home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ OS/2 Shareware BBS: 10 Tools / 10-Tools.zip / perl560.zip / malloc.c < prev    next >
C/C++ Source or Header  |  2000-03-11  |  61KB  |  2,050 lines
  1. /*    malloc.c
  2.  *
  3.  */
  4.  
  5. /*
  6.   Here are some notes on configuring Perl's malloc.  (For non-perl
  7.   usage see below.)
  8.  
  9.   There are two macros which serve as bulk disablers of advanced
  10.   features of this malloc: NO_FANCY_MALLOC, PLAIN_MALLOC (undef by
  11.   default).  Look in the list of default values below to understand
  12.   their exact effect.  Defining NO_FANCY_MALLOC returns malloc.c to the
  13.   state of the malloc in Perl 5.004.  Additionally defining PLAIN_MALLOC
  14.   returns it to the state as of Perl 5.000.
  15.  
  16.   Note that some of the settings below may be ignored in the code based
  17.   on values of other macros.  The PERL_CORE symbol is only defined when
  18.   perl itself is being compiled (so malloc can make some assumptions
  19.   about perl's facilities being available to it).
  20.  
  21.   Each config option has a short description, followed by its name,
  22.   default value, and a comment about the default (if applicable).  Some
  23.   options take a precise value, while the others are just boolean.
  24.   The boolean ones are listed first.
  25.  
  26.     # Enable code for an emergency memory pool in $^M.  See perlvar.pod
  27.     # for a description of $^M.
  28.     PERL_EMERGENCY_SBRK        (!PLAIN_MALLOC && PERL_CORE)
  29.  
  30.     # Enable code for printing memory statistics.
  31.     DEBUGGING_MSTATS        (!PLAIN_MALLOC && PERL_CORE)
  32.  
  33.     # Move allocation info for small buckets into separate areas.
  34.     # Memory optimization (especially for small allocations, of the
  35.     # less than 64 bytes).  Since perl usually makes a large number
  36.     # of small allocations, this is usually a win.
  37.     PACK_MALLOC            (!PLAIN_MALLOC && !RCHECK)
  38.  
  39.     # Add one page to big powers of two when calculating bucket size.
  40.     # This is targeted at big allocations, as are common in image
  41.     # processing.
  42.     TWO_POT_OPTIMIZE        !PLAIN_MALLOC
  43.  
  44.     # Use intermediate bucket sizes between powers-of-two.  This is
  45.     # generally a memory optimization, and a (small) speed pessimization.
  46.     BUCKETS_ROOT2        !NO_FANCY_MALLOC
  47.  
  48.     # Do not check small deallocations for bad free().  Memory
  49.     # and speed optimization, error reporting pessimization.
  50.     IGNORE_SMALL_BAD_FREE    (!NO_FANCY_MALLOC && !RCHECK)
  51.  
  52.     # Use table lookup to decide in which bucket a given allocation will go.
  53.     SMALL_BUCKET_VIA_TABLE    !NO_FANCY_MALLOC
  54.  
  55.     # Use a perl-defined sbrk() instead of the (presumably broken or
  56.     # missing) system-supplied sbrk().
  57.     USE_PERL_SBRK        undef
  58.  
  59.     # Use system malloc() (or calloc() etc.) to emulate sbrk(). Normally
  60.     # only used with broken sbrk()s.
  61.     PERL_SBRK_VIA_MALLOC    undef
  62.  
  63.     # Which allocator to use if PERL_SBRK_VIA_MALLOC
  64.     SYSTEM_ALLOC(a)         malloc(a)
  65.  
  66.     # Minimal alignment (in bytes, should be a power of 2) of SYSTEM_ALLOC
  67.     SYSTEM_ALLOC_ALIGNMENT    MEM_ALIGNBYTES
  68.  
  69.     # Disable memory overwrite checking with DEBUGGING.  Memory and speed
  70.     # optimization, error reporting pessimization.
  71.     NO_RCHECK            undef
  72.  
  73.     # Enable memory overwrite checking with DEBUGGING.  Memory and speed
  74.     # pessimization, error reporting optimization
  75.     RCHECK            (DEBUGGING && !NO_RCHECK)
  76.  
  77.     # Failed allocations bigger than this size croak (if
  78.     # PERL_EMERGENCY_SBRK is enabled) without touching $^M.  See
  79.     # perlvar.pod for a description of $^M.
  80.     BIG_SIZE             (1<<16)    # 64K
  81.  
  82.     # Starting from this power of two, add an extra page to the
  83.     # size of the bucket. This enables optimized allocations of sizes
  84.     # close to powers of 2.  Note that the value is indexed at 0.
  85.     FIRST_BIG_POW2         15        # 32K, 16K is used too often
  86.  
  87.     # Estimate of minimal memory footprint.  malloc uses this value to
  88.     # request the most reasonable largest blocks of memory from the system.
  89.     FIRST_SBRK             (48*1024)
  90.  
  91.     # Round up sbrk()s to multiples of this.
  92.     MIN_SBRK             2048
  93.  
  94.     # Round up sbrk()s to multiples of this percent of footprint.
  95.     MIN_SBRK_FRAC         3
  96.  
  97.     # Add this much memory to big powers of two to get the bucket size.
  98.     PERL_PAGESIZE         4096
  99.  
  100.     # This many sbrk() discontinuities should be tolerated even
  101.     # from the start without deciding that sbrk() is usually
  102.     # discontinuous.
  103.     SBRK_ALLOW_FAILURES        3
  104.  
  105.     # This many continuous sbrk()s compensate for one discontinuous one.
  106.     SBRK_FAILURE_PRICE        50
  107.  
  108.     # Some configurations may ask for 12-byte-or-so allocations which
  109.     # require 8-byte alignment (?!).  In such situation one needs to
  110.     # define this to disable 12-byte bucket (will increase memory footprint)
  111.     STRICT_ALIGNMENT        undef
  112.  
  113.   This implementation assumes that calling PerlIO_printf() does not
  114.   result in any memory allocation calls (used during a panic).
  115.  
  116.  */
  117.  
  118. /*
  119.    If used outside of Perl environment, it may be useful to redefine
  120.    the following macros (listed below with defaults):
  121.  
  122.      # Type of address returned by allocation functions
  123.      Malloc_t                void *
  124.  
  125.      # Type of size argument for allocation functions
  126.      MEM_SIZE                unsigned long
  127.  
  128.      # size of void*
  129.      PTRSIZE                4
  130.  
  131.      # Maximal value in LONG
  132.      LONG_MAX                0x7FFFFFFF
  133.  
  134.      # Unsigned integer type big enough to keep a pointer
  135.      UV                    unsigned long
  136.  
  137.      # Type of pointer with 1-byte granularity
  138.      caddr_t                char *
  139.  
  140.      # Type returned by free()
  141.      Free_t                void
  142.  
  143.      # Very fatal condition reporting function (cannot call any )
  144.      fatalcroak(arg)            write(2,arg,strlen(arg)) + exit(2)
  145.   
  146.      # Fatal error reporting function
  147.      croak(format, arg)            warn(idem) + exit(1)
  148.   
  149.      # Error reporting function
  150.      warn(format, arg)            fprintf(stderr, idem)
  151.  
  152.      # Locking/unlocking for MT operation
  153.      MALLOC_LOCK            MUTEX_LOCK(&PL_malloc_mutex)
  154.      MALLOC_UNLOCK            MUTEX_UNLOCK(&PL_malloc_mutex)
  155.  
  156.      # Locking/unlocking mutex for MT operation
  157.      MUTEX_LOCK(l)            void
  158.      MUTEX_UNLOCK(l)            void
  159.  */
  160.  
  161. #ifndef NO_FANCY_MALLOC
  162. #  ifndef SMALL_BUCKET_VIA_TABLE
  163. #    define SMALL_BUCKET_VIA_TABLE
  164. #  endif 
  165. #  ifndef BUCKETS_ROOT2
  166. #    define BUCKETS_ROOT2
  167. #  endif 
  168. #  ifndef IGNORE_SMALL_BAD_FREE
  169. #    define IGNORE_SMALL_BAD_FREE
  170. #  endif 
  171. #endif 
  172.  
  173. #ifndef PLAIN_MALLOC            /* Bulk enable features */
  174. #  ifndef PACK_MALLOC
  175. #      define PACK_MALLOC
  176. #  endif 
  177. #  ifndef TWO_POT_OPTIMIZE
  178. #    define TWO_POT_OPTIMIZE
  179. #  endif 
  180. #  if defined(PERL_CORE) && !defined(PERL_EMERGENCY_SBRK)
  181. #    define PERL_EMERGENCY_SBRK
  182. #  endif 
  183. #  if defined(PERL_CORE) && !defined(DEBUGGING_MSTATS)
  184. #    define DEBUGGING_MSTATS
  185. #  endif 
  186. #endif
  187.  
  188. #define MIN_BUC_POW2 (sizeof(void*) > 4 ? 3 : 2) /* Allow for 4-byte arena. */
  189. #define MIN_BUCKET (MIN_BUC_POW2 * BUCKETS_PER_POW2)
  190.  
  191. #if !(defined(I286) || defined(atarist) || defined(__MINT__))
  192.     /* take 2k unless the block is bigger than that */
  193. #  define LOG_OF_MIN_ARENA 11
  194. #else
  195.     /* take 16k unless the block is bigger than that 
  196.        (80286s like large segments!), probably good on the atari too */
  197. #  define LOG_OF_MIN_ARENA 14
  198. #endif
  199.  
  200. #ifndef lint
  201. #  if defined(DEBUGGING) && !defined(NO_RCHECK)
  202. #    define RCHECK
  203. #  endif
  204. #  if defined(RCHECK) && defined(IGNORE_SMALL_BAD_FREE)
  205. #    undef IGNORE_SMALL_BAD_FREE
  206. #  endif 
  207. /*
  208.  * malloc.c (Caltech) 2/21/82
  209.  * Chris Kingsley, kingsley@cit-20.
  210.  *
  211.  * This is a very fast storage allocator.  It allocates blocks of a small 
  212.  * number of different sizes, and keeps free lists of each size.  Blocks that
  213.  * don't exactly fit are passed up to the next larger size.  In this 
  214.  * implementation, the available sizes are 2^n-4 (or 2^n-12) bytes long.
  215.  * If PACK_MALLOC is defined, small blocks are 2^n bytes long.
  216.  * This is designed for use in a program that uses vast quantities of memory,
  217.  * but bombs when it runs out.
  218.  * 
  219.  * Modifications Copyright Ilya Zakharevich 1996-99.
  220.  * 
  221.  * Still very quick, but much more thrifty.  (Std config is 10% slower
  222.  * than it was, and takes 67% of old heap size for typical usage.)
  223.  *
  224.  * Allocations of small blocks are now table-driven to many different
  225.  * buckets.  Sizes of really big buckets are increased to accomodata
  226.  * common size=power-of-2 blocks.  Running-out-of-memory is made into
  227.  * an exception.  Deeply configurable and thread-safe.
  228.  * 
  229.  */
  230.  
  231. #ifdef PERL_CORE
  232. #  include "EXTERN.h"
  233. #  define PERL_IN_MALLOC_C
  234. #  include "perl.h"
  235. #  if defined(PERL_IMPLICIT_CONTEXT)
  236. #    define croak    Perl_croak_nocontext
  237. #    define warn    Perl_warn_nocontext
  238. #  endif
  239. #else
  240. #  ifdef PERL_FOR_X2P
  241. #    include "../EXTERN.h"
  242. #    include "../perl.h"
  243. #  else
  244. #    include <stdlib.h>
  245. #    include <stdio.h>
  246. #    include <memory.h>
  247. #    define _(arg) arg
  248. #    ifndef Malloc_t
  249. #      define Malloc_t void *
  250. #    endif
  251. #    ifndef PTRSIZE
  252. #      define PTRSIZE 4
  253. #    endif
  254. #    ifndef MEM_SIZE
  255. #      define MEM_SIZE unsigned long
  256. #    endif
  257. #    ifndef LONG_MAX
  258. #      define LONG_MAX 0x7FFFFFFF
  259. #    endif
  260. #    ifndef UV
  261. #      define UV unsigned long
  262. #    endif
  263. #    ifndef caddr_t
  264. #      define caddr_t char *
  265. #    endif
  266. #    ifndef Free_t
  267. #      define Free_t void
  268. #    endif
  269. #    define Copy(s,d,n,t) (void)memcpy((char*)(d),(char*)(s), (n) * sizeof(t))
  270. #    define PerlEnv_getenv getenv
  271. #    define PerlIO_printf fprintf
  272. #    define PerlIO_stderr() stderr
  273. #  endif
  274. #  ifndef croak                /* make depend */
  275. #    define croak(mess, arg) (warn((mess), (arg)), exit(1))
  276. #  endif 
  277. #  ifndef warn
  278. #    define warn(mess, arg) fprintf(stderr, (mess), (arg))
  279. #  endif 
  280. #  ifdef DEBUG_m
  281. #    undef DEBUG_m
  282. #  endif 
  283. #  define DEBUG_m(a)
  284. #  ifdef DEBUGGING
  285. #     undef DEBUGGING
  286. #  endif
  287. #  ifndef pTHX
  288. #     define pTHX        void
  289. #     define pTHX_
  290. #     define dTHX        extern int Perl___notused
  291. #     define WITH_THX(s)    s
  292. #  endif
  293. #  ifndef PERL_GET_INTERP
  294. #     define PERL_GET_INTERP    PL_curinterp
  295. #  endif
  296. #  ifndef Perl_malloc
  297. #     define Perl_malloc malloc
  298. #  endif
  299. #  ifndef Perl_mfree
  300. #     define Perl_mfree free
  301. #  endif
  302. #  ifndef Perl_realloc
  303. #     define Perl_realloc realloc
  304. #  endif
  305. #  ifndef Perl_calloc
  306. #     define Perl_calloc calloc
  307. #  endif
  308. #  ifndef Perl_strdup
  309. #     define Perl_strdup strdup
  310. #  endif
  311. #endif
  312.  
  313. #ifndef MUTEX_LOCK
  314. #  define MUTEX_LOCK(l)
  315. #endif 
  316.  
  317. #ifndef MUTEX_UNLOCK
  318. #  define MUTEX_UNLOCK(l)
  319. #endif 
  320.  
  321. #ifndef MALLOC_LOCK
  322. #  define MALLOC_LOCK        MUTEX_LOCK(&PL_malloc_mutex)
  323. #endif 
  324.  
  325. #ifndef MALLOC_UNLOCK
  326. #  define MALLOC_UNLOCK        MUTEX_UNLOCK(&PL_malloc_mutex)
  327. #endif 
  328.  
  329. #  ifndef fatalcroak                /* make depend */
  330. #    define fatalcroak(mess)    (write(2, (mess), strlen(mess)), exit(2))
  331. #  endif 
  332.  
  333. #ifdef DEBUGGING
  334. #  undef DEBUG_m
  335. #  define DEBUG_m(a)  \
  336.     STMT_START {                            \
  337.     if (PERL_GET_INTERP) { dTHX; if (PL_debug & 128) { a; } }    \
  338.     } STMT_END
  339. #endif
  340.  
  341. #ifdef PERL_IMPLICIT_CONTEXT
  342. #  define PERL_IS_ALIVE        aTHX
  343. #else
  344. #  define PERL_IS_ALIVE        TRUE
  345. #endif
  346.     
  347.  
  348. /*
  349.  * Layout of memory:
  350.  * ~~~~~~~~~~~~~~~~
  351.  * The memory is broken into "blocks" which occupy multiples of 2K (and
  352.  * generally speaking, have size "close" to a power of 2).  The addresses
  353.  * of such *unused* blocks are kept in nextf[i] with big enough i.  (nextf
  354.  * is an array of linked lists.)  (Addresses of used blocks are not known.)
  355.  * 
  356.  * Moreover, since the algorithm may try to "bite" smaller blocks out
  357.  * of unused bigger ones, there are also regions of "irregular" size,
  358.  * managed separately, by a linked list chunk_chain.
  359.  * 
  360.  * The third type of storage is the sbrk()ed-but-not-yet-used space, its
  361.  * end and size are kept in last_sbrk_top and sbrked_remains.
  362.  * 
  363.  * Growing blocks "in place":
  364.  * ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
  365.  * The address of the block with the greatest address is kept in last_op
  366.  * (if not known, last_op is 0).  If it is known that the memory above
  367.  * last_op is not continuous, or contains a chunk from chunk_chain,
  368.  * last_op is set to 0.
  369.  * 
  370.  * The chunk with address last_op may be grown by expanding into
  371.  * sbrk()ed-but-not-yet-used space, or trying to sbrk() more continuous
  372.  * memory.
  373.  * 
  374.  * Management of last_op:
  375.  * ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
  376.  * 
  377.  * free() never changes the boundaries of blocks, so is not relevant.
  378.  * 
  379.  * The only way realloc() may change the boundaries of blocks is if it
  380.  * grows a block "in place".  However, in the case of success such a
  381.  * chunk is automatically last_op, and it remains last_op.  In the case
  382.  * of failure getpages_adjacent() clears last_op.
  383.  * 
  384.  * malloc() may change blocks by calling morecore() only.
  385.  * 
  386.  * morecore() may create new blocks by:
  387.  *   a) biting pieces from chunk_chain (cannot create one above last_op);
  388.  *   b) biting a piece from an unused block (if block was last_op, this
  389.  *      may create a chunk from chain above last_op, thus last_op is
  390.  *      invalidated in such a case).
  391.  *   c) biting of sbrk()ed-but-not-yet-used space.  This creates 
  392.  *      a block which is last_op.
  393.  *   d) Allocating new pages by calling getpages();
  394.  * 
  395.  * getpages() creates a new block.  It marks last_op at the bottom of
  396.  * the chunk of memory it returns.
  397.  * 
  398.  * Active pages footprint:
  399.  * ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
  400.  * Note that we do not need to traverse the lists in nextf[i], just take
  401.  * the first element of this list.  However, we *need* to traverse the
  402.  * list in chunk_chain, but most the time it should be a very short one,
  403.  * so we do not step on a lot of pages we are not going to use.
  404.  * 
  405.  * Flaws:
  406.  * ~~~~~
  407.  * get_from_bigger_buckets(): forget to increment price => Quite
  408.  * aggressive.
  409.  */
  410.  
  411. /* I don't much care whether these are defined in sys/types.h--LAW */
  412.  
  413. #define u_char unsigned char
  414. #define u_int unsigned int
  415. /* 
  416.  * I removed the definition of u_bigint which appeared to be u_bigint = UV
  417.  * u_bigint was only used in TWOK_MASKED and TWOK_SHIFT 
  418.  * where I have used PTR2UV.  RMB
  419.  */
  420. #define u_short unsigned short
  421.  
  422. /* 286 and atarist like big chunks, which gives too much overhead. */
  423. #if (defined(RCHECK) || defined(I286) || defined(atarist) || defined(__MINT__)) && defined(PACK_MALLOC)
  424. #  undef PACK_MALLOC
  425. #endif 
  426.  
  427. /*
  428.  * The description below is applicable if PACK_MALLOC is not defined.
  429.  *
  430.  * The overhead on a block is at least 4 bytes.  When free, this space
  431.  * contains a pointer to the next free block, and the bottom two bits must
  432.  * be zero.  When in use, the first byte is set to MAGIC, and the second
  433.  * byte is the size index.  The remaining bytes are for alignment.
  434.  * If range checking is enabled and the size of the block fits
  435.  * in two bytes, then the top two bytes hold the size of the requested block
  436.  * plus the range checking words, and the header word MINUS ONE.
  437.  */
  438. union    overhead {
  439.     union    overhead *ov_next;    /* when free */
  440. #if MEM_ALIGNBYTES > 4
  441.     double    strut;            /* alignment problems */
  442. #endif
  443.     struct {
  444.         u_char    ovu_index;    /* bucket # */
  445.         u_char    ovu_magic;    /* magic number */
  446. #ifdef RCHECK
  447.         u_short    ovu_size;    /* actual block size */
  448.         u_int    ovu_rmagic;    /* range magic number */
  449. #endif
  450.     } ovu;
  451. #define    ov_magic    ovu.ovu_magic
  452. #define    ov_index    ovu.ovu_index
  453. #define    ov_size        ovu.ovu_size
  454. #define    ov_rmagic    ovu.ovu_rmagic
  455. };
  456.  
  457. #define    MAGIC        0xff        /* magic # on accounting info */
  458. #define RMAGIC        0x55555555    /* magic # on range info */
  459. #define RMAGIC_C    0x55        /* magic # on range info */
  460.  
  461. #ifdef RCHECK
  462. #  define    RSLOP        sizeof (u_int)
  463. #  ifdef TWO_POT_OPTIMIZE
  464. #    define MAX_SHORT_BUCKET (12 * BUCKETS_PER_POW2)
  465. #  else
  466. #    define MAX_SHORT_BUCKET (13 * BUCKETS_PER_POW2)
  467. #  endif 
  468. #else
  469. #  define    RSLOP        0
  470. #endif
  471.  
  472. #if !defined(PACK_MALLOC) && defined(BUCKETS_ROOT2)
  473. #  undef BUCKETS_ROOT2
  474. #endif 
  475.  
  476. #ifdef BUCKETS_ROOT2
  477. #  define BUCKET_TABLE_SHIFT 2
  478. #  define BUCKET_POW2_SHIFT 1
  479. #  define BUCKETS_PER_POW2 2
  480. #else
  481. #  define BUCKET_TABLE_SHIFT MIN_BUC_POW2
  482. #  define BUCKET_POW2_SHIFT 0
  483. #  define BUCKETS_PER_POW2 1
  484. #endif 
  485.  
  486. #if !defined(MEM_ALIGNBYTES) || ((MEM_ALIGNBYTES > 4) && !defined(STRICT_ALIGNMENT))
  487. /* Figure out the alignment of void*. */
  488. struct aligner {
  489.   char c;
  490.   void *p;
  491. };
  492. #  define ALIGN_SMALL ((int)((caddr_t)&(((struct aligner*)0)->p)))
  493. #else
  494. #  define ALIGN_SMALL MEM_ALIGNBYTES
  495. #endif
  496.  
  497. #define IF_ALIGN_8(yes,no)    ((ALIGN_SMALL>4) ? (yes) : (no))
  498.  
  499. #ifdef BUCKETS_ROOT2
  500. #  define MAX_BUCKET_BY_TABLE 13
  501. static u_short buck_size[MAX_BUCKET_BY_TABLE + 1] = 
  502.   { 
  503.       0, 0, 0, 0, 4, 4, 8, 12, 16, 24, 32, 48, 64, 80,
  504.   };
  505. #  define BUCKET_SIZE(i) ((i) % 2 ? buck_size[i] : (1 << ((i) >> BUCKET_POW2_SHIFT)))
  506. #  define BUCKET_SIZE_REAL(i) ((i) <= MAX_BUCKET_BY_TABLE        \
  507.                    ? buck_size[i]                 \
  508.                    : ((1 << ((i) >> BUCKET_POW2_SHIFT))    \
  509.                   - MEM_OVERHEAD(i)            \
  510.                   + POW2_OPTIMIZE_SURPLUS(i)))
  511. #else
  512. #  define BUCKET_SIZE(i) (1 << ((i) >> BUCKET_POW2_SHIFT))
  513. #  define BUCKET_SIZE_REAL(i) (BUCKET_SIZE(i) - MEM_OVERHEAD(i) + POW2_OPTIMIZE_SURPLUS(i))
  514. #endif 
  515.  
  516.  
  517. #ifdef PACK_MALLOC
  518. /* In this case there are several possible layout of arenas depending
  519.  * on the size.  Arenas are of sizes multiple to 2K, 2K-aligned, and
  520.  * have a size close to a power of 2.
  521.  *
  522.  * Arenas of the size >= 4K keep one chunk only.  Arenas of size 2K
  523.  * may keep one chunk or multiple chunks.  Here are the possible
  524.  * layouts of arenas:
  525.  *
  526.  *    # One chunk only, chunksize 2^k + SOMETHING - ALIGN, k >= 11
  527.  *
  528.  * INDEX MAGIC1 UNUSED CHUNK1
  529.  *
  530.  *    # Multichunk with sanity checking and chunksize 2^k-ALIGN, k>7
  531.  *
  532.  * INDEX MAGIC1 MAGIC2 MAGIC3 UNUSED CHUNK1 CHUNK2 CHUNK3 ...
  533.  *
  534.  *    # Multichunk with sanity checking and size 2^k-ALIGN, k=7
  535.  *
  536.  * INDEX MAGIC1 MAGIC2 MAGIC3 UNUSED CHUNK1 UNUSED CHUNK2 CHUNK3 ...
  537.  *
  538.  *    # Multichunk with sanity checking and size up to 80
  539.  *
  540.  * INDEX UNUSED MAGIC1 UNUSED MAGIC2 UNUSED ... CHUNK1 CHUNK2 CHUNK3 ...
  541.  *
  542.  *    # No sanity check (usually up to 48=byte-long buckets)
  543.  * INDEX UNUSED CHUNK1 CHUNK2 ...
  544.  *
  545.  * Above INDEX and MAGIC are one-byte-long.  Sizes of UNUSED are
  546.  * appropriate to keep algorithms simple and memory aligned.  INDEX
  547.  * encodes the size of the chunk, while MAGICn encodes state (used,
  548.  * free or non-managed-by-us-so-it-indicates-a-bug) of CHUNKn.  MAGIC
  549.  * is used for sanity checking purposes only.  SOMETHING is 0 or 4K
  550.  * (to make size of big CHUNK accomodate allocations for powers of two
  551.  * better).
  552.  *
  553.  * [There is no need to alignment between chunks, since C rules ensure
  554.  *  that structs which need 2^k alignment have sizeof which is
  555.  *  divisible by 2^k.  Thus as far as the last chunk is aligned at the
  556.  *  end of the arena, and 2K-alignment does not contradict things,
  557.  *  everything is going to be OK for sizes of chunks 2^n and 2^n +
  558.  *  2^k.  Say, 80-bit buckets will be 16-bit aligned, and as far as we
  559.  *  put allocations for requests in 65..80 range, all is fine.
  560.  *
  561.  *  Note, however, that standard malloc() puts more strict
  562.  *  requirements than the above C rules.  Moreover, our algorithms of
  563.  *  realloc() may break this idyll, but we suppose that realloc() does
  564.  *  need not change alignment.]
  565.  *
  566.  * Is very important to make calculation of the offset of MAGICm as
  567.  * quick as possible, since it is done on each malloc()/free().  In
  568.  * fact it is so quick that it has quite little effect on the speed of
  569.  * doing malloc()/free().  [By default] We forego such calculations
  570.  * for small chunks, but only to save extra 3% of memory, not because
  571.  * of speed considerations.
  572.  *
  573.  * Here is the algorithm [which is the same for all the allocations
  574.  * schemes above], see OV_MAGIC(block,bucket).  Let OFFSETm be the
  575.  * offset of the CHUNKm from the start of ARENA.  Then offset of
  576.  * MAGICm is (OFFSET1 >> SHIFT) + ADDOFFSET.  Here SHIFT and ADDOFFSET
  577.  * are numbers which depend on the size of the chunks only.
  578.  *
  579.  * Let as check some sanity conditions.  Numbers OFFSETm>>SHIFT are
  580.  * different for all the chunks in the arena if 2^SHIFT is not greater
  581.  * than size of the chunks in the arena.  MAGIC1 will not overwrite
  582.  * INDEX provided ADDOFFSET is >0 if OFFSET1 < 2^SHIFT.  MAGIClast
  583.  * will not overwrite CHUNK1 if OFFSET1 > (OFFSETlast >> SHIFT) +
  584.  * ADDOFFSET.
  585.  * 
  586.  * Make SHIFT the maximal possible (there is no point in making it
  587.  * smaller).  Since OFFSETlast is 2K - CHUNKSIZE, above restrictions
  588.  * give restrictions on OFFSET1 and on ADDOFFSET.
  589.  * 
  590.  * In particular, for chunks of size 2^k with k>=6 we can put
  591.  * ADDOFFSET to be from 0 to 2^k - 2^(11-k), and have
  592.  * OFFSET1==chunksize.  For chunks of size 80 OFFSET1 of 2K%80=48 is
  593.  * large enough to have ADDOFFSET between 1 and 16 (similarly for 96,
  594.  * when ADDOFFSET should be 1).  In particular, keeping MAGICs for
  595.  * these sizes gives no additional size penalty.
  596.  * 
  597.  * However, for chunks of size 2^k with k<=5 this gives OFFSET1 >=
  598.  * ADDOFSET + 2^(11-k).  Keeping ADDOFFSET 0 allows for 2^(11-k)-2^(11-2k)
  599.  * chunks per arena.  This is smaller than 2^(11-k) - 1 which are
  600.  * needed if no MAGIC is kept.  [In fact, having a negative ADDOFFSET
  601.  * would allow for slightly more buckets per arena for k=2,3.]
  602.  * 
  603.  * Similarly, for chunks of size 3/2*2^k with k<=5 MAGICs would span
  604.  * the area up to 2^(11-k)+ADDOFFSET.  For k=4 this give optimal
  605.  * ADDOFFSET as -7..0.  For k=3 ADDOFFSET can go up to 4 (with tiny
  606.  * savings for negative ADDOFFSET).  For k=5 ADDOFFSET can go -1..16
  607.  * (with no savings for negative values).
  608.  *
  609.  * In particular, keeping ADDOFFSET 0 for sizes of chunks up to 2^6
  610.  * leads to tiny pessimizations in case of sizes 4, 8, 12, 24, and
  611.  * leads to no contradictions except for size=80 (or 96.)
  612.  *
  613.  * However, it also makes sense to keep no magic for sizes 48 or less.
  614.  * This is what we do.  In this case one needs ADDOFFSET>=1 also for
  615.  * chunksizes 12, 24, and 48, unless one gets one less chunk per
  616.  * arena.
  617.  *  
  618.  * The algo of OV_MAGIC(block,bucket) keeps ADDOFFSET 0 until
  619.  * chunksize of 64, then makes it 1. 
  620.  *
  621.  * This allows for an additional optimization: the above scheme leads
  622.  * to giant overheads for sizes 128 or more (one whole chunk needs to
  623.  * be sacrifised to keep INDEX).  Instead we use chunks not of size
  624.  * 2^k, but of size 2^k-ALIGN.  If we pack these chunks at the end of
  625.  * the arena, then the beginnings are still in different 2^k-long
  626.  * sections of the arena if k>=7 for ALIGN==4, and k>=8 if ALIGN=8.
  627.  * Thus for k>7 the above algo of calculating the offset of the magic
  628.  * will still give different answers for different chunks.  And to
  629.  * avoid the overrun of MAGIC1 into INDEX, one needs ADDOFFSET of >=1.
  630.  * In the case k=7 we just move the first chunk an extra ALIGN
  631.  * backward inside the ARENA (this is done once per arena lifetime,
  632.  * thus is not a big overhead).  */
  633. #  define MAX_PACKED_POW2 6
  634. #  define MAX_PACKED (MAX_PACKED_POW2 * BUCKETS_PER_POW2 + BUCKET_POW2_SHIFT)
  635. #  define MAX_POW2_ALGO ((1<<(MAX_PACKED_POW2 + 1)) - M_OVERHEAD)
  636. #  define TWOK_MASK ((1<<LOG_OF_MIN_ARENA) - 1)
  637. #  define TWOK_MASKED(x) (PTR2UV(x) & ~TWOK_MASK)
  638. #  define TWOK_SHIFT(x) (PTR2UV(x) & TWOK_MASK)
  639. #  define OV_INDEXp(block) (INT2PTR(u_char*,TWOK_MASKED(block)))
  640. #  define OV_INDEX(block) (*OV_INDEXp(block))
  641. #  define OV_MAGIC(block,bucket) (*(OV_INDEXp(block) +            \
  642.                     (TWOK_SHIFT(block)>>        \
  643.                      (bucket>>BUCKET_POW2_SHIFT)) +    \
  644.                     (bucket >= MIN_NEEDS_SHIFT ? 1 : 0)))
  645.     /* A bucket can have a shift smaller than it size, we need to
  646.        shift its magic number so it will not overwrite index: */
  647. #  ifdef BUCKETS_ROOT2
  648. #    define MIN_NEEDS_SHIFT (7*BUCKETS_PER_POW2 - 1) /* Shift 80 greater than chunk 64. */
  649. #  else
  650. #    define MIN_NEEDS_SHIFT (7*BUCKETS_PER_POW2) /* Shift 128 greater than chunk 32. */
  651. #  endif 
  652. #  define CHUNK_SHIFT 0
  653.  
  654. /* Number of active buckets of given ordinal. */
  655. #ifdef IGNORE_SMALL_BAD_FREE
  656. #define FIRST_BUCKET_WITH_CHECK (6 * BUCKETS_PER_POW2) /* 64 */
  657. #  define N_BLKS(bucket) ( (bucket) < FIRST_BUCKET_WITH_CHECK         \
  658.              ? ((1<<LOG_OF_MIN_ARENA) - 1)/BUCKET_SIZE(bucket) \
  659.              : n_blks[bucket] )
  660. #else
  661. #  define N_BLKS(bucket) n_blks[bucket]
  662. #endif 
  663.  
  664. static u_short n_blks[LOG_OF_MIN_ARENA * BUCKETS_PER_POW2] = 
  665.   {
  666. #  if BUCKETS_PER_POW2==1
  667.       0, 0,
  668.       (MIN_BUC_POW2==2 ? 384 : 0),
  669.       224, 120, 62, 31, 16, 8, 4, 2
  670. #  else
  671.       0, 0, 0, 0,
  672.       (MIN_BUC_POW2==2 ? 384 : 0), (MIN_BUC_POW2==2 ? 384 : 0),    /* 4, 4 */
  673.       224, 149, 120, 80, 62, 41, 31, 25, 16, 16, 8, 8, 4, 4, 2, 2
  674. #  endif
  675.   };
  676.  
  677. /* Shift of the first bucket with the given ordinal inside 2K chunk. */
  678. #ifdef IGNORE_SMALL_BAD_FREE
  679. #  define BLK_SHIFT(bucket) ( (bucket) < FIRST_BUCKET_WITH_CHECK     \
  680.                   ? ((1<<LOG_OF_MIN_ARENA)            \
  681.                  - BUCKET_SIZE(bucket) * N_BLKS(bucket)) \
  682.                   : blk_shift[bucket])
  683. #else
  684. #  define BLK_SHIFT(bucket) blk_shift[bucket]
  685. #endif 
  686.  
  687. static u_short blk_shift[LOG_OF_MIN_ARENA * BUCKETS_PER_POW2] = 
  688.   { 
  689. #  if BUCKETS_PER_POW2==1
  690.       0, 0,
  691.       (MIN_BUC_POW2==2 ? 512 : 0),
  692.       256, 128, 64, 64,            /* 8 to 64 */
  693.       16*sizeof(union overhead), 
  694.       8*sizeof(union overhead), 
  695.       4*sizeof(union overhead), 
  696.       2*sizeof(union overhead), 
  697. #  else
  698.       0, 0, 0, 0,
  699.       (MIN_BUC_POW2==2 ? 512 : 0), (MIN_BUC_POW2==2 ? 512 : 0),
  700.       256, 260, 128, 128, 64, 80, 64, 48, /* 8 to 96 */
  701.       16*sizeof(union overhead), 16*sizeof(union overhead), 
  702.       8*sizeof(union overhead), 8*sizeof(union overhead), 
  703.       4*sizeof(union overhead), 4*sizeof(union overhead), 
  704.       2*sizeof(union overhead), 2*sizeof(union overhead), 
  705. #  endif 
  706.   };
  707.  
  708. #  define NEEDED_ALIGNMENT 0x800    /* 2k boundaries */
  709. #  define WANTED_ALIGNMENT 0x800    /* 2k boundaries */
  710.  
  711. #else  /* !PACK_MALLOC */
  712.  
  713. #  define OV_MAGIC(block,bucket) (block)->ov_magic
  714. #  define OV_INDEX(block) (block)->ov_index
  715. #  define CHUNK_SHIFT 1
  716. #  define MAX_PACKED -1
  717. #  define NEEDED_ALIGNMENT MEM_ALIGNBYTES
  718. #  define WANTED_ALIGNMENT 0x400    /* 1k boundaries */
  719.  
  720. #endif /* !PACK_MALLOC */
  721.  
  722. #define M_OVERHEAD (sizeof(union overhead) + RSLOP)
  723.  
  724. #ifdef PACK_MALLOC
  725. #  define MEM_OVERHEAD(bucket) \
  726.   (bucket <= MAX_PACKED ? 0 : M_OVERHEAD)
  727. #  ifdef SMALL_BUCKET_VIA_TABLE
  728. #    define START_SHIFTS_BUCKET ((MAX_PACKED_POW2 + 1) * BUCKETS_PER_POW2)
  729. #    define START_SHIFT MAX_PACKED_POW2
  730. #    ifdef BUCKETS_ROOT2        /* Chunks of size 3*2^n. */
  731. #      define SIZE_TABLE_MAX 80
  732. #    else
  733. #      define SIZE_TABLE_MAX 64
  734. #    endif 
  735. static char bucket_of[] =
  736.   {
  737. #    ifdef BUCKETS_ROOT2        /* Chunks of size 3*2^n. */
  738.       /* 0 to 15 in 4-byte increments. */
  739.       (sizeof(void*) > 4 ? 6 : 5),    /* 4/8, 5-th bucket for better reports */
  740.       6,                /* 8 */
  741.       IF_ALIGN_8(8,7), 8,        /* 16/12, 16 */
  742.       9, 9, 10, 10,            /* 24, 32 */
  743.       11, 11, 11, 11,            /* 48 */
  744.       12, 12, 12, 12,            /* 64 */
  745.       13, 13, 13, 13,            /* 80 */
  746.       13, 13, 13, 13            /* 80 */
  747. #    else /* !BUCKETS_ROOT2 */
  748.       /* 0 to 15 in 4-byte increments. */
  749.       (sizeof(void*) > 4 ? 3 : 2),
  750.       3, 
  751.       4, 4, 
  752.       5, 5, 5, 5,
  753.       6, 6, 6, 6,
  754.       6, 6, 6, 6
  755. #    endif /* !BUCKETS_ROOT2 */
  756.   };
  757. #  else  /* !SMALL_BUCKET_VIA_TABLE */
  758. #    define START_SHIFTS_BUCKET MIN_BUCKET
  759. #    define START_SHIFT (MIN_BUC_POW2 - 1)
  760. #  endif /* !SMALL_BUCKET_VIA_TABLE */
  761. #else  /* !PACK_MALLOC */
  762. #  define MEM_OVERHEAD(bucket) M_OVERHEAD
  763. #  ifdef SMALL_BUCKET_VIA_TABLE
  764. #    undef SMALL_BUCKET_VIA_TABLE
  765. #  endif 
  766. #  define START_SHIFTS_BUCKET MIN_BUCKET
  767. #  define START_SHIFT (MIN_BUC_POW2 - 1)
  768. #endif /* !PACK_MALLOC */
  769.  
  770. /*
  771.  * Big allocations are often of the size 2^n bytes. To make them a
  772.  * little bit better, make blocks of size 2^n+pagesize for big n.
  773.  */
  774.  
  775. #ifdef TWO_POT_OPTIMIZE
  776.  
  777. #  ifndef PERL_PAGESIZE
  778. #    define PERL_PAGESIZE 4096
  779. #  endif 
  780. #  ifndef FIRST_BIG_POW2
  781. #    define FIRST_BIG_POW2 15    /* 32K, 16K is used too often. */
  782. #  endif
  783. #  define FIRST_BIG_BLOCK (1<<FIRST_BIG_POW2)
  784. /* If this value or more, check against bigger blocks. */
  785. #  define FIRST_BIG_BOUND (FIRST_BIG_BLOCK - M_OVERHEAD)
  786. /* If less than this value, goes into 2^n-overhead-block. */
  787. #  define LAST_SMALL_BOUND ((FIRST_BIG_BLOCK>>1) - M_OVERHEAD)
  788.  
  789. #  define POW2_OPTIMIZE_ADJUST(nbytes)                \
  790.    ((nbytes >= FIRST_BIG_BOUND) ? nbytes -= PERL_PAGESIZE : 0)
  791. #  define POW2_OPTIMIZE_SURPLUS(bucket)                \
  792.    ((bucket >= FIRST_BIG_POW2 * BUCKETS_PER_POW2) ? PERL_PAGESIZE : 0)
  793.  
  794. #else  /* !TWO_POT_OPTIMIZE */
  795. #  define POW2_OPTIMIZE_ADJUST(nbytes)
  796. #  define POW2_OPTIMIZE_SURPLUS(bucket) 0
  797. #endif /* !TWO_POT_OPTIMIZE */
  798.  
  799. #if defined(HAS_64K_LIMIT) && defined(PERL_CORE)
  800. #  define BARK_64K_LIMIT(what,nbytes,size)                \
  801.     if (nbytes > 0xffff) {                        \
  802.         PerlIO_printf(PerlIO_stderr(),                \
  803.                   "%s too large: %lx\n", what, size);    \
  804.         my_exit(1);                        \
  805.     }
  806. #else /* !HAS_64K_LIMIT || !PERL_CORE */
  807. #  define BARK_64K_LIMIT(what,nbytes,size)
  808. #endif /* !HAS_64K_LIMIT || !PERL_CORE */
  809.  
  810. #ifndef MIN_SBRK
  811. #  define MIN_SBRK 2048
  812. #endif 
  813.  
  814. #ifndef FIRST_SBRK
  815. #  define FIRST_SBRK (48*1024)
  816. #endif 
  817.  
  818. /* Minimal sbrk in percents of what is already alloced. */
  819. #ifndef MIN_SBRK_FRAC
  820. #  define MIN_SBRK_FRAC 3
  821. #endif 
  822.  
  823. #ifndef SBRK_ALLOW_FAILURES
  824. #  define SBRK_ALLOW_FAILURES 3
  825. #endif 
  826.  
  827. #ifndef SBRK_FAILURE_PRICE
  828. #  define SBRK_FAILURE_PRICE 50
  829. #endif 
  830.  
  831. static void    morecore    (register int bucket);
  832. #  if defined(DEBUGGING)
  833. static void    botch        (char *diag, char *s);
  834. #  endif
  835. static void    add_to_chain    (void *p, MEM_SIZE size, MEM_SIZE chip);
  836. static void*    get_from_chain    (MEM_SIZE size);
  837. static void*    get_from_bigger_buckets(int bucket, MEM_SIZE size);
  838. static union overhead *getpages    (MEM_SIZE needed, int *nblksp, int bucket);
  839. static int    getpages_adjacent(MEM_SIZE require);
  840.  
  841. #if defined(PERL_EMERGENCY_SBRK) && defined(PERL_CORE)
  842.  
  843. #  ifndef BIG_SIZE
  844. #    define BIG_SIZE (1<<16)        /* 64K */
  845. #  endif 
  846.  
  847. #ifdef I_MACH_CTHREADS
  848. #  undef  MUTEX_LOCK
  849. #  define MUTEX_LOCK(m)   STMT_START { if (*m) mutex_lock(*m);   } STMT_END
  850. #  undef  MUTEX_UNLOCK
  851. #  define MUTEX_UNLOCK(m) STMT_START { if (*m) mutex_unlock(*m); } STMT_END
  852. #endif
  853.  
  854. static char *emergency_buffer;
  855. static MEM_SIZE emergency_buffer_size;
  856.  
  857. static Malloc_t
  858. emergency_sbrk(MEM_SIZE size)
  859. {
  860.     MEM_SIZE rsize = (((size - 1)>>LOG_OF_MIN_ARENA) + 1)<<LOG_OF_MIN_ARENA;
  861.  
  862.     if (size >= BIG_SIZE) {
  863.     /* Give the possibility to recover: */
  864.     MALLOC_UNLOCK;
  865.     croak("Out of memory during \"large\" request for %i bytes", size);
  866.     }
  867.  
  868.     if (emergency_buffer_size >= rsize) {
  869.     char *old = emergency_buffer;
  870.     
  871.     emergency_buffer_size -= rsize;
  872.     emergency_buffer += rsize;
  873.     return old;
  874.     } else {        
  875.     dTHX;
  876.     /* First offense, give a possibility to recover by dieing. */
  877.     /* No malloc involved here: */
  878.     GV **gvp = (GV**)hv_fetch(PL_defstash, "^M", 2, 0);
  879.     SV *sv;
  880.     char *pv;
  881.     int have = 0;
  882.     STRLEN n_a;
  883.  
  884.     if (emergency_buffer_size) {
  885.         add_to_chain(emergency_buffer, emergency_buffer_size, 0);
  886.         emergency_buffer_size = 0;
  887.         emergency_buffer = Nullch;
  888.         have = 1;
  889.     }
  890.     if (!gvp) gvp = (GV**)hv_fetch(PL_defstash, "\015", 1, 0);
  891.     if (!gvp || !(sv = GvSV(*gvp)) || !SvPOK(sv) 
  892.         || (SvLEN(sv) < (1<<LOG_OF_MIN_ARENA) - M_OVERHEAD)) {
  893.         if (have)
  894.         goto do_croak;
  895.         return (char *)-1;        /* Now die die die... */
  896.     }
  897.     /* Got it, now detach SvPV: */
  898.     pv = SvPV(sv, n_a);
  899.     /* Check alignment: */
  900.     if ((PTR2UV(pv) - sizeof(union overhead)) & (NEEDED_ALIGNMENT - 1)) {
  901.         PerlIO_puts(PerlIO_stderr(),"Bad alignment of $^M!\n");
  902.         return (char *)-1;        /* die die die */
  903.     }
  904.  
  905.     emergency_buffer = pv - sizeof(union overhead);
  906.     emergency_buffer_size = malloced_size(pv) + M_OVERHEAD;
  907.     SvPOK_off(sv);
  908.     SvPVX(sv) = Nullch;
  909.     SvCUR(sv) = SvLEN(sv) = 0;
  910.     }
  911.   do_croak:
  912.     MALLOC_UNLOCK;
  913.     croak("Out of memory during request for %i bytes", size);
  914.     /* NOTREACHED */
  915.     return Nullch;
  916. }
  917.  
  918. #else /* !(defined(PERL_EMERGENCY_SBRK) && defined(PERL_CORE)) */
  919. #  define emergency_sbrk(size)    -1
  920. #endif /* !(defined(PERL_EMERGENCY_SBRK) && defined(PERL_CORE)) */
  921.  
  922. #ifndef BITS_IN_PTR
  923. #  define BITS_IN_PTR (8*PTRSIZE)
  924. #endif
  925.  
  926. /*
  927.  * nextf[i] is the pointer to the next free block of size 2^i.  The
  928.  * smallest allocatable block is 8 bytes.  The overhead information
  929.  * precedes the data area returned to the user.
  930.  */
  931. #define    NBUCKETS (BITS_IN_PTR*BUCKETS_PER_POW2 + 1)
  932. static    union overhead *nextf[NBUCKETS];
  933.  
  934. #if defined(PURIFY) && !defined(USE_PERL_SBRK)
  935. #  define USE_PERL_SBRK
  936. #endif
  937.  
  938. #ifdef USE_PERL_SBRK
  939. #define sbrk(a) Perl_sbrk(a)
  940. Malloc_t Perl_sbrk (int size);
  941. #else 
  942. #ifdef DONT_DECLARE_STD
  943. #ifdef I_UNISTD
  944. #include <unistd.h>
  945. #endif
  946. #else
  947. extern    Malloc_t sbrk(int);
  948. #endif
  949. #endif
  950.  
  951. #ifdef DEBUGGING_MSTATS
  952. /*
  953.  * nmalloc[i] is the difference between the number of mallocs and frees
  954.  * for a given block size.
  955.  */
  956. static    u_int nmalloc[NBUCKETS];
  957. static  u_int sbrk_slack;
  958. static  u_int start_slack;
  959. #endif
  960.  
  961. static    u_int goodsbrk;
  962.  
  963. #ifdef DEBUGGING
  964. #undef ASSERT
  965. #define    ASSERT(p,diag)   if (!(p)) botch(diag,STRINGIFY(p));  else
  966. static void
  967. botch(char *diag, char *s)
  968. {
  969.     dTHX;
  970.     PerlIO_printf(PerlIO_stderr(), "assertion botched (%s?): %s\n", diag, s);
  971.     PerlProc_abort();
  972. }
  973. #else
  974. #define    ASSERT(p, diag)
  975. #endif
  976.  
  977. Malloc_t
  978. Perl_malloc(register size_t nbytes)
  979. {
  980.       register union overhead *p;
  981.       register int bucket;
  982.       register MEM_SIZE shiftr;
  983.  
  984. #if defined(DEBUGGING) || defined(RCHECK)
  985.     MEM_SIZE size = nbytes;
  986. #endif
  987.  
  988.     BARK_64K_LIMIT("Allocation",nbytes,nbytes);
  989. #ifdef DEBUGGING
  990.     if ((long)nbytes < 0)
  991.         croak("%s", "panic: malloc");
  992. #endif
  993.  
  994.     /*
  995.      * Convert amount of memory requested into
  996.      * closest block size stored in hash buckets
  997.      * which satisfies request.  Account for
  998.      * space used per block for accounting.
  999.      */
  1000. #ifdef PACK_MALLOC
  1001. #  ifdef SMALL_BUCKET_VIA_TABLE
  1002.     if (nbytes == 0)
  1003.         bucket = MIN_BUCKET;
  1004.     else if (nbytes <= SIZE_TABLE_MAX) {
  1005.         bucket = bucket_of[(nbytes - 1) >> BUCKET_TABLE_SHIFT];
  1006.     } else
  1007. #  else
  1008.     if (nbytes == 0)
  1009.         nbytes = 1;
  1010.     if (nbytes <= MAX_POW2_ALGO) goto do_shifts;
  1011.     else
  1012. #  endif
  1013. #endif 
  1014.     {
  1015.         POW2_OPTIMIZE_ADJUST(nbytes);
  1016.         nbytes += M_OVERHEAD;
  1017.         nbytes = (nbytes + 3) &~ 3; 
  1018.       do_shifts:
  1019.         shiftr = (nbytes - 1) >> START_SHIFT;
  1020.         bucket = START_SHIFTS_BUCKET;
  1021.         /* apart from this loop, this is O(1) */
  1022.         while (shiftr >>= 1)
  1023.           bucket += BUCKETS_PER_POW2;
  1024.     }
  1025.     MALLOC_LOCK;
  1026.     /*
  1027.      * If nothing in hash bucket right now,
  1028.      * request more memory from the system.
  1029.      */
  1030.       if (nextf[bucket] == NULL)    
  1031.           morecore(bucket);
  1032.       if ((p = nextf[bucket]) == NULL) {
  1033.         MALLOC_UNLOCK;
  1034. #ifdef PERL_CORE
  1035.         {
  1036.             dTHX;
  1037.             if (!PL_nomemok) {
  1038.             PerlIO_puts(PerlIO_stderr(),"Out of memory!\n");
  1039.             my_exit(1);
  1040.             }
  1041.         }
  1042. #endif
  1043.           return (NULL);
  1044.     }
  1045.  
  1046.     DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log,
  1047.                   "0x%"UVxf": (%05lu) malloc %ld bytes\n",
  1048.                   PTR2UV(p+1), (unsigned long)(PL_an++),
  1049.                   (long)size));
  1050.  
  1051.     /* remove from linked list */
  1052. #if defined(RCHECK)
  1053.     if ((PTR2UV(p)) & (MEM_ALIGNBYTES - 1)) {
  1054.         dTHX;
  1055.         PerlIO_printf(PerlIO_stderr(),
  1056.               "Unaligned pointer in the free chain 0x%"UVxf"\n",
  1057.               PTR2UV(p));
  1058.     }
  1059.     if ((PTR2UV(p->ov_next)) & (MEM_ALIGNBYTES - 1)) {
  1060.         dTHX;
  1061.         PerlIO_printf(PerlIO_stderr(),
  1062.               "Unaligned `next' pointer in the free "
  1063.               "chain 0x"UVxf" at 0x%"UVxf"\n",
  1064.               PTR2UV(p->ov_next), PTR2UV(p));
  1065.     }
  1066. #endif
  1067.       nextf[bucket] = p->ov_next;
  1068.  
  1069.     MALLOC_UNLOCK;
  1070.  
  1071. #ifdef IGNORE_SMALL_BAD_FREE
  1072.     if (bucket >= FIRST_BUCKET_WITH_CHECK)
  1073. #endif 
  1074.         OV_MAGIC(p, bucket) = MAGIC;
  1075. #ifndef PACK_MALLOC
  1076.     OV_INDEX(p) = bucket;
  1077. #endif
  1078. #ifdef RCHECK
  1079.     /*
  1080.      * Record allocated size of block and
  1081.      * bound space with magic numbers.
  1082.      */
  1083.     p->ov_rmagic = RMAGIC;
  1084.     if (bucket <= MAX_SHORT_BUCKET) {
  1085.         int i;
  1086.         
  1087.         nbytes = size + M_OVERHEAD; 
  1088.         p->ov_size = nbytes - 1;
  1089.         if ((i = nbytes & 3)) {
  1090.         i = 4 - i;
  1091.         while (i--)
  1092.             *((char *)((caddr_t)p + nbytes - RSLOP + i)) = RMAGIC_C;
  1093.         }
  1094.         nbytes = (nbytes + 3) &~ 3; 
  1095.         *((u_int *)((caddr_t)p + nbytes - RSLOP)) = RMAGIC;
  1096.     }
  1097. #endif
  1098.       return ((Malloc_t)(p + CHUNK_SHIFT));
  1099. }
  1100.  
  1101. static char *last_sbrk_top;
  1102. static char *last_op;            /* This arena can be easily extended. */
  1103. static int sbrked_remains;
  1104. static int sbrk_good = SBRK_ALLOW_FAILURES * SBRK_FAILURE_PRICE;
  1105.  
  1106. #ifdef DEBUGGING_MSTATS
  1107. static int sbrks;
  1108. #endif 
  1109.  
  1110. struct chunk_chain_s {
  1111.     struct chunk_chain_s *next;
  1112.     MEM_SIZE size;
  1113. };
  1114. static struct chunk_chain_s *chunk_chain;
  1115. static int n_chunks;
  1116. static char max_bucket;
  1117.  
  1118. /* Cutoff a piece of one of the chunks in the chain.  Prefer smaller chunk. */
  1119. static void *
  1120. get_from_chain(MEM_SIZE size)
  1121. {
  1122.     struct chunk_chain_s *elt = chunk_chain, **oldp = &chunk_chain;
  1123.     struct chunk_chain_s **oldgoodp = NULL;
  1124.     long min_remain = LONG_MAX;
  1125.  
  1126.     while (elt) {
  1127.     if (elt->size >= size) {
  1128.         long remains = elt->size - size;
  1129.         if (remains >= 0 && remains < min_remain) {
  1130.         oldgoodp = oldp;
  1131.         min_remain = remains;
  1132.         }
  1133.         if (remains == 0) {
  1134.         break;
  1135.         }
  1136.     }
  1137.     oldp = &( elt->next );
  1138.     elt = elt->next;
  1139.     }
  1140.     if (!oldgoodp) return NULL;
  1141.     if (min_remain) {
  1142.     void *ret = *oldgoodp;
  1143.     struct chunk_chain_s *next = (*oldgoodp)->next;
  1144.     
  1145.     *oldgoodp = (struct chunk_chain_s *)((char*)ret + size);
  1146.     (*oldgoodp)->size = min_remain;
  1147.     (*oldgoodp)->next = next;
  1148.     return ret;
  1149.     } else {
  1150.     void *ret = *oldgoodp;
  1151.     *oldgoodp = (*oldgoodp)->next;
  1152.     n_chunks--;
  1153.     return ret;
  1154.     }
  1155. }
  1156.  
  1157. static void
  1158. add_to_chain(void *p, MEM_SIZE size, MEM_SIZE chip)
  1159. {
  1160.     struct chunk_chain_s *next = chunk_chain;
  1161.     char *cp = (char*)p;
  1162.     
  1163.     cp += chip;
  1164.     chunk_chain = (struct chunk_chain_s *)cp;
  1165.     chunk_chain->size = size - chip;
  1166.     chunk_chain->next = next;
  1167.     n_chunks++;
  1168. }
  1169.  
  1170. static void *
  1171. get_from_bigger_buckets(int bucket, MEM_SIZE size)
  1172. {
  1173.     int price = 1;
  1174.     static int bucketprice[NBUCKETS];
  1175.     while (bucket <= max_bucket) {
  1176.     /* We postpone stealing from bigger buckets until we want it
  1177.        often enough. */
  1178.     if (nextf[bucket] && bucketprice[bucket]++ >= price) {
  1179.         /* Steal it! */
  1180.         void *ret = (void*)(nextf[bucket] - 1 + CHUNK_SHIFT);
  1181.         bucketprice[bucket] = 0;
  1182.         if (((char*)nextf[bucket]) - M_OVERHEAD == last_op) {
  1183.         last_op = NULL;        /* Disable optimization */
  1184.         }
  1185.         nextf[bucket] = nextf[bucket]->ov_next;
  1186. #ifdef DEBUGGING_MSTATS
  1187.         nmalloc[bucket]--;
  1188.         start_slack -= M_OVERHEAD;
  1189. #endif 
  1190.         add_to_chain(ret, (BUCKET_SIZE(bucket) +
  1191.                    POW2_OPTIMIZE_SURPLUS(bucket)), 
  1192.              size);
  1193.         return ret;
  1194.     }
  1195.     bucket++;
  1196.     }
  1197.     return NULL;
  1198. }
  1199.  
  1200. static union overhead *
  1201. getpages(MEM_SIZE needed, int *nblksp, int bucket)
  1202. {
  1203.     /* Need to do (possibly expensive) system call. Try to
  1204.        optimize it for rare calling. */
  1205.     MEM_SIZE require = needed - sbrked_remains;
  1206.     char *cp;
  1207.     union overhead *ovp;
  1208.     MEM_SIZE slack = 0;
  1209.  
  1210.     if (sbrk_good > 0) {
  1211.     if (!last_sbrk_top && require < FIRST_SBRK) 
  1212.         require = FIRST_SBRK;
  1213.     else if (require < MIN_SBRK) require = MIN_SBRK;
  1214.  
  1215.     if (require < goodsbrk * MIN_SBRK_FRAC / 100)
  1216.         require = goodsbrk * MIN_SBRK_FRAC / 100;
  1217.     require = ((require - 1 + MIN_SBRK) / MIN_SBRK) * MIN_SBRK;
  1218.     } else {
  1219.     require = needed;
  1220.     last_sbrk_top = 0;
  1221.     sbrked_remains = 0;
  1222.     }
  1223.  
  1224.     DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log, 
  1225.               "sbrk(%ld) for %ld-byte-long arena\n",
  1226.               (long)require, (long) needed));
  1227.     cp = (char *)sbrk(require);
  1228. #ifdef DEBUGGING_MSTATS
  1229.     sbrks++;
  1230. #endif 
  1231.     if (cp == last_sbrk_top) {
  1232.     /* Common case, anything is fine. */
  1233.     sbrk_good++;
  1234.     ovp = (union overhead *) (cp - sbrked_remains);
  1235.     last_op = cp - sbrked_remains;
  1236.     sbrked_remains = require - (needed - sbrked_remains);
  1237.     } else if (cp == (char *)-1) { /* no more room! */
  1238.     ovp = (union overhead *)emergency_sbrk(needed);
  1239.     if (ovp == (union overhead *)-1)
  1240.         return 0;
  1241.     if (((char*)ovp) > last_op) {    /* Cannot happen with current emergency_sbrk() */
  1242.         last_op = 0;
  1243.     }
  1244.     return ovp;
  1245.     } else {            /* Non-continuous or first sbrk(). */
  1246.     long add = sbrked_remains;
  1247.     char *newcp;
  1248.  
  1249.     if (sbrked_remains) {    /* Put rest into chain, we
  1250.                    cannot use it right now. */
  1251.         add_to_chain((void*)(last_sbrk_top - sbrked_remains),
  1252.              sbrked_remains, 0);
  1253.     }
  1254.  
  1255.     /* Second, check alignment. */
  1256.     slack = 0;
  1257.  
  1258. #if !defined(atarist) && !defined(__MINT__) /* on the atari we dont have to worry about this */
  1259. #  ifndef I286     /* The sbrk(0) call on the I286 always returns the next segment */
  1260.     /* WANTED_ALIGNMENT may be more than NEEDED_ALIGNMENT, but this may
  1261.        improve performance of memory access. */
  1262.     if (PTR2UV(cp) & (WANTED_ALIGNMENT - 1)) { /* Not aligned. */
  1263.         slack = WANTED_ALIGNMENT - (PTR2UV(cp) & (WANTED_ALIGNMENT - 1));
  1264.         add += slack;
  1265.     }
  1266. #  endif
  1267. #endif /* !atarist && !MINT */
  1268.         
  1269.     if (add) {
  1270.         DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log, 
  1271.                   "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",
  1272.                   (long)add, (long) slack,
  1273.                   (long) sbrked_remains));
  1274.         newcp = (char *)sbrk(add);
  1275. #if defined(DEBUGGING_MSTATS)
  1276.         sbrks++;
  1277.         sbrk_slack += add;
  1278. #endif
  1279.         if (newcp != cp + require) {
  1280.         /* Too bad: even rounding sbrk() is not continuous.*/
  1281.         DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log, 
  1282.                       "failed to fix bad sbrk()\n"));
  1283. #ifdef PACK_MALLOC
  1284.         if (slack) {
  1285.             MALLOC_UNLOCK;
  1286.             fatalcroak("panic: Off-page sbrk\n");
  1287.         }
  1288. #endif
  1289.         if (sbrked_remains) {
  1290.             /* Try again. */
  1291. #if defined(DEBUGGING_MSTATS)
  1292.             sbrk_slack += require;
  1293. #endif
  1294.             require = needed;
  1295.             DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log, 
  1296.                       "straight sbrk(%ld)\n",
  1297.                       (long)require));
  1298.             cp = (char *)sbrk(require);
  1299. #ifdef DEBUGGING_MSTATS
  1300.             sbrks++;
  1301. #endif 
  1302.             if (cp == (char *)-1)
  1303.             return 0;
  1304.         }
  1305.         sbrk_good = -1;    /* Disable optimization!
  1306.                    Continue with not-aligned... */
  1307.         } else {
  1308.         cp += slack;
  1309.         require += sbrked_remains;
  1310.         }
  1311.     }
  1312.  
  1313.     if (last_sbrk_top) {
  1314.         sbrk_good -= SBRK_FAILURE_PRICE;
  1315.     }
  1316.  
  1317.     ovp = (union overhead *) cp;
  1318.     /*
  1319.      * Round up to minimum allocation size boundary
  1320.      * and deduct from block count to reflect.
  1321.      */
  1322.  
  1323. #  if NEEDED_ALIGNMENT > MEM_ALIGNBYTES
  1324.     if (PTR2UV(ovp) & (NEEDED_ALIGNMENT - 1))
  1325.         fatalcroak("Misalignment of sbrk()\n");
  1326.     else
  1327. #  endif
  1328. #ifndef I286    /* Again, this should always be ok on an 80286 */
  1329.     if (PTR2UV(ovp) & (MEM_ALIGNBYTES - 1)) {
  1330.         DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log, 
  1331.                   "fixing sbrk(): %d bytes off machine alignement\n",
  1332.                   (int)(PTR2UV(ovp) & (MEM_ALIGNBYTES - 1))));
  1333.         ovp = INT2PTR(union overhead *,(PTR2UV(ovp) + MEM_ALIGNBYTES) &
  1334.                      (MEM_ALIGNBYTES - 1));
  1335.         (*nblksp)--;
  1336. # if defined(DEBUGGING_MSTATS)
  1337.         /* This is only approx. if TWO_POT_OPTIMIZE: */
  1338.         sbrk_slack += (1 << (bucket >> BUCKET_POW2_SHIFT));
  1339. # endif
  1340.     }
  1341. #endif
  1342.     ;                /* Finish `else' */
  1343.     sbrked_remains = require - needed;
  1344.     last_op = cp;
  1345.     }
  1346.     last_sbrk_top = cp + require;
  1347. #ifdef DEBUGGING_MSTATS
  1348.     goodsbrk += require;
  1349. #endif    
  1350.     return ovp;
  1351. }
  1352.  
  1353. static int
  1354. getpages_adjacent(MEM_SIZE require)
  1355. {        
  1356.     if (require <= sbrked_remains) {
  1357.     sbrked_remains -= require;
  1358.     } else {
  1359.     char *cp;
  1360.  
  1361.     require -= sbrked_remains;
  1362.     /* We do not try to optimize sbrks here, we go for place. */
  1363.     cp = (char*) sbrk(require);
  1364. #ifdef DEBUGGING_MSTATS
  1365.     sbrks++;
  1366.     goodsbrk += require;
  1367. #endif 
  1368.     if (cp == last_sbrk_top) {
  1369.         sbrked_remains = 0;
  1370.         last_sbrk_top = cp + require;
  1371.     } else {
  1372.         if (cp == (char*)-1) {    /* Out of memory */
  1373. #ifdef DEBUGGING_MSTATS
  1374.         goodsbrk -= require;
  1375. #endif
  1376.         return 0;
  1377.         }
  1378.         /* Report the failure: */
  1379.         if (sbrked_remains)
  1380.         add_to_chain((void*)(last_sbrk_top - sbrked_remains),
  1381.                  sbrked_remains, 0);
  1382.         add_to_chain((void*)cp, require, 0);
  1383.         sbrk_good -= SBRK_FAILURE_PRICE;
  1384.         sbrked_remains = 0;
  1385.         last_sbrk_top = 0;
  1386.         last_op = 0;
  1387.         return 0;
  1388.     }
  1389.     }
  1390.         
  1391.     return 1;
  1392. }
  1393.  
  1394. /*
  1395.  * Allocate more memory to the indicated bucket.
  1396.  */
  1397. static void
  1398. morecore(register int bucket)
  1399. {
  1400.       register union overhead *ovp;
  1401.       register int rnu;       /* 2^rnu bytes will be requested */
  1402.       int nblks;        /* become nblks blocks of the desired size */
  1403.     register MEM_SIZE siz, needed;
  1404.  
  1405.       if (nextf[bucket])
  1406.           return;
  1407.     if (bucket == sizeof(MEM_SIZE)*8*BUCKETS_PER_POW2) {
  1408.         MALLOC_UNLOCK;
  1409.         croak("%s", "Out of memory during ridiculously large request");
  1410.     }
  1411.     if (bucket > max_bucket)
  1412.         max_bucket = bucket;
  1413.  
  1414.       rnu = ( (bucket <= (LOG_OF_MIN_ARENA << BUCKET_POW2_SHIFT)) 
  1415.         ? LOG_OF_MIN_ARENA 
  1416.         : (bucket >> BUCKET_POW2_SHIFT) );
  1417.     /* This may be overwritten later: */
  1418.       nblks = 1 << (rnu - (bucket >> BUCKET_POW2_SHIFT)); /* how many blocks to get */
  1419.     needed = ((MEM_SIZE)1 << rnu) + POW2_OPTIMIZE_SURPLUS(bucket);
  1420.     if (nextf[rnu << BUCKET_POW2_SHIFT]) { /* 2048b bucket. */
  1421.         ovp = nextf[rnu << BUCKET_POW2_SHIFT] - 1 + CHUNK_SHIFT;
  1422.         nextf[rnu << BUCKET_POW2_SHIFT]
  1423.         = nextf[rnu << BUCKET_POW2_SHIFT]->ov_next;
  1424. #ifdef DEBUGGING_MSTATS
  1425.         nmalloc[rnu << BUCKET_POW2_SHIFT]--;
  1426.         start_slack -= M_OVERHEAD;
  1427. #endif 
  1428.         DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log, 
  1429.                   "stealing %ld bytes from %ld arena\n",
  1430.                   (long) needed, (long) rnu << BUCKET_POW2_SHIFT));
  1431.     } else if (chunk_chain 
  1432.            && (ovp = (union overhead*) get_from_chain(needed))) {
  1433.         DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log, 
  1434.                   "stealing %ld bytes from chain\n",
  1435.                   (long) needed));
  1436.     } else if ( (ovp = (union overhead*)
  1437.              get_from_bigger_buckets((rnu << BUCKET_POW2_SHIFT) + 1,
  1438.                          needed)) ) {
  1439.         DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log, 
  1440.                   "stealing %ld bytes from bigger buckets\n",
  1441.                   (long) needed));
  1442.     } else if (needed <= sbrked_remains) {
  1443.         ovp = (union overhead *)(last_sbrk_top - sbrked_remains);
  1444.         sbrked_remains -= needed;
  1445.         last_op = (char*)ovp;
  1446.     } else 
  1447.         ovp = getpages(needed, &nblks, bucket);
  1448.  
  1449.     if (!ovp)
  1450.         return;
  1451.  
  1452.     /*
  1453.      * Add new memory allocated to that on
  1454.      * free list for this hash bucket.
  1455.      */
  1456.       siz = BUCKET_SIZE(bucket);
  1457. #ifdef PACK_MALLOC
  1458.     *(u_char*)ovp = bucket;    /* Fill index. */
  1459.     if (bucket <= MAX_PACKED) {
  1460.         ovp = (union overhead *) ((char*)ovp + BLK_SHIFT(bucket));
  1461.         nblks = N_BLKS(bucket);
  1462. #  ifdef DEBUGGING_MSTATS
  1463.         start_slack += BLK_SHIFT(bucket);
  1464. #  endif
  1465.     } else if (bucket < LOG_OF_MIN_ARENA * BUCKETS_PER_POW2) {
  1466.         ovp = (union overhead *) ((char*)ovp + BLK_SHIFT(bucket));
  1467.         siz -= sizeof(union overhead);
  1468.     } else ovp++;        /* One chunk per block. */
  1469. #endif /* PACK_MALLOC */
  1470.       nextf[bucket] = ovp;
  1471. #ifdef DEBUGGING_MSTATS
  1472.     nmalloc[bucket] += nblks;
  1473.     if (bucket > MAX_PACKED) {
  1474.         start_slack += M_OVERHEAD * nblks;
  1475.     }
  1476. #endif 
  1477.       while (--nblks > 0) {
  1478.         ovp->ov_next = (union overhead *)((caddr_t)ovp + siz);
  1479.         ovp = (union overhead *)((caddr_t)ovp + siz);
  1480.       }
  1481.     /* Not all sbrks return zeroed memory.*/
  1482.     ovp->ov_next = (union overhead *)NULL;
  1483. #ifdef PACK_MALLOC
  1484.     if (bucket == 7*BUCKETS_PER_POW2) { /* Special case, explanation is above. */
  1485.         union overhead *n_op = nextf[7*BUCKETS_PER_POW2]->ov_next;
  1486.         nextf[7*BUCKETS_PER_POW2] = 
  1487.         (union overhead *)((caddr_t)nextf[7*BUCKETS_PER_POW2] 
  1488.                    - sizeof(union overhead));
  1489.         nextf[7*BUCKETS_PER_POW2]->ov_next = n_op;
  1490.     }
  1491. #endif /* !PACK_MALLOC */
  1492. }
  1493.  
  1494. Free_t
  1495. Perl_mfree(void *mp)
  1496. {
  1497.       register MEM_SIZE size;
  1498.     register union overhead *ovp;
  1499.     char *cp = (char*)mp;
  1500. #ifdef PACK_MALLOC
  1501.     u_char bucket;
  1502. #endif 
  1503.  
  1504.     DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log, 
  1505.                   "0x%"UVxf": (%05lu) free\n",
  1506.                   PTR2UV(cp), (unsigned long)(PL_an++)));
  1507.  
  1508.     if (cp == NULL)
  1509.         return;
  1510.     ovp = (union overhead *)((caddr_t)cp 
  1511.                 - sizeof (union overhead) * CHUNK_SHIFT);
  1512. #ifdef PACK_MALLOC
  1513.     bucket = OV_INDEX(ovp);
  1514. #endif 
  1515. #ifdef IGNORE_SMALL_BAD_FREE
  1516.     if ((bucket >= FIRST_BUCKET_WITH_CHECK) 
  1517.         && (OV_MAGIC(ovp, bucket) != MAGIC))
  1518. #else
  1519.     if (OV_MAGIC(ovp, bucket) != MAGIC)
  1520. #endif 
  1521.         {
  1522.         static int bad_free_warn = -1;
  1523.         if (bad_free_warn == -1) {
  1524.             dTHX;
  1525.             char *pbf = PerlEnv_getenv("PERL_BADFREE");
  1526.             bad_free_warn = (pbf) ? atoi(pbf) : 1;
  1527.         }
  1528.         if (!bad_free_warn)
  1529.             return;
  1530. #ifdef RCHECK
  1531. #ifdef PERL_CORE
  1532.         {
  1533.             dTHX;
  1534.             if (!PERL_IS_ALIVE || !PL_curcop || ckWARN_d(WARN_MALLOC))
  1535.             Perl_warner(aTHX_ WARN_MALLOC, "%s free() ignored",
  1536.                     ovp->ov_rmagic == RMAGIC - 1 ?
  1537.                     "Duplicate" : "Bad");
  1538.         }
  1539. #else
  1540.         warn("%s free() ignored",
  1541.             ovp->ov_rmagic == RMAGIC - 1 ? "Duplicate" : "Bad");
  1542. #endif        
  1543. #else
  1544. #ifdef PERL_CORE
  1545.         {
  1546.             dTHX;
  1547.             if (!PERL_IS_ALIVE || !PL_curcop || ckWARN_d(WARN_MALLOC))
  1548.             Perl_warner(aTHX_ WARN_MALLOC, "%s", "Bad free() ignored");
  1549.         }
  1550. #else
  1551.         warn("%s", "Bad free() ignored");
  1552. #endif
  1553. #endif
  1554.         return;                /* sanity */
  1555.         }
  1556. #ifdef RCHECK
  1557.       ASSERT(ovp->ov_rmagic == RMAGIC, "chunk's head overwrite");
  1558.     if (OV_INDEX(ovp) <= MAX_SHORT_BUCKET) {
  1559.         int i;
  1560.         MEM_SIZE nbytes = ovp->ov_size + 1;
  1561.  
  1562.         if ((i = nbytes & 3)) {
  1563.         i = 4 - i;
  1564.         while (i--) {
  1565.             ASSERT(*((char *)((caddr_t)ovp + nbytes - RSLOP + i))
  1566.                == RMAGIC_C, "chunk's tail overwrite");
  1567.         }
  1568.         }
  1569.         nbytes = (nbytes + 3) &~ 3; 
  1570.         ASSERT(*(u_int *)((caddr_t)ovp + nbytes - RSLOP) == RMAGIC, "chunk's tail overwrite");        
  1571.     }
  1572.     ovp->ov_rmagic = RMAGIC - 1;
  1573. #endif
  1574.       ASSERT(OV_INDEX(ovp) < NBUCKETS, "chunk's head overwrite");
  1575.       size = OV_INDEX(ovp);
  1576.  
  1577.     MALLOC_LOCK;
  1578.     ovp->ov_next = nextf[size];
  1579.       nextf[size] = ovp;
  1580.     MALLOC_UNLOCK;
  1581. }
  1582.  
  1583. /* There is no need to do any locking in realloc (with an exception of
  1584.    trying to grow in place if we are at the end of the chain).
  1585.    If somebody calls us from a different thread with the same address,
  1586.    we are sole anyway.  */
  1587.  
  1588. Malloc_t
  1589. Perl_realloc(void *mp, size_t nbytes)
  1590. {
  1591.       register MEM_SIZE onb;
  1592.     union overhead *ovp;
  1593.       char *res;
  1594.     int prev_bucket;
  1595.     register int bucket;
  1596.     int incr;        /* 1 if does not fit, -1 if "easily" fits in a
  1597.                    smaller bucket, otherwise 0.  */
  1598.     char *cp = (char*)mp;
  1599.  
  1600. #if defined(DEBUGGING) || !defined(PERL_CORE)
  1601.     MEM_SIZE size = nbytes;
  1602.  
  1603.     if ((long)nbytes < 0)
  1604.         croak("%s", "panic: realloc");
  1605. #endif
  1606.  
  1607.     BARK_64K_LIMIT("Reallocation",nbytes,size);
  1608.     if (!cp)
  1609.         return Perl_malloc(nbytes);
  1610.  
  1611.     ovp = (union overhead *)((caddr_t)cp 
  1612.                 - sizeof (union overhead) * CHUNK_SHIFT);
  1613.     bucket = OV_INDEX(ovp);
  1614.  
  1615. #ifdef IGNORE_SMALL_BAD_FREE
  1616.     if ((bucket >= FIRST_BUCKET_WITH_CHECK) 
  1617.         && (OV_MAGIC(ovp, bucket) != MAGIC))
  1618. #else
  1619.     if (OV_MAGIC(ovp, bucket) != MAGIC)
  1620. #endif 
  1621.         {
  1622.         static int bad_free_warn = -1;
  1623.         if (bad_free_warn == -1) {
  1624.             dTHX;
  1625.             char *pbf = PerlEnv_getenv("PERL_BADFREE");
  1626.             bad_free_warn = (pbf) ? atoi(pbf) : 1;
  1627.         }
  1628.         if (!bad_free_warn)
  1629.             return Nullch;
  1630. #ifdef RCHECK
  1631. #ifdef PERL_CORE
  1632.         {
  1633.             dTHX;
  1634.             if (!PERL_IS_ALIVE || !PL_curcop || ckWARN_d(WARN_MALLOC))
  1635.             Perl_warner(aTHX_ WARN_MALLOC, "%srealloc() %signored",
  1636.                     (ovp->ov_rmagic == RMAGIC - 1 ? "" : "Bad "),
  1637.                     ovp->ov_rmagic == RMAGIC - 1
  1638.                     ? "of freed memory " : "");
  1639.         }
  1640. #else
  1641.         warn("%srealloc() %signored",
  1642.             (ovp->ov_rmagic == RMAGIC - 1 ? "" : "Bad "),
  1643.              ovp->ov_rmagic == RMAGIC - 1 ? "of freed memory " : "");
  1644. #endif
  1645. #else
  1646. #ifdef PERL_CORE
  1647.         {
  1648.             dTHX;
  1649.             if (!PERL_IS_ALIVE || !PL_curcop || ckWARN_d(WARN_MALLOC))
  1650.             Perl_warner(aTHX_ WARN_MALLOC, "%s",
  1651.                     "Bad realloc() ignored");
  1652.         }
  1653. #else
  1654.         warn("%s", "Bad realloc() ignored");
  1655. #endif
  1656. #endif
  1657.         return Nullch;            /* sanity */
  1658.         }
  1659.  
  1660.     onb = BUCKET_SIZE_REAL(bucket);
  1661.     /* 
  1662.      *  avoid the copy if same size block.
  1663.      *  We are not agressive with boundary cases. Note that it might
  1664.      *  (for a small number of cases) give false negative if
  1665.      *  both new size and old one are in the bucket for
  1666.      *  FIRST_BIG_POW2, but the new one is near the lower end.
  1667.      *
  1668.      *  We do not try to go to 1.5 times smaller bucket so far.
  1669.      */
  1670.     if (nbytes > onb) incr = 1;
  1671.     else {
  1672. #ifdef DO_NOT_TRY_HARDER_WHEN_SHRINKING
  1673.         if ( /* This is a little bit pessimal if PACK_MALLOC: */
  1674.         nbytes > ( (onb >> 1) - M_OVERHEAD )
  1675. #  ifdef TWO_POT_OPTIMIZE
  1676.         || (bucket == FIRST_BIG_POW2 && nbytes >= LAST_SMALL_BOUND )
  1677. #  endif    
  1678.         )
  1679. #else  /* !DO_NOT_TRY_HARDER_WHEN_SHRINKING */
  1680.         prev_bucket = ( (bucket > MAX_PACKED + 1) 
  1681.                 ? bucket - BUCKETS_PER_POW2
  1682.                 : bucket - 1);
  1683.          if (nbytes > BUCKET_SIZE_REAL(prev_bucket))
  1684. #endif /* !DO_NOT_TRY_HARDER_WHEN_SHRINKING */
  1685.          incr = 0;
  1686.          else incr = -1;
  1687.     }
  1688. #ifdef STRESS_REALLOC
  1689.     goto hard_way;
  1690. #endif
  1691.     if (incr == 0) {
  1692.       inplace_label:
  1693. #ifdef RCHECK
  1694.         /*
  1695.          * Record new allocated size of block and
  1696.          * bound space with magic numbers.
  1697.          */
  1698.         if (OV_INDEX(ovp) <= MAX_SHORT_BUCKET) {
  1699.                int i, nb = ovp->ov_size + 1;
  1700.  
  1701.                if ((i = nb & 3)) {
  1702.                i = 4 - i;
  1703.                while (i--) {
  1704.                    ASSERT(*((char *)((caddr_t)ovp + nb - RSLOP + i)) == RMAGIC_C, "chunk's tail overwrite");
  1705.                }
  1706.                }
  1707.                nb = (nb + 3) &~ 3; 
  1708.                ASSERT(*(u_int *)((caddr_t)ovp + nb - RSLOP) == RMAGIC, "chunk's tail overwrite");
  1709.             /*
  1710.              * Convert amount of memory requested into
  1711.              * closest block size stored in hash buckets
  1712.              * which satisfies request.  Account for
  1713.              * space used per block for accounting.
  1714.              */
  1715.             nbytes += M_OVERHEAD;
  1716.             ovp->ov_size = nbytes - 1;
  1717.             if ((i = nbytes & 3)) {
  1718.                 i = 4 - i;
  1719.                 while (i--)
  1720.                 *((char *)((caddr_t)ovp + nbytes - RSLOP + i))
  1721.                     = RMAGIC_C;
  1722.             }
  1723.             nbytes = (nbytes + 3) &~ 3; 
  1724.             *((u_int *)((caddr_t)ovp + nbytes - RSLOP)) = RMAGIC;
  1725.         }
  1726. #endif
  1727.         res = cp;
  1728.         DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log, 
  1729.                   "0x%"UVxf": (%05lu) realloc %ld bytes inplace\n",
  1730.                   PTR2UV(res),(unsigned long)(PL_an++),
  1731.                   (long)size));
  1732.     } else if (incr == 1 && (cp - M_OVERHEAD == last_op) 
  1733.            && (onb > (1 << LOG_OF_MIN_ARENA))) {
  1734.         MEM_SIZE require, newarena = nbytes, pow;
  1735.         int shiftr;
  1736.  
  1737.         POW2_OPTIMIZE_ADJUST(newarena);
  1738.         newarena = newarena + M_OVERHEAD;
  1739.         /* newarena = (newarena + 3) &~ 3; */
  1740.         shiftr = (newarena - 1) >> LOG_OF_MIN_ARENA;
  1741.         pow = LOG_OF_MIN_ARENA + 1;
  1742.         /* apart from this loop, this is O(1) */
  1743.         while (shiftr >>= 1)
  1744.           pow++;
  1745.         newarena = (1 << pow) + POW2_OPTIMIZE_SURPLUS(pow * BUCKETS_PER_POW2);
  1746.         require = newarena - onb - M_OVERHEAD;
  1747.         
  1748.         MALLOC_LOCK;
  1749.         if (cp - M_OVERHEAD == last_op /* We *still* are the last chunk */
  1750.         && getpages_adjacent(require)) {
  1751. #ifdef DEBUGGING_MSTATS
  1752.         nmalloc[bucket]--;
  1753.         nmalloc[pow * BUCKETS_PER_POW2]++;
  1754. #endif         
  1755.         *(cp - M_OVERHEAD) = pow * BUCKETS_PER_POW2; /* Fill index. */
  1756.         MALLOC_UNLOCK;
  1757.         goto inplace_label;
  1758.         } else {
  1759.         MALLOC_UNLOCK;        
  1760.         goto hard_way;
  1761.         }
  1762.     } else {
  1763.       hard_way:
  1764.         DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log, 
  1765.                   "0x%"UVxf": (%05lu) realloc %ld bytes the hard way\n",
  1766.                   PTR2UV(cp),(unsigned long)(PL_an++),
  1767.                   (long)size));
  1768.         if ((res = (char*)Perl_malloc(nbytes)) == NULL)
  1769.         return (NULL);
  1770.         if (cp != res)            /* common optimization */
  1771.         Copy(cp, res, (MEM_SIZE)(nbytes<onb?nbytes:onb), char);
  1772.         Perl_mfree(cp);
  1773.     }
  1774.       return ((Malloc_t)res);
  1775. }
  1776.  
  1777. Malloc_t
  1778. Perl_calloc(register size_t elements, register size_t size)
  1779. {
  1780.     long sz = elements * size;
  1781.     Malloc_t p = Perl_malloc(sz);
  1782.  
  1783.     if (p) {
  1784.     memset((void*)p, 0, sz);
  1785.     }
  1786.     return p;
  1787. }
  1788.  
  1789. char *
  1790. Perl_strdup(const char *s)
  1791. {
  1792.     MEM_SIZE l = strlen(s);
  1793.     char *s1 = (char *)Perl_malloc(l+1);
  1794.  
  1795.     Copy(s, s1, (MEM_SIZE)(l+1), char);
  1796.     return s1;
  1797. }
  1798.  
  1799. #ifdef PERL_CORE
  1800. int
  1801. Perl_putenv(char *a)
  1802. {
  1803.     /* Sometimes system's putenv conflicts with my_setenv() - this is system
  1804.        malloc vs Perl's free(). */
  1805.   dTHX;
  1806.   char *var;
  1807.   char *val = a;
  1808.   MEM_SIZE l;
  1809.   char buf[80];
  1810.  
  1811.   while (*val && *val != '=')
  1812.       val++;
  1813.   if (!*val)
  1814.       return -1;
  1815.   l = val - a;
  1816.   if (l < sizeof(buf))
  1817.       var = buf;
  1818.   else
  1819.       var = Perl_malloc(l + 1);
  1820.   Copy(a, var, l, char);
  1821.   var[l + 1] = 0;
  1822.   my_setenv(var, val+1);
  1823.   if (var != buf)
  1824.       Perl_mfree(var);
  1825.   return 0;
  1826. }
  1827. #  endif
  1828.  
  1829. MEM_SIZE
  1830. Perl_malloced_size(void *p)
  1831. {
  1832.     union overhead *ovp = (union overhead *)
  1833.     ((caddr_t)p - sizeof (union overhead) * CHUNK_SHIFT);
  1834.     int bucket = OV_INDEX(ovp);
  1835. #ifdef RCHECK
  1836.     /* The caller wants to have a complete control over the chunk,
  1837.        disable the memory checking inside the chunk.  */
  1838.     if (bucket <= MAX_SHORT_BUCKET) {
  1839.     MEM_SIZE size = BUCKET_SIZE_REAL(bucket);
  1840.     ovp->ov_size = size + M_OVERHEAD - 1;
  1841.     *((u_int *)((caddr_t)ovp + size + M_OVERHEAD - RSLOP)) = RMAGIC;
  1842.     }
  1843. #endif
  1844.     return BUCKET_SIZE_REAL(bucket);
  1845. }
  1846.  
  1847. #  ifdef BUCKETS_ROOT2
  1848. #    define MIN_EVEN_REPORT 6
  1849. #  else
  1850. #    define MIN_EVEN_REPORT MIN_BUCKET
  1851. #  endif 
  1852.  
  1853. int
  1854. Perl_get_mstats(pTHX_ perl_mstats_t *buf, int buflen, int level)
  1855. {
  1856. #ifdef DEBUGGING_MSTATS
  1857.       register int i, j;
  1858.       register union overhead *p;
  1859.     struct chunk_chain_s* nextchain;
  1860.  
  1861.       buf->topbucket = buf->topbucket_ev = buf->topbucket_odd 
  1862.         = buf->totfree = buf->total = buf->total_chain = 0;
  1863.  
  1864.     buf->minbucket = MIN_BUCKET;
  1865.     MALLOC_LOCK;
  1866.       for (i = MIN_BUCKET ; i < NBUCKETS; i++) {
  1867.           for (j = 0, p = nextf[i]; p; p = p->ov_next, j++)
  1868.               ;
  1869.         if (i < buflen) {
  1870.             buf->nfree[i] = j;
  1871.             buf->ntotal[i] = nmalloc[i];
  1872.         }        
  1873.           buf->totfree += j * BUCKET_SIZE_REAL(i);
  1874.           buf->total += nmalloc[i] * BUCKET_SIZE_REAL(i);
  1875.         if (nmalloc[i]) {
  1876.             i % 2 ? (buf->topbucket_odd = i) : (buf->topbucket_ev = i);
  1877.             buf->topbucket = i;
  1878.         }
  1879.       }
  1880.     nextchain = chunk_chain;
  1881.     while (nextchain) {
  1882.         buf->total_chain += nextchain->size;
  1883.         nextchain = nextchain->next;
  1884.     }
  1885.     buf->total_sbrk = goodsbrk + sbrk_slack;
  1886.     buf->sbrks = sbrks;
  1887.     buf->sbrk_good = sbrk_good;
  1888.     buf->sbrk_slack = sbrk_slack;
  1889.     buf->start_slack = start_slack;
  1890.     buf->sbrked_remains = sbrked_remains;
  1891.     MALLOC_UNLOCK;
  1892.     if (level) {
  1893.         for (i = MIN_BUCKET ; i < NBUCKETS; i++) {
  1894.         if (i >= buflen)
  1895.             break;
  1896.         buf->bucket_mem_size[i] = BUCKET_SIZE(i);
  1897.         buf->bucket_available_size[i] = BUCKET_SIZE_REAL(i);
  1898.         }
  1899.     }
  1900. #endif    /* defined DEBUGGING_MSTATS */
  1901.     return 0;        /* XXX unused */
  1902. }
  1903. /*
  1904.  * mstats - print out statistics about malloc
  1905.  * 
  1906.  * Prints two lines of numbers, one showing the length of the free list
  1907.  * for each size category, the second showing the number of mallocs -
  1908.  * frees for each size category.
  1909.  */
  1910. void
  1911. Perl_dump_mstats(pTHX_ char *s)
  1912. {
  1913. #ifdef DEBUGGING_MSTATS
  1914.       register int i, j;
  1915.       register union overhead *p;
  1916.     perl_mstats_t buffer;
  1917.     unsigned long nf[NBUCKETS];
  1918.     unsigned long nt[NBUCKETS];
  1919.     struct chunk_chain_s* nextchain;
  1920.  
  1921.     buffer.nfree  = nf;
  1922.     buffer.ntotal = nt;
  1923.     get_mstats(&buffer, NBUCKETS, 0);
  1924.  
  1925.       if (s)
  1926.         PerlIO_printf(Perl_error_log,
  1927.               "Memory allocation statistics %s (buckets %ld(%ld)..%ld(%ld)\n",
  1928.               s, 
  1929.               (long)BUCKET_SIZE_REAL(MIN_BUCKET), 
  1930.               (long)BUCKET_SIZE(MIN_BUCKET),
  1931.               (long)BUCKET_SIZE_REAL(buffer.topbucket), 
  1932.               (long)BUCKET_SIZE(buffer.topbucket));
  1933.       PerlIO_printf(Perl_error_log, "%8ld free:", buffer.totfree);
  1934.       for (i = MIN_EVEN_REPORT; i <= buffer.topbucket; i += BUCKETS_PER_POW2) {
  1935.           PerlIO_printf(Perl_error_log, 
  1936.                   ((i < 8*BUCKETS_PER_POW2 || i == 10*BUCKETS_PER_POW2)
  1937.                    ? " %5d" 
  1938.                    : ((i < 12*BUCKETS_PER_POW2) ? " %3d" : " %d")),
  1939.                   buffer.nfree[i]);
  1940.       }
  1941. #ifdef BUCKETS_ROOT2
  1942.     PerlIO_printf(Perl_error_log, "\n\t   ");
  1943.       for (i = MIN_BUCKET + 1; i <= buffer.topbucket_odd; i += BUCKETS_PER_POW2) {
  1944.           PerlIO_printf(Perl_error_log, 
  1945.                   ((i < 8*BUCKETS_PER_POW2 || i == 10*BUCKETS_PER_POW2)
  1946.                    ? " %5d" 
  1947.                    : ((i < 12*BUCKETS_PER_POW2) ? " %3d" : " %d")),
  1948.                   buffer.nfree[i]);
  1949.       }
  1950. #endif 
  1951.       PerlIO_printf(Perl_error_log, "\n%8ld used:", buffer.total - buffer.totfree);
  1952.       for (i = MIN_EVEN_REPORT; i <= buffer.topbucket; i += BUCKETS_PER_POW2) {
  1953.           PerlIO_printf(Perl_error_log, 
  1954.                   ((i < 8*BUCKETS_PER_POW2 || i == 10*BUCKETS_PER_POW2)
  1955.                    ? " %5d" 
  1956.                    : ((i < 12*BUCKETS_PER_POW2) ? " %3d" : " %d")), 
  1957.                   buffer.ntotal[i] - buffer.nfree[i]);
  1958.       }
  1959. #ifdef BUCKETS_ROOT2
  1960.     PerlIO_printf(Perl_error_log, "\n\t   ");
  1961.       for (i = MIN_BUCKET + 1; i <= buffer.topbucket_odd; i += BUCKETS_PER_POW2) {
  1962.           PerlIO_printf(Perl_error_log, 
  1963.                   ((i < 8*BUCKETS_PER_POW2 || i == 10*BUCKETS_PER_POW2)
  1964.                    ? " %5d" 
  1965.                    : ((i < 12*BUCKETS_PER_POW2) ? " %3d" : " %d")),
  1966.                   buffer.ntotal[i] - buffer.nfree[i]);
  1967.       }
  1968. #endif 
  1969.     PerlIO_printf(Perl_error_log, "\nTotal sbrk(): %ld/%ld:%ld. Odd ends: pad+heads+chain+tail: %ld+%ld+%ld+%ld.\n",
  1970.               buffer.total_sbrk, buffer.sbrks, buffer.sbrk_good,
  1971.               buffer.sbrk_slack, buffer.start_slack,
  1972.               buffer.total_chain, buffer.sbrked_remains);
  1973. #endif /* DEBUGGING_MSTATS */
  1974. }
  1975. #endif /* lint */
  1976.  
  1977. #ifdef USE_PERL_SBRK
  1978.  
  1979. #   if defined(__MACHTEN_PPC__) || defined(NeXT) || defined(__NeXT__) || defined(PURIFY)
  1980. #      define PERL_SBRK_VIA_MALLOC
  1981. #   endif
  1982.  
  1983. #   ifdef PERL_SBRK_VIA_MALLOC
  1984.  
  1985. /* it may seem schizophrenic to use perl's malloc and let it call system */
  1986. /* malloc, the reason for that is only the 3.2 version of the OS that had */
  1987. /* frequent core dumps within nxzonefreenolock. This sbrk routine put an */
  1988. /* end to the cores */
  1989.  
  1990. #      ifndef SYSTEM_ALLOC
  1991. #         define SYSTEM_ALLOC(a) malloc(a)
  1992. #      endif
  1993. #      ifndef SYSTEM_ALLOC_ALIGNMENT
  1994. #         define SYSTEM_ALLOC_ALIGNMENT MEM_ALIGNBYTES
  1995. #      endif
  1996.  
  1997. #   endif  /* PERL_SBRK_VIA_MALLOC */
  1998.  
  1999. static IV Perl_sbrk_oldchunk;
  2000. static long Perl_sbrk_oldsize;
  2001.  
  2002. #   define PERLSBRK_32_K (1<<15)
  2003. #   define PERLSBRK_64_K (1<<16)
  2004.  
  2005. Malloc_t
  2006. Perl_sbrk(int size)
  2007. {
  2008.     IV got;
  2009.     int small, reqsize;
  2010.  
  2011.     if (!size) return 0;
  2012. #ifdef PERL_CORE
  2013.     reqsize = size; /* just for the DEBUG_m statement */
  2014. #endif
  2015. #ifdef PACK_MALLOC
  2016.     size = (size + 0x7ff) & ~0x7ff;
  2017. #endif
  2018.     if (size <= Perl_sbrk_oldsize) {
  2019.     got = Perl_sbrk_oldchunk;
  2020.     Perl_sbrk_oldchunk += size;
  2021.     Perl_sbrk_oldsize -= size;
  2022.     } else {
  2023.       if (size >= PERLSBRK_32_K) {
  2024.     small = 0;
  2025.       } else {
  2026.     size = PERLSBRK_64_K;
  2027.     small = 1;
  2028.       }
  2029. #  if NEEDED_ALIGNMENT > SYSTEM_ALLOC_ALIGNMENT
  2030.       size += NEEDED_ALIGNMENT - SYSTEM_ALLOC_ALIGNMENT;
  2031. #  endif
  2032.       got = (IV)SYSTEM_ALLOC(size);
  2033. #  if NEEDED_ALIGNMENT > SYSTEM_ALLOC_ALIGNMENT
  2034.       got = (got + NEEDED_ALIGNMENT - 1) & ~(NEEDED_ALIGNMENT - 1);
  2035. #  endif
  2036.       if (small) {
  2037.     /* Chunk is small, register the rest for future allocs. */
  2038.     Perl_sbrk_oldchunk = got + reqsize;
  2039.     Perl_sbrk_oldsize = size - reqsize;
  2040.       }
  2041.     }
  2042.  
  2043.     DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log, "sbrk malloc size %ld (reqsize %ld), left size %ld, give addr 0x%"UVxf"\n",
  2044.             size, reqsize, Perl_sbrk_oldsize, PTR2UV(got)));
  2045.  
  2046.     return (void *)got;
  2047. }
  2048.  
  2049. #endif /* ! defined USE_PERL_SBRK */
  2050.