator alloc region

HeapRegion* G1CollectedHeap::new_mutator_alloc_region(size_t word_size,
                                                      bool force,
                                                      uint node_index) {
  assert_heap_locked_or_at_safepoint(true /* should_be_vm_thread */);
  bool should_allocate = policy()->should_allocate_mutator_region();
  if (force || should_allocate) {
    HeapRegion* new_alloc_region = new_region(word_size,
                                              HeapRegionType::Eden,
                                              false /* do_expand */,
                                              node_index);
    if (new_alloc_region != NULL) {
      set_region_short_lived_locked(new_alloc_region);
      _hr_printer.alloc(new_alloc_region, !should_allocate);
      _policy->remset_tracker()->update_at_allocate(new_alloc_region);
      return new_alloc_region;
    }
  }
  return NULL;
}

void G1CollectedHeap::retire_mutator_alloc_region(HeapRegion* alloc_region,
                                                  size_t allocated_bytes) {
  assert_heap_locked_or_at_safepoint(true /* should_be_vm_thread */);
  assert(alloc_region->is_eden(), "all mutator alloc regions should be eden");

  collection_set()->add_eden_region(alloc_region);
  increase_used(allocated_bytes);
  _eden.add_used_bytes(allocated_bytes);
  _hr_printer.retire(alloc_region);

  // We update the eden sizes here, when the region is retired,
  // instead of when it's allocated, since this is the point that its
  // used space has been recorded in _summary_bytes_used.
  monitoring_support()->update_eden_size();
}

// Methods for the GC alloc regions

bool G1CollectedHeap::has_more_regions(G1HeapRegionAttr dest) {
  if (dest.is_old()) {
    return true;
  } else {
    return survivor_regions_count() < policy()->max_survivor_regions();
  }
}

HeapRegion* G1CollectedHeap::new_gc_alloc_region(size_t word_size, G1HeapRegionAttr dest, uint node_index) {
  assert(FreeList_lock->owned_by_self(), "pre-condition");

  if (!has_more_regions(dest)) {
    return NULL;
  }

  HeapRegionType type;
  if (dest.is_young()) {
    type = HeapRegionType::Survivor;
  } else {
    type = HeapRegionType::Old;
  }

  HeapRegion* new_alloc_region = new_region(word_size,
                                            type,
                                            true /* do_expand */,
                                            node_index);

  if (new_alloc_region != NULL) {
    if (type.is_survivor()) {
      new_alloc_region->set_survivor();
      _survivor.add(new_alloc_region);
      register_new_survivor_region_with_region_attr(new_alloc_region);
    } else {
      new_alloc_region->set_old();
    }
    _policy->remset_tracker()->update_at_allocate(new_alloc_region);
    register_region_with_region_attr(new_alloc_region);
    _hr_printer.alloc(new_alloc_region);
    return new_alloc_region;
  }
  return NULL;
}

void G1CollectedHeap::retire_gc_alloc_region(HeapRegion* alloc_region,
                                             size_t allocated_bytes,
                                             G1HeapRegionAttr dest) {
  _bytes_used_during_gc += allocated_bytes;
  if (dest.is_old()) {
    old_set_add(alloc_region);
  } else {
    assert(dest.is_young(), "Retiring alloc region should be young (%d)", dest.type());
    _survivor.add_used_bytes(allocated_bytes);
  }

  bool const during_im = collector_state()->in_concurrent_start_gc();
  if (during_im && allocated_bytes > 0) {
    _cm->add_root_region(alloc_region);
  }
  _hr_printer.retire(alloc_region);
}

HeapRegion* G1CollectedHeap::alloc_highest_free_region() {
  bool expanded = false;
  uint index = _hrm.find_highest_free(&expanded);

  if (index != G1_NO_HRM_INDEX) {
    if (expanded) {
      log_debug(gc, ergo, heap)("Attempt heap expansion (requested address range outside heap bounds). region size: " SIZE_FORMAT "B",
                                HeapRegion::GrainWords * HeapWordSize);
    }
    return _hrm.allocate_free_regions_starting_at(index, 1);
  }
  return NULL;
}

void G1CollectedHeap::mark_evac_failure_object(uint worker_id, const oop obj, size_t obj_size) const {
  assert(!_cm->is_marked_in_bitmap(obj), "must be");

  _cm->raw_mark_in_bitmap(obj);
  if (collector_state()->in_concurrent_start_gc()) {
    _cm->add_to_liveness(worker_id, obj, obj_size);
  }
}

// Optimized nmethod scanning
class RegisterNMethodOopClosure: public OopClosure {
  G1CollectedHeap* _g1h;
  nmethod* _nm;

public:
  RegisterNMethodOopClosure(G1CollectedHeap* g1h, nmethod* nm) :
    _g1h(g1h), _nm(nm) {}

  void do_oop(oop* p) {
    oop heap_oop = RawAccess<>::oop_load(p);
    if (!CompressedOops::is_null(heap_oop)) {
      oop obj = CompressedOops::decode_not_null(heap_oop);
      HeapRegion* hr = _g1h->heap_region_containing(obj);
      assert(!hr->is_continues_humongous(),
             "trying to add code root " PTR_FORMAT " in continuation of humongous region " HR_FORMAT
             " starting at " HR_FORMAT,
             p2i(_nm), HR_FORMAT_PARAMS(hr), HR_FORMAT_PARAMS(hr->humongous_start_region()));

      // HeapRegion::add_code_root_locked() avoids adding duplicate entries.
      hr->add_code_root_locked(_nm);
    }
  }

  void do_oop(narrowOop* p) { ShouldNotReachHere(); }
};

class UnregisterNMethodOopClosure: public OopClosure {
  G1CollectedHeap* _g1h;
  nmethod* _nm;

public:
  UnregisterNMethodOopClosure(G1CollectedHeap* g1h, nmethod* nm) :
    _g1h(g1h), _nm(nm) {}

  void do_oop(oop* p) {
    oop heap_oop = RawAccess<>::oop_load(p);
    if (!CompressedOops::is_null(heap_oop)) {
      oop obj = CompressedOops::decode_not_null(heap_oop);
      HeapRegion* hr = _g1h->heap_region_containing(obj);
      assert(!hr->is_continues_humongous(),
             "trying to remove code root " PTR_FORMAT " in continuation of humongous region " HR_FORMAT
             " starting at " HR_FORMAT,
             p2i(_nm), HR_FORMAT_PARAMS(hr), HR_FORMAT_PARAMS(hr->humongous_start_region()));

      hr->remove_code_root(_nm);
    }
  }

  void do_oop(narrowOop* p) { ShouldNotReachHere(); }
};

void G1CollectedHeap::register_nmethod(nmethod* nm) {
  guarantee(nm != NULL, "sanity");
  RegisterNMethodOopClosure reg_cl(this, nm);
  nm->oops_do(®_cl);
}

void G1CollectedHeap::unregister_nmethod(nmethod* nm) {
  guarantee(nm != NULL, "sanity");
  UnregisterNMethodOopClosure reg_cl(this, nm);
  nm->oops_do(®_cl, true);
}

void G1CollectedHeap::update_used_after_gc(bool evacuation_failed) {
  if (evacuation_failed) {
    // Reset the G1EvacuationFailureALot counters and flags
    evac_failure_injector()->reset();

    set_used(recalculate_used());

    assert(_archive_allocator == nullptr, "must be, should not contribute to used");
  } else {
    // The "used" of the collection set have already been subtracted
    // when they were freed.  Add in the bytes used.
    increase_used(_bytes_used_during_gc);
  }
}

void G1CollectedHeap::reset_hot_card_cache() {
  _hot_card_cache->reset_hot_cache();
}

void G1CollectedHeap::purge_code_root_memory() {
  G1CodeRootSet::purge();
}

class RebuildCodeRootClosure: public CodeBlobClosure {
  G1CollectedHeap* _g1h;

public:
  RebuildCodeRootClosure(G1CollectedHeap* g1h) :
    _g1h(g1h) {}

  void do_code_blob(CodeBlob* cb) {
    nmethod* nm = cb->as_nmethod_or_null();
    if (nm != NULL) {
      _g1h->register_nmethod(nm);
    }
  }
};

void G1CollectedHeap::rebuild_code_roots() {
  RebuildCodeRootClosure blob_cl(this);
  CodeCache::blobs_do(&blob_cl);
}

void G1CollectedHeap::initialize_serviceability() {
  _monitoring_support->initialize_serviceability();
}

MemoryUsage G1CollectedHeap::memory_usage() {
  return _monitoring_support->memory_usage();
}

GrowableArray<GCMemoryManager*> G1CollectedHeap::memory_managers() {
  return _monitoring_support->memory_managers();
}

GrowableArray<MemoryPool*> G1CollectedHeap::memory_pools() {
  return _monitoring_support->memory_pools();
}

void G1CollectedHeap::fill_with_dummy_object(HeapWord* start, HeapWord* end, bool zap) {
  HeapRegion* region = heap_region_containing(start);
  region->fill_with_dummy_object(start, pointer_delta(end, start), zap);
}

void G1CollectedHeap::start_codecache_marking_cycle_if_inactive() {
  if (!CodeCache::is_gc_marking_cycle_active()) {
    // This is the normal case when we do not call collect when a
    // concurrent mark is ongoing. We then start a new code marking
    // cycle. If, on the other hand, a concurrent mark is ongoing, we
    // will be conservative and use the last code marking cycle. Code
    // caches marked between the two concurrent marks will live a bit
    // longer than needed.
    CodeCache::on_gc_marking_cycle_start();
    CodeCache::arm_all_nmethods();
  }
}

Messung V0.5 in Prozent
C=83 H=96 G=89

¤ Dauer der Verarbeitung: 0.47 Sekunden  (vorverarbeitet am  2026-05-02) ¤

*© Formatika GbR, Deutschland






Wurzel

Suchen

Beweissystem der NASA

Beweissystem Isabelle

NIST Cobol Testsuite

Cephes Mathematical Library

Wiener Entwicklungsmethode

Haftungshinweis

Die Informationen auf dieser Webseite wurden nach bestem Wissen sorgfältig zusammengestellt. Es wird jedoch weder Vollständigkeit, noch Richtigkeit, noch Qualität der bereit gestellten Informationen zugesichert.

Bemerkung:

Die farbliche Syntaxdarstellung und die Messung sind noch experimentell.