malloc.c

   1 /*    malloc.c
   2  *
   3  */
   4
   5 #if defined(PERL_CORE) && !defined(DEBUGGING_MSTATS)
   6 #  define DEBUGGING_MSTATS
   7 #endif
   8
   9 #ifndef lint
  10 #  if defined(DEBUGGING) && !defined(NO_RCHECK)
  11 #    define RCHECK
  12 #  endif
  13 /*
  14  * malloc.c (Caltech) 2/21/82
  15  * Chris Kingsley, kingsley@cit-20.
  16  *
  17  * This is a very fast storage allocator.  It allocates blocks of a small
  18  * number of different sizes, and keeps free lists of each size.  Blocks that
  19  * don't exactly fit are passed up to the next larger size.  In this
  20  * implementation, the available sizes are 2^n-4 (or 2^n-12) bytes long.
  21  * If PACK_MALLOC is defined, small blocks are 2^n bytes long.
  22  * This is designed for use in a program that uses vast quantities of memory,
  23  * but bombs when it runs out.
  24  */
  25
  26 #include "EXTERN.h"
  27 #include "perl.h"
  28
  29 #ifdef DEBUGGING
  30 #undef DEBUG_m
  31 #define DEBUG_m(a)  if (debug & 128)   a
  32 #endif
  33
  34 /* I don't much care whether these are defined in sys/types.h--LAW */
  35
  36 #define u_char unsigned char
  37 #define u_int unsigned int
  38 #define u_short unsigned short
  39
  40 /* 286 and atarist like big chunks, which gives too much overhead. */
  41 #if (defined(RCHECK) || defined(I286) || defined(atarist)) && defined(PACK_MALLOC)
  42 #undef PACK_MALLOC
  43 #endif
  44
  45
  46 /*
  47  * The description below is applicable if PACK_MALLOC is not defined.
  48  *
  49  * The overhead on a block is at least 4 bytes.  When free, this space
  50  * contains a pointer to the next free block, and the bottom two bits must
  51  * be zero.  When in use, the first byte is set to MAGIC, and the second
  52  * byte is the size index.  The remaining bytes are for alignment.
  53  * If range checking is enabled and the size of the block fits
  54  * in two bytes, then the top two bytes hold the size of the requested block
  55  * plus the range checking words, and the header word MINUS ONE.
  56  */
  57 union   overhead {
  58         union   overhead *ov_next;      /* when free */
  59 #if MEM_ALIGNBYTES > 4
  60         double  strut;                  /* alignment problems */
  61 #endif
  62         struct {
  63                 u_char  ovu_magic;      /* magic number */
  64                 u_char  ovu_index;      /* bucket # */
  65 #ifdef RCHECK
  66                 u_short ovu_size;       /* actual block size */
  67                 u_int   ovu_rmagic;     /* range magic number */
  68 #endif
  69         } ovu;
  70 #define ov_magic        ovu.ovu_magic
  71 #define ov_index        ovu.ovu_index
  72 #define ov_size         ovu.ovu_size
  73 #define ov_rmagic       ovu.ovu_rmagic
  74 };
  75
  76 #ifdef DEBUGGING
  77 static void botch _((char *s));
  78 #endif
  79 static void morecore _((int bucket));
  80 static int findbucket _((union overhead *freep, int srchlen));
  81
  82 #define MAGIC           0xff            /* magic # on accounting info */
  83 #define RMAGIC          0x55555555      /* magic # on range info */
  84 #ifdef RCHECK
  85 #  define       RSLOP           sizeof (u_int)
  86 #  ifdef TWO_POT_OPTIMIZE
  87 #    define MAX_SHORT_BUCKET 12
  88 #  else
  89 #    define MAX_SHORT_BUCKET 13
  90 #  endif
  91 #else
  92 #  define       RSLOP           0
  93 #endif
  94
  95 #ifdef PACK_MALLOC
  96 /*
  97  * In this case it is assumed that if we do sbrk() in 2K units, we
  98  * will get 2K aligned blocks. The bucket number of the given subblock is
  99  * on the boundary of 2K block which contains the subblock.
 100  * Several following bytes contain the magic numbers for the subblocks
 101  * in the block.
 102  *
 103  * Sizes of chunks are powers of 2 for chunks in buckets <=
 104  * MAX_PACKED, after this they are (2^n - sizeof(union overhead)) (to
 105  * get alignment right).
 106  *
 107  * We suppose that starts of all the chunks in a 2K block are in
 108  * different 2^n-byte-long chunks.  If the top of the last chunk is
 109  * aligned on a boundary of 2K block, this means that
 110  * sizeof(union overhead)*"number of chunks" < 2^n, or
 111  * sizeof(union overhead)*2K < 4^n, or n > 6 + log2(sizeof()/2)/2, if a
 112  * chunk of size 2^n - overhead is used. Since this rules out n = 7
 113  * for 8 byte alignment, we specialcase allocation of the first of 16
 114  * 128-byte-long chunks.
 115  *
 116  * Note that with the above assumption we automatically have enough
 117  * place for MAGIC at the start of 2K block.  Note also that we
 118  * overlay union overhead over the chunk, thus the start of the chunk
 119  * is immediately overwritten after freeing.
 120  */
 121 #  define MAX_PACKED 6
 122 #  define MAX_2_POT_ALGO ((1<<(MAX_PACKED + 1)) - M_OVERHEAD)
 123 #  define TWOK_MASK ((1<<11) - 1)
 124 #  define TWOK_MASKED(x) ((u_int)(x) & ~TWOK_MASK)
 125 #  define TWOK_SHIFT(x) ((u_int)(x) & TWOK_MASK)
 126 #  define OV_INDEXp(block) ((u_char*)(TWOK_MASKED(block)))
 127 #  define OV_INDEX(block) (*OV_INDEXp(block))
 128 #  define OV_MAGIC(block,bucket) (*(OV_INDEXp(block) +                  \
 129                                     (TWOK_SHIFT(block)>>(bucket + 3)) + \
 130                                     (bucket > MAX_NONSHIFT ? 1 : 0)))
 131 #  define CHUNK_SHIFT 0
 132
 133 static u_char n_blks[11 - 3]     = {224, 120, 62, 31, 16, 8, 4, 2};
 134 static u_short blk_shift[11 - 3] = {256, 128, 64, 32,
 135                                     16*sizeof(union overhead),
 136                                     8*sizeof(union overhead),
 137                                     4*sizeof(union overhead),
 138                                     2*sizeof(union overhead),
 139 #  define MAX_NONSHIFT 2        /* Shift 64 greater than chunk 32. */
 140 };
 141
 142 #else  /* !PACK_MALLOC */
 143
 144 #  define OV_MAGIC(block,bucket) (block)->ov_magic
 145 #  define OV_INDEX(block) (block)->ov_index
 146 #  define CHUNK_SHIFT 1
 147 #endif /* !PACK_MALLOC */
 148
 149 #  define M_OVERHEAD (sizeof(union overhead) + RSLOP)
 150
 151 /*
 152  * Big allocations are often of the size 2^n bytes. To make them a
 153  * little bit better, make blocks of size 2^n+pagesize for big n.
 154  */
 155
 156 #ifdef TWO_POT_OPTIMIZE
 157
 158 #  ifndef PERL_PAGESIZE
 159 #    define PERL_PAGESIZE 4096
 160 #  endif
 161 #  ifndef FIRST_BIG_TWO_POT
 162 #    define FIRST_BIG_TWO_POT 14        /* 16K */
 163 #  endif
 164 #  define FIRST_BIG_BLOCK (1<<FIRST_BIG_TWO_POT) /* 16K */
 165 /* If this value or more, check against bigger blocks. */
 166 #  define FIRST_BIG_BOUND (FIRST_BIG_BLOCK - M_OVERHEAD)
 167 /* If less than this value, goes into 2^n-overhead-block. */
 168 #  define LAST_SMALL_BOUND ((FIRST_BIG_BLOCK>>1) - M_OVERHEAD)
 169
 170 #endif /* TWO_POT_OPTIMIZE */
 171
 172 #if defined(PERL_EMERGENCY_SBRK) && defined(PERL_CORE)
 173
 174 #ifndef BIG_SIZE
 175 #  define BIG_SIZE (1<<16)              /* 64K */
 176 #endif
 177
 178 static char *emergency_buffer;
 179 static MEM_SIZE emergency_buffer_size;
 180
 181 static char *
 182 emergency_sbrk(size)
 183     MEM_SIZE size;
 184 {
 185     if (size >= BIG_SIZE) {
 186         /* Give the possibility to recover: */
 187         die("Out of memory during request for %i bytes", size);
 188         /* croak may eat too much memory. */
 189     }
 190
 191     if (!emergency_buffer) {
 192         /* First offense, give a possibility to recover by dieing. */
 193         /* No malloc involved here: */
 194         GV **gvp = (GV**)hv_fetch(defstash, "^M", 2, 0);
 195         SV *sv;
 196         char *pv;
 197
 198         if (!gvp) gvp = (GV**)hv_fetch(defstash, "\015", 1, 0);
 199         if (!gvp || !(sv = GvSV(*gvp)) || !SvPOK(sv)
 200             || (SvLEN(sv) < (1<<11) - M_OVERHEAD))
 201             return (char *)-1;          /* Now die die die... */
 202
 203         /* Got it, now detach SvPV: */
 204         pv = SvPV(sv, na);
 205         /* Check alignment: */
 206         if (((u_int)(pv - M_OVERHEAD)) & ((1<<11) - 1)) {
 207             PerlIO_puts(PerlIO_stderr(),"Bad alignment of $^M!\n");
 208             return (char *)-1;          /* die die die */
 209         }
 210
 211         emergency_buffer = pv - M_OVERHEAD;
 212         emergency_buffer_size = SvLEN(sv) + M_OVERHEAD;
 213         SvPOK_off(sv);
 214         SvREADONLY_on(sv);
 215         die("Out of memory!");          /* croak may eat too much memory. */
 216     }
 217     else if (emergency_buffer_size >= size) {
 218         emergency_buffer_size -= size;
 219         return emergency_buffer + emergency_buffer_size;
 220     }
 221
 222     return (char *)-1;                  /* poor guy... */
 223 }
 224
 225 #else /* !(defined(TWO_POT_OPTIMIZE) && defined(PERL_CORE)) */
 226 #  define emergency_sbrk(size)  -1
 227 #endif /* !(defined(TWO_POT_OPTIMIZE) && defined(PERL_CORE)) */
 228
 229 /*
 230  * nextf[i] is the pointer to the next free block of size 2^(i+3).  The
 231  * smallest allocatable block is 8 bytes.  The overhead information
 232  * precedes the data area returned to the user.
 233  */
 234 #define NBUCKETS 30
 235 static  union overhead *nextf[NBUCKETS];
 236
 237 #ifdef USE_PERL_SBRK
 238 #define sbrk(a) Perl_sbrk(a)
 239 char *  Perl_sbrk _((int size));
 240 #else
 241 #ifdef DONT_DECLARE_STD
 242 #ifdef I_UNISTD
 243 #include <unistd.h>
 244 #endif
 245 #else
 246 extern  char *sbrk(int);
 247 #endif
 248 #endif
 249
 250 #ifdef DEBUGGING_MSTATS
 251 /*
 252  * nmalloc[i] is the difference between the number of mallocs and frees
 253  * for a given block size.
 254  */
 255 static  u_int nmalloc[NBUCKETS];
 256 static  u_int goodsbrk;
 257 static  u_int sbrk_slack;
 258 static  u_int start_slack;
 259 #endif
 260
 261 #ifdef DEBUGGING
 262 #define ASSERT(p)   if (!(p)) botch(STRINGIFY(p));  else
 263 static void
 264 botch(char *s)
 265 {
 266         PerlIO_printf(PerlIO_stderr(), "assertion botched: %s\n", s);
 267         abort();
 268 }
 269 #else
 270 #define ASSERT(p)
 271 #endif
 272
 273 Malloc_t
 274 malloc(register size_t nbytes)
 275 {
 276         register union overhead *p;
 277         register int bucket = 0;
 278         register MEM_SIZE shiftr;
 279
 280 #if defined(DEBUGGING) || defined(RCHECK)
 281         MEM_SIZE size = nbytes;
 282 #endif
 283
 284 #ifdef PERL_CORE
 285 #ifdef HAS_64K_LIMIT
 286         if (nbytes > 0xffff) {
 287                 PerlIO_printf(PerlIO_stderr(),
 288                               "Allocation too large: %lx\n", (long)nbytes);
 289                 my_exit(1);
 290         }
 291 #endif /* HAS_64K_LIMIT */
 292 #ifdef DEBUGGING
 293         if ((long)nbytes < 0)
 294                 croak("panic: malloc");
 295 #endif
 296 #endif /* PERL_CORE */
 297
 298         MUTEX_LOCK(&malloc_mutex);
 299         /*
 300          * Convert amount of memory requested into
 301          * closest block size stored in hash buckets
 302          * which satisfies request.  Account for
 303          * space used per block for accounting.
 304          */
 305 #ifdef PACK_MALLOC
 306         if (nbytes == 0)
 307             nbytes = 1;
 308         else if (nbytes > MAX_2_POT_ALGO)
 309 #endif
 310         {
 311 #ifdef TWO_POT_OPTIMIZE
 312                 if (nbytes >= FIRST_BIG_BOUND)
 313                         nbytes -= PERL_PAGESIZE;
 314 #endif
 315                 nbytes += M_OVERHEAD;
 316                 nbytes = (nbytes + 3) &~ 3;
 317         }
 318         shiftr = (nbytes - 1) >> 2;
 319         /* apart from this loop, this is O(1) */
 320         while (shiftr >>= 1)
 321                 bucket++;
 322         /*
 323          * If nothing in hash bucket right now,
 324          * request more memory from the system.
 325          */
 326         if (nextf[bucket] == NULL)
 327                 morecore(bucket);
 328         if ((p = (union overhead *)nextf[bucket]) == NULL) {
 329                 MUTEX_UNLOCK(&malloc_mutex);
 330 #ifdef PERL_CORE
 331                 if (!nomemok) {
 332                     PerlIO_puts(PerlIO_stderr(),"Out of memory!\n");
 333                     my_exit(1);
 334                 }
 335 #else
 336                 return (NULL);
 337 #endif
 338         }
 339
 340 #ifdef PERL_CORE
 341     DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log, "0x%lx: (%05lu) malloc %ld bytes\n",
 342         (unsigned long)(p+1),(unsigned long)(an++),(long)size));
 343 #endif /* PERL_CORE */
 344
 345         /* remove from linked list */
 346 #ifdef RCHECK
 347         if (*((int*)p) & (sizeof(union overhead) - 1))
 348             PerlIO_printf(PerlIO_stderr(), "Corrupt malloc ptr 0x%lx at 0x%lx\n",
 349                 (unsigned long)*((int*)p),(unsigned long)p);
 350 #endif
 351         nextf[bucket] = p->ov_next;
 352         OV_MAGIC(p, bucket) = MAGIC;
 353 #ifndef PACK_MALLOC
 354         OV_INDEX(p) = bucket;
 355 #endif
 356 #ifdef RCHECK
 357         /*
 358          * Record allocated size of block and
 359          * bound space with magic numbers.
 360          */
 361         nbytes = (size + M_OVERHEAD + 3) &~ 3;
 362         if (nbytes <= 0x10000)
 363                 p->ov_size = nbytes - 1;
 364         p->ov_rmagic = RMAGIC;
 365         *((u_int *)((caddr_t)p + nbytes - RSLOP)) = RMAGIC;
 366 #endif
 367         MUTEX_UNLOCK(&malloc_mutex);
 368         return ((Malloc_t)(p + CHUNK_SHIFT));
 369 }
 370
 371 /*
 372  * Allocate more memory to the indicated bucket.
 373  */
 374 static void
 375 morecore(register int bucket)
 376 {
 377         register union overhead *ovp;
 378         register int rnu;       /* 2^rnu bytes will be requested */
 379         register int nblks;     /* become nblks blocks of the desired size */
 380         register MEM_SIZE siz, needed;
 381         int slack = 0;
 382
 383         if (nextf[bucket])
 384                 return;
 385         if (bucket == (sizeof(MEM_SIZE)*8 - 3)) {
 386             croak("Allocation too large");
 387         }
 388         /*
 389          * Insure memory is allocated
 390          * on a page boundary.  Should
 391          * make getpageize call?
 392          */
 393 #ifndef atarist /* on the atari we dont have to worry about this */
 394         ovp = (union overhead *)sbrk(0);
 395 #  ifndef I286
 396         if ((UV)ovp & (0x7FF >> CHUNK_SHIFT)) {
 397             slack = (0x800 >> CHUNK_SHIFT) - ((UV)ovp & (0x7FF >> CHUNK_SHIFT));
 398             (void)sbrk(slack);
 399 #    if defined(DEBUGGING_MSTATS)
 400             sbrk_slack += slack;
 401 #    endif
 402         }
 403 #  else
 404         /* The sbrk(0) call on the I286 always returns the next segment */
 405 #  endif
 406 #endif /* atarist */
 407
 408 #if !(defined(I286) || defined(atarist))
 409         /* take 2k unless the block is bigger than that */
 410         rnu = (bucket <= 8) ? 11 : bucket + 3;
 411 #else
 412         /* take 16k unless the block is bigger than that
 413            (80286s like large segments!), probably good on the atari too */
 414         rnu = (bucket <= 11) ? 14 : bucket + 3;
 415 #endif
 416         nblks = 1 << (rnu - (bucket + 3));  /* how many blocks to get */
 417         needed = (MEM_SIZE)1 << rnu;
 418 #ifdef TWO_POT_OPTIMIZE
 419         needed += (bucket >= (FIRST_BIG_TWO_POT - 3) ? PERL_PAGESIZE : 0);
 420 #endif
 421         ovp = (union overhead *)sbrk(needed);
 422         /* no more room! */
 423         if (ovp == (union overhead *)-1) {
 424             ovp = (union overhead *)emergency_sbrk(needed);
 425             if (ovp == (union overhead *)-1)
 426                 return;
 427         }
 428 #ifdef DEBUGGING_MSTATS
 429         goodsbrk += needed;
 430 #endif
 431         /*
 432          * Round up to minimum allocation size boundary
 433          * and deduct from block count to reflect.
 434          */
 435 #ifndef I286
 436 #  ifdef PACK_MALLOC
 437         if ((UV)ovp & 0x7FF)
 438                 croak("panic: Off-page sbrk");
 439 #  endif
 440         if ((UV)ovp & 7) {
 441                 ovp = (union overhead *)(((UV)ovp + 8) & ~7);
 442                 nblks--;
 443         }
 444 #else
 445         /* Again, this should always be ok on an 80286 */
 446 #endif
 447         /*
 448          * Add new memory allocated to that on
 449          * free list for this hash bucket.
 450          */
 451         siz = 1 << (bucket + 3);
 452 #ifdef PACK_MALLOC
 453         *(u_char*)ovp = bucket; /* Fill index. */
 454         if (bucket <= MAX_PACKED - 3) {
 455             ovp = (union overhead *) ((char*)ovp + blk_shift[bucket]);
 456             nblks = n_blks[bucket];
 457 #  ifdef DEBUGGING_MSTATS
 458             start_slack += blk_shift[bucket];
 459 #  endif
 460         } else if (bucket <= 11 - 1 - 3) {
 461             ovp = (union overhead *) ((char*)ovp + blk_shift[bucket]);
 462             /* nblks = n_blks[bucket]; */
 463             siz -= sizeof(union overhead);
 464         } else ovp++;           /* One chunk per block. */
 465 #endif /* !PACK_MALLOC */
 466         nextf[bucket] = ovp;
 467 #ifdef DEBUGGING_MSTATS
 468         nmalloc[bucket] += nblks;
 469 #endif
 470         while (--nblks > 0) {
 471                 ovp->ov_next = (union overhead *)((caddr_t)ovp + siz);
 472                 ovp = (union overhead *)((caddr_t)ovp + siz);
 473         }
 474         /* Not all sbrks return zeroed memory.*/
 475         ovp->ov_next = (union overhead *)NULL;
 476 #ifdef PACK_MALLOC
 477         if (bucket == 7 - 3) {  /* Special case, explanation is above. */
 478             union overhead *n_op = nextf[7 - 3]->ov_next;
 479             nextf[7 - 3] = (union overhead *)((caddr_t)nextf[7 - 3]
 480                                               - sizeof(union overhead));
 481             nextf[7 - 3]->ov_next = n_op;
 482         }
 483 #endif /* !PACK_MALLOC */
 484 }
 485
 486 Free_t
 487 free(void *mp)
 488 {
 489         register MEM_SIZE size;
 490         register union overhead *ovp;
 491         char *cp = (char*)mp;
 492 #ifdef PACK_MALLOC
 493         u_char bucket;
 494 #endif
 495
 496 #ifdef PERL_CORE
 497     DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log, "0x%lx: (%05lu) free\n",(unsigned long)cp,(unsigned long)(an++)));
 498 #endif /* PERL_CORE */
 499
 500         if (cp == NULL)
 501                 return;
 502         ovp = (union overhead *)((caddr_t)cp
 503                                  - sizeof (union overhead) * CHUNK_SHIFT);
 504 #ifdef PACK_MALLOC
 505         bucket = OV_INDEX(ovp);
 506 #endif
 507         if (OV_MAGIC(ovp, bucket) != MAGIC) {
 508                 static int bad_free_warn = -1;
 509                 if (bad_free_warn == -1) {
 510                     char *pbf = getenv("PERL_BADFREE");
 511                     bad_free_warn = (pbf) ? atoi(pbf) : 1;
 512                 }
 513                 if (!bad_free_warn)
 514                     return;
 515 #ifdef RCHECK
 516                 warn("%s free() ignored",
 517                     ovp->ov_rmagic == RMAGIC - 1 ? "Duplicate" : "Bad");
 518 #else
 519                 warn("Bad free() ignored");
 520 #endif
 521                 return;                         /* sanity */
 522         }
 523         MUTEX_LOCK(&malloc_mutex);
 524 #ifdef RCHECK
 525         ASSERT(ovp->ov_rmagic == RMAGIC);
 526         if (OV_INDEX(ovp) <= MAX_SHORT_BUCKET)
 527                 ASSERT(*(u_int *)((caddr_t)ovp + ovp->ov_size + 1 - RSLOP) == RMAGIC);
 528         ovp->ov_rmagic = RMAGIC - 1;
 529 #endif
 530         ASSERT(OV_INDEX(ovp) < NBUCKETS);
 531         size = OV_INDEX(ovp);
 532         ovp->ov_next = nextf[size];
 533         nextf[size] = ovp;
 534         MUTEX_UNLOCK(&malloc_mutex);
 535 }
 536
 537 /*
 538  * When a program attempts "storage compaction" as mentioned in the
 539  * old malloc man page, it realloc's an already freed block.  Usually
 540  * this is the last block it freed; occasionally it might be farther
 541  * back.  We have to search all the free lists for the block in order
 542  * to determine its bucket: 1st we make one pass thru the lists
 543  * checking only the first block in each; if that fails we search
 544  * ``reall_srchlen'' blocks in each list for a match (the variable
 545  * is extern so the caller can modify it).  If that fails we just copy
 546  * however many bytes was given to realloc() and hope it's not huge.
 547  */
 548 int reall_srchlen = 4;  /* 4 should be plenty, -1 =>'s whole list */
 549
 550 Malloc_t
 551 realloc(void *mp, size_t nbytes)
 552 {
 553         register MEM_SIZE onb;
 554         union overhead *ovp;
 555         char *res;
 556         register int i;
 557         int was_alloced = 0;
 558         char *cp = (char*)mp;
 559
 560 #ifdef DEBUGGING
 561         MEM_SIZE size = nbytes;
 562 #endif
 563
 564 #ifdef PERL_CORE
 565 #ifdef HAS_64K_LIMIT
 566         if (nbytes > 0xffff) {
 567                 PerlIO_printf(PerlIO_stderr(),
 568                               "Reallocation too large: %lx\n", size);
 569                 my_exit(1);
 570         }
 571 #endif /* HAS_64K_LIMIT */
 572         if (!cp)
 573                 return malloc(nbytes);
 574 #ifdef DEBUGGING
 575         if ((long)nbytes < 0)
 576                 croak("panic: realloc");
 577 #endif
 578 #endif /* PERL_CORE */
 579
 580         MUTEX_LOCK(&malloc_mutex);
 581         ovp = (union overhead *)((caddr_t)cp
 582                                  - sizeof (union overhead) * CHUNK_SHIFT);
 583         i = OV_INDEX(ovp);
 584         if (OV_MAGIC(ovp, i) == MAGIC) {
 585                 was_alloced = 1;
 586         } else {
 587                 /*
 588                  * Already free, doing "compaction".
 589                  *
 590                  * Search for the old block of memory on the
 591                  * free list.  First, check the most common
 592                  * case (last element free'd), then (this failing)
 593                  * the last ``reall_srchlen'' items free'd.
 594                  * If all lookups fail, then assume the size of
 595                  * the memory block being realloc'd is the
 596                  * smallest possible.
 597                  */
 598                 if ((i = findbucket(ovp, 1)) < 0 &&
 599                     (i = findbucket(ovp, reall_srchlen)) < 0)
 600                         i = 0;
 601         }
 602         onb = (1L << (i + 3)) -
 603 #ifdef PACK_MALLOC
 604             (i <= (MAX_PACKED - 3) ? 0 : M_OVERHEAD)
 605 #else
 606             M_OVERHEAD
 607 #endif
 608 #ifdef TWO_POT_OPTIMIZE
 609             + (i >= (FIRST_BIG_TWO_POT - 3) ? PERL_PAGESIZE : 0)
 610 #endif
 611             ;
 612         /*
 613          *  avoid the copy if same size block.
 614          *  We are not agressive with boundary cases. Note that it is
 615          *  possible for small number of cases give false negative if
 616          *  both new size and old one are in the bucket for
 617          *  FIRST_BIG_TWO_POT, but the new one is near the lower end.
 618          */
 619         if (was_alloced &&
 620             nbytes <= onb && (nbytes > ( (onb >> 1) - M_OVERHEAD )
 621 #ifdef TWO_POT_OPTIMIZE
 622                               || (i == (FIRST_BIG_TWO_POT - 3)
 623                                   && nbytes >= LAST_SMALL_BOUND )
 624 #endif
 625                 )) {
 626 #ifdef RCHECK
 627                 /*
 628                  * Record new allocated size of block and
 629                  * bound space with magic numbers.
 630                  */
 631                 if (OV_INDEX(ovp) <= MAX_SHORT_BUCKET) {
 632                         /*
 633                          * Convert amount of memory requested into
 634                          * closest block size stored in hash buckets
 635                          * which satisfies request.  Account for
 636                          * space used per block for accounting.
 637                          */
 638                         nbytes += M_OVERHEAD;
 639                         nbytes = (nbytes + 3) &~ 3;
 640                         ovp->ov_size = nbytes - 1;
 641                         *((u_int *)((caddr_t)ovp + nbytes - RSLOP)) = RMAGIC;
 642                 }
 643 #endif
 644                 res = cp;
 645                 MUTEX_UNLOCK(&malloc_mutex);
 646         }
 647         else {
 648                 MUTEX_UNLOCK(&malloc_mutex);
 649                 if ((res = (char*)malloc(nbytes)) == NULL)
 650                         return (NULL);
 651                 if (cp != res)                  /* common optimization */
 652                         Copy(cp, res, (MEM_SIZE)(nbytes<onb?nbytes:onb), char);
 653                 if (was_alloced)
 654                         free(cp);
 655         }
 656
 657 #ifdef PERL_CORE
 658 #ifdef DEBUGGING
 659     if (debug & 128) {
 660         PerlIO_printf(Perl_debug_log, "0x%lx: (%05lu) rfree\n",(unsigned long)res,(unsigned long)(an++));
 661         PerlIO_printf(Perl_debug_log, "0x%lx: (%05lu) realloc %ld bytes\n",
 662             (unsigned long)res,(unsigned long)(an++),(long)size);
 663     }
 664 #endif
 665 #endif /* PERL_CORE */
 666         return ((Malloc_t)res);
 667 }
 668
 669 /*
 670  * Search ``srchlen'' elements of each free list for a block whose
 671  * header starts at ``freep''.  If srchlen is -1 search the whole list.
 672  * Return bucket number, or -1 if not found.
 673  */
 674 static int
 675 findbucket(union overhead *freep, int srchlen)
 676 {
 677         register union overhead *p;
 678         register int i, j;
 679
 680         for (i = 0; i < NBUCKETS; i++) {
 681                 j = 0;
 682                 for (p = nextf[i]; p && j != srchlen; p = p->ov_next) {
 683                         if (p == freep)
 684                                 return (i);
 685                         j++;
 686                 }
 687         }
 688         return (-1);
 689 }
 690
 691 Malloc_t
 692 calloc(register size_t elements, register size_t size)
 693 {
 694     long sz = elements * size;
 695     Malloc_t p = malloc(sz);
 696
 697     if (p) {
 698         memset((void*)p, 0, sz);
 699     }
 700     return p;
 701 }
 702
 703 #ifdef DEBUGGING_MSTATS
 704 /*
 705  * mstats - print out statistics about malloc
 706  *
 707  * Prints two lines of numbers, one showing the length of the free list
 708  * for each size category, the second showing the number of mallocs -
 709  * frees for each size category.
 710  */
 711 void
 712 dump_mstats(char *s)
 713 {
 714         register int i, j;
 715         register union overhead *p;
 716         int topbucket=0, totfree=0, total=0;
 717         u_int nfree[NBUCKETS];
 718
 719         for (i=0; i < NBUCKETS; i++) {
 720                 for (j = 0, p = nextf[i]; p; p = p->ov_next, j++)
 721                         ;
 722                 nfree[i] = j;
 723                 totfree += nfree[i]   * (1 << (i + 3));
 724                 total += nmalloc[i] * (1 << (i + 3));
 725                 if (nmalloc[i])
 726                         topbucket = i;
 727         }
 728         if (s)
 729                 PerlIO_printf(PerlIO_stderr(), "Memory allocation statistics %s (buckets 8..%d)\n",
 730                         s, (1 << (topbucket + 3)) );
 731         PerlIO_printf(PerlIO_stderr(), "%8d free:", totfree);
 732         for (i=0; i <= topbucket; i++) {
 733                 PerlIO_printf(PerlIO_stderr(), (i<5 || i==7)?" %5d": (i<9)?" %3d":" %d", nfree[i]);
 734         }
 735         PerlIO_printf(PerlIO_stderr(), "\n%8d used:", total - totfree);
 736         for (i=0; i <= topbucket; i++) {
 737                 PerlIO_printf(PerlIO_stderr(), (i<5 || i==7)?" %5d": (i<9)?" %3d":" %d", nmalloc[i] - nfree[i]);
 738         }
 739         PerlIO_printf(PerlIO_stderr(), "\nTotal sbrk(): %8d. Odd ends: sbrk(): %7d, malloc(): %7d bytes.\n",
 740                       goodsbrk + sbrk_slack, sbrk_slack, start_slack);
 741 }
 742 #else
 743 void
 744 dump_mstats(char *s)
 745 {
 746 }
 747 #endif
 748 #endif /* lint */
 749
 750
 751 #ifdef USE_PERL_SBRK
 752
 753 #   ifdef NeXT
 754 #      define PERL_SBRK_VIA_MALLOC
 755 #   endif
 756
 757 #   ifdef PERL_SBRK_VIA_MALLOC
 758 #      if defined(HIDEMYMALLOC) || defined(EMBEDMYMALLOC)
 759 #         undef malloc
 760 #      else
 761 #         include "Error: -DPERL_SBRK_VIA_MALLOC needs -D(HIDE|EMBED)MYMALLOC"
 762 #      endif
 763
 764 /* it may seem schizophrenic to use perl's malloc and let it call system */
 765 /* malloc, the reason for that is only the 3.2 version of the OS that had */
 766 /* frequent core dumps within nxzonefreenolock. This sbrk routine put an */
 767 /* end to the cores */
 768
 769 #      define SYSTEM_ALLOC(a) malloc(a)
 770
 771 #   endif  /* PERL_SBRK_VIA_MALLOC */
 772
 773 static IV Perl_sbrk_oldchunk;
 774 static long Perl_sbrk_oldsize;
 775
 776 #   define PERLSBRK_32_K (1<<15)
 777 #   define PERLSBRK_64_K (1<<16)
 778
 779 char *
 780 Perl_sbrk(size)
 781 int size;
 782 {
 783     IV got;
 784     int small, reqsize;
 785
 786     if (!size) return 0;
 787 #ifdef PERL_CORE
 788     reqsize = size; /* just for the DEBUG_m statement */
 789 #endif
 790 #ifdef PACK_MALLOC
 791     size = (size + 0x7ff) & ~0x7ff;
 792 #endif
 793     if (size <= Perl_sbrk_oldsize) {
 794         got = Perl_sbrk_oldchunk;
 795         Perl_sbrk_oldchunk += size;
 796         Perl_sbrk_oldsize -= size;
 797     } else {
 798       if (size >= PERLSBRK_32_K) {
 799         small = 0;
 800       } else {
 801 #ifndef PERL_CORE
 802         reqsize = size;
 803 #endif
 804         size = PERLSBRK_64_K;
 805         small = 1;
 806       }
 807       got = (IV)SYSTEM_ALLOC(size);
 808 #ifdef PACK_MALLOC
 809       got = (got + 0x7ff) & ~0x7ff;
 810 #endif
 811       if (small) {
 812         /* Chunk is small, register the rest for future allocs. */
 813         Perl_sbrk_oldchunk = got + reqsize;
 814         Perl_sbrk_oldsize = size - reqsize;
 815       }
 816     }
 817
 818 #ifdef PERL_CORE
 819     DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log, "sbrk malloc size %ld (reqsize %ld), left size %ld, give addr 0x%lx\n",
 820                     size, reqsize, Perl_sbrk_oldsize, got));
 821 #endif
 822
 823     return (void *)got;
 824 }
 825
 826 #endif /* ! defined USE_PERL_SBRK */