Sys::Syslog doesn't need ppport.h in core
[perl.git] / malloc.c
1 /*    malloc.c
2  *
3  */
4
5 /*
6  * "'The Chamber of Records,' said Gimli. 'I guess that is where we now stand.'"
7  */
8
9 /* This file contains Perl's own implementation of the malloc library.
10  * It is used if Configure decides that, on your platform, Perl's
11  * version is better than the OS's, or if you give Configure the
12  * -Dusemymalloc command-line option.
13  */
14
15 /*
16   Here are some notes on configuring Perl's malloc.  (For non-perl
17   usage see below.)
18  
19   There are two macros which serve as bulk disablers of advanced
20   features of this malloc: NO_FANCY_MALLOC, PLAIN_MALLOC (undef by
21   default).  Look in the list of default values below to understand
22   their exact effect.  Defining NO_FANCY_MALLOC returns malloc.c to the
23   state of the malloc in Perl 5.004.  Additionally defining PLAIN_MALLOC
24   returns it to the state as of Perl 5.000.
25
26   Note that some of the settings below may be ignored in the code based
27   on values of other macros.  The PERL_CORE symbol is only defined when
28   perl itself is being compiled (so malloc can make some assumptions
29   about perl's facilities being available to it).
30
31   Each config option has a short description, followed by its name,
32   default value, and a comment about the default (if applicable).  Some
33   options take a precise value, while the others are just boolean.
34   The boolean ones are listed first.
35
36     # Read configuration settings from malloc_cfg.h
37     HAVE_MALLOC_CFG_H           undef
38
39     # Enable code for an emergency memory pool in $^M.  See perlvar.pod
40     # for a description of $^M.
41     PERL_EMERGENCY_SBRK         (!PLAIN_MALLOC && (PERL_CORE || !NO_MALLOC_DYNAMIC_CFG))
42
43     # Enable code for printing memory statistics.
44     DEBUGGING_MSTATS            (!PLAIN_MALLOC && PERL_CORE)
45
46     # Move allocation info for small buckets into separate areas.
47     # Memory optimization (especially for small allocations, of the
48     # less than 64 bytes).  Since perl usually makes a large number
49     # of small allocations, this is usually a win.
50     PACK_MALLOC                 (!PLAIN_MALLOC && !RCHECK)
51
52     # Add one page to big powers of two when calculating bucket size.
53     # This is targeted at big allocations, as are common in image
54     # processing.
55     TWO_POT_OPTIMIZE            !PLAIN_MALLOC
56  
57     # Use intermediate bucket sizes between powers-of-two.  This is
58     # generally a memory optimization, and a (small) speed pessimization.
59     BUCKETS_ROOT2               !NO_FANCY_MALLOC
60
61     # Do not check small deallocations for bad free().  Memory
62     # and speed optimization, error reporting pessimization.
63     IGNORE_SMALL_BAD_FREE       (!NO_FANCY_MALLOC && !RCHECK)
64
65     # Use table lookup to decide in which bucket a given allocation will go.
66     SMALL_BUCKET_VIA_TABLE      !NO_FANCY_MALLOC
67
68     # Use a perl-defined sbrk() instead of the (presumably broken or
69     # missing) system-supplied sbrk().
70     USE_PERL_SBRK               undef
71
72     # Use system malloc() (or calloc() etc.) to emulate sbrk(). Normally
73     # only used with broken sbrk()s.
74     PERL_SBRK_VIA_MALLOC        undef
75
76     # Which allocator to use if PERL_SBRK_VIA_MALLOC
77     SYSTEM_ALLOC(a)             malloc(a)
78
79     # Minimal alignment (in bytes, should be a power of 2) of SYSTEM_ALLOC
80     SYSTEM_ALLOC_ALIGNMENT      MEM_ALIGNBYTES
81
82     # Disable memory overwrite checking with DEBUGGING.  Memory and speed
83     # optimization, error reporting pessimization.
84     NO_RCHECK                   undef
85
86     # Enable memory overwrite checking with DEBUGGING.  Memory and speed
87     # pessimization, error reporting optimization
88     RCHECK                      (DEBUGGING && !NO_RCHECK)
89
90     # Do not overwrite uninit areas with DEBUGGING.  Speed
91     # optimization, error reporting pessimization
92     NO_MFILL                    undef
93
94     # Overwrite uninit areas with DEBUGGING.  Speed
95     # pessimization, error reporting optimization
96     MALLOC_FILL                 (DEBUGGING && !NO_RCHECK && !NO_MFILL)
97
98     # Do not check overwritten uninit areas with DEBUGGING.  Speed
99     # optimization, error reporting pessimization
100     NO_FILL_CHECK               undef
101
102     # Check overwritten uninit areas with DEBUGGING.  Speed
103     # pessimization, error reporting optimization
104     MALLOC_FILL_CHECK           (DEBUGGING && !NO_RCHECK && !NO_FILL_CHECK)
105
106     # Failed allocations bigger than this size croak (if
107     # PERL_EMERGENCY_SBRK is enabled) without touching $^M.  See
108     # perlvar.pod for a description of $^M.
109     BIG_SIZE                     (1<<16)        # 64K
110
111     # Starting from this power of two, add an extra page to the
112     # size of the bucket. This enables optimized allocations of sizes
113     # close to powers of 2.  Note that the value is indexed at 0.
114     FIRST_BIG_POW2              15              # 32K, 16K is used too often
115
116     # Estimate of minimal memory footprint.  malloc uses this value to
117     # request the most reasonable largest blocks of memory from the system.
118     FIRST_SBRK                  (48*1024)
119
120     # Round up sbrk()s to multiples of this.
121     MIN_SBRK                    2048
122
123     # Round up sbrk()s to multiples of this percent of footprint.
124     MIN_SBRK_FRAC               3
125
126     # Round up sbrk()s to multiples of this multiple of 1/1000 of footprint.
127     MIN_SBRK_FRAC1000           (10 * MIN_SBRK_FRAC)
128
129     # Add this much memory to big powers of two to get the bucket size.
130     PERL_PAGESIZE               4096
131
132     # This many sbrk() discontinuities should be tolerated even
133     # from the start without deciding that sbrk() is usually
134     # discontinuous.
135     SBRK_ALLOW_FAILURES         3
136
137     # This many continuous sbrk()s compensate for one discontinuous one.
138     SBRK_FAILURE_PRICE          50
139
140     # Some configurations may ask for 12-byte-or-so allocations which
141     # require 8-byte alignment (?!).  In such situation one needs to
142     # define this to disable 12-byte bucket (will increase memory footprint)
143     STRICT_ALIGNMENT            undef
144
145     # Do not allow configuration of runtime options at runtime
146     NO_MALLOC_DYNAMIC_CFG       undef
147
148     # Do not allow configuration of runtime options via $ENV{PERL_MALLOC_OPT}
149     NO_PERL_MALLOC_ENV          undef
150
151         [The variable consists of ;-separated parts of the form CODE=VALUE
152          with 1-character codes F, M, f, A, P, G, d, a, c for runtime
153          configuration of FIRST_SBRK, MIN_SBRK, MIN_SBRK_FRAC1000,
154          SBRK_ALLOW_FAILURES, SBRK_FAILURE_PRICE, sbrk_goodness,
155          filldead, fillalive, fillcheck.  The last 3 are for DEBUGGING
156          build, and allow switching the tests for free()ed memory read,
157          uninit memory reads, and free()ed memory write.]
158
159   This implementation assumes that calling PerlIO_printf() does not
160   result in any memory allocation calls (used during a panic).
161
162  */
163
164 /*
165    If used outside of Perl environment, it may be useful to redefine
166    the following macros (listed below with defaults):
167
168      # Type of address returned by allocation functions
169      Malloc_t                           void *
170
171      # Type of size argument for allocation functions
172      MEM_SIZE                           unsigned long
173
174      # size of void*
175      PTRSIZE                            4
176
177      # Maximal value in LONG
178      LONG_MAX                           0x7FFFFFFF
179
180      # Unsigned integer type big enough to keep a pointer
181      UV                                 unsigned long
182
183      # Signed integer of the same sizeof() as UV
184      IV                                 long
185
186      # Type of pointer with 1-byte granularity
187      caddr_t                            char *
188
189      # Type returned by free()
190      Free_t                             void
191
192      # Conversion of pointer to integer
193      PTR2UV(ptr)                        ((UV)(ptr))
194
195      # Conversion of integer to pointer
196      INT2PTR(type, i)                   ((type)(i))
197
198      # printf()-%-Conversion of UV to pointer
199      UVuf                               "lu"
200
201      # printf()-%-Conversion of UV to hex pointer
202      UVxf                               "lx"
203
204      # Alignment to use
205      MEM_ALIGNBYTES                     4
206
207      # Very fatal condition reporting function (cannot call any )
208      fatalcroak(arg)                    write(2,arg,strlen(arg)) + exit(2)
209   
210      # Fatal error reporting function
211      croak(format, arg)                 warn(idem) + exit(1)
212   
213      # Fatal error reporting function
214      croak2(format, arg1, arg2)         warn2(idem) + exit(1)
215   
216      # Error reporting function
217      warn(format, arg)                  fprintf(stderr, idem)
218
219      # Error reporting function
220      warn2(format, arg1, arg2)          fprintf(stderr, idem)
221
222      # Locking/unlocking for MT operation
223      MALLOC_LOCK                        MUTEX_LOCK(&PL_malloc_mutex)
224      MALLOC_UNLOCK                      MUTEX_UNLOCK(&PL_malloc_mutex)
225
226      # Locking/unlocking mutex for MT operation
227      MUTEX_LOCK(l)                      void
228      MUTEX_UNLOCK(l)                    void
229  */
230
231 #ifdef HAVE_MALLOC_CFG_H
232 #  include "malloc_cfg.h"
233 #endif
234
235 #ifndef NO_FANCY_MALLOC
236 #  ifndef SMALL_BUCKET_VIA_TABLE
237 #    define SMALL_BUCKET_VIA_TABLE
238 #  endif 
239 #  ifndef BUCKETS_ROOT2
240 #    define BUCKETS_ROOT2
241 #  endif 
242 #  ifndef IGNORE_SMALL_BAD_FREE
243 #    define IGNORE_SMALL_BAD_FREE
244 #  endif 
245 #endif 
246
247 #ifndef PLAIN_MALLOC                    /* Bulk enable features */
248 #  ifndef PACK_MALLOC
249 #      define PACK_MALLOC
250 #  endif 
251 #  ifndef TWO_POT_OPTIMIZE
252 #    define TWO_POT_OPTIMIZE
253 #  endif 
254 #  if (defined(PERL_CORE) || !defined(NO_MALLOC_DYNAMIC_CFG)) && !defined(PERL_EMERGENCY_SBRK)
255 #    define PERL_EMERGENCY_SBRK
256 #  endif 
257 #  if defined(PERL_CORE) && !defined(DEBUGGING_MSTATS)
258 #    define DEBUGGING_MSTATS
259 #  endif 
260 #endif
261
262 #define MIN_BUC_POW2 (sizeof(void*) > 4 ? 3 : 2) /* Allow for 4-byte arena. */
263 #define MIN_BUCKET (MIN_BUC_POW2 * BUCKETS_PER_POW2)
264
265 #if !(defined(I286) || defined(atarist) || defined(__MINT__))
266         /* take 2k unless the block is bigger than that */
267 #  define LOG_OF_MIN_ARENA 11
268 #else
269         /* take 16k unless the block is bigger than that 
270            (80286s like large segments!), probably good on the atari too */
271 #  define LOG_OF_MIN_ARENA 14
272 #endif
273
274 #if defined(DEBUGGING) && !defined(NO_RCHECK)
275 #  define RCHECK
276 #endif
277 #if defined(DEBUGGING) && !defined(NO_RCHECK) && !defined(NO_MFILL) && !defined(MALLOC_FILL)
278 #  define MALLOC_FILL
279 #endif
280 #if defined(DEBUGGING) && !defined(NO_RCHECK) && !defined(NO_FILL_CHECK) && !defined(MALLOC_FILL_CHECK)
281 #  define MALLOC_FILL_CHECK
282 #endif
283 #if defined(RCHECK) && defined(IGNORE_SMALL_BAD_FREE)
284 #  undef IGNORE_SMALL_BAD_FREE
285 #endif 
286 /*
287  * malloc.c (Caltech) 2/21/82
288  * Chris Kingsley, kingsley@cit-20.
289  *
290  * This is a very fast storage allocator.  It allocates blocks of a small 
291  * number of different sizes, and keeps free lists of each size.  Blocks that
292  * don't exactly fit are passed up to the next larger size.  In this 
293  * implementation, the available sizes are 2^n-4 (or 2^n-12) bytes long.
294  * If PACK_MALLOC is defined, small blocks are 2^n bytes long.
295  * This is designed for use in a program that uses vast quantities of memory,
296  * but bombs when it runs out.
297  * 
298  * Modifications Copyright Ilya Zakharevich 1996-99.
299  * 
300  * Still very quick, but much more thrifty.  (Std config is 10% slower
301  * than it was, and takes 67% of old heap size for typical usage.)
302  *
303  * Allocations of small blocks are now table-driven to many different
304  * buckets.  Sizes of really big buckets are increased to accomodata
305  * common size=power-of-2 blocks.  Running-out-of-memory is made into
306  * an exception.  Deeply configurable and thread-safe.
307  * 
308  */
309
310 #ifdef PERL_CORE
311 #  include "EXTERN.h"
312 #  define PERL_IN_MALLOC_C
313 #  include "perl.h"
314 #  if defined(PERL_IMPLICIT_CONTEXT)
315 #    define croak       Perl_croak_nocontext
316 #    define croak2      Perl_croak_nocontext
317 #    define warn        Perl_warn_nocontext
318 #    define warn2       Perl_warn_nocontext
319 #  else
320 #    define croak2      croak
321 #    define warn2       warn
322 #  endif
323 #  if defined(USE_5005THREADS) || defined(USE_ITHREADS)
324 #     define PERL_MAYBE_ALIVE   PL_thr_key
325 #  else
326 #     define PERL_MAYBE_ALIVE   1
327 #  endif
328 #else
329 #  ifdef PERL_FOR_X2P
330 #    include "../EXTERN.h"
331 #    include "../perl.h"
332 #  else
333 #    include <stdlib.h>
334 #    include <stdio.h>
335 #    include <memory.h>
336 #    ifdef OS2
337 #      include <io.h>
338 #    endif
339 #    include <string.h>
340 #    ifndef Malloc_t
341 #      define Malloc_t void *
342 #    endif
343 #    ifndef PTRSIZE
344 #      define PTRSIZE 4
345 #    endif
346 #    ifndef MEM_SIZE
347 #      define MEM_SIZE unsigned long
348 #    endif
349 #    ifndef LONG_MAX
350 #      define LONG_MAX 0x7FFFFFFF
351 #    endif
352 #    ifndef UV
353 #      define UV unsigned long
354 #    endif
355 #    ifndef IV
356 #      define IV long
357 #    endif
358 #    ifndef caddr_t
359 #      define caddr_t char *
360 #    endif
361 #    ifndef Free_t
362 #      define Free_t void
363 #    endif
364 #    define Copy(s,d,n,t) (void)memcpy((char*)(d),(char*)(s), (n) * sizeof(t))
365 #    define CopyD(s,d,n,t) memcpy((char*)(d),(char*)(s), (n) * sizeof(t))
366 #    define PerlEnv_getenv getenv
367 #    define PerlIO_printf fprintf
368 #    define PerlIO_stderr() stderr
369 #    define PerlIO_puts(f,s)            fputs(s,f)
370 #    ifndef INT2PTR
371 #      define INT2PTR(t,i)              ((t)(i))
372 #    endif
373 #    ifndef PTR2UV
374 #      define PTR2UV(p)                 ((UV)(p))
375 #    endif
376 #    ifndef UVuf
377 #      define UVuf                      "lu"
378 #    endif
379 #    ifndef UVxf
380 #      define UVxf                      "lx"
381 #    endif
382 #    ifndef Nullch
383 #      define Nullch                    NULL
384 #    endif
385 #    ifndef MEM_ALIGNBYTES
386 #      define MEM_ALIGNBYTES            4
387 #    endif
388 #  endif
389 #  ifndef croak                         /* make depend */
390 #    define croak(mess, arg) (warn((mess), (arg)), exit(1))
391 #  endif 
392 #  ifndef croak2                        /* make depend */
393 #    define croak2(mess, arg1, arg2) (warn2((mess), (arg1), (arg2)), exit(1))
394 #  endif 
395 #  ifndef warn
396 #    define warn(mess, arg) fprintf(stderr, (mess), (arg))
397 #  endif 
398 #  ifndef warn2
399 #    define warn2(mess, arg1, arg2) fprintf(stderr, (mess), (arg1), (arg2))
400 #  endif 
401 #  ifdef DEBUG_m
402 #    undef DEBUG_m
403 #  endif 
404 #  define DEBUG_m(a)
405 #  ifdef DEBUGGING
406 #     undef DEBUGGING
407 #  endif
408 #  ifndef pTHX
409 #     define pTHX               void
410 #     define pTHX_
411 #     ifdef HASATTRIBUTE_UNUSED
412 #        define dTHX            extern int Perl___notused PERL_UNUSED_DECL
413 #     else
414 #        define dTHX            extern int Perl___notused
415 #     endif
416 #     define WITH_THX(s)        s
417 #  endif
418 #  ifndef PERL_GET_INTERP
419 #     define PERL_GET_INTERP    PL_curinterp
420 #  endif
421 #  define PERL_MAYBE_ALIVE      1
422 #  ifndef Perl_malloc
423 #     define Perl_malloc malloc
424 #  endif
425 #  ifndef Perl_mfree
426 #     define Perl_mfree free
427 #  endif
428 #  ifndef Perl_realloc
429 #     define Perl_realloc realloc
430 #  endif
431 #  ifndef Perl_calloc
432 #     define Perl_calloc calloc
433 #  endif
434 #  ifndef Perl_strdup
435 #     define Perl_strdup strdup
436 #  endif
437 #endif  /* defined PERL_CORE */
438
439 #ifndef MUTEX_LOCK
440 #  define MUTEX_LOCK(l)
441 #endif 
442
443 #ifndef MUTEX_UNLOCK
444 #  define MUTEX_UNLOCK(l)
445 #endif 
446
447 #ifndef MALLOC_LOCK
448 #  define MALLOC_LOCK           MUTEX_LOCK(&PL_malloc_mutex)
449 #endif 
450
451 #ifndef MALLOC_UNLOCK
452 #  define MALLOC_UNLOCK         MUTEX_UNLOCK(&PL_malloc_mutex)
453 #endif 
454
455 #  ifndef fatalcroak                            /* make depend */
456 #    define fatalcroak(mess)    (write(2, (mess), strlen(mess)), exit(2))
457 #  endif 
458
459 #ifdef DEBUGGING
460 #  undef DEBUG_m
461 #  define DEBUG_m(a)                                                    \
462     STMT_START {                                                        \
463         if (PERL_MAYBE_ALIVE && PERL_GET_THX) {                                         \
464             dTHX;                                                       \
465             if (DEBUG_m_TEST) {                                         \
466                 PL_debug &= ~DEBUG_m_FLAG;                              \
467                 a;                                                      \
468                 PL_debug |= DEBUG_m_FLAG;                               \
469             }                                                           \
470         }                                                               \
471     } STMT_END
472 #endif
473
474 #ifdef PERL_IMPLICIT_CONTEXT
475 #  define PERL_IS_ALIVE         aTHX
476 #else
477 #  define PERL_IS_ALIVE         TRUE
478 #endif
479     
480
481 /*
482  * Layout of memory:
483  * ~~~~~~~~~~~~~~~~
484  * The memory is broken into "blocks" which occupy multiples of 2K (and
485  * generally speaking, have size "close" to a power of 2).  The addresses
486  * of such *unused* blocks are kept in nextf[i] with big enough i.  (nextf
487  * is an array of linked lists.)  (Addresses of used blocks are not known.)
488  * 
489  * Moreover, since the algorithm may try to "bite" smaller blocks out
490  * of unused bigger ones, there are also regions of "irregular" size,
491  * managed separately, by a linked list chunk_chain.
492  * 
493  * The third type of storage is the sbrk()ed-but-not-yet-used space, its
494  * end and size are kept in last_sbrk_top and sbrked_remains.
495  * 
496  * Growing blocks "in place":
497  * ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
498  * The address of the block with the greatest address is kept in last_op
499  * (if not known, last_op is 0).  If it is known that the memory above
500  * last_op is not continuous, or contains a chunk from chunk_chain,
501  * last_op is set to 0.
502  * 
503  * The chunk with address last_op may be grown by expanding into
504  * sbrk()ed-but-not-yet-used space, or trying to sbrk() more continuous
505  * memory.
506  * 
507  * Management of last_op:
508  * ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
509  * 
510  * free() never changes the boundaries of blocks, so is not relevant.
511  * 
512  * The only way realloc() may change the boundaries of blocks is if it
513  * grows a block "in place".  However, in the case of success such a
514  * chunk is automatically last_op, and it remains last_op.  In the case
515  * of failure getpages_adjacent() clears last_op.
516  * 
517  * malloc() may change blocks by calling morecore() only.
518  * 
519  * morecore() may create new blocks by:
520  *   a) biting pieces from chunk_chain (cannot create one above last_op);
521  *   b) biting a piece from an unused block (if block was last_op, this
522  *      may create a chunk from chain above last_op, thus last_op is
523  *      invalidated in such a case).
524  *   c) biting of sbrk()ed-but-not-yet-used space.  This creates 
525  *      a block which is last_op.
526  *   d) Allocating new pages by calling getpages();
527  * 
528  * getpages() creates a new block.  It marks last_op at the bottom of
529  * the chunk of memory it returns.
530  * 
531  * Active pages footprint:
532  * ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
533  * Note that we do not need to traverse the lists in nextf[i], just take
534  * the first element of this list.  However, we *need* to traverse the
535  * list in chunk_chain, but most the time it should be a very short one,
536  * so we do not step on a lot of pages we are not going to use.
537  * 
538  * Flaws:
539  * ~~~~~
540  * get_from_bigger_buckets(): forget to increment price => Quite
541  * aggressive.
542  */
543
544 /* I don't much care whether these are defined in sys/types.h--LAW */
545
546 #define u_char unsigned char
547 #define u_int unsigned int
548 /* 
549  * I removed the definition of u_bigint which appeared to be u_bigint = UV
550  * u_bigint was only used in TWOK_MASKED and TWOK_SHIFT 
551  * where I have used PTR2UV.  RMB
552  */
553 #define u_short unsigned short
554
555 /* 286 and atarist like big chunks, which gives too much overhead. */
556 #if (defined(RCHECK) || defined(I286) || defined(atarist) || defined(__MINT__)) && defined(PACK_MALLOC)
557 #  undef PACK_MALLOC
558 #endif 
559
560 /*
561  * The description below is applicable if PACK_MALLOC is not defined.
562  *
563  * The overhead on a block is at least 4 bytes.  When free, this space
564  * contains a pointer to the next free block, and the bottom two bits must
565  * be zero.  When in use, the first byte is set to MAGIC, and the second
566  * byte is the size index.  The remaining bytes are for alignment.
567  * If range checking is enabled and the size of the block fits
568  * in two bytes, then the top two bytes hold the size of the requested block
569  * plus the range checking words, and the header word MINUS ONE.
570  */
571 union   overhead {
572         union   overhead *ov_next;      /* when free */
573 #if MEM_ALIGNBYTES > 4
574         double  strut;                  /* alignment problems */
575 #  if MEM_ALIGNBYTES > 8
576         char    sstrut[MEM_ALIGNBYTES]; /* for the sizing */
577 #  endif
578 #endif
579         struct {
580 /*
581  * Keep the ovu_index and ovu_magic in this order, having a char
582  * field first gives alignment indigestion in some systems, such as
583  * MachTen.
584  */
585                 u_char  ovu_index;      /* bucket # */
586                 u_char  ovu_magic;      /* magic number */
587 #ifdef RCHECK
588             /* Subtract one to fit into u_short for an extra bucket */
589                 u_short ovu_size;       /* block size (requested + overhead - 1) */
590                 u_int   ovu_rmagic;     /* range magic number */
591 #endif
592         } ovu;
593 #define ov_magic        ovu.ovu_magic
594 #define ov_index        ovu.ovu_index
595 #define ov_size         ovu.ovu_size
596 #define ov_rmagic       ovu.ovu_rmagic
597 };
598
599 #define MAGIC           0xff            /* magic # on accounting info */
600 #define RMAGIC          0x55555555      /* magic # on range info */
601 #define RMAGIC_C        0x55            /* magic # on range info */
602
603 #ifdef RCHECK
604 #  define       RMAGIC_SZ       sizeof (u_int) /* Overhead at end of bucket */
605 #  ifdef TWO_POT_OPTIMIZE
606 #    define MAX_SHORT_BUCKET (12 * BUCKETS_PER_POW2) /* size-1 fits in short */
607 #  else
608 #    define MAX_SHORT_BUCKET (13 * BUCKETS_PER_POW2)
609 #  endif 
610 #else
611 #  define       RMAGIC_SZ       0
612 #endif
613
614 #if !defined(PACK_MALLOC) && defined(BUCKETS_ROOT2)
615 #  undef BUCKETS_ROOT2
616 #endif 
617
618 #ifdef BUCKETS_ROOT2
619 #  define BUCKET_TABLE_SHIFT 2
620 #  define BUCKET_POW2_SHIFT 1
621 #  define BUCKETS_PER_POW2 2
622 #else
623 #  define BUCKET_TABLE_SHIFT MIN_BUC_POW2
624 #  define BUCKET_POW2_SHIFT 0
625 #  define BUCKETS_PER_POW2 1
626 #endif 
627
628 #if !defined(MEM_ALIGNBYTES) || ((MEM_ALIGNBYTES > 4) && !defined(STRICT_ALIGNMENT))
629 /* Figure out the alignment of void*. */
630 struct aligner {
631   char c;
632   void *p;
633 };
634 #  define ALIGN_SMALL ((int)((caddr_t)&(((struct aligner*)0)->p)))
635 #else
636 #  define ALIGN_SMALL MEM_ALIGNBYTES
637 #endif
638
639 #define IF_ALIGN_8(yes,no)      ((ALIGN_SMALL>4) ? (yes) : (no))
640
641 #ifdef BUCKETS_ROOT2
642 #  define MAX_BUCKET_BY_TABLE 13
643 static const u_short buck_size[MAX_BUCKET_BY_TABLE + 1] = 
644   { 
645       0, 0, 0, 0, 4, 4, 8, 12, 16, 24, 32, 48, 64, 80,
646   };
647 #  define BUCKET_SIZE_NO_SURPLUS(i) ((i) % 2 ? buck_size[i] : (1 << ((i) >> BUCKET_POW2_SHIFT)))
648 #  define BUCKET_SIZE_REAL(i) ((i) <= MAX_BUCKET_BY_TABLE               \
649                                ? buck_size[i]                           \
650                                : ((1 << ((i) >> BUCKET_POW2_SHIFT))     \
651                                   - MEM_OVERHEAD(i)                     \
652                                   + POW2_OPTIMIZE_SURPLUS(i)))
653 #else
654 #  define BUCKET_SIZE_NO_SURPLUS(i) (1 << ((i) >> BUCKET_POW2_SHIFT))
655 #  define BUCKET_SIZE(i) (BUCKET_SIZE_NO_SURPLUS(i) + POW2_OPTIMIZE_SURPLUS(i))
656 #  define BUCKET_SIZE_REAL(i) (BUCKET_SIZE(i) - MEM_OVERHEAD(i))
657 #endif 
658
659
660 #ifdef PACK_MALLOC
661 /* In this case there are several possible layout of arenas depending
662  * on the size.  Arenas are of sizes multiple to 2K, 2K-aligned, and
663  * have a size close to a power of 2.
664  *
665  * Arenas of the size >= 4K keep one chunk only.  Arenas of size 2K
666  * may keep one chunk or multiple chunks.  Here are the possible
667  * layouts of arenas:
668  *
669  *      # One chunk only, chunksize 2^k + SOMETHING - ALIGN, k >= 11
670  *
671  * INDEX MAGIC1 UNUSED CHUNK1
672  *
673  *      # Multichunk with sanity checking and chunksize 2^k-ALIGN, k>7
674  *
675  * INDEX MAGIC1 MAGIC2 MAGIC3 UNUSED CHUNK1 CHUNK2 CHUNK3 ...
676  *
677  *      # Multichunk with sanity checking and size 2^k-ALIGN, k=7
678  *
679  * INDEX MAGIC1 MAGIC2 MAGIC3 UNUSED CHUNK1 UNUSED CHUNK2 CHUNK3 ...
680  *
681  *      # Multichunk with sanity checking and size up to 80
682  *
683  * INDEX UNUSED MAGIC1 UNUSED MAGIC2 UNUSED ... CHUNK1 CHUNK2 CHUNK3 ...
684  *
685  *      # No sanity check (usually up to 48=byte-long buckets)
686  * INDEX UNUSED CHUNK1 CHUNK2 ...
687  *
688  * Above INDEX and MAGIC are one-byte-long.  Sizes of UNUSED are
689  * appropriate to keep algorithms simple and memory aligned.  INDEX
690  * encodes the size of the chunk, while MAGICn encodes state (used,
691  * free or non-managed-by-us-so-it-indicates-a-bug) of CHUNKn.  MAGIC
692  * is used for sanity checking purposes only.  SOMETHING is 0 or 4K
693  * (to make size of big CHUNK accomodate allocations for powers of two
694  * better).
695  *
696  * [There is no need to alignment between chunks, since C rules ensure
697  *  that structs which need 2^k alignment have sizeof which is
698  *  divisible by 2^k.  Thus as far as the last chunk is aligned at the
699  *  end of the arena, and 2K-alignment does not contradict things,
700  *  everything is going to be OK for sizes of chunks 2^n and 2^n +
701  *  2^k.  Say, 80-bit buckets will be 16-bit aligned, and as far as we
702  *  put allocations for requests in 65..80 range, all is fine.
703  *
704  *  Note, however, that standard malloc() puts more strict
705  *  requirements than the above C rules.  Moreover, our algorithms of
706  *  realloc() may break this idyll, but we suppose that realloc() does
707  *  need not change alignment.]
708  *
709  * Is very important to make calculation of the offset of MAGICm as
710  * quick as possible, since it is done on each malloc()/free().  In
711  * fact it is so quick that it has quite little effect on the speed of
712  * doing malloc()/free().  [By default] We forego such calculations
713  * for small chunks, but only to save extra 3% of memory, not because
714  * of speed considerations.
715  *
716  * Here is the algorithm [which is the same for all the allocations
717  * schemes above], see OV_MAGIC(block,bucket).  Let OFFSETm be the
718  * offset of the CHUNKm from the start of ARENA.  Then offset of
719  * MAGICm is (OFFSET1 >> SHIFT) + ADDOFFSET.  Here SHIFT and ADDOFFSET
720  * are numbers which depend on the size of the chunks only.
721  *
722  * Let as check some sanity conditions.  Numbers OFFSETm>>SHIFT are
723  * different for all the chunks in the arena if 2^SHIFT is not greater
724  * than size of the chunks in the arena.  MAGIC1 will not overwrite
725  * INDEX provided ADDOFFSET is >0 if OFFSET1 < 2^SHIFT.  MAGIClast
726  * will not overwrite CHUNK1 if OFFSET1 > (OFFSETlast >> SHIFT) +
727  * ADDOFFSET.
728  * 
729  * Make SHIFT the maximal possible (there is no point in making it
730  * smaller).  Since OFFSETlast is 2K - CHUNKSIZE, above restrictions
731  * give restrictions on OFFSET1 and on ADDOFFSET.
732  * 
733  * In particular, for chunks of size 2^k with k>=6 we can put
734  * ADDOFFSET to be from 0 to 2^k - 2^(11-k), and have
735  * OFFSET1==chunksize.  For chunks of size 80 OFFSET1 of 2K%80=48 is
736  * large enough to have ADDOFFSET between 1 and 16 (similarly for 96,
737  * when ADDOFFSET should be 1).  In particular, keeping MAGICs for
738  * these sizes gives no additional size penalty.
739  * 
740  * However, for chunks of size 2^k with k<=5 this gives OFFSET1 >=
741  * ADDOFSET + 2^(11-k).  Keeping ADDOFFSET 0 allows for 2^(11-k)-2^(11-2k)
742  * chunks per arena.  This is smaller than 2^(11-k) - 1 which are
743  * needed if no MAGIC is kept.  [In fact, having a negative ADDOFFSET
744  * would allow for slightly more buckets per arena for k=2,3.]
745  * 
746  * Similarly, for chunks of size 3/2*2^k with k<=5 MAGICs would span
747  * the area up to 2^(11-k)+ADDOFFSET.  For k=4 this give optimal
748  * ADDOFFSET as -7..0.  For k=3 ADDOFFSET can go up to 4 (with tiny
749  * savings for negative ADDOFFSET).  For k=5 ADDOFFSET can go -1..16
750  * (with no savings for negative values).
751  *
752  * In particular, keeping ADDOFFSET 0 for sizes of chunks up to 2^6
753  * leads to tiny pessimizations in case of sizes 4, 8, 12, 24, and
754  * leads to no contradictions except for size=80 (or 96.)
755  *
756  * However, it also makes sense to keep no magic for sizes 48 or less.
757  * This is what we do.  In this case one needs ADDOFFSET>=1 also for
758  * chunksizes 12, 24, and 48, unless one gets one less chunk per
759  * arena.
760  *  
761  * The algo of OV_MAGIC(block,bucket) keeps ADDOFFSET 0 until
762  * chunksize of 64, then makes it 1. 
763  *
764  * This allows for an additional optimization: the above scheme leads
765  * to giant overheads for sizes 128 or more (one whole chunk needs to
766  * be sacrifised to keep INDEX).  Instead we use chunks not of size
767  * 2^k, but of size 2^k-ALIGN.  If we pack these chunks at the end of
768  * the arena, then the beginnings are still in different 2^k-long
769  * sections of the arena if k>=7 for ALIGN==4, and k>=8 if ALIGN=8.
770  * Thus for k>7 the above algo of calculating the offset of the magic
771  * will still give different answers for different chunks.  And to
772  * avoid the overrun of MAGIC1 into INDEX, one needs ADDOFFSET of >=1.
773  * In the case k=7 we just move the first chunk an extra ALIGN
774  * backward inside the ARENA (this is done once per arena lifetime,
775  * thus is not a big overhead).  */
776 #  define MAX_PACKED_POW2 6
777 #  define MAX_PACKED (MAX_PACKED_POW2 * BUCKETS_PER_POW2 + BUCKET_POW2_SHIFT)
778 #  define MAX_POW2_ALGO ((1<<(MAX_PACKED_POW2 + 1)) - M_OVERHEAD)
779 #  define TWOK_MASK ((1<<LOG_OF_MIN_ARENA) - 1)
780 #  define TWOK_MASKED(x) (PTR2UV(x) & ~TWOK_MASK)
781 #  define TWOK_SHIFT(x) (PTR2UV(x) & TWOK_MASK)
782 #  define OV_INDEXp(block) (INT2PTR(u_char*,TWOK_MASKED(block)))
783 #  define OV_INDEX(block) (*OV_INDEXp(block))
784 #  define OV_MAGIC(block,bucket) (*(OV_INDEXp(block) +                  \
785                                     (TWOK_SHIFT(block)>>                \
786                                      (bucket>>BUCKET_POW2_SHIFT)) +     \
787                                     (bucket >= MIN_NEEDS_SHIFT ? 1 : 0)))
788     /* A bucket can have a shift smaller than it size, we need to
789        shift its magic number so it will not overwrite index: */
790 #  ifdef BUCKETS_ROOT2
791 #    define MIN_NEEDS_SHIFT (7*BUCKETS_PER_POW2 - 1) /* Shift 80 greater than chunk 64. */
792 #  else
793 #    define MIN_NEEDS_SHIFT (7*BUCKETS_PER_POW2) /* Shift 128 greater than chunk 32. */
794 #  endif 
795 #  define CHUNK_SHIFT 0
796
797 /* Number of active buckets of given ordinal. */
798 #ifdef IGNORE_SMALL_BAD_FREE
799 #define FIRST_BUCKET_WITH_CHECK (6 * BUCKETS_PER_POW2) /* 64 */
800 #  define N_BLKS(bucket) ( (bucket) < FIRST_BUCKET_WITH_CHECK           \
801                          ? ((1<<LOG_OF_MIN_ARENA) - 1)/BUCKET_SIZE_NO_SURPLUS(bucket) \
802                          : n_blks[bucket] )
803 #else
804 #  define N_BLKS(bucket) n_blks[bucket]
805 #endif 
806
807 static const u_short n_blks[LOG_OF_MIN_ARENA * BUCKETS_PER_POW2] =
808   {
809 #  if BUCKETS_PER_POW2==1
810       0, 0,
811       (MIN_BUC_POW2==2 ? 384 : 0),
812       224, 120, 62, 31, 16, 8, 4, 2
813 #  else
814       0, 0, 0, 0,
815       (MIN_BUC_POW2==2 ? 384 : 0), (MIN_BUC_POW2==2 ? 384 : 0), /* 4, 4 */
816       224, 149, 120, 80, 62, 41, 31, 25, 16, 16, 8, 8, 4, 4, 2, 2
817 #  endif
818   };
819
820 /* Shift of the first bucket with the given ordinal inside 2K chunk. */
821 #ifdef IGNORE_SMALL_BAD_FREE
822 #  define BLK_SHIFT(bucket) ( (bucket) < FIRST_BUCKET_WITH_CHECK        \
823                               ? ((1<<LOG_OF_MIN_ARENA)                  \
824                                  - BUCKET_SIZE_NO_SURPLUS(bucket) * N_BLKS(bucket)) \
825                               : blk_shift[bucket])
826 #else
827 #  define BLK_SHIFT(bucket) blk_shift[bucket]
828 #endif 
829
830 static const u_short blk_shift[LOG_OF_MIN_ARENA * BUCKETS_PER_POW2] =
831   { 
832 #  if BUCKETS_PER_POW2==1
833       0, 0,
834       (MIN_BUC_POW2==2 ? 512 : 0),
835       256, 128, 64, 64,                 /* 8 to 64 */
836       16*sizeof(union overhead), 
837       8*sizeof(union overhead), 
838       4*sizeof(union overhead), 
839       2*sizeof(union overhead), 
840 #  else
841       0, 0, 0, 0,
842       (MIN_BUC_POW2==2 ? 512 : 0), (MIN_BUC_POW2==2 ? 512 : 0),
843       256, 260, 128, 128, 64, 80, 64, 48, /* 8 to 96 */
844       16*sizeof(union overhead), 16*sizeof(union overhead), 
845       8*sizeof(union overhead), 8*sizeof(union overhead), 
846       4*sizeof(union overhead), 4*sizeof(union overhead), 
847       2*sizeof(union overhead), 2*sizeof(union overhead), 
848 #  endif 
849   };
850
851 #  define NEEDED_ALIGNMENT 0x800        /* 2k boundaries */
852 #  define WANTED_ALIGNMENT 0x800        /* 2k boundaries */
853
854 #else  /* !PACK_MALLOC */
855
856 #  define OV_MAGIC(block,bucket) (block)->ov_magic
857 #  define OV_INDEX(block) (block)->ov_index
858 #  define CHUNK_SHIFT 1
859 #  define MAX_PACKED -1
860 #  define NEEDED_ALIGNMENT MEM_ALIGNBYTES
861 #  define WANTED_ALIGNMENT 0x400        /* 1k boundaries */
862
863 #endif /* !PACK_MALLOC */
864
865 #define M_OVERHEAD (sizeof(union overhead) + RMAGIC_SZ) /* overhead at start+end */
866
867 #ifdef PACK_MALLOC
868 #  define MEM_OVERHEAD(bucket) \
869   (bucket <= MAX_PACKED ? 0 : M_OVERHEAD)
870 #  ifdef SMALL_BUCKET_VIA_TABLE
871 #    define START_SHIFTS_BUCKET ((MAX_PACKED_POW2 + 1) * BUCKETS_PER_POW2)
872 #    define START_SHIFT MAX_PACKED_POW2
873 #    ifdef BUCKETS_ROOT2                /* Chunks of size 3*2^n. */
874 #      define SIZE_TABLE_MAX 80
875 #    else
876 #      define SIZE_TABLE_MAX 64
877 #    endif 
878 static const char bucket_of[] =
879   {
880 #    ifdef BUCKETS_ROOT2                /* Chunks of size 3*2^n. */
881       /* 0 to 15 in 4-byte increments. */
882       (sizeof(void*) > 4 ? 6 : 5),      /* 4/8, 5-th bucket for better reports */
883       6,                                /* 8 */
884       IF_ALIGN_8(8,7), 8,               /* 16/12, 16 */
885       9, 9, 10, 10,                     /* 24, 32 */
886       11, 11, 11, 11,                   /* 48 */
887       12, 12, 12, 12,                   /* 64 */
888       13, 13, 13, 13,                   /* 80 */
889       13, 13, 13, 13                    /* 80 */
890 #    else /* !BUCKETS_ROOT2 */
891       /* 0 to 15 in 4-byte increments. */
892       (sizeof(void*) > 4 ? 3 : 2),
893       3, 
894       4, 4, 
895       5, 5, 5, 5,
896       6, 6, 6, 6,
897       6, 6, 6, 6
898 #    endif /* !BUCKETS_ROOT2 */
899   };
900 #  else  /* !SMALL_BUCKET_VIA_TABLE */
901 #    define START_SHIFTS_BUCKET MIN_BUCKET
902 #    define START_SHIFT (MIN_BUC_POW2 - 1)
903 #  endif /* !SMALL_BUCKET_VIA_TABLE */
904 #else  /* !PACK_MALLOC */
905 #  define MEM_OVERHEAD(bucket) M_OVERHEAD
906 #  ifdef SMALL_BUCKET_VIA_TABLE
907 #    undef SMALL_BUCKET_VIA_TABLE
908 #  endif 
909 #  define START_SHIFTS_BUCKET MIN_BUCKET
910 #  define START_SHIFT (MIN_BUC_POW2 - 1)
911 #endif /* !PACK_MALLOC */
912
913 /*
914  * Big allocations are often of the size 2^n bytes. To make them a
915  * little bit better, make blocks of size 2^n+pagesize for big n.
916  */
917
918 #ifdef TWO_POT_OPTIMIZE
919
920 #  ifndef PERL_PAGESIZE
921 #    define PERL_PAGESIZE 4096
922 #  endif 
923 #  ifndef FIRST_BIG_POW2
924 #    define FIRST_BIG_POW2 15   /* 32K, 16K is used too often. */
925 #  endif
926 #  define FIRST_BIG_BLOCK (1<<FIRST_BIG_POW2)
927 /* If this value or more, check against bigger blocks. */
928 #  define FIRST_BIG_BOUND (FIRST_BIG_BLOCK - M_OVERHEAD)
929 /* If less than this value, goes into 2^n-overhead-block. */
930 #  define LAST_SMALL_BOUND ((FIRST_BIG_BLOCK>>1) - M_OVERHEAD)
931
932 #  define POW2_OPTIMIZE_ADJUST(nbytes)                          \
933    ((nbytes >= FIRST_BIG_BOUND) ? nbytes -= PERL_PAGESIZE : 0)
934 #  define POW2_OPTIMIZE_SURPLUS(bucket)                         \
935    ((bucket >= FIRST_BIG_POW2 * BUCKETS_PER_POW2) ? PERL_PAGESIZE : 0)
936
937 #else  /* !TWO_POT_OPTIMIZE */
938 #  define POW2_OPTIMIZE_ADJUST(nbytes)
939 #  define POW2_OPTIMIZE_SURPLUS(bucket) 0
940 #endif /* !TWO_POT_OPTIMIZE */
941
942 #if defined(HAS_64K_LIMIT) && defined(PERL_CORE)
943 #  define BARK_64K_LIMIT(what,nbytes,size)                              \
944         if (nbytes > 0xffff) {                                          \
945                 PerlIO_printf(PerlIO_stderr(),                          \
946                               "%s too large: %lx\n", what, size);       \
947                 my_exit(1);                                             \
948         }
949 #else /* !HAS_64K_LIMIT || !PERL_CORE */
950 #  define BARK_64K_LIMIT(what,nbytes,size)
951 #endif /* !HAS_64K_LIMIT || !PERL_CORE */
952
953 #ifndef MIN_SBRK
954 #  define MIN_SBRK 2048
955 #endif 
956
957 #ifndef FIRST_SBRK
958 #  define FIRST_SBRK (48*1024)
959 #endif 
960
961 /* Minimal sbrk in percents of what is already alloced. */
962 #ifndef MIN_SBRK_FRAC
963 #  define MIN_SBRK_FRAC 3
964 #endif 
965
966 #ifndef SBRK_ALLOW_FAILURES
967 #  define SBRK_ALLOW_FAILURES 3
968 #endif 
969
970 #ifndef SBRK_FAILURE_PRICE
971 #  define SBRK_FAILURE_PRICE 50
972 #endif 
973
974 static void     morecore        (register int bucket);
975 #  if defined(DEBUGGING)
976 static void     botch           (char *diag, char *s, char *file, int line);
977 #  endif
978 static void     add_to_chain    (void *p, MEM_SIZE size, MEM_SIZE chip);
979 static void*    get_from_chain  (MEM_SIZE size);
980 static void*    get_from_bigger_buckets(int bucket, MEM_SIZE size);
981 static union overhead *getpages (MEM_SIZE needed, int *nblksp, int bucket);
982 static int      getpages_adjacent(MEM_SIZE require);
983
984 #ifdef PERL_CORE
985
986 #ifdef I_MACH_CTHREADS
987 #  undef  MUTEX_LOCK
988 #  define MUTEX_LOCK(m)   STMT_START { if (*m) mutex_lock(*m);   } STMT_END
989 #  undef  MUTEX_UNLOCK
990 #  define MUTEX_UNLOCK(m) STMT_START { if (*m) mutex_unlock(*m); } STMT_END
991 #endif
992
993 #endif  /* defined PERL_CORE */ 
994
995 #ifndef PTRSIZE
996 #  define PTRSIZE       sizeof(void*)
997 #endif
998
999 #ifndef BITS_IN_PTR
1000 #  define BITS_IN_PTR (8*PTRSIZE)
1001 #endif
1002
1003 /*
1004  * nextf[i] is the pointer to the next free block of size 2^i.  The
1005  * smallest allocatable block is 8 bytes.  The overhead information
1006  * precedes the data area returned to the user.
1007  */
1008 #define NBUCKETS (BITS_IN_PTR*BUCKETS_PER_POW2 + 1)
1009 static  union overhead *nextf[NBUCKETS];
1010
1011 #if defined(PURIFY) && !defined(USE_PERL_SBRK)
1012 #  define USE_PERL_SBRK
1013 #endif
1014
1015 #ifdef USE_PERL_SBRK
1016 # define sbrk(a) Perl_sbrk(a)
1017 Malloc_t Perl_sbrk (int size);
1018 #else
1019 # ifndef HAS_SBRK_PROTO /* <unistd.h> usually takes care of this */
1020 extern  Malloc_t sbrk(int);
1021 # endif
1022 #endif
1023
1024 #ifndef MIN_SBRK_FRAC1000       /* Backward compatibility */
1025 #  define MIN_SBRK_FRAC1000     (MIN_SBRK_FRAC * 10)
1026 #endif
1027
1028 #ifndef START_EXTERN_C
1029 #  ifdef __cplusplus
1030 #    define START_EXTERN_C      extern "C" {
1031 #  else
1032 #    define START_EXTERN_C
1033 #  endif
1034 #endif
1035
1036 #ifndef END_EXTERN_C
1037 #  ifdef __cplusplus
1038 #    define END_EXTERN_C                };
1039 #  else
1040 #    define END_EXTERN_C
1041 #  endif
1042 #endif
1043
1044 #include "malloc_ctl.h"
1045
1046 #ifndef NO_MALLOC_DYNAMIC_CFG
1047 #  define PERL_MALLOC_OPT_CHARS "FMfAPGdac"
1048
1049 #  ifndef FILL_DEAD_DEFAULT
1050 #    define FILL_DEAD_DEFAULT   1
1051 #  endif
1052 #  ifndef FILL_ALIVE_DEFAULT
1053 #    define FILL_ALIVE_DEFAULT  1
1054 #  endif
1055 #  ifndef FILL_CHECK_DEFAULT
1056 #    define FILL_CHECK_DEFAULT  1
1057 #  endif
1058
1059 static IV MallocCfg[MallocCfg_last] = {
1060   FIRST_SBRK,
1061   MIN_SBRK,
1062   MIN_SBRK_FRAC,
1063   SBRK_ALLOW_FAILURES,
1064   SBRK_FAILURE_PRICE,
1065   SBRK_ALLOW_FAILURES * SBRK_FAILURE_PRICE,     /* sbrk_goodness */
1066   FILL_DEAD_DEFAULT,    /* FILL_DEAD */
1067   FILL_ALIVE_DEFAULT,   /* FILL_ALIVE */
1068   FILL_CHECK_DEFAULT,   /* FILL_CHECK */
1069   0,                    /* MallocCfg_skip_cfg_env */
1070   0,                    /* MallocCfg_cfg_env_read */
1071   0,                    /* MallocCfg_emergency_buffer_size */
1072   0,                    /* MallocCfg_emergency_buffer_prepared_size */
1073   0                     /* MallocCfg_emergency_buffer_last_req */
1074 };
1075 IV *MallocCfg_ptr = MallocCfg;
1076
1077 static char* MallocCfgP[MallocCfg_last] = {
1078   0,                    /* MallocCfgP_emergency_buffer */
1079   0,                    /* MallocCfgP_emergency_buffer_prepared */
1080 };
1081 char **MallocCfgP_ptr = MallocCfgP;
1082
1083 #  undef MIN_SBRK
1084 #  undef FIRST_SBRK
1085 #  undef MIN_SBRK_FRAC1000
1086 #  undef SBRK_ALLOW_FAILURES
1087 #  undef SBRK_FAILURE_PRICE
1088
1089 #  define MIN_SBRK              MallocCfg[MallocCfg_MIN_SBRK]
1090 #  define FIRST_SBRK            MallocCfg[MallocCfg_FIRST_SBRK]
1091 #  define MIN_SBRK_FRAC1000     MallocCfg[MallocCfg_MIN_SBRK_FRAC1000]
1092 #  define SBRK_ALLOW_FAILURES   MallocCfg[MallocCfg_SBRK_ALLOW_FAILURES]
1093 #  define SBRK_FAILURE_PRICE    MallocCfg[MallocCfg_SBRK_FAILURE_PRICE]
1094
1095 #  define sbrk_goodness         MallocCfg[MallocCfg_sbrk_goodness]
1096
1097 #  define emergency_buffer_size MallocCfg[MallocCfg_emergency_buffer_size]
1098 #  define emergency_buffer_last_req     MallocCfg[MallocCfg_emergency_buffer_last_req]
1099
1100 #  define FILL_DEAD             MallocCfg[MallocCfg_filldead]
1101 #  define FILL_ALIVE            MallocCfg[MallocCfg_fillalive]
1102 #  define FILL_CHECK_CFG        MallocCfg[MallocCfg_fillcheck]
1103 #  define FILL_CHECK            (FILL_DEAD && FILL_CHECK_CFG)
1104
1105 #  define emergency_buffer      MallocCfgP[MallocCfgP_emergency_buffer]
1106 #  define emergency_buffer_prepared     MallocCfgP[MallocCfgP_emergency_buffer_prepared]
1107
1108 #else   /* defined(NO_MALLOC_DYNAMIC_CFG) */
1109
1110 #  define FILL_DEAD     1
1111 #  define FILL_ALIVE    1
1112 #  define FILL_CHECK    1
1113 static int sbrk_goodness = SBRK_ALLOW_FAILURES * SBRK_FAILURE_PRICE;
1114
1115 #  define NO_PERL_MALLOC_ENV
1116
1117 #endif
1118
1119 #ifdef DEBUGGING_MSTATS
1120 /*
1121  * nmalloc[i] is the difference between the number of mallocs and frees
1122  * for a given block size.
1123  */
1124 static  u_int nmalloc[NBUCKETS];
1125 static  u_int sbrk_slack;
1126 static  u_int start_slack;
1127 #else   /* !( defined DEBUGGING_MSTATS ) */
1128 #  define sbrk_slack    0
1129 #endif
1130
1131 static  u_int goodsbrk;
1132
1133 #ifdef PERL_EMERGENCY_SBRK
1134
1135 #  ifndef BIG_SIZE
1136 #    define BIG_SIZE (1<<16)            /* 64K */
1137 #  endif
1138
1139 #  ifdef NO_MALLOC_DYNAMIC_CFG
1140 static MEM_SIZE emergency_buffer_size;
1141         /* 0 if the last request for more memory succeeded.
1142            Otherwise the size of the failing request. */
1143 static MEM_SIZE emergency_buffer_last_req;
1144 static char *emergency_buffer;
1145 static char *emergency_buffer_prepared;
1146 #  endif
1147
1148 #  ifndef emergency_sbrk_croak
1149 #    define emergency_sbrk_croak        croak2
1150 #  endif
1151
1152 #  ifdef PERL_CORE
1153 static char *
1154 perl_get_emergency_buffer(IV *size)
1155 {
1156     dTHX;
1157     /* First offense, give a possibility to recover by dieing. */
1158     /* No malloc involved here: */
1159     SV *sv;
1160     char *pv;
1161     GV **gvp = (GV**)hv_fetchs(PL_defstash, "^M", FALSE);
1162
1163     if (!gvp) gvp = (GV**)hv_fetchs(PL_defstash, "\015", FALSE);
1164     if (!gvp || !(sv = GvSV(*gvp)) || !SvPOK(sv) 
1165         || (SvLEN(sv) < (1<<LOG_OF_MIN_ARENA) - M_OVERHEAD))
1166         return NULL;            /* Now die die die... */
1167     /* Got it, now detach SvPV: */
1168     pv = SvPV_nolen(sv);
1169     /* Check alignment: */
1170     if ((PTR2UV(pv) - sizeof(union overhead)) & (NEEDED_ALIGNMENT - 1)) {
1171         PerlIO_puts(PerlIO_stderr(),"Bad alignment of $^M!\n");
1172         return NULL;            /* die die die */
1173     }
1174
1175     SvPOK_off(sv);
1176     SvPV_set(sv, NULL);
1177     SvCUR_set(sv, 0);
1178     SvLEN_set(sv, 0);
1179     *size = malloced_size(pv) + M_OVERHEAD;
1180     return pv - sizeof(union overhead);
1181 }
1182 #    define PERL_GET_EMERGENCY_BUFFER(p)        perl_get_emergency_buffer(p)
1183 #  else
1184 #    define PERL_GET_EMERGENCY_BUFFER(p)        NULL
1185 #  endif        /* defined PERL_CORE */
1186
1187 #  ifndef NO_MALLOC_DYNAMIC_CFG
1188 static char *
1189 get_emergency_buffer(IV *size)
1190 {
1191     char *pv = emergency_buffer_prepared;
1192
1193     *size = MallocCfg[MallocCfg_emergency_buffer_prepared_size];
1194     emergency_buffer_prepared = 0;
1195     MallocCfg[MallocCfg_emergency_buffer_prepared_size] = 0;
1196     return pv;
1197 }
1198
1199 /* Returns 0 on success, -1 on bad alignment, -2 if not implemented */
1200 int
1201 set_emergency_buffer(char *b, IV size)
1202 {
1203     if (PTR2UV(b) & (NEEDED_ALIGNMENT - 1))
1204         return -1;
1205     if (MallocCfg[MallocCfg_emergency_buffer_prepared_size])
1206         add_to_chain((void*)emergency_buffer_prepared,
1207                      MallocCfg[MallocCfg_emergency_buffer_prepared_size], 0);
1208     emergency_buffer_prepared = b;
1209     MallocCfg[MallocCfg_emergency_buffer_prepared_size] = size;
1210     return 0;
1211 }
1212 #    define GET_EMERGENCY_BUFFER(p)     get_emergency_buffer(p)
1213 #  else         /* NO_MALLOC_DYNAMIC_CFG */
1214 #    define GET_EMERGENCY_BUFFER(p)     NULL
1215 int
1216 set_emergency_buffer(char *b, IV size)
1217 {
1218     return -1;
1219 }
1220 #  endif
1221
1222 static Malloc_t
1223 emergency_sbrk(MEM_SIZE size)
1224 {
1225     MEM_SIZE rsize = (((size - 1)>>LOG_OF_MIN_ARENA) + 1)<<LOG_OF_MIN_ARENA;
1226
1227     if (size >= BIG_SIZE
1228         && (!emergency_buffer_last_req ||
1229             (size < (MEM_SIZE)emergency_buffer_last_req))) {
1230         /* Give the possibility to recover, but avoid an infinite cycle. */
1231         MALLOC_UNLOCK;
1232         emergency_buffer_last_req = size;
1233         emergency_sbrk_croak("Out of memory during \"large\" request for %"UVuf" bytes, total sbrk() is %"UVuf" bytes", (UV)size, (UV)(goodsbrk + sbrk_slack));
1234     }
1235
1236     if ((MEM_SIZE)emergency_buffer_size >= rsize) {
1237         char *old = emergency_buffer;
1238         
1239         emergency_buffer_size -= rsize;
1240         emergency_buffer += rsize;
1241         return old;
1242     } else {            
1243         /* First offense, give a possibility to recover by dieing. */
1244         /* No malloc involved here: */
1245         IV Size;
1246         char *pv = GET_EMERGENCY_BUFFER(&Size);
1247         int have = 0;
1248
1249         if (emergency_buffer_size) {
1250             add_to_chain(emergency_buffer, emergency_buffer_size, 0);
1251             emergency_buffer_size = 0;
1252             emergency_buffer = NULL;
1253             have = 1;
1254         }
1255
1256         if (!pv)
1257             pv = PERL_GET_EMERGENCY_BUFFER(&Size);
1258         if (!pv) {
1259             if (have)
1260                 goto do_croak;
1261             return (char *)-1;          /* Now die die die... */
1262         }
1263
1264         /* Check alignment: */
1265         if (PTR2UV(pv) & (NEEDED_ALIGNMENT - 1)) {
1266             dTHX;
1267
1268             PerlIO_puts(PerlIO_stderr(),"Bad alignment of $^M!\n");
1269             return (char *)-1;          /* die die die */
1270         }
1271
1272         emergency_buffer = pv;
1273         emergency_buffer_size = Size;
1274     }
1275   do_croak:
1276     MALLOC_UNLOCK;
1277     emergency_sbrk_croak("Out of memory during request for %"UVuf" bytes, total sbrk() is %"UVuf" bytes", (UV)size, (UV)(goodsbrk + sbrk_slack));
1278     /* NOTREACHED */
1279     return NULL;
1280 }
1281
1282 #else /*  !defined(PERL_EMERGENCY_SBRK) */
1283 #  define emergency_sbrk(size)  -1
1284 #endif  /* defined PERL_EMERGENCY_SBRK */
1285
1286 static void
1287 write2(char *mess)
1288 {
1289   write(2, mess, strlen(mess));
1290 }
1291
1292 #ifdef DEBUGGING
1293 #undef ASSERT
1294 #define ASSERT(p,diag)   if (!(p)) botch(diag,STRINGIFY(p),__FILE__,__LINE__);  else
1295 static void
1296 botch(char *diag, char *s, char *file, int line)
1297 {
1298     dVAR;
1299     if (!(PERL_MAYBE_ALIVE && PERL_GET_THX))
1300         goto do_write;
1301     else {
1302         dTHX;
1303         if (PerlIO_printf(PerlIO_stderr(),
1304                           "assertion botched (%s?): %s %s:%d\n",
1305                           diag, s, file, line) != 0) {
1306          do_write:              /* Can be initializing interpreter */
1307             write2("assertion botched (");
1308             write2(diag);
1309             write2("?): ");
1310             write2(s);
1311             write2(" (");
1312             write2(file);
1313             write2(":");
1314             {
1315               char linebuf[10];
1316               char *s = linebuf + sizeof(linebuf) - 1;
1317               int n = line;
1318               *s = 0;
1319               do {
1320                 *--s = '0' + (n % 10);
1321               } while (n /= 10);
1322               write2(s);
1323             }
1324             write2(")\n");
1325         }
1326         PerlProc_abort();
1327     }
1328 }
1329 #else
1330 #define ASSERT(p, diag)
1331 #endif
1332
1333 #ifdef MALLOC_FILL
1334 /* Fill should be long enough to cover long */
1335 static void
1336 fill_pat_4bytes(unsigned char *s, size_t nbytes, const unsigned char *fill)
1337 {
1338     unsigned char *e = s + nbytes;
1339     long *lp;
1340     const long lfill = *(long*)fill;
1341
1342     if (PTR2UV(s) & (sizeof(long)-1)) {         /* Align the pattern */
1343         int shift = sizeof(long) - (PTR2UV(s) & (sizeof(long)-1));
1344         unsigned const char *f = fill + sizeof(long) - shift;
1345         unsigned char *e1 = s + shift;
1346
1347         while (s < e1)
1348             *s++ = *f++;
1349     }
1350     lp = (long*)s;
1351     while ((unsigned char*)(lp + 1) <= e)
1352         *lp++ = lfill;
1353     s = (unsigned char*)lp;
1354     while (s < e)
1355         *s++ = *fill++;
1356 }
1357 /* Just malloc()ed */
1358 static const unsigned char fill_feedadad[] =
1359  {0xFE, 0xED, 0xAD, 0xAD, 0xFE, 0xED, 0xAD, 0xAD,
1360   0xFE, 0xED, 0xAD, 0xAD, 0xFE, 0xED, 0xAD, 0xAD};
1361 /* Just free()ed */
1362 static const unsigned char fill_deadbeef[] =
1363  {0xDE, 0xAD, 0xBE, 0xEF, 0xDE, 0xAD, 0xBE, 0xEF,
1364   0xDE, 0xAD, 0xBE, 0xEF, 0xDE, 0xAD, 0xBE, 0xEF};
1365 #  define FILL_DEADBEEF(s, n)   \
1366         (void)(FILL_DEAD?  (fill_pat_4bytes((s), (n), fill_deadbeef), 0) : 0)
1367 #  define FILL_FEEDADAD(s, n)   \
1368         (void)(FILL_ALIVE? (fill_pat_4bytes((s), (n), fill_feedadad), 0) : 0)
1369 #else
1370 #  define FILL_DEADBEEF(s, n)   ((void)0)
1371 #  define FILL_FEEDADAD(s, n)   ((void)0)
1372 #  undef MALLOC_FILL_CHECK
1373 #endif
1374
1375 #ifdef MALLOC_FILL_CHECK
1376 static int
1377 cmp_pat_4bytes(unsigned char *s, size_t nbytes, const unsigned char *fill)
1378 {
1379     unsigned char *e = s + nbytes;
1380     long *lp;
1381     const long lfill = *(long*)fill;
1382
1383     if (PTR2UV(s) & (sizeof(long)-1)) {         /* Align the pattern */
1384         int shift = sizeof(long) - (PTR2UV(s) & (sizeof(long)-1));
1385         unsigned const char *f = fill + sizeof(long) - shift;
1386         unsigned char *e1 = s + shift;
1387
1388         while (s < e1)
1389             if (*s++ != *f++)
1390                 return 1;
1391     }
1392     lp = (long*)s;
1393     while ((unsigned char*)(lp + 1) <= e)
1394         if (*lp++ != lfill)
1395             return 1;
1396     s = (unsigned char*)lp;
1397     while (s < e)
1398         if (*s++ != *fill++)
1399             return 1;
1400     return 0;
1401 }
1402 #  define FILLCHECK_DEADBEEF(s, n)                                      \
1403         ASSERT(!FILL_CHECK || !cmp_pat_4bytes(s, n, fill_deadbeef),     \
1404                "free()ed/realloc()ed-away memory was overwritten")
1405 #else
1406 #  define FILLCHECK_DEADBEEF(s, n)      ((void)0)
1407 #endif
1408
1409 Malloc_t
1410 Perl_malloc(register size_t nbytes)
1411 {
1412         dVAR;
1413         register union overhead *p;
1414         register int bucket;
1415         register MEM_SIZE shiftr;
1416
1417 #if defined(DEBUGGING) || defined(RCHECK)
1418         MEM_SIZE size = nbytes;
1419 #endif
1420
1421         BARK_64K_LIMIT("Allocation",nbytes,nbytes);
1422 #ifdef DEBUGGING
1423         if ((long)nbytes < 0)
1424             croak("%s", "panic: malloc");
1425 #endif
1426
1427         /*
1428          * Convert amount of memory requested into
1429          * closest block size stored in hash buckets
1430          * which satisfies request.  Account for
1431          * space used per block for accounting.
1432          */
1433 #ifdef PACK_MALLOC
1434 #  ifdef SMALL_BUCKET_VIA_TABLE
1435         if (nbytes == 0)
1436             bucket = MIN_BUCKET;
1437         else if (nbytes <= SIZE_TABLE_MAX) {
1438             bucket = bucket_of[(nbytes - 1) >> BUCKET_TABLE_SHIFT];
1439         } else
1440 #  else
1441         if (nbytes == 0)
1442             nbytes = 1;
1443         if (nbytes <= MAX_POW2_ALGO) goto do_shifts;
1444         else
1445 #  endif
1446 #endif 
1447         {
1448             POW2_OPTIMIZE_ADJUST(nbytes);
1449             nbytes += M_OVERHEAD;
1450             nbytes = (nbytes + 3) &~ 3; 
1451 #if defined(PACK_MALLOC) && !defined(SMALL_BUCKET_VIA_TABLE)
1452           do_shifts:
1453 #endif
1454             shiftr = (nbytes - 1) >> START_SHIFT;
1455             bucket = START_SHIFTS_BUCKET;
1456             /* apart from this loop, this is O(1) */
1457             while (shiftr >>= 1)
1458                 bucket += BUCKETS_PER_POW2;
1459         }
1460         MALLOC_LOCK;
1461         /*
1462          * If nothing in hash bucket right now,
1463          * request more memory from the system.
1464          */
1465         if (nextf[bucket] == NULL)    
1466                 morecore(bucket);
1467         if ((p = nextf[bucket]) == NULL) {
1468                 MALLOC_UNLOCK;
1469 #ifdef PERL_CORE
1470                 {
1471                     dTHX;
1472                     if (!PL_nomemok) {
1473 #if defined(PLAIN_MALLOC) && defined(NO_FANCY_MALLOC)
1474                         PerlIO_puts(PerlIO_stderr(),"Out of memory!\n");
1475 #else
1476                         char buff[80];
1477                         char *eb = buff + sizeof(buff) - 1;
1478                         char *s = eb;
1479                         size_t n = nbytes;
1480
1481                         PerlIO_puts(PerlIO_stderr(),"Out of memory during request for ");
1482 #if defined(DEBUGGING) || defined(RCHECK)
1483                         n = size;
1484 #endif
1485                         *s = 0;                 
1486                         do {
1487                             *--s = '0' + (n % 10);
1488                         } while (n /= 10);
1489                         PerlIO_puts(PerlIO_stderr(),s);
1490                         PerlIO_puts(PerlIO_stderr()," bytes, total sbrk() is ");
1491                         s = eb;
1492                         n = goodsbrk + sbrk_slack;
1493                         do {
1494                             *--s = '0' + (n % 10);
1495                         } while (n /= 10);
1496                         PerlIO_puts(PerlIO_stderr(),s);
1497                         PerlIO_puts(PerlIO_stderr()," bytes!\n");
1498 #endif /* defined(PLAIN_MALLOC) && defined(NO_FANCY_MALLOC) */
1499                         my_exit(1);
1500                     }
1501                 }
1502 #endif
1503                 return (NULL);
1504         }
1505
1506         /* remove from linked list */
1507 #ifdef DEBUGGING
1508         if ( (PTR2UV(p) & (MEM_ALIGNBYTES - 1))
1509                                                 /* Can't get this low */
1510              || (p && PTR2UV(p) < (1<<LOG_OF_MIN_ARENA)) ) {
1511             dTHX;
1512             PerlIO_printf(PerlIO_stderr(),
1513                           "Unaligned pointer in the free chain 0x%"UVxf"\n",
1514                           PTR2UV(p));
1515         }
1516         if ( (PTR2UV(p->ov_next) & (MEM_ALIGNBYTES - 1))
1517              || (p->ov_next && PTR2UV(p->ov_next) < (1<<LOG_OF_MIN_ARENA)) ) {
1518             dTHX;
1519             PerlIO_printf(PerlIO_stderr(),
1520                           "Unaligned \"next\" pointer in the free "
1521                           "chain 0x%"UVxf" at 0x%"UVxf"\n",
1522                           PTR2UV(p->ov_next), PTR2UV(p));
1523         }
1524 #endif
1525         nextf[bucket] = p->ov_next;
1526
1527         MALLOC_UNLOCK;
1528
1529         DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log,
1530                               "0x%"UVxf": (%05lu) malloc %ld bytes\n",
1531                               PTR2UV((Malloc_t)(p + CHUNK_SHIFT)), (unsigned long)(PL_an++),
1532                               (long)size));
1533
1534         FILLCHECK_DEADBEEF((unsigned char*)(p + CHUNK_SHIFT),
1535                            BUCKET_SIZE_REAL(bucket) + RMAGIC_SZ);
1536
1537 #ifdef IGNORE_SMALL_BAD_FREE
1538         if (bucket >= FIRST_BUCKET_WITH_CHECK)
1539 #endif 
1540             OV_MAGIC(p, bucket) = MAGIC;
1541 #ifndef PACK_MALLOC
1542         OV_INDEX(p) = bucket;
1543 #endif
1544 #ifdef RCHECK
1545         /*
1546          * Record allocated size of block and
1547          * bound space with magic numbers.
1548          */
1549         p->ov_rmagic = RMAGIC;
1550         if (bucket <= MAX_SHORT_BUCKET) {
1551             int i;
1552             
1553             nbytes = size + M_OVERHEAD; 
1554             p->ov_size = nbytes - 1;
1555             if ((i = nbytes & (RMAGIC_SZ-1))) {
1556                 i = RMAGIC_SZ - i;
1557                 while (i--) /* nbytes - RMAGIC_SZ is end of alloced area */
1558                     ((caddr_t)p + nbytes - RMAGIC_SZ)[i] = RMAGIC_C;
1559             }
1560             /* Same at RMAGIC_SZ-aligned RMAGIC */
1561             nbytes = (nbytes + RMAGIC_SZ - 1) & ~(RMAGIC_SZ - 1);
1562             ((u_int *)((caddr_t)p + nbytes))[-1] = RMAGIC;
1563         }
1564         FILL_FEEDADAD((unsigned char *)(p + CHUNK_SHIFT), size);
1565 #endif
1566         return ((Malloc_t)(p + CHUNK_SHIFT));
1567 }
1568
1569 static char *last_sbrk_top;
1570 static char *last_op;                   /* This arena can be easily extended. */
1571 static MEM_SIZE sbrked_remains;
1572
1573 #ifdef DEBUGGING_MSTATS
1574 static int sbrks;
1575 #endif 
1576
1577 struct chunk_chain_s {
1578     struct chunk_chain_s *next;
1579     MEM_SIZE size;
1580 };
1581 static struct chunk_chain_s *chunk_chain;
1582 static int n_chunks;
1583 static char max_bucket;
1584
1585 /* Cutoff a piece of one of the chunks in the chain.  Prefer smaller chunk. */
1586 static void *
1587 get_from_chain(MEM_SIZE size)
1588 {
1589     struct chunk_chain_s *elt = chunk_chain, **oldp = &chunk_chain;
1590     struct chunk_chain_s **oldgoodp = NULL;
1591     long min_remain = LONG_MAX;
1592
1593     while (elt) {
1594         if (elt->size >= size) {
1595             long remains = elt->size - size;
1596             if (remains >= 0 && remains < min_remain) {
1597                 oldgoodp = oldp;
1598                 min_remain = remains;
1599             }
1600             if (remains == 0) {
1601                 break;
1602             }
1603         }
1604         oldp = &( elt->next );
1605         elt = elt->next;
1606     }
1607     if (!oldgoodp) return NULL;
1608     if (min_remain) {
1609         void *ret = *oldgoodp;
1610         struct chunk_chain_s *next = (*oldgoodp)->next;
1611         
1612         *oldgoodp = (struct chunk_chain_s *)((char*)ret + size);
1613         (*oldgoodp)->size = min_remain;
1614         (*oldgoodp)->next = next;
1615         return ret;
1616     } else {
1617         void *ret = *oldgoodp;
1618         *oldgoodp = (*oldgoodp)->next;
1619         n_chunks--;
1620         return ret;
1621     }
1622 }
1623
1624 static void
1625 add_to_chain(void *p, MEM_SIZE size, MEM_SIZE chip)
1626 {
1627     struct chunk_chain_s *next = chunk_chain;
1628     char *cp = (char*)p;
1629     
1630     cp += chip;
1631     chunk_chain = (struct chunk_chain_s *)cp;
1632     chunk_chain->size = size - chip;
1633     chunk_chain->next = next;
1634     n_chunks++;
1635 }
1636
1637 static void *
1638 get_from_bigger_buckets(int bucket, MEM_SIZE size)
1639 {
1640     int price = 1;
1641     static int bucketprice[NBUCKETS];
1642     while (bucket <= max_bucket) {
1643         /* We postpone stealing from bigger buckets until we want it
1644            often enough. */
1645         if (nextf[bucket] && bucketprice[bucket]++ >= price) {
1646             /* Steal it! */
1647             void *ret = (void*)(nextf[bucket] - 1 + CHUNK_SHIFT);
1648             bucketprice[bucket] = 0;
1649             if (((char*)nextf[bucket]) - M_OVERHEAD == last_op) {
1650                 last_op = NULL;         /* Disable optimization */
1651             }
1652             nextf[bucket] = nextf[bucket]->ov_next;
1653 #ifdef DEBUGGING_MSTATS
1654             nmalloc[bucket]--;
1655             start_slack -= M_OVERHEAD;
1656 #endif 
1657             add_to_chain(ret, (BUCKET_SIZE_NO_SURPLUS(bucket) +
1658                                POW2_OPTIMIZE_SURPLUS(bucket)), 
1659                          size);
1660             return ret;
1661         }
1662         bucket++;
1663     }
1664     return NULL;
1665 }
1666
1667 static union overhead *
1668 getpages(MEM_SIZE needed, int *nblksp, int bucket)
1669 {
1670     dVAR;
1671     /* Need to do (possibly expensive) system call. Try to
1672        optimize it for rare calling. */
1673     MEM_SIZE require = needed - sbrked_remains;
1674     char *cp;
1675     union overhead *ovp;
1676     MEM_SIZE slack = 0;
1677
1678     if (sbrk_goodness > 0) {
1679         if (!last_sbrk_top && require < (MEM_SIZE)FIRST_SBRK) 
1680             require = FIRST_SBRK;
1681         else if (require < (MEM_SIZE)MIN_SBRK) require = MIN_SBRK;
1682
1683         if (require < goodsbrk * MIN_SBRK_FRAC1000 / 1000)
1684             require = goodsbrk * MIN_SBRK_FRAC1000 / 1000;
1685         require = ((require - 1 + MIN_SBRK) / MIN_SBRK) * MIN_SBRK;
1686     } else {
1687         require = needed;
1688         last_sbrk_top = 0;
1689         sbrked_remains = 0;
1690     }
1691
1692     DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log, 
1693                           "sbrk(%ld) for %ld-byte-long arena\n",
1694                           (long)require, (long) needed));
1695     cp = (char *)sbrk(require);
1696 #ifdef DEBUGGING_MSTATS
1697     sbrks++;
1698 #endif 
1699     if (cp == last_sbrk_top) {
1700         /* Common case, anything is fine. */
1701         sbrk_goodness++;
1702         ovp = (union overhead *) (cp - sbrked_remains);
1703         last_op = cp - sbrked_remains;
1704         sbrked_remains = require - (needed - sbrked_remains);
1705     } else if (cp == (char *)-1) { /* no more room! */
1706         ovp = (union overhead *)emergency_sbrk(needed);
1707         if (ovp == (union overhead *)-1)
1708             return 0;
1709         if (((char*)ovp) > last_op) {   /* Cannot happen with current emergency_sbrk() */
1710             last_op = 0;
1711         }
1712         return ovp;
1713     } else {                    /* Non-continuous or first sbrk(). */
1714         long add = sbrked_remains;
1715         char *newcp;
1716
1717         if (sbrked_remains) {   /* Put rest into chain, we
1718                                    cannot use it right now. */
1719             add_to_chain((void*)(last_sbrk_top - sbrked_remains),
1720                          sbrked_remains, 0);
1721         }
1722
1723         /* Second, check alignment. */
1724         slack = 0;
1725
1726 #if !defined(atarist) && !defined(__MINT__) /* on the atari we dont have to worry about this */
1727 #  ifndef I286  /* The sbrk(0) call on the I286 always returns the next segment */
1728         /* WANTED_ALIGNMENT may be more than NEEDED_ALIGNMENT, but this may
1729            improve performance of memory access. */
1730         if (PTR2UV(cp) & (WANTED_ALIGNMENT - 1)) { /* Not aligned. */
1731             slack = WANTED_ALIGNMENT - (PTR2UV(cp) & (WANTED_ALIGNMENT - 1));
1732             add += slack;
1733         }
1734 #  endif
1735 #endif /* !atarist && !MINT */
1736                 
1737         if (add) {
1738             DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log, 
1739                                   "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",
1740                                   (long)add, (long) slack,
1741                                   (long) sbrked_remains));
1742             newcp = (char *)sbrk(add);
1743 #if defined(DEBUGGING_MSTATS)
1744             sbrks++;
1745             sbrk_slack += add;
1746 #endif
1747             if (newcp != cp + require) {
1748                 /* Too bad: even rounding sbrk() is not continuous.*/
1749                 DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log, 
1750                                       "failed to fix bad sbrk()\n"));
1751 #ifdef PACK_MALLOC
1752                 if (slack) {
1753                     MALLOC_UNLOCK;
1754                     fatalcroak("panic: Off-page sbrk\n");
1755                 }
1756 #endif
1757                 if (sbrked_remains) {
1758                     /* Try again. */
1759 #if defined(DEBUGGING_MSTATS)
1760                     sbrk_slack += require;
1761 #endif
1762                     require = needed;
1763                     DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log, 
1764                                           "straight sbrk(%ld)\n",
1765                                           (long)require));
1766                     cp = (char *)sbrk(require);
1767 #ifdef DEBUGGING_MSTATS
1768                     sbrks++;
1769 #endif 
1770                     if (cp == (char *)-1)
1771                         return 0;
1772                 }
1773                 sbrk_goodness = -1;     /* Disable optimization!
1774                                    Continue with not-aligned... */
1775             } else {
1776                 cp += slack;
1777                 require += sbrked_remains;
1778             }
1779         }
1780
1781         if (last_sbrk_top) {
1782             sbrk_goodness -= SBRK_FAILURE_PRICE;
1783         }
1784
1785         ovp = (union overhead *) cp;
1786         /*
1787          * Round up to minimum allocation size boundary
1788          * and deduct from block count to reflect.
1789          */
1790
1791 #  if NEEDED_ALIGNMENT > MEM_ALIGNBYTES
1792         if (PTR2UV(ovp) & (NEEDED_ALIGNMENT - 1))
1793             fatalcroak("Misalignment of sbrk()\n");
1794         else
1795 #  endif
1796 #ifndef I286    /* Again, this should always be ok on an 80286 */
1797         if (PTR2UV(ovp) & (MEM_ALIGNBYTES - 1)) {
1798             DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log, 
1799                                   "fixing sbrk(): %d bytes off machine alignement\n",
1800                                   (int)(PTR2UV(ovp) & (MEM_ALIGNBYTES - 1))));
1801             ovp = INT2PTR(union overhead *,(PTR2UV(ovp) + MEM_ALIGNBYTES) &
1802                                      (MEM_ALIGNBYTES - 1));
1803             (*nblksp)--;
1804 # if defined(DEBUGGING_MSTATS)
1805             /* This is only approx. if TWO_POT_OPTIMIZE: */
1806             sbrk_slack += (1 << (bucket >> BUCKET_POW2_SHIFT));
1807 # endif
1808         }
1809 #endif
1810         ;                               /* Finish "else" */
1811         sbrked_remains = require - needed;
1812         last_op = cp;
1813     }
1814 #if !defined(PLAIN_MALLOC) && !defined(NO_FANCY_MALLOC)
1815     emergency_buffer_last_req = 0;
1816 #endif
1817     last_sbrk_top = cp + require;
1818 #ifdef DEBUGGING_MSTATS
1819     goodsbrk += require;
1820 #endif  
1821     return ovp;
1822 }
1823
1824 static int
1825 getpages_adjacent(MEM_SIZE require)
1826 {           
1827     if (require <= sbrked_remains) {
1828         sbrked_remains -= require;
1829     } else {
1830         char *cp;
1831
1832         require -= sbrked_remains;
1833         /* We do not try to optimize sbrks here, we go for place. */
1834         cp = (char*) sbrk(require);
1835 #ifdef DEBUGGING_MSTATS
1836         sbrks++;
1837         goodsbrk += require;
1838 #endif 
1839         if (cp == last_sbrk_top) {
1840             sbrked_remains = 0;
1841             last_sbrk_top = cp + require;
1842         } else {
1843             if (cp == (char*)-1) {      /* Out of memory */
1844 #ifdef DEBUGGING_MSTATS
1845                 goodsbrk -= require;
1846 #endif
1847                 return 0;
1848             }
1849             /* Report the failure: */
1850             if (sbrked_remains)
1851                 add_to_chain((void*)(last_sbrk_top - sbrked_remains),
1852                              sbrked_remains, 0);
1853             add_to_chain((void*)cp, require, 0);
1854             sbrk_goodness -= SBRK_FAILURE_PRICE;
1855             sbrked_remains = 0;
1856             last_sbrk_top = 0;
1857             last_op = 0;
1858             return 0;
1859         }
1860     }
1861             
1862     return 1;
1863 }
1864
1865 /*
1866  * Allocate more memory to the indicated bucket.
1867  */
1868 static void
1869 morecore(register int bucket)
1870 {
1871         dVAR;
1872         register union overhead *ovp;
1873         register int rnu;       /* 2^rnu bytes will be requested */
1874         int nblks;              /* become nblks blocks of the desired size */
1875         register MEM_SIZE siz, needed;
1876         static int were_called = 0;
1877
1878         if (nextf[bucket])
1879                 return;
1880 #ifndef NO_PERL_MALLOC_ENV
1881         if (!were_called) {
1882             /* It's the our first time.  Initialize ourselves */
1883             were_called = 1;    /* Avoid a loop */
1884             if (!MallocCfg[MallocCfg_skip_cfg_env]) {
1885                 char *s = getenv("PERL_MALLOC_OPT"), *t = s, *off;
1886                 const char *opts = PERL_MALLOC_OPT_CHARS;
1887                 int changed = 0;
1888
1889                 while ( t && t[0] && t[1] == '='
1890                         && ((off = strchr(opts, *t))) ) {
1891                     IV val = 0;
1892
1893                     t += 2;
1894                     while (*t <= '9' && *t >= '0')
1895                         val = 10*val + *t++ - '0';
1896                     if (!*t || *t == ';') {
1897                         if (MallocCfg[off - opts] != val)
1898                             changed = 1;
1899                         MallocCfg[off - opts] = val;
1900                         if (*t)
1901                             t++;
1902                     }
1903                 }
1904                 if (t && *t) {
1905                     write2("Unrecognized part of PERL_MALLOC_OPT: \"");
1906                     write2(t);
1907                     write2("\"\n");
1908                 }
1909                 if (changed)
1910                     MallocCfg[MallocCfg_cfg_env_read] = 1;
1911             }
1912         }
1913 #endif
1914         if (bucket == sizeof(MEM_SIZE)*8*BUCKETS_PER_POW2) {
1915             MALLOC_UNLOCK;
1916             croak("%s", "Out of memory during ridiculously large request");
1917         }
1918         if (bucket > max_bucket)
1919             max_bucket = bucket;
1920
1921         rnu = ( (bucket <= (LOG_OF_MIN_ARENA << BUCKET_POW2_SHIFT)) 
1922                 ? LOG_OF_MIN_ARENA 
1923                 : (bucket >> BUCKET_POW2_SHIFT) );
1924         /* This may be overwritten later: */
1925         nblks = 1 << (rnu - (bucket >> BUCKET_POW2_SHIFT)); /* how many blocks to get */
1926         needed = ((MEM_SIZE)1 << rnu) + POW2_OPTIMIZE_SURPLUS(bucket);
1927         if (nextf[rnu << BUCKET_POW2_SHIFT]) { /* 2048b bucket. */
1928             ovp = nextf[rnu << BUCKET_POW2_SHIFT] - 1 + CHUNK_SHIFT;
1929             nextf[rnu << BUCKET_POW2_SHIFT]
1930                 = nextf[rnu << BUCKET_POW2_SHIFT]->ov_next;
1931 #ifdef DEBUGGING_MSTATS
1932             nmalloc[rnu << BUCKET_POW2_SHIFT]--;
1933             start_slack -= M_OVERHEAD;
1934 #endif 
1935             DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log, 
1936                                   "stealing %ld bytes from %ld arena\n",
1937                                   (long) needed, (long) rnu << BUCKET_POW2_SHIFT));
1938         } else if (chunk_chain 
1939                    && (ovp = (union overhead*) get_from_chain(needed))) {
1940             DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log, 
1941                                   "stealing %ld bytes from chain\n",
1942                                   (long) needed));
1943         } else if ( (ovp = (union overhead*)
1944                      get_from_bigger_buckets((rnu << BUCKET_POW2_SHIFT) + 1,
1945                                              needed)) ) {
1946             DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log, 
1947                                   "stealing %ld bytes from bigger buckets\n",
1948                                   (long) needed));
1949         } else if (needed <= sbrked_remains) {
1950             ovp = (union overhead *)(last_sbrk_top - sbrked_remains);
1951             sbrked_remains -= needed;
1952             last_op = (char*)ovp;
1953         } else 
1954             ovp = getpages(needed, &nblks, bucket);
1955
1956         if (!ovp)
1957             return;
1958         FILL_DEADBEEF((unsigned char*)ovp, needed);
1959
1960         /*
1961          * Add new memory allocated to that on
1962          * free list for this hash bucket.
1963          */
1964         siz = BUCKET_SIZE_NO_SURPLUS(bucket); /* No surplus if nblks > 1 */
1965 #ifdef PACK_MALLOC
1966         *(u_char*)ovp = bucket; /* Fill index. */
1967         if (bucket <= MAX_PACKED) {
1968             ovp = (union overhead *) ((char*)ovp + BLK_SHIFT(bucket));
1969             nblks = N_BLKS(bucket);
1970 #  ifdef DEBUGGING_MSTATS
1971             start_slack += BLK_SHIFT(bucket);
1972 #  endif
1973         } else if (bucket < LOG_OF_MIN_ARENA * BUCKETS_PER_POW2) {
1974             ovp = (union overhead *) ((char*)ovp + BLK_SHIFT(bucket));
1975             siz -= sizeof(union overhead);
1976         } else ovp++;           /* One chunk per block. */
1977 #endif /* PACK_MALLOC */
1978         nextf[bucket] = ovp;
1979 #ifdef DEBUGGING_MSTATS
1980         nmalloc[bucket] += nblks;
1981         if (bucket > MAX_PACKED) {
1982             start_slack += M_OVERHEAD * nblks;
1983         }
1984 #endif 
1985
1986         while (--nblks > 0) {
1987                 ovp->ov_next = (union overhead *)((caddr_t)ovp + siz);
1988                 ovp = (union overhead *)((caddr_t)ovp + siz);
1989         }
1990         /* Not all sbrks return zeroed memory.*/
1991         ovp->ov_next = (union overhead *)NULL;
1992 #ifdef PACK_MALLOC
1993         if (bucket == 7*BUCKETS_PER_POW2) { /* Special case, explanation is above. */
1994             union overhead *n_op = nextf[7*BUCKETS_PER_POW2]->ov_next;
1995             nextf[7*BUCKETS_PER_POW2] = 
1996                 (union overhead *)((caddr_t)nextf[7*BUCKETS_PER_POW2] 
1997                                    - sizeof(union overhead));
1998             nextf[7*BUCKETS_PER_POW2]->ov_next = n_op;
1999         }
2000 #endif /* !PACK_MALLOC */
2001 }
2002
2003 Free_t
2004 Perl_mfree(Malloc_t where)
2005 {
2006         dVAR;
2007         register MEM_SIZE size;
2008         register union overhead *ovp;
2009         char *cp = (char*)where;
2010 #ifdef PACK_MALLOC
2011         u_char bucket;
2012 #endif 
2013
2014         DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log, 
2015                               "0x%"UVxf": (%05lu) free\n",
2016                               PTR2UV(cp), (unsigned long)(PL_an++)));
2017
2018         if (cp == NULL)
2019                 return;
2020 #ifdef DEBUGGING
2021         if (PTR2UV(cp) & (MEM_ALIGNBYTES - 1))
2022             croak("%s", "wrong alignment in free()");
2023 #endif
2024         ovp = (union overhead *)((caddr_t)cp 
2025                                 - sizeof (union overhead) * CHUNK_SHIFT);
2026 #ifdef PACK_MALLOC
2027         bucket = OV_INDEX(ovp);
2028 #endif 
2029 #ifdef IGNORE_SMALL_BAD_FREE
2030         if ((bucket >= FIRST_BUCKET_WITH_CHECK) 
2031             && (OV_MAGIC(ovp, bucket) != MAGIC))
2032 #else
2033         if (OV_MAGIC(ovp, bucket) != MAGIC)
2034 #endif 
2035             {
2036                 static int bad_free_warn = -1;
2037                 if (bad_free_warn == -1) {
2038                     dTHX;
2039                     char *pbf = PerlEnv_getenv("PERL_BADFREE");
2040                     bad_free_warn = (pbf) ? atoi(pbf) : 1;
2041                 }
2042                 if (!bad_free_warn)
2043                     return;
2044 #ifdef RCHECK
2045 #ifdef PERL_CORE
2046                 {
2047                     dTHX;
2048                     if (!PERL_IS_ALIVE || !PL_curcop || ckWARN_d(WARN_MALLOC))
2049                         Perl_warner(aTHX_ packWARN(WARN_MALLOC), "%s free() ignored (RMAGIC, PERL_CORE)",
2050                                     ovp->ov_rmagic == RMAGIC - 1 ?
2051                                     "Duplicate" : "Bad");
2052                 }
2053 #else
2054                 warn("%s free() ignored (RMAGIC)",
2055                     ovp->ov_rmagic == RMAGIC - 1 ? "Duplicate" : "Bad");
2056 #endif          
2057 #else
2058 #ifdef PERL_CORE
2059                 {
2060                     dTHX;
2061                     if (!PERL_IS_ALIVE || !PL_curcop || ckWARN_d(WARN_MALLOC))
2062                         Perl_warner(aTHX_ packWARN(WARN_MALLOC), "%s", "Bad free() ignored (PERL_CORE)");
2063                 }
2064 #else
2065                 warn("%s", "Bad free() ignored");
2066 #endif
2067 #endif
2068                 return;                         /* sanity */
2069             }
2070 #ifdef RCHECK
2071         ASSERT(ovp->ov_rmagic == RMAGIC, "chunk's head overwrite");
2072         if (OV_INDEX(ovp) <= MAX_SHORT_BUCKET) {
2073             int i;
2074             MEM_SIZE nbytes = ovp->ov_size + 1;
2075
2076             if ((i = nbytes & (RMAGIC_SZ-1))) {
2077                 i = RMAGIC_SZ - i;
2078                 while (i--) {   /* nbytes - RMAGIC_SZ is end of alloced area */
2079                     ASSERT(((caddr_t)ovp + nbytes - RMAGIC_SZ)[i] == RMAGIC_C,
2080                            "chunk's tail overwrite");
2081                 }
2082             }
2083             /* Same at RMAGIC_SZ-aligned RMAGIC */
2084             nbytes = (nbytes + (RMAGIC_SZ-1)) & ~(RMAGIC_SZ-1);
2085             ASSERT(((u_int *)((caddr_t)ovp + nbytes))[-1] == RMAGIC,
2086                    "chunk's tail overwrite");       
2087             FILLCHECK_DEADBEEF((unsigned char*)((caddr_t)ovp + nbytes),
2088                                BUCKET_SIZE(OV_INDEX(ovp)) - nbytes);
2089         }
2090         FILL_DEADBEEF((unsigned char*)(ovp+CHUNK_SHIFT),
2091                       BUCKET_SIZE_REAL(OV_INDEX(ovp)) + RMAGIC_SZ);
2092         ovp->ov_rmagic = RMAGIC - 1;
2093 #endif
2094         ASSERT(OV_INDEX(ovp) < NBUCKETS, "chunk's head overwrite");
2095         size = OV_INDEX(ovp);
2096
2097         MALLOC_LOCK;
2098         ovp->ov_next = nextf[size];
2099         nextf[size] = ovp;
2100         MALLOC_UNLOCK;
2101 }
2102
2103 /* There is no need to do any locking in realloc (with an exception of
2104    trying to grow in place if we are at the end of the chain).
2105    If somebody calls us from a different thread with the same address,
2106    we are sole anyway.  */
2107
2108 Malloc_t
2109 Perl_realloc(void *mp, size_t nbytes)
2110 {
2111         dVAR;
2112         register MEM_SIZE onb;
2113         union overhead *ovp;
2114         char *res;
2115         int prev_bucket;
2116         register int bucket;
2117         int incr;               /* 1 if does not fit, -1 if "easily" fits in a
2118                                    smaller bucket, otherwise 0.  */
2119         char *cp = (char*)mp;
2120
2121 #if defined(DEBUGGING) || !defined(PERL_CORE)
2122         MEM_SIZE size = nbytes;
2123
2124         if ((long)nbytes < 0)
2125             croak("%s", "panic: realloc");
2126 #endif
2127
2128         BARK_64K_LIMIT("Reallocation",nbytes,size);
2129         if (!cp)
2130                 return Perl_malloc(nbytes);
2131
2132         ovp = (union overhead *)((caddr_t)cp 
2133                                 - sizeof (union overhead) * CHUNK_SHIFT);
2134         bucket = OV_INDEX(ovp);
2135
2136 #ifdef IGNORE_SMALL_BAD_FREE
2137         if ((bucket >= FIRST_BUCKET_WITH_CHECK) 
2138             && (OV_MAGIC(ovp, bucket) != MAGIC))
2139 #else
2140         if (OV_MAGIC(ovp, bucket) != MAGIC)
2141 #endif 
2142             {
2143                 static int bad_free_warn = -1;
2144                 if (bad_free_warn == -1) {
2145                     dTHX;
2146                     char *pbf = PerlEnv_getenv("PERL_BADFREE");
2147                     bad_free_warn = (pbf) ? atoi(pbf) : 1;
2148                 }
2149                 if (!bad_free_warn)
2150                     return NULL;
2151 #ifdef RCHECK
2152 #ifdef PERL_CORE
2153                 {
2154                     dTHX;
2155                     if (!PERL_IS_ALIVE || !PL_curcop || ckWARN_d(WARN_MALLOC))
2156                         Perl_warner(aTHX_ packWARN(WARN_MALLOC), "%srealloc() %signored",
2157                                     (ovp->ov_rmagic == RMAGIC - 1 ? "" : "Bad "),
2158                                     ovp->ov_rmagic == RMAGIC - 1
2159                                     ? "of freed memory " : "");
2160                 }
2161 #else
2162                 warn2("%srealloc() %signored",
2163                       (ovp->ov_rmagic == RMAGIC - 1 ? "" : "Bad "),
2164                       ovp->ov_rmagic == RMAGIC - 1 ? "of freed memory " : "");
2165 #endif
2166 #else
2167 #ifdef PERL_CORE
2168                 {
2169                     dTHX;
2170                     if (!PERL_IS_ALIVE || !PL_curcop || ckWARN_d(WARN_MALLOC))
2171                         Perl_warner(aTHX_ packWARN(WARN_MALLOC), "%s",
2172                                     "Bad realloc() ignored");
2173                 }
2174 #else
2175                 warn("%s", "Bad realloc() ignored");
2176 #endif
2177 #endif
2178                 return NULL;                    /* sanity */
2179             }
2180
2181         onb = BUCKET_SIZE_REAL(bucket);
2182         /* 
2183          *  avoid the copy if same size block.
2184          *  We are not agressive with boundary cases. Note that it might
2185          *  (for a small number of cases) give false negative if
2186          *  both new size and old one are in the bucket for
2187          *  FIRST_BIG_POW2, but the new one is near the lower end.
2188          *
2189          *  We do not try to go to 1.5 times smaller bucket so far.
2190          */
2191         if (nbytes > onb) incr = 1;
2192         else {
2193 #ifdef DO_NOT_TRY_HARDER_WHEN_SHRINKING
2194             if ( /* This is a little bit pessimal if PACK_MALLOC: */
2195                 nbytes > ( (onb >> 1) - M_OVERHEAD )
2196 #  ifdef TWO_POT_OPTIMIZE
2197                 || (bucket == FIRST_BIG_POW2 && nbytes >= LAST_SMALL_BOUND )
2198 #  endif        
2199                 )
2200 #else  /* !DO_NOT_TRY_HARDER_WHEN_SHRINKING */
2201                 prev_bucket = ( (bucket > MAX_PACKED + 1) 
2202                                 ? bucket - BUCKETS_PER_POW2
2203                                 : bucket - 1);
2204              if (nbytes > BUCKET_SIZE_REAL(prev_bucket))
2205 #endif /* !DO_NOT_TRY_HARDER_WHEN_SHRINKING */
2206                  incr = 0;
2207              else incr = -1;
2208         }
2209 #ifdef STRESS_REALLOC
2210         goto hard_way;
2211 #endif
2212         if (incr == 0) {
2213           inplace_label:
2214 #ifdef RCHECK
2215                 /*
2216                  * Record new allocated size of block and
2217                  * bound space with magic numbers.
2218                  */
2219                 if (OV_INDEX(ovp) <= MAX_SHORT_BUCKET) {
2220                        int i, nb = ovp->ov_size + 1;
2221
2222                        if ((i = nb & (RMAGIC_SZ-1))) {
2223                            i = RMAGIC_SZ - i;
2224                            while (i--) { /* nb - RMAGIC_SZ is end of alloced area */
2225                                ASSERT(((caddr_t)ovp + nb - RMAGIC_SZ)[i] == RMAGIC_C, "chunk's tail overwrite");
2226                            }
2227                        }
2228                        /* Same at RMAGIC_SZ-aligned RMAGIC */
2229                        nb = (nb + (RMAGIC_SZ-1)) & ~(RMAGIC_SZ-1);
2230                        ASSERT(((u_int *)((caddr_t)ovp + nb))[-1] == RMAGIC,
2231                               "chunk's tail overwrite");
2232                        FILLCHECK_DEADBEEF((unsigned char*)((caddr_t)ovp + nb),
2233                                           BUCKET_SIZE(OV_INDEX(ovp)) - nb);
2234                        if (nbytes > ovp->ov_size + 1 - M_OVERHEAD)
2235                            FILL_FEEDADAD((unsigned char*)cp + ovp->ov_size + 1 - M_OVERHEAD,
2236                                      nbytes - (ovp->ov_size + 1 - M_OVERHEAD));
2237                        else
2238                            FILL_DEADBEEF((unsigned char*)cp + nbytes,
2239                                          nb - M_OVERHEAD + RMAGIC_SZ - nbytes);
2240                         /*
2241                          * Convert amount of memory requested into
2242                          * closest block size stored in hash buckets
2243                          * which satisfies request.  Account for
2244                          * space used per block for accounting.
2245                          */
2246                         nbytes += M_OVERHEAD;
2247                         ovp->ov_size = nbytes - 1;
2248                         if ((i = nbytes & (RMAGIC_SZ-1))) {
2249                             i = RMAGIC_SZ - i;
2250                             while (i--) /* nbytes - RMAGIC_SZ is end of alloced area */
2251                                 ((caddr_t)ovp + nbytes - RMAGIC_SZ)[i]
2252                                     = RMAGIC_C;
2253                         }
2254                         /* Same at RMAGIC_SZ-aligned RMAGIC */
2255                         nbytes = (nbytes + (RMAGIC_SZ-1)) & ~(RMAGIC_SZ - 1);
2256                         ((u_int *)((caddr_t)ovp + nbytes))[-1] = RMAGIC;
2257                 }
2258 #endif
2259                 res = cp;
2260                 DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log, 
2261                               "0x%"UVxf": (%05lu) realloc %ld bytes inplace\n",
2262                               PTR2UV(res),(unsigned long)(PL_an++),
2263                               (long)size));
2264         } else if (incr == 1 && (cp - M_OVERHEAD == last_op) 
2265                    && (onb > (1 << LOG_OF_MIN_ARENA))) {
2266             MEM_SIZE require, newarena = nbytes, pow;
2267             int shiftr;
2268
2269             POW2_OPTIMIZE_ADJUST(newarena);
2270             newarena = newarena + M_OVERHEAD;
2271             /* newarena = (newarena + 3) &~ 3; */
2272             shiftr = (newarena - 1) >> LOG_OF_MIN_ARENA;
2273             pow = LOG_OF_MIN_ARENA + 1;
2274             /* apart from this loop, this is O(1) */
2275             while (shiftr >>= 1)
2276                 pow++;
2277             newarena = (1 << pow) + POW2_OPTIMIZE_SURPLUS(pow * BUCKETS_PER_POW2);
2278             require = newarena - onb - M_OVERHEAD;
2279             
2280             MALLOC_LOCK;
2281             if (cp - M_OVERHEAD == last_op /* We *still* are the last chunk */
2282                 && getpages_adjacent(require)) {
2283 #ifdef DEBUGGING_MSTATS
2284                 nmalloc[bucket]--;
2285                 nmalloc[pow * BUCKETS_PER_POW2]++;
2286 #endif      
2287                 *(cp - M_OVERHEAD) = pow * BUCKETS_PER_POW2; /* Fill index. */
2288                 MALLOC_UNLOCK;
2289                 goto inplace_label;
2290             } else {
2291                 MALLOC_UNLOCK;          
2292                 goto hard_way;
2293             }
2294         } else {
2295           hard_way:
2296             DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log, 
2297                               "0x%"UVxf": (%05lu) realloc %ld bytes the hard way\n",
2298                               PTR2UV(cp),(unsigned long)(PL_an++),
2299                               (long)size));
2300             if ((res = (char*)Perl_malloc(nbytes)) == NULL)
2301                 return (NULL);
2302             if (cp != res)                      /* common optimization */
2303                 Copy(cp, res, (MEM_SIZE)(nbytes<onb?nbytes:onb), char);
2304             Perl_mfree(cp);
2305         }
2306         return ((Malloc_t)res);
2307 }
2308
2309 Malloc_t
2310 Perl_calloc(register size_t elements, register size_t size)
2311 {
2312     long sz = elements * size;
2313     Malloc_t p = Perl_malloc(sz);
2314
2315     if (p) {
2316         memset((void*)p, 0, sz);
2317     }
2318     return p;
2319 }
2320
2321 char *
2322 Perl_strdup(const char *s)
2323 {
2324     MEM_SIZE l = strlen(s);
2325     char *s1 = (char *)Perl_malloc(l+1);
2326
2327     return (char *)CopyD(s, s1, (MEM_SIZE)(l+1), char);
2328 }
2329
2330 #ifdef PERL_CORE
2331 int
2332 Perl_putenv(char *a)
2333 {
2334     /* Sometimes system's putenv conflicts with my_setenv() - this is system
2335        malloc vs Perl's free(). */
2336   dTHX;
2337   char *var;
2338   char *val = a;
2339   MEM_SIZE l;
2340   char buf[80];
2341
2342   while (*val && *val != '=')
2343       val++;
2344   if (!*val)
2345       return -1;
2346   l = val - a;
2347   if (l < sizeof(buf))
2348       var = buf;
2349   else
2350       var = (char *)Perl_malloc(l + 1);
2351   Copy(a, var, l, char);
2352   var[l + 1] = 0;
2353   my_setenv(var, val+1);
2354   if (var != buf)
2355       Perl_mfree(var);
2356   return 0;
2357 }
2358 #  endif
2359
2360 MEM_SIZE
2361 Perl_malloced_size(void *p)
2362 {
2363     union overhead * const ovp = (union overhead *)
2364         ((caddr_t)p - sizeof (union overhead) * CHUNK_SHIFT);
2365     const int bucket = OV_INDEX(ovp);
2366 #ifdef RCHECK
2367     /* The caller wants to have a complete control over the chunk,
2368        disable the memory checking inside the chunk.  */
2369     if (bucket <= MAX_SHORT_BUCKET) {
2370         const MEM_SIZE size = BUCKET_SIZE_REAL(bucket);
2371         ovp->ov_size = size + M_OVERHEAD - 1;
2372         *((u_int *)((caddr_t)ovp + size + M_OVERHEAD - RMAGIC_SZ)) = RMAGIC;
2373     }
2374 #endif
2375     return BUCKET_SIZE_REAL(bucket);
2376 }
2377
2378 #  ifdef BUCKETS_ROOT2
2379 #    define MIN_EVEN_REPORT 6
2380 #  else
2381 #    define MIN_EVEN_REPORT MIN_BUCKET
2382 #  endif 
2383
2384 int
2385 Perl_get_mstats(pTHX_ perl_mstats_t *buf, int buflen, int level)
2386 {
2387 #ifdef DEBUGGING_MSTATS
2388         register int i, j;
2389         register union overhead *p;
2390         struct chunk_chain_s* nextchain;
2391
2392         buf->topbucket = buf->topbucket_ev = buf->topbucket_odd 
2393             = buf->totfree = buf->total = buf->total_chain = 0;
2394
2395         buf->minbucket = MIN_BUCKET;
2396         MALLOC_LOCK;
2397         for (i = MIN_BUCKET ; i < NBUCKETS; i++) {
2398                 for (j = 0, p = nextf[i]; p; p = p->ov_next, j++)
2399                         ;
2400                 if (i < buflen) {
2401                     buf->nfree[i] = j;
2402                     buf->ntotal[i] = nmalloc[i];
2403                 }               
2404                 buf->totfree += j * BUCKET_SIZE_REAL(i);
2405                 buf->total += nmalloc[i] * BUCKET_SIZE_REAL(i);
2406                 if (nmalloc[i]) {
2407                     i % 2 ? (buf->topbucket_odd = i) : (buf->topbucket_ev = i);
2408                     buf->topbucket = i;
2409                 }
2410         }
2411         nextchain = chunk_chain;
2412         while (nextchain) {
2413             buf->total_chain += nextchain->size;
2414             nextchain = nextchain->next;
2415         }
2416         buf->total_sbrk = goodsbrk + sbrk_slack;
2417         buf->sbrks = sbrks;
2418         buf->sbrk_good = sbrk_goodness;
2419         buf->sbrk_slack = sbrk_slack;
2420         buf->start_slack = start_slack;
2421         buf->sbrked_remains = sbrked_remains;
2422         MALLOC_UNLOCK;
2423         buf->nbuckets = NBUCKETS;
2424         if (level) {
2425             for (i = MIN_BUCKET ; i < NBUCKETS; i++) {
2426                 if (i >= buflen)
2427                     break;
2428                 buf->bucket_mem_size[i] = BUCKET_SIZE_NO_SURPLUS(i);
2429                 buf->bucket_available_size[i] = BUCKET_SIZE_REAL(i);
2430             }
2431         }
2432 #endif  /* defined DEBUGGING_MSTATS */
2433         return 0;               /* XXX unused */
2434 }
2435 /*
2436  * mstats - print out statistics about malloc
2437  * 
2438  * Prints two lines of numbers, one showing the length of the free list
2439  * for each size category, the second showing the number of mallocs -
2440  * frees for each size category.
2441  */
2442 void
2443 Perl_dump_mstats(pTHX_ char *s)
2444 {
2445 #ifdef DEBUGGING_MSTATS
2446         register int i;
2447         perl_mstats_t buffer;
2448         UV nf[NBUCKETS];
2449         UV nt[NBUCKETS];
2450
2451         buffer.nfree  = nf;
2452         buffer.ntotal = nt;
2453         get_mstats(&buffer, NBUCKETS, 0);
2454
2455         if (s)
2456             PerlIO_printf(Perl_error_log,
2457                           "Memory allocation statistics %s (buckets %"IVdf"(%"IVdf")..%"IVdf"(%"IVdf")\n",
2458                           s, 
2459                           (IV)BUCKET_SIZE_REAL(MIN_BUCKET), 
2460                           (IV)BUCKET_SIZE_NO_SURPLUS(MIN_BUCKET),
2461                           (IV)BUCKET_SIZE_REAL(buffer.topbucket), 
2462                           (IV)BUCKET_SIZE_NO_SURPLUS(buffer.topbucket));
2463         PerlIO_printf(Perl_error_log, "%8"IVdf" free:", buffer.totfree);
2464         for (i = MIN_EVEN_REPORT; i <= buffer.topbucket; i += BUCKETS_PER_POW2) {
2465                 PerlIO_printf(Perl_error_log, 
2466                               ((i < 8*BUCKETS_PER_POW2 || i == 10*BUCKETS_PER_POW2)
2467                                ? " %5"UVuf 
2468                                : ((i < 12*BUCKETS_PER_POW2) ? " %3"UVuf : " %"UVuf)),
2469                               buffer.nfree[i]);
2470         }
2471 #ifdef BUCKETS_ROOT2
2472         PerlIO_printf(Perl_error_log, "\n\t   ");
2473         for (i = MIN_BUCKET + 1; i <= buffer.topbucket_odd; i += BUCKETS_PER_POW2) {
2474                 PerlIO_printf(Perl_error_log, 
2475                               ((i < 8*BUCKETS_PER_POW2 || i == 10*BUCKETS_PER_POW2)
2476                                ? " %5"UVuf 
2477                                : ((i < 12*BUCKETS_PER_POW2) ? " %3"UVuf : " %"UVuf)),
2478                               buffer.nfree[i]);
2479         }
2480 #endif 
2481         PerlIO_printf(Perl_error_log, "\n%8"IVdf" used:", buffer.total - buffer.totfree);
2482         for (i = MIN_EVEN_REPORT; i <= buffer.topbucket; i += BUCKETS_PER_POW2) {
2483                 PerlIO_printf(Perl_error_log, 
2484                               ((i < 8*BUCKETS_PER_POW2 || i == 10*BUCKETS_PER_POW2)
2485                                ? " %5"IVdf
2486                                : ((i < 12*BUCKETS_PER_POW2) ? " %3"IVdf : " %"IVdf)), 
2487                               buffer.ntotal[i] - buffer.nfree[i]);
2488         }
2489 #ifdef BUCKETS_ROOT2
2490         PerlIO_printf(Perl_error_log, "\n\t   ");
2491         for (i = MIN_BUCKET + 1; i <= buffer.topbucket_odd; i += BUCKETS_PER_POW2) {
2492                 PerlIO_printf(Perl_error_log, 
2493                               ((i < 8*BUCKETS_PER_POW2 || i == 10*BUCKETS_PER_POW2)
2494                                ? " %5"IVdf 
2495                                : ((i < 12*BUCKETS_PER_POW2) ? " %3"IVdf : " %"IVdf)),
2496                               buffer.ntotal[i] - buffer.nfree[i]);
2497         }
2498 #endif 
2499         PerlIO_printf(Perl_error_log, "\nTotal sbrk(): %"IVdf"/%"IVdf":%"IVdf". Odd ends: pad+heads+chain+tail: %"IVdf"+%"IVdf"+%"IVdf"+%"IVdf".\n",
2500                       buffer.total_sbrk, buffer.sbrks, buffer.sbrk_good,
2501                       buffer.sbrk_slack, buffer.start_slack,
2502                       buffer.total_chain, buffer.sbrked_remains);
2503 #endif /* DEBUGGING_MSTATS */
2504 }
2505
2506 #ifdef USE_PERL_SBRK
2507
2508 #   if defined(__MACHTEN_PPC__) || defined(NeXT) || defined(__NeXT__) || defined(PURIFY)
2509 #      define PERL_SBRK_VIA_MALLOC
2510 #   endif
2511
2512 #   ifdef PERL_SBRK_VIA_MALLOC
2513
2514 /* it may seem schizophrenic to use perl's malloc and let it call system */
2515 /* malloc, the reason for that is only the 3.2 version of the OS that had */
2516 /* frequent core dumps within nxzonefreenolock. This sbrk routine put an */
2517 /* end to the cores */
2518
2519 #      ifndef SYSTEM_ALLOC
2520 #         define SYSTEM_ALLOC(a) malloc(a)
2521 #      endif
2522 #      ifndef SYSTEM_ALLOC_ALIGNMENT
2523 #         define SYSTEM_ALLOC_ALIGNMENT MEM_ALIGNBYTES
2524 #      endif
2525
2526 #   endif  /* PERL_SBRK_VIA_MALLOC */
2527
2528 static IV Perl_sbrk_oldchunk;
2529 static long Perl_sbrk_oldsize;
2530
2531 #   define PERLSBRK_32_K (1<<15)
2532 #   define PERLSBRK_64_K (1<<16)
2533
2534 Malloc_t
2535 Perl_sbrk(int size)
2536 {
2537     IV got;
2538     int small, reqsize;
2539
2540     if (!size) return 0;
2541 #ifdef PERL_CORE
2542     reqsize = size; /* just for the DEBUG_m statement */
2543 #endif
2544 #ifdef PACK_MALLOC
2545     size = (size + 0x7ff) & ~0x7ff;
2546 #endif
2547     if (size <= Perl_sbrk_oldsize) {
2548         got = Perl_sbrk_oldchunk;
2549         Perl_sbrk_oldchunk += size;
2550         Perl_sbrk_oldsize -= size;
2551     } else {
2552       if (size >= PERLSBRK_32_K) {
2553         small = 0;
2554       } else {
2555         size = PERLSBRK_64_K;
2556         small = 1;
2557       }
2558 #  if NEEDED_ALIGNMENT > SYSTEM_ALLOC_ALIGNMENT
2559       size += NEEDED_ALIGNMENT - SYSTEM_ALLOC_ALIGNMENT;
2560 #  endif
2561       got = (IV)SYSTEM_ALLOC(size);
2562 #  if NEEDED_ALIGNMENT > SYSTEM_ALLOC_ALIGNMENT
2563       got = (got + NEEDED_ALIGNMENT - 1) & ~(NEEDED_ALIGNMENT - 1);
2564 #  endif
2565       if (small) {
2566         /* Chunk is small, register the rest for future allocs. */
2567         Perl_sbrk_oldchunk = got + reqsize;
2568         Perl_sbrk_oldsize = size - reqsize;
2569       }
2570     }
2571
2572     DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log, "sbrk malloc size %ld (reqsize %ld), left size %ld, give addr 0x%"UVxf"\n",
2573                     size, reqsize, Perl_sbrk_oldsize, PTR2UV(got)));
2574
2575     return (void *)got;
2576 }
2577
2578 #endif /* ! defined USE_PERL_SBRK */
2579
2580 /*
2581  * Local variables:
2582  * c-indentation-style: bsd
2583  * c-basic-offset: 4
2584  * indent-tabs-mode: t
2585  * End:
2586  *
2587  * ex: set ts=8 sts=4 sw=4 noet:
2588  */