malloc.c

   1 /*    malloc.c
   2  *
   3  */
   4
   5 /*
   6  * "'The Chamber of Records,' said Gimli. 'I guess that is where we now stand.'"
   7  */
   8
   9 /*
  10   Here are some notes on configuring Perl's malloc.  (For non-perl
  11   usage see below.)
  12
  13   There are two macros which serve as bulk disablers of advanced
  14   features of this malloc: NO_FANCY_MALLOC, PLAIN_MALLOC (undef by
  15   default).  Look in the list of default values below to understand
  16   their exact effect.  Defining NO_FANCY_MALLOC returns malloc.c to the
  17   state of the malloc in Perl 5.004.  Additionally defining PLAIN_MALLOC
  18   returns it to the state as of Perl 5.000.
  19
  20   Note that some of the settings below may be ignored in the code based
  21   on values of other macros.  The PERL_CORE symbol is only defined when
  22   perl itself is being compiled (so malloc can make some assumptions
  23   about perl's facilities being available to it).
  24
  25   Each config option has a short description, followed by its name,
  26   default value, and a comment about the default (if applicable).  Some
  27   options take a precise value, while the others are just boolean.
  28   The boolean ones are listed first.
  29
  30     # Read configuration settings from malloc_cfg.h
  31     HAVE_MALLOC_CFG_H           undef
  32
  33     # Enable code for an emergency memory pool in $^M.  See perlvar.pod
  34     # for a description of $^M.
  35     PERL_EMERGENCY_SBRK         (!PLAIN_MALLOC && (PERL_CORE || !NO_MALLOC_DYNAMIC_CFG))
  36
  37     # Enable code for printing memory statistics.
  38     DEBUGGING_MSTATS            (!PLAIN_MALLOC && PERL_CORE)
  39
  40     # Move allocation info for small buckets into separate areas.
  41     # Memory optimization (especially for small allocations, of the
  42     # less than 64 bytes).  Since perl usually makes a large number
  43     # of small allocations, this is usually a win.
  44     PACK_MALLOC                 (!PLAIN_MALLOC && !RCHECK)
  45
  46     # Add one page to big powers of two when calculating bucket size.
  47     # This is targeted at big allocations, as are common in image
  48     # processing.
  49     TWO_POT_OPTIMIZE            !PLAIN_MALLOC
  50
  51     # Use intermediate bucket sizes between powers-of-two.  This is
  52     # generally a memory optimization, and a (small) speed pessimization.
  53     BUCKETS_ROOT2               !NO_FANCY_MALLOC
  54
  55     # Do not check small deallocations for bad free().  Memory
  56     # and speed optimization, error reporting pessimization.
  57     IGNORE_SMALL_BAD_FREE       (!NO_FANCY_MALLOC && !RCHECK)
  58
  59     # Use table lookup to decide in which bucket a given allocation will go.
  60     SMALL_BUCKET_VIA_TABLE      !NO_FANCY_MALLOC
  61
  62     # Use a perl-defined sbrk() instead of the (presumably broken or
  63     # missing) system-supplied sbrk().
  64     USE_PERL_SBRK               undef
  65
  66     # Use system malloc() (or calloc() etc.) to emulate sbrk(). Normally
  67     # only used with broken sbrk()s.
  68     PERL_SBRK_VIA_MALLOC        undef
  69
  70     # Which allocator to use if PERL_SBRK_VIA_MALLOC
  71     SYSTEM_ALLOC(a)             malloc(a)
  72
  73     # Minimal alignment (in bytes, should be a power of 2) of SYSTEM_ALLOC
  74     SYSTEM_ALLOC_ALIGNMENT      MEM_ALIGNBYTES
  75
  76     # Disable memory overwrite checking with DEBUGGING.  Memory and speed
  77     # optimization, error reporting pessimization.
  78     NO_RCHECK                   undef
  79
  80     # Enable memory overwrite checking with DEBUGGING.  Memory and speed
  81     # pessimization, error reporting optimization
  82     RCHECK                      (DEBUGGING && !NO_RCHECK)
  83
  84     # Do not overwrite uninit areas with DEBUGGING.  Speed
  85     # optimization, error reporting pessimization
  86     NO_MFILL                    undef
  87
  88     # Overwrite uninit areas with DEBUGGING.  Speed
  89     # pessimization, error reporting optimization
  90     MALLOC_FILL                 (DEBUGGING && !NO_RCHECK && !NO_MFILL)
  91
  92     # Do not check overwritten uninit areas with DEBUGGING.  Speed
  93     # optimization, error reporting pessimization
  94     NO_FILL_CHECK               undef
  95
  96     # Check overwritten uninit areas with DEBUGGING.  Speed
  97     # pessimization, error reporting optimization
  98     MALLOC_FILL_CHECK           (DEBUGGING && !NO_RCHECK && !NO_FILL_CHECK)
  99
 100     # Failed allocations bigger than this size croak (if
 101     # PERL_EMERGENCY_SBRK is enabled) without touching $^M.  See
 102     # perlvar.pod for a description of $^M.
 103     BIG_SIZE                     (1<<16)        # 64K
 104
 105     # Starting from this power of two, add an extra page to the
 106     # size of the bucket. This enables optimized allocations of sizes
 107     # close to powers of 2.  Note that the value is indexed at 0.
 108     FIRST_BIG_POW2              15              # 32K, 16K is used too often
 109
 110     # Estimate of minimal memory footprint.  malloc uses this value to
 111     # request the most reasonable largest blocks of memory from the system.
 112     FIRST_SBRK                  (48*1024)
 113
 114     # Round up sbrk()s to multiples of this.
 115     MIN_SBRK                    2048
 116
 117     # Round up sbrk()s to multiples of this percent of footprint.
 118     MIN_SBRK_FRAC               3
 119
 120     # Round up sbrk()s to multiples of this multiple of 1/1000 of footprint.
 121     MIN_SBRK_FRAC1000           (10 * MIN_SBRK_FRAC)
 122
 123     # Add this much memory to big powers of two to get the bucket size.
 124     PERL_PAGESIZE               4096
 125
 126     # This many sbrk() discontinuities should be tolerated even
 127     # from the start without deciding that sbrk() is usually
 128     # discontinuous.
 129     SBRK_ALLOW_FAILURES         3
 130
 131     # This many continuous sbrk()s compensate for one discontinuous one.
 132     SBRK_FAILURE_PRICE          50
 133
 134     # Some configurations may ask for 12-byte-or-so allocations which
 135     # require 8-byte alignment (?!).  In such situation one needs to
 136     # define this to disable 12-byte bucket (will increase memory footprint)
 137     STRICT_ALIGNMENT            undef
 138
 139     # Do not allow configuration of runtime options at runtime
 140     NO_MALLOC_DYNAMIC_CFG       undef
 141
 142     # Do not allow configuration of runtime options via $ENV{PERL_MALLOC_OPT}
 143     NO_PERL_MALLOC_ENV          undef
 144
 145         [The variable consists of ;-separated parts of the form CODE=VALUE
 146          with 1-character codes F, M, f, A, P, G, d, a, c for runtime
 147          configuration of FIRST_SBRK, MIN_SBRK, MIN_SBRK_FRAC1000,
 148          SBRK_ALLOW_FAILURES, SBRK_FAILURE_PRICE, sbrk_goodness,
 149          filldead, fillalive, fillcheck.  The last 3 are for DEBUGGING
 150          build, and allow switching the tests for free()ed memory read,
 151          uninit memory reads, and free()ed memory write.]
 152
 153   This implementation assumes that calling PerlIO_printf() does not
 154   result in any memory allocation calls (used during a panic).
 155
 156  */
 157
 158 /*
 159    If used outside of Perl environment, it may be useful to redefine
 160    the following macros (listed below with defaults):
 161
 162      # Type of address returned by allocation functions
 163      Malloc_t                           void *
 164
 165      # Type of size argument for allocation functions
 166      MEM_SIZE                           unsigned long
 167
 168      # size of void*
 169      PTRSIZE                            4
 170
 171      # Maximal value in LONG
 172      LONG_MAX                           0x7FFFFFFF
 173
 174      # Unsigned integer type big enough to keep a pointer
 175      UV                                 unsigned long
 176
 177      # Signed integer of the same sizeof() as UV
 178      IV                                 long
 179
 180      # Type of pointer with 1-byte granularity
 181      caddr_t                            char *
 182
 183      # Type returned by free()
 184      Free_t                             void
 185
 186      # Conversion of pointer to integer
 187      PTR2UV(ptr)                        ((UV)(ptr))
 188
 189      # Conversion of integer to pointer
 190      INT2PTR(type, i)                   ((type)(i))
 191
 192      # printf()-%-Conversion of UV to pointer
 193      UVuf                               "lu"
 194
 195      # printf()-%-Conversion of UV to hex pointer
 196      UVxf                               "lx"
 197
 198      # Alignment to use
 199      MEM_ALIGNBYTES                     4
 200
 201      # Very fatal condition reporting function (cannot call any )
 202      fatalcroak(arg)                    write(2,arg,strlen(arg)) + exit(2)
 203
 204      # Fatal error reporting function
 205      croak(format, arg)                 warn(idem) + exit(1)
 206
 207      # Fatal error reporting function
 208      croak2(format, arg1, arg2)         warn2(idem) + exit(1)
 209
 210      # Error reporting function
 211      warn(format, arg)                  fprintf(stderr, idem)
 212
 213      # Error reporting function
 214      warn2(format, arg1, arg2)          fprintf(stderr, idem)
 215
 216      # Locking/unlocking for MT operation
 217      MALLOC_LOCK                        MUTEX_LOCK(&PL_malloc_mutex)
 218      MALLOC_UNLOCK                      MUTEX_UNLOCK(&PL_malloc_mutex)
 219
 220      # Locking/unlocking mutex for MT operation
 221      MUTEX_LOCK(l)                      void
 222      MUTEX_UNLOCK(l)                    void
 223  */
 224
 225 #ifdef HAVE_MALLOC_CFG_H
 226 #  include "malloc_cfg.h"
 227 #endif
 228
 229 #ifndef NO_FANCY_MALLOC
 230 #  ifndef SMALL_BUCKET_VIA_TABLE
 231 #    define SMALL_BUCKET_VIA_TABLE
 232 #  endif
 233 #  ifndef BUCKETS_ROOT2
 234 #    define BUCKETS_ROOT2
 235 #  endif
 236 #  ifndef IGNORE_SMALL_BAD_FREE
 237 #    define IGNORE_SMALL_BAD_FREE
 238 #  endif
 239 #endif
 240
 241 #ifndef PLAIN_MALLOC                    /* Bulk enable features */
 242 #  ifndef PACK_MALLOC
 243 #      define PACK_MALLOC
 244 #  endif
 245 #  ifndef TWO_POT_OPTIMIZE
 246 #    define TWO_POT_OPTIMIZE
 247 #  endif
 248 #  if (defined(PERL_CORE) || !defined(NO_MALLOC_DYNAMIC_CFG)) && !defined(PERL_EMERGENCY_SBRK)
 249 #    define PERL_EMERGENCY_SBRK
 250 #  endif
 251 #  if defined(PERL_CORE) && !defined(DEBUGGING_MSTATS)
 252 #    define DEBUGGING_MSTATS
 253 #  endif
 254 #endif
 255
 256 #define MIN_BUC_POW2 (sizeof(void*) > 4 ? 3 : 2) /* Allow for 4-byte arena. */
 257 #define MIN_BUCKET (MIN_BUC_POW2 * BUCKETS_PER_POW2)
 258
 259 #if !(defined(I286) || defined(atarist) || defined(__MINT__))
 260         /* take 2k unless the block is bigger than that */
 261 #  define LOG_OF_MIN_ARENA 11
 262 #else
 263         /* take 16k unless the block is bigger than that
 264            (80286s like large segments!), probably good on the atari too */
 265 #  define LOG_OF_MIN_ARENA 14
 266 #endif
 267
 268 #ifndef lint
 269 #  if defined(DEBUGGING) && !defined(NO_RCHECK)
 270 #    define RCHECK
 271 #  endif
 272 #  if defined(DEBUGGING) && !defined(NO_RCHECK) && !defined(NO_MFILL) && !defined(MALLOC_FILL)
 273 #    define MALLOC_FILL
 274 #  endif
 275 #  if defined(DEBUGGING) && !defined(NO_RCHECK) && !defined(NO_FILL_CHECK) && !defined(MALLOC_FILL_CHECK)
 276 #    define MALLOC_FILL_CHECK
 277 #  endif
 278 #  if defined(RCHECK) && defined(IGNORE_SMALL_BAD_FREE)
 279 #    undef IGNORE_SMALL_BAD_FREE
 280 #  endif
 281 /*
 282  * malloc.c (Caltech) 2/21/82
 283  * Chris Kingsley, kingsley@cit-20.
 284  *
 285  * This is a very fast storage allocator.  It allocates blocks of a small
 286  * number of different sizes, and keeps free lists of each size.  Blocks that
 287  * don't exactly fit are passed up to the next larger size.  In this
 288  * implementation, the available sizes are 2^n-4 (or 2^n-12) bytes long.
 289  * If PACK_MALLOC is defined, small blocks are 2^n bytes long.
 290  * This is designed for use in a program that uses vast quantities of memory,
 291  * but bombs when it runs out.
 292  *
 293  * Modifications Copyright Ilya Zakharevich 1996-99.
 294  *
 295  * Still very quick, but much more thrifty.  (Std config is 10% slower
 296  * than it was, and takes 67% of old heap size for typical usage.)
 297  *
 298  * Allocations of small blocks are now table-driven to many different
 299  * buckets.  Sizes of really big buckets are increased to accomodata
 300  * common size=power-of-2 blocks.  Running-out-of-memory is made into
 301  * an exception.  Deeply configurable and thread-safe.
 302  *
 303  */
 304
 305 #ifdef PERL_CORE
 306 #  include "EXTERN.h"
 307 #  define PERL_IN_MALLOC_C
 308 #  include "perl.h"
 309 #  if defined(PERL_IMPLICIT_CONTEXT)
 310 #    define croak       Perl_croak_nocontext
 311 #    define croak2      Perl_croak_nocontext
 312 #    define warn        Perl_warn_nocontext
 313 #    define warn2       Perl_warn_nocontext
 314 #  else
 315 #    define croak2      croak
 316 #    define warn2       warn
 317 #  endif
 318 #  if defined(USE_5005THREADS) || defined(USE_ITHREADS)
 319 #     define PERL_MAYBE_ALIVE   PL_thr_key
 320 #  else
 321 #     define PERL_MAYBE_ALIVE   1
 322 #  endif
 323 #else
 324 #  ifdef PERL_FOR_X2P
 325 #    include "../EXTERN.h"
 326 #    include "../perl.h"
 327 #  else
 328 #    include <stdlib.h>
 329 #    include <stdio.h>
 330 #    include <memory.h>
 331 #    ifdef OS2
 332 #      include <io.h>
 333 #    endif
 334 #    include <string.h>
 335 #    ifndef Malloc_t
 336 #      define Malloc_t void *
 337 #    endif
 338 #    ifndef PTRSIZE
 339 #      define PTRSIZE 4
 340 #    endif
 341 #    ifndef MEM_SIZE
 342 #      define MEM_SIZE unsigned long
 343 #    endif
 344 #    ifndef LONG_MAX
 345 #      define LONG_MAX 0x7FFFFFFF
 346 #    endif
 347 #    ifndef UV
 348 #      define UV unsigned long
 349 #    endif
 350 #    ifndef IV
 351 #      define IV long
 352 #    endif
 353 #    ifndef caddr_t
 354 #      define caddr_t char *
 355 #    endif
 356 #    ifndef Free_t
 357 #      define Free_t void
 358 #    endif
 359 #    define Copy(s,d,n,t) (void)memcpy((char*)(d),(char*)(s), (n) * sizeof(t))
 360 #    define PerlEnv_getenv getenv
 361 #    define PerlIO_printf fprintf
 362 #    define PerlIO_stderr() stderr
 363 #    define PerlIO_puts(f,s)            fputs(s,f)
 364 #    ifndef INT2PTR
 365 #      define INT2PTR(t,i)              ((t)(i))
 366 #    endif
 367 #    ifndef PTR2UV
 368 #      define PTR2UV(p)                 ((UV)(p))
 369 #    endif
 370 #    ifndef UVuf
 371 #      define UVuf                      "lu"
 372 #    endif
 373 #    ifndef UVxf
 374 #      define UVxf                      "lx"
 375 #    endif
 376 #    ifndef Nullch
 377 #      define Nullch                    NULL
 378 #    endif
 379 #    ifndef MEM_ALIGNBYTES
 380 #      define MEM_ALIGNBYTES            4
 381 #    endif
 382 #  endif
 383 #  ifndef croak                         /* make depend */
 384 #    define croak(mess, arg) (warn((mess), (arg)), exit(1))
 385 #  endif
 386 #  ifndef croak2                        /* make depend */
 387 #    define croak2(mess, arg1, arg2) (warn2((mess), (arg1), (arg2)), exit(1))
 388 #  endif
 389 #  ifndef warn
 390 #    define warn(mess, arg) fprintf(stderr, (mess), (arg))
 391 #  endif
 392 #  ifndef warn2
 393 #    define warn2(mess, arg1, arg2) fprintf(stderr, (mess), (arg1), (arg2))
 394 #  endif
 395 #  ifdef DEBUG_m
 396 #    undef DEBUG_m
 397 #  endif
 398 #  define DEBUG_m(a)
 399 #  ifdef DEBUGGING
 400 #     undef DEBUGGING
 401 #  endif
 402 #  ifndef pTHX
 403 #     define pTHX               void
 404 #     define pTHX_
 405 #     ifdef HASATTRIBUTE
 406 #        define dTHX            extern int Perl___notused PERL_UNUSED_DECL
 407 #     else
 408 #        define dTHX            extern int Perl___notused
 409 #     endif
 410 #     define WITH_THX(s)        s
 411 #  endif
 412 #  ifndef PERL_GET_INTERP
 413 #     define PERL_GET_INTERP    PL_curinterp
 414 #  endif
 415 #  define PERL_MAYBE_ALIVE      1
 416 #  ifndef Perl_malloc
 417 #     define Perl_malloc malloc
 418 #  endif
 419 #  ifndef Perl_mfree
 420 #     define Perl_mfree free
 421 #  endif
 422 #  ifndef Perl_realloc
 423 #     define Perl_realloc realloc
 424 #  endif
 425 #  ifndef Perl_calloc
 426 #     define Perl_calloc calloc
 427 #  endif
 428 #  ifndef Perl_strdup
 429 #     define Perl_strdup strdup
 430 #  endif
 431 #endif  /* defined PERL_CORE */
 432
 433 #ifndef MUTEX_LOCK
 434 #  define MUTEX_LOCK(l)
 435 #endif
 436
 437 #ifndef MUTEX_UNLOCK
 438 #  define MUTEX_UNLOCK(l)
 439 #endif
 440
 441 #ifndef MALLOC_LOCK
 442 #  define MALLOC_LOCK           MUTEX_LOCK(&PL_malloc_mutex)
 443 #endif
 444
 445 #ifndef MALLOC_UNLOCK
 446 #  define MALLOC_UNLOCK         MUTEX_UNLOCK(&PL_malloc_mutex)
 447 #endif
 448
 449 #  ifndef fatalcroak                            /* make depend */
 450 #    define fatalcroak(mess)    (write(2, (mess), strlen(mess)), exit(2))
 451 #  endif
 452
 453 #ifdef DEBUGGING
 454 #  undef DEBUG_m
 455 #  define DEBUG_m(a)                                                    \
 456     STMT_START {                                                        \
 457         if (PERL_MAYBE_ALIVE && PERL_GET_THX) {                                         \
 458             dTHX;                                                       \
 459             if (DEBUG_m_TEST) {                                         \
 460                 PL_debug &= ~DEBUG_m_FLAG;                              \
 461                 a;                                                      \
 462                 PL_debug |= DEBUG_m_FLAG;                               \
 463             }                                                           \
 464         }                                                               \
 465     } STMT_END
 466 #endif
 467
 468 #ifdef PERL_IMPLICIT_CONTEXT
 469 #  define PERL_IS_ALIVE         aTHX
 470 #else
 471 #  define PERL_IS_ALIVE         TRUE
 472 #endif
 473
 474
 475 /*
 476  * Layout of memory:
 477  * ~~~~~~~~~~~~~~~~
 478  * The memory is broken into "blocks" which occupy multiples of 2K (and
 479  * generally speaking, have size "close" to a power of 2).  The addresses
 480  * of such *unused* blocks are kept in nextf[i] with big enough i.  (nextf
 481  * is an array of linked lists.)  (Addresses of used blocks are not known.)
 482  *
 483  * Moreover, since the algorithm may try to "bite" smaller blocks out
 484  * of unused bigger ones, there are also regions of "irregular" size,
 485  * managed separately, by a linked list chunk_chain.
 486  *
 487  * The third type of storage is the sbrk()ed-but-not-yet-used space, its
 488  * end and size are kept in last_sbrk_top and sbrked_remains.
 489  *
 490  * Growing blocks "in place":
 491  * ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
 492  * The address of the block with the greatest address is kept in last_op
 493  * (if not known, last_op is 0).  If it is known that the memory above
 494  * last_op is not continuous, or contains a chunk from chunk_chain,
 495  * last_op is set to 0.
 496  *
 497  * The chunk with address last_op may be grown by expanding into
 498  * sbrk()ed-but-not-yet-used space, or trying to sbrk() more continuous
 499  * memory.
 500  *
 501  * Management of last_op:
 502  * ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
 503  *
 504  * free() never changes the boundaries of blocks, so is not relevant.
 505  *
 506  * The only way realloc() may change the boundaries of blocks is if it
 507  * grows a block "in place".  However, in the case of success such a
 508  * chunk is automatically last_op, and it remains last_op.  In the case
 509  * of failure getpages_adjacent() clears last_op.
 510  *
 511  * malloc() may change blocks by calling morecore() only.
 512  *
 513  * morecore() may create new blocks by:
 514  *   a) biting pieces from chunk_chain (cannot create one above last_op);
 515  *   b) biting a piece from an unused block (if block was last_op, this
 516  *      may create a chunk from chain above last_op, thus last_op is
 517  *      invalidated in such a case).
 518  *   c) biting of sbrk()ed-but-not-yet-used space.  This creates
 519  *      a block which is last_op.
 520  *   d) Allocating new pages by calling getpages();
 521  *
 522  * getpages() creates a new block.  It marks last_op at the bottom of
 523  * the chunk of memory it returns.
 524  *
 525  * Active pages footprint:
 526  * ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
 527  * Note that we do not need to traverse the lists in nextf[i], just take
 528  * the first element of this list.  However, we *need* to traverse the
 529  * list in chunk_chain, but most the time it should be a very short one,
 530  * so we do not step on a lot of pages we are not going to use.
 531  *
 532  * Flaws:
 533  * ~~~~~
 534  * get_from_bigger_buckets(): forget to increment price => Quite
 535  * aggressive.
 536  */
 537
 538 /* I don't much care whether these are defined in sys/types.h--LAW */
 539
 540 #define u_char unsigned char
 541 #define u_int unsigned int
 542 /*
 543  * I removed the definition of u_bigint which appeared to be u_bigint = UV
 544  * u_bigint was only used in TWOK_MASKED and TWOK_SHIFT
 545  * where I have used PTR2UV.  RMB
 546  */
 547 #define u_short unsigned short
 548
 549 /* 286 and atarist like big chunks, which gives too much overhead. */
 550 #if (defined(RCHECK) || defined(I286) || defined(atarist) || defined(__MINT__)) && defined(PACK_MALLOC)
 551 #  undef PACK_MALLOC
 552 #endif
 553
 554 /*
 555  * The description below is applicable if PACK_MALLOC is not defined.
 556  *
 557  * The overhead on a block is at least 4 bytes.  When free, this space
 558  * contains a pointer to the next free block, and the bottom two bits must
 559  * be zero.  When in use, the first byte is set to MAGIC, and the second
 560  * byte is the size index.  The remaining bytes are for alignment.
 561  * If range checking is enabled and the size of the block fits
 562  * in two bytes, then the top two bytes hold the size of the requested block
 563  * plus the range checking words, and the header word MINUS ONE.
 564  */
 565 union   overhead {
 566         union   overhead *ov_next;      /* when free */
 567 #if MEM_ALIGNBYTES > 4
 568         double  strut;                  /* alignment problems */
 569 #  if MEM_ALIGNBYTES > 8
 570         char    sstrut[MEM_ALIGNBYTES]; /* for the sizing */
 571 #  endif
 572 #endif
 573         struct {
 574 /*
 575  * Keep the ovu_index and ovu_magic in this order, having a char
 576  * field first gives alignment indigestion in some systems, such as
 577  * MachTen.
 578  */
 579                 u_char  ovu_index;      /* bucket # */
 580                 u_char  ovu_magic;      /* magic number */
 581 #ifdef RCHECK
 582             /* Subtract one to fit into u_short for an extra bucket */
 583                 u_short ovu_size;       /* block size (requested + overhead - 1) */
 584                 u_int   ovu_rmagic;     /* range magic number */
 585 #endif
 586         } ovu;
 587 #define ov_magic        ovu.ovu_magic
 588 #define ov_index        ovu.ovu_index
 589 #define ov_size         ovu.ovu_size
 590 #define ov_rmagic       ovu.ovu_rmagic
 591 };
 592
 593 #define MAGIC           0xff            /* magic # on accounting info */
 594 #define RMAGIC          0x55555555      /* magic # on range info */
 595 #define RMAGIC_C        0x55            /* magic # on range info */
 596
 597 #ifdef RCHECK
 598 #  define       RMAGIC_SZ       sizeof (u_int) /* Overhead at end of bucket */
 599 #  ifdef TWO_POT_OPTIMIZE
 600 #    define MAX_SHORT_BUCKET (12 * BUCKETS_PER_POW2) /* size-1 fits in short */
 601 #  else
 602 #    define MAX_SHORT_BUCKET (13 * BUCKETS_PER_POW2)
 603 #  endif
 604 #else
 605 #  define       RMAGIC_SZ       0
 606 #endif
 607
 608 #if !defined(PACK_MALLOC) && defined(BUCKETS_ROOT2)
 609 #  undef BUCKETS_ROOT2
 610 #endif
 611
 612 #ifdef BUCKETS_ROOT2
 613 #  define BUCKET_TABLE_SHIFT 2
 614 #  define BUCKET_POW2_SHIFT 1
 615 #  define BUCKETS_PER_POW2 2
 616 #else
 617 #  define BUCKET_TABLE_SHIFT MIN_BUC_POW2
 618 #  define BUCKET_POW2_SHIFT 0
 619 #  define BUCKETS_PER_POW2 1
 620 #endif
 621
 622 #if !defined(MEM_ALIGNBYTES) || ((MEM_ALIGNBYTES > 4) && !defined(STRICT_ALIGNMENT))
 623 /* Figure out the alignment of void*. */
 624 struct aligner {
 625   char c;
 626   void *p;
 627 };
 628 #  define ALIGN_SMALL ((int)((caddr_t)&(((struct aligner*)0)->p)))
 629 #else
 630 #  define ALIGN_SMALL MEM_ALIGNBYTES
 631 #endif
 632
 633 #define IF_ALIGN_8(yes,no)      ((ALIGN_SMALL>4) ? (yes) : (no))
 634
 635 #ifdef BUCKETS_ROOT2
 636 #  define MAX_BUCKET_BY_TABLE 13
 637 static u_short buck_size[MAX_BUCKET_BY_TABLE + 1] =
 638   {
 639       0, 0, 0, 0, 4, 4, 8, 12, 16, 24, 32, 48, 64, 80,
 640   };
 641 #  define BUCKET_SIZE_NO_SURPLUS(i) ((i) % 2 ? buck_size[i] : (1 << ((i) >> BUCKET_POW2_SHIFT)))
 642 #  define BUCKET_SIZE_REAL(i) ((i) <= MAX_BUCKET_BY_TABLE               \
 643                                ? buck_size[i]                           \
 644                                : ((1 << ((i) >> BUCKET_POW2_SHIFT))     \
 645                                   - MEM_OVERHEAD(i)                     \
 646                                   + POW2_OPTIMIZE_SURPLUS(i)))
 647 #else
 648 #  define BUCKET_SIZE_NO_SURPLUS(i) (1 << ((i) >> BUCKET_POW2_SHIFT))
 649 #  define BUCKET_SIZE(i) (BUCKET_SIZE_NO_SURPLUS(i) + POW2_OPTIMIZE_SURPLUS(i))
 650 #  define BUCKET_SIZE_REAL(i) (BUCKET_SIZE(i) - MEM_OVERHEAD(i))
 651 #endif
 652
 653
 654 #ifdef PACK_MALLOC
 655 /* In this case there are several possible layout of arenas depending
 656  * on the size.  Arenas are of sizes multiple to 2K, 2K-aligned, and
 657  * have a size close to a power of 2.
 658  *
 659  * Arenas of the size >= 4K keep one chunk only.  Arenas of size 2K
 660  * may keep one chunk or multiple chunks.  Here are the possible
 661  * layouts of arenas:
 662  *
 663  *      # One chunk only, chunksize 2^k + SOMETHING - ALIGN, k >= 11
 664  *
 665  * INDEX MAGIC1 UNUSED CHUNK1
 666  *
 667  *      # Multichunk with sanity checking and chunksize 2^k-ALIGN, k>7
 668  *
 669  * INDEX MAGIC1 MAGIC2 MAGIC3 UNUSED CHUNK1 CHUNK2 CHUNK3 ...
 670  *
 671  *      # Multichunk with sanity checking and size 2^k-ALIGN, k=7
 672  *
 673  * INDEX MAGIC1 MAGIC2 MAGIC3 UNUSED CHUNK1 UNUSED CHUNK2 CHUNK3 ...
 674  *
 675  *      # Multichunk with sanity checking and size up to 80
 676  *
 677  * INDEX UNUSED MAGIC1 UNUSED MAGIC2 UNUSED ... CHUNK1 CHUNK2 CHUNK3 ...
 678  *
 679  *      # No sanity check (usually up to 48=byte-long buckets)
 680  * INDEX UNUSED CHUNK1 CHUNK2 ...
 681  *
 682  * Above INDEX and MAGIC are one-byte-long.  Sizes of UNUSED are
 683  * appropriate to keep algorithms simple and memory aligned.  INDEX
 684  * encodes the size of the chunk, while MAGICn encodes state (used,
 685  * free or non-managed-by-us-so-it-indicates-a-bug) of CHUNKn.  MAGIC
 686  * is used for sanity checking purposes only.  SOMETHING is 0 or 4K
 687  * (to make size of big CHUNK accomodate allocations for powers of two
 688  * better).
 689  *
 690  * [There is no need to alignment between chunks, since C rules ensure
 691  *  that structs which need 2^k alignment have sizeof which is
 692  *  divisible by 2^k.  Thus as far as the last chunk is aligned at the
 693  *  end of the arena, and 2K-alignment does not contradict things,
 694  *  everything is going to be OK for sizes of chunks 2^n and 2^n +
 695  *  2^k.  Say, 80-bit buckets will be 16-bit aligned, and as far as we
 696  *  put allocations for requests in 65..80 range, all is fine.
 697  *
 698  *  Note, however, that standard malloc() puts more strict
 699  *  requirements than the above C rules.  Moreover, our algorithms of
 700  *  realloc() may break this idyll, but we suppose that realloc() does
 701  *  need not change alignment.]
 702  *
 703  * Is very important to make calculation of the offset of MAGICm as
 704  * quick as possible, since it is done on each malloc()/free().  In
 705  * fact it is so quick that it has quite little effect on the speed of
 706  * doing malloc()/free().  [By default] We forego such calculations
 707  * for small chunks, but only to save extra 3% of memory, not because
 708  * of speed considerations.
 709  *
 710  * Here is the algorithm [which is the same for all the allocations
 711  * schemes above], see OV_MAGIC(block,bucket).  Let OFFSETm be the
 712  * offset of the CHUNKm from the start of ARENA.  Then offset of
 713  * MAGICm is (OFFSET1 >> SHIFT) + ADDOFFSET.  Here SHIFT and ADDOFFSET
 714  * are numbers which depend on the size of the chunks only.
 715  *
 716  * Let as check some sanity conditions.  Numbers OFFSETm>>SHIFT are
 717  * different for all the chunks in the arena if 2^SHIFT is not greater
 718  * than size of the chunks in the arena.  MAGIC1 will not overwrite
 719  * INDEX provided ADDOFFSET is >0 if OFFSET1 < 2^SHIFT.  MAGIClast
 720  * will not overwrite CHUNK1 if OFFSET1 > (OFFSETlast >> SHIFT) +
 721  * ADDOFFSET.
 722  *
 723  * Make SHIFT the maximal possible (there is no point in making it
 724  * smaller).  Since OFFSETlast is 2K - CHUNKSIZE, above restrictions
 725  * give restrictions on OFFSET1 and on ADDOFFSET.
 726  *
 727  * In particular, for chunks of size 2^k with k>=6 we can put
 728  * ADDOFFSET to be from 0 to 2^k - 2^(11-k), and have
 729  * OFFSET1==chunksize.  For chunks of size 80 OFFSET1 of 2K%80=48 is
 730  * large enough to have ADDOFFSET between 1 and 16 (similarly for 96,
 731  * when ADDOFFSET should be 1).  In particular, keeping MAGICs for
 732  * these sizes gives no additional size penalty.
 733  *
 734  * However, for chunks of size 2^k with k<=5 this gives OFFSET1 >=
 735  * ADDOFSET + 2^(11-k).  Keeping ADDOFFSET 0 allows for 2^(11-k)-2^(11-2k)
 736  * chunks per arena.  This is smaller than 2^(11-k) - 1 which are
 737  * needed if no MAGIC is kept.  [In fact, having a negative ADDOFFSET
 738  * would allow for slightly more buckets per arena for k=2,3.]
 739  *
 740  * Similarly, for chunks of size 3/2*2^k with k<=5 MAGICs would span
 741  * the area up to 2^(11-k)+ADDOFFSET.  For k=4 this give optimal
 742  * ADDOFFSET as -7..0.  For k=3 ADDOFFSET can go up to 4 (with tiny
 743  * savings for negative ADDOFFSET).  For k=5 ADDOFFSET can go -1..16
 744  * (with no savings for negative values).
 745  *
 746  * In particular, keeping ADDOFFSET 0 for sizes of chunks up to 2^6
 747  * leads to tiny pessimizations in case of sizes 4, 8, 12, 24, and
 748  * leads to no contradictions except for size=80 (or 96.)
 749  *
 750  * However, it also makes sense to keep no magic for sizes 48 or less.
 751  * This is what we do.  In this case one needs ADDOFFSET>=1 also for
 752  * chunksizes 12, 24, and 48, unless one gets one less chunk per
 753  * arena.
 754  *
 755  * The algo of OV_MAGIC(block,bucket) keeps ADDOFFSET 0 until
 756  * chunksize of 64, then makes it 1.
 757  *
 758  * This allows for an additional optimization: the above scheme leads
 759  * to giant overheads for sizes 128 or more (one whole chunk needs to
 760  * be sacrifised to keep INDEX).  Instead we use chunks not of size
 761  * 2^k, but of size 2^k-ALIGN.  If we pack these chunks at the end of
 762  * the arena, then the beginnings are still in different 2^k-long
 763  * sections of the arena if k>=7 for ALIGN==4, and k>=8 if ALIGN=8.
 764  * Thus for k>7 the above algo of calculating the offset of the magic
 765  * will still give different answers for different chunks.  And to
 766  * avoid the overrun of MAGIC1 into INDEX, one needs ADDOFFSET of >=1.
 767  * In the case k=7 we just move the first chunk an extra ALIGN
 768  * backward inside the ARENA (this is done once per arena lifetime,
 769  * thus is not a big overhead).  */
 770 #  define MAX_PACKED_POW2 6
 771 #  define MAX_PACKED (MAX_PACKED_POW2 * BUCKETS_PER_POW2 + BUCKET_POW2_SHIFT)
 772 #  define MAX_POW2_ALGO ((1<<(MAX_PACKED_POW2 + 1)) - M_OVERHEAD)
 773 #  define TWOK_MASK ((1<<LOG_OF_MIN_ARENA) - 1)
 774 #  define TWOK_MASKED(x) (PTR2UV(x) & ~TWOK_MASK)
 775 #  define TWOK_SHIFT(x) (PTR2UV(x) & TWOK_MASK)
 776 #  define OV_INDEXp(block) (INT2PTR(u_char*,TWOK_MASKED(block)))
 777 #  define OV_INDEX(block) (*OV_INDEXp(block))
 778 #  define OV_MAGIC(block,bucket) (*(OV_INDEXp(block) +                  \
 779                                     (TWOK_SHIFT(block)>>                \
 780                                      (bucket>>BUCKET_POW2_SHIFT)) +     \
 781                                     (bucket >= MIN_NEEDS_SHIFT ? 1 : 0)))
 782     /* A bucket can have a shift smaller than it size, we need to
 783        shift its magic number so it will not overwrite index: */
 784 #  ifdef BUCKETS_ROOT2
 785 #    define MIN_NEEDS_SHIFT (7*BUCKETS_PER_POW2 - 1) /* Shift 80 greater than chunk 64. */
 786 #  else
 787 #    define MIN_NEEDS_SHIFT (7*BUCKETS_PER_POW2) /* Shift 128 greater than chunk 32. */
 788 #  endif
 789 #  define CHUNK_SHIFT 0
 790
 791 /* Number of active buckets of given ordinal. */
 792 #ifdef IGNORE_SMALL_BAD_FREE
 793 #define FIRST_BUCKET_WITH_CHECK (6 * BUCKETS_PER_POW2) /* 64 */
 794 #  define N_BLKS(bucket) ( (bucket) < FIRST_BUCKET_WITH_CHECK           \
 795                          ? ((1<<LOG_OF_MIN_ARENA) - 1)/BUCKET_SIZE_NO_SURPLUS(bucket) \
 796                          : n_blks[bucket] )
 797 #else
 798 #  define N_BLKS(bucket) n_blks[bucket]
 799 #endif
 800
 801 static u_short n_blks[LOG_OF_MIN_ARENA * BUCKETS_PER_POW2] =
 802   {
 803 #  if BUCKETS_PER_POW2==1
 804       0, 0,
 805       (MIN_BUC_POW2==2 ? 384 : 0),
 806       224, 120, 62, 31, 16, 8, 4, 2
 807 #  else
 808       0, 0, 0, 0,
 809       (MIN_BUC_POW2==2 ? 384 : 0), (MIN_BUC_POW2==2 ? 384 : 0), /* 4, 4 */
 810       224, 149, 120, 80, 62, 41, 31, 25, 16, 16, 8, 8, 4, 4, 2, 2
 811 #  endif
 812   };
 813
 814 /* Shift of the first bucket with the given ordinal inside 2K chunk. */
 815 #ifdef IGNORE_SMALL_BAD_FREE
 816 #  define BLK_SHIFT(bucket) ( (bucket) < FIRST_BUCKET_WITH_CHECK        \
 817                               ? ((1<<LOG_OF_MIN_ARENA)                  \
 818                                  - BUCKET_SIZE_NO_SURPLUS(bucket) * N_BLKS(bucket)) \
 819                               : blk_shift[bucket])
 820 #else
 821 #  define BLK_SHIFT(bucket) blk_shift[bucket]
 822 #endif
 823
 824 static u_short blk_shift[LOG_OF_MIN_ARENA * BUCKETS_PER_POW2] =
 825   {
 826 #  if BUCKETS_PER_POW2==1
 827       0, 0,
 828       (MIN_BUC_POW2==2 ? 512 : 0),
 829       256, 128, 64, 64,                 /* 8 to 64 */
 830       16*sizeof(union overhead),
 831       8*sizeof(union overhead),
 832       4*sizeof(union overhead),
 833       2*sizeof(union overhead),
 834 #  else
 835       0, 0, 0, 0,
 836       (MIN_BUC_POW2==2 ? 512 : 0), (MIN_BUC_POW2==2 ? 512 : 0),
 837       256, 260, 128, 128, 64, 80, 64, 48, /* 8 to 96 */
 838       16*sizeof(union overhead), 16*sizeof(union overhead),
 839       8*sizeof(union overhead), 8*sizeof(union overhead),
 840       4*sizeof(union overhead), 4*sizeof(union overhead),
 841       2*sizeof(union overhead), 2*sizeof(union overhead),
 842 #  endif
 843   };
 844
 845 #  define NEEDED_ALIGNMENT 0x800        /* 2k boundaries */
 846 #  define WANTED_ALIGNMENT 0x800        /* 2k boundaries */
 847
 848 #else  /* !PACK_MALLOC */
 849
 850 #  define OV_MAGIC(block,bucket) (block)->ov_magic
 851 #  define OV_INDEX(block) (block)->ov_index
 852 #  define CHUNK_SHIFT 1
 853 #  define MAX_PACKED -1
 854 #  define NEEDED_ALIGNMENT MEM_ALIGNBYTES
 855 #  define WANTED_ALIGNMENT 0x400        /* 1k boundaries */
 856
 857 #endif /* !PACK_MALLOC */
 858
 859 #define M_OVERHEAD (sizeof(union overhead) + RMAGIC_SZ) /* overhead at start+end */
 860
 861 #ifdef PACK_MALLOC
 862 #  define MEM_OVERHEAD(bucket) \
 863   (bucket <= MAX_PACKED ? 0 : M_OVERHEAD)
 864 #  ifdef SMALL_BUCKET_VIA_TABLE
 865 #    define START_SHIFTS_BUCKET ((MAX_PACKED_POW2 + 1) * BUCKETS_PER_POW2)
 866 #    define START_SHIFT MAX_PACKED_POW2
 867 #    ifdef BUCKETS_ROOT2                /* Chunks of size 3*2^n. */
 868 #      define SIZE_TABLE_MAX 80
 869 #    else
 870 #      define SIZE_TABLE_MAX 64
 871 #    endif
 872 static char bucket_of[] =
 873   {
 874 #    ifdef BUCKETS_ROOT2                /* Chunks of size 3*2^n. */
 875       /* 0 to 15 in 4-byte increments. */
 876       (sizeof(void*) > 4 ? 6 : 5),      /* 4/8, 5-th bucket for better reports */
 877       6,                                /* 8 */
 878       IF_ALIGN_8(8,7), 8,               /* 16/12, 16 */
 879       9, 9, 10, 10,                     /* 24, 32 */
 880       11, 11, 11, 11,                   /* 48 */
 881       12, 12, 12, 12,                   /* 64 */
 882       13, 13, 13, 13,                   /* 80 */
 883       13, 13, 13, 13                    /* 80 */
 884 #    else /* !BUCKETS_ROOT2 */
 885       /* 0 to 15 in 4-byte increments. */
 886       (sizeof(void*) > 4 ? 3 : 2),
 887       3,
 888       4, 4,
 889       5, 5, 5, 5,
 890       6, 6, 6, 6,
 891       6, 6, 6, 6
 892 #    endif /* !BUCKETS_ROOT2 */
 893   };
 894 #  else  /* !SMALL_BUCKET_VIA_TABLE */
 895 #    define START_SHIFTS_BUCKET MIN_BUCKET
 896 #    define START_SHIFT (MIN_BUC_POW2 - 1)
 897 #  endif /* !SMALL_BUCKET_VIA_TABLE */
 898 #else  /* !PACK_MALLOC */
 899 #  define MEM_OVERHEAD(bucket) M_OVERHEAD
 900 #  ifdef SMALL_BUCKET_VIA_TABLE
 901 #    undef SMALL_BUCKET_VIA_TABLE
 902 #  endif
 903 #  define START_SHIFTS_BUCKET MIN_BUCKET
 904 #  define START_SHIFT (MIN_BUC_POW2 - 1)
 905 #endif /* !PACK_MALLOC */
 906
 907 /*
 908  * Big allocations are often of the size 2^n bytes. To make them a
 909  * little bit better, make blocks of size 2^n+pagesize for big n.
 910  */
 911
 912 #ifdef TWO_POT_OPTIMIZE
 913
 914 #  ifndef PERL_PAGESIZE
 915 #    define PERL_PAGESIZE 4096
 916 #  endif
 917 #  ifndef FIRST_BIG_POW2
 918 #    define FIRST_BIG_POW2 15   /* 32K, 16K is used too often. */
 919 #  endif
 920 #  define FIRST_BIG_BLOCK (1<<FIRST_BIG_POW2)
 921 /* If this value or more, check against bigger blocks. */
 922 #  define FIRST_BIG_BOUND (FIRST_BIG_BLOCK - M_OVERHEAD)
 923 /* If less than this value, goes into 2^n-overhead-block. */
 924 #  define LAST_SMALL_BOUND ((FIRST_BIG_BLOCK>>1) - M_OVERHEAD)
 925
 926 #  define POW2_OPTIMIZE_ADJUST(nbytes)                          \
 927    ((nbytes >= FIRST_BIG_BOUND) ? nbytes -= PERL_PAGESIZE : 0)
 928 #  define POW2_OPTIMIZE_SURPLUS(bucket)                         \
 929    ((bucket >= FIRST_BIG_POW2 * BUCKETS_PER_POW2) ? PERL_PAGESIZE : 0)
 930
 931 #else  /* !TWO_POT_OPTIMIZE */
 932 #  define POW2_OPTIMIZE_ADJUST(nbytes)
 933 #  define POW2_OPTIMIZE_SURPLUS(bucket) 0
 934 #endif /* !TWO_POT_OPTIMIZE */
 935
 936 #if defined(HAS_64K_LIMIT) && defined(PERL_CORE)
 937 #  define BARK_64K_LIMIT(what,nbytes,size)                              \
 938         if (nbytes > 0xffff) {                                          \
 939                 PerlIO_printf(PerlIO_stderr(),                          \
 940                               "%s too large: %lx\n", what, size);       \
 941                 my_exit(1);                                             \
 942         }
 943 #else /* !HAS_64K_LIMIT || !PERL_CORE */
 944 #  define BARK_64K_LIMIT(what,nbytes,size)
 945 #endif /* !HAS_64K_LIMIT || !PERL_CORE */
 946
 947 #ifndef MIN_SBRK
 948 #  define MIN_SBRK 2048
 949 #endif
 950
 951 #ifndef FIRST_SBRK
 952 #  define FIRST_SBRK (48*1024)
 953 #endif
 954
 955 /* Minimal sbrk in percents of what is already alloced. */
 956 #ifndef MIN_SBRK_FRAC
 957 #  define MIN_SBRK_FRAC 3
 958 #endif
 959
 960 #ifndef SBRK_ALLOW_FAILURES
 961 #  define SBRK_ALLOW_FAILURES 3
 962 #endif
 963
 964 #ifndef SBRK_FAILURE_PRICE
 965 #  define SBRK_FAILURE_PRICE 50
 966 #endif
 967
 968 static void     morecore        (register int bucket);
 969 #  if defined(DEBUGGING)
 970 static void     botch           (char *diag, char *s, char *file, int line);
 971 #  endif
 972 static void     add_to_chain    (void *p, MEM_SIZE size, MEM_SIZE chip);
 973 static void*    get_from_chain  (MEM_SIZE size);
 974 static void*    get_from_bigger_buckets(int bucket, MEM_SIZE size);
 975 static union overhead *getpages (MEM_SIZE needed, int *nblksp, int bucket);
 976 static int      getpages_adjacent(MEM_SIZE require);
 977
 978 #ifdef PERL_CORE
 979
 980 #ifdef I_MACH_CTHREADS
 981 #  undef  MUTEX_LOCK
 982 #  define MUTEX_LOCK(m)   STMT_START { if (*m) mutex_lock(*m);   } STMT_END
 983 #  undef  MUTEX_UNLOCK
 984 #  define MUTEX_UNLOCK(m) STMT_START { if (*m) mutex_unlock(*m); } STMT_END
 985 #endif
 986
 987 #endif  /* defined PERL_CORE */
 988
 989 #ifndef PTRSIZE
 990 #  define PTRSIZE       sizeof(void*)
 991 #endif
 992
 993 #ifndef BITS_IN_PTR
 994 #  define BITS_IN_PTR (8*PTRSIZE)
 995 #endif
 996
 997 /*
 998  * nextf[i] is the pointer to the next free block of size 2^i.  The
 999  * smallest allocatable block is 8 bytes.  The overhead information
1000  * precedes the data area returned to the user.
1001  */
1002 #define NBUCKETS (BITS_IN_PTR*BUCKETS_PER_POW2 + 1)
1003 static  union overhead *nextf[NBUCKETS];
1004
1005 #if defined(PURIFY) && !defined(USE_PERL_SBRK)
1006 #  define USE_PERL_SBRK
1007 #endif
1008
1009 #ifdef USE_PERL_SBRK
1010 # define sbrk(a) Perl_sbrk(a)
1011 Malloc_t Perl_sbrk (int size);
1012 #else
1013 # ifndef HAS_SBRK_PROTO /* <unistd.h> usually takes care of this */
1014 extern  Malloc_t sbrk(int);
1015 # endif
1016 #endif
1017
1018 #ifndef MIN_SBRK_FRAC1000       /* Backward compatibility */
1019 #  define MIN_SBRK_FRAC1000     (MIN_SBRK_FRAC * 10)
1020 #endif
1021
1022 #ifndef START_EXTERN_C
1023 #  ifdef __cplusplus
1024 #    define START_EXTERN_C      extern "C" {
1025 #  else
1026 #    define START_EXTERN_C
1027 #  endif
1028 #endif
1029
1030 #ifndef END_EXTERN_C
1031 #  ifdef __cplusplus
1032 #    define END_EXTERN_C                };
1033 #  else
1034 #    define END_EXTERN_C
1035 #  endif
1036 #endif
1037
1038 #include "malloc_ctl.h"
1039
1040 #ifndef NO_MALLOC_DYNAMIC_CFG
1041 #  define PERL_MALLOC_OPT_CHARS "FMfAPGdac"
1042
1043 #  ifndef FILL_DEAD_DEFAULT
1044 #    define FILL_DEAD_DEFAULT   1
1045 #  endif
1046 #  ifndef FILL_ALIVE_DEFAULT
1047 #    define FILL_ALIVE_DEFAULT  1
1048 #  endif
1049 #  ifndef FILL_CHECK_DEFAULT
1050 #    define FILL_CHECK_DEFAULT  1
1051 #  endif
1052
1053 static IV MallocCfg[MallocCfg_last] = {
1054   FIRST_SBRK,
1055   MIN_SBRK,
1056   MIN_SBRK_FRAC,
1057   SBRK_ALLOW_FAILURES,
1058   SBRK_FAILURE_PRICE,
1059   SBRK_ALLOW_FAILURES * SBRK_FAILURE_PRICE,     /* sbrk_goodness */
1060   FILL_DEAD_DEFAULT,    /* FILL_DEAD */
1061   FILL_ALIVE_DEFAULT,   /* FILL_ALIVE */
1062   FILL_CHECK_DEFAULT,   /* FILL_CHECK */
1063   0,                    /* MallocCfg_skip_cfg_env */
1064   0,                    /* MallocCfg_cfg_env_read */
1065   0,                    /* MallocCfg_emergency_buffer_size */
1066   0,                    /* MallocCfg_emergency_buffer_prepared_size */
1067   0                     /* MallocCfg_emergency_buffer_last_req */
1068 };
1069 IV *MallocCfg_ptr = MallocCfg;
1070
1071 #  undef MIN_SBRK
1072 #  undef FIRST_SBRK
1073 #  undef MIN_SBRK_FRAC1000
1074 #  undef SBRK_ALLOW_FAILURES
1075 #  undef SBRK_FAILURE_PRICE
1076
1077 #  define MIN_SBRK              MallocCfg[MallocCfg_MIN_SBRK]
1078 #  define FIRST_SBRK            MallocCfg[MallocCfg_FIRST_SBRK]
1079 #  define MIN_SBRK_FRAC1000     MallocCfg[MallocCfg_MIN_SBRK_FRAC1000]
1080 #  define SBRK_ALLOW_FAILURES   MallocCfg[MallocCfg_SBRK_ALLOW_FAILURES]
1081 #  define SBRK_FAILURE_PRICE    MallocCfg[MallocCfg_SBRK_FAILURE_PRICE]
1082
1083 #  define sbrk_goodness         MallocCfg[MallocCfg_sbrk_goodness]
1084
1085 #  define emergency_buffer_size MallocCfg[MallocCfg_emergency_buffer_size]
1086 #  define emergency_buffer_last_req     MallocCfg[MallocCfg_emergency_buffer_last_req]
1087
1088 #  define FILL_DEAD             MallocCfg[MallocCfg_filldead]
1089 #  define FILL_ALIVE            MallocCfg[MallocCfg_fillalive]
1090 #  define FILL_CHECK_CFG        MallocCfg[MallocCfg_fillcheck]
1091 #  define FILL_CHECK            (FILL_DEAD && FILL_CHECK_CFG)
1092
1093 #else   /* defined(NO_MALLOC_DYNAMIC_CFG) */
1094
1095 #  define FILL_DEAD     1
1096 #  define FILL_ALIVE    1
1097 #  define FILL_CHECK    1
1098 static int sbrk_goodness = SBRK_ALLOW_FAILURES * SBRK_FAILURE_PRICE;
1099
1100 #  define NO_PERL_MALLOC_ENV
1101
1102 #endif
1103
1104 #ifdef DEBUGGING_MSTATS
1105 /*
1106  * nmalloc[i] is the difference between the number of mallocs and frees
1107  * for a given block size.
1108  */
1109 static  u_int nmalloc[NBUCKETS];
1110 static  u_int sbrk_slack;
1111 static  u_int start_slack;
1112 #else   /* !( defined DEBUGGING_MSTATS ) */
1113 #  define sbrk_slack    0
1114 #endif
1115
1116 static  u_int goodsbrk;
1117
1118 #ifdef PERL_EMERGENCY_SBRK
1119
1120 #  ifndef BIG_SIZE
1121 #    define BIG_SIZE (1<<16)            /* 64K */
1122 #  endif
1123
1124 static char *emergency_buffer;
1125 static char *emergency_buffer_prepared;
1126
1127 #  ifdef NO_MALLOC_DYNAMIC_CFG
1128 static MEM_SIZE emergency_buffer_size;
1129         /* 0 if the last request for more memory succeeded.
1130            Otherwise the size of the failing request. */
1131 static MEM_SIZE emergency_buffer_last_req;
1132 #  endif
1133
1134 #  ifndef emergency_sbrk_croak
1135 #    define emergency_sbrk_croak        croak2
1136 #  endif
1137
1138 #  ifdef PERL_CORE
1139 static char *
1140 perl_get_emergency_buffer(IV *size)
1141 {
1142     dTHX;
1143     /* First offense, give a possibility to recover by dieing. */
1144     /* No malloc involved here: */
1145     GV **gvp = (GV**)hv_fetch(PL_defstash, "^M", 2, 0);
1146     SV *sv;
1147     char *pv;
1148     STRLEN n_a;
1149
1150     if (!gvp) gvp = (GV**)hv_fetch(PL_defstash, "\015", 1, 0);
1151     if (!gvp || !(sv = GvSV(*gvp)) || !SvPOK(sv)
1152         || (SvLEN(sv) < (1<<LOG_OF_MIN_ARENA) - M_OVERHEAD))
1153         return NULL;            /* Now die die die... */
1154     /* Got it, now detach SvPV: */
1155     pv = SvPV(sv, n_a);
1156     /* Check alignment: */
1157     if ((PTR2UV(pv) - sizeof(union overhead)) & (NEEDED_ALIGNMENT - 1)) {
1158         PerlIO_puts(PerlIO_stderr(),"Bad alignment of $^M!\n");
1159         return NULL;            /* die die die */
1160     }
1161
1162     SvPOK_off(sv);
1163     SvPVX(sv) = Nullch;
1164     SvCUR(sv) = SvLEN(sv) = 0;
1165     *size = malloced_size(pv) + M_OVERHEAD;
1166     return pv - sizeof(union overhead);
1167 }
1168 #    define PERL_GET_EMERGENCY_BUFFER(p)        perl_get_emergency_buffer(p)
1169 #  else
1170 #    define PERL_GET_EMERGENCY_BUFFER(p)        NULL
1171 #  endif        /* defined PERL_CORE */
1172
1173 #  ifndef NO_MALLOC_DYNAMIC_CFG
1174 static char *
1175 get_emergency_buffer(IV *size)
1176 {
1177     char *pv = emergency_buffer_prepared;
1178
1179     *size = MallocCfg[MallocCfg_emergency_buffer_prepared_size];
1180     emergency_buffer_prepared = 0;
1181     MallocCfg[MallocCfg_emergency_buffer_prepared_size] = 0;
1182     return pv;
1183 }
1184
1185 /* Returns 0 on success, -1 on bad alignment, -2 if not implemented */
1186 int
1187 set_emergency_buffer(char *b, IV size)
1188 {
1189     if (PTR2UV(b) & (NEEDED_ALIGNMENT - 1))
1190         return -1;
1191     if (MallocCfg[MallocCfg_emergency_buffer_prepared_size])
1192         add_to_chain((void*)emergency_buffer_prepared,
1193                      MallocCfg[MallocCfg_emergency_buffer_prepared_size], 0);
1194     emergency_buffer_prepared = b;
1195     MallocCfg[MallocCfg_emergency_buffer_prepared_size] = size;
1196     return 0;
1197 }
1198 #    define GET_EMERGENCY_BUFFER(p)     get_emergency_buffer(p)
1199 #  else         /* NO_MALLOC_DYNAMIC_CFG */
1200 #    define GET_EMERGENCY_BUFFER(p)     NULL
1201 int
1202 set_emergency_buffer(char *b, IV size)
1203 {
1204     return -1;
1205 }
1206 #  endif
1207
1208 static Malloc_t
1209 emergency_sbrk(MEM_SIZE size)
1210 {
1211     MEM_SIZE rsize = (((size - 1)>>LOG_OF_MIN_ARENA) + 1)<<LOG_OF_MIN_ARENA;
1212
1213     if (size >= BIG_SIZE
1214         && (!emergency_buffer_last_req || (size < emergency_buffer_last_req))) {
1215         /* Give the possibility to recover, but avoid an infinite cycle. */
1216         MALLOC_UNLOCK;
1217         emergency_buffer_last_req = size;
1218         emergency_sbrk_croak("Out of memory during \"large\" request for %"UVuf" bytes, total sbrk() is %"UVuf" bytes", (UV)size, (UV)(goodsbrk + sbrk_slack));
1219     }
1220
1221     if (emergency_buffer_size >= rsize) {
1222         char *old = emergency_buffer;
1223
1224         emergency_buffer_size -= rsize;
1225         emergency_buffer += rsize;
1226         return old;
1227     } else {
1228         /* First offense, give a possibility to recover by dieing. */
1229         /* No malloc involved here: */
1230         IV Size;
1231         char *pv = GET_EMERGENCY_BUFFER(&Size);
1232         int have = 0;
1233
1234         if (emergency_buffer_size) {
1235             add_to_chain(emergency_buffer, emergency_buffer_size, 0);
1236             emergency_buffer_size = 0;
1237             emergency_buffer = Nullch;
1238             have = 1;
1239         }
1240
1241         if (!pv)
1242             pv = PERL_GET_EMERGENCY_BUFFER(&Size);
1243         if (!pv) {
1244             if (have)
1245                 goto do_croak;
1246             return (char *)-1;          /* Now die die die... */
1247         }
1248
1249         /* Check alignment: */
1250         if (PTR2UV(pv) & (NEEDED_ALIGNMENT - 1)) {
1251             dTHX;
1252
1253             PerlIO_puts(PerlIO_stderr(),"Bad alignment of $^M!\n");
1254             return (char *)-1;          /* die die die */
1255         }
1256
1257         emergency_buffer = pv;
1258         emergency_buffer_size = Size;
1259     }
1260   do_croak:
1261     MALLOC_UNLOCK;
1262     emergency_sbrk_croak("Out of memory during request for %"UVuf" bytes, total sbrk() is %"UVuf" bytes", (UV)size, (UV)(goodsbrk + sbrk_slack));
1263     /* NOTREACHED */
1264     return Nullch;
1265 }
1266
1267 #else /*  !defined(PERL_EMERGENCY_SBRK) */
1268 #  define emergency_sbrk(size)  -1
1269 #endif  /* defined PERL_EMERGENCY_SBRK */
1270
1271 static void
1272 write2(char *mess)
1273 {
1274   write(2, mess, strlen(mess));
1275 }
1276
1277 #ifdef DEBUGGING
1278 #undef ASSERT
1279 #define ASSERT(p,diag)   if (!(p)) botch(diag,STRINGIFY(p),__FILE__,__LINE__);  else
1280 static void
1281 botch(char *diag, char *s, char *file, int line)
1282 {
1283     if (!(PERL_MAYBE_ALIVE && PERL_GET_THX))
1284         goto do_write;
1285     else {
1286         dTHX;
1287         if (PerlIO_printf(PerlIO_stderr(),
1288                           "assertion botched (%s?): %s %s:%d\n",
1289                           diag, s, file, line) != 0) {
1290          do_write:              /* Can be initializing interpreter */
1291             write2("assertion botched (");
1292             write2(diag);
1293             write2("?): ");
1294             write2(s);
1295             write2(" (");
1296             write2(file);
1297             write2(":");
1298             {
1299               char linebuf[10];
1300               char *s = linebuf + sizeof(linebuf) - 1;
1301               int n = line;
1302               *s = 0;
1303               do {
1304                 *--s = '0' + (n % 10);
1305               } while (n /= 10);
1306               write2(s);
1307             }
1308             write2(")\n");
1309         }
1310         PerlProc_abort();
1311     }
1312 }
1313 #else
1314 #define ASSERT(p, diag)
1315 #endif
1316
1317 #ifdef MALLOC_FILL
1318 /* Fill should be long enough to cover long */
1319 static void
1320 fill_pat_4bytes(unsigned char *s, size_t nbytes, const unsigned char *fill)
1321 {
1322     unsigned char *e = s + nbytes;
1323     long *lp;
1324     long lfill = *(long*)fill;
1325
1326     if (PTR2UV(s) & (sizeof(long)-1)) {         /* Align the pattern */
1327         int shift = sizeof(long) - (PTR2UV(s) & (sizeof(long)-1));
1328         unsigned const char *f = fill + sizeof(long) - shift;
1329         unsigned char *e1 = s + shift;
1330
1331         while (s < e1)
1332             *s++ = *f++;
1333     }
1334     lp = (long*)s;
1335     while ((unsigned char*)(lp + 1) <= e)
1336         *lp++ = lfill;
1337     s = (unsigned char*)lp;
1338     while (s < e)
1339         *s++ = *fill++;
1340 }
1341 /* Just malloc()ed */
1342 static const unsigned char fill_feedadad[] =
1343  {0xFE, 0xED, 0xAD, 0xAD, 0xFE, 0xED, 0xAD, 0xAD,
1344   0xFE, 0xED, 0xAD, 0xAD, 0xFE, 0xED, 0xAD, 0xAD};
1345 /* Just free()ed */
1346 static const unsigned char fill_deadbeef[] =
1347  {0xDE, 0xAD, 0xBE, 0xEF, 0xDE, 0xAD, 0xBE, 0xEF,
1348   0xDE, 0xAD, 0xBE, 0xEF, 0xDE, 0xAD, 0xBE, 0xEF};
1349 #  define FILL_DEADBEEF(s, n)   \
1350         (void)(FILL_DEAD?  (fill_pat_4bytes((s), (n), fill_deadbeef), 0) : 0)
1351 #  define FILL_FEEDADAD(s, n)   \
1352         (void)(FILL_ALIVE? (fill_pat_4bytes((s), (n), fill_feedadad), 0) : 0)
1353 #else
1354 #  define FILL_DEADBEEF(s, n)   ((void)0)
1355 #  define FILL_FEEDADAD(s, n)   ((void)0)
1356 #  undef MALLOC_FILL_CHECK
1357 #endif
1358
1359 #ifdef MALLOC_FILL_CHECK
1360 static int
1361 cmp_pat_4bytes(unsigned char *s, size_t nbytes, const unsigned char *fill)
1362 {
1363     unsigned char *e = s + nbytes;
1364     long *lp;
1365     long lfill = *(long*)fill;
1366
1367     if (PTR2UV(s) & (sizeof(long)-1)) {         /* Align the pattern */
1368         int shift = sizeof(long) - (PTR2UV(s) & (sizeof(long)-1));
1369         unsigned const char *f = fill + sizeof(long) - shift;
1370         unsigned char *e1 = s + shift;
1371
1372         while (s < e1)
1373             if (*s++ != *f++)
1374                 return 1;
1375     }
1376     lp = (long*)s;
1377     while ((unsigned char*)(lp + 1) <= e)
1378         if (*lp++ != lfill)
1379             return 1;
1380     s = (unsigned char*)lp;
1381     while (s < e)
1382         if (*s++ != *fill++)
1383             return 1;
1384     return 0;
1385 }
1386 #  define FILLCHECK_DEADBEEF(s, n)                                      \
1387         ASSERT(!FILL_CHECK || !cmp_pat_4bytes(s, n, fill_deadbeef),     \
1388                "free()ed/realloc()ed-away memory was overwritten")
1389 #else
1390 #  define FILLCHECK_DEADBEEF(s, n)      ((void)0)
1391 #endif
1392
1393 Malloc_t
1394 Perl_malloc(register size_t nbytes)
1395 {
1396         register union overhead *p;
1397         register int bucket;
1398         register MEM_SIZE shiftr;
1399
1400 #if defined(DEBUGGING) || defined(RCHECK)
1401         MEM_SIZE size = nbytes;
1402 #endif
1403
1404         BARK_64K_LIMIT("Allocation",nbytes,nbytes);
1405 #ifdef DEBUGGING
1406         if ((long)nbytes < 0)
1407             croak("%s", "panic: malloc");
1408 #endif
1409
1410         /*
1411          * Convert amount of memory requested into
1412          * closest block size stored in hash buckets
1413          * which satisfies request.  Account for
1414          * space used per block for accounting.
1415          */
1416 #ifdef PACK_MALLOC
1417 #  ifdef SMALL_BUCKET_VIA_TABLE
1418         if (nbytes == 0)
1419             bucket = MIN_BUCKET;
1420         else if (nbytes <= SIZE_TABLE_MAX) {
1421             bucket = bucket_of[(nbytes - 1) >> BUCKET_TABLE_SHIFT];
1422         } else
1423 #  else
1424         if (nbytes == 0)
1425             nbytes = 1;
1426         if (nbytes <= MAX_POW2_ALGO) goto do_shifts;
1427         else
1428 #  endif
1429 #endif
1430         {
1431             POW2_OPTIMIZE_ADJUST(nbytes);
1432             nbytes += M_OVERHEAD;
1433             nbytes = (nbytes + 3) &~ 3;
1434 #if defined(PACK_MALLOC) && !defined(SMALL_BUCKET_VIA_TABLE)
1435           do_shifts:
1436 #endif
1437             shiftr = (nbytes - 1) >> START_SHIFT;
1438             bucket = START_SHIFTS_BUCKET;
1439             /* apart from this loop, this is O(1) */
1440             while (shiftr >>= 1)
1441                 bucket += BUCKETS_PER_POW2;
1442         }
1443         MALLOC_LOCK;
1444         /*
1445          * If nothing in hash bucket right now,
1446          * request more memory from the system.
1447          */
1448         if (nextf[bucket] == NULL)
1449                 morecore(bucket);
1450         if ((p = nextf[bucket]) == NULL) {
1451                 MALLOC_UNLOCK;
1452 #ifdef PERL_CORE
1453                 {
1454                     dTHX;
1455                     if (!PL_nomemok) {
1456 #if defined(PLAIN_MALLOC) && defined(NO_FANCY_MALLOC)
1457                         PerlIO_puts(PerlIO_stderr(),"Out of memory!\n");
1458 #else
1459                         char buff[80];
1460                         char *eb = buff + sizeof(buff) - 1;
1461                         char *s = eb;
1462                         size_t n = nbytes;
1463
1464                         PerlIO_puts(PerlIO_stderr(),"Out of memory during request for ");
1465 #if defined(DEBUGGING) || defined(RCHECK)
1466                         n = size;
1467 #endif
1468                         *s = 0;
1469                         do {
1470                             *--s = '0' + (n % 10);
1471                         } while (n /= 10);
1472                         PerlIO_puts(PerlIO_stderr(),s);
1473                         PerlIO_puts(PerlIO_stderr()," bytes, total sbrk() is ");
1474                         s = eb;
1475                         n = goodsbrk + sbrk_slack;
1476                         do {
1477                             *--s = '0' + (n % 10);
1478                         } while (n /= 10);
1479                         PerlIO_puts(PerlIO_stderr(),s);
1480                         PerlIO_puts(PerlIO_stderr()," bytes!\n");
1481 #endif /* defined(PLAIN_MALLOC) && defined(NO_FANCY_MALLOC) */
1482                         my_exit(1);
1483                     }
1484                 }
1485 #endif
1486                 return (NULL);
1487         }
1488
1489         /* remove from linked list */
1490 #ifdef DEBUGGING
1491         if ( (PTR2UV(p) & (MEM_ALIGNBYTES - 1))
1492                                                 /* Can't get this low */
1493              || (p && PTR2UV(p) < (1<<LOG_OF_MIN_ARENA)) ) {
1494             dTHX;
1495             PerlIO_printf(PerlIO_stderr(),
1496                           "Unaligned pointer in the free chain 0x%"UVxf"\n",
1497                           PTR2UV(p));
1498         }
1499         if ( (PTR2UV(p->ov_next) & (MEM_ALIGNBYTES - 1))
1500              || (p->ov_next && PTR2UV(p->ov_next) < (1<<LOG_OF_MIN_ARENA)) ) {
1501             dTHX;
1502             PerlIO_printf(PerlIO_stderr(),
1503                           "Unaligned `next' pointer in the free "
1504                           "chain 0x%"UVxf" at 0x%"UVxf"\n",
1505                           PTR2UV(p->ov_next), PTR2UV(p));
1506         }
1507 #endif
1508         nextf[bucket] = p->ov_next;
1509
1510         MALLOC_UNLOCK;
1511
1512         DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log,
1513                               "0x%"UVxf": (%05lu) malloc %ld bytes\n",
1514                               PTR2UV((Malloc_t)(p + CHUNK_SHIFT)), (unsigned long)(PL_an++),
1515                               (long)size));
1516
1517         FILLCHECK_DEADBEEF((unsigned char*)(p + CHUNK_SHIFT),
1518                            BUCKET_SIZE_REAL(bucket) + RMAGIC_SZ);
1519
1520 #ifdef IGNORE_SMALL_BAD_FREE
1521         if (bucket >= FIRST_BUCKET_WITH_CHECK)
1522 #endif
1523             OV_MAGIC(p, bucket) = MAGIC;
1524 #ifndef PACK_MALLOC
1525         OV_INDEX(p) = bucket;
1526 #endif
1527 #ifdef RCHECK
1528         /*
1529          * Record allocated size of block and
1530          * bound space with magic numbers.
1531          */
1532         p->ov_rmagic = RMAGIC;
1533         if (bucket <= MAX_SHORT_BUCKET) {
1534             int i;
1535
1536             nbytes = size + M_OVERHEAD;
1537             p->ov_size = nbytes - 1;
1538             if ((i = nbytes & (RMAGIC_SZ-1))) {
1539                 i = RMAGIC_SZ - i;
1540                 while (i--) /* nbytes - RMAGIC_SZ is end of alloced area */
1541                     ((caddr_t)p + nbytes - RMAGIC_SZ)[i] = RMAGIC_C;
1542             }
1543             /* Same at RMAGIC_SZ-aligned RMAGIC */
1544             nbytes = (nbytes + RMAGIC_SZ - 1) & ~(RMAGIC_SZ - 1);
1545             ((u_int *)((caddr_t)p + nbytes))[-1] = RMAGIC;
1546         }
1547         FILL_FEEDADAD((unsigned char *)(p + CHUNK_SHIFT), size);
1548 #endif
1549         return ((Malloc_t)(p + CHUNK_SHIFT));
1550 }
1551
1552 static char *last_sbrk_top;
1553 static char *last_op;                   /* This arena can be easily extended. */
1554 static MEM_SIZE sbrked_remains;
1555
1556 #ifdef DEBUGGING_MSTATS
1557 static int sbrks;
1558 #endif
1559
1560 struct chunk_chain_s {
1561     struct chunk_chain_s *next;
1562     MEM_SIZE size;
1563 };
1564 static struct chunk_chain_s *chunk_chain;
1565 static int n_chunks;
1566 static char max_bucket;
1567
1568 /* Cutoff a piece of one of the chunks in the chain.  Prefer smaller chunk. */
1569 static void *
1570 get_from_chain(MEM_SIZE size)
1571 {
1572     struct chunk_chain_s *elt = chunk_chain, **oldp = &chunk_chain;
1573     struct chunk_chain_s **oldgoodp = NULL;
1574     long min_remain = LONG_MAX;
1575
1576     while (elt) {
1577         if (elt->size >= size) {
1578             long remains = elt->size - size;
1579             if (remains >= 0 && remains < min_remain) {
1580                 oldgoodp = oldp;
1581                 min_remain = remains;
1582             }
1583             if (remains == 0) {
1584                 break;
1585             }
1586         }
1587         oldp = &( elt->next );
1588         elt = elt->next;
1589     }
1590     if (!oldgoodp) return NULL;
1591     if (min_remain) {
1592         void *ret = *oldgoodp;
1593         struct chunk_chain_s *next = (*oldgoodp)->next;
1594
1595         *oldgoodp = (struct chunk_chain_s *)((char*)ret + size);
1596         (*oldgoodp)->size = min_remain;
1597         (*oldgoodp)->next = next;
1598         return ret;
1599     } else {
1600         void *ret = *oldgoodp;
1601         *oldgoodp = (*oldgoodp)->next;
1602         n_chunks--;
1603         return ret;
1604     }
1605 }
1606
1607 static void
1608 add_to_chain(void *p, MEM_SIZE size, MEM_SIZE chip)
1609 {
1610     struct chunk_chain_s *next = chunk_chain;
1611     char *cp = (char*)p;
1612
1613     cp += chip;
1614     chunk_chain = (struct chunk_chain_s *)cp;
1615     chunk_chain->size = size - chip;
1616     chunk_chain->next = next;
1617     n_chunks++;
1618 }
1619
1620 static void *
1621 get_from_bigger_buckets(int bucket, MEM_SIZE size)
1622 {
1623     int price = 1;
1624     static int bucketprice[NBUCKETS];
1625     while (bucket <= max_bucket) {
1626         /* We postpone stealing from bigger buckets until we want it
1627            often enough. */
1628         if (nextf[bucket] && bucketprice[bucket]++ >= price) {
1629             /* Steal it! */
1630             void *ret = (void*)(nextf[bucket] - 1 + CHUNK_SHIFT);
1631             bucketprice[bucket] = 0;
1632             if (((char*)nextf[bucket]) - M_OVERHEAD == last_op) {
1633                 last_op = NULL;         /* Disable optimization */
1634             }
1635             nextf[bucket] = nextf[bucket]->ov_next;
1636 #ifdef DEBUGGING_MSTATS
1637             nmalloc[bucket]--;
1638             start_slack -= M_OVERHEAD;
1639 #endif
1640             add_to_chain(ret, (BUCKET_SIZE_NO_SURPLUS(bucket) +
1641                                POW2_OPTIMIZE_SURPLUS(bucket)),
1642                          size);
1643             return ret;
1644         }
1645         bucket++;
1646     }
1647     return NULL;
1648 }
1649
1650 static union overhead *
1651 getpages(MEM_SIZE needed, int *nblksp, int bucket)
1652 {
1653     /* Need to do (possibly expensive) system call. Try to
1654        optimize it for rare calling. */
1655     MEM_SIZE require = needed - sbrked_remains;
1656     char *cp;
1657     union overhead *ovp;
1658     MEM_SIZE slack = 0;
1659
1660     if (sbrk_goodness > 0) {
1661         if (!last_sbrk_top && require < FIRST_SBRK)
1662             require = FIRST_SBRK;
1663         else if (require < MIN_SBRK) require = MIN_SBRK;
1664
1665         if (require < goodsbrk * MIN_SBRK_FRAC1000 / 1000)
1666             require = goodsbrk * MIN_SBRK_FRAC1000 / 1000;
1667         require = ((require - 1 + MIN_SBRK) / MIN_SBRK) * MIN_SBRK;
1668     } else {
1669         require = needed;
1670         last_sbrk_top = 0;
1671         sbrked_remains = 0;
1672     }
1673
1674     DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log,
1675                           "sbrk(%ld) for %ld-byte-long arena\n",
1676                           (long)require, (long) needed));
1677     cp = (char *)sbrk(require);
1678 #ifdef DEBUGGING_MSTATS
1679     sbrks++;
1680 #endif
1681     if (cp == last_sbrk_top) {
1682         /* Common case, anything is fine. */
1683         sbrk_goodness++;
1684         ovp = (union overhead *) (cp - sbrked_remains);
1685         last_op = cp - sbrked_remains;
1686         sbrked_remains = require - (needed - sbrked_remains);
1687     } else if (cp == (char *)-1) { /* no more room! */
1688         ovp = (union overhead *)emergency_sbrk(needed);
1689         if (ovp == (union overhead *)-1)
1690             return 0;
1691         if (((char*)ovp) > last_op) {   /* Cannot happen with current emergency_sbrk() */
1692             last_op = 0;
1693         }
1694         return ovp;
1695     } else {                    /* Non-continuous or first sbrk(). */
1696         long add = sbrked_remains;
1697         char *newcp;
1698
1699         if (sbrked_remains) {   /* Put rest into chain, we
1700                                    cannot use it right now. */
1701             add_to_chain((void*)(last_sbrk_top - sbrked_remains),
1702                          sbrked_remains, 0);
1703         }
1704
1705         /* Second, check alignment. */
1706         slack = 0;
1707
1708 #if !defined(atarist) && !defined(__MINT__) /* on the atari we dont have to worry about this */
1709 #  ifndef I286  /* The sbrk(0) call on the I286 always returns the next segment */
1710         /* WANTED_ALIGNMENT may be more than NEEDED_ALIGNMENT, but this may
1711            improve performance of memory access. */
1712         if (PTR2UV(cp) & (WANTED_ALIGNMENT - 1)) { /* Not aligned. */
1713             slack = WANTED_ALIGNMENT - (PTR2UV(cp) & (WANTED_ALIGNMENT - 1));
1714             add += slack;
1715         }
1716 #  endif
1717 #endif /* !atarist && !MINT */
1718
1719         if (add) {
1720             DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log,
1721                                   "sbrk(%ld) to fix non-continuous/off-page sbrk:\n\t%ld for alignement,\t%ld were assumed to come from the tail of the previous sbrk\n",
1722                                   (long)add, (long) slack,
1723                                   (long) sbrked_remains));
1724             newcp = (char *)sbrk(add);
1725 #if defined(DEBUGGING_MSTATS)
1726             sbrks++;
1727             sbrk_slack += add;
1728 #endif
1729             if (newcp != cp + require) {
1730                 /* Too bad: even rounding sbrk() is not continuous.*/
1731                 DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log,
1732                                       "failed to fix bad sbrk()\n"));
1733 #ifdef PACK_MALLOC
1734                 if (slack) {
1735                     MALLOC_UNLOCK;
1736                     fatalcroak("panic: Off-page sbrk\n");
1737                 }
1738 #endif
1739                 if (sbrked_remains) {
1740                     /* Try again. */
1741 #if defined(DEBUGGING_MSTATS)
1742                     sbrk_slack += require;
1743 #endif
1744                     require = needed;
1745                     DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log,
1746                                           "straight sbrk(%ld)\n",
1747                                           (long)require));
1748                     cp = (char *)sbrk(require);
1749 #ifdef DEBUGGING_MSTATS
1750                     sbrks++;
1751 #endif
1752                     if (cp == (char *)-1)
1753                         return 0;
1754                 }
1755                 sbrk_goodness = -1;     /* Disable optimization!
1756                                    Continue with not-aligned... */
1757             } else {
1758                 cp += slack;
1759                 require += sbrked_remains;
1760             }
1761         }
1762
1763         if (last_sbrk_top) {
1764             sbrk_goodness -= SBRK_FAILURE_PRICE;
1765         }
1766
1767         ovp = (union overhead *) cp;
1768         /*
1769          * Round up to minimum allocation size boundary
1770          * and deduct from block count to reflect.
1771          */
1772
1773 #  if NEEDED_ALIGNMENT > MEM_ALIGNBYTES
1774         if (PTR2UV(ovp) & (NEEDED_ALIGNMENT - 1))
1775             fatalcroak("Misalignment of sbrk()\n");
1776         else
1777 #  endif
1778 #ifndef I286    /* Again, this should always be ok on an 80286 */
1779         if (PTR2UV(ovp) & (MEM_ALIGNBYTES - 1)) {
1780             DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log,
1781                                   "fixing sbrk(): %d bytes off machine alignement\n",
1782                                   (int)(PTR2UV(ovp) & (MEM_ALIGNBYTES - 1))));
1783             ovp = INT2PTR(union overhead *,(PTR2UV(ovp) + MEM_ALIGNBYTES) &
1784                                      (MEM_ALIGNBYTES - 1));
1785             (*nblksp)--;
1786 # if defined(DEBUGGING_MSTATS)
1787             /* This is only approx. if TWO_POT_OPTIMIZE: */
1788             sbrk_slack += (1 << (bucket >> BUCKET_POW2_SHIFT));
1789 # endif
1790         }
1791 #endif
1792         ;                               /* Finish `else' */
1793         sbrked_remains = require - needed;
1794         last_op = cp;
1795     }
1796 #if !defined(PLAIN_MALLOC) && !defined(NO_FANCY_MALLOC)
1797     emergency_buffer_last_req = 0;
1798 #endif
1799     last_sbrk_top = cp + require;
1800 #ifdef DEBUGGING_MSTATS
1801     goodsbrk += require;
1802 #endif
1803     return ovp;
1804 }
1805
1806 static int
1807 getpages_adjacent(MEM_SIZE require)
1808 {
1809     if (require <= sbrked_remains) {
1810         sbrked_remains -= require;
1811     } else {
1812         char *cp;
1813
1814         require -= sbrked_remains;
1815         /* We do not try to optimize sbrks here, we go for place. */
1816         cp = (char*) sbrk(require);
1817 #ifdef DEBUGGING_MSTATS
1818         sbrks++;
1819         goodsbrk += require;
1820 #endif
1821         if (cp == last_sbrk_top) {
1822             sbrked_remains = 0;
1823             last_sbrk_top = cp + require;
1824         } else {
1825             if (cp == (char*)-1) {      /* Out of memory */
1826 #ifdef DEBUGGING_MSTATS
1827                 goodsbrk -= require;
1828 #endif
1829                 return 0;
1830             }
1831             /* Report the failure: */
1832             if (sbrked_remains)
1833                 add_to_chain((void*)(last_sbrk_top - sbrked_remains),
1834                              sbrked_remains, 0);
1835             add_to_chain((void*)cp, require, 0);
1836             sbrk_goodness -= SBRK_FAILURE_PRICE;
1837             sbrked_remains = 0;
1838             last_sbrk_top = 0;
1839             last_op = 0;
1840             return 0;
1841         }
1842     }
1843
1844     return 1;
1845 }
1846
1847 /*
1848  * Allocate more memory to the indicated bucket.
1849  */
1850 static void
1851 morecore(register int bucket)
1852 {
1853         register union overhead *ovp;
1854         register int rnu;       /* 2^rnu bytes will be requested */
1855         int nblks;              /* become nblks blocks of the desired size */
1856         register MEM_SIZE siz, needed;
1857         static int were_called = 0;
1858
1859         if (nextf[bucket])
1860                 return;
1861 #ifndef NO_PERL_MALLOC_ENV
1862         if (!were_called) {
1863             /* It's the our first time.  Initialize ourselves */
1864             were_called = 1;    /* Avoid a loop */
1865             if (!MallocCfg[MallocCfg_skip_cfg_env]) {
1866                 char *s = getenv("PERL_MALLOC_OPT"), *t = s, *off;
1867                 const char *opts = PERL_MALLOC_OPT_CHARS;
1868                 int changed = 0;
1869
1870                 while ( t && t[0] && t[1] == '='
1871                         && ((off = strchr(opts, *t))) ) {
1872                     IV val = 0;
1873
1874                     t += 2;
1875                     while (*t <= '9' && *t >= '0')
1876                         val = 10*val + *t++ - '0';
1877                     if (!*t || *t == ';') {
1878                         if (MallocCfg[off - opts] != val)
1879                             changed = 1;
1880                         MallocCfg[off - opts] = val;
1881                         if (*t)
1882                             t++;
1883                     }
1884                 }
1885                 if (t && *t) {
1886                     write2("Unrecognized part of PERL_MALLOC_OPT: `");
1887                     write2(t);
1888                     write2("'\n");
1889                 }
1890                 if (changed)
1891                     MallocCfg[MallocCfg_cfg_env_read] = 1;
1892             }
1893         }
1894 #endif
1895         if (bucket == sizeof(MEM_SIZE)*8*BUCKETS_PER_POW2) {
1896             MALLOC_UNLOCK;
1897             croak("%s", "Out of memory during ridiculously large request");
1898         }
1899         if (bucket > max_bucket)
1900             max_bucket = bucket;
1901
1902         rnu = ( (bucket <= (LOG_OF_MIN_ARENA << BUCKET_POW2_SHIFT))
1903                 ? LOG_OF_MIN_ARENA
1904                 : (bucket >> BUCKET_POW2_SHIFT) );
1905         /* This may be overwritten later: */
1906         nblks = 1 << (rnu - (bucket >> BUCKET_POW2_SHIFT)); /* how many blocks to get */
1907         needed = ((MEM_SIZE)1 << rnu) + POW2_OPTIMIZE_SURPLUS(bucket);
1908         if (nextf[rnu << BUCKET_POW2_SHIFT]) { /* 2048b bucket. */
1909             ovp = nextf[rnu << BUCKET_POW2_SHIFT] - 1 + CHUNK_SHIFT;
1910             nextf[rnu << BUCKET_POW2_SHIFT]
1911                 = nextf[rnu << BUCKET_POW2_SHIFT]->ov_next;
1912 #ifdef DEBUGGING_MSTATS
1913             nmalloc[rnu << BUCKET_POW2_SHIFT]--;
1914             start_slack -= M_OVERHEAD;
1915 #endif
1916             DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log,
1917                                   "stealing %ld bytes from %ld arena\n",
1918                                   (long) needed, (long) rnu << BUCKET_POW2_SHIFT));
1919         } else if (chunk_chain
1920                    && (ovp = (union overhead*) get_from_chain(needed))) {
1921             DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log,
1922                                   "stealing %ld bytes from chain\n",
1923                                   (long) needed));
1924         } else if ( (ovp = (union overhead*)
1925                      get_from_bigger_buckets((rnu << BUCKET_POW2_SHIFT) + 1,
1926                                              needed)) ) {
1927             DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log,
1928                                   "stealing %ld bytes from bigger buckets\n",
1929                                   (long) needed));
1930         } else if (needed <= sbrked_remains) {
1931             ovp = (union overhead *)(last_sbrk_top - sbrked_remains);
1932             sbrked_remains -= needed;
1933             last_op = (char*)ovp;
1934         } else
1935             ovp = getpages(needed, &nblks, bucket);
1936
1937         if (!ovp)
1938             return;
1939         FILL_DEADBEEF((unsigned char*)ovp, needed);
1940
1941         /*
1942          * Add new memory allocated to that on
1943          * free list for this hash bucket.
1944          */
1945         siz = BUCKET_SIZE_NO_SURPLUS(bucket); /* No surplus if nblks > 1 */
1946 #ifdef PACK_MALLOC
1947         *(u_char*)ovp = bucket; /* Fill index. */
1948         if (bucket <= MAX_PACKED) {
1949             ovp = (union overhead *) ((char*)ovp + BLK_SHIFT(bucket));
1950             nblks = N_BLKS(bucket);
1951 #  ifdef DEBUGGING_MSTATS
1952             start_slack += BLK_SHIFT(bucket);
1953 #  endif
1954         } else if (bucket < LOG_OF_MIN_ARENA * BUCKETS_PER_POW2) {
1955             ovp = (union overhead *) ((char*)ovp + BLK_SHIFT(bucket));
1956             siz -= sizeof(union overhead);
1957         } else ovp++;           /* One chunk per block. */
1958 #endif /* PACK_MALLOC */
1959         nextf[bucket] = ovp;
1960 #ifdef DEBUGGING_MSTATS
1961         nmalloc[bucket] += nblks;
1962         if (bucket > MAX_PACKED) {
1963             start_slack += M_OVERHEAD * nblks;
1964         }
1965 #endif
1966
1967         while (--nblks > 0) {
1968                 ovp->ov_next = (union overhead *)((caddr_t)ovp + siz);
1969                 ovp = (union overhead *)((caddr_t)ovp + siz);
1970         }
1971         /* Not all sbrks return zeroed memory.*/
1972         ovp->ov_next = (union overhead *)NULL;
1973 #ifdef PACK_MALLOC
1974         if (bucket == 7*BUCKETS_PER_POW2) { /* Special case, explanation is above. */
1975             union overhead *n_op = nextf[7*BUCKETS_PER_POW2]->ov_next;
1976             nextf[7*BUCKETS_PER_POW2] =
1977                 (union overhead *)((caddr_t)nextf[7*BUCKETS_PER_POW2]
1978                                    - sizeof(union overhead));
1979             nextf[7*BUCKETS_PER_POW2]->ov_next = n_op;
1980         }
1981 #endif /* !PACK_MALLOC */
1982 }
1983
1984 Free_t
1985 Perl_mfree(void *mp)
1986 {
1987         register MEM_SIZE size;
1988         register union overhead *ovp;
1989         char *cp = (char*)mp;
1990 #ifdef PACK_MALLOC
1991         u_char bucket;
1992 #endif
1993
1994         DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log,
1995                               "0x%"UVxf": (%05lu) free\n",
1996                               PTR2UV(cp), (unsigned long)(PL_an++)));
1997
1998         if (cp == NULL)
1999                 return;
2000 #ifdef DEBUGGING
2001         if (PTR2UV(cp) & (MEM_ALIGNBYTES - 1))
2002             croak("%s", "wrong alignment in free()");
2003 #endif
2004         ovp = (union overhead *)((caddr_t)cp
2005                                 - sizeof (union overhead) * CHUNK_SHIFT);
2006 #ifdef PACK_MALLOC
2007         bucket = OV_INDEX(ovp);
2008 #endif
2009 #ifdef IGNORE_SMALL_BAD_FREE
2010         if ((bucket >= FIRST_BUCKET_WITH_CHECK)
2011             && (OV_MAGIC(ovp, bucket) != MAGIC))
2012 #else
2013         if (OV_MAGIC(ovp, bucket) != MAGIC)
2014 #endif
2015             {
2016                 static int bad_free_warn = -1;
2017                 if (bad_free_warn == -1) {
2018                     dTHX;
2019                     char *pbf = PerlEnv_getenv("PERL_BADFREE");
2020                     bad_free_warn = (pbf) ? atoi(pbf) : 1;
2021                 }
2022                 if (!bad_free_warn)
2023                     return;
2024 #ifdef RCHECK
2025 #ifdef PERL_CORE
2026                 {
2027                     dTHX;
2028                     if (!PERL_IS_ALIVE || !PL_curcop || ckWARN_d(WARN_MALLOC))
2029                         Perl_warner(aTHX_ packWARN(WARN_MALLOC), "%s free() ignored (RMAGIC, PERL_CORE)",
2030                                     ovp->ov_rmagic == RMAGIC - 1 ?
2031                                     "Duplicate" : "Bad");
2032                 }
2033 #else
2034                 warn("%s free() ignored (RMAGIC)",
2035                     ovp->ov_rmagic == RMAGIC - 1 ? "Duplicate" : "Bad");
2036 #endif
2037 #else
2038 #ifdef PERL_CORE
2039                 {
2040                     dTHX;
2041                     if (!PERL_IS_ALIVE || !PL_curcop || ckWARN_d(WARN_MALLOC))
2042                         Perl_warner(aTHX_ packWARN(WARN_MALLOC), "%s", "Bad free() ignored (PERL_CORE)");
2043                 }
2044 #else
2045                 warn("%s", "Bad free() ignored");
2046 #endif
2047 #endif
2048                 return;                         /* sanity */
2049             }
2050 #ifdef RCHECK
2051         ASSERT(ovp->ov_rmagic == RMAGIC, "chunk's head overwrite");
2052         if (OV_INDEX(ovp) <= MAX_SHORT_BUCKET) {
2053             int i;
2054             MEM_SIZE nbytes = ovp->ov_size + 1;
2055
2056             if ((i = nbytes & (RMAGIC_SZ-1))) {
2057                 i = RMAGIC_SZ - i;
2058                 while (i--) {   /* nbytes - RMAGIC_SZ is end of alloced area */
2059                     ASSERT(((caddr_t)ovp + nbytes - RMAGIC_SZ)[i] == RMAGIC_C,
2060                            "chunk's tail overwrite");
2061                 }
2062             }
2063             /* Same at RMAGIC_SZ-aligned RMAGIC */
2064             nbytes = (nbytes + (RMAGIC_SZ-1)) & ~(RMAGIC_SZ-1);
2065             ASSERT(((u_int *)((caddr_t)ovp + nbytes))[-1] == RMAGIC,
2066                    "chunk's tail overwrite");
2067             FILLCHECK_DEADBEEF((unsigned char*)((caddr_t)ovp + nbytes),
2068                                BUCKET_SIZE(OV_INDEX(ovp)) - nbytes);
2069         }
2070         FILL_DEADBEEF((unsigned char*)(ovp+CHUNK_SHIFT),
2071                       BUCKET_SIZE_REAL(OV_INDEX(ovp)) + RMAGIC_SZ);
2072         ovp->ov_rmagic = RMAGIC - 1;
2073 #endif
2074         ASSERT(OV_INDEX(ovp) < NBUCKETS, "chunk's head overwrite");
2075         size = OV_INDEX(ovp);
2076
2077         MALLOC_LOCK;
2078         ovp->ov_next = nextf[size];
2079         nextf[size] = ovp;
2080         MALLOC_UNLOCK;
2081 }
2082
2083 /* There is no need to do any locking in realloc (with an exception of
2084    trying to grow in place if we are at the end of the chain).
2085    If somebody calls us from a different thread with the same address,
2086    we are sole anyway.  */
2087
2088 Malloc_t
2089 Perl_realloc(void *mp, size_t nbytes)
2090 {
2091         register MEM_SIZE onb;
2092         union overhead *ovp;
2093         char *res;
2094         int prev_bucket;
2095         register int bucket;
2096         int incr;               /* 1 if does not fit, -1 if "easily" fits in a
2097                                    smaller bucket, otherwise 0.  */
2098         char *cp = (char*)mp;
2099
2100 #if defined(DEBUGGING) || !defined(PERL_CORE)
2101         MEM_SIZE size = nbytes;
2102
2103         if ((long)nbytes < 0)
2104             croak("%s", "panic: realloc");
2105 #endif
2106
2107         BARK_64K_LIMIT("Reallocation",nbytes,size);
2108         if (!cp)
2109                 return Perl_malloc(nbytes);
2110
2111         ovp = (union overhead *)((caddr_t)cp
2112                                 - sizeof (union overhead) * CHUNK_SHIFT);
2113         bucket = OV_INDEX(ovp);
2114
2115 #ifdef IGNORE_SMALL_BAD_FREE
2116         if ((bucket >= FIRST_BUCKET_WITH_CHECK)
2117             && (OV_MAGIC(ovp, bucket) != MAGIC))
2118 #else
2119         if (OV_MAGIC(ovp, bucket) != MAGIC)
2120 #endif
2121             {
2122                 static int bad_free_warn = -1;
2123                 if (bad_free_warn == -1) {
2124                     dTHX;
2125                     char *pbf = PerlEnv_getenv("PERL_BADFREE");
2126                     bad_free_warn = (pbf) ? atoi(pbf) : 1;
2127                 }
2128                 if (!bad_free_warn)
2129                     return Nullch;
2130 #ifdef RCHECK
2131 #ifdef PERL_CORE
2132                 {
2133                     dTHX;
2134                     if (!PERL_IS_ALIVE || !PL_curcop || ckWARN_d(WARN_MALLOC))
2135                         Perl_warner(aTHX_ packWARN(WARN_MALLOC), "%srealloc() %signored",
2136                                     (ovp->ov_rmagic == RMAGIC - 1 ? "" : "Bad "),
2137                                     ovp->ov_rmagic == RMAGIC - 1
2138                                     ? "of freed memory " : "");
2139                 }
2140 #else
2141                 warn2("%srealloc() %signored",
2142                       (ovp->ov_rmagic == RMAGIC - 1 ? "" : "Bad "),
2143                       ovp->ov_rmagic == RMAGIC - 1 ? "of freed memory " : "");
2144 #endif
2145 #else
2146 #ifdef PERL_CORE
2147                 {
2148                     dTHX;
2149                     if (!PERL_IS_ALIVE || !PL_curcop || ckWARN_d(WARN_MALLOC))
2150                         Perl_warner(aTHX_ packWARN(WARN_MALLOC), "%s",
2151                                     "Bad realloc() ignored");
2152                 }
2153 #else
2154                 warn("%s", "Bad realloc() ignored");
2155 #endif
2156 #endif
2157                 return Nullch;                  /* sanity */
2158             }
2159
2160         onb = BUCKET_SIZE_REAL(bucket);
2161         /*
2162          *  avoid the copy if same size block.
2163          *  We are not agressive with boundary cases. Note that it might
2164          *  (for a small number of cases) give false negative if
2165          *  both new size and old one are in the bucket for
2166          *  FIRST_BIG_POW2, but the new one is near the lower end.
2167          *
2168          *  We do not try to go to 1.5 times smaller bucket so far.
2169          */
2170         if (nbytes > onb) incr = 1;
2171         else {
2172 #ifdef DO_NOT_TRY_HARDER_WHEN_SHRINKING
2173             if ( /* This is a little bit pessimal if PACK_MALLOC: */
2174                 nbytes > ( (onb >> 1) - M_OVERHEAD )
2175 #  ifdef TWO_POT_OPTIMIZE
2176                 || (bucket == FIRST_BIG_POW2 && nbytes >= LAST_SMALL_BOUND )
2177 #  endif
2178                 )
2179 #else  /* !DO_NOT_TRY_HARDER_WHEN_SHRINKING */
2180                 prev_bucket = ( (bucket > MAX_PACKED + 1)
2181                                 ? bucket - BUCKETS_PER_POW2
2182                                 : bucket - 1);
2183              if (nbytes > BUCKET_SIZE_REAL(prev_bucket))
2184 #endif /* !DO_NOT_TRY_HARDER_WHEN_SHRINKING */
2185                  incr = 0;
2186              else incr = -1;
2187         }
2188 #ifdef STRESS_REALLOC
2189         goto hard_way;
2190 #endif
2191         if (incr == 0) {
2192           inplace_label:
2193 #ifdef RCHECK
2194                 /*
2195                  * Record new allocated size of block and
2196                  * bound space with magic numbers.
2197                  */
2198                 if (OV_INDEX(ovp) <= MAX_SHORT_BUCKET) {
2199                        int i, nb = ovp->ov_size + 1;
2200
2201                        if ((i = nb & (RMAGIC_SZ-1))) {
2202                            i = RMAGIC_SZ - i;
2203                            while (i--) { /* nb - RMAGIC_SZ is end of alloced area */
2204                                ASSERT(((caddr_t)ovp + nb - RMAGIC_SZ)[i] == RMAGIC_C, "chunk's tail overwrite");
2205                            }
2206                        }
2207                        /* Same at RMAGIC_SZ-aligned RMAGIC */
2208                        nb = (nb + (RMAGIC_SZ-1)) & ~(RMAGIC_SZ-1);
2209                        ASSERT(((u_int *)((caddr_t)ovp + nb))[-1] == RMAGIC,
2210                               "chunk's tail overwrite");
2211                        FILLCHECK_DEADBEEF((unsigned char*)((caddr_t)ovp + nb),
2212                                           BUCKET_SIZE(OV_INDEX(ovp)) - nb);
2213                        if (nbytes > ovp->ov_size + 1 - M_OVERHEAD)
2214                            FILL_FEEDADAD((unsigned char*)cp + ovp->ov_size + 1 - M_OVERHEAD,
2215                                      nbytes - (ovp->ov_size + 1 - M_OVERHEAD));
2216                        else
2217                            FILL_DEADBEEF((unsigned char*)cp + nbytes,
2218                                          nb - M_OVERHEAD + RMAGIC_SZ - nbytes);
2219                         /*
2220                          * Convert amount of memory requested into
2221                          * closest block size stored in hash buckets
2222                          * which satisfies request.  Account for
2223                          * space used per block for accounting.
2224                          */
2225                         nbytes += M_OVERHEAD;
2226                         ovp->ov_size = nbytes - 1;
2227                         if ((i = nbytes & (RMAGIC_SZ-1))) {
2228                             i = RMAGIC_SZ - i;
2229                             while (i--) /* nbytes - RMAGIC_SZ is end of alloced area */
2230                                 ((caddr_t)ovp + nbytes - RMAGIC_SZ)[i]
2231                                     = RMAGIC_C;
2232                         }
2233                         /* Same at RMAGIC_SZ-aligned RMAGIC */
2234                         nbytes = (nbytes + (RMAGIC_SZ-1)) & ~(RMAGIC_SZ - 1);
2235                         ((u_int *)((caddr_t)ovp + nbytes))[-1] = RMAGIC;
2236                 }
2237 #endif
2238                 res = cp;
2239                 DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log,
2240                               "0x%"UVxf": (%05lu) realloc %ld bytes inplace\n",
2241                               PTR2UV(res),(unsigned long)(PL_an++),
2242                               (long)size));
2243         } else if (incr == 1 && (cp - M_OVERHEAD == last_op)
2244                    && (onb > (1 << LOG_OF_MIN_ARENA))) {
2245             MEM_SIZE require, newarena = nbytes, pow;
2246             int shiftr;
2247
2248             POW2_OPTIMIZE_ADJUST(newarena);
2249             newarena = newarena + M_OVERHEAD;
2250             /* newarena = (newarena + 3) &~ 3; */
2251             shiftr = (newarena - 1) >> LOG_OF_MIN_ARENA;
2252             pow = LOG_OF_MIN_ARENA + 1;
2253             /* apart from this loop, this is O(1) */
2254             while (shiftr >>= 1)
2255                 pow++;
2256             newarena = (1 << pow) + POW2_OPTIMIZE_SURPLUS(pow * BUCKETS_PER_POW2);
2257             require = newarena - onb - M_OVERHEAD;
2258
2259             MALLOC_LOCK;
2260             if (cp - M_OVERHEAD == last_op /* We *still* are the last chunk */
2261                 && getpages_adjacent(require)) {
2262 #ifdef DEBUGGING_MSTATS
2263                 nmalloc[bucket]--;
2264                 nmalloc[pow * BUCKETS_PER_POW2]++;
2265 #endif
2266                 *(cp - M_OVERHEAD) = pow * BUCKETS_PER_POW2; /* Fill index. */
2267                 MALLOC_UNLOCK;
2268                 goto inplace_label;
2269             } else {
2270                 MALLOC_UNLOCK;
2271                 goto hard_way;
2272             }
2273         } else {
2274           hard_way:
2275             DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log,
2276                               "0x%"UVxf": (%05lu) realloc %ld bytes the hard way\n",
2277                               PTR2UV(cp),(unsigned long)(PL_an++),
2278                               (long)size));
2279             if ((res = (char*)Perl_malloc(nbytes)) == NULL)
2280                 return (NULL);
2281             if (cp != res)                      /* common optimization */
2282                 Copy(cp, res, (MEM_SIZE)(nbytes<onb?nbytes:onb), char);
2283             Perl_mfree(cp);
2284         }
2285         return ((Malloc_t)res);
2286 }
2287
2288 Malloc_t
2289 Perl_calloc(register size_t elements, register size_t size)
2290 {
2291     long sz = elements * size;
2292     Malloc_t p = Perl_malloc(sz);
2293
2294     if (p) {
2295         memset((void*)p, 0, sz);
2296     }
2297     return p;
2298 }
2299
2300 char *
2301 Perl_strdup(const char *s)
2302 {
2303     MEM_SIZE l = strlen(s);
2304     char *s1 = (char *)Perl_malloc(l+1);
2305
2306     Copy(s, s1, (MEM_SIZE)(l+1), char);
2307     return s1;
2308 }
2309
2310 #ifdef PERL_CORE
2311 int
2312 Perl_putenv(char *a)
2313 {
2314     /* Sometimes system's putenv conflicts with my_setenv() - this is system
2315        malloc vs Perl's free(). */
2316   dTHX;
2317   char *var;
2318   char *val = a;
2319   MEM_SIZE l;
2320   char buf[80];
2321
2322   while (*val && *val != '=')
2323       val++;
2324   if (!*val)
2325       return -1;
2326   l = val - a;
2327   if (l < sizeof(buf))
2328       var = buf;
2329   else
2330       var = Perl_malloc(l + 1);
2331   Copy(a, var, l, char);
2332   var[l + 1] = 0;
2333   my_setenv(var, val+1);
2334   if (var != buf)
2335       Perl_mfree(var);
2336   return 0;
2337 }
2338 #  endif
2339
2340 MEM_SIZE
2341 Perl_malloced_size(void *p)
2342 {
2343     union overhead *ovp = (union overhead *)
2344         ((caddr_t)p - sizeof (union overhead) * CHUNK_SHIFT);
2345     int bucket = OV_INDEX(ovp);
2346 #ifdef RCHECK
2347     /* The caller wants to have a complete control over the chunk,
2348        disable the memory checking inside the chunk.  */
2349     if (bucket <= MAX_SHORT_BUCKET) {
2350         MEM_SIZE size = BUCKET_SIZE_REAL(bucket);
2351         ovp->ov_size = size + M_OVERHEAD - 1;
2352         *((u_int *)((caddr_t)ovp + size + M_OVERHEAD - RMAGIC_SZ)) = RMAGIC;
2353     }
2354 #endif
2355     return BUCKET_SIZE_REAL(bucket);
2356 }
2357
2358 #  ifdef BUCKETS_ROOT2
2359 #    define MIN_EVEN_REPORT 6
2360 #  else
2361 #    define MIN_EVEN_REPORT MIN_BUCKET
2362 #  endif
2363
2364 int
2365 Perl_get_mstats(pTHX_ perl_mstats_t *buf, int buflen, int level)
2366 {
2367 #ifdef DEBUGGING_MSTATS
2368         register int i, j;
2369         register union overhead *p;
2370         struct chunk_chain_s* nextchain;
2371
2372         buf->topbucket = buf->topbucket_ev = buf->topbucket_odd
2373             = buf->totfree = buf->total = buf->total_chain = 0;
2374
2375         buf->minbucket = MIN_BUCKET;
2376         MALLOC_LOCK;
2377         for (i = MIN_BUCKET ; i < NBUCKETS; i++) {
2378                 for (j = 0, p = nextf[i]; p; p = p->ov_next, j++)
2379                         ;
2380                 if (i < buflen) {
2381                     buf->nfree[i] = j;
2382                     buf->ntotal[i] = nmalloc[i];
2383                 }
2384                 buf->totfree += j * BUCKET_SIZE_REAL(i);
2385                 buf->total += nmalloc[i] * BUCKET_SIZE_REAL(i);
2386                 if (nmalloc[i]) {
2387                     i % 2 ? (buf->topbucket_odd = i) : (buf->topbucket_ev = i);
2388                     buf->topbucket = i;
2389                 }
2390         }
2391         nextchain = chunk_chain;
2392         while (nextchain) {
2393             buf->total_chain += nextchain->size;
2394             nextchain = nextchain->next;
2395         }
2396         buf->total_sbrk = goodsbrk + sbrk_slack;
2397         buf->sbrks = sbrks;
2398         buf->sbrk_good = sbrk_goodness;
2399         buf->sbrk_slack = sbrk_slack;
2400         buf->start_slack = start_slack;
2401         buf->sbrked_remains = sbrked_remains;
2402         MALLOC_UNLOCK;
2403         buf->nbuckets = NBUCKETS;
2404         if (level) {
2405             for (i = MIN_BUCKET ; i < NBUCKETS; i++) {
2406                 if (i >= buflen)
2407                     break;
2408                 buf->bucket_mem_size[i] = BUCKET_SIZE_NO_SURPLUS(i);
2409                 buf->bucket_available_size[i] = BUCKET_SIZE_REAL(i);
2410             }
2411         }
2412 #endif  /* defined DEBUGGING_MSTATS */
2413         return 0;               /* XXX unused */
2414 }
2415 /*
2416  * mstats - print out statistics about malloc
2417  *
2418  * Prints two lines of numbers, one showing the length of the free list
2419  * for each size category, the second showing the number of mallocs -
2420  * frees for each size category.
2421  */
2422 void
2423 Perl_dump_mstats(pTHX_ char *s)
2424 {
2425 #ifdef DEBUGGING_MSTATS
2426         register int i;
2427         perl_mstats_t buffer;
2428         UV nf[NBUCKETS];
2429         UV nt[NBUCKETS];
2430
2431         buffer.nfree  = nf;
2432         buffer.ntotal = nt;
2433         get_mstats(&buffer, NBUCKETS, 0);
2434
2435         if (s)
2436             PerlIO_printf(Perl_error_log,
2437                           "Memory allocation statistics %s (buckets %"IVdf"(%"IVdf")..%"IVdf"(%"IVdf")\n",
2438                           s,
2439                           (IV)BUCKET_SIZE_REAL(MIN_BUCKET),
2440                           (IV)BUCKET_SIZE_NO_SURPLUS(MIN_BUCKET),
2441                           (IV)BUCKET_SIZE_REAL(buffer.topbucket),
2442                           (IV)BUCKET_SIZE_NO_SURPLUS(buffer.topbucket));
2443         PerlIO_printf(Perl_error_log, "%8"IVdf" free:", buffer.totfree);
2444         for (i = MIN_EVEN_REPORT; i <= buffer.topbucket; i += BUCKETS_PER_POW2) {
2445                 PerlIO_printf(Perl_error_log,
2446                               ((i < 8*BUCKETS_PER_POW2 || i == 10*BUCKETS_PER_POW2)
2447                                ? " %5"UVuf
2448                                : ((i < 12*BUCKETS_PER_POW2) ? " %3"UVuf : " %"UVuf)),
2449                               buffer.nfree[i]);
2450         }
2451 #ifdef BUCKETS_ROOT2
2452         PerlIO_printf(Perl_error_log, "\n\t   ");
2453         for (i = MIN_BUCKET + 1; i <= buffer.topbucket_odd; i += BUCKETS_PER_POW2) {
2454                 PerlIO_printf(Perl_error_log,
2455                               ((i < 8*BUCKETS_PER_POW2 || i == 10*BUCKETS_PER_POW2)
2456                                ? " %5"UVuf
2457                                : ((i < 12*BUCKETS_PER_POW2) ? " %3"UVuf : " %"UVuf)),
2458                               buffer.nfree[i]);
2459         }
2460 #endif
2461         PerlIO_printf(Perl_error_log, "\n%8"IVdf" used:", buffer.total - buffer.totfree);
2462         for (i = MIN_EVEN_REPORT; i <= buffer.topbucket; i += BUCKETS_PER_POW2) {
2463                 PerlIO_printf(Perl_error_log,
2464                               ((i < 8*BUCKETS_PER_POW2 || i == 10*BUCKETS_PER_POW2)
2465                                ? " %5"IVdf
2466                                : ((i < 12*BUCKETS_PER_POW2) ? " %3"IVdf : " %"IVdf)),
2467                               buffer.ntotal[i] - buffer.nfree[i]);
2468         }
2469 #ifdef BUCKETS_ROOT2
2470         PerlIO_printf(Perl_error_log, "\n\t   ");
2471         for (i = MIN_BUCKET + 1; i <= buffer.topbucket_odd; i += BUCKETS_PER_POW2) {
2472                 PerlIO_printf(Perl_error_log,
2473                               ((i < 8*BUCKETS_PER_POW2 || i == 10*BUCKETS_PER_POW2)
2474                                ? " %5"IVdf
2475                                : ((i < 12*BUCKETS_PER_POW2) ? " %3"IVdf : " %"IVdf)),
2476                               buffer.ntotal[i] - buffer.nfree[i]);
2477         }
2478 #endif
2479         PerlIO_printf(Perl_error_log, "\nTotal sbrk(): %"IVdf"/%"IVdf":%"IVdf". Odd ends: pad+heads+chain+tail: %"IVdf"+%"IVdf"+%"IVdf"+%"IVdf".\n",
2480                       buffer.total_sbrk, buffer.sbrks, buffer.sbrk_good,
2481                       buffer.sbrk_slack, buffer.start_slack,
2482                       buffer.total_chain, buffer.sbrked_remains);
2483 #endif /* DEBUGGING_MSTATS */
2484 }
2485 #endif /* lint */
2486
2487 #ifdef USE_PERL_SBRK
2488
2489 #   if defined(__MACHTEN_PPC__) || defined(NeXT) || defined(__NeXT__) || defined(PURIFY)
2490 #      define PERL_SBRK_VIA_MALLOC
2491 #   endif
2492
2493 #   ifdef PERL_SBRK_VIA_MALLOC
2494
2495 /* it may seem schizophrenic to use perl's malloc and let it call system */
2496 /* malloc, the reason for that is only the 3.2 version of the OS that had */
2497 /* frequent core dumps within nxzonefreenolock. This sbrk routine put an */
2498 /* end to the cores */
2499
2500 #      ifndef SYSTEM_ALLOC
2501 #         define SYSTEM_ALLOC(a) malloc(a)
2502 #      endif
2503 #      ifndef SYSTEM_ALLOC_ALIGNMENT
2504 #         define SYSTEM_ALLOC_ALIGNMENT MEM_ALIGNBYTES
2505 #      endif
2506
2507 #   endif  /* PERL_SBRK_VIA_MALLOC */
2508
2509 static IV Perl_sbrk_oldchunk;
2510 static long Perl_sbrk_oldsize;
2511
2512 #   define PERLSBRK_32_K (1<<15)
2513 #   define PERLSBRK_64_K (1<<16)
2514
2515 Malloc_t
2516 Perl_sbrk(int size)
2517 {
2518     IV got;
2519     int small, reqsize;
2520
2521     if (!size) return 0;
2522 #ifdef PERL_CORE
2523     reqsize = size; /* just for the DEBUG_m statement */
2524 #endif
2525 #ifdef PACK_MALLOC
2526     size = (size + 0x7ff) & ~0x7ff;
2527 #endif
2528     if (size <= Perl_sbrk_oldsize) {
2529         got = Perl_sbrk_oldchunk;
2530         Perl_sbrk_oldchunk += size;
2531         Perl_sbrk_oldsize -= size;
2532     } else {
2533       if (size >= PERLSBRK_32_K) {
2534         small = 0;
2535       } else {
2536         size = PERLSBRK_64_K;
2537         small = 1;
2538       }
2539 #  if NEEDED_ALIGNMENT > SYSTEM_ALLOC_ALIGNMENT
2540       size += NEEDED_ALIGNMENT - SYSTEM_ALLOC_ALIGNMENT;
2541 #  endif
2542       got = (IV)SYSTEM_ALLOC(size);
2543 #  if NEEDED_ALIGNMENT > SYSTEM_ALLOC_ALIGNMENT
2544       got = (got + NEEDED_ALIGNMENT - 1) & ~(NEEDED_ALIGNMENT - 1);
2545 #  endif
2546       if (small) {
2547         /* Chunk is small, register the rest for future allocs. */
2548         Perl_sbrk_oldchunk = got + reqsize;
2549         Perl_sbrk_oldsize = size - reqsize;
2550       }
2551     }
2552
2553     DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log, "sbrk malloc size %ld (reqsize %ld), left size %ld, give addr 0x%"UVxf"\n",
2554                     size, reqsize, Perl_sbrk_oldsize, PTR2UV(got)));
2555
2556     return (void *)got;
2557 }
2558
2559 #endif /* ! defined USE_PERL_SBRK */