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