Code

moving trunk for module inkscape
[inkscape.git] / src / dom / js / jsscope.h
1 /* -*- Mode: C; tab-width: 8; indent-tabs-mode: nil; c-basic-offset: 4 -*-
2  *
3  * ***** BEGIN LICENSE BLOCK *****
4  * Version: MPL 1.1/GPL 2.0/LGPL 2.1
5  *
6  * The contents of this file are subject to the Mozilla Public License Version
7  * 1.1 (the "License"); you may not use this file except in compliance with
8  * the License. You may obtain a copy of the License at
9  * http://www.mozilla.org/MPL/
10  *
11  * Software distributed under the License is distributed on an "AS IS" basis,
12  * WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, either express or implied. See the License
13  * for the specific language governing rights and limitations under the
14  * License.
15  *
16  * The Original Code is Mozilla Communicator client code, released
17  * March 31, 1998.
18  *
19  * The Initial Developer of the Original Code is
20  * Netscape Communications Corporation.
21  * Portions created by the Initial Developer are Copyright (C) 1998
22  * the Initial Developer. All Rights Reserved.
23  *
24  * Contributor(s):
25  *
26  * Alternatively, the contents of this file may be used under the terms of
27  * either of the GNU General Public License Version 2 or later (the "GPL"),
28  * or the GNU Lesser General Public License Version 2.1 or later (the "LGPL"),
29  * in which case the provisions of the GPL or the LGPL are applicable instead
30  * of those above. If you wish to allow use of your version of this file only
31  * under the terms of either the GPL or the LGPL, and not to allow others to
32  * use your version of this file under the terms of the MPL, indicate your
33  * decision by deleting the provisions above and replace them with the notice
34  * and other provisions required by the GPL or the LGPL. If you do not delete
35  * the provisions above, a recipient may use your version of this file under
36  * the terms of any one of the MPL, the GPL or the LGPL.
37  *
38  * ***** END LICENSE BLOCK ***** */
40 #ifndef jsscope_h___
41 #define jsscope_h___
42 /*
43  * JS symbol tables.
44  */
45 #include "jstypes.h"
46 #include "jsobj.h"
47 #include "jsprvtd.h"
48 #include "jspubtd.h"
50 #ifdef JS_THREADSAFE
51 # include "jslock.h"
52 #endif
54 /*
55  * Given P independent, non-unique properties each of size S words mapped by
56  * all scopes in a runtime, construct a property tree of N nodes each of size
57  * S+L words (L for tree linkage).  A nominal L value is 2 for leftmost-child
58  * and right-sibling links.  We hope that the N < P by enough that the space
59  * overhead of L, and the overhead of scope entries pointing at property tree
60  * nodes, is worth it.
61  *
62  * The tree construction goes as follows.  If any empty scope in the runtime
63  * has a property X added to it, find or create a node under the tree root
64  * labeled X, and set scope->lastProp to point at that node.  If any non-empty
65  * scope whose most recently added property is labeled Y has another property
66  * labeled Z added, find or create a node for Z under the node that was added
67  * for Y, and set scope->lastProp to point at that node.
68  *
69  * A property is labeled by its members' values: id, getter, setter, slot,
70  * attributes, tiny or short id, and a field telling for..in order.  Note that
71  * labels are not unique in the tree, but they are unique among a node's kids
72  * (barring rare and benign multi-threaded race condition outcomes, see below)
73  * and along any ancestor line from the tree root to a given leaf node (except
74  * for the hard case of duplicate formal parameters to a function).
75  *
76  * Thus the root of the tree represents all empty scopes, and the first ply
77  * of the tree represents all scopes containing one property, etc.  Each node
78  * in the tree can stand for any number of scopes having the same ordered set
79  * of properties, where that node was the last added to the scope.  (We need
80  * not store the root of the tree as a node, and do not -- all we need are
81  * links to its kids.)
82  *
83  * Sidebar on for..in loop order: ECMA requires no particular order, but this
84  * implementation has promised and delivered property definition order, and
85  * compatibility is king.  We could use an order number per property, which
86  * would require a sort in js_Enumerate, and an entry order generation number
87  * per scope.  An order number beats a list, which should be doubly-linked for
88  * O(1) delete.  An even better scheme is to use a parent link in the property
89  * tree, so that the ancestor line can be iterated from scope->lastProp when
90  * filling in a JSIdArray from back to front.  This parent link also helps the
91  * GC to sweep properties iteratively.
92  *
93  * What if a property Y is deleted from a scope?  If Y is the last property in
94  * the scope, we simply adjust the scope's lastProp member after we remove the
95  * scope's hash-table entry pointing at that property node.  The parent link
96  * mentioned in the for..in sidebar above makes this adjustment O(1).  But if
97  * Y comes between X and Z in the scope, then we might have to "fork" the tree
98  * at X, leaving X->Y->Z in case other scopes have those properties added in
99  * that order; and to finish the fork, we'd add a node labeled Z with the path
100  * X->Z, if it doesn't exist.  This could lead to lots of extra nodes, and to
101  * O(n^2) growth when deleting lots of properties.
102  * 
103  * Rather, for O(1) growth all around, we should share the path X->Y->Z among
104  * scopes having those three properties added in that order, and among scopes
105  * having only X->Z where Y was deleted.  All such scopes have a lastProp that
106  * points to the Z child of Y.  But a scope in which Y was deleted does not
107  * have a table entry for Y, and when iterating that scope by traversing the
108  * ancestor line from Z, we will have to test for a table entry for each node,
109  * skipping nodes that lack entries.
110  *
111  * What if we add Y again?  X->Y->Z->Y is wrong and we'll enumerate Y twice.
112  * Therefore we must fork in such a case, if not earlier.  Because delete is
113  * "bursty", we should not fork eagerly.  Delaying a fork till we are at risk
114  * of adding Y after it was deleted already requires a flag in the JSScope, to
115  * wit, SCOPE_MIDDLE_DELETE.
116  *
117  * What about thread safety?  If the property tree operations done by requests
118  * are find-node and insert-node, then the only hazard is duplicate insertion.
119  * This is harmless except for minor bloat.  When all requests have ended or
120  * been suspended, the GC is free to sweep the tree after marking all nodes
121  * reachable from scopes, performing remove-node operations as needed.  Note
122  * also that the stable storage of the property nodes during active requests
123  * permits the property cache (see jsinterp.h) to dereference JSScopeProperty
124  * weak references safely.
125  *
126  * Is the property tree worth it compared to property storage in each table's
127  * entries?  To decide, we must find the relation <> between the words used
128  * with a property tree and the words required without a tree.
129  *
130  * Model all scopes as one super-scope of capacity T entries (T a power of 2).
131  * Let alpha be the load factor of this double hash-table.  With the property
132  * tree, each entry in the table is a word-sized pointer to a node that can be
133  * shared by many scopes.  But all such pointers are overhead compared to the
134  * situation without the property tree, where the table stores property nodes
135  * directly, as entries each of size S words.  With the property tree, we need
136  * L=2 extra words per node for siblings and kids pointers.  Without the tree,
137  * (1-alpha)*S*T words are wasted on free or removed sentinel-entries required
138  * by double hashing.
139  *
140  * Therefore,
141  *
142  *      (property tree)                 <> (no property tree)
143  *      N*(S+L) + T                     <> S*T
144  *      N*(S+L) + T                     <> P*S + (1-alpha)*S*T
145  *      N*(S+L) + alpha*T + (1-alpha)*T <> P*S + (1-alpha)*S*T
146  *
147  * Note that P is alpha*T by definition, so
148  *
149  *      N*(S+L) + P + (1-alpha)*T <> P*S + (1-alpha)*S*T
150  *      N*(S+L)                   <> P*S - P + (1-alpha)*S*T - (1-alpha)*T
151  *      N*(S+L)                   <> (P + (1-alpha)*T) * (S-1)
152  *      N*(S+L)                   <> (P + (1-alpha)*P/alpha) * (S-1)
153  *      N*(S+L)                   <> P * (1/alpha) * (S-1)
154  *
155  * Let N = P*beta for a compression ratio beta, beta <= 1:
156  *
157  *      P*beta*(S+L) <> P * (1/alpha) * (S-1)
158  *      beta*(S+L)   <> (S-1)/alpha
159  *      beta         <> (S-1)/((S+L)*alpha)
160  *
161  * For S = 6 (32-bit architectures) and L = 2, the property tree wins iff
162  *
163  *      beta < 5/(8*alpha)
164  *
165  * We ensure that alpha <= .75, so the property tree wins if beta < .83_.  An
166  * average beta from recent Mozilla browser startups was around .6.
167  *
168  * Can we reduce L?  Observe that the property tree degenerates into a list of
169  * lists if at most one property Y follows X in all scopes.  In or near such a
170  * case, we waste a word on the right-sibling link outside of the root ply of
171  * the tree.  Note also that the root ply tends to be large, so O(n^2) growth
172  * searching it is likely, indicating the need for hashing (but with increased
173  * thread safety costs).
174  *
175  * If only K out of N nodes in the property tree have more than one child, we
176  * could eliminate the sibling link and overlay a children list or hash-table
177  * pointer on the leftmost-child link (which would then be either null or an
178  * only-child link; the overlay could be tagged in the low bit of the pointer,
179  * or flagged elsewhere in the property tree node, although such a flag must
180  * not be considered when comparing node labels during tree search).
181  *
182  * For such a system, L = 1 + (K * averageChildrenTableSize) / N instead of 2.
183  * If K << N, L approaches 1 and the property tree wins if beta < .95.
184  *
185  * We observe that fan-out below the root ply of the property tree appears to
186  * have extremely low degree (see the MeterPropertyTree code that histograms
187  * child-counts in jsscope.c), so instead of a hash-table we use a linked list
188  * of child node pointer arrays ("kid chunks").  The details are isolated in
189  * jsscope.c; others must treat JSScopeProperty.kids as opaque.  We leave it
190  * strongly typed for debug-ability of the common (null or one-kid) cases.
191  *
192  * One final twist (can you stand it?): the mean number of entries per scope
193  * in Mozilla is < 5, with a large standard deviation (~8).  Instead of always
194  * allocating scope->table, we leave it null while initializing all the other
195  * scope members as if it were non-null and minimal-length.  Until a property
196  * is added that crosses the threshold of 6 or more entries for hashing, or
197  * until a "middle delete" occurs, we use linear search from scope->lastProp
198  * to find a given id, and save on the space overhead of a hash table.
199  */
201 struct JSScope {
202     JSObjectMap     map;                /* base class state */
203     JSObject        *object;            /* object that owns this scope */
204     uint16          flags;              /* flags, see below */
205     int16           hashShift;          /* multiplicative hash shift */
206     uint32          entryCount;         /* number of entries in table */
207     uint32          removedCount;       /* removed entry sentinels in table */
208     JSScopeProperty **table;            /* table of ptrs to shared tree nodes */
209     JSScopeProperty *lastProp;          /* pointer to last property added */
210 #ifdef JS_THREADSAFE
211     JSContext       *ownercx;           /* creating context, NULL if shared */
212     JSThinLock      lock;               /* binary semaphore protecting scope */
213     union {                             /* union lockful and lock-free state: */
214         jsrefcount  count;              /* lock entry count for reentrancy */
215         JSScope     *link;              /* next link in rt->scopeSharingTodo */
216     } u;
217 #ifdef DEBUG
218     const char      *file[4];           /* file where lock was (re-)taken */
219     unsigned int    line[4];            /* line where lock was (re-)taken */
220 #endif
221 #endif
222 };
224 #define OBJ_SCOPE(obj)                  ((JSScope *)(obj)->map)
226 /* By definition, hashShift = JS_DHASH_BITS - log2(capacity). */
227 #define SCOPE_CAPACITY(scope)           JS_BIT(JS_DHASH_BITS-(scope)->hashShift)
229 /* Scope flags and some macros to hide them from other files than jsscope.c. */
230 #define SCOPE_MIDDLE_DELETE             0x0001
231 #define SCOPE_SEALED                    0x0002
233 #define SCOPE_HAD_MIDDLE_DELETE(scope)  ((scope)->flags & SCOPE_MIDDLE_DELETE)
234 #define SCOPE_SET_MIDDLE_DELETE(scope)  ((scope)->flags |= SCOPE_MIDDLE_DELETE)
235 #define SCOPE_CLR_MIDDLE_DELETE(scope)  ((scope)->flags &= ~SCOPE_MIDDLE_DELETE)
237 #define SCOPE_IS_SEALED(scope)          ((scope)->flags & SCOPE_SEALED)
238 #define SCOPE_SET_SEALED(scope)         ((scope)->flags |= SCOPE_SEALED)
239 #if 0
240 /*
241  * Don't define this, it can't be done safely because JS_LOCK_OBJ will avoid
242  * taking the lock if the object owns its scope and the scope is sealed.
243  */
244 #define SCOPE_CLR_SEALED(scope)         ((scope)->flags &= ~SCOPE_SEALED)
245 #endif
247 /*
248  * A little information hiding for scope->lastProp, in case it ever becomes
249  * a tagged pointer again.
250  */
251 #define SCOPE_LAST_PROP(scope)          ((scope)->lastProp)
252 #define SCOPE_REMOVE_LAST_PROP(scope)   ((scope)->lastProp =                  \
253                                          (scope)->lastProp->parent)
255 struct JSScopeProperty {
256     jsid            id;                 /* int-tagged jsval/untagged JSAtom* */
257     JSPropertyOp    getter;             /* getter and setter hooks or objects */
258     JSPropertyOp    setter;
259     uint32          slot;               /* index in obj->slots vector */
260     uint8           attrs;              /* attributes, see jsapi.h JSPROP_* */
261     uint8           flags;              /* flags, see below for defines */
262     int16           shortid;            /* tinyid, or local arg/var index */
263     JSScopeProperty *parent;            /* parent node, reverse for..in order */
264     JSScopeProperty *kids;              /* null, single child, or a tagged ptr
265                                            to many-kids data structure */
266 };
268 /* JSScopeProperty pointer tag bit indicating a collision. */
269 #define SPROP_COLLISION                 ((jsuword)1)
270 #define SPROP_REMOVED                   ((JSScopeProperty *) SPROP_COLLISION)
272 /* Macros to get and set sprop pointer values and collision flags. */
273 #define SPROP_IS_FREE(sprop)            ((sprop) == NULL)
274 #define SPROP_IS_REMOVED(sprop)         ((sprop) == SPROP_REMOVED)
275 #define SPROP_IS_LIVE(sprop)            ((sprop) > SPROP_REMOVED)
276 #define SPROP_FLAG_COLLISION(spp,sprop) (*(spp) = (JSScopeProperty *)         \
277                                          ((jsuword)(sprop) | SPROP_COLLISION))
278 #define SPROP_HAD_COLLISION(sprop)      ((jsuword)(sprop) & SPROP_COLLISION)
279 #define SPROP_FETCH(spp)                SPROP_CLEAR_COLLISION(*(spp))
281 #define SPROP_CLEAR_COLLISION(sprop)                                          \
282     ((JSScopeProperty *) ((jsuword)(sprop) & ~SPROP_COLLISION))
284 #define SPROP_STORE_PRESERVING_COLLISION(spp, sprop)                          \
285     (*(spp) = (JSScopeProperty *) ((jsuword)(sprop)                           \
286                                    | SPROP_HAD_COLLISION(*(spp))))
288 /* Bits stored in sprop->flags. */
289 #define SPROP_MARK                      0x01
290 #define SPROP_IS_DUPLICATE              0x02
291 #define SPROP_IS_ALIAS                  0x04
292 #define SPROP_HAS_SHORTID               0x08
294 /*
295  * If SPROP_HAS_SHORTID is set in sprop->flags, we use sprop->shortid rather
296  * than id when calling sprop's getter or setter.
297  */
298 #define SPROP_USERID(sprop)                                                   \
299     (((sprop)->flags & SPROP_HAS_SHORTID) ? INT_TO_JSVAL((sprop)->shortid)    \
300                                           : ID_TO_VALUE((sprop)->id))
302 #define SPROP_INVALID_SLOT              0xffffffff
304 #define SPROP_HAS_VALID_SLOT(sprop, scope)                                    \
305     ((sprop)->slot < (scope)->map.freeslot)
307 #define SPROP_CALL_GETTER(cx,sprop,getter,obj,obj2,vp)                        \
308     (!(getter) ||                                                             \
309      (getter)(cx, OBJ_THIS_OBJECT(cx,obj), SPROP_USERID(sprop), vp))
310 #define SPROP_CALL_SETTER(cx,sprop,setter,obj,obj2,vp)                        \
311     (!(setter) ||                                                             \
312      (setter)(cx, OBJ_THIS_OBJECT(cx,obj), SPROP_USERID(sprop), vp))
314 #define SPROP_GET(cx,sprop,obj,obj2,vp)                                       \
315     (((sprop)->attrs & JSPROP_GETTER)                                         \
316      ? js_InternalGetOrSet(cx, obj, (sprop)->id,                              \
317                            OBJECT_TO_JSVAL((sprop)->getter), JSACC_READ,      \
318                            0, 0, vp)                                          \
319      : SPROP_CALL_GETTER(cx, sprop, (sprop)->getter, obj, obj2, vp))
321 #define SPROP_SET(cx,sprop,obj,obj2,vp)                                       \
322     (((sprop)->attrs & JSPROP_SETTER)                                         \
323      ? js_InternalGetOrSet(cx, obj, (sprop)->id,                              \
324                            OBJECT_TO_JSVAL((sprop)->setter), JSACC_WRITE,     \
325                            1, vp, vp)                                         \
326      : ((sprop)->attrs & JSPROP_GETTER)                                       \
327      ? (JS_ReportErrorNumber(cx, js_GetErrorMessage, NULL,                    \
328                              JSMSG_GETTER_ONLY, NULL), JS_FALSE)              \
329      : SPROP_CALL_SETTER(cx, sprop, (sprop)->setter, obj, obj2, vp))
331 /* Macro for common expression to test for shared permanent attributes. */
332 #define SPROP_IS_SHARED_PERMANENT(sprop)                                      \
333     ((~(sprop)->attrs & (JSPROP_SHARED | JSPROP_PERMANENT)) == 0)
335 extern JSScope *
336 js_GetMutableScope(JSContext *cx, JSObject *obj);
338 extern JSScope *
339 js_NewScope(JSContext *cx, jsrefcount nrefs, JSObjectOps *ops, JSClass *clasp,
340             JSObject *obj);
342 extern void
343 js_DestroyScope(JSContext *cx, JSScope *scope);
345 #define ID_TO_VALUE(id) (((id) & JSVAL_INT) ? id : ATOM_KEY((JSAtom *)(id)))
346 #define HASH_ID(id)     (((id) & JSVAL_INT)                                   \
347                          ? (jsatomid) JSVAL_TO_INT(id)                        \
348                          : ((JSAtom *)id)->number)
350 extern JS_FRIEND_API(JSScopeProperty **)
351 js_SearchScope(JSScope *scope, jsid id, JSBool adding);
353 #define SCOPE_GET_PROPERTY(scope, id)                                         \
354     SPROP_FETCH(js_SearchScope(scope, id, JS_FALSE))
356 #define SCOPE_HAS_PROPERTY(scope, sprop)                                      \
357     (SCOPE_GET_PROPERTY(scope, (sprop)->id) == (sprop))
359 extern JSScopeProperty *
360 js_AddScopeProperty(JSContext *cx, JSScope *scope, jsid id,
361                     JSPropertyOp getter, JSPropertyOp setter, uint32 slot,
362                     uintN attrs, uintN flags, intN shortid);
364 extern JSScopeProperty *
365 js_ChangeScopePropertyAttrs(JSContext *cx, JSScope *scope,
366                             JSScopeProperty *sprop, uintN attrs, uintN mask,
367                             JSPropertyOp getter, JSPropertyOp setter);
369 extern JSBool
370 js_RemoveScopeProperty(JSContext *cx, JSScope *scope, jsid id);
372 extern void
373 js_ClearScope(JSContext *cx, JSScope *scope);
375 #define MARK_SCOPE_PROPERTY(sprop)      ((sprop)->flags |= SPROP_MARK)
377 extern void
378 js_SweepScopeProperties(JSRuntime *rt);
380 extern JSBool
381 js_InitPropertyTree(JSRuntime *rt);
383 extern void
384 js_FinishPropertyTree(JSRuntime *rt);
386 #endif /* jsscope_h___ */