malloc.c

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