malloc.c

   1 /*    malloc.c
   2  *
   3  */
   4
   5 /*
   6  * "'The Chamber of Records,' said Gimli. 'I guess that is where we now stand.'"
   7  */
   8
   9 /* This file contains Perl's own implementation of the malloc library.
  10  * It is used if Configure decides that, on your platform, Perl's
  11  * version is better than the OS's, or if you give Configure the
  12  * -Dusemymalloc command-line option.
  13  */
  14
  15 /*
  16   Here are some notes on configuring Perl's malloc.  (For non-perl
  17   usage see below.)
  18
  19   There are two macros which serve as bulk disablers of advanced
  20   features of this malloc: NO_FANCY_MALLOC, PLAIN_MALLOC (undef by
  21   default).  Look in the list of default values below to understand
  22   their exact effect.  Defining NO_FANCY_MALLOC returns malloc.c to the
  23   state of the malloc in Perl 5.004.  Additionally defining PLAIN_MALLOC
  24   returns it to the state as of Perl 5.000.
  25
  26   Note that some of the settings below may be ignored in the code based
  27   on values of other macros.  The PERL_CORE symbol is only defined when
  28   perl itself is being compiled (so malloc can make some assumptions
  29   about perl's facilities being available to it).
  30
  31   Each config option has a short description, followed by its name,
  32   default value, and a comment about the default (if applicable).  Some
  33   options take a precise value, while the others are just boolean.
  34   The boolean ones are listed first.
  35
  36     # Read configuration settings from malloc_cfg.h
  37     HAVE_MALLOC_CFG_H           undef
  38
  39     # Enable code for an emergency memory pool in $^M.  See perlvar.pod
  40     # for a description of $^M.
  41     PERL_EMERGENCY_SBRK         (!PLAIN_MALLOC && (PERL_CORE || !NO_MALLOC_DYNAMIC_CFG))
  42
  43     # Enable code for printing memory statistics.
  44     DEBUGGING_MSTATS            (!PLAIN_MALLOC && PERL_CORE)
  45
  46     # Move allocation info for small buckets into separate areas.
  47     # Memory optimization (especially for small allocations, of the
  48     # less than 64 bytes).  Since perl usually makes a large number
  49     # of small allocations, this is usually a win.
  50     PACK_MALLOC                 (!PLAIN_MALLOC && !RCHECK)
  51
  52     # Add one page to big powers of two when calculating bucket size.
  53     # This is targeted at big allocations, as are common in image
  54     # processing.
  55     TWO_POT_OPTIMIZE            !PLAIN_MALLOC
  56
  57     # Use intermediate bucket sizes between powers-of-two.  This is
  58     # generally a memory optimization, and a (small) speed pessimization.
  59     BUCKETS_ROOT2               !NO_FANCY_MALLOC
  60
  61     # Do not check small deallocations for bad free().  Memory
  62     # and speed optimization, error reporting pessimization.
  63     IGNORE_SMALL_BAD_FREE       (!NO_FANCY_MALLOC && !RCHECK)
  64
  65     # Use table lookup to decide in which bucket a given allocation will go.
  66     SMALL_BUCKET_VIA_TABLE      !NO_FANCY_MALLOC
  67
  68     # Use a perl-defined sbrk() instead of the (presumably broken or
  69     # missing) system-supplied sbrk().
  70     USE_PERL_SBRK               undef
  71
  72     # Use system malloc() (or calloc() etc.) to emulate sbrk(). Normally
  73     # only used with broken sbrk()s.
  74     PERL_SBRK_VIA_MALLOC        undef
  75
  76     # Which allocator to use if PERL_SBRK_VIA_MALLOC
  77     SYSTEM_ALLOC(a)             malloc(a)
  78
  79     # Minimal alignment (in bytes, should be a power of 2) of SYSTEM_ALLOC
  80     SYSTEM_ALLOC_ALIGNMENT      MEM_ALIGNBYTES
  81
  82     # Disable memory overwrite checking with DEBUGGING.  Memory and speed
  83     # optimization, error reporting pessimization.
  84     NO_RCHECK                   undef
  85
  86     # Enable memory overwrite checking with DEBUGGING.  Memory and speed
  87     # pessimization, error reporting optimization
  88     RCHECK                      (DEBUGGING && !NO_RCHECK)
  89
  90     # Do not overwrite uninit areas with DEBUGGING.  Speed
  91     # optimization, error reporting pessimization
  92     NO_MFILL                    undef
  93
  94     # Overwrite uninit areas with DEBUGGING.  Speed
  95     # pessimization, error reporting optimization
  96     MALLOC_FILL                 (DEBUGGING && !NO_RCHECK && !NO_MFILL)
  97
  98     # Do not check overwritten uninit areas with DEBUGGING.  Speed
  99     # optimization, error reporting pessimization
 100     NO_FILL_CHECK               undef
 101
 102     # Check overwritten uninit areas with DEBUGGING.  Speed
 103     # pessimization, error reporting optimization
 104     MALLOC_FILL_CHECK           (DEBUGGING && !NO_RCHECK && !NO_FILL_CHECK)
 105
 106     # Failed allocations bigger than this size croak (if
 107     # PERL_EMERGENCY_SBRK is enabled) without touching $^M.  See
 108     # perlvar.pod for a description of $^M.
 109     BIG_SIZE                     (1<<16)        # 64K
 110
 111     # Starting from this power of two, add an extra page to the
 112     # size of the bucket. This enables optimized allocations of sizes
 113     # close to powers of 2.  Note that the value is indexed at 0.
 114     FIRST_BIG_POW2              15              # 32K, 16K is used too often
 115
 116     # Estimate of minimal memory footprint.  malloc uses this value to
 117     # request the most reasonable largest blocks of memory from the system.
 118     FIRST_SBRK                  (48*1024)
 119
 120     # Round up sbrk()s to multiples of this.
 121     MIN_SBRK                    2048
 122
 123     # Round up sbrk()s to multiples of this percent of footprint.
 124     MIN_SBRK_FRAC               3
 125
 126     # Round up sbrk()s to multiples of this multiple of 1/1000 of footprint.
 127     MIN_SBRK_FRAC1000           (10 * MIN_SBRK_FRAC)
 128
 129     # Add this much memory to big powers of two to get the bucket size.
 130     PERL_PAGESIZE               4096
 131
 132     # This many sbrk() discontinuities should be tolerated even
 133     # from the start without deciding that sbrk() is usually
 134     # discontinuous.
 135     SBRK_ALLOW_FAILURES         3
 136
 137     # This many continuous sbrk()s compensate for one discontinuous one.
 138     SBRK_FAILURE_PRICE          50
 139
 140     # Some configurations may ask for 12-byte-or-so allocations which
 141     # require 8-byte alignment (?!).  In such situation one needs to
 142     # define this to disable 12-byte bucket (will increase memory footprint)
 143     STRICT_ALIGNMENT            undef
 144
 145     # Do not allow configuration of runtime options at runtime
 146     NO_MALLOC_DYNAMIC_CFG       undef
 147
 148     # Do not allow configuration of runtime options via $ENV{PERL_MALLOC_OPT}
 149     NO_PERL_MALLOC_ENV          undef
 150
 151         [The variable consists of ;-separated parts of the form CODE=VALUE
 152          with 1-character codes F, M, f, A, P, G, d, a, c for runtime
 153          configuration of FIRST_SBRK, MIN_SBRK, MIN_SBRK_FRAC1000,
 154          SBRK_ALLOW_FAILURES, SBRK_FAILURE_PRICE, sbrk_goodness,
 155          filldead, fillalive, fillcheck.  The last 3 are for DEBUGGING
 156          build, and allow switching the tests for free()ed memory read,
 157          uninit memory reads, and free()ed memory write.]
 158
 159   This implementation assumes that calling PerlIO_printf() does not
 160   result in any memory allocation calls (used during a panic).
 161
 162  */
 163
 164 /*
 165    If used outside of Perl environment, it may be useful to redefine
 166    the following macros (listed below with defaults):
 167
 168      # Type of address returned by allocation functions
 169      Malloc_t                           void *
 170
 171      # Type of size argument for allocation functions
 172      MEM_SIZE                           unsigned long
 173
 174      # size of void*
 175      PTRSIZE                            4
 176
 177      # Maximal value in LONG
 178      LONG_MAX                           0x7FFFFFFF
 179
 180      # Unsigned integer type big enough to keep a pointer
 181      UV                                 unsigned long
 182
 183      # Signed integer of the same sizeof() as UV
 184      IV                                 long
 185
 186      # Type of pointer with 1-byte granularity
 187      caddr_t                            char *
 188
 189      # Type returned by free()
 190      Free_t                             void
 191
 192      # Conversion of pointer to integer
 193      PTR2UV(ptr)                        ((UV)(ptr))
 194
 195      # Conversion of integer to pointer
 196      INT2PTR(type, i)                   ((type)(i))
 197
 198      # printf()-%-Conversion of UV to pointer
 199      UVuf                               "lu"
 200
 201      # printf()-%-Conversion of UV to hex pointer
 202      UVxf                               "lx"
 203
 204      # Alignment to use
 205      MEM_ALIGNBYTES                     4
 206
 207      # Very fatal condition reporting function (cannot call any )
 208      fatalcroak(arg)                    write(2,arg,strlen(arg)) + exit(2)
 209
 210      # Fatal error reporting function
 211      croak(format, arg)                 warn(idem) + exit(1)
 212
 213      # Fatal error reporting function
 214      croak2(format, arg1, arg2)         warn2(idem) + exit(1)
 215
 216      # Error reporting function
 217      warn(format, arg)                  fprintf(stderr, idem)
 218
 219      # Error reporting function
 220      warn2(format, arg1, arg2)          fprintf(stderr, idem)
 221
 222      # Locking/unlocking for MT operation
 223      MALLOC_LOCK                        MUTEX_LOCK(&PL_malloc_mutex)
 224      MALLOC_UNLOCK                      MUTEX_UNLOCK(&PL_malloc_mutex)
 225
 226      # Locking/unlocking mutex for MT operation
 227      MUTEX_LOCK(l)                      void
 228      MUTEX_UNLOCK(l)                    void
 229  */
 230
 231 #ifdef HAVE_MALLOC_CFG_H
 232 #  include "malloc_cfg.h"
 233 #endif
 234
 235 #ifndef NO_FANCY_MALLOC
 236 #  ifndef SMALL_BUCKET_VIA_TABLE
 237 #    define SMALL_BUCKET_VIA_TABLE
 238 #  endif
 239 #  ifndef BUCKETS_ROOT2
 240 #    define BUCKETS_ROOT2
 241 #  endif
 242 #  ifndef IGNORE_SMALL_BAD_FREE
 243 #    define IGNORE_SMALL_BAD_FREE
 244 #  endif
 245 #endif
 246
 247 #ifndef PLAIN_MALLOC                    /* Bulk enable features */
 248 #  ifndef PACK_MALLOC
 249 #      define PACK_MALLOC
 250 #  endif
 251 #  ifndef TWO_POT_OPTIMIZE
 252 #    define TWO_POT_OPTIMIZE
 253 #  endif
 254 #  if (defined(PERL_CORE) || !defined(NO_MALLOC_DYNAMIC_CFG)) && !defined(PERL_EMERGENCY_SBRK)
 255 #    define PERL_EMERGENCY_SBRK
 256 #  endif
 257 #  if defined(PERL_CORE) && !defined(DEBUGGING_MSTATS)
 258 #    define DEBUGGING_MSTATS
 259 #  endif
 260 #endif
 261
 262 #define MIN_BUC_POW2 (sizeof(void*) > 4 ? 3 : 2) /* Allow for 4-byte arena. */
 263 #define MIN_BUCKET (MIN_BUC_POW2 * BUCKETS_PER_POW2)
 264
 265 #if !(defined(I286) || defined(atarist) || defined(__MINT__))
 266         /* take 2k unless the block is bigger than that */
 267 #  define LOG_OF_MIN_ARENA 11
 268 #else
 269         /* take 16k unless the block is bigger than that
 270            (80286s like large segments!), probably good on the atari too */
 271 #  define LOG_OF_MIN_ARENA 14
 272 #endif
 273
 274 #if defined(DEBUGGING) && !defined(NO_RCHECK)
 275 #  define RCHECK
 276 #endif
 277 #if defined(DEBUGGING) && !defined(NO_RCHECK) && !defined(NO_MFILL) && !defined(MALLOC_FILL)
 278 #  define MALLOC_FILL
 279 #endif
 280 #if defined(DEBUGGING) && !defined(NO_RCHECK) && !defined(NO_FILL_CHECK) && !defined(MALLOC_FILL_CHECK)
 281 #  define MALLOC_FILL_CHECK
 282 #endif
 283 #if defined(RCHECK) && defined(IGNORE_SMALL_BAD_FREE)
 284 #  undef IGNORE_SMALL_BAD_FREE
 285 #endif
 286 /*
 287  * malloc.c (Caltech) 2/21/82
 288  * Chris Kingsley, kingsley@cit-20.
 289  *
 290  * This is a very fast storage allocator.  It allocates blocks of a small
 291  * number of different sizes, and keeps free lists of each size.  Blocks that
 292  * don't exactly fit are passed up to the next larger size.  In this
 293  * implementation, the available sizes are 2^n-4 (or 2^n-12) bytes long.
 294  * If PACK_MALLOC is defined, small blocks are 2^n bytes long.
 295  * This is designed for use in a program that uses vast quantities of memory,
 296  * but bombs when it runs out.
 297  *
 298  * Modifications Copyright Ilya Zakharevich 1996-99.
 299  *
 300  * Still very quick, but much more thrifty.  (Std config is 10% slower
 301  * than it was, and takes 67% of old heap size for typical usage.)
 302  *
 303  * Allocations of small blocks are now table-driven to many different
 304  * buckets.  Sizes of really big buckets are increased to accomodata
 305  * common size=power-of-2 blocks.  Running-out-of-memory is made into
 306  * an exception.  Deeply configurable and thread-safe.
 307  *
 308  */
 309
 310 #ifdef PERL_CORE
 311 #  include "EXTERN.h"
 312 #  define PERL_IN_MALLOC_C
 313 #  include "perl.h"
 314 #  if defined(PERL_IMPLICIT_CONTEXT)
 315 #    define croak       Perl_croak_nocontext
 316 #    define croak2      Perl_croak_nocontext
 317 #    define warn        Perl_warn_nocontext
 318 #    define warn2       Perl_warn_nocontext
 319 #  else
 320 #    define croak2      croak
 321 #    define warn2       warn
 322 #  endif
 323 #  if defined(USE_5005THREADS) || defined(USE_ITHREADS)
 324 #     define PERL_MAYBE_ALIVE   PL_thr_key
 325 #  else
 326 #     define PERL_MAYBE_ALIVE   1
 327 #  endif
 328 #else
 329 #  ifdef PERL_FOR_X2P
 330 #    include "../EXTERN.h"
 331 #    include "../perl.h"
 332 #  else
 333 #    include <stdlib.h>
 334 #    include <stdio.h>
 335 #    include <memory.h>
 336 #    ifdef OS2
 337 #      include <io.h>
 338 #    endif
 339 #    include <string.h>
 340 #    ifndef Malloc_t
 341 #      define Malloc_t void *
 342 #    endif
 343 #    ifndef PTRSIZE
 344 #      define PTRSIZE 4
 345 #    endif
 346 #    ifndef MEM_SIZE
 347 #      define MEM_SIZE unsigned long
 348 #    endif
 349 #    ifndef LONG_MAX
 350 #      define LONG_MAX 0x7FFFFFFF
 351 #    endif
 352 #    ifndef UV
 353 #      define UV unsigned long
 354 #    endif
 355 #    ifndef IV
 356 #      define IV long
 357 #    endif
 358 #    ifndef caddr_t
 359 #      define caddr_t char *
 360 #    endif
 361 #    ifndef Free_t
 362 #      define Free_t void
 363 #    endif
 364 #    define Copy(s,d,n,t) (void)memcpy((char*)(d),(char*)(s), (n) * sizeof(t))
 365 #    define CopyD(s,d,n,t) memcpy((char*)(d),(char*)(s), (n) * sizeof(t))
 366 #    define PerlEnv_getenv getenv
 367 #    define PerlIO_printf fprintf
 368 #    define PerlIO_stderr() stderr
 369 #    define PerlIO_puts(f,s)            fputs(s,f)
 370 #    ifndef INT2PTR
 371 #      define INT2PTR(t,i)              ((t)(i))
 372 #    endif
 373 #    ifndef PTR2UV
 374 #      define PTR2UV(p)                 ((UV)(p))
 375 #    endif
 376 #    ifndef UVuf
 377 #      define UVuf                      "lu"
 378 #    endif
 379 #    ifndef UVxf
 380 #      define UVxf                      "lx"
 381 #    endif
 382 #    ifndef MEM_ALIGNBYTES
 383 #      define MEM_ALIGNBYTES            4
 384 #    endif
 385 #  endif
 386 #  ifndef croak                         /* make depend */
 387 #    define croak(mess, arg) (warn((mess), (arg)), exit(1))
 388 #  endif
 389 #  ifndef croak2                        /* make depend */
 390 #    define croak2(mess, arg1, arg2) (warn2((mess), (arg1), (arg2)), exit(1))
 391 #  endif
 392 #  ifndef warn
 393 #    define warn(mess, arg) fprintf(stderr, (mess), (arg))
 394 #  endif
 395 #  ifndef warn2
 396 #    define warn2(mess, arg1, arg2) fprintf(stderr, (mess), (arg1), (arg2))
 397 #  endif
 398 #  ifdef DEBUG_m
 399 #    undef DEBUG_m
 400 #  endif
 401 #  define DEBUG_m(a)
 402 #  ifdef DEBUGGING
 403 #     undef DEBUGGING
 404 #  endif
 405 #  ifndef pTHX
 406 #     define pTHX               void
 407 #     define pTHX_
 408 #     ifdef HASATTRIBUTE_UNUSED
 409 #        define dTHX            extern int Perl___notused PERL_UNUSED_DECL
 410 #     else
 411 #        define dTHX            extern int Perl___notused
 412 #     endif
 413 #     define WITH_THX(s)        s
 414 #  endif
 415 #  ifndef PERL_GET_INTERP
 416 #     define PERL_GET_INTERP    PL_curinterp
 417 #  endif
 418 #  define PERL_MAYBE_ALIVE      1
 419 #  ifndef Perl_malloc
 420 #     define Perl_malloc malloc
 421 #  endif
 422 #  ifndef Perl_mfree
 423 #     define Perl_mfree free
 424 #  endif
 425 #  ifndef Perl_realloc
 426 #     define Perl_realloc realloc
 427 #  endif
 428 #  ifndef Perl_calloc
 429 #     define Perl_calloc calloc
 430 #  endif
 431 #  ifndef Perl_strdup
 432 #     define Perl_strdup strdup
 433 #  endif
 434 #endif  /* defined PERL_CORE */
 435
 436 #ifndef MUTEX_LOCK
 437 #  define MUTEX_LOCK(l)
 438 #endif
 439
 440 #ifndef MUTEX_UNLOCK
 441 #  define MUTEX_UNLOCK(l)
 442 #endif
 443
 444 #ifndef MALLOC_LOCK
 445 #  define MALLOC_LOCK           MUTEX_LOCK(&PL_malloc_mutex)
 446 #endif
 447
 448 #ifndef MALLOC_UNLOCK
 449 #  define MALLOC_UNLOCK         MUTEX_UNLOCK(&PL_malloc_mutex)
 450 #endif
 451
 452 #  ifndef fatalcroak                            /* make depend */
 453 #    define fatalcroak(mess)    (write(2, (mess), strlen(mess)), exit(2))
 454 #  endif
 455
 456 #ifdef DEBUGGING
 457 #  undef DEBUG_m
 458 #  define DEBUG_m(a)                                                    \
 459     STMT_START {                                                        \
 460         if (PERL_MAYBE_ALIVE && PERL_GET_THX) {                                         \
 461             dTHX;                                                       \
 462             if (DEBUG_m_TEST) {                                         \
 463                 PL_debug &= ~DEBUG_m_FLAG;                              \
 464                 a;                                                      \
 465                 PL_debug |= DEBUG_m_FLAG;                               \
 466             }                                                           \
 467         }                                                               \
 468     } STMT_END
 469 #endif
 470
 471 #ifdef PERL_IMPLICIT_CONTEXT
 472 #  define PERL_IS_ALIVE         aTHX
 473 #else
 474 #  define PERL_IS_ALIVE         TRUE
 475 #endif
 476
 477
 478 /*
 479  * Layout of memory:
 480  * ~~~~~~~~~~~~~~~~
 481  * The memory is broken into "blocks" which occupy multiples of 2K (and
 482  * generally speaking, have size "close" to a power of 2).  The addresses
 483  * of such *unused* blocks are kept in nextf[i] with big enough i.  (nextf
 484  * is an array of linked lists.)  (Addresses of used blocks are not known.)
 485  *
 486  * Moreover, since the algorithm may try to "bite" smaller blocks out
 487  * of unused bigger ones, there are also regions of "irregular" size,
 488  * managed separately, by a linked list chunk_chain.
 489  *
 490  * The third type of storage is the sbrk()ed-but-not-yet-used space, its
 491  * end and size are kept in last_sbrk_top and sbrked_remains.
 492  *
 493  * Growing blocks "in place":
 494  * ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
 495  * The address of the block with the greatest address is kept in last_op
 496  * (if not known, last_op is 0).  If it is known that the memory above
 497  * last_op is not continuous, or contains a chunk from chunk_chain,
 498  * last_op is set to 0.
 499  *
 500  * The chunk with address last_op may be grown by expanding into
 501  * sbrk()ed-but-not-yet-used space, or trying to sbrk() more continuous
 502  * memory.
 503  *
 504  * Management of last_op:
 505  * ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
 506  *
 507  * free() never changes the boundaries of blocks, so is not relevant.
 508  *
 509  * The only way realloc() may change the boundaries of blocks is if it
 510  * grows a block "in place".  However, in the case of success such a
 511  * chunk is automatically last_op, and it remains last_op.  In the case
 512  * of failure getpages_adjacent() clears last_op.
 513  *
 514  * malloc() may change blocks by calling morecore() only.
 515  *
 516  * morecore() may create new blocks by:
 517  *   a) biting pieces from chunk_chain (cannot create one above last_op);
 518  *   b) biting a piece from an unused block (if block was last_op, this
 519  *      may create a chunk from chain above last_op, thus last_op is
 520  *      invalidated in such a case).
 521  *   c) biting of sbrk()ed-but-not-yet-used space.  This creates
 522  *      a block which is last_op.
 523  *   d) Allocating new pages by calling getpages();
 524  *
 525  * getpages() creates a new block.  It marks last_op at the bottom of
 526  * the chunk of memory it returns.
 527  *
 528  * Active pages footprint:
 529  * ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
 530  * Note that we do not need to traverse the lists in nextf[i], just take
 531  * the first element of this list.  However, we *need* to traverse the
 532  * list in chunk_chain, but most the time it should be a very short one,
 533  * so we do not step on a lot of pages we are not going to use.
 534  *
 535  * Flaws:
 536  * ~~~~~
 537  * get_from_bigger_buckets(): forget to increment price => Quite
 538  * aggressive.
 539  */
 540
 541 /* I don't much care whether these are defined in sys/types.h--LAW */
 542
 543 #define u_char unsigned char
 544 #define u_int unsigned int
 545 /*
 546  * I removed the definition of u_bigint which appeared to be u_bigint = UV
 547  * u_bigint was only used in TWOK_MASKED and TWOK_SHIFT
 548  * where I have used PTR2UV.  RMB
 549  */
 550 #define u_short unsigned short
 551
 552 /* 286 and atarist like big chunks, which gives too much overhead. */
 553 #if (defined(RCHECK) || defined(I286) || defined(atarist) || defined(__MINT__)) && defined(PACK_MALLOC)
 554 #  undef PACK_MALLOC
 555 #endif
 556
 557 /*
 558  * The description below is applicable if PACK_MALLOC is not defined.
 559  *
 560  * The overhead on a block is at least 4 bytes.  When free, this space
 561  * contains a pointer to the next free block, and the bottom two bits must
 562  * be zero.  When in use, the first byte is set to MAGIC, and the second
 563  * byte is the size index.  The remaining bytes are for alignment.
 564  * If range checking is enabled and the size of the block fits
 565  * in two bytes, then the top two bytes hold the size of the requested block
 566  * plus the range checking words, and the header word MINUS ONE.
 567  */
 568 union   overhead {
 569         union   overhead *ov_next;      /* when free */
 570 #if MEM_ALIGNBYTES > 4
 571         double  strut;                  /* alignment problems */
 572 #  if MEM_ALIGNBYTES > 8
 573         char    sstrut[MEM_ALIGNBYTES]; /* for the sizing */
 574 #  endif
 575 #endif
 576         struct {
 577 /*
 578  * Keep the ovu_index and ovu_magic in this order, having a char
 579  * field first gives alignment indigestion in some systems, such as
 580  * MachTen.
 581  */
 582                 u_char  ovu_index;      /* bucket # */
 583                 u_char  ovu_magic;      /* magic number */
 584 #ifdef RCHECK
 585             /* Subtract one to fit into u_short for an extra bucket */
 586                 u_short ovu_size;       /* block size (requested + overhead - 1) */
 587                 u_int   ovu_rmagic;     /* range magic number */
 588 #endif
 589         } ovu;
 590 #define ov_magic        ovu.ovu_magic
 591 #define ov_index        ovu.ovu_index
 592 #define ov_size         ovu.ovu_size
 593 #define ov_rmagic       ovu.ovu_rmagic
 594 };
 595
 596 #define MAGIC           0xff            /* magic # on accounting info */
 597 #define RMAGIC          0x55555555      /* magic # on range info */
 598 #define RMAGIC_C        0x55            /* magic # on range info */
 599
 600 #ifdef RCHECK
 601 #  define       RMAGIC_SZ       sizeof (u_int) /* Overhead at end of bucket */
 602 #  ifdef TWO_POT_OPTIMIZE
 603 #    define MAX_SHORT_BUCKET (12 * BUCKETS_PER_POW2) /* size-1 fits in short */
 604 #  else
 605 #    define MAX_SHORT_BUCKET (13 * BUCKETS_PER_POW2)
 606 #  endif
 607 #else
 608 #  define       RMAGIC_SZ       0
 609 #endif
 610
 611 #if !defined(PACK_MALLOC) && defined(BUCKETS_ROOT2)
 612 #  undef BUCKETS_ROOT2
 613 #endif
 614
 615 #ifdef BUCKETS_ROOT2
 616 #  define BUCKET_TABLE_SHIFT 2
 617 #  define BUCKET_POW2_SHIFT 1
 618 #  define BUCKETS_PER_POW2 2
 619 #else
 620 #  define BUCKET_TABLE_SHIFT MIN_BUC_POW2
 621 #  define BUCKET_POW2_SHIFT 0
 622 #  define BUCKETS_PER_POW2 1
 623 #endif
 624
 625 #if !defined(MEM_ALIGNBYTES) || ((MEM_ALIGNBYTES > 4) && !defined(STRICT_ALIGNMENT))
 626 /* Figure out the alignment of void*. */
 627 struct aligner {
 628   char c;
 629   void *p;
 630 };
 631 #  define ALIGN_SMALL ((int)((caddr_t)&(((struct aligner*)0)->p)))
 632 #else
 633 #  define ALIGN_SMALL MEM_ALIGNBYTES
 634 #endif
 635
 636 #define IF_ALIGN_8(yes,no)      ((ALIGN_SMALL>4) ? (yes) : (no))
 637
 638 #ifdef BUCKETS_ROOT2
 639 #  define MAX_BUCKET_BY_TABLE 13
 640 static const u_short buck_size[MAX_BUCKET_BY_TABLE + 1] =
 641   {
 642       0, 0, 0, 0, 4, 4, 8, 12, 16, 24, 32, 48, 64, 80,
 643   };
 644 #  define BUCKET_SIZE_NO_SURPLUS(i) ((i) % 2 ? buck_size[i] : (1 << ((i) >> BUCKET_POW2_SHIFT)))
 645 #  define BUCKET_SIZE_REAL(i) ((i) <= MAX_BUCKET_BY_TABLE               \
 646                                ? buck_size[i]                           \
 647                                : ((1 << ((i) >> BUCKET_POW2_SHIFT))     \
 648                                   - MEM_OVERHEAD(i)                     \
 649                                   + POW2_OPTIMIZE_SURPLUS(i)))
 650 #else
 651 #  define BUCKET_SIZE_NO_SURPLUS(i) (1 << ((i) >> BUCKET_POW2_SHIFT))
 652 #  define BUCKET_SIZE(i) (BUCKET_SIZE_NO_SURPLUS(i) + POW2_OPTIMIZE_SURPLUS(i))
 653 #  define BUCKET_SIZE_REAL(i) (BUCKET_SIZE(i) - MEM_OVERHEAD(i))
 654 #endif
 655
 656
 657 #ifdef PACK_MALLOC
 658 /* In this case there are several possible layout of arenas depending
 659  * on the size.  Arenas are of sizes multiple to 2K, 2K-aligned, and
 660  * have a size close to a power of 2.
 661  *
 662  * Arenas of the size >= 4K keep one chunk only.  Arenas of size 2K
 663  * may keep one chunk or multiple chunks.  Here are the possible
 664  * layouts of arenas:
 665  *
 666  *      # One chunk only, chunksize 2^k + SOMETHING - ALIGN, k >= 11
 667  *
 668  * INDEX MAGIC1 UNUSED CHUNK1
 669  *
 670  *      # Multichunk with sanity checking and chunksize 2^k-ALIGN, k>7
 671  *
 672  * INDEX MAGIC1 MAGIC2 MAGIC3 UNUSED CHUNK1 CHUNK2 CHUNK3 ...
 673  *
 674  *      # Multichunk with sanity checking and size 2^k-ALIGN, k=7
 675  *
 676  * INDEX MAGIC1 MAGIC2 MAGIC3 UNUSED CHUNK1 UNUSED CHUNK2 CHUNK3 ...
 677  *
 678  *      # Multichunk with sanity checking and size up to 80
 679  *
 680  * INDEX UNUSED MAGIC1 UNUSED MAGIC2 UNUSED ... CHUNK1 CHUNK2 CHUNK3 ...
 681  *
 682  *      # No sanity check (usually up to 48=byte-long buckets)
 683  * INDEX UNUSED CHUNK1 CHUNK2 ...
 684  *
 685  * Above INDEX and MAGIC are one-byte-long.  Sizes of UNUSED are
 686  * appropriate to keep algorithms simple and memory aligned.  INDEX
 687  * encodes the size of the chunk, while MAGICn encodes state (used,
 688  * free or non-managed-by-us-so-it-indicates-a-bug) of CHUNKn.  MAGIC
 689  * is used for sanity checking purposes only.  SOMETHING is 0 or 4K
 690  * (to make size of big CHUNK accomodate allocations for powers of two
 691  * better).
 692  *
 693  * [There is no need to alignment between chunks, since C rules ensure
 694  *  that structs which need 2^k alignment have sizeof which is
 695  *  divisible by 2^k.  Thus as far as the last chunk is aligned at the
 696  *  end of the arena, and 2K-alignment does not contradict things,
 697  *  everything is going to be OK for sizes of chunks 2^n and 2^n +
 698  *  2^k.  Say, 80-bit buckets will be 16-bit aligned, and as far as we
 699  *  put allocations for requests in 65..80 range, all is fine.
 700  *
 701  *  Note, however, that standard malloc() puts more strict
 702  *  requirements than the above C rules.  Moreover, our algorithms of
 703  *  realloc() may break this idyll, but we suppose that realloc() does
 704  *  need not change alignment.]
 705  *
 706  * Is very important to make calculation of the offset of MAGICm as
 707  * quick as possible, since it is done on each malloc()/free().  In
 708  * fact it is so quick that it has quite little effect on the speed of
 709  * doing malloc()/free().  [By default] We forego such calculations
 710  * for small chunks, but only to save extra 3% of memory, not because
 711  * of speed considerations.
 712  *
 713  * Here is the algorithm [which is the same for all the allocations
 714  * schemes above], see OV_MAGIC(block,bucket).  Let OFFSETm be the
 715  * offset of the CHUNKm from the start of ARENA.  Then offset of
 716  * MAGICm is (OFFSET1 >> SHIFT) + ADDOFFSET.  Here SHIFT and ADDOFFSET
 717  * are numbers which depend on the size of the chunks only.
 718  *
 719  * Let as check some sanity conditions.  Numbers OFFSETm>>SHIFT are
 720  * different for all the chunks in the arena if 2^SHIFT is not greater
 721  * than size of the chunks in the arena.  MAGIC1 will not overwrite
 722  * INDEX provided ADDOFFSET is >0 if OFFSET1 < 2^SHIFT.  MAGIClast
 723  * will not overwrite CHUNK1 if OFFSET1 > (OFFSETlast >> SHIFT) +
 724  * ADDOFFSET.
 725  *
 726  * Make SHIFT the maximal possible (there is no point in making it
 727  * smaller).  Since OFFSETlast is 2K - CHUNKSIZE, above restrictions
 728  * give restrictions on OFFSET1 and on ADDOFFSET.
 729  *
 730  * In particular, for chunks of size 2^k with k>=6 we can put
 731  * ADDOFFSET to be from 0 to 2^k - 2^(11-k), and have
 732  * OFFSET1==chunksize.  For chunks of size 80 OFFSET1 of 2K%80=48 is
 733  * large enough to have ADDOFFSET between 1 and 16 (similarly for 96,
 734  * when ADDOFFSET should be 1).  In particular, keeping MAGICs for
 735  * these sizes gives no additional size penalty.
 736  *
 737  * However, for chunks of size 2^k with k<=5 this gives OFFSET1 >=
 738  * ADDOFSET + 2^(11-k).  Keeping ADDOFFSET 0 allows for 2^(11-k)-2^(11-2k)
 739  * chunks per arena.  This is smaller than 2^(11-k) - 1 which are
 740  * needed if no MAGIC is kept.  [In fact, having a negative ADDOFFSET
 741  * would allow for slightly more buckets per arena for k=2,3.]
 742  *
 743  * Similarly, for chunks of size 3/2*2^k with k<=5 MAGICs would span
 744  * the area up to 2^(11-k)+ADDOFFSET.  For k=4 this give optimal
 745  * ADDOFFSET as -7..0.  For k=3 ADDOFFSET can go up to 4 (with tiny
 746  * savings for negative ADDOFFSET).  For k=5 ADDOFFSET can go -1..16
 747  * (with no savings for negative values).
 748  *
 749  * In particular, keeping ADDOFFSET 0 for sizes of chunks up to 2^6
 750  * leads to tiny pessimizations in case of sizes 4, 8, 12, 24, and
 751  * leads to no contradictions except for size=80 (or 96.)
 752  *
 753  * However, it also makes sense to keep no magic for sizes 48 or less.
 754  * This is what we do.  In this case one needs ADDOFFSET>=1 also for
 755  * chunksizes 12, 24, and 48, unless one gets one less chunk per
 756  * arena.
 757  *
 758  * The algo of OV_MAGIC(block,bucket) keeps ADDOFFSET 0 until
 759  * chunksize of 64, then makes it 1.
 760  *
 761  * This allows for an additional optimization: the above scheme leads
 762  * to giant overheads for sizes 128 or more (one whole chunk needs to
 763  * be sacrifised to keep INDEX).  Instead we use chunks not of size
 764  * 2^k, but of size 2^k-ALIGN.  If we pack these chunks at the end of
 765  * the arena, then the beginnings are still in different 2^k-long
 766  * sections of the arena if k>=7 for ALIGN==4, and k>=8 if ALIGN=8.
 767  * Thus for k>7 the above algo of calculating the offset of the magic
 768  * will still give different answers for different chunks.  And to
 769  * avoid the overrun of MAGIC1 into INDEX, one needs ADDOFFSET of >=1.
 770  * In the case k=7 we just move the first chunk an extra ALIGN
 771  * backward inside the ARENA (this is done once per arena lifetime,
 772  * thus is not a big overhead).  */
 773 #  define MAX_PACKED_POW2 6
 774 #  define MAX_PACKED (MAX_PACKED_POW2 * BUCKETS_PER_POW2 + BUCKET_POW2_SHIFT)
 775 #  define MAX_POW2_ALGO ((1<<(MAX_PACKED_POW2 + 1)) - M_OVERHEAD)
 776 #  define TWOK_MASK ((1<<LOG_OF_MIN_ARENA) - 1)
 777 #  define TWOK_MASKED(x) (PTR2UV(x) & ~TWOK_MASK)
 778 #  define TWOK_SHIFT(x) (PTR2UV(x) & TWOK_MASK)
 779 #  define OV_INDEXp(block) (INT2PTR(u_char*,TWOK_MASKED(block)))
 780 #  define OV_INDEX(block) (*OV_INDEXp(block))
 781 #  define OV_MAGIC(block,bucket) (*(OV_INDEXp(block) +                  \
 782                                     (TWOK_SHIFT(block)>>                \
 783                                      (bucket>>BUCKET_POW2_SHIFT)) +     \
 784                                     (bucket >= MIN_NEEDS_SHIFT ? 1 : 0)))
 785     /* A bucket can have a shift smaller than it size, we need to
 786        shift its magic number so it will not overwrite index: */
 787 #  ifdef BUCKETS_ROOT2
 788 #    define MIN_NEEDS_SHIFT (7*BUCKETS_PER_POW2 - 1) /* Shift 80 greater than chunk 64. */
 789 #  else
 790 #    define MIN_NEEDS_SHIFT (7*BUCKETS_PER_POW2) /* Shift 128 greater than chunk 32. */
 791 #  endif
 792 #  define CHUNK_SHIFT 0
 793
 794 /* Number of active buckets of given ordinal. */
 795 #ifdef IGNORE_SMALL_BAD_FREE
 796 #define FIRST_BUCKET_WITH_CHECK (6 * BUCKETS_PER_POW2) /* 64 */
 797 #  define N_BLKS(bucket) ( (bucket) < FIRST_BUCKET_WITH_CHECK           \
 798                          ? ((1<<LOG_OF_MIN_ARENA) - 1)/BUCKET_SIZE_NO_SURPLUS(bucket) \
 799                          : n_blks[bucket] )
 800 #else
 801 #  define N_BLKS(bucket) n_blks[bucket]
 802 #endif
 803
 804 static const u_short n_blks[LOG_OF_MIN_ARENA * BUCKETS_PER_POW2] =
 805   {
 806 #  if BUCKETS_PER_POW2==1
 807       0, 0,
 808       (MIN_BUC_POW2==2 ? 384 : 0),
 809       224, 120, 62, 31, 16, 8, 4, 2
 810 #  else
 811       0, 0, 0, 0,
 812       (MIN_BUC_POW2==2 ? 384 : 0), (MIN_BUC_POW2==2 ? 384 : 0), /* 4, 4 */
 813       224, 149, 120, 80, 62, 41, 31, 25, 16, 16, 8, 8, 4, 4, 2, 2
 814 #  endif
 815   };
 816
 817 /* Shift of the first bucket with the given ordinal inside 2K chunk. */
 818 #ifdef IGNORE_SMALL_BAD_FREE
 819 #  define BLK_SHIFT(bucket) ( (bucket) < FIRST_BUCKET_WITH_CHECK        \
 820                               ? ((1<<LOG_OF_MIN_ARENA)                  \
 821                                  - BUCKET_SIZE_NO_SURPLUS(bucket) * N_BLKS(bucket)) \
 822                               : blk_shift[bucket])
 823 #else
 824 #  define BLK_SHIFT(bucket) blk_shift[bucket]
 825 #endif
 826
 827 static const u_short blk_shift[LOG_OF_MIN_ARENA * BUCKETS_PER_POW2] =
 828   {
 829 #  if BUCKETS_PER_POW2==1
 830       0, 0,
 831       (MIN_BUC_POW2==2 ? 512 : 0),
 832       256, 128, 64, 64,                 /* 8 to 64 */
 833       16*sizeof(union overhead),
 834       8*sizeof(union overhead),
 835       4*sizeof(union overhead),
 836       2*sizeof(union overhead),
 837 #  else
 838       0, 0, 0, 0,
 839       (MIN_BUC_POW2==2 ? 512 : 0), (MIN_BUC_POW2==2 ? 512 : 0),
 840       256, 260, 128, 128, 64, 80, 64, 48, /* 8 to 96 */
 841       16*sizeof(union overhead), 16*sizeof(union overhead),
 842       8*sizeof(union overhead), 8*sizeof(union overhead),
 843       4*sizeof(union overhead), 4*sizeof(union overhead),
 844       2*sizeof(union overhead), 2*sizeof(union overhead),
 845 #  endif
 846   };
 847
 848 #  define NEEDED_ALIGNMENT 0x800        /* 2k boundaries */
 849 #  define WANTED_ALIGNMENT 0x800        /* 2k boundaries */
 850
 851 #else  /* !PACK_MALLOC */
 852
 853 #  define OV_MAGIC(block,bucket) (block)->ov_magic
 854 #  define OV_INDEX(block) (block)->ov_index
 855 #  define CHUNK_SHIFT 1
 856 #  define MAX_PACKED -1
 857 #  define NEEDED_ALIGNMENT MEM_ALIGNBYTES
 858 #  define WANTED_ALIGNMENT 0x400        /* 1k boundaries */
 859
 860 #endif /* !PACK_MALLOC */
 861
 862 #define M_OVERHEAD (sizeof(union overhead) + RMAGIC_SZ) /* overhead at start+end */
 863
 864 #ifdef PACK_MALLOC
 865 #  define MEM_OVERHEAD(bucket) \
 866   (bucket <= MAX_PACKED ? 0 : M_OVERHEAD)
 867 #  ifdef SMALL_BUCKET_VIA_TABLE
 868 #    define START_SHIFTS_BUCKET ((MAX_PACKED_POW2 + 1) * BUCKETS_PER_POW2)
 869 #    define START_SHIFT MAX_PACKED_POW2
 870 #    ifdef BUCKETS_ROOT2                /* Chunks of size 3*2^n. */
 871 #      define SIZE_TABLE_MAX 80
 872 #    else
 873 #      define SIZE_TABLE_MAX 64
 874 #    endif
 875 static const char bucket_of[] =
 876   {
 877 #    ifdef BUCKETS_ROOT2                /* Chunks of size 3*2^n. */
 878       /* 0 to 15 in 4-byte increments. */
 879       (sizeof(void*) > 4 ? 6 : 5),      /* 4/8, 5-th bucket for better reports */
 880       6,                                /* 8 */
 881       IF_ALIGN_8(8,7), 8,               /* 16/12, 16 */
 882       9, 9, 10, 10,                     /* 24, 32 */
 883       11, 11, 11, 11,                   /* 48 */
 884       12, 12, 12, 12,                   /* 64 */
 885       13, 13, 13, 13,                   /* 80 */
 886       13, 13, 13, 13                    /* 80 */
 887 #    else /* !BUCKETS_ROOT2 */
 888       /* 0 to 15 in 4-byte increments. */
 889       (sizeof(void*) > 4 ? 3 : 2),
 890       3,
 891       4, 4,
 892       5, 5, 5, 5,
 893       6, 6, 6, 6,
 894       6, 6, 6, 6
 895 #    endif /* !BUCKETS_ROOT2 */
 896   };
 897 #  else  /* !SMALL_BUCKET_VIA_TABLE */
 898 #    define START_SHIFTS_BUCKET MIN_BUCKET
 899 #    define START_SHIFT (MIN_BUC_POW2 - 1)
 900 #  endif /* !SMALL_BUCKET_VIA_TABLE */
 901 #else  /* !PACK_MALLOC */
 902 #  define MEM_OVERHEAD(bucket) M_OVERHEAD
 903 #  ifdef SMALL_BUCKET_VIA_TABLE
 904 #    undef SMALL_BUCKET_VIA_TABLE
 905 #  endif
 906 #  define START_SHIFTS_BUCKET MIN_BUCKET
 907 #  define START_SHIFT (MIN_BUC_POW2 - 1)
 908 #endif /* !PACK_MALLOC */
 909
 910 /*
 911  * Big allocations are often of the size 2^n bytes. To make them a
 912  * little bit better, make blocks of size 2^n+pagesize for big n.
 913  */
 914
 915 #ifdef TWO_POT_OPTIMIZE
 916
 917 #  ifndef PERL_PAGESIZE
 918 #    define PERL_PAGESIZE 4096
 919 #  endif
 920 #  ifndef FIRST_BIG_POW2
 921 #    define FIRST_BIG_POW2 15   /* 32K, 16K is used too often. */
 922 #  endif
 923 #  define FIRST_BIG_BLOCK (1<<FIRST_BIG_POW2)
 924 /* If this value or more, check against bigger blocks. */
 925 #  define FIRST_BIG_BOUND (FIRST_BIG_BLOCK - M_OVERHEAD)
 926 /* If less than this value, goes into 2^n-overhead-block. */
 927 #  define LAST_SMALL_BOUND ((FIRST_BIG_BLOCK>>1) - M_OVERHEAD)
 928
 929 #  define POW2_OPTIMIZE_ADJUST(nbytes)                          \
 930    ((nbytes >= FIRST_BIG_BOUND) ? nbytes -= PERL_PAGESIZE : 0)
 931 #  define POW2_OPTIMIZE_SURPLUS(bucket)                         \
 932    ((bucket >= FIRST_BIG_POW2 * BUCKETS_PER_POW2) ? PERL_PAGESIZE : 0)
 933
 934 #else  /* !TWO_POT_OPTIMIZE */
 935 #  define POW2_OPTIMIZE_ADJUST(nbytes)
 936 #  define POW2_OPTIMIZE_SURPLUS(bucket) 0
 937 #endif /* !TWO_POT_OPTIMIZE */
 938
 939 #if defined(HAS_64K_LIMIT) && defined(PERL_CORE)
 940 #  define BARK_64K_LIMIT(what,nbytes,size)                              \
 941         if (nbytes > 0xffff) {                                          \
 942                 PerlIO_printf(PerlIO_stderr(),                          \
 943                               "%s too large: %lx\n", what, size);       \
 944                 my_exit(1);                                             \
 945         }
 946 #else /* !HAS_64K_LIMIT || !PERL_CORE */
 947 #  define BARK_64K_LIMIT(what,nbytes,size)
 948 #endif /* !HAS_64K_LIMIT || !PERL_CORE */
 949
 950 #ifndef MIN_SBRK
 951 #  define MIN_SBRK 2048
 952 #endif
 953
 954 #ifndef FIRST_SBRK
 955 #  define FIRST_SBRK (48*1024)
 956 #endif
 957
 958 /* Minimal sbrk in percents of what is already alloced. */
 959 #ifndef MIN_SBRK_FRAC
 960 #  define MIN_SBRK_FRAC 3
 961 #endif
 962
 963 #ifndef SBRK_ALLOW_FAILURES
 964 #  define SBRK_ALLOW_FAILURES 3
 965 #endif
 966
 967 #ifndef SBRK_FAILURE_PRICE
 968 #  define SBRK_FAILURE_PRICE 50
 969 #endif
 970
 971 static void     morecore        (register int bucket);
 972 #  if defined(DEBUGGING)
 973 static void     botch           (char *diag, char *s, char *file, int line);
 974 #  endif
 975 static void     add_to_chain    (void *p, MEM_SIZE size, MEM_SIZE chip);
 976 static void*    get_from_chain  (MEM_SIZE size);
 977 static void*    get_from_bigger_buckets(int bucket, MEM_SIZE size);
 978 static union overhead *getpages (MEM_SIZE needed, int *nblksp, int bucket);
 979 static int      getpages_adjacent(MEM_SIZE require);
 980
 981 #ifdef PERL_CORE
 982
 983 #ifdef I_MACH_CTHREADS
 984 #  undef  MUTEX_LOCK
 985 #  define MUTEX_LOCK(m)   STMT_START { if (*m) mutex_lock(*m);   } STMT_END
 986 #  undef  MUTEX_UNLOCK
 987 #  define MUTEX_UNLOCK(m) STMT_START { if (*m) mutex_unlock(*m); } STMT_END
 988 #endif
 989
 990 #endif  /* defined PERL_CORE */
 991
 992 #ifndef PTRSIZE
 993 #  define PTRSIZE       sizeof(void*)
 994 #endif
 995
 996 #ifndef BITS_IN_PTR
 997 #  define BITS_IN_PTR (8*PTRSIZE)
 998 #endif
 999
1000 /*
1001  * nextf[i] is the pointer to the next free block of size 2^i.  The
1002  * smallest allocatable block is 8 bytes.  The overhead information
1003  * precedes the data area returned to the user.
1004  */
1005 #define NBUCKETS (BITS_IN_PTR*BUCKETS_PER_POW2 + 1)
1006 static  union overhead *nextf[NBUCKETS];
1007
1008 #if defined(PURIFY) && !defined(USE_PERL_SBRK)
1009 #  define USE_PERL_SBRK
1010 #endif
1011
1012 #ifdef USE_PERL_SBRK
1013 # define sbrk(a) Perl_sbrk(a)
1014 Malloc_t Perl_sbrk (int size);
1015 #else
1016 # ifndef HAS_SBRK_PROTO /* <unistd.h> usually takes care of this */
1017 extern  Malloc_t sbrk(int);
1018 # endif
1019 #endif
1020
1021 #ifndef MIN_SBRK_FRAC1000       /* Backward compatibility */
1022 #  define MIN_SBRK_FRAC1000     (MIN_SBRK_FRAC * 10)
1023 #endif
1024
1025 #ifndef START_EXTERN_C
1026 #  ifdef __cplusplus
1027 #    define START_EXTERN_C      extern "C" {
1028 #  else
1029 #    define START_EXTERN_C
1030 #  endif
1031 #endif
1032
1033 #ifndef END_EXTERN_C
1034 #  ifdef __cplusplus
1035 #    define END_EXTERN_C                };
1036 #  else
1037 #    define END_EXTERN_C
1038 #  endif
1039 #endif
1040
1041 #include "malloc_ctl.h"
1042
1043 #ifndef NO_MALLOC_DYNAMIC_CFG
1044 #  define PERL_MALLOC_OPT_CHARS "FMfAPGdac"
1045
1046 #  ifndef FILL_DEAD_DEFAULT
1047 #    define FILL_DEAD_DEFAULT   1
1048 #  endif
1049 #  ifndef FILL_ALIVE_DEFAULT
1050 #    define FILL_ALIVE_DEFAULT  1
1051 #  endif
1052 #  ifndef FILL_CHECK_DEFAULT
1053 #    define FILL_CHECK_DEFAULT  1
1054 #  endif
1055
1056 static IV MallocCfg[MallocCfg_last] = {
1057   FIRST_SBRK,
1058   MIN_SBRK,
1059   MIN_SBRK_FRAC,
1060   SBRK_ALLOW_FAILURES,
1061   SBRK_FAILURE_PRICE,
1062   SBRK_ALLOW_FAILURES * SBRK_FAILURE_PRICE,     /* sbrk_goodness */
1063   FILL_DEAD_DEFAULT,    /* FILL_DEAD */
1064   FILL_ALIVE_DEFAULT,   /* FILL_ALIVE */
1065   FILL_CHECK_DEFAULT,   /* FILL_CHECK */
1066   0,                    /* MallocCfg_skip_cfg_env */
1067   0,                    /* MallocCfg_cfg_env_read */
1068   0,                    /* MallocCfg_emergency_buffer_size */
1069   0,                    /* MallocCfg_emergency_buffer_prepared_size */
1070   0                     /* MallocCfg_emergency_buffer_last_req */
1071 };
1072 IV *MallocCfg_ptr = MallocCfg;
1073
1074 static char* MallocCfgP[MallocCfg_last] = {
1075   0,                    /* MallocCfgP_emergency_buffer */
1076   0,                    /* MallocCfgP_emergency_buffer_prepared */
1077 };
1078 char **MallocCfgP_ptr = MallocCfgP;
1079
1080 #  undef MIN_SBRK
1081 #  undef FIRST_SBRK
1082 #  undef MIN_SBRK_FRAC1000
1083 #  undef SBRK_ALLOW_FAILURES
1084 #  undef SBRK_FAILURE_PRICE
1085
1086 #  define MIN_SBRK              MallocCfg[MallocCfg_MIN_SBRK]
1087 #  define FIRST_SBRK            MallocCfg[MallocCfg_FIRST_SBRK]
1088 #  define MIN_SBRK_FRAC1000     MallocCfg[MallocCfg_MIN_SBRK_FRAC1000]
1089 #  define SBRK_ALLOW_FAILURES   MallocCfg[MallocCfg_SBRK_ALLOW_FAILURES]
1090 #  define SBRK_FAILURE_PRICE    MallocCfg[MallocCfg_SBRK_FAILURE_PRICE]
1091
1092 #  define sbrk_goodness         MallocCfg[MallocCfg_sbrk_goodness]
1093
1094 #  define emergency_buffer_size MallocCfg[MallocCfg_emergency_buffer_size]
1095 #  define emergency_buffer_last_req     MallocCfg[MallocCfg_emergency_buffer_last_req]
1096
1097 #  define FILL_DEAD             MallocCfg[MallocCfg_filldead]
1098 #  define FILL_ALIVE            MallocCfg[MallocCfg_fillalive]
1099 #  define FILL_CHECK_CFG        MallocCfg[MallocCfg_fillcheck]
1100 #  define FILL_CHECK            (FILL_DEAD && FILL_CHECK_CFG)
1101
1102 #  define emergency_buffer      MallocCfgP[MallocCfgP_emergency_buffer]
1103 #  define emergency_buffer_prepared     MallocCfgP[MallocCfgP_emergency_buffer_prepared]
1104
1105 #else   /* defined(NO_MALLOC_DYNAMIC_CFG) */
1106
1107 #  define FILL_DEAD     1
1108 #  define FILL_ALIVE    1
1109 #  define FILL_CHECK    1
1110 static int sbrk_goodness = SBRK_ALLOW_FAILURES * SBRK_FAILURE_PRICE;
1111
1112 #  define NO_PERL_MALLOC_ENV
1113
1114 #endif
1115
1116 #ifdef DEBUGGING_MSTATS
1117 /*
1118  * nmalloc[i] is the difference between the number of mallocs and frees
1119  * for a given block size.
1120  */
1121 static  u_int nmalloc[NBUCKETS];
1122 static  u_int sbrk_slack;
1123 static  u_int start_slack;
1124 #else   /* !( defined DEBUGGING_MSTATS ) */
1125 #  define sbrk_slack    0
1126 #endif
1127
1128 static  u_int goodsbrk;
1129
1130 #ifdef PERL_EMERGENCY_SBRK
1131
1132 #  ifndef BIG_SIZE
1133 #    define BIG_SIZE (1<<16)            /* 64K */
1134 #  endif
1135
1136 #  ifdef NO_MALLOC_DYNAMIC_CFG
1137 static MEM_SIZE emergency_buffer_size;
1138         /* 0 if the last request for more memory succeeded.
1139            Otherwise the size of the failing request. */
1140 static MEM_SIZE emergency_buffer_last_req;
1141 static char *emergency_buffer;
1142 static char *emergency_buffer_prepared;
1143 #  endif
1144
1145 #  ifndef emergency_sbrk_croak
1146 #    define emergency_sbrk_croak        croak2
1147 #  endif
1148
1149 #  ifdef PERL_CORE
1150 static char *
1151 perl_get_emergency_buffer(IV *size)
1152 {
1153     dTHX;
1154     /* First offense, give a possibility to recover by dieing. */
1155     /* No malloc involved here: */
1156     SV *sv;
1157     char *pv;
1158     GV **gvp = (GV**)hv_fetchs(PL_defstash, "^M", FALSE);
1159
1160     if (!gvp) gvp = (GV**)hv_fetchs(PL_defstash, "\015", FALSE);
1161     if (!gvp || !(sv = GvSV(*gvp)) || !SvPOK(sv)
1162         || (SvLEN(sv) < (1<<LOG_OF_MIN_ARENA) - M_OVERHEAD))
1163         return NULL;            /* Now die die die... */
1164     /* Got it, now detach SvPV: */
1165     pv = SvPV_nolen(sv);
1166     /* Check alignment: */
1167     if ((PTR2UV(pv) - sizeof(union overhead)) & (NEEDED_ALIGNMENT - 1)) {
1168         PerlIO_puts(PerlIO_stderr(),"Bad alignment of $^M!\n");
1169         return NULL;            /* die die die */
1170     }
1171
1172     SvPOK_off(sv);
1173     SvPV_set(sv, NULL);
1174     SvCUR_set(sv, 0);
1175     SvLEN_set(sv, 0);
1176     *size = malloced_size(pv) + M_OVERHEAD;
1177     return pv - sizeof(union overhead);
1178 }
1179 #    define PERL_GET_EMERGENCY_BUFFER(p)        perl_get_emergency_buffer(p)
1180 #  else
1181 #    define PERL_GET_EMERGENCY_BUFFER(p)        NULL
1182 #  endif        /* defined PERL_CORE */
1183
1184 #  ifndef NO_MALLOC_DYNAMIC_CFG
1185 static char *
1186 get_emergency_buffer(IV *size)
1187 {
1188     char *pv = emergency_buffer_prepared;
1189
1190     *size = MallocCfg[MallocCfg_emergency_buffer_prepared_size];
1191     emergency_buffer_prepared = 0;
1192     MallocCfg[MallocCfg_emergency_buffer_prepared_size] = 0;
1193     return pv;
1194 }
1195
1196 /* Returns 0 on success, -1 on bad alignment, -2 if not implemented */
1197 int
1198 set_emergency_buffer(char *b, IV size)
1199 {
1200     if (PTR2UV(b) & (NEEDED_ALIGNMENT - 1))
1201         return -1;
1202     if (MallocCfg[MallocCfg_emergency_buffer_prepared_size])
1203         add_to_chain((void*)emergency_buffer_prepared,
1204                      MallocCfg[MallocCfg_emergency_buffer_prepared_size], 0);
1205     emergency_buffer_prepared = b;
1206     MallocCfg[MallocCfg_emergency_buffer_prepared_size] = size;
1207     return 0;
1208 }
1209 #    define GET_EMERGENCY_BUFFER(p)     get_emergency_buffer(p)
1210 #  else         /* NO_MALLOC_DYNAMIC_CFG */
1211 #    define GET_EMERGENCY_BUFFER(p)     NULL
1212 int
1213 set_emergency_buffer(char *b, IV size)
1214 {
1215     return -1;
1216 }
1217 #  endif
1218
1219 static Malloc_t
1220 emergency_sbrk(MEM_SIZE size)
1221 {
1222     MEM_SIZE rsize = (((size - 1)>>LOG_OF_MIN_ARENA) + 1)<<LOG_OF_MIN_ARENA;
1223
1224     if (size >= BIG_SIZE
1225         && (!emergency_buffer_last_req ||
1226             (size < (MEM_SIZE)emergency_buffer_last_req))) {
1227         /* Give the possibility to recover, but avoid an infinite cycle. */
1228         MALLOC_UNLOCK;
1229         emergency_buffer_last_req = size;
1230         emergency_sbrk_croak("Out of memory during \"large\" request for %"UVuf" bytes, total sbrk() is %"UVuf" bytes", (UV)size, (UV)(goodsbrk + sbrk_slack));
1231     }
1232
1233     if ((MEM_SIZE)emergency_buffer_size >= rsize) {
1234         char *old = emergency_buffer;
1235
1236         emergency_buffer_size -= rsize;
1237         emergency_buffer += rsize;
1238         return old;
1239     } else {
1240         /* First offense, give a possibility to recover by dieing. */
1241         /* No malloc involved here: */
1242         IV Size;
1243         char *pv = GET_EMERGENCY_BUFFER(&Size);
1244         int have = 0;
1245
1246         if (emergency_buffer_size) {
1247             add_to_chain(emergency_buffer, emergency_buffer_size, 0);
1248             emergency_buffer_size = 0;
1249             emergency_buffer = NULL;
1250             have = 1;
1251         }
1252
1253         if (!pv)
1254             pv = PERL_GET_EMERGENCY_BUFFER(&Size);
1255         if (!pv) {
1256             if (have)
1257                 goto do_croak;
1258             return (char *)-1;          /* Now die die die... */
1259         }
1260
1261         /* Check alignment: */
1262         if (PTR2UV(pv) & (NEEDED_ALIGNMENT - 1)) {
1263             dTHX;
1264
1265             PerlIO_puts(PerlIO_stderr(),"Bad alignment of $^M!\n");
1266             return (char *)-1;          /* die die die */
1267         }
1268
1269         emergency_buffer = pv;
1270         emergency_buffer_size = Size;
1271     }
1272   do_croak:
1273     MALLOC_UNLOCK;
1274     emergency_sbrk_croak("Out of memory during request for %"UVuf" bytes, total sbrk() is %"UVuf" bytes", (UV)size, (UV)(goodsbrk + sbrk_slack));
1275     /* NOTREACHED */
1276     return NULL;
1277 }
1278
1279 #else /*  !defined(PERL_EMERGENCY_SBRK) */
1280 #  define emergency_sbrk(size)  -1
1281 #endif  /* defined PERL_EMERGENCY_SBRK */
1282
1283 static void
1284 write2(char *mess)
1285 {
1286   write(2, mess, strlen(mess));
1287 }
1288
1289 #ifdef DEBUGGING
1290 #undef ASSERT
1291 #define ASSERT(p,diag)   if (!(p)) botch(diag,STRINGIFY(p),__FILE__,__LINE__);
1292
1293 static void
1294 botch(char *diag, char *s, char *file, int line)
1295 {
1296     dVAR;
1297     if (!(PERL_MAYBE_ALIVE && PERL_GET_THX))
1298         goto do_write;
1299     else {
1300         dTHX;
1301         if (PerlIO_printf(PerlIO_stderr(),
1302                           "assertion botched (%s?): %s %s:%d\n",
1303                           diag, s, file, line) != 0) {
1304          do_write:              /* Can be initializing interpreter */
1305             write2("assertion botched (");
1306             write2(diag);
1307             write2("?): ");
1308             write2(s);
1309             write2(" (");
1310             write2(file);
1311             write2(":");
1312             {
1313               char linebuf[10];
1314               char *s = linebuf + sizeof(linebuf) - 1;
1315               int n = line;
1316               *s = 0;
1317               do {
1318                 *--s = '0' + (n % 10);
1319               } while (n /= 10);
1320               write2(s);
1321             }
1322             write2(")\n");
1323         }
1324         PerlProc_abort();
1325     }
1326 }
1327 #else
1328 #define ASSERT(p, diag)
1329 #endif
1330
1331 #ifdef MALLOC_FILL
1332 /* Fill should be long enough to cover long */
1333 static void
1334 fill_pat_4bytes(unsigned char *s, size_t nbytes, const unsigned char *fill)
1335 {
1336     unsigned char *e = s + nbytes;
1337     long *lp;
1338     const long lfill = *(long*)fill;
1339
1340     if (PTR2UV(s) & (sizeof(long)-1)) {         /* Align the pattern */
1341         int shift = sizeof(long) - (PTR2UV(s) & (sizeof(long)-1));
1342         unsigned const char *f = fill + sizeof(long) - shift;
1343         unsigned char *e1 = s + shift;
1344
1345         while (s < e1)
1346             *s++ = *f++;
1347     }
1348     lp = (long*)s;
1349     while ((unsigned char*)(lp + 1) <= e)
1350         *lp++ = lfill;
1351     s = (unsigned char*)lp;
1352     while (s < e)
1353         *s++ = *fill++;
1354 }
1355 /* Just malloc()ed */
1356 static const unsigned char fill_feedadad[] =
1357  {0xFE, 0xED, 0xAD, 0xAD, 0xFE, 0xED, 0xAD, 0xAD,
1358   0xFE, 0xED, 0xAD, 0xAD, 0xFE, 0xED, 0xAD, 0xAD};
1359 /* Just free()ed */
1360 static const unsigned char fill_deadbeef[] =
1361  {0xDE, 0xAD, 0xBE, 0xEF, 0xDE, 0xAD, 0xBE, 0xEF,
1362   0xDE, 0xAD, 0xBE, 0xEF, 0xDE, 0xAD, 0xBE, 0xEF};
1363 #  define FILL_DEADBEEF(s, n)   \
1364         (void)(FILL_DEAD?  (fill_pat_4bytes((s), (n), fill_deadbeef), 0) : 0)
1365 #  define FILL_FEEDADAD(s, n)   \
1366         (void)(FILL_ALIVE? (fill_pat_4bytes((s), (n), fill_feedadad), 0) : 0)
1367 #else
1368 #  define FILL_DEADBEEF(s, n)   ((void)0)
1369 #  define FILL_FEEDADAD(s, n)   ((void)0)
1370 #  undef MALLOC_FILL_CHECK
1371 #endif
1372
1373 #ifdef MALLOC_FILL_CHECK
1374 static int
1375 cmp_pat_4bytes(unsigned char *s, size_t nbytes, const unsigned char *fill)
1376 {
1377     unsigned char *e = s + nbytes;
1378     long *lp;
1379     const long lfill = *(long*)fill;
1380
1381     if (PTR2UV(s) & (sizeof(long)-1)) {         /* Align the pattern */
1382         int shift = sizeof(long) - (PTR2UV(s) & (sizeof(long)-1));
1383         unsigned const char *f = fill + sizeof(long) - shift;
1384         unsigned char *e1 = s + shift;
1385
1386         while (s < e1)
1387             if (*s++ != *f++)
1388                 return 1;
1389     }
1390     lp = (long*)s;
1391     while ((unsigned char*)(lp + 1) <= e)
1392         if (*lp++ != lfill)
1393             return 1;
1394     s = (unsigned char*)lp;
1395     while (s < e)
1396         if (*s++ != *fill++)
1397             return 1;
1398     return 0;
1399 }
1400 #  define FILLCHECK_DEADBEEF(s, n)                                      \
1401         ASSERT(!FILL_CHECK || !cmp_pat_4bytes(s, n, fill_deadbeef),     \
1402                "free()ed/realloc()ed-away memory was overwritten")
1403 #else
1404 #  define FILLCHECK_DEADBEEF(s, n)      ((void)0)
1405 #endif
1406
1407 Malloc_t
1408 Perl_malloc(register size_t nbytes)
1409 {
1410         dVAR;
1411         register union overhead *p;
1412         register int bucket;
1413         register MEM_SIZE shiftr;
1414
1415 #if defined(DEBUGGING) || defined(RCHECK)
1416         MEM_SIZE size = nbytes;
1417 #endif
1418
1419         BARK_64K_LIMIT("Allocation",nbytes,nbytes);
1420 #ifdef DEBUGGING
1421         if ((long)nbytes < 0)
1422             croak("%s", "panic: malloc");
1423 #endif
1424
1425         /*
1426          * Convert amount of memory requested into
1427          * closest block size stored in hash buckets
1428          * which satisfies request.  Account for
1429          * space used per block for accounting.
1430          */
1431 #ifdef PACK_MALLOC
1432 #  ifdef SMALL_BUCKET_VIA_TABLE
1433         if (nbytes == 0)
1434             bucket = MIN_BUCKET;
1435         else if (nbytes <= SIZE_TABLE_MAX) {
1436             bucket = bucket_of[(nbytes - 1) >> BUCKET_TABLE_SHIFT];
1437         } else
1438 #  else
1439         if (nbytes == 0)
1440             nbytes = 1;
1441         if (nbytes <= MAX_POW2_ALGO) goto do_shifts;
1442         else
1443 #  endif
1444 #endif
1445         {
1446             POW2_OPTIMIZE_ADJUST(nbytes);
1447             nbytes += M_OVERHEAD;
1448             nbytes = (nbytes + 3) &~ 3;
1449 #if defined(PACK_MALLOC) && !defined(SMALL_BUCKET_VIA_TABLE)
1450           do_shifts:
1451 #endif
1452             shiftr = (nbytes - 1) >> START_SHIFT;
1453             bucket = START_SHIFTS_BUCKET;
1454             /* apart from this loop, this is O(1) */
1455             while (shiftr >>= 1)
1456                 bucket += BUCKETS_PER_POW2;
1457         }
1458         MALLOC_LOCK;
1459         /*
1460          * If nothing in hash bucket right now,
1461          * request more memory from the system.
1462          */
1463         if (nextf[bucket] == NULL)
1464                 morecore(bucket);
1465         if ((p = nextf[bucket]) == NULL) {
1466                 MALLOC_UNLOCK;
1467 #ifdef PERL_CORE
1468                 {
1469                     dTHX;
1470                     if (!PL_nomemok) {
1471 #if defined(PLAIN_MALLOC) && defined(NO_FANCY_MALLOC)
1472                         PerlIO_puts(PerlIO_stderr(),"Out of memory!\n");
1473 #else
1474                         char buff[80];
1475                         char *eb = buff + sizeof(buff) - 1;
1476                         char *s = eb;
1477                         size_t n = nbytes;
1478
1479                         PerlIO_puts(PerlIO_stderr(),"Out of memory during request for ");
1480 #if defined(DEBUGGING) || defined(RCHECK)
1481                         n = size;
1482 #endif
1483                         *s = 0;
1484                         do {
1485                             *--s = '0' + (n % 10);
1486                         } while (n /= 10);
1487                         PerlIO_puts(PerlIO_stderr(),s);
1488                         PerlIO_puts(PerlIO_stderr()," bytes, total sbrk() is ");
1489                         s = eb;
1490                         n = goodsbrk + sbrk_slack;
1491                         do {
1492                             *--s = '0' + (n % 10);
1493                         } while (n /= 10);
1494                         PerlIO_puts(PerlIO_stderr(),s);
1495                         PerlIO_puts(PerlIO_stderr()," bytes!\n");
1496 #endif /* defined(PLAIN_MALLOC) && defined(NO_FANCY_MALLOC) */
1497                         my_exit(1);
1498                     }
1499                 }
1500 #endif
1501                 return (NULL);
1502         }
1503
1504         /* remove from linked list */
1505 #ifdef DEBUGGING
1506         if ( (PTR2UV(p) & (MEM_ALIGNBYTES - 1))
1507                                                 /* Can't get this low */
1508              || (p && PTR2UV(p) < (1<<LOG_OF_MIN_ARENA)) ) {
1509             dTHX;
1510             PerlIO_printf(PerlIO_stderr(),
1511                           "Unaligned pointer in the free chain 0x%"UVxf"\n",
1512                           PTR2UV(p));
1513         }
1514         if ( (PTR2UV(p->ov_next) & (MEM_ALIGNBYTES - 1))
1515              || (p->ov_next && PTR2UV(p->ov_next) < (1<<LOG_OF_MIN_ARENA)) ) {
1516             dTHX;
1517             PerlIO_printf(PerlIO_stderr(),
1518                           "Unaligned \"next\" pointer in the free "
1519                           "chain 0x%"UVxf" at 0x%"UVxf"\n",
1520                           PTR2UV(p->ov_next), PTR2UV(p));
1521         }
1522 #endif
1523         nextf[bucket] = p->ov_next;
1524
1525         MALLOC_UNLOCK;
1526
1527         DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log,
1528                               "0x%"UVxf": (%05lu) malloc %ld bytes\n",
1529                               PTR2UV((Malloc_t)(p + CHUNK_SHIFT)), (unsigned long)(PL_an++),
1530                               (long)size));
1531
1532         FILLCHECK_DEADBEEF((unsigned char*)(p + CHUNK_SHIFT),
1533                            BUCKET_SIZE_REAL(bucket) + RMAGIC_SZ);
1534
1535 #ifdef IGNORE_SMALL_BAD_FREE
1536         if (bucket >= FIRST_BUCKET_WITH_CHECK)
1537 #endif
1538             OV_MAGIC(p, bucket) = MAGIC;
1539 #ifndef PACK_MALLOC
1540         OV_INDEX(p) = bucket;
1541 #endif
1542 #ifdef RCHECK
1543         /*
1544          * Record allocated size of block and
1545          * bound space with magic numbers.
1546          */
1547         p->ov_rmagic = RMAGIC;
1548         if (bucket <= MAX_SHORT_BUCKET) {
1549             int i;
1550
1551             nbytes = size + M_OVERHEAD;
1552             p->ov_size = nbytes - 1;
1553             if ((i = nbytes & (RMAGIC_SZ-1))) {
1554                 i = RMAGIC_SZ - i;
1555                 while (i--) /* nbytes - RMAGIC_SZ is end of alloced area */
1556                     ((caddr_t)p + nbytes - RMAGIC_SZ)[i] = RMAGIC_C;
1557             }
1558             /* Same at RMAGIC_SZ-aligned RMAGIC */
1559             nbytes = (nbytes + RMAGIC_SZ - 1) & ~(RMAGIC_SZ - 1);
1560             ((u_int *)((caddr_t)p + nbytes))[-1] = RMAGIC;
1561         }
1562         FILL_FEEDADAD((unsigned char *)(p + CHUNK_SHIFT), size);
1563 #endif
1564         return ((Malloc_t)(p + CHUNK_SHIFT));
1565 }
1566
1567 static char *last_sbrk_top;
1568 static char *last_op;                   /* This arena can be easily extended. */
1569 static MEM_SIZE sbrked_remains;
1570
1571 #ifdef DEBUGGING_MSTATS
1572 static int sbrks;
1573 #endif
1574
1575 struct chunk_chain_s {
1576     struct chunk_chain_s *next;
1577     MEM_SIZE size;
1578 };
1579 static struct chunk_chain_s *chunk_chain;
1580 static int n_chunks;
1581 static char max_bucket;
1582
1583 /* Cutoff a piece of one of the chunks in the chain.  Prefer smaller chunk. */
1584 static void *
1585 get_from_chain(MEM_SIZE size)
1586 {
1587     struct chunk_chain_s *elt = chunk_chain, **oldp = &chunk_chain;
1588     struct chunk_chain_s **oldgoodp = NULL;
1589     long min_remain = LONG_MAX;
1590
1591     while (elt) {
1592         if (elt->size >= size) {
1593             long remains = elt->size - size;
1594             if (remains >= 0 && remains < min_remain) {
1595                 oldgoodp = oldp;
1596                 min_remain = remains;
1597             }
1598             if (remains == 0) {
1599                 break;
1600             }
1601         }
1602         oldp = &( elt->next );
1603         elt = elt->next;
1604     }
1605     if (!oldgoodp) return NULL;
1606     if (min_remain) {
1607         void *ret = *oldgoodp;
1608         struct chunk_chain_s *next = (*oldgoodp)->next;
1609
1610         *oldgoodp = (struct chunk_chain_s *)((char*)ret + size);
1611         (*oldgoodp)->size = min_remain;
1612         (*oldgoodp)->next = next;
1613         return ret;
1614     } else {
1615         void *ret = *oldgoodp;
1616         *oldgoodp = (*oldgoodp)->next;
1617         n_chunks--;
1618         return ret;
1619     }
1620 }
1621
1622 static void
1623 add_to_chain(void *p, MEM_SIZE size, MEM_SIZE chip)
1624 {
1625     struct chunk_chain_s *next = chunk_chain;
1626     char *cp = (char*)p;
1627
1628     cp += chip;
1629     chunk_chain = (struct chunk_chain_s *)cp;
1630     chunk_chain->size = size - chip;
1631     chunk_chain->next = next;
1632     n_chunks++;
1633 }
1634
1635 static void *
1636 get_from_bigger_buckets(int bucket, MEM_SIZE size)
1637 {
1638     int price = 1;
1639     static int bucketprice[NBUCKETS];
1640     while (bucket <= max_bucket) {
1641         /* We postpone stealing from bigger buckets until we want it
1642            often enough. */
1643         if (nextf[bucket] && bucketprice[bucket]++ >= price) {
1644             /* Steal it! */
1645             void *ret = (void*)(nextf[bucket] - 1 + CHUNK_SHIFT);
1646             bucketprice[bucket] = 0;
1647             if (((char*)nextf[bucket]) - M_OVERHEAD == last_op) {
1648                 last_op = NULL;         /* Disable optimization */
1649             }
1650             nextf[bucket] = nextf[bucket]->ov_next;
1651 #ifdef DEBUGGING_MSTATS
1652             nmalloc[bucket]--;
1653             start_slack -= M_OVERHEAD;
1654 #endif
1655             add_to_chain(ret, (BUCKET_SIZE_NO_SURPLUS(bucket) +
1656                                POW2_OPTIMIZE_SURPLUS(bucket)),
1657                          size);
1658             return ret;
1659         }
1660         bucket++;
1661     }
1662     return NULL;
1663 }
1664
1665 static union overhead *
1666 getpages(MEM_SIZE needed, int *nblksp, int bucket)
1667 {
1668     dVAR;
1669     /* Need to do (possibly expensive) system call. Try to
1670        optimize it for rare calling. */
1671     MEM_SIZE require = needed - sbrked_remains;
1672     char *cp;
1673     union overhead *ovp;
1674     MEM_SIZE slack = 0;
1675
1676     if (sbrk_goodness > 0) {
1677         if (!last_sbrk_top && require < (MEM_SIZE)FIRST_SBRK)
1678             require = FIRST_SBRK;
1679         else if (require < (MEM_SIZE)MIN_SBRK) require = MIN_SBRK;
1680
1681         if (require < goodsbrk * MIN_SBRK_FRAC1000 / 1000)
1682             require = goodsbrk * MIN_SBRK_FRAC1000 / 1000;
1683         require = ((require - 1 + MIN_SBRK) / MIN_SBRK) * MIN_SBRK;
1684     } else {
1685         require = needed;
1686         last_sbrk_top = 0;
1687         sbrked_remains = 0;
1688     }
1689
1690     DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log,
1691                           "sbrk(%ld) for %ld-byte-long arena\n",
1692                           (long)require, (long) needed));
1693     cp = (char *)sbrk(require);
1694 #ifdef DEBUGGING_MSTATS
1695     sbrks++;
1696 #endif
1697     if (cp == last_sbrk_top) {
1698         /* Common case, anything is fine. */
1699         sbrk_goodness++;
1700         ovp = (union overhead *) (cp - sbrked_remains);
1701         last_op = cp - sbrked_remains;
1702         sbrked_remains = require - (needed - sbrked_remains);
1703     } else if (cp == (char *)-1) { /* no more room! */
1704         ovp = (union overhead *)emergency_sbrk(needed);
1705         if (ovp == (union overhead *)-1)
1706             return 0;
1707         if (((char*)ovp) > last_op) {   /* Cannot happen with current emergency_sbrk() */
1708             last_op = 0;
1709         }
1710         return ovp;
1711     } else {                    /* Non-continuous or first sbrk(). */
1712         long add = sbrked_remains;
1713         char *newcp;
1714
1715         if (sbrked_remains) {   /* Put rest into chain, we
1716                                    cannot use it right now. */
1717             add_to_chain((void*)(last_sbrk_top - sbrked_remains),
1718                          sbrked_remains, 0);
1719         }
1720
1721         /* Second, check alignment. */
1722         slack = 0;
1723
1724 #if !defined(atarist) && !defined(__MINT__) /* on the atari we dont have to worry about this */
1725 #  ifndef I286  /* The sbrk(0) call on the I286 always returns the next segment */
1726         /* WANTED_ALIGNMENT may be more than NEEDED_ALIGNMENT, but this may
1727            improve performance of memory access. */
1728         if (PTR2UV(cp) & (WANTED_ALIGNMENT - 1)) { /* Not aligned. */
1729             slack = WANTED_ALIGNMENT - (PTR2UV(cp) & (WANTED_ALIGNMENT - 1));
1730             add += slack;
1731         }
1732 #  endif
1733 #endif /* !atarist && !MINT */
1734
1735         if (add) {
1736             DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log,
1737                                   "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",
1738                                   (long)add, (long) slack,
1739                                   (long) sbrked_remains));
1740             newcp = (char *)sbrk(add);
1741 #if defined(DEBUGGING_MSTATS)
1742             sbrks++;
1743             sbrk_slack += add;
1744 #endif
1745             if (newcp != cp + require) {
1746                 /* Too bad: even rounding sbrk() is not continuous.*/
1747                 DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log,
1748                                       "failed to fix bad sbrk()\n"));
1749 #ifdef PACK_MALLOC
1750                 if (slack) {
1751                     MALLOC_UNLOCK;
1752                     fatalcroak("panic: Off-page sbrk\n");
1753                 }
1754 #endif
1755                 if (sbrked_remains) {
1756                     /* Try again. */
1757 #if defined(DEBUGGING_MSTATS)
1758                     sbrk_slack += require;
1759 #endif
1760                     require = needed;
1761                     DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log,
1762                                           "straight sbrk(%ld)\n",
1763                                           (long)require));
1764                     cp = (char *)sbrk(require);
1765 #ifdef DEBUGGING_MSTATS
1766                     sbrks++;
1767 #endif
1768                     if (cp == (char *)-1)
1769                         return 0;
1770                 }
1771                 sbrk_goodness = -1;     /* Disable optimization!
1772                                    Continue with not-aligned... */
1773             } else {
1774                 cp += slack;
1775                 require += sbrked_remains;
1776             }
1777         }
1778
1779         if (last_sbrk_top) {
1780             sbrk_goodness -= SBRK_FAILURE_PRICE;
1781         }
1782
1783         ovp = (union overhead *) cp;
1784         /*
1785          * Round up to minimum allocation size boundary
1786          * and deduct from block count to reflect.
1787          */
1788
1789 #  if NEEDED_ALIGNMENT > MEM_ALIGNBYTES
1790         if (PTR2UV(ovp) & (NEEDED_ALIGNMENT - 1))
1791             fatalcroak("Misalignment of sbrk()\n");
1792         else
1793 #  endif
1794 #ifndef I286    /* Again, this should always be ok on an 80286 */
1795         if (PTR2UV(ovp) & (MEM_ALIGNBYTES - 1)) {
1796             DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log,
1797                                   "fixing sbrk(): %d bytes off machine alignement\n",
1798                                   (int)(PTR2UV(ovp) & (MEM_ALIGNBYTES - 1))));
1799             ovp = INT2PTR(union overhead *,(PTR2UV(ovp) + MEM_ALIGNBYTES) &
1800                                      (MEM_ALIGNBYTES - 1));
1801             (*nblksp)--;
1802 # if defined(DEBUGGING_MSTATS)
1803             /* This is only approx. if TWO_POT_OPTIMIZE: */
1804             sbrk_slack += (1 << (bucket >> BUCKET_POW2_SHIFT));
1805 # endif
1806         }
1807 #endif
1808         ;                               /* Finish "else" */
1809         sbrked_remains = require - needed;
1810         last_op = cp;
1811     }
1812 #if !defined(PLAIN_MALLOC) && !defined(NO_FANCY_MALLOC)
1813     emergency_buffer_last_req = 0;
1814 #endif
1815     last_sbrk_top = cp + require;
1816 #ifdef DEBUGGING_MSTATS
1817     goodsbrk += require;
1818 #endif
1819     return ovp;
1820 }
1821
1822 static int
1823 getpages_adjacent(MEM_SIZE require)
1824 {
1825     if (require <= sbrked_remains) {
1826         sbrked_remains -= require;
1827     } else {
1828         char *cp;
1829
1830         require -= sbrked_remains;
1831         /* We do not try to optimize sbrks here, we go for place. */
1832         cp = (char*) sbrk(require);
1833 #ifdef DEBUGGING_MSTATS
1834         sbrks++;
1835         goodsbrk += require;
1836 #endif
1837         if (cp == last_sbrk_top) {
1838             sbrked_remains = 0;
1839             last_sbrk_top = cp + require;
1840         } else {
1841             if (cp == (char*)-1) {      /* Out of memory */
1842 #ifdef DEBUGGING_MSTATS
1843                 goodsbrk -= require;
1844 #endif
1845                 return 0;
1846             }
1847             /* Report the failure: */
1848             if (sbrked_remains)
1849                 add_to_chain((void*)(last_sbrk_top - sbrked_remains),
1850                              sbrked_remains, 0);
1851             add_to_chain((void*)cp, require, 0);
1852             sbrk_goodness -= SBRK_FAILURE_PRICE;
1853             sbrked_remains = 0;
1854             last_sbrk_top = 0;
1855             last_op = 0;
1856             return 0;
1857         }
1858     }
1859
1860     return 1;
1861 }
1862
1863 /*
1864  * Allocate more memory to the indicated bucket.
1865  */
1866 static void
1867 morecore(register int bucket)
1868 {
1869         dVAR;
1870         register union overhead *ovp;
1871         register int rnu;       /* 2^rnu bytes will be requested */
1872         int nblks;              /* become nblks blocks of the desired size */
1873         register MEM_SIZE siz, needed;
1874         static int were_called = 0;
1875
1876         if (nextf[bucket])
1877                 return;
1878 #ifndef NO_PERL_MALLOC_ENV
1879         if (!were_called) {
1880             /* It's the our first time.  Initialize ourselves */
1881             were_called = 1;    /* Avoid a loop */
1882             if (!MallocCfg[MallocCfg_skip_cfg_env]) {
1883                 char *s = getenv("PERL_MALLOC_OPT"), *t = s, *off;
1884                 const char *opts = PERL_MALLOC_OPT_CHARS;
1885                 int changed = 0;
1886
1887                 while ( t && t[0] && t[1] == '='
1888                         && ((off = strchr(opts, *t))) ) {
1889                     IV val = 0;
1890
1891                     t += 2;
1892                     while (*t <= '9' && *t >= '0')
1893                         val = 10*val + *t++ - '0';
1894                     if (!*t || *t == ';') {
1895                         if (MallocCfg[off - opts] != val)
1896                             changed = 1;
1897                         MallocCfg[off - opts] = val;
1898                         if (*t)
1899                             t++;
1900                     }
1901                 }
1902                 if (t && *t) {
1903                     write2("Unrecognized part of PERL_MALLOC_OPT: \"");
1904                     write2(t);
1905                     write2("\"\n");
1906                 }
1907                 if (changed)
1908                     MallocCfg[MallocCfg_cfg_env_read] = 1;
1909             }
1910         }
1911 #endif
1912         if (bucket == sizeof(MEM_SIZE)*8*BUCKETS_PER_POW2) {
1913             MALLOC_UNLOCK;
1914             croak("%s", "Out of memory during ridiculously large request");
1915         }
1916         if (bucket > max_bucket)
1917             max_bucket = bucket;
1918
1919         rnu = ( (bucket <= (LOG_OF_MIN_ARENA << BUCKET_POW2_SHIFT))
1920                 ? LOG_OF_MIN_ARENA
1921                 : (bucket >> BUCKET_POW2_SHIFT) );
1922         /* This may be overwritten later: */
1923         nblks = 1 << (rnu - (bucket >> BUCKET_POW2_SHIFT)); /* how many blocks to get */
1924         needed = ((MEM_SIZE)1 << rnu) + POW2_OPTIMIZE_SURPLUS(bucket);
1925         if (nextf[rnu << BUCKET_POW2_SHIFT]) { /* 2048b bucket. */
1926             ovp = nextf[rnu << BUCKET_POW2_SHIFT] - 1 + CHUNK_SHIFT;
1927             nextf[rnu << BUCKET_POW2_SHIFT]
1928                 = nextf[rnu << BUCKET_POW2_SHIFT]->ov_next;
1929 #ifdef DEBUGGING_MSTATS
1930             nmalloc[rnu << BUCKET_POW2_SHIFT]--;
1931             start_slack -= M_OVERHEAD;
1932 #endif
1933             DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log,
1934                                   "stealing %ld bytes from %ld arena\n",
1935                                   (long) needed, (long) rnu << BUCKET_POW2_SHIFT));
1936         } else if (chunk_chain
1937                    && (ovp = (union overhead*) get_from_chain(needed))) {
1938             DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log,
1939                                   "stealing %ld bytes from chain\n",
1940                                   (long) needed));
1941         } else if ( (ovp = (union overhead*)
1942                      get_from_bigger_buckets((rnu << BUCKET_POW2_SHIFT) + 1,
1943                                              needed)) ) {
1944             DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log,
1945                                   "stealing %ld bytes from bigger buckets\n",
1946                                   (long) needed));
1947         } else if (needed <= sbrked_remains) {
1948             ovp = (union overhead *)(last_sbrk_top - sbrked_remains);
1949             sbrked_remains -= needed;
1950             last_op = (char*)ovp;
1951         } else
1952             ovp = getpages(needed, &nblks, bucket);
1953
1954         if (!ovp)
1955             return;
1956         FILL_DEADBEEF((unsigned char*)ovp, needed);
1957
1958         /*
1959          * Add new memory allocated to that on
1960          * free list for this hash bucket.
1961          */
1962         siz = BUCKET_SIZE_NO_SURPLUS(bucket); /* No surplus if nblks > 1 */
1963 #ifdef PACK_MALLOC
1964         *(u_char*)ovp = bucket; /* Fill index. */
1965         if (bucket <= MAX_PACKED) {
1966             ovp = (union overhead *) ((char*)ovp + BLK_SHIFT(bucket));
1967             nblks = N_BLKS(bucket);
1968 #  ifdef DEBUGGING_MSTATS
1969             start_slack += BLK_SHIFT(bucket);
1970 #  endif
1971         } else if (bucket < LOG_OF_MIN_ARENA * BUCKETS_PER_POW2) {
1972             ovp = (union overhead *) ((char*)ovp + BLK_SHIFT(bucket));
1973             siz -= sizeof(union overhead);
1974         } else ovp++;           /* One chunk per block. */
1975 #endif /* PACK_MALLOC */
1976         nextf[bucket] = ovp;
1977 #ifdef DEBUGGING_MSTATS
1978         nmalloc[bucket] += nblks;
1979         if (bucket > MAX_PACKED) {
1980             start_slack += M_OVERHEAD * nblks;
1981         }
1982 #endif
1983
1984         while (--nblks > 0) {
1985                 ovp->ov_next = (union overhead *)((caddr_t)ovp + siz);
1986                 ovp = (union overhead *)((caddr_t)ovp + siz);
1987         }
1988         /* Not all sbrks return zeroed memory.*/
1989         ovp->ov_next = (union overhead *)NULL;
1990 #ifdef PACK_MALLOC
1991         if (bucket == 7*BUCKETS_PER_POW2) { /* Special case, explanation is above. */
1992             union overhead *n_op = nextf[7*BUCKETS_PER_POW2]->ov_next;
1993             nextf[7*BUCKETS_PER_POW2] =
1994                 (union overhead *)((caddr_t)nextf[7*BUCKETS_PER_POW2]
1995                                    - sizeof(union overhead));
1996             nextf[7*BUCKETS_PER_POW2]->ov_next = n_op;
1997         }
1998 #endif /* !PACK_MALLOC */
1999 }
2000
2001 Free_t
2002 Perl_mfree(Malloc_t where)
2003 {
2004         dVAR;
2005         register MEM_SIZE size;
2006         register union overhead *ovp;
2007         char *cp = (char*)where;
2008 #ifdef PACK_MALLOC
2009         u_char bucket;
2010 #endif
2011
2012         DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log,
2013                               "0x%"UVxf": (%05lu) free\n",
2014                               PTR2UV(cp), (unsigned long)(PL_an++)));
2015
2016         if (cp == NULL)
2017                 return;
2018 #ifdef DEBUGGING
2019         if (PTR2UV(cp) & (MEM_ALIGNBYTES - 1))
2020             croak("%s", "wrong alignment in free()");
2021 #endif
2022         ovp = (union overhead *)((caddr_t)cp
2023                                 - sizeof (union overhead) * CHUNK_SHIFT);
2024 #ifdef PACK_MALLOC
2025         bucket = OV_INDEX(ovp);
2026 #endif
2027 #ifdef IGNORE_SMALL_BAD_FREE
2028         if ((bucket >= FIRST_BUCKET_WITH_CHECK)
2029             && (OV_MAGIC(ovp, bucket) != MAGIC))
2030 #else
2031         if (OV_MAGIC(ovp, bucket) != MAGIC)
2032 #endif
2033             {
2034                 static int bad_free_warn = -1;
2035                 if (bad_free_warn == -1) {
2036                     dTHX;
2037                     char *pbf = PerlEnv_getenv("PERL_BADFREE");
2038                     bad_free_warn = (pbf) ? atoi(pbf) : 1;
2039                 }
2040                 if (!bad_free_warn)
2041                     return;
2042 #ifdef RCHECK
2043 #ifdef PERL_CORE
2044                 {
2045                     dTHX;
2046                     if (!PERL_IS_ALIVE || !PL_curcop || ckWARN_d(WARN_MALLOC))
2047                         Perl_warner(aTHX_ packWARN(WARN_MALLOC), "%s free() ignored (RMAGIC, PERL_CORE)",
2048                                     ovp->ov_rmagic == RMAGIC - 1 ?
2049                                     "Duplicate" : "Bad");
2050                 }
2051 #else
2052                 warn("%s free() ignored (RMAGIC)",
2053                     ovp->ov_rmagic == RMAGIC - 1 ? "Duplicate" : "Bad");
2054 #endif
2055 #else
2056 #ifdef PERL_CORE
2057                 {
2058                     dTHX;
2059                     if (!PERL_IS_ALIVE || !PL_curcop || ckWARN_d(WARN_MALLOC))
2060                         Perl_warner(aTHX_ packWARN(WARN_MALLOC), "%s", "Bad free() ignored (PERL_CORE)");
2061                 }
2062 #else
2063                 warn("%s", "Bad free() ignored");
2064 #endif
2065 #endif
2066                 return;                         /* sanity */
2067             }
2068 #ifdef RCHECK
2069         ASSERT(ovp->ov_rmagic == RMAGIC, "chunk's head overwrite");
2070         if (OV_INDEX(ovp) <= MAX_SHORT_BUCKET) {
2071             int i;
2072             MEM_SIZE nbytes = ovp->ov_size + 1;
2073
2074             if ((i = nbytes & (RMAGIC_SZ-1))) {
2075                 i = RMAGIC_SZ - i;
2076                 while (i--) {   /* nbytes - RMAGIC_SZ is end of alloced area */
2077                     ASSERT(((caddr_t)ovp + nbytes - RMAGIC_SZ)[i] == RMAGIC_C,
2078                            "chunk's tail overwrite");
2079                 }
2080             }
2081             /* Same at RMAGIC_SZ-aligned RMAGIC */
2082             nbytes = (nbytes + (RMAGIC_SZ-1)) & ~(RMAGIC_SZ-1);
2083             ASSERT(((u_int *)((caddr_t)ovp + nbytes))[-1] == RMAGIC,
2084                    "chunk's tail overwrite");
2085             FILLCHECK_DEADBEEF((unsigned char*)((caddr_t)ovp + nbytes),
2086                                BUCKET_SIZE(OV_INDEX(ovp)) - nbytes);
2087         }
2088         FILL_DEADBEEF((unsigned char*)(ovp+CHUNK_SHIFT),
2089                       BUCKET_SIZE_REAL(OV_INDEX(ovp)) + RMAGIC_SZ);
2090         ovp->ov_rmagic = RMAGIC - 1;
2091 #endif
2092         ASSERT(OV_INDEX(ovp) < NBUCKETS, "chunk's head overwrite");
2093         size = OV_INDEX(ovp);
2094
2095         MALLOC_LOCK;
2096         ovp->ov_next = nextf[size];
2097         nextf[size] = ovp;
2098         MALLOC_UNLOCK;
2099 }
2100
2101 /* There is no need to do any locking in realloc (with an exception of
2102    trying to grow in place if we are at the end of the chain).
2103    If somebody calls us from a different thread with the same address,
2104    we are sole anyway.  */
2105
2106 Malloc_t
2107 Perl_realloc(void *mp, size_t nbytes)
2108 {
2109         dVAR;
2110         register MEM_SIZE onb;
2111         union overhead *ovp;
2112         char *res;
2113         int prev_bucket;
2114         register int bucket;
2115         int incr;               /* 1 if does not fit, -1 if "easily" fits in a
2116                                    smaller bucket, otherwise 0.  */
2117         char *cp = (char*)mp;
2118
2119 #if defined(DEBUGGING) || !defined(PERL_CORE)
2120         MEM_SIZE size = nbytes;
2121
2122         if ((long)nbytes < 0)
2123             croak("%s", "panic: realloc");
2124 #endif
2125
2126         BARK_64K_LIMIT("Reallocation",nbytes,size);
2127         if (!cp)
2128                 return Perl_malloc(nbytes);
2129
2130         ovp = (union overhead *)((caddr_t)cp
2131                                 - sizeof (union overhead) * CHUNK_SHIFT);
2132         bucket = OV_INDEX(ovp);
2133
2134 #ifdef IGNORE_SMALL_BAD_FREE
2135         if ((bucket >= FIRST_BUCKET_WITH_CHECK)
2136             && (OV_MAGIC(ovp, bucket) != MAGIC))
2137 #else
2138         if (OV_MAGIC(ovp, bucket) != MAGIC)
2139 #endif
2140             {
2141                 static int bad_free_warn = -1;
2142                 if (bad_free_warn == -1) {
2143                     dTHX;
2144                     char *pbf = PerlEnv_getenv("PERL_BADFREE");
2145                     bad_free_warn = (pbf) ? atoi(pbf) : 1;
2146                 }
2147                 if (!bad_free_warn)
2148                     return NULL;
2149 #ifdef RCHECK
2150 #ifdef PERL_CORE
2151                 {
2152                     dTHX;
2153                     if (!PERL_IS_ALIVE || !PL_curcop || ckWARN_d(WARN_MALLOC))
2154                         Perl_warner(aTHX_ packWARN(WARN_MALLOC), "%srealloc() %signored",
2155                                     (ovp->ov_rmagic == RMAGIC - 1 ? "" : "Bad "),
2156                                     ovp->ov_rmagic == RMAGIC - 1
2157                                     ? "of freed memory " : "");
2158                 }
2159 #else
2160                 warn2("%srealloc() %signored",
2161                       (ovp->ov_rmagic == RMAGIC - 1 ? "" : "Bad "),
2162                       ovp->ov_rmagic == RMAGIC - 1 ? "of freed memory " : "");
2163 #endif
2164 #else
2165 #ifdef PERL_CORE
2166                 {
2167                     dTHX;
2168                     if (!PERL_IS_ALIVE || !PL_curcop || ckWARN_d(WARN_MALLOC))
2169                         Perl_warner(aTHX_ packWARN(WARN_MALLOC), "%s",
2170                                     "Bad realloc() ignored");
2171                 }
2172 #else
2173                 warn("%s", "Bad realloc() ignored");
2174 #endif
2175 #endif
2176                 return NULL;                    /* sanity */
2177             }
2178
2179         onb = BUCKET_SIZE_REAL(bucket);
2180         /*
2181          *  avoid the copy if same size block.
2182          *  We are not agressive with boundary cases. Note that it might
2183          *  (for a small number of cases) give false negative if
2184          *  both new size and old one are in the bucket for
2185          *  FIRST_BIG_POW2, but the new one is near the lower end.
2186          *
2187          *  We do not try to go to 1.5 times smaller bucket so far.
2188          */
2189         if (nbytes > onb) incr = 1;
2190         else {
2191 #ifdef DO_NOT_TRY_HARDER_WHEN_SHRINKING
2192             if ( /* This is a little bit pessimal if PACK_MALLOC: */
2193                 nbytes > ( (onb >> 1) - M_OVERHEAD )
2194 #  ifdef TWO_POT_OPTIMIZE
2195                 || (bucket == FIRST_BIG_POW2 && nbytes >= LAST_SMALL_BOUND )
2196 #  endif
2197                 )
2198 #else  /* !DO_NOT_TRY_HARDER_WHEN_SHRINKING */
2199                 prev_bucket = ( (bucket > MAX_PACKED + 1)
2200                                 ? bucket - BUCKETS_PER_POW2
2201                                 : bucket - 1);
2202              if (nbytes > BUCKET_SIZE_REAL(prev_bucket))
2203 #endif /* !DO_NOT_TRY_HARDER_WHEN_SHRINKING */
2204                  incr = 0;
2205              else incr = -1;
2206         }
2207 #ifdef STRESS_REALLOC
2208         goto hard_way;
2209 #endif
2210         if (incr == 0) {
2211           inplace_label:
2212 #ifdef RCHECK
2213                 /*
2214                  * Record new allocated size of block and
2215                  * bound space with magic numbers.
2216                  */
2217                 if (OV_INDEX(ovp) <= MAX_SHORT_BUCKET) {
2218                        int i, nb = ovp->ov_size + 1;
2219
2220                        if ((i = nb & (RMAGIC_SZ-1))) {
2221                            i = RMAGIC_SZ - i;
2222                            while (i--) { /* nb - RMAGIC_SZ is end of alloced area */
2223                                ASSERT(((caddr_t)ovp + nb - RMAGIC_SZ)[i] == RMAGIC_C, "chunk's tail overwrite");
2224                            }
2225                        }
2226                        /* Same at RMAGIC_SZ-aligned RMAGIC */
2227                        nb = (nb + (RMAGIC_SZ-1)) & ~(RMAGIC_SZ-1);
2228                        ASSERT(((u_int *)((caddr_t)ovp + nb))[-1] == RMAGIC,
2229                               "chunk's tail overwrite");
2230                        FILLCHECK_DEADBEEF((unsigned char*)((caddr_t)ovp + nb),
2231                                           BUCKET_SIZE(OV_INDEX(ovp)) - nb);
2232                        if (nbytes > ovp->ov_size + 1 - M_OVERHEAD)
2233                            FILL_FEEDADAD((unsigned char*)cp + ovp->ov_size + 1 - M_OVERHEAD,
2234                                      nbytes - (ovp->ov_size + 1 - M_OVERHEAD));
2235                        else
2236                            FILL_DEADBEEF((unsigned char*)cp + nbytes,
2237                                          nb - M_OVERHEAD + RMAGIC_SZ - nbytes);
2238                         /*
2239                          * Convert amount of memory requested into
2240                          * closest block size stored in hash buckets
2241                          * which satisfies request.  Account for
2242                          * space used per block for accounting.
2243                          */
2244                         nbytes += M_OVERHEAD;
2245                         ovp->ov_size = nbytes - 1;
2246                         if ((i = nbytes & (RMAGIC_SZ-1))) {
2247                             i = RMAGIC_SZ - i;
2248                             while (i--) /* nbytes - RMAGIC_SZ is end of alloced area */
2249                                 ((caddr_t)ovp + nbytes - RMAGIC_SZ)[i]
2250                                     = RMAGIC_C;
2251                         }
2252                         /* Same at RMAGIC_SZ-aligned RMAGIC */
2253                         nbytes = (nbytes + (RMAGIC_SZ-1)) & ~(RMAGIC_SZ - 1);
2254                         ((u_int *)((caddr_t)ovp + nbytes))[-1] = RMAGIC;
2255                 }
2256 #endif
2257                 res = cp;
2258                 DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log,
2259                               "0x%"UVxf": (%05lu) realloc %ld bytes inplace\n",
2260                               PTR2UV(res),(unsigned long)(PL_an++),
2261                               (long)size));
2262         } else if (incr == 1 && (cp - M_OVERHEAD == last_op)
2263                    && (onb > (1 << LOG_OF_MIN_ARENA))) {
2264             MEM_SIZE require, newarena = nbytes, pow;
2265             int shiftr;
2266
2267             POW2_OPTIMIZE_ADJUST(newarena);
2268             newarena = newarena + M_OVERHEAD;
2269             /* newarena = (newarena + 3) &~ 3; */
2270             shiftr = (newarena - 1) >> LOG_OF_MIN_ARENA;
2271             pow = LOG_OF_MIN_ARENA + 1;
2272             /* apart from this loop, this is O(1) */
2273             while (shiftr >>= 1)
2274                 pow++;
2275             newarena = (1 << pow) + POW2_OPTIMIZE_SURPLUS(pow * BUCKETS_PER_POW2);
2276             require = newarena - onb - M_OVERHEAD;
2277
2278             MALLOC_LOCK;
2279             if (cp - M_OVERHEAD == last_op /* We *still* are the last chunk */
2280                 && getpages_adjacent(require)) {
2281 #ifdef DEBUGGING_MSTATS
2282                 nmalloc[bucket]--;
2283                 nmalloc[pow * BUCKETS_PER_POW2]++;
2284 #endif
2285                 *(cp - M_OVERHEAD) = pow * BUCKETS_PER_POW2; /* Fill index. */
2286                 MALLOC_UNLOCK;
2287                 goto inplace_label;
2288             } else {
2289                 MALLOC_UNLOCK;
2290                 goto hard_way;
2291             }
2292         } else {
2293           hard_way:
2294             DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log,
2295                               "0x%"UVxf": (%05lu) realloc %ld bytes the hard way\n",
2296                               PTR2UV(cp),(unsigned long)(PL_an++),
2297                               (long)size));
2298             if ((res = (char*)Perl_malloc(nbytes)) == NULL)
2299                 return (NULL);
2300             if (cp != res)                      /* common optimization */
2301                 Copy(cp, res, (MEM_SIZE)(nbytes<onb?nbytes:onb), char);
2302             Perl_mfree(cp);
2303         }
2304         return ((Malloc_t)res);
2305 }
2306
2307 Malloc_t
2308 Perl_calloc(register size_t elements, register size_t size)
2309 {
2310     long sz = elements * size;
2311     Malloc_t p = Perl_malloc(sz);
2312
2313     if (p) {
2314         memset((void*)p, 0, sz);
2315     }
2316     return p;
2317 }
2318
2319 char *
2320 Perl_strdup(const char *s)
2321 {
2322     MEM_SIZE l = strlen(s);
2323     char *s1 = (char *)Perl_malloc(l+1);
2324
2325     return (char *)CopyD(s, s1, (MEM_SIZE)(l+1), char);
2326 }
2327
2328 #ifdef PERL_CORE
2329 int
2330 Perl_putenv(char *a)
2331 {
2332     /* Sometimes system's putenv conflicts with my_setenv() - this is system
2333        malloc vs Perl's free(). */
2334   dTHX;
2335   char *var;
2336   char *val = a;
2337   MEM_SIZE l;
2338   char buf[80];
2339
2340   while (*val && *val != '=')
2341       val++;
2342   if (!*val)
2343       return -1;
2344   l = val - a;
2345   if (l < sizeof(buf))
2346       var = buf;
2347   else
2348       var = (char *)Perl_malloc(l + 1);
2349   Copy(a, var, l, char);
2350   var[l + 1] = 0;
2351   my_setenv(var, val+1);
2352   if (var != buf)
2353       Perl_mfree(var);
2354   return 0;
2355 }
2356 #  endif
2357
2358 MEM_SIZE
2359 Perl_malloced_size(void *p)
2360 {
2361     union overhead * const ovp = (union overhead *)
2362         ((caddr_t)p - sizeof (union overhead) * CHUNK_SHIFT);
2363     const int bucket = OV_INDEX(ovp);
2364 #ifdef RCHECK
2365     /* The caller wants to have a complete control over the chunk,
2366        disable the memory checking inside the chunk.  */
2367     if (bucket <= MAX_SHORT_BUCKET) {
2368         const MEM_SIZE size = BUCKET_SIZE_REAL(bucket);
2369         ovp->ov_size = size + M_OVERHEAD - 1;
2370         *((u_int *)((caddr_t)ovp + size + M_OVERHEAD - RMAGIC_SZ)) = RMAGIC;
2371     }
2372 #endif
2373     return BUCKET_SIZE_REAL(bucket);
2374 }
2375
2376 #  ifdef BUCKETS_ROOT2
2377 #    define MIN_EVEN_REPORT 6
2378 #  else
2379 #    define MIN_EVEN_REPORT MIN_BUCKET
2380 #  endif
2381
2382 int
2383 Perl_get_mstats(pTHX_ perl_mstats_t *buf, int buflen, int level)
2384 {
2385 #ifdef DEBUGGING_MSTATS
2386         register int i, j;
2387         register union overhead *p;
2388         struct chunk_chain_s* nextchain;
2389
2390         buf->topbucket = buf->topbucket_ev = buf->topbucket_odd
2391             = buf->totfree = buf->total = buf->total_chain = 0;
2392
2393         buf->minbucket = MIN_BUCKET;
2394         MALLOC_LOCK;
2395         for (i = MIN_BUCKET ; i < NBUCKETS; i++) {
2396                 for (j = 0, p = nextf[i]; p; p = p->ov_next, j++)
2397                         ;
2398                 if (i < buflen) {
2399                     buf->nfree[i] = j;
2400                     buf->ntotal[i] = nmalloc[i];
2401                 }
2402                 buf->totfree += j * BUCKET_SIZE_REAL(i);
2403                 buf->total += nmalloc[i] * BUCKET_SIZE_REAL(i);
2404                 if (nmalloc[i]) {
2405                     i % 2 ? (buf->topbucket_odd = i) : (buf->topbucket_ev = i);
2406                     buf->topbucket = i;
2407                 }
2408         }
2409         nextchain = chunk_chain;
2410         while (nextchain) {
2411             buf->total_chain += nextchain->size;
2412             nextchain = nextchain->next;
2413         }
2414         buf->total_sbrk = goodsbrk + sbrk_slack;
2415         buf->sbrks = sbrks;
2416         buf->sbrk_good = sbrk_goodness;
2417         buf->sbrk_slack = sbrk_slack;
2418         buf->start_slack = start_slack;
2419         buf->sbrked_remains = sbrked_remains;
2420         MALLOC_UNLOCK;
2421         buf->nbuckets = NBUCKETS;
2422         if (level) {
2423             for (i = MIN_BUCKET ; i < NBUCKETS; i++) {
2424                 if (i >= buflen)
2425                     break;
2426                 buf->bucket_mem_size[i] = BUCKET_SIZE_NO_SURPLUS(i);
2427                 buf->bucket_available_size[i] = BUCKET_SIZE_REAL(i);
2428             }
2429         }
2430 #endif  /* defined DEBUGGING_MSTATS */
2431         return 0;               /* XXX unused */
2432 }
2433 /*
2434  * mstats - print out statistics about malloc
2435  *
2436  * Prints two lines of numbers, one showing the length of the free list
2437  * for each size category, the second showing the number of mallocs -
2438  * frees for each size category.
2439  */
2440 void
2441 Perl_dump_mstats(pTHX_ char *s)
2442 {
2443 #ifdef DEBUGGING_MSTATS
2444         register int i;
2445         perl_mstats_t buffer;
2446         UV nf[NBUCKETS];
2447         UV nt[NBUCKETS];
2448
2449         buffer.nfree  = nf;
2450         buffer.ntotal = nt;
2451         get_mstats(&buffer, NBUCKETS, 0);
2452
2453         if (s)
2454             PerlIO_printf(Perl_error_log,
2455                           "Memory allocation statistics %s (buckets %"IVdf"(%"IVdf")..%"IVdf"(%"IVdf")\n",
2456                           s,
2457                           (IV)BUCKET_SIZE_REAL(MIN_BUCKET),
2458                           (IV)BUCKET_SIZE_NO_SURPLUS(MIN_BUCKET),
2459                           (IV)BUCKET_SIZE_REAL(buffer.topbucket),
2460                           (IV)BUCKET_SIZE_NO_SURPLUS(buffer.topbucket));
2461         PerlIO_printf(Perl_error_log, "%8"IVdf" free:", buffer.totfree);
2462         for (i = MIN_EVEN_REPORT; i <= buffer.topbucket; i += BUCKETS_PER_POW2) {
2463                 PerlIO_printf(Perl_error_log,
2464                               ((i < 8*BUCKETS_PER_POW2 || i == 10*BUCKETS_PER_POW2)
2465                                ? " %5"UVuf
2466                                : ((i < 12*BUCKETS_PER_POW2) ? " %3"UVuf : " %"UVuf)),
2467                               buffer.nfree[i]);
2468         }
2469 #ifdef BUCKETS_ROOT2
2470         PerlIO_printf(Perl_error_log, "\n\t   ");
2471         for (i = MIN_BUCKET + 1; i <= buffer.topbucket_odd; i += BUCKETS_PER_POW2) {
2472                 PerlIO_printf(Perl_error_log,
2473                               ((i < 8*BUCKETS_PER_POW2 || i == 10*BUCKETS_PER_POW2)
2474                                ? " %5"UVuf
2475                                : ((i < 12*BUCKETS_PER_POW2) ? " %3"UVuf : " %"UVuf)),
2476                               buffer.nfree[i]);
2477         }
2478 #endif
2479         PerlIO_printf(Perl_error_log, "\n%8"IVdf" used:", buffer.total - buffer.totfree);
2480         for (i = MIN_EVEN_REPORT; i <= buffer.topbucket; i += BUCKETS_PER_POW2) {
2481                 PerlIO_printf(Perl_error_log,
2482                               ((i < 8*BUCKETS_PER_POW2 || i == 10*BUCKETS_PER_POW2)
2483                                ? " %5"IVdf
2484                                : ((i < 12*BUCKETS_PER_POW2) ? " %3"IVdf : " %"IVdf)),
2485                               buffer.ntotal[i] - buffer.nfree[i]);
2486         }
2487 #ifdef BUCKETS_ROOT2
2488         PerlIO_printf(Perl_error_log, "\n\t   ");
2489         for (i = MIN_BUCKET + 1; i <= buffer.topbucket_odd; i += BUCKETS_PER_POW2) {
2490                 PerlIO_printf(Perl_error_log,
2491                               ((i < 8*BUCKETS_PER_POW2 || i == 10*BUCKETS_PER_POW2)
2492                                ? " %5"IVdf
2493                                : ((i < 12*BUCKETS_PER_POW2) ? " %3"IVdf : " %"IVdf)),
2494                               buffer.ntotal[i] - buffer.nfree[i]);
2495         }
2496 #endif
2497         PerlIO_printf(Perl_error_log, "\nTotal sbrk(): %"IVdf"/%"IVdf":%"IVdf". Odd ends: pad+heads+chain+tail: %"IVdf"+%"IVdf"+%"IVdf"+%"IVdf".\n",
2498                       buffer.total_sbrk, buffer.sbrks, buffer.sbrk_good,
2499                       buffer.sbrk_slack, buffer.start_slack,
2500                       buffer.total_chain, buffer.sbrked_remains);
2501 #endif /* DEBUGGING_MSTATS */
2502 }
2503
2504 #ifdef USE_PERL_SBRK
2505
2506 #   if defined(__MACHTEN_PPC__) || defined(NeXT) || defined(__NeXT__) || defined(PURIFY)
2507 #      define PERL_SBRK_VIA_MALLOC
2508 #   endif
2509
2510 #   ifdef PERL_SBRK_VIA_MALLOC
2511
2512 /* it may seem schizophrenic to use perl's malloc and let it call system */
2513 /* malloc, the reason for that is only the 3.2 version of the OS that had */
2514 /* frequent core dumps within nxzonefreenolock. This sbrk routine put an */
2515 /* end to the cores */
2516
2517 #      ifndef SYSTEM_ALLOC
2518 #         define SYSTEM_ALLOC(a) malloc(a)
2519 #      endif
2520 #      ifndef SYSTEM_ALLOC_ALIGNMENT
2521 #         define SYSTEM_ALLOC_ALIGNMENT MEM_ALIGNBYTES
2522 #      endif
2523
2524 #   endif  /* PERL_SBRK_VIA_MALLOC */
2525
2526 static IV Perl_sbrk_oldchunk;
2527 static long Perl_sbrk_oldsize;
2528
2529 #   define PERLSBRK_32_K (1<<15)
2530 #   define PERLSBRK_64_K (1<<16)
2531
2532 Malloc_t
2533 Perl_sbrk(int size)
2534 {
2535     IV got;
2536     int small, reqsize;
2537
2538     if (!size) return 0;
2539 #ifdef PERL_CORE
2540     reqsize = size; /* just for the DEBUG_m statement */
2541 #endif
2542 #ifdef PACK_MALLOC
2543     size = (size + 0x7ff) & ~0x7ff;
2544 #endif
2545     if (size <= Perl_sbrk_oldsize) {
2546         got = Perl_sbrk_oldchunk;
2547         Perl_sbrk_oldchunk += size;
2548         Perl_sbrk_oldsize -= size;
2549     } else {
2550       if (size >= PERLSBRK_32_K) {
2551         small = 0;
2552       } else {
2553         size = PERLSBRK_64_K;
2554         small = 1;
2555       }
2556 #  if NEEDED_ALIGNMENT > SYSTEM_ALLOC_ALIGNMENT
2557       size += NEEDED_ALIGNMENT - SYSTEM_ALLOC_ALIGNMENT;
2558 #  endif
2559       got = (IV)SYSTEM_ALLOC(size);
2560 #  if NEEDED_ALIGNMENT > SYSTEM_ALLOC_ALIGNMENT
2561       got = (got + NEEDED_ALIGNMENT - 1) & ~(NEEDED_ALIGNMENT - 1);
2562 #  endif
2563       if (small) {
2564         /* Chunk is small, register the rest for future allocs. */
2565         Perl_sbrk_oldchunk = got + reqsize;
2566         Perl_sbrk_oldsize = size - reqsize;
2567       }
2568     }
2569
2570     DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log, "sbrk malloc size %ld (reqsize %ld), left size %ld, give addr 0x%"UVxf"\n",
2571                     size, reqsize, Perl_sbrk_oldsize, PTR2UV(got)));
2572
2573     return (void *)got;
2574 }
2575
2576 #endif /* ! defined USE_PERL_SBRK */
2577
2578 /*
2579  * Local variables:
2580  * c-indentation-style: bsd
2581  * c-basic-offset: 4
2582  * indent-tabs-mode: t
2583  * End:
2584  *
2585  * ex: set ts=8 sts=4 sw=4 noet:
2586  */