malloc.c

   1 /*    malloc.c
   2  *
   3  */
   4
   5 /*
   6   Here are some notes on configuring Perl's malloc.  (For non-perl
   7   usage see below.)
   8
   9   There are two macros which serve as bulk disablers of advanced
  10   features of this malloc: NO_FANCY_MALLOC, PLAIN_MALLOC (undef by
  11   default).  Look in the list of default values below to understand
  12   their exact effect.  Defining NO_FANCY_MALLOC returns malloc.c to the
  13   state of the malloc in Perl 5.004.  Additionally defining PLAIN_MALLOC
  14   returns it to the state as of Perl 5.000.
  15
  16   Note that some of the settings below may be ignored in the code based
  17   on values of other macros.  The PERL_CORE symbol is only defined when
  18   perl itself is being compiled (so malloc can make some assumptions
  19   about perl's facilities being available to it).
  20
  21   Each config option has a short description, followed by its name,
  22   default value, and a comment about the default (if applicable).  Some
  23   options take a precise value, while the others are just boolean.
  24   The boolean ones are listed first.
  25
  26     # Enable code for an emergency memory pool in $^M.  See perlvar.pod
  27     # for a description of $^M.
  28     PERL_EMERGENCY_SBRK         (!PLAIN_MALLOC && PERL_CORE)
  29
  30     # Enable code for printing memory statistics.
  31     DEBUGGING_MSTATS            (!PLAIN_MALLOC && PERL_CORE)
  32
  33     # Move allocation info for small buckets into separate areas.
  34     # Memory optimization (especially for small allocations, of the
  35     # less than 64 bytes).  Since perl usually makes a large number
  36     # of small allocations, this is usually a win.
  37     PACK_MALLOC                 (!PLAIN_MALLOC && !RCHECK)
  38
  39     # Add one page to big powers of two when calculating bucket size.
  40     # This is targeted at big allocations, as are common in image
  41     # processing.
  42     TWO_POT_OPTIMIZE            !PLAIN_MALLOC
  43
  44     # Use intermediate bucket sizes between powers-of-two.  This is
  45     # generally a memory optimization, and a (small) speed pessimization.
  46     BUCKETS_ROOT2               !NO_FANCY_MALLOC
  47
  48     # Do not check small deallocations for bad free().  Memory
  49     # and speed optimization, error reporting pessimization.
  50     IGNORE_SMALL_BAD_FREE       (!NO_FANCY_MALLOC && !RCHECK)
  51
  52     # Use table lookup to decide in which bucket a given allocation will go.
  53     SMALL_BUCKET_VIA_TABLE      !NO_FANCY_MALLOC
  54
  55     # Use a perl-defined sbrk() instead of the (presumably broken or
  56     # missing) system-supplied sbrk().
  57     USE_PERL_SBRK               undef
  58
  59     # Use system malloc() (or calloc() etc.) to emulate sbrk(). Normally
  60     # only used with broken sbrk()s.
  61     PERL_SBRK_VIA_MALLOC        undef
  62
  63     # Which allocator to use if PERL_SBRK_VIA_MALLOC
  64     SYSTEM_ALLOC(a)             malloc(a)
  65
  66     # Minimal alignment (in bytes, should be a power of 2) of SYSTEM_ALLOC
  67     SYSTEM_ALLOC_ALIGNMENT      MEM_ALIGNBYTES
  68
  69     # Disable memory overwrite checking with DEBUGGING.  Memory and speed
  70     # optimization, error reporting pessimization.
  71     NO_RCHECK                   undef
  72
  73     # Enable memory overwrite checking with DEBUGGING.  Memory and speed
  74     # pessimization, error reporting optimization
  75     RCHECK                      (DEBUGGING && !NO_RCHECK)
  76
  77     # Failed allocations bigger than this size croak (if
  78     # PERL_EMERGENCY_SBRK is enabled) without touching $^M.  See
  79     # perlvar.pod for a description of $^M.
  80     BIG_SIZE                     (1<<16)        # 64K
  81
  82     # Starting from this power of two, add an extra page to the
  83     # size of the bucket. This enables optimized allocations of sizes
  84     # close to powers of 2.  Note that the value is indexed at 0.
  85     FIRST_BIG_POW2              15              # 32K, 16K is used too often
  86
  87     # Estimate of minimal memory footprint.  malloc uses this value to
  88     # request the most reasonable largest blocks of memory from the system.
  89     FIRST_SBRK                  (48*1024)
  90
  91     # Round up sbrk()s to multiples of this.
  92     MIN_SBRK                    2048
  93
  94     # Round up sbrk()s to multiples of this percent of footprint.
  95     MIN_SBRK_FRAC               3
  96
  97     # Add this much memory to big powers of two to get the bucket size.
  98     PERL_PAGESIZE               4096
  99
 100     # This many sbrk() discontinuities should be tolerated even
 101     # from the start without deciding that sbrk() is usually
 102     # discontinuous.
 103     SBRK_ALLOW_FAILURES         3
 104
 105     # This many continuous sbrk()s compensate for one discontinuous one.
 106     SBRK_FAILURE_PRICE          50
 107
 108     # Some configurations may ask for 12-byte-or-so allocations which
 109     # require 8-byte alignment (?!).  In such situation one needs to
 110     # define this to disable 12-byte bucket (will increase memory footprint)
 111     STRICT_ALIGNMENT            undef
 112
 113   This implementation assumes that calling PerlIO_printf() does not
 114   result in any memory allocation calls (used during a panic).
 115
 116  */
 117
 118 /*
 119    If used outside of Perl environment, it may be useful to redefine
 120    the following macros (listed below with defaults):
 121
 122      # Type of address returned by allocation functions
 123      Malloc_t                           void *
 124
 125      # Type of size argument for allocation functions
 126      MEM_SIZE                           unsigned long
 127
 128      # Maximal value in LONG
 129      LONG_MAX                           0x7FFFFFFF
 130
 131      # Unsigned integer type big enough to keep a pointer
 132      UV                                 unsigned long
 133
 134      # Type of pointer with 1-byte granularity
 135      caddr_t                            char *
 136
 137      # Type returned by free()
 138      Free_t                             void
 139
 140      # Very fatal condition reporting function (cannot call any )
 141      fatalcroak(arg)                    write(2,arg,strlen(arg)) + exit(2)
 142
 143      # Fatal error reporting function
 144      croak(format, arg)                 warn(idem) + exit(1)
 145
 146      # Error reporting function
 147      warn(format, arg)                  fprintf(stderr, idem)
 148
 149      # Locking/unlocking for MT operation
 150      MALLOC_LOCK                        MUTEX_LOCK_NOCONTEXT(&PL_malloc_mutex)
 151      MALLOC_UNLOCK                      MUTEX_UNLOCK_NOCONTEXT(&PL_malloc_mutex)
 152
 153      # Locking/unlocking mutex for MT operation
 154      MUTEX_LOCK(l)                      void
 155      MUTEX_UNLOCK(l)                    void
 156  */
 157
 158 #ifndef NO_FANCY_MALLOC
 159 #  ifndef SMALL_BUCKET_VIA_TABLE
 160 #    define SMALL_BUCKET_VIA_TABLE
 161 #  endif
 162 #  ifndef BUCKETS_ROOT2
 163 #    define BUCKETS_ROOT2
 164 #  endif
 165 #  ifndef IGNORE_SMALL_BAD_FREE
 166 #    define IGNORE_SMALL_BAD_FREE
 167 #  endif
 168 #endif
 169
 170 #ifndef PLAIN_MALLOC                    /* Bulk enable features */
 171 #  ifndef PACK_MALLOC
 172 #      define PACK_MALLOC
 173 #  endif
 174 #  ifndef TWO_POT_OPTIMIZE
 175 #    define TWO_POT_OPTIMIZE
 176 #  endif
 177 #  if defined(PERL_CORE) && !defined(PERL_EMERGENCY_SBRK)
 178 #    define PERL_EMERGENCY_SBRK
 179 #  endif
 180 #  if defined(PERL_CORE) && !defined(DEBUGGING_MSTATS)
 181 #    define DEBUGGING_MSTATS
 182 #  endif
 183 #endif
 184
 185 #define MIN_BUC_POW2 (sizeof(void*) > 4 ? 3 : 2) /* Allow for 4-byte arena. */
 186 #define MIN_BUCKET (MIN_BUC_POW2 * BUCKETS_PER_POW2)
 187
 188 #if !(defined(I286) || defined(atarist) || defined(__MINT__))
 189         /* take 2k unless the block is bigger than that */
 190 #  define LOG_OF_MIN_ARENA 11
 191 #else
 192         /* take 16k unless the block is bigger than that
 193            (80286s like large segments!), probably good on the atari too */
 194 #  define LOG_OF_MIN_ARENA 14
 195 #endif
 196
 197 #ifndef lint
 198 #  if defined(DEBUGGING) && !defined(NO_RCHECK)
 199 #    define RCHECK
 200 #  endif
 201 #  if defined(RCHECK) && defined(IGNORE_SMALL_BAD_FREE)
 202 #    undef IGNORE_SMALL_BAD_FREE
 203 #  endif
 204 /*
 205  * malloc.c (Caltech) 2/21/82
 206  * Chris Kingsley, kingsley@cit-20.
 207  *
 208  * This is a very fast storage allocator.  It allocates blocks of a small
 209  * number of different sizes, and keeps free lists of each size.  Blocks that
 210  * don't exactly fit are passed up to the next larger size.  In this
 211  * implementation, the available sizes are 2^n-4 (or 2^n-12) bytes long.
 212  * If PACK_MALLOC is defined, small blocks are 2^n bytes long.
 213  * This is designed for use in a program that uses vast quantities of memory,
 214  * but bombs when it runs out.
 215  *
 216  * Modifications Copyright Ilya Zakharevich 1996-99.
 217  *
 218  * Still very quick, but much more thrifty.  (Std config is 10% slower
 219  * than it was, and takes 67% of old heap size for typical usage.)
 220  *
 221  * Allocations of small blocks are now table-driven to many different
 222  * buckets.  Sizes of really big buckets are increased to accomodata
 223  * common size=power-of-2 blocks.  Running-out-of-memory is made into
 224  * an exception.  Deeply configurable and thread-safe.
 225  *
 226  */
 227
 228 #ifdef PERL_CORE
 229 #  include "EXTERN.h"
 230 #define PERL_IN_MALLOC_C
 231 #  include "perl.h"
 232 #  if defined(PERL_IMPLICIT_CONTEXT)
 233 #    define croak       Perl_croak_nocontext
 234 #    define warn        Perl_warn_nocontext
 235 #  endif
 236 #else
 237 #  ifdef PERL_FOR_X2P
 238 #    include "../EXTERN.h"
 239 #    include "../perl.h"
 240 #  else
 241 #    include <stdlib.h>
 242 #    include <stdio.h>
 243 #    include <memory.h>
 244 #    define _(arg) arg
 245 #    ifndef Malloc_t
 246 #      define Malloc_t void *
 247 #    endif
 248 #    ifndef MEM_SIZE
 249 #      define MEM_SIZE unsigned long
 250 #    endif
 251 #    ifndef LONG_MAX
 252 #      define LONG_MAX 0x7FFFFFFF
 253 #    endif
 254 #    ifndef UV
 255 #      define UV unsigned long
 256 #    endif
 257 #    ifndef caddr_t
 258 #      define caddr_t char *
 259 #    endif
 260 #    ifndef Free_t
 261 #      define Free_t void
 262 #    endif
 263 #    define Copy(s,d,n,t) (void)memcpy((char*)(d),(char*)(s), (n) * sizeof(t))
 264 #    define PerlEnv_getenv getenv
 265 #    define PerlIO_printf fprintf
 266 #    define PerlIO_stderr() stderr
 267 #  endif
 268 #  ifndef croak                         /* make depend */
 269 #    define croak(mess, arg) (warn((mess), (arg)), exit(1))
 270 #  endif
 271 #  ifndef warn
 272 #    define warn(mess, arg) fprintf(stderr, (mess), (arg))
 273 #  endif
 274 #  ifdef DEBUG_m
 275 #    undef DEBUG_m
 276 #  endif
 277 #  define DEBUG_m(a)
 278 #  ifdef DEBUGGING
 279 #     undef DEBUGGING
 280 #  endif
 281 #  ifndef pTHX
 282 #     define pTHX               void
 283 #     define pTHX_
 284 #     define dTHX               extern int Perl___notused
 285 #     define WITH_THX(s)        s
 286 #  endif
 287 #endif
 288
 289 #ifndef MUTEX_LOCK
 290 #  define MUTEX_LOCK(l)
 291 #endif
 292
 293 #ifndef MUTEX_UNLOCK
 294 #  define MUTEX_UNLOCK(l)
 295 #endif
 296
 297 #ifndef MALLOC_LOCK
 298 #  define MALLOC_LOCK           MUTEX_LOCK_NOCONTEXT(&PL_malloc_mutex)
 299 #endif
 300
 301 #ifndef MALLOC_UNLOCK
 302 #  define MALLOC_UNLOCK         MUTEX_UNLOCK_NOCONTEXT(&PL_malloc_mutex)
 303 #endif
 304
 305 #  ifndef fatalcroak                            /* make depend */
 306 #    define fatalcroak(mess)    (write(2, (mess), strlen(mess)), exit(2))
 307 #  endif
 308
 309 #ifdef DEBUGGING
 310 #  undef DEBUG_m
 311 #  define DEBUG_m(a)  if (PL_debug & 128)   a
 312 #endif
 313
 314 /*
 315  * Layout of memory:
 316  * ~~~~~~~~~~~~~~~~
 317  * The memory is broken into "blocks" which occupy multiples of 2K (and
 318  * generally speaking, have size "close" to a power of 2).  The addresses
 319  * of such *unused* blocks are kept in nextf[i] with big enough i.  (nextf
 320  * is an array of linked lists.)  (Addresses of used blocks are not known.)
 321  *
 322  * Moreover, since the algorithm may try to "bite" smaller blocks of out
 323  * of unused bigger ones, there are also regions of "irregular" size,
 324  * managed separately, by a linked list chunk_chain.
 325  *
 326  * The third type of storage is the sbrk()ed-but-not-yet-used space, its
 327  * end and size are kept in last_sbrk_top and sbrked_remains.
 328  *
 329  * Growing blocks "in place":
 330  * ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
 331  * The address of the block with the greatest address is kept in last_op
 332  * (if not known, last_op is 0).  If it is known that the memory above
 333  * last_op is not continuous, or contains a chunk from chunk_chain,
 334  * last_op is set to 0.
 335  *
 336  * The chunk with address last_op may be grown by expanding into
 337  * sbrk()ed-but-not-yet-used space, or trying to sbrk() more continuous
 338  * memory.
 339  *
 340  * Management of last_op:
 341  * ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
 342  *
 343  * free() never changes the boundaries of blocks, so is not relevant.
 344  *
 345  * The only way realloc() may change the boundaries of blocks is if it
 346  * grows a block "in place".  However, in the case of success such a
 347  * chunk is automatically last_op, and it remains last_op.  In the case
 348  * of failure getpages_adjacent() clears last_op.
 349  *
 350  * malloc() may change blocks by calling morecore() only.
 351  *
 352  * morecore() may create new blocks by:
 353  *   a) biting pieces from chunk_chain (cannot create one above last_op);
 354  *   b) biting a piece from an unused block (if block was last_op, this
 355  *      may create a chunk from chain above last_op, thus last_op is
 356  *      invalidated in such a case).
 357  *   c) biting of sbrk()ed-but-not-yet-used space.  This creates
 358  *      a block which is last_op.
 359  *   d) Allocating new pages by calling getpages();
 360  *
 361  * getpages() creates a new block.  It marks last_op at the bottom of
 362  * the chunk of memory it returns.
 363  *
 364  * Active pages footprint:
 365  * ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
 366  * Note that we do not need to traverse the lists in nextf[i], just take
 367  * the first element of this list.  However, we *need* to traverse the
 368  * list in chunk_chain, but most the time it should be a very short one,
 369  * so we do not step on a lot of pages we are not going to use.
 370  *
 371  * Flaws:
 372  * ~~~~~
 373  * get_from_bigger_buckets(): forget to increment price => Quite
 374  * aggressive.
 375  */
 376
 377 /* I don't much care whether these are defined in sys/types.h--LAW */
 378
 379 #define u_char unsigned char
 380 #define u_int unsigned int
 381
 382 #ifdef HAS_QUAD
 383 #  define u_bigint UV                   /* Needs to eat *void. */
 384 #else  /* needed? */
 385 #  define u_bigint unsigned long        /* Needs to eat *void. */
 386 #endif
 387
 388 #define u_short unsigned short
 389
 390 /* 286 and atarist like big chunks, which gives too much overhead. */
 391 #if (defined(RCHECK) || defined(I286) || defined(atarist) || defined(__MINT__)) && defined(PACK_MALLOC)
 392 #  undef PACK_MALLOC
 393 #endif
 394
 395 /*
 396  * The description below is applicable if PACK_MALLOC is not defined.
 397  *
 398  * The overhead on a block is at least 4 bytes.  When free, this space
 399  * contains a pointer to the next free block, and the bottom two bits must
 400  * be zero.  When in use, the first byte is set to MAGIC, and the second
 401  * byte is the size index.  The remaining bytes are for alignment.
 402  * If range checking is enabled and the size of the block fits
 403  * in two bytes, then the top two bytes hold the size of the requested block
 404  * plus the range checking words, and the header word MINUS ONE.
 405  */
 406 union   overhead {
 407         union   overhead *ov_next;      /* when free */
 408 #if MEM_ALIGNBYTES > 4
 409         double  strut;                  /* alignment problems */
 410 #endif
 411         struct {
 412                 u_char  ovu_magic;      /* magic number */
 413                 u_char  ovu_index;      /* bucket # */
 414 #ifdef RCHECK
 415                 u_short ovu_size;       /* actual block size */
 416                 u_int   ovu_rmagic;     /* range magic number */
 417 #endif
 418         } ovu;
 419 #define ov_magic        ovu.ovu_magic
 420 #define ov_index        ovu.ovu_index
 421 #define ov_size         ovu.ovu_size
 422 #define ov_rmagic       ovu.ovu_rmagic
 423 };
 424
 425 #define MAGIC           0xff            /* magic # on accounting info */
 426 #define RMAGIC          0x55555555      /* magic # on range info */
 427 #define RMAGIC_C        0x55            /* magic # on range info */
 428
 429 #ifdef RCHECK
 430 #  define       RSLOP           sizeof (u_int)
 431 #  ifdef TWO_POT_OPTIMIZE
 432 #    define MAX_SHORT_BUCKET (12 * BUCKETS_PER_POW2)
 433 #  else
 434 #    define MAX_SHORT_BUCKET (13 * BUCKETS_PER_POW2)
 435 #  endif
 436 #else
 437 #  define       RSLOP           0
 438 #endif
 439
 440 #if !defined(PACK_MALLOC) && defined(BUCKETS_ROOT2)
 441 #  undef BUCKETS_ROOT2
 442 #endif
 443
 444 #ifdef BUCKETS_ROOT2
 445 #  define BUCKET_TABLE_SHIFT 2
 446 #  define BUCKET_POW2_SHIFT 1
 447 #  define BUCKETS_PER_POW2 2
 448 #else
 449 #  define BUCKET_TABLE_SHIFT MIN_BUC_POW2
 450 #  define BUCKET_POW2_SHIFT 0
 451 #  define BUCKETS_PER_POW2 1
 452 #endif
 453
 454 #if !defined(MEM_ALIGNBYTES) || ((MEM_ALIGNBYTES > 4) && !defined(STRICT_ALIGNMENT))
 455 /* Figure out the alignment of void*. */
 456 struct aligner {
 457   char c;
 458   void *p;
 459 };
 460 #  define ALIGN_SMALL ((int)((caddr_t)&(((struct aligner*)0)->p)))
 461 #else
 462 #  define ALIGN_SMALL MEM_ALIGNBYTES
 463 #endif
 464
 465 #define IF_ALIGN_8(yes,no)      ((ALIGN_SMALL>4) ? (yes) : (no))
 466
 467 #ifdef BUCKETS_ROOT2
 468 #  define MAX_BUCKET_BY_TABLE 13
 469 static u_short buck_size[MAX_BUCKET_BY_TABLE + 1] =
 470   {
 471       0, 0, 0, 0, 4, 4, 8, 12, 16, 24, 32, 48, 64, 80,
 472   };
 473 #  define BUCKET_SIZE(i) ((i) % 2 ? buck_size[i] : (1 << ((i) >> BUCKET_POW2_SHIFT)))
 474 #  define BUCKET_SIZE_REAL(i) ((i) <= MAX_BUCKET_BY_TABLE               \
 475                                ? buck_size[i]                           \
 476                                : ((1 << ((i) >> BUCKET_POW2_SHIFT))     \
 477                                   - MEM_OVERHEAD(i)                     \
 478                                   + POW2_OPTIMIZE_SURPLUS(i)))
 479 #else
 480 #  define BUCKET_SIZE(i) (1 << ((i) >> BUCKET_POW2_SHIFT))
 481 #  define BUCKET_SIZE_REAL(i) (BUCKET_SIZE(i) - MEM_OVERHEAD(i) + POW2_OPTIMIZE_SURPLUS(i))
 482 #endif
 483
 484
 485 #ifdef PACK_MALLOC
 486 /* In this case it is assumed that if we do sbrk() in 2K units, we
 487  * will get 2K aligned arenas (at least after some initial
 488  * alignment). The bucket number of the given subblock is on the start
 489  * of 2K arena which contains the subblock.  Several following bytes
 490  * contain the magic numbers for the subblocks in the block.
 491  *
 492  * Sizes of chunks are powers of 2 for chunks in buckets <=
 493  * MAX_PACKED, after this they are (2^n - sizeof(union overhead)) (to
 494  * get alignment right).
 495  *
 496  * Consider an arena for 2^n with n>MAX_PACKED.  We suppose that
 497  * starts of all the chunks in a 2K arena are in different
 498  * 2^n-byte-long chunks.  If the top of the last chunk is aligned on a
 499  * boundary of 2K block, this means that sizeof(union
 500  * overhead)*"number of chunks" < 2^n, or sizeof(union overhead)*2K <
 501  * 4^n, or n > 6 + log2(sizeof()/2)/2, since a chunk of size 2^n -
 502  * overhead is used.  Since this rules out n = 7 for 8 byte alignment,
 503  * we specialcase allocation of the first of 16 128-byte-long chunks.
 504  *
 505  * Note that with the above assumption we automatically have enough
 506  * place for MAGIC at the start of 2K block.  Note also that we
 507  * overlay union overhead over the chunk, thus the start of small chunks
 508  * is immediately overwritten after freeing.  */
 509 #  define MAX_PACKED_POW2 6
 510 #  define MAX_PACKED (MAX_PACKED_POW2 * BUCKETS_PER_POW2 + BUCKET_POW2_SHIFT)
 511 #  define MAX_POW2_ALGO ((1<<(MAX_PACKED_POW2 + 1)) - M_OVERHEAD)
 512 #  define TWOK_MASK ((1<<LOG_OF_MIN_ARENA) - 1)
 513 #  define TWOK_MASKED(x) ((u_bigint)(x) & ~TWOK_MASK)
 514 #  define TWOK_SHIFT(x) ((u_bigint)(x) & TWOK_MASK)
 515 #  define OV_INDEXp(block) ((u_char*)(TWOK_MASKED(block)))
 516 #  define OV_INDEX(block) (*OV_INDEXp(block))
 517 #  define OV_MAGIC(block,bucket) (*(OV_INDEXp(block) +                  \
 518                                     (TWOK_SHIFT(block)>>                \
 519                                      (bucket>>BUCKET_POW2_SHIFT)) +     \
 520                                     (bucket >= MIN_NEEDS_SHIFT ? 1 : 0)))
 521     /* A bucket can have a shift smaller than it size, we need to
 522        shift its magic number so it will not overwrite index: */
 523 #  ifdef BUCKETS_ROOT2
 524 #    define MIN_NEEDS_SHIFT (7*BUCKETS_PER_POW2 - 1) /* Shift 80 greater than chunk 64. */
 525 #  else
 526 #    define MIN_NEEDS_SHIFT (7*BUCKETS_PER_POW2) /* Shift 128 greater than chunk 32. */
 527 #  endif
 528 #  define CHUNK_SHIFT 0
 529
 530 /* Number of active buckets of given ordinal. */
 531 #ifdef IGNORE_SMALL_BAD_FREE
 532 #define FIRST_BUCKET_WITH_CHECK (6 * BUCKETS_PER_POW2) /* 64 */
 533 #  define N_BLKS(bucket) ( (bucket) < FIRST_BUCKET_WITH_CHECK           \
 534                          ? ((1<<LOG_OF_MIN_ARENA) - 1)/BUCKET_SIZE(bucket) \
 535                          : n_blks[bucket] )
 536 #else
 537 #  define N_BLKS(bucket) n_blks[bucket]
 538 #endif
 539
 540 static u_short n_blks[LOG_OF_MIN_ARENA * BUCKETS_PER_POW2] =
 541   {
 542 #  if BUCKETS_PER_POW2==1
 543       0, 0,
 544       (MIN_BUC_POW2==2 ? 384 : 0),
 545       224, 120, 62, 31, 16, 8, 4, 2
 546 #  else
 547       0, 0, 0, 0,
 548       (MIN_BUC_POW2==2 ? 384 : 0), (MIN_BUC_POW2==2 ? 384 : 0), /* 4, 4 */
 549       224, 149, 120, 80, 62, 41, 31, 25, 16, 16, 8, 8, 4, 4, 2, 2
 550 #  endif
 551   };
 552
 553 /* Shift of the first bucket with the given ordinal inside 2K chunk. */
 554 #ifdef IGNORE_SMALL_BAD_FREE
 555 #  define BLK_SHIFT(bucket) ( (bucket) < FIRST_BUCKET_WITH_CHECK        \
 556                               ? ((1<<LOG_OF_MIN_ARENA)                  \
 557                                  - BUCKET_SIZE(bucket) * N_BLKS(bucket)) \
 558                               : blk_shift[bucket])
 559 #else
 560 #  define BLK_SHIFT(bucket) blk_shift[bucket]
 561 #endif
 562
 563 static u_short blk_shift[LOG_OF_MIN_ARENA * BUCKETS_PER_POW2] =
 564   {
 565 #  if BUCKETS_PER_POW2==1
 566       0, 0,
 567       (MIN_BUC_POW2==2 ? 512 : 0),
 568       256, 128, 64, 64,                 /* 8 to 64 */
 569       16*sizeof(union overhead),
 570       8*sizeof(union overhead),
 571       4*sizeof(union overhead),
 572       2*sizeof(union overhead),
 573 #  else
 574       0, 0, 0, 0,
 575       (MIN_BUC_POW2==2 ? 512 : 0), (MIN_BUC_POW2==2 ? 512 : 0),
 576       256, 260, 128, 128, 64, 80, 64, 48, /* 8 to 96 */
 577       16*sizeof(union overhead), 16*sizeof(union overhead),
 578       8*sizeof(union overhead), 8*sizeof(union overhead),
 579       4*sizeof(union overhead), 4*sizeof(union overhead),
 580       2*sizeof(union overhead), 2*sizeof(union overhead),
 581 #  endif
 582   };
 583
 584 #  define NEEDED_ALIGNMENT 0x800        /* 2k boundaries */
 585 #  define WANTED_ALIGNMENT 0x800        /* 2k boundaries */
 586
 587 #else  /* !PACK_MALLOC */
 588
 589 #  define OV_MAGIC(block,bucket) (block)->ov_magic
 590 #  define OV_INDEX(block) (block)->ov_index
 591 #  define CHUNK_SHIFT 1
 592 #  define MAX_PACKED -1
 593 #  define NEEDED_ALIGNMENT MEM_ALIGNBYTES
 594 #  define WANTED_ALIGNMENT 0x400        /* 1k boundaries */
 595
 596 #endif /* !PACK_MALLOC */
 597
 598 #define M_OVERHEAD (sizeof(union overhead) + RSLOP)
 599
 600 #ifdef PACK_MALLOC
 601 #  define MEM_OVERHEAD(bucket) \
 602   (bucket <= MAX_PACKED ? 0 : M_OVERHEAD)
 603 #  ifdef SMALL_BUCKET_VIA_TABLE
 604 #    define START_SHIFTS_BUCKET ((MAX_PACKED_POW2 + 1) * BUCKETS_PER_POW2)
 605 #    define START_SHIFT MAX_PACKED_POW2
 606 #    ifdef BUCKETS_ROOT2                /* Chunks of size 3*2^n. */
 607 #      define SIZE_TABLE_MAX 80
 608 #    else
 609 #      define SIZE_TABLE_MAX 64
 610 #    endif
 611 static char bucket_of[] =
 612   {
 613 #    ifdef BUCKETS_ROOT2                /* Chunks of size 3*2^n. */
 614       /* 0 to 15 in 4-byte increments. */
 615       (sizeof(void*) > 4 ? 6 : 5),      /* 4/8, 5-th bucket for better reports */
 616       6,                                /* 8 */
 617       IF_ALIGN_8(8,7), 8,               /* 16/12, 16 */
 618       9, 9, 10, 10,                     /* 24, 32 */
 619       11, 11, 11, 11,                   /* 48 */
 620       12, 12, 12, 12,                   /* 64 */
 621       13, 13, 13, 13,                   /* 80 */
 622       13, 13, 13, 13                    /* 80 */
 623 #    else /* !BUCKETS_ROOT2 */
 624       /* 0 to 15 in 4-byte increments. */
 625       (sizeof(void*) > 4 ? 3 : 2),
 626       3,
 627       4, 4,
 628       5, 5, 5, 5,
 629       6, 6, 6, 6,
 630       6, 6, 6, 6
 631 #    endif /* !BUCKETS_ROOT2 */
 632   };
 633 #  else  /* !SMALL_BUCKET_VIA_TABLE */
 634 #    define START_SHIFTS_BUCKET MIN_BUCKET
 635 #    define START_SHIFT (MIN_BUC_POW2 - 1)
 636 #  endif /* !SMALL_BUCKET_VIA_TABLE */
 637 #else  /* !PACK_MALLOC */
 638 #  define MEM_OVERHEAD(bucket) M_OVERHEAD
 639 #  ifdef SMALL_BUCKET_VIA_TABLE
 640 #    undef SMALL_BUCKET_VIA_TABLE
 641 #  endif
 642 #  define START_SHIFTS_BUCKET MIN_BUCKET
 643 #  define START_SHIFT (MIN_BUC_POW2 - 1)
 644 #endif /* !PACK_MALLOC */
 645
 646 /*
 647  * Big allocations are often of the size 2^n bytes. To make them a
 648  * little bit better, make blocks of size 2^n+pagesize for big n.
 649  */
 650
 651 #ifdef TWO_POT_OPTIMIZE
 652
 653 #  ifndef PERL_PAGESIZE
 654 #    define PERL_PAGESIZE 4096
 655 #  endif
 656 #  ifndef FIRST_BIG_POW2
 657 #    define FIRST_BIG_POW2 15   /* 32K, 16K is used too often. */
 658 #  endif
 659 #  define FIRST_BIG_BLOCK (1<<FIRST_BIG_POW2)
 660 /* If this value or more, check against bigger blocks. */
 661 #  define FIRST_BIG_BOUND (FIRST_BIG_BLOCK - M_OVERHEAD)
 662 /* If less than this value, goes into 2^n-overhead-block. */
 663 #  define LAST_SMALL_BOUND ((FIRST_BIG_BLOCK>>1) - M_OVERHEAD)
 664
 665 #  define POW2_OPTIMIZE_ADJUST(nbytes)                          \
 666    ((nbytes >= FIRST_BIG_BOUND) ? nbytes -= PERL_PAGESIZE : 0)
 667 #  define POW2_OPTIMIZE_SURPLUS(bucket)                         \
 668    ((bucket >= FIRST_BIG_POW2 * BUCKETS_PER_POW2) ? PERL_PAGESIZE : 0)
 669
 670 #else  /* !TWO_POT_OPTIMIZE */
 671 #  define POW2_OPTIMIZE_ADJUST(nbytes)
 672 #  define POW2_OPTIMIZE_SURPLUS(bucket) 0
 673 #endif /* !TWO_POT_OPTIMIZE */
 674
 675 #if defined(HAS_64K_LIMIT) && defined(PERL_CORE)
 676 #  define BARK_64K_LIMIT(what,nbytes,size)                              \
 677         if (nbytes > 0xffff) {                                          \
 678                 PerlIO_printf(PerlIO_stderr(),                          \
 679                               "%s too large: %lx\n", what, size);       \
 680                 my_exit(1);                                             \
 681         }
 682 #else /* !HAS_64K_LIMIT || !PERL_CORE */
 683 #  define BARK_64K_LIMIT(what,nbytes,size)
 684 #endif /* !HAS_64K_LIMIT || !PERL_CORE */
 685
 686 #ifndef MIN_SBRK
 687 #  define MIN_SBRK 2048
 688 #endif
 689
 690 #ifndef FIRST_SBRK
 691 #  define FIRST_SBRK (48*1024)
 692 #endif
 693
 694 /* Minimal sbrk in percents of what is already alloced. */
 695 #ifndef MIN_SBRK_FRAC
 696 #  define MIN_SBRK_FRAC 3
 697 #endif
 698
 699 #ifndef SBRK_ALLOW_FAILURES
 700 #  define SBRK_ALLOW_FAILURES 3
 701 #endif
 702
 703 #ifndef SBRK_FAILURE_PRICE
 704 #  define SBRK_FAILURE_PRICE 50
 705 #endif
 706
 707 #if defined(PERL_EMERGENCY_SBRK) && defined(PERL_CORE)
 708
 709 #  ifndef BIG_SIZE
 710 #    define BIG_SIZE (1<<16)            /* 64K */
 711 #  endif
 712
 713 #ifdef I_MACH_CTHREADS
 714 #  undef  MUTEX_LOCK
 715 #  define MUTEX_LOCK(m)   STMT_START { if (*m) mutex_lock(*m);   } STMT_END
 716 #  undef  MUTEX_UNLOCK
 717 #  define MUTEX_UNLOCK(m) STMT_START { if (*m) mutex_unlock(*m); } STMT_END
 718 #endif
 719
 720 static char *emergency_buffer;
 721 static MEM_SIZE emergency_buffer_size;
 722
 723 static int      findbucket      (union overhead *freep, int srchlen);
 724 static void     morecore        (register int bucket);
 725 #  if defined(DEBUGGING)
 726 static void     botch           (char *diag, char *s);
 727 #  endif
 728 static void     add_to_chain    (void *p, MEM_SIZE size, MEM_SIZE chip);
 729 static Malloc_t emergency_sbrk  (MEM_SIZE size);
 730 static void*    get_from_chain  (MEM_SIZE size);
 731 static void*    get_from_bigger_buckets(int bucket, MEM_SIZE size);
 732 static union overhead *getpages (int needed, int *nblksp, int bucket);
 733 static int      getpages_adjacent(int require);
 734
 735 static Malloc_t
 736 emergency_sbrk(MEM_SIZE size)
 737 {
 738     MEM_SIZE rsize = (((size - 1)>>LOG_OF_MIN_ARENA) + 1)<<LOG_OF_MIN_ARENA;
 739
 740     if (size >= BIG_SIZE) {
 741         /* Give the possibility to recover: */
 742         MALLOC_UNLOCK;
 743         croak("Out of memory during \"large\" request for %i bytes", size);
 744     }
 745
 746     if (emergency_buffer_size >= rsize) {
 747         char *old = emergency_buffer;
 748
 749         emergency_buffer_size -= rsize;
 750         emergency_buffer += rsize;
 751         return old;
 752     } else {
 753         dTHX;
 754         /* First offense, give a possibility to recover by dieing. */
 755         /* No malloc involved here: */
 756         GV **gvp = (GV**)hv_fetch(PL_defstash, "^M", 2, 0);
 757         SV *sv;
 758         char *pv;
 759         int have = 0;
 760         STRLEN n_a;
 761
 762         if (emergency_buffer_size) {
 763             add_to_chain(emergency_buffer, emergency_buffer_size, 0);
 764             emergency_buffer_size = 0;
 765             emergency_buffer = Nullch;
 766             have = 1;
 767         }
 768         if (!gvp) gvp = (GV**)hv_fetch(PL_defstash, "\015", 1, 0);
 769         if (!gvp || !(sv = GvSV(*gvp)) || !SvPOK(sv)
 770             || (SvLEN(sv) < (1<<LOG_OF_MIN_ARENA) - M_OVERHEAD)) {
 771             if (have)
 772                 goto do_croak;
 773             return (char *)-1;          /* Now die die die... */
 774         }
 775         /* Got it, now detach SvPV: */
 776         pv = SvPV(sv, n_a);
 777         /* Check alignment: */
 778         if (((UV)(pv - sizeof(union overhead))) & (NEEDED_ALIGNMENT - 1)) {
 779             PerlIO_puts(PerlIO_stderr(),"Bad alignment of $^M!\n");
 780             return (char *)-1;          /* die die die */
 781         }
 782
 783         emergency_buffer = pv - sizeof(union overhead);
 784         emergency_buffer_size = malloced_size(pv) + M_OVERHEAD;
 785         SvPOK_off(sv);
 786         SvPVX(sv) = Nullch;
 787         SvCUR(sv) = SvLEN(sv) = 0;
 788     }
 789   do_croak:
 790     MALLOC_UNLOCK;
 791     croak("Out of memory during request for %i bytes", size);
 792 }
 793
 794 #else /* !(defined(PERL_EMERGENCY_SBRK) && defined(PERL_CORE)) */
 795 #  define emergency_sbrk(size)  -1
 796 #endif /* !(defined(PERL_EMERGENCY_SBRK) && defined(PERL_CORE)) */
 797
 798 /*
 799  * nextf[i] is the pointer to the next free block of size 2^i.  The
 800  * smallest allocatable block is 8 bytes.  The overhead information
 801  * precedes the data area returned to the user.
 802  */
 803 #define NBUCKETS (32*BUCKETS_PER_POW2 + 1)
 804 static  union overhead *nextf[NBUCKETS];
 805
 806 #ifdef USE_PERL_SBRK
 807 #define sbrk(a) Perl_sbrk(a)
 808 Malloc_t Perl_sbrk (int size);
 809 #else
 810 #ifdef DONT_DECLARE_STD
 811 #ifdef I_UNISTD
 812 #include <unistd.h>
 813 #endif
 814 #else
 815 extern  Malloc_t sbrk(int);
 816 #endif
 817 #endif
 818
 819 #ifdef DEBUGGING_MSTATS
 820 /*
 821  * nmalloc[i] is the difference between the number of mallocs and frees
 822  * for a given block size.
 823  */
 824 static  u_int nmalloc[NBUCKETS];
 825 static  u_int sbrk_slack;
 826 static  u_int start_slack;
 827 #endif
 828
 829 static  u_int goodsbrk;
 830
 831 #ifdef DEBUGGING
 832 #undef ASSERT
 833 #define ASSERT(p,diag)   if (!(p)) botch(diag,STRINGIFY(p));  else
 834 static void
 835 botch(char *diag, char *s)
 836 {
 837         PerlIO_printf(PerlIO_stderr(), "assertion botched (%s?): %s\n", diag, s);
 838         PerlProc_abort();
 839 }
 840 #else
 841 #define ASSERT(p, diag)
 842 #endif
 843
 844 Malloc_t
 845 Perl_malloc(register size_t nbytes)
 846 {
 847         register union overhead *p;
 848         register int bucket;
 849         register MEM_SIZE shiftr;
 850
 851 #if defined(DEBUGGING) || defined(RCHECK)
 852         MEM_SIZE size = nbytes;
 853 #endif
 854
 855         BARK_64K_LIMIT("Allocation",nbytes,nbytes);
 856 #ifdef DEBUGGING
 857         if ((long)nbytes < 0)
 858             croak("%s", "panic: malloc");
 859 #endif
 860
 861         MALLOC_LOCK;
 862         /*
 863          * Convert amount of memory requested into
 864          * closest block size stored in hash buckets
 865          * which satisfies request.  Account for
 866          * space used per block for accounting.
 867          */
 868 #ifdef PACK_MALLOC
 869 #  ifdef SMALL_BUCKET_VIA_TABLE
 870         if (nbytes == 0)
 871             bucket = MIN_BUCKET;
 872         else if (nbytes <= SIZE_TABLE_MAX) {
 873             bucket = bucket_of[(nbytes - 1) >> BUCKET_TABLE_SHIFT];
 874         } else
 875 #  else
 876         if (nbytes == 0)
 877             nbytes = 1;
 878         if (nbytes <= MAX_POW2_ALGO) goto do_shifts;
 879         else
 880 #  endif
 881 #endif
 882         {
 883             POW2_OPTIMIZE_ADJUST(nbytes);
 884             nbytes += M_OVERHEAD;
 885             nbytes = (nbytes + 3) &~ 3;
 886           do_shifts:
 887             shiftr = (nbytes - 1) >> START_SHIFT;
 888             bucket = START_SHIFTS_BUCKET;
 889             /* apart from this loop, this is O(1) */
 890             while (shiftr >>= 1)
 891                 bucket += BUCKETS_PER_POW2;
 892         }
 893         /*
 894          * If nothing in hash bucket right now,
 895          * request more memory from the system.
 896          */
 897         if (nextf[bucket] == NULL)
 898                 morecore(bucket);
 899         if ((p = nextf[bucket]) == NULL) {
 900                 MALLOC_UNLOCK;
 901 #ifdef PERL_CORE
 902                 if (!PL_nomemok) {
 903                     PerlIO_puts(PerlIO_stderr(),"Out of memory!\n");
 904                     WITH_THX(my_exit(1));
 905                 }
 906 #else
 907                 return (NULL);
 908 #endif
 909         }
 910
 911         DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log,
 912                               "0x%lx: (%05lu) malloc %ld bytes\n",
 913                               (unsigned long)(p+1), (unsigned long)(PL_an++),
 914                               (long)size));
 915
 916         /* remove from linked list */
 917 #if defined(RCHECK)
 918         if (((UV)p) & (MEM_ALIGNBYTES - 1))
 919             PerlIO_printf(PerlIO_stderr(), "Corrupt malloc ptr 0x%lx at 0x%lx\n",
 920                 (unsigned long)*((int*)p),(unsigned long)p);
 921 #endif
 922         nextf[bucket] = p->ov_next;
 923 #ifdef IGNORE_SMALL_BAD_FREE
 924         if (bucket >= FIRST_BUCKET_WITH_CHECK)
 925 #endif
 926             OV_MAGIC(p, bucket) = MAGIC;
 927 #ifndef PACK_MALLOC
 928         OV_INDEX(p) = bucket;
 929 #endif
 930 #ifdef RCHECK
 931         /*
 932          * Record allocated size of block and
 933          * bound space with magic numbers.
 934          */
 935         p->ov_rmagic = RMAGIC;
 936         if (bucket <= MAX_SHORT_BUCKET) {
 937             int i;
 938
 939             nbytes = size + M_OVERHEAD;
 940             p->ov_size = nbytes - 1;
 941             if ((i = nbytes & 3)) {
 942                 i = 4 - i;
 943                 while (i--)
 944                     *((char *)((caddr_t)p + nbytes - RSLOP + i)) = RMAGIC_C;
 945             }
 946             nbytes = (nbytes + 3) &~ 3;
 947             *((u_int *)((caddr_t)p + nbytes - RSLOP)) = RMAGIC;
 948         }
 949 #endif
 950         MALLOC_UNLOCK;
 951         return ((Malloc_t)(p + CHUNK_SHIFT));
 952 }
 953
 954 static char *last_sbrk_top;
 955 static char *last_op;                   /* This arena can be easily extended. */
 956 static int sbrked_remains;
 957 static int sbrk_good = SBRK_ALLOW_FAILURES * SBRK_FAILURE_PRICE;
 958
 959 #ifdef DEBUGGING_MSTATS
 960 static int sbrks;
 961 #endif
 962
 963 struct chunk_chain_s {
 964     struct chunk_chain_s *next;
 965     MEM_SIZE size;
 966 };
 967 static struct chunk_chain_s *chunk_chain;
 968 static int n_chunks;
 969 static char max_bucket;
 970
 971 /* Cutoff a piece of one of the chunks in the chain.  Prefer smaller chunk. */
 972 static void *
 973 get_from_chain(MEM_SIZE size)
 974 {
 975     struct chunk_chain_s *elt = chunk_chain, **oldp = &chunk_chain;
 976     struct chunk_chain_s **oldgoodp = NULL;
 977     long min_remain = LONG_MAX;
 978
 979     while (elt) {
 980         if (elt->size >= size) {
 981             long remains = elt->size - size;
 982             if (remains >= 0 && remains < min_remain) {
 983                 oldgoodp = oldp;
 984                 min_remain = remains;
 985             }
 986             if (remains == 0) {
 987                 break;
 988             }
 989         }
 990         oldp = &( elt->next );
 991         elt = elt->next;
 992     }
 993     if (!oldgoodp) return NULL;
 994     if (min_remain) {
 995         void *ret = *oldgoodp;
 996         struct chunk_chain_s *next = (*oldgoodp)->next;
 997
 998         *oldgoodp = (struct chunk_chain_s *)((char*)ret + size);
 999         (*oldgoodp)->size = min_remain;
1000         (*oldgoodp)->next = next;
1001         return ret;
1002     } else {
1003         void *ret = *oldgoodp;
1004         *oldgoodp = (*oldgoodp)->next;
1005         n_chunks--;
1006         return ret;
1007     }
1008 }
1009
1010 static void
1011 add_to_chain(void *p, MEM_SIZE size, MEM_SIZE chip)
1012 {
1013     struct chunk_chain_s *next = chunk_chain;
1014     char *cp = (char*)p;
1015
1016     cp += chip;
1017     chunk_chain = (struct chunk_chain_s *)cp;
1018     chunk_chain->size = size - chip;
1019     chunk_chain->next = next;
1020     n_chunks++;
1021 }
1022
1023 static void *
1024 get_from_bigger_buckets(int bucket, MEM_SIZE size)
1025 {
1026     int price = 1;
1027     static int bucketprice[NBUCKETS];
1028     while (bucket <= max_bucket) {
1029         /* We postpone stealing from bigger buckets until we want it
1030            often enough. */
1031         if (nextf[bucket] && bucketprice[bucket]++ >= price) {
1032             /* Steal it! */
1033             void *ret = (void*)(nextf[bucket] - 1 + CHUNK_SHIFT);
1034             bucketprice[bucket] = 0;
1035             if (((char*)nextf[bucket]) - M_OVERHEAD == last_op) {
1036                 last_op = NULL;         /* Disable optimization */
1037             }
1038             nextf[bucket] = nextf[bucket]->ov_next;
1039 #ifdef DEBUGGING_MSTATS
1040             nmalloc[bucket]--;
1041             start_slack -= M_OVERHEAD;
1042 #endif
1043             add_to_chain(ret, (BUCKET_SIZE(bucket) +
1044                                POW2_OPTIMIZE_SURPLUS(bucket)),
1045                          size);
1046             return ret;
1047         }
1048         bucket++;
1049     }
1050     return NULL;
1051 }
1052
1053 static union overhead *
1054 getpages(int needed, int *nblksp, int bucket)
1055 {
1056     /* Need to do (possibly expensive) system call. Try to
1057        optimize it for rare calling. */
1058     MEM_SIZE require = needed - sbrked_remains;
1059     char *cp;
1060     union overhead *ovp;
1061     int slack = 0;
1062
1063     if (sbrk_good > 0) {
1064         if (!last_sbrk_top && require < FIRST_SBRK)
1065             require = FIRST_SBRK;
1066         else if (require < MIN_SBRK) require = MIN_SBRK;
1067
1068         if (require < goodsbrk * MIN_SBRK_FRAC / 100)
1069             require = goodsbrk * MIN_SBRK_FRAC / 100;
1070         require = ((require - 1 + MIN_SBRK) / MIN_SBRK) * MIN_SBRK;
1071     } else {
1072         require = needed;
1073         last_sbrk_top = 0;
1074         sbrked_remains = 0;
1075     }
1076
1077     DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log,
1078                           "sbrk(%ld) for %ld-byte-long arena\n",
1079                           (long)require, (long) needed));
1080     cp = (char *)sbrk(require);
1081 #ifdef DEBUGGING_MSTATS
1082     sbrks++;
1083 #endif
1084     if (cp == last_sbrk_top) {
1085         /* Common case, anything is fine. */
1086         sbrk_good++;
1087         ovp = (union overhead *) (cp - sbrked_remains);
1088         last_op = cp - sbrked_remains;
1089         sbrked_remains = require - (needed - sbrked_remains);
1090     } else if (cp == (char *)-1) { /* no more room! */
1091         ovp = (union overhead *)emergency_sbrk(needed);
1092         if (ovp == (union overhead *)-1)
1093             return 0;
1094         if (((char*)ovp) > last_op) {   /* Cannot happen with current emergency_sbrk() */
1095             last_op = 0;
1096         }
1097         return ovp;
1098     } else {                    /* Non-continuous or first sbrk(). */
1099         long add = sbrked_remains;
1100         char *newcp;
1101
1102         if (sbrked_remains) {   /* Put rest into chain, we
1103                                    cannot use it right now. */
1104             add_to_chain((void*)(last_sbrk_top - sbrked_remains),
1105                          sbrked_remains, 0);
1106         }
1107
1108         /* Second, check alignment. */
1109         slack = 0;
1110
1111 #if !defined(atarist) && !defined(__MINT__) /* on the atari we dont have to worry about this */
1112 #  ifndef I286  /* The sbrk(0) call on the I286 always returns the next segment */
1113         /* WANTED_ALIGNMENT may be more than NEEDED_ALIGNMENT, but this may
1114            improve performance of memory access. */
1115         if ((UV)cp & (WANTED_ALIGNMENT - 1)) { /* Not aligned. */
1116             slack = WANTED_ALIGNMENT - ((UV)cp & (WANTED_ALIGNMENT - 1));
1117             add += slack;
1118         }
1119 #  endif
1120 #endif /* !atarist && !MINT */
1121
1122         if (add) {
1123             DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log,
1124                                   "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",
1125                                   (long)add, (long) slack,
1126                                   (long) sbrked_remains));
1127             newcp = (char *)sbrk(add);
1128 #if defined(DEBUGGING_MSTATS)
1129             sbrks++;
1130             sbrk_slack += add;
1131 #endif
1132             if (newcp != cp + require) {
1133                 /* Too bad: even rounding sbrk() is not continuous.*/
1134                 DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log,
1135                                       "failed to fix bad sbrk()\n"));
1136 #ifdef PACK_MALLOC
1137                 if (slack) {
1138                     MALLOC_UNLOCK;
1139                     fatalcroak("panic: Off-page sbrk\n");
1140                 }
1141 #endif
1142                 if (sbrked_remains) {
1143                     /* Try again. */
1144 #if defined(DEBUGGING_MSTATS)
1145                     sbrk_slack += require;
1146 #endif
1147                     require = needed;
1148                     DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log,
1149                                           "straight sbrk(%ld)\n",
1150                                           (long)require));
1151                     cp = (char *)sbrk(require);
1152 #ifdef DEBUGGING_MSTATS
1153                     sbrks++;
1154 #endif
1155                     if (cp == (char *)-1)
1156                         return 0;
1157                 }
1158                 sbrk_good = -1; /* Disable optimization!
1159                                    Continue with not-aligned... */
1160             } else {
1161                 cp += slack;
1162                 require += sbrked_remains;
1163             }
1164         }
1165
1166         if (last_sbrk_top) {
1167             sbrk_good -= SBRK_FAILURE_PRICE;
1168         }
1169
1170         ovp = (union overhead *) cp;
1171         /*
1172          * Round up to minimum allocation size boundary
1173          * and deduct from block count to reflect.
1174          */
1175
1176 #  if NEEDED_ALIGNMENT > MEM_ALIGNBYTES
1177         if ((UV)ovp & (NEEDED_ALIGNMENT - 1))
1178             fatalcroak("Misalignment of sbrk()\n");
1179         else
1180 #  endif
1181 #ifndef I286    /* Again, this should always be ok on an 80286 */
1182         if ((UV)ovp & (MEM_ALIGNBYTES - 1)) {
1183             DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log,
1184                                   "fixing sbrk(): %d bytes off machine alignement\n",
1185                                   (int)((UV)ovp & (MEM_ALIGNBYTES - 1))));
1186             ovp = (union overhead *)(((UV)ovp + MEM_ALIGNBYTES) &
1187                                      (MEM_ALIGNBYTES - 1));
1188             (*nblksp)--;
1189 # if defined(DEBUGGING_MSTATS)
1190             /* This is only approx. if TWO_POT_OPTIMIZE: */
1191             sbrk_slack += (1 << (bucket >> BUCKET_POW2_SHIFT));
1192 # endif
1193         }
1194 #endif
1195         ;                               /* Finish `else' */
1196         sbrked_remains = require - needed;
1197         last_op = cp;
1198     }
1199     last_sbrk_top = cp + require;
1200 #ifdef DEBUGGING_MSTATS
1201     goodsbrk += require;
1202 #endif
1203     return ovp;
1204 }
1205
1206 static int
1207 getpages_adjacent(int require)
1208 {
1209     if (require <= sbrked_remains) {
1210         sbrked_remains -= require;
1211     } else {
1212         char *cp;
1213
1214         require -= sbrked_remains;
1215         /* We do not try to optimize sbrks here, we go for place. */
1216         cp = (char*) sbrk(require);
1217 #ifdef DEBUGGING_MSTATS
1218         sbrks++;
1219         goodsbrk += require;
1220 #endif
1221         if (cp == last_sbrk_top) {
1222             sbrked_remains = 0;
1223             last_sbrk_top = cp + require;
1224         } else {
1225             if (cp == (char*)-1) {      /* Out of memory */
1226 #ifdef DEBUGGING_MSTATS
1227                 goodsbrk -= require;
1228 #endif
1229                 return 0;
1230             }
1231             /* Report the failure: */
1232             if (sbrked_remains)
1233                 add_to_chain((void*)(last_sbrk_top - sbrked_remains),
1234                              sbrked_remains, 0);
1235             add_to_chain((void*)cp, require, 0);
1236             sbrk_good -= SBRK_FAILURE_PRICE;
1237             sbrked_remains = 0;
1238             last_sbrk_top = 0;
1239             last_op = 0;
1240             return 0;
1241         }
1242     }
1243
1244     return 1;
1245 }
1246
1247 /*
1248  * Allocate more memory to the indicated bucket.
1249  */
1250 static void
1251 morecore(register int bucket)
1252 {
1253         register union overhead *ovp;
1254         register int rnu;       /* 2^rnu bytes will be requested */
1255         int nblks;              /* become nblks blocks of the desired size */
1256         register MEM_SIZE siz, needed;
1257
1258         if (nextf[bucket])
1259                 return;
1260         if (bucket == sizeof(MEM_SIZE)*8*BUCKETS_PER_POW2) {
1261             MALLOC_UNLOCK;
1262             croak("%s", "Out of memory during ridiculously large request");
1263         }
1264         if (bucket > max_bucket)
1265             max_bucket = bucket;
1266
1267         rnu = ( (bucket <= (LOG_OF_MIN_ARENA << BUCKET_POW2_SHIFT))
1268                 ? LOG_OF_MIN_ARENA
1269                 : (bucket >> BUCKET_POW2_SHIFT) );
1270         /* This may be overwritten later: */
1271         nblks = 1 << (rnu - (bucket >> BUCKET_POW2_SHIFT)); /* how many blocks to get */
1272         needed = ((MEM_SIZE)1 << rnu) + POW2_OPTIMIZE_SURPLUS(bucket);
1273         if (nextf[rnu << BUCKET_POW2_SHIFT]) { /* 2048b bucket. */
1274             ovp = nextf[rnu << BUCKET_POW2_SHIFT] - 1 + CHUNK_SHIFT;
1275             nextf[rnu << BUCKET_POW2_SHIFT]
1276                 = nextf[rnu << BUCKET_POW2_SHIFT]->ov_next;
1277 #ifdef DEBUGGING_MSTATS
1278             nmalloc[rnu << BUCKET_POW2_SHIFT]--;
1279             start_slack -= M_OVERHEAD;
1280 #endif
1281             DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log,
1282                                   "stealing %ld bytes from %ld arena\n",
1283                                   (long) needed, (long) rnu << BUCKET_POW2_SHIFT));
1284         } else if (chunk_chain
1285                    && (ovp = (union overhead*) get_from_chain(needed))) {
1286             DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log,
1287                                   "stealing %ld bytes from chain\n",
1288                                   (long) needed));
1289         } else if ( (ovp = (union overhead*)
1290                      get_from_bigger_buckets((rnu << BUCKET_POW2_SHIFT) + 1,
1291                                              needed)) ) {
1292             DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log,
1293                                   "stealing %ld bytes from bigger buckets\n",
1294                                   (long) needed));
1295         } else if (needed <= sbrked_remains) {
1296             ovp = (union overhead *)(last_sbrk_top - sbrked_remains);
1297             sbrked_remains -= needed;
1298             last_op = (char*)ovp;
1299         } else
1300             ovp = getpages(needed, &nblks, bucket);
1301
1302         if (!ovp)
1303             return;
1304
1305         /*
1306          * Add new memory allocated to that on
1307          * free list for this hash bucket.
1308          */
1309         siz = BUCKET_SIZE(bucket);
1310 #ifdef PACK_MALLOC
1311         *(u_char*)ovp = bucket; /* Fill index. */
1312         if (bucket <= MAX_PACKED) {
1313             ovp = (union overhead *) ((char*)ovp + BLK_SHIFT(bucket));
1314             nblks = N_BLKS(bucket);
1315 #  ifdef DEBUGGING_MSTATS
1316             start_slack += BLK_SHIFT(bucket);
1317 #  endif
1318         } else if (bucket < LOG_OF_MIN_ARENA * BUCKETS_PER_POW2) {
1319             ovp = (union overhead *) ((char*)ovp + BLK_SHIFT(bucket));
1320             siz -= sizeof(union overhead);
1321         } else ovp++;           /* One chunk per block. */
1322 #endif /* PACK_MALLOC */
1323         nextf[bucket] = ovp;
1324 #ifdef DEBUGGING_MSTATS
1325         nmalloc[bucket] += nblks;
1326         if (bucket > MAX_PACKED) {
1327             start_slack += M_OVERHEAD * nblks;
1328         }
1329 #endif
1330         while (--nblks > 0) {
1331                 ovp->ov_next = (union overhead *)((caddr_t)ovp + siz);
1332                 ovp = (union overhead *)((caddr_t)ovp + siz);
1333         }
1334         /* Not all sbrks return zeroed memory.*/
1335         ovp->ov_next = (union overhead *)NULL;
1336 #ifdef PACK_MALLOC
1337         if (bucket == 7*BUCKETS_PER_POW2) { /* Special case, explanation is above. */
1338             union overhead *n_op = nextf[7*BUCKETS_PER_POW2]->ov_next;
1339             nextf[7*BUCKETS_PER_POW2] =
1340                 (union overhead *)((caddr_t)nextf[7*BUCKETS_PER_POW2]
1341                                    - sizeof(union overhead));
1342             nextf[7*BUCKETS_PER_POW2]->ov_next = n_op;
1343         }
1344 #endif /* !PACK_MALLOC */
1345 }
1346
1347 Free_t
1348 Perl_mfree(void *mp)
1349 {
1350         register MEM_SIZE size;
1351         register union overhead *ovp;
1352         char *cp = (char*)mp;
1353 #ifdef PACK_MALLOC
1354         u_char bucket;
1355 #endif
1356
1357         DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log,
1358                               "0x%lx: (%05lu) free\n",
1359                               (unsigned long)cp, (unsigned long)(PL_an++)));
1360
1361         if (cp == NULL)
1362                 return;
1363         ovp = (union overhead *)((caddr_t)cp
1364                                 - sizeof (union overhead) * CHUNK_SHIFT);
1365 #ifdef PACK_MALLOC
1366         bucket = OV_INDEX(ovp);
1367 #endif
1368 #ifdef IGNORE_SMALL_BAD_FREE
1369         if ((bucket >= FIRST_BUCKET_WITH_CHECK)
1370             && (OV_MAGIC(ovp, bucket) != MAGIC))
1371 #else
1372         if (OV_MAGIC(ovp, bucket) != MAGIC)
1373 #endif
1374             {
1375                 static int bad_free_warn = -1;
1376                 if (bad_free_warn == -1) {
1377                     char *pbf = PerlEnv_getenv("PERL_BADFREE");
1378                     bad_free_warn = (pbf) ? atoi(pbf) : 1;
1379                 }
1380                 if (!bad_free_warn)
1381                     return;
1382 #ifdef RCHECK
1383                 warn("%s free() ignored",
1384                     ovp->ov_rmagic == RMAGIC - 1 ? "Duplicate" : "Bad");
1385 #else
1386                 warn("%s", "Bad free() ignored");
1387 #endif
1388                 return;                         /* sanity */
1389             }
1390         MALLOC_LOCK;
1391 #ifdef RCHECK
1392         ASSERT(ovp->ov_rmagic == RMAGIC, "chunk's head overwrite");
1393         if (OV_INDEX(ovp) <= MAX_SHORT_BUCKET) {
1394             int i;
1395             MEM_SIZE nbytes = ovp->ov_size + 1;
1396
1397             if ((i = nbytes & 3)) {
1398                 i = 4 - i;
1399                 while (i--) {
1400                     ASSERT(*((char *)((caddr_t)ovp + nbytes - RSLOP + i))
1401                            == RMAGIC_C, "chunk's tail overwrite");
1402                 }
1403             }
1404             nbytes = (nbytes + 3) &~ 3;
1405             ASSERT(*(u_int *)((caddr_t)ovp + nbytes - RSLOP) == RMAGIC, "chunk's tail overwrite");
1406         }
1407         ovp->ov_rmagic = RMAGIC - 1;
1408 #endif
1409         ASSERT(OV_INDEX(ovp) < NBUCKETS, "chunk's head overwrite");
1410         size = OV_INDEX(ovp);
1411         ovp->ov_next = nextf[size];
1412         nextf[size] = ovp;
1413         MALLOC_UNLOCK;
1414 }
1415
1416 /*
1417  * When a program attempts "storage compaction" as mentioned in the
1418  * old malloc man page, it realloc's an already freed block.  Usually
1419  * this is the last block it freed; occasionally it might be farther
1420  * back.  We have to search all the free lists for the block in order
1421  * to determine its bucket: 1st we make one pass thru the lists
1422  * checking only the first block in each; if that fails we search
1423  * ``reall_srchlen'' blocks in each list for a match (the variable
1424  * is extern so the caller can modify it).  If that fails we just copy
1425  * however many bytes was given to realloc() and hope it's not huge.
1426  */
1427 #define reall_srchlen  4        /* 4 should be plenty, -1 =>'s whole list */
1428
1429 Malloc_t
1430 Perl_realloc(void *mp, size_t nbytes)
1431 {
1432         register MEM_SIZE onb;
1433         union overhead *ovp;
1434         char *res;
1435         int prev_bucket;
1436         register int bucket;
1437         int was_alloced = 0, incr;
1438         char *cp = (char*)mp;
1439
1440 #if defined(DEBUGGING) || !defined(PERL_CORE)
1441         MEM_SIZE size = nbytes;
1442
1443         if ((long)nbytes < 0)
1444             croak("%s", "panic: realloc");
1445 #endif
1446
1447         BARK_64K_LIMIT("Reallocation",nbytes,size);
1448         if (!cp)
1449                 return Perl_malloc(nbytes);
1450
1451         MALLOC_LOCK;
1452         ovp = (union overhead *)((caddr_t)cp
1453                                 - sizeof (union overhead) * CHUNK_SHIFT);
1454         bucket = OV_INDEX(ovp);
1455 #ifdef IGNORE_SMALL_BAD_FREE
1456         if ((bucket < FIRST_BUCKET_WITH_CHECK)
1457             || (OV_MAGIC(ovp, bucket) == MAGIC))
1458 #else
1459         if (OV_MAGIC(ovp, bucket) == MAGIC)
1460 #endif
1461         {
1462                 was_alloced = 1;
1463         } else {
1464                 /*
1465                  * Already free, doing "compaction".
1466                  *
1467                  * Search for the old block of memory on the
1468                  * free list.  First, check the most common
1469                  * case (last element free'd), then (this failing)
1470                  * the last ``reall_srchlen'' items free'd.
1471                  * If all lookups fail, then assume the size of
1472                  * the memory block being realloc'd is the
1473                  * smallest possible.
1474                  */
1475                 if ((bucket = findbucket(ovp, 1)) < 0 &&
1476                     (bucket = findbucket(ovp, reall_srchlen)) < 0)
1477                         bucket = 0;
1478         }
1479         onb = BUCKET_SIZE_REAL(bucket);
1480         /*
1481          *  avoid the copy if same size block.
1482          *  We are not agressive with boundary cases. Note that it might
1483          *  (for a small number of cases) give false negative if
1484          *  both new size and old one are in the bucket for
1485          *  FIRST_BIG_POW2, but the new one is near the lower end.
1486          *
1487          *  We do not try to go to 1.5 times smaller bucket so far.
1488          */
1489         if (nbytes > onb) incr = 1;
1490         else {
1491 #ifdef DO_NOT_TRY_HARDER_WHEN_SHRINKING
1492             if ( /* This is a little bit pessimal if PACK_MALLOC: */
1493                 nbytes > ( (onb >> 1) - M_OVERHEAD )
1494 #  ifdef TWO_POT_OPTIMIZE
1495                 || (bucket == FIRST_BIG_POW2 && nbytes >= LAST_SMALL_BOUND )
1496 #  endif
1497                 )
1498 #else  /* !DO_NOT_TRY_HARDER_WHEN_SHRINKING */
1499                 prev_bucket = ( (bucket > MAX_PACKED + 1)
1500                                 ? bucket - BUCKETS_PER_POW2
1501                                 : bucket - 1);
1502              if (nbytes > BUCKET_SIZE_REAL(prev_bucket))
1503 #endif /* !DO_NOT_TRY_HARDER_WHEN_SHRINKING */
1504                  incr = 0;
1505              else incr = -1;
1506         }
1507         if (!was_alloced
1508 #ifdef STRESS_REALLOC
1509             || 1 /* always do it the hard way */
1510 #endif
1511             ) goto hard_way;
1512         else if (incr == 0) {
1513           inplace_label:
1514 #ifdef RCHECK
1515                 /*
1516                  * Record new allocated size of block and
1517                  * bound space with magic numbers.
1518                  */
1519                 if (OV_INDEX(ovp) <= MAX_SHORT_BUCKET) {
1520                        int i, nb = ovp->ov_size + 1;
1521
1522                        if ((i = nb & 3)) {
1523                            i = 4 - i;
1524                            while (i--) {
1525                                ASSERT(*((char *)((caddr_t)ovp + nb - RSLOP + i)) == RMAGIC_C, "chunk's tail overwrite");
1526                            }
1527                        }
1528                        nb = (nb + 3) &~ 3;
1529                        ASSERT(*(u_int *)((caddr_t)ovp + nb - RSLOP) == RMAGIC, "chunk's tail overwrite");
1530                         /*
1531                          * Convert amount of memory requested into
1532                          * closest block size stored in hash buckets
1533                          * which satisfies request.  Account for
1534                          * space used per block for accounting.
1535                          */
1536                         nbytes += M_OVERHEAD;
1537                         ovp->ov_size = nbytes - 1;
1538                         if ((i = nbytes & 3)) {
1539                             i = 4 - i;
1540                             while (i--)
1541                                 *((char *)((caddr_t)ovp + nbytes - RSLOP + i))
1542                                     = RMAGIC_C;
1543                         }
1544                         nbytes = (nbytes + 3) &~ 3;
1545                         *((u_int *)((caddr_t)ovp + nbytes - RSLOP)) = RMAGIC;
1546                 }
1547 #endif
1548                 res = cp;
1549                 MALLOC_UNLOCK;
1550                 DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log,
1551                               "0x%lx: (%05lu) realloc %ld bytes inplace\n",
1552                               (unsigned long)res,(unsigned long)(PL_an++),
1553                               (long)size));
1554         } else if (incr == 1 && (cp - M_OVERHEAD == last_op)
1555                    && (onb > (1 << LOG_OF_MIN_ARENA))) {
1556             MEM_SIZE require, newarena = nbytes, pow;
1557             int shiftr;
1558
1559             POW2_OPTIMIZE_ADJUST(newarena);
1560             newarena = newarena + M_OVERHEAD;
1561             /* newarena = (newarena + 3) &~ 3; */
1562             shiftr = (newarena - 1) >> LOG_OF_MIN_ARENA;
1563             pow = LOG_OF_MIN_ARENA + 1;
1564             /* apart from this loop, this is O(1) */
1565             while (shiftr >>= 1)
1566                 pow++;
1567             newarena = (1 << pow) + POW2_OPTIMIZE_SURPLUS(pow * BUCKETS_PER_POW2);
1568             require = newarena - onb - M_OVERHEAD;
1569
1570             if (getpages_adjacent(require)) {
1571 #ifdef DEBUGGING_MSTATS
1572                 nmalloc[bucket]--;
1573                 nmalloc[pow * BUCKETS_PER_POW2]++;
1574 #endif
1575                 *(cp - M_OVERHEAD) = pow * BUCKETS_PER_POW2; /* Fill index. */
1576                 goto inplace_label;
1577             } else
1578                 goto hard_way;
1579         } else {
1580           hard_way:
1581             MALLOC_UNLOCK;
1582             DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log,
1583                               "0x%lx: (%05lu) realloc %ld bytes the hard way\n",
1584                               (unsigned long)cp,(unsigned long)(PL_an++),
1585                               (long)size));
1586             if ((res = (char*)Perl_malloc(nbytes)) == NULL)
1587                 return (NULL);
1588             if (cp != res)                      /* common optimization */
1589                 Copy(cp, res, (MEM_SIZE)(nbytes<onb?nbytes:onb), char);
1590             if (was_alloced)
1591                 Perl_mfree(cp);
1592         }
1593         return ((Malloc_t)res);
1594 }
1595
1596 /*
1597  * Search ``srchlen'' elements of each free list for a block whose
1598  * header starts at ``freep''.  If srchlen is -1 search the whole list.
1599  * Return bucket number, or -1 if not found.
1600  */
1601 static int
1602 findbucket(union overhead *freep, int srchlen)
1603 {
1604         register union overhead *p;
1605         register int i, j;
1606
1607         for (i = 0; i < NBUCKETS; i++) {
1608                 j = 0;
1609                 for (p = nextf[i]; p && j != srchlen; p = p->ov_next) {
1610                         if (p == freep)
1611                                 return (i);
1612                         j++;
1613                 }
1614         }
1615         return (-1);
1616 }
1617
1618 Malloc_t
1619 Perl_calloc(register size_t elements, register size_t size)
1620 {
1621     long sz = elements * size;
1622     Malloc_t p = Perl_malloc(sz);
1623
1624     if (p) {
1625         memset((void*)p, 0, sz);
1626     }
1627     return p;
1628 }
1629
1630 MEM_SIZE
1631 Perl_malloced_size(void *p)
1632 {
1633     union overhead *ovp = (union overhead *)
1634         ((caddr_t)p - sizeof (union overhead) * CHUNK_SHIFT);
1635     int bucket = OV_INDEX(ovp);
1636 #ifdef RCHECK
1637     /* The caller wants to have a complete control over the chunk,
1638        disable the memory checking inside the chunk.  */
1639     if (bucket <= MAX_SHORT_BUCKET) {
1640         MEM_SIZE size = BUCKET_SIZE_REAL(bucket);
1641         ovp->ov_size = size + M_OVERHEAD - 1;
1642         *((u_int *)((caddr_t)ovp + size + M_OVERHEAD - RSLOP)) = RMAGIC;
1643     }
1644 #endif
1645     return BUCKET_SIZE_REAL(bucket);
1646 }
1647
1648 #  ifdef BUCKETS_ROOT2
1649 #    define MIN_EVEN_REPORT 6
1650 #  else
1651 #    define MIN_EVEN_REPORT MIN_BUCKET
1652 #  endif
1653 /*
1654  * mstats - print out statistics about malloc
1655  *
1656  * Prints two lines of numbers, one showing the length of the free list
1657  * for each size category, the second showing the number of mallocs -
1658  * frees for each size category.
1659  */
1660 void
1661 Perl_dump_mstats(pTHX_ char *s)
1662 {
1663 #ifdef DEBUGGING_MSTATS
1664         register int i, j;
1665         register union overhead *p;
1666         int topbucket=0, topbucket_ev=0, topbucket_odd=0, totfree=0, total=0;
1667         u_int nfree[NBUCKETS];
1668         int total_chain = 0;
1669         struct chunk_chain_s* nextchain = chunk_chain;
1670
1671         for (i = MIN_BUCKET ; i < NBUCKETS; i++) {
1672                 for (j = 0, p = nextf[i]; p; p = p->ov_next, j++)
1673                         ;
1674                 nfree[i] = j;
1675                 totfree += nfree[i] * BUCKET_SIZE_REAL(i);
1676                 total += nmalloc[i] * BUCKET_SIZE_REAL(i);
1677                 if (nmalloc[i]) {
1678                     i % 2 ? (topbucket_odd = i) : (topbucket_ev = i);
1679                     topbucket = i;
1680                 }
1681         }
1682         if (s)
1683             PerlIO_printf(PerlIO_stderr(),
1684                           "Memory allocation statistics %s (buckets %ld(%ld)..%ld(%ld)\n",
1685                           s,
1686                           (long)BUCKET_SIZE_REAL(MIN_BUCKET),
1687                           (long)BUCKET_SIZE(MIN_BUCKET),
1688                           (long)BUCKET_SIZE_REAL(topbucket), (long)BUCKET_SIZE(topbucket));
1689         PerlIO_printf(PerlIO_stderr(), "%8d free:", totfree);
1690         for (i = MIN_EVEN_REPORT; i <= topbucket; i += BUCKETS_PER_POW2) {
1691                 PerlIO_printf(PerlIO_stderr(),
1692                               ((i < 8*BUCKETS_PER_POW2 || i == 10*BUCKETS_PER_POW2)
1693                                ? " %5d"
1694                                : ((i < 12*BUCKETS_PER_POW2) ? " %3d" : " %d")),
1695                               nfree[i]);
1696         }
1697 #ifdef BUCKETS_ROOT2
1698         PerlIO_printf(PerlIO_stderr(), "\n\t   ");
1699         for (i = MIN_BUCKET + 1; i <= topbucket_odd; i += BUCKETS_PER_POW2) {
1700                 PerlIO_printf(PerlIO_stderr(),
1701                               ((i < 8*BUCKETS_PER_POW2 || i == 10*BUCKETS_PER_POW2)
1702                                ? " %5d"
1703                                : ((i < 12*BUCKETS_PER_POW2) ? " %3d" : " %d")),
1704                               nfree[i]);
1705         }
1706 #endif
1707         PerlIO_printf(PerlIO_stderr(), "\n%8d used:", total - totfree);
1708         for (i = MIN_EVEN_REPORT; i <= topbucket; i += BUCKETS_PER_POW2) {
1709                 PerlIO_printf(PerlIO_stderr(),
1710                               ((i < 8*BUCKETS_PER_POW2 || i == 10*BUCKETS_PER_POW2)
1711                                ? " %5d"
1712                                : ((i < 12*BUCKETS_PER_POW2) ? " %3d" : " %d")),
1713                               nmalloc[i] - nfree[i]);
1714         }
1715 #ifdef BUCKETS_ROOT2
1716         PerlIO_printf(PerlIO_stderr(), "\n\t   ");
1717         for (i = MIN_BUCKET + 1; i <= topbucket_odd; i += BUCKETS_PER_POW2) {
1718                 PerlIO_printf(PerlIO_stderr(),
1719                               ((i < 8*BUCKETS_PER_POW2 || i == 10*BUCKETS_PER_POW2)
1720                                ? " %5d"
1721                                : ((i < 12*BUCKETS_PER_POW2) ? " %3d" : " %d")),
1722                               nmalloc[i] - nfree[i]);
1723         }
1724 #endif
1725         while (nextchain) {
1726             total_chain += nextchain->size;
1727             nextchain = nextchain->next;
1728         }
1729         PerlIO_printf(PerlIO_stderr(), "\nTotal sbrk(): %d/%d:%d. Odd ends: pad+heads+chain+tail: %d+%d+%d+%d.\n",
1730                       goodsbrk + sbrk_slack, sbrks, sbrk_good, sbrk_slack,
1731                       start_slack, total_chain, sbrked_remains);
1732 #endif /* DEBUGGING_MSTATS */
1733 }
1734 #endif /* lint */
1735
1736 #ifdef USE_PERL_SBRK
1737
1738 #   if defined(__MACHTEN_PPC__) || defined(NeXT) || defined(__NeXT__)
1739 #      define PERL_SBRK_VIA_MALLOC
1740 /*
1741  * MachTen's malloc() returns a buffer aligned on a two-byte boundary.
1742  * While this is adequate, it may slow down access to longer data
1743  * types by forcing multiple memory accesses.  It also causes
1744  * complaints when RCHECK is in force.  So we allocate six bytes
1745  * more than we need to, and return an address rounded up to an
1746  * eight-byte boundary.
1747  *
1748  * 980701 Dominic Dunlop <domo@computer.org>
1749  */
1750 #      define SYSTEM_ALLOC_ALIGNMENT 2
1751 #   endif
1752
1753 #   ifdef PERL_SBRK_VIA_MALLOC
1754
1755 /* it may seem schizophrenic to use perl's malloc and let it call system */
1756 /* malloc, the reason for that is only the 3.2 version of the OS that had */
1757 /* frequent core dumps within nxzonefreenolock. This sbrk routine put an */
1758 /* end to the cores */
1759
1760 #      ifndef SYSTEM_ALLOC
1761 #         define SYSTEM_ALLOC(a) malloc(a)
1762 #      endif
1763 #      ifndef SYSTEM_ALLOC_ALIGNMENT
1764 #         define SYSTEM_ALLOC_ALIGNMENT MEM_ALIGNBYTES
1765 #      endif
1766
1767 #   endif  /* PERL_SBRK_VIA_MALLOC */
1768
1769 static IV Perl_sbrk_oldchunk;
1770 static long Perl_sbrk_oldsize;
1771
1772 #   define PERLSBRK_32_K (1<<15)
1773 #   define PERLSBRK_64_K (1<<16)
1774
1775 Malloc_t
1776 Perl_sbrk(int size)
1777 {
1778     IV got;
1779     int small, reqsize;
1780
1781     if (!size) return 0;
1782 #ifdef PERL_CORE
1783     reqsize = size; /* just for the DEBUG_m statement */
1784 #endif
1785 #ifdef PACK_MALLOC
1786     size = (size + 0x7ff) & ~0x7ff;
1787 #endif
1788     if (size <= Perl_sbrk_oldsize) {
1789         got = Perl_sbrk_oldchunk;
1790         Perl_sbrk_oldchunk += size;
1791         Perl_sbrk_oldsize -= size;
1792     } else {
1793       if (size >= PERLSBRK_32_K) {
1794         small = 0;
1795       } else {
1796         size = PERLSBRK_64_K;
1797         small = 1;
1798       }
1799 #  if NEEDED_ALIGNMENT > SYSTEM_ALLOC_ALIGNMENT
1800       size += NEEDED_ALIGNMENT - SYSTEM_ALLOC_ALIGNMENT;
1801 #  endif
1802       got = (IV)SYSTEM_ALLOC(size);
1803 #  if NEEDED_ALIGNMENT > SYSTEM_ALLOC_ALIGNMENT
1804       got = (got + NEEDED_ALIGNMENT - 1) & ~(NEEDED_ALIGNMENT - 1);
1805 #  endif
1806       if (small) {
1807         /* Chunk is small, register the rest for future allocs. */
1808         Perl_sbrk_oldchunk = got + reqsize;
1809         Perl_sbrk_oldsize = size - reqsize;
1810       }
1811     }
1812
1813     DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log, "sbrk malloc size %ld (reqsize %ld), left size %ld, give addr 0x%lx\n",
1814                     size, reqsize, Perl_sbrk_oldsize, got));
1815
1816     return (void *)got;
1817 }
1818
1819 #endif /* ! defined USE_PERL_SBRK */