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  *     [p.321 of _The Lord of the Rings_, II/v: "The Bridge of Khazad-Dûm"]
   9  */
  10
  11 /* This file contains Perl's own implementation of the malloc library.
  12  * It is used if Configure decides that, on your platform, Perl's
  13  * version is better than the OS's, or if you give Configure the
  14  * -Dusemymalloc command-line option.
  15  */
  16
  17 /*
  18   Here are some notes on configuring Perl's malloc.
  19
  20   There are two macros which serve as bulk disablers of advanced
  21   features of this malloc: NO_FANCY_MALLOC, PLAIN_MALLOC (undef by
  22   default).  Look in the list of default values below to understand
  23   their exact effect.  Defining NO_FANCY_MALLOC returns malloc.c to the
  24   state of the malloc in Perl 5.004.  Additionally defining PLAIN_MALLOC
  25   returns it to the state as of Perl 5.000.
  26
  27   Note that some of the settings below may be ignored in the code based
  28   on values of other macros.  The PERL_CORE symbol is only defined when
  29   perl itself is being compiled (so malloc can make some assumptions
  30   about perl's facilities being available to it).
  31
  32   Each config option has a short description, followed by its name,
  33   default value, and a comment about the default (if applicable).  Some
  34   options take a precise value, while the others are just boolean.
  35   The boolean ones are listed first.
  36
  37     # Read configuration settings from malloc_cfg.h
  38     HAVE_MALLOC_CFG_H           undef
  39
  40     # Enable code for an emergency memory pool in $^M.  See perlvar.pod
  41     # for a description of $^M.
  42     PERL_EMERGENCY_SBRK         !PLAIN_MALLOC
  43
  44     # Enable code for printing memory statistics.
  45     DEBUGGING_MSTATS            !PLAIN_MALLOC
  46
  47     # Move allocation info for small buckets into separate areas.
  48     # Memory optimization (especially for small allocations, of the
  49     # less than 64 bytes).  Since perl usually makes a large number
  50     # of small allocations, this is usually a win.
  51     PACK_MALLOC                 (!PLAIN_MALLOC && !RCHECK)
  52
  53     # Add one page to big powers of two when calculating bucket size.
  54     # This is targeted at big allocations, as are common in image
  55     # processing.
  56     TWO_POT_OPTIMIZE            !PLAIN_MALLOC
  57
  58     # Use intermediate bucket sizes between powers-of-two.  This is
  59     # generally a memory optimization, and a (small) speed pessimization.
  60     BUCKETS_ROOT2               !NO_FANCY_MALLOC
  61
  62     # Do not check small deallocations for bad free().  Memory
  63     # and speed optimization, error reporting pessimization.
  64     IGNORE_SMALL_BAD_FREE       (!NO_FANCY_MALLOC && !RCHECK)
  65
  66     # Use table lookup to decide in which bucket a given allocation will go.
  67     SMALL_BUCKET_VIA_TABLE      !NO_FANCY_MALLOC
  68
  69     # Use a perl-defined sbrk() instead of the (presumably broken or
  70     # missing) system-supplied sbrk().
  71     USE_PERL_SBRK               undef
  72
  73     # Use system malloc() (or calloc() etc.) to emulate sbrk(). Normally
  74     # only used with broken sbrk()s.
  75     PERL_SBRK_VIA_MALLOC        undef
  76
  77     # Which allocator to use if PERL_SBRK_VIA_MALLOC
  78     SYSTEM_ALLOC(a)             malloc(a)
  79
  80     # Minimal alignment (in bytes, should be a power of 2) of SYSTEM_ALLOC
  81     SYSTEM_ALLOC_ALIGNMENT      MEM_ALIGNBYTES
  82
  83     # Disable memory overwrite checking with DEBUGGING.  Memory and speed
  84     # optimization, error reporting pessimization.
  85     NO_RCHECK                   undef
  86
  87     # Enable memory overwrite checking with DEBUGGING.  Memory and speed
  88     # pessimization, error reporting optimization
  89     RCHECK                      (DEBUGGING && !NO_RCHECK)
  90
  91     # Do not overwrite uninit areas with DEBUGGING.  Speed
  92     # optimization, error reporting pessimization
  93     NO_MFILL                    undef
  94
  95     # Overwrite uninit areas with DEBUGGING.  Speed
  96     # pessimization, error reporting optimization
  97     MALLOC_FILL                 (DEBUGGING && !NO_RCHECK && !NO_MFILL)
  98
  99     # Do not check overwritten uninit areas with DEBUGGING.  Speed
 100     # optimization, error reporting pessimization
 101     NO_FILL_CHECK               undef
 102
 103     # Check overwritten uninit areas with DEBUGGING.  Speed
 104     # pessimization, error reporting optimization
 105     MALLOC_FILL_CHECK           (DEBUGGING && !NO_RCHECK && !NO_FILL_CHECK)
 106
 107     # Failed allocations bigger than this size croak (if
 108     # PERL_EMERGENCY_SBRK is enabled) without touching $^M.  See
 109     # perlvar.pod for a description of $^M.
 110     BIG_SIZE                     (1<<16)        # 64K
 111
 112     # Starting from this power of two, add an extra page to the
 113     # size of the bucket. This enables optimized allocations of sizes
 114     # close to powers of 2.  Note that the value is indexed at 0.
 115     FIRST_BIG_POW2              15              # 32K, 16K is used too often
 116
 117     # Estimate of minimal memory footprint.  malloc uses this value to
 118     # request the most reasonable largest blocks of memory from the system.
 119     FIRST_SBRK                  (48*1024)
 120
 121     # Round up sbrk()s to multiples of this.
 122     MIN_SBRK                    2048
 123
 124     # Round up sbrk()s to multiples of this percent of footprint.
 125     MIN_SBRK_FRAC               3
 126
 127     # Round up sbrk()s to multiples of this multiple of 1/1000 of footprint.
 128     MIN_SBRK_FRAC1000           (10 * MIN_SBRK_FRAC)
 129
 130     # Add this much memory to big powers of two to get the bucket size.
 131     PERL_PAGESIZE               4096
 132
 133     # This many sbrk() discontinuities should be tolerated even
 134     # from the start without deciding that sbrk() is usually
 135     # discontinuous.
 136     SBRK_ALLOW_FAILURES         3
 137
 138     # This many continuous sbrk()s compensate for one discontinuous one.
 139     SBRK_FAILURE_PRICE          50
 140
 141     # Some configurations may ask for 12-byte-or-so allocations which
 142     # require 8-byte alignment (?!).  In such situation one needs to
 143     # define this to disable 12-byte bucket (will increase memory footprint)
 144     STRICT_ALIGNMENT            undef
 145
 146     # Do not allow configuration of runtime options at runtime
 147     NO_MALLOC_DYNAMIC_CFG       undef
 148
 149     # Do not allow configuration of runtime options via $ENV{PERL_MALLOC_OPT}
 150     NO_PERL_MALLOC_ENV          undef
 151
 152         [The variable consists of ;-separated parts of the form CODE=VALUE
 153          with 1-character codes F, M, f, A, P, G, d, a, c for runtime
 154          configuration of FIRST_SBRK, MIN_SBRK, MIN_SBRK_FRAC1000,
 155          SBRK_ALLOW_FAILURES, SBRK_FAILURE_PRICE, sbrk_goodness,
 156          filldead, fillalive, fillcheck.  The last 3 are for DEBUGGING
 157          build, and allow switching the tests for free()ed memory read,
 158          uninit memory reads, and free()ed memory write.]
 159
 160   This implementation assumes that calling PerlIO_printf() does not
 161   result in any memory allocation calls (used during a panic).
 162
 163  */
 164
 165
 166 #ifdef HAVE_MALLOC_CFG_H
 167 #  include "malloc_cfg.h"
 168 #endif
 169
 170 #ifndef NO_FANCY_MALLOC
 171 #  ifndef SMALL_BUCKET_VIA_TABLE
 172 #    define SMALL_BUCKET_VIA_TABLE
 173 #  endif
 174 #  ifndef BUCKETS_ROOT2
 175 #    define BUCKETS_ROOT2
 176 #  endif
 177 #  ifndef IGNORE_SMALL_BAD_FREE
 178 #    define IGNORE_SMALL_BAD_FREE
 179 #  endif
 180 #endif
 181
 182 #ifndef PLAIN_MALLOC                    /* Bulk enable features */
 183 #  ifndef PACK_MALLOC
 184 #      define PACK_MALLOC
 185 #  endif
 186 #  ifndef TWO_POT_OPTIMIZE
 187 #    define TWO_POT_OPTIMIZE
 188 #  endif
 189 #  ifndef PERL_EMERGENCY_SBRK
 190 #    define PERL_EMERGENCY_SBRK
 191 #  endif
 192 #  ifndef DEBUGGING_MSTATS
 193 #    define DEBUGGING_MSTATS
 194 #  endif
 195 #endif
 196
 197 #define MIN_BUC_POW2 (sizeof(void*) > 4 ? 3 : 2) /* Allow for 4-byte arena. */
 198 #define MIN_BUCKET (MIN_BUC_POW2 * BUCKETS_PER_POW2)
 199
 200 #define LOG_OF_MIN_ARENA 11
 201
 202 #if defined(DEBUGGING) && !defined(NO_RCHECK)
 203 #  define RCHECK
 204 #endif
 205 #if defined(DEBUGGING) && !defined(NO_RCHECK) && !defined(NO_MFILL) && !defined(MALLOC_FILL)
 206 #  define MALLOC_FILL
 207 #endif
 208 #if defined(DEBUGGING) && !defined(NO_RCHECK) && !defined(NO_FILL_CHECK) && !defined(MALLOC_FILL_CHECK)
 209 #  define MALLOC_FILL_CHECK
 210 #endif
 211 #if defined(RCHECK) && defined(IGNORE_SMALL_BAD_FREE)
 212 #  undef IGNORE_SMALL_BAD_FREE
 213 #endif
 214 /*
 215  * malloc.c (Caltech) 2/21/82
 216  * Chris Kingsley, kingsley@cit-20.
 217  *
 218  * This is a very fast storage allocator.  It allocates blocks of a small
 219  * number of different sizes, and keeps free lists of each size.  Blocks that
 220  * don't exactly fit are passed up to the next larger size.  In this
 221  * implementation, the available sizes are 2^n-4 (or 2^n-12) bytes long.
 222  * If PACK_MALLOC is defined, small blocks are 2^n bytes long.
 223  * This is designed for use in a program that uses vast quantities of memory,
 224  * but bombs when it runs out.
 225  *
 226  * Modifications Copyright Ilya Zakharevich 1996-99.
 227  *
 228  * Still very quick, but much more thrifty.  (Std config is 10% slower
 229  * than it was, and takes 67% of old heap size for typical usage.)
 230  *
 231  * Allocations of small blocks are now table-driven to many different
 232  * buckets.  Sizes of really big buckets are increased to accommodate
 233  * common size=power-of-2 blocks.  Running-out-of-memory is made into
 234  * an exception.  Deeply configurable and thread-safe.
 235  *
 236  */
 237
 238 #include "EXTERN.h"
 239 #define PERL_IN_MALLOC_C
 240 #include "perl.h"
 241 #if defined(PERL_IMPLICIT_CONTEXT)
 242 #    define croak       Perl_croak_nocontext
 243 #    define croak2      Perl_croak_nocontext
 244 #    define warn        Perl_warn_nocontext
 245 #    define warn2       Perl_warn_nocontext
 246 #else
 247 #    define croak2      croak
 248 #    define warn2       warn
 249 #endif
 250 #ifdef USE_ITHREADS
 251 #     define PERL_MAYBE_ALIVE   PL_thr_key
 252 #else
 253 #     define PERL_MAYBE_ALIVE   1
 254 #endif
 255
 256 #ifndef MUTEX_LOCK
 257 #  define MUTEX_LOCK(l)
 258 #endif
 259
 260 #ifndef MUTEX_UNLOCK
 261 #  define MUTEX_UNLOCK(l)
 262 #endif
 263
 264 #ifndef MALLOC_LOCK
 265 #  define MALLOC_LOCK           MUTEX_LOCK(&PL_malloc_mutex)
 266 #endif
 267
 268 #ifndef MALLOC_UNLOCK
 269 #  define MALLOC_UNLOCK         MUTEX_UNLOCK(&PL_malloc_mutex)
 270 #endif
 271
 272 #  ifndef fatalcroak                            /* make depend */
 273 #    define fatalcroak(mess)    (write(2, (mess), strlen(mess)), exit(2))
 274 #  endif
 275
 276 #ifdef DEBUGGING
 277 #  undef DEBUG_m
 278 #  define DEBUG_m(a)                                                    \
 279     STMT_START {                                                        \
 280         if (PERL_MAYBE_ALIVE && PERL_GET_THX) {                                         \
 281             dTHX;                                                       \
 282             if (DEBUG_m_TEST) {                                         \
 283                 PL_debug &= ~DEBUG_m_FLAG;                              \
 284                 a;                                                      \
 285                 PL_debug |= DEBUG_m_FLAG;                               \
 286             }                                                           \
 287         }                                                               \
 288     } STMT_END
 289 #endif
 290
 291 #ifdef PERL_IMPLICIT_CONTEXT
 292 #  define PERL_IS_ALIVE         aTHX
 293 #else
 294 #  define PERL_IS_ALIVE         TRUE
 295 #endif
 296
 297
 298 /*
 299  * Layout of memory:
 300  * ~~~~~~~~~~~~~~~~
 301  * The memory is broken into "blocks" which occupy multiples of 2K (and
 302  * generally speaking, have size "close" to a power of 2).  The addresses
 303  * of such *unused* blocks are kept in nextf[i] with big enough i.  (nextf
 304  * is an array of linked lists.)  (Addresses of used blocks are not known.)
 305  *
 306  * Moreover, since the algorithm may try to "bite" smaller blocks out
 307  * of unused bigger ones, there are also regions of "irregular" size,
 308  * managed separately, by a linked list chunk_chain.
 309  *
 310  * The third type of storage is the sbrk()ed-but-not-yet-used space, its
 311  * end and size are kept in last_sbrk_top and sbrked_remains.
 312  *
 313  * Growing blocks "in place":
 314  * ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
 315  * The address of the block with the greatest address is kept in last_op
 316  * (if not known, last_op is 0).  If it is known that the memory above
 317  * last_op is not continuous, or contains a chunk from chunk_chain,
 318  * last_op is set to 0.
 319  *
 320  * The chunk with address last_op may be grown by expanding into
 321  * sbrk()ed-but-not-yet-used space, or trying to sbrk() more continuous
 322  * memory.
 323  *
 324  * Management of last_op:
 325  * ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
 326  *
 327  * free() never changes the boundaries of blocks, so is not relevant.
 328  *
 329  * The only way realloc() may change the boundaries of blocks is if it
 330  * grows a block "in place".  However, in the case of success such a
 331  * chunk is automatically last_op, and it remains last_op.  In the case
 332  * of failure getpages_adjacent() clears last_op.
 333  *
 334  * malloc() may change blocks by calling morecore() only.
 335  *
 336  * morecore() may create new blocks by:
 337  *   a) biting pieces from chunk_chain (cannot create one above last_op);
 338  *   b) biting a piece from an unused block (if block was last_op, this
 339  *      may create a chunk from chain above last_op, thus last_op is
 340  *      invalidated in such a case).
 341  *   c) biting of sbrk()ed-but-not-yet-used space.  This creates
 342  *      a block which is last_op.
 343  *   d) Allocating new pages by calling getpages();
 344  *
 345  * getpages() creates a new block.  It marks last_op at the bottom of
 346  * the chunk of memory it returns.
 347  *
 348  * Active pages footprint:
 349  * ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
 350  * Note that we do not need to traverse the lists in nextf[i], just take
 351  * the first element of this list.  However, we *need* to traverse the
 352  * list in chunk_chain, but most the time it should be a very short one,
 353  * so we do not step on a lot of pages we are not going to use.
 354  *
 355  * Flaws:
 356  * ~~~~~
 357  * get_from_bigger_buckets(): forget to increment price => Quite
 358  * aggressive.
 359  */
 360
 361 /* I don't much care whether these are defined in sys/types.h--LAW */
 362
 363 #define u_char unsigned char
 364 #define u_int unsigned int
 365 /*
 366  * I removed the definition of u_bigint which appeared to be u_bigint = UV
 367  * u_bigint was only used in TWOK_MASKED and TWOK_SHIFT
 368  * where I have used PTR2UV.  RMB
 369  */
 370 #define u_short unsigned short
 371
 372 #if defined(RCHECK) && defined(PACK_MALLOC)
 373 #  undef PACK_MALLOC
 374 #endif
 375
 376 /*
 377  * The description below is applicable if PACK_MALLOC is not defined.
 378  *
 379  * The overhead on a block is at least 4 bytes.  When free, this space
 380  * contains a pointer to the next free block, and the bottom two bits must
 381  * be zero.  When in use, the first byte is set to MAGIC, and the second
 382  * byte is the size index.  The remaining bytes are for alignment.
 383  * If range checking is enabled and the size of the block fits
 384  * in two bytes, then the top two bytes hold the size of the requested block
 385  * plus the range checking words, and the header word MINUS ONE.
 386  */
 387 union   overhead {
 388         union   overhead *ov_next;      /* when free */
 389 #if MEM_ALIGNBYTES > 4
 390         double  strut;                  /* alignment problems */
 391 #  if MEM_ALIGNBYTES > 8
 392         char    sstrut[MEM_ALIGNBYTES]; /* for the sizing */
 393 #  endif
 394 #endif
 395         struct {
 396 /*
 397  * Keep the ovu_index and ovu_magic in this order, having a char
 398  * field first gives alignment indigestion in some systems, such as
 399  * MachTen.
 400  */
 401                 u_char  ovu_index;      /* bucket # */
 402                 u_char  ovu_magic;      /* magic number */
 403 #ifdef RCHECK
 404             /* Subtract one to fit into u_short for an extra bucket */
 405                 u_short ovu_size;       /* block size (requested + overhead - 1) */
 406                 u_int   ovu_rmagic;     /* range magic number */
 407 #endif
 408         } ovu;
 409 #define ov_magic        ovu.ovu_magic
 410 #define ov_index        ovu.ovu_index
 411 #define ov_size         ovu.ovu_size
 412 #define ov_rmagic       ovu.ovu_rmagic
 413 };
 414
 415 #define MAGIC           0xff            /* magic # on accounting info */
 416 #define RMAGIC          0x55555555      /* magic # on range info */
 417 #define RMAGIC_C        0x55            /* magic # on range info */
 418
 419 #ifdef RCHECK
 420 #  define       RMAGIC_SZ       sizeof (u_int) /* Overhead at end of bucket */
 421 #  ifdef TWO_POT_OPTIMIZE
 422 #    define MAX_SHORT_BUCKET (12 * BUCKETS_PER_POW2) /* size-1 fits in short */
 423 #  else
 424 #    define MAX_SHORT_BUCKET (13 * BUCKETS_PER_POW2)
 425 #  endif
 426 #else
 427 #  define       RMAGIC_SZ       0
 428 #endif
 429
 430 #if !defined(PACK_MALLOC) && defined(BUCKETS_ROOT2)
 431 #  undef BUCKETS_ROOT2
 432 #endif
 433
 434 #ifdef BUCKETS_ROOT2
 435 #  define BUCKET_TABLE_SHIFT 2
 436 #  define BUCKET_POW2_SHIFT 1
 437 #  define BUCKETS_PER_POW2 2
 438 #else
 439 #  define BUCKET_TABLE_SHIFT MIN_BUC_POW2
 440 #  define BUCKET_POW2_SHIFT 0
 441 #  define BUCKETS_PER_POW2 1
 442 #endif
 443
 444 #if !defined(MEM_ALIGNBYTES) || ((MEM_ALIGNBYTES > 4) && !defined(STRICT_ALIGNMENT))
 445 /* Figure out the alignment of void*. */
 446 struct aligner {
 447   char c;
 448   void *p;
 449 };
 450 #  define ALIGN_SMALL ((IV)((caddr_t)&(((struct aligner*)0)->p)))
 451 #else
 452 #  define ALIGN_SMALL MEM_ALIGNBYTES
 453 #endif
 454
 455 #define IF_ALIGN_8(yes,no)      ((ALIGN_SMALL>4) ? (yes) : (no))
 456
 457 #ifdef BUCKETS_ROOT2
 458 #  define MAX_BUCKET_BY_TABLE 13
 459 static const u_short buck_size[MAX_BUCKET_BY_TABLE + 1] =
 460   {
 461       0, 0, 0, 0, 4, 4, 8, 12, 16, 24, 32, 48, 64, 80,
 462   };
 463 #  define BUCKET_SIZE_NO_SURPLUS(i) ((i) % 2 ? buck_size[i] : (1 << ((i) >> BUCKET_POW2_SHIFT)))
 464 #  define BUCKET_SIZE_REAL(i) ((i) <= MAX_BUCKET_BY_TABLE               \
 465                                ? buck_size[i]                           \
 466                                : ((1 << ((i) >> BUCKET_POW2_SHIFT))     \
 467                                   - MEM_OVERHEAD(i)                     \
 468                                   + POW2_OPTIMIZE_SURPLUS(i)))
 469 #else
 470 #  define BUCKET_SIZE_NO_SURPLUS(i) (1 << ((i) >> BUCKET_POW2_SHIFT))
 471 #  define BUCKET_SIZE(i) (BUCKET_SIZE_NO_SURPLUS(i) + POW2_OPTIMIZE_SURPLUS(i))
 472 #  define BUCKET_SIZE_REAL(i) (BUCKET_SIZE(i) - MEM_OVERHEAD(i))
 473 #endif
 474
 475
 476 #ifdef PACK_MALLOC
 477 /* In this case there are several possible layout of arenas depending
 478  * on the size.  Arenas are of sizes multiple to 2K, 2K-aligned, and
 479  * have a size close to a power of 2.
 480  *
 481  * Arenas of the size >= 4K keep one chunk only.  Arenas of size 2K
 482  * may keep one chunk or multiple chunks.  Here are the possible
 483  * layouts of arenas:
 484  *
 485  *      # One chunk only, chunksize 2^k + SOMETHING - ALIGN, k >= 11
 486  *
 487  * INDEX MAGIC1 UNUSED CHUNK1
 488  *
 489  *      # Multichunk with sanity checking and chunksize 2^k-ALIGN, k>7
 490  *
 491  * INDEX MAGIC1 MAGIC2 MAGIC3 UNUSED CHUNK1 CHUNK2 CHUNK3 ...
 492  *
 493  *      # Multichunk with sanity checking and size 2^k-ALIGN, k=7
 494  *
 495  * INDEX MAGIC1 MAGIC2 MAGIC3 UNUSED CHUNK1 UNUSED CHUNK2 CHUNK3 ...
 496  *
 497  *      # Multichunk with sanity checking and size up to 80
 498  *
 499  * INDEX UNUSED MAGIC1 UNUSED MAGIC2 UNUSED ... CHUNK1 CHUNK2 CHUNK3 ...
 500  *
 501  *      # No sanity check (usually up to 48=byte-long buckets)
 502  * INDEX UNUSED CHUNK1 CHUNK2 ...
 503  *
 504  * Above INDEX and MAGIC are one-byte-long.  Sizes of UNUSED are
 505  * appropriate to keep algorithms simple and memory aligned.  INDEX
 506  * encodes the size of the chunk, while MAGICn encodes state (used,
 507  * free or non-managed-by-us-so-it-indicates-a-bug) of CHUNKn.  MAGIC
 508  * is used for sanity checking purposes only.  SOMETHING is 0 or 4K
 509  * (to make size of big CHUNK accommodate allocations for powers of two
 510  * better).
 511  *
 512  * [There is no need to alignment between chunks, since C rules ensure
 513  *  that structs which need 2^k alignment have sizeof which is
 514  *  divisible by 2^k.  Thus as far as the last chunk is aligned at the
 515  *  end of the arena, and 2K-alignment does not contradict things,
 516  *  everything is going to be OK for sizes of chunks 2^n and 2^n +
 517  *  2^k.  Say, 80-bit buckets will be 16-bit aligned, and as far as we
 518  *  put allocations for requests in 65..80 range, all is fine.
 519  *
 520  *  Note, however, that standard malloc() puts more strict
 521  *  requirements than the above C rules.  Moreover, our algorithms of
 522  *  realloc() may break this idyll, but we suppose that realloc() does
 523  *  need not change alignment.]
 524  *
 525  * Is very important to make calculation of the offset of MAGICm as
 526  * quick as possible, since it is done on each malloc()/free().  In
 527  * fact it is so quick that it has quite little effect on the speed of
 528  * doing malloc()/free().  [By default] We forego such calculations
 529  * for small chunks, but only to save extra 3% of memory, not because
 530  * of speed considerations.
 531  *
 532  * Here is the algorithm [which is the same for all the allocations
 533  * schemes above], see OV_MAGIC(block,bucket).  Let OFFSETm be the
 534  * offset of the CHUNKm from the start of ARENA.  Then offset of
 535  * MAGICm is (OFFSET1 >> SHIFT) + ADDOFFSET.  Here SHIFT and ADDOFFSET
 536  * are numbers which depend on the size of the chunks only.
 537  *
 538  * Let as check some sanity conditions.  Numbers OFFSETm>>SHIFT are
 539  * different for all the chunks in the arena if 2^SHIFT is not greater
 540  * than size of the chunks in the arena.  MAGIC1 will not overwrite
 541  * INDEX provided ADDOFFSET is >0 if OFFSET1 < 2^SHIFT.  MAGIClast
 542  * will not overwrite CHUNK1 if OFFSET1 > (OFFSETlast >> SHIFT) +
 543  * ADDOFFSET.
 544  *
 545  * Make SHIFT the maximal possible (there is no point in making it
 546  * smaller).  Since OFFSETlast is 2K - CHUNKSIZE, above restrictions
 547  * give restrictions on OFFSET1 and on ADDOFFSET.
 548  *
 549  * In particular, for chunks of size 2^k with k>=6 we can put
 550  * ADDOFFSET to be from 0 to 2^k - 2^(11-k), and have
 551  * OFFSET1==chunksize.  For chunks of size 80 OFFSET1 of 2K%80=48 is
 552  * large enough to have ADDOFFSET between 1 and 16 (similarly for 96,
 553  * when ADDOFFSET should be 1).  In particular, keeping MAGICs for
 554  * these sizes gives no additional size penalty.
 555  *
 556  * However, for chunks of size 2^k with k<=5 this gives OFFSET1 >=
 557  * ADDOFSET + 2^(11-k).  Keeping ADDOFFSET 0 allows for 2^(11-k)-2^(11-2k)
 558  * chunks per arena.  This is smaller than 2^(11-k) - 1 which are
 559  * needed if no MAGIC is kept.  [In fact, having a negative ADDOFFSET
 560  * would allow for slightly more buckets per arena for k=2,3.]
 561  *
 562  * Similarly, for chunks of size 3/2*2^k with k<=5 MAGICs would span
 563  * the area up to 2^(11-k)+ADDOFFSET.  For k=4 this give optimal
 564  * ADDOFFSET as -7..0.  For k=3 ADDOFFSET can go up to 4 (with tiny
 565  * savings for negative ADDOFFSET).  For k=5 ADDOFFSET can go -1..16
 566  * (with no savings for negative values).
 567  *
 568  * In particular, keeping ADDOFFSET 0 for sizes of chunks up to 2^6
 569  * leads to tiny pessimizations in case of sizes 4, 8, 12, 24, and
 570  * leads to no contradictions except for size=80 (or 96.)
 571  *
 572  * However, it also makes sense to keep no magic for sizes 48 or less.
 573  * This is what we do.  In this case one needs ADDOFFSET>=1 also for
 574  * chunksizes 12, 24, and 48, unless one gets one less chunk per
 575  * arena.
 576  *
 577  * The algo of OV_MAGIC(block,bucket) keeps ADDOFFSET 0 until
 578  * chunksize of 64, then makes it 1.
 579  *
 580  * This allows for an additional optimization: the above scheme leads
 581  * to giant overheads for sizes 128 or more (one whole chunk needs to
 582  * be sacrifised to keep INDEX).  Instead we use chunks not of size
 583  * 2^k, but of size 2^k-ALIGN.  If we pack these chunks at the end of
 584  * the arena, then the beginnings are still in different 2^k-long
 585  * sections of the arena if k>=7 for ALIGN==4, and k>=8 if ALIGN=8.
 586  * Thus for k>7 the above algo of calculating the offset of the magic
 587  * will still give different answers for different chunks.  And to
 588  * avoid the overrun of MAGIC1 into INDEX, one needs ADDOFFSET of >=1.
 589  * In the case k=7 we just move the first chunk an extra ALIGN
 590  * backward inside the ARENA (this is done once per arena lifetime,
 591  * thus is not a big overhead).  */
 592 #  define MAX_PACKED_POW2 6
 593 #  define MAX_PACKED (MAX_PACKED_POW2 * BUCKETS_PER_POW2 + BUCKET_POW2_SHIFT)
 594 #  define MAX_POW2_ALGO ((1<<(MAX_PACKED_POW2 + 1)) - M_OVERHEAD)
 595 #  define TWOK_MASK ((1<<LOG_OF_MIN_ARENA) - 1)
 596 #  define TWOK_MASKED(x) (PTR2UV(x) & ~TWOK_MASK)
 597 #  define TWOK_SHIFT(x) (PTR2UV(x) & TWOK_MASK)
 598 #  define OV_INDEXp(block) (INT2PTR(u_char*,TWOK_MASKED(block)))
 599 #  define OV_INDEX(block) (*OV_INDEXp(block))
 600 #  define OV_MAGIC(block,bucket) (*(OV_INDEXp(block) +                  \
 601                                     (TWOK_SHIFT(block)>>                \
 602                                      (bucket>>BUCKET_POW2_SHIFT)) +     \
 603                                     (bucket >= MIN_NEEDS_SHIFT ? 1 : 0)))
 604     /* A bucket can have a shift smaller than it size, we need to
 605        shift its magic number so it will not overwrite index: */
 606 #  ifdef BUCKETS_ROOT2
 607 #    define MIN_NEEDS_SHIFT (7*BUCKETS_PER_POW2 - 1) /* Shift 80 greater than chunk 64. */
 608 #  else
 609 #    define MIN_NEEDS_SHIFT (7*BUCKETS_PER_POW2) /* Shift 128 greater than chunk 32. */
 610 #  endif
 611 #  define CHUNK_SHIFT 0
 612
 613 /* Number of active buckets of given ordinal. */
 614 #ifdef IGNORE_SMALL_BAD_FREE
 615 #define FIRST_BUCKET_WITH_CHECK (6 * BUCKETS_PER_POW2) /* 64 */
 616 #  define N_BLKS(bucket) ( (bucket) < FIRST_BUCKET_WITH_CHECK           \
 617                          ? ((1<<LOG_OF_MIN_ARENA) - 1)/BUCKET_SIZE_NO_SURPLUS(bucket) \
 618                          : n_blks[bucket] )
 619 #else
 620 #  define N_BLKS(bucket) n_blks[bucket]
 621 #endif
 622
 623 static const u_short n_blks[LOG_OF_MIN_ARENA * BUCKETS_PER_POW2] =
 624   {
 625 #  if BUCKETS_PER_POW2==1
 626       0, 0,
 627       (MIN_BUC_POW2==2 ? 384 : 0),
 628       224, 120, 62, 31, 16, 8, 4, 2
 629 #  else
 630       0, 0, 0, 0,
 631       (MIN_BUC_POW2==2 ? 384 : 0), (MIN_BUC_POW2==2 ? 384 : 0), /* 4, 4 */
 632       224, 149, 120, 80, 62, 41, 31, 25, 16, 16, 8, 8, 4, 4, 2, 2
 633 #  endif
 634   };
 635
 636 /* Shift of the first bucket with the given ordinal inside 2K chunk. */
 637 #ifdef IGNORE_SMALL_BAD_FREE
 638 #  define BLK_SHIFT(bucket) ( (bucket) < FIRST_BUCKET_WITH_CHECK        \
 639                               ? ((1<<LOG_OF_MIN_ARENA)                  \
 640                                  - BUCKET_SIZE_NO_SURPLUS(bucket) * N_BLKS(bucket)) \
 641                               : blk_shift[bucket])
 642 #else
 643 #  define BLK_SHIFT(bucket) blk_shift[bucket]
 644 #endif
 645
 646 static const u_short blk_shift[LOG_OF_MIN_ARENA * BUCKETS_PER_POW2] =
 647   {
 648 #  if BUCKETS_PER_POW2==1
 649       0, 0,
 650       (MIN_BUC_POW2==2 ? 512 : 0),
 651       256, 128, 64, 64,                 /* 8 to 64 */
 652       16*sizeof(union overhead),
 653       8*sizeof(union overhead),
 654       4*sizeof(union overhead),
 655       2*sizeof(union overhead),
 656 #  else
 657       0, 0, 0, 0,
 658       (MIN_BUC_POW2==2 ? 512 : 0), (MIN_BUC_POW2==2 ? 512 : 0),
 659       256, 260, 128, 128, 64, 80, 64, 48, /* 8 to 96 */
 660       16*sizeof(union overhead), 16*sizeof(union overhead),
 661       8*sizeof(union overhead), 8*sizeof(union overhead),
 662       4*sizeof(union overhead), 4*sizeof(union overhead),
 663       2*sizeof(union overhead), 2*sizeof(union overhead),
 664 #  endif
 665   };
 666
 667 #  define NEEDED_ALIGNMENT 0x800        /* 2k boundaries */
 668 #  define WANTED_ALIGNMENT 0x800        /* 2k boundaries */
 669
 670 #else  /* !PACK_MALLOC */
 671
 672 #  define OV_MAGIC(block,bucket) (block)->ov_magic
 673 #  define OV_INDEX(block) (block)->ov_index
 674 #  define CHUNK_SHIFT 1
 675 #  define MAX_PACKED -1
 676 #  define NEEDED_ALIGNMENT MEM_ALIGNBYTES
 677 #  define WANTED_ALIGNMENT 0x400        /* 1k boundaries */
 678
 679 #endif /* !PACK_MALLOC */
 680
 681 #define M_OVERHEAD (sizeof(union overhead) + RMAGIC_SZ) /* overhead at start+end */
 682
 683 #ifdef PACK_MALLOC
 684 #  define MEM_OVERHEAD(bucket) \
 685   (bucket <= MAX_PACKED ? 0 : M_OVERHEAD)
 686 #  ifdef SMALL_BUCKET_VIA_TABLE
 687 #    define START_SHIFTS_BUCKET ((MAX_PACKED_POW2 + 1) * BUCKETS_PER_POW2)
 688 #    define START_SHIFT MAX_PACKED_POW2
 689 #    ifdef BUCKETS_ROOT2                /* Chunks of size 3*2^n. */
 690 #      define SIZE_TABLE_MAX 80
 691 #    else
 692 #      define SIZE_TABLE_MAX 64
 693 #    endif
 694 static const char bucket_of[] =
 695   {
 696 #    ifdef BUCKETS_ROOT2                /* Chunks of size 3*2^n. */
 697       /* 0 to 15 in 4-byte increments. */
 698       (sizeof(void*) > 4 ? 6 : 5),      /* 4/8, 5-th bucket for better reports */
 699       6,                                /* 8 */
 700       IF_ALIGN_8(8,7), 8,               /* 16/12, 16 */
 701       9, 9, 10, 10,                     /* 24, 32 */
 702       11, 11, 11, 11,                   /* 48 */
 703       12, 12, 12, 12,                   /* 64 */
 704       13, 13, 13, 13,                   /* 80 */
 705       13, 13, 13, 13                    /* 80 */
 706 #    else /* !BUCKETS_ROOT2 */
 707       /* 0 to 15 in 4-byte increments. */
 708       (sizeof(void*) > 4 ? 3 : 2),
 709       3,
 710       4, 4,
 711       5, 5, 5, 5,
 712       6, 6, 6, 6,
 713       6, 6, 6, 6
 714 #    endif /* !BUCKETS_ROOT2 */
 715   };
 716 #  else  /* !SMALL_BUCKET_VIA_TABLE */
 717 #    define START_SHIFTS_BUCKET MIN_BUCKET
 718 #    define START_SHIFT (MIN_BUC_POW2 - 1)
 719 #  endif /* !SMALL_BUCKET_VIA_TABLE */
 720 #else  /* !PACK_MALLOC */
 721 #  define MEM_OVERHEAD(bucket) M_OVERHEAD
 722 #  ifdef SMALL_BUCKET_VIA_TABLE
 723 #    undef SMALL_BUCKET_VIA_TABLE
 724 #  endif
 725 #  define START_SHIFTS_BUCKET MIN_BUCKET
 726 #  define START_SHIFT (MIN_BUC_POW2 - 1)
 727 #endif /* !PACK_MALLOC */
 728
 729 /*
 730  * Big allocations are often of the size 2^n bytes. To make them a
 731  * little bit better, make blocks of size 2^n+pagesize for big n.
 732  */
 733
 734 #ifdef TWO_POT_OPTIMIZE
 735
 736 #  ifndef PERL_PAGESIZE
 737 #    define PERL_PAGESIZE 4096
 738 #  endif
 739 #  ifndef FIRST_BIG_POW2
 740 #    define FIRST_BIG_POW2 15   /* 32K, 16K is used too often. */
 741 #  endif
 742 #  define FIRST_BIG_BLOCK (1<<FIRST_BIG_POW2)
 743 /* If this value or more, check against bigger blocks. */
 744 #  define FIRST_BIG_BOUND (FIRST_BIG_BLOCK - M_OVERHEAD)
 745 /* If less than this value, goes into 2^n-overhead-block. */
 746 #  define LAST_SMALL_BOUND ((FIRST_BIG_BLOCK>>1) - M_OVERHEAD)
 747
 748 #  define POW2_OPTIMIZE_ADJUST(nbytes)                          \
 749    ((nbytes >= FIRST_BIG_BOUND) ? nbytes -= PERL_PAGESIZE : 0)
 750 #  define POW2_OPTIMIZE_SURPLUS(bucket)                         \
 751    ((bucket >= FIRST_BIG_POW2 * BUCKETS_PER_POW2) ? PERL_PAGESIZE : 0)
 752
 753 #else  /* !TWO_POT_OPTIMIZE */
 754 #  define POW2_OPTIMIZE_ADJUST(nbytes)
 755 #  define POW2_OPTIMIZE_SURPLUS(bucket) 0
 756 #endif /* !TWO_POT_OPTIMIZE */
 757
 758 #define BARK_64K_LIMIT(what,nbytes,size)
 759
 760 #ifndef MIN_SBRK
 761 #  define MIN_SBRK 2048
 762 #endif
 763
 764 #ifndef FIRST_SBRK
 765 #  define FIRST_SBRK (48*1024)
 766 #endif
 767
 768 /* Minimal sbrk in percents of what is already alloced. */
 769 #ifndef MIN_SBRK_FRAC
 770 #  define MIN_SBRK_FRAC 3
 771 #endif
 772
 773 #ifndef SBRK_ALLOW_FAILURES
 774 #  define SBRK_ALLOW_FAILURES 3
 775 #endif
 776
 777 #ifndef SBRK_FAILURE_PRICE
 778 #  define SBRK_FAILURE_PRICE 50
 779 #endif
 780
 781 static void     morecore        (int bucket);
 782 #  if defined(DEBUGGING)
 783 static void     botch           (const char *diag, const char *s, const char *file, int line);
 784 #  endif
 785 static void     add_to_chain    (void *p, MEM_SIZE size, MEM_SIZE chip);
 786 static void*    get_from_chain  (MEM_SIZE size);
 787 static void*    get_from_bigger_buckets(int bucket, MEM_SIZE size);
 788 static union overhead *getpages (MEM_SIZE needed, int *nblksp, int bucket);
 789 static int      getpages_adjacent(MEM_SIZE require);
 790
 791 #ifdef I_MACH_CTHREADS
 792 #  undef  MUTEX_LOCK
 793 #  define MUTEX_LOCK(m)   STMT_START { if (*m) mutex_lock(*m);   } STMT_END
 794 #  undef  MUTEX_UNLOCK
 795 #  define MUTEX_UNLOCK(m) STMT_START { if (*m) mutex_unlock(*m); } STMT_END
 796 #endif
 797
 798 #ifndef PTRSIZE
 799 #  define PTRSIZE       sizeof(void*)
 800 #endif
 801
 802 #ifndef BITS_IN_PTR
 803 #  define BITS_IN_PTR (8*PTRSIZE)
 804 #endif
 805
 806 /*
 807  * nextf[i] is the pointer to the next free block of size 2^i.  The
 808  * smallest allocatable block is 8 bytes.  The overhead information
 809  * precedes the data area returned to the user.
 810  */
 811 #define NBUCKETS (BITS_IN_PTR*BUCKETS_PER_POW2 + 1)
 812 static  union overhead *nextf[NBUCKETS];
 813
 814 #if defined(PURIFY) && !defined(USE_PERL_SBRK)
 815 #  define USE_PERL_SBRK
 816 #endif
 817
 818 #ifdef USE_PERL_SBRK
 819 # define sbrk(a) Perl_sbrk(a)
 820 Malloc_t Perl_sbrk (int size);
 821 #else
 822 # ifndef HAS_SBRK_PROTO /* <unistd.h> usually takes care of this */
 823 extern  Malloc_t sbrk(int);
 824 # endif
 825 #endif
 826
 827 #ifndef MIN_SBRK_FRAC1000       /* Backward compatibility */
 828 #  define MIN_SBRK_FRAC1000     (MIN_SBRK_FRAC * 10)
 829 #endif
 830
 831 #ifndef START_EXTERN_C
 832 #  ifdef __cplusplus
 833 #    define START_EXTERN_C      extern "C" {
 834 #  else
 835 #    define START_EXTERN_C
 836 #  endif
 837 #endif
 838
 839 #ifndef END_EXTERN_C
 840 #  ifdef __cplusplus
 841 #    define END_EXTERN_C                };
 842 #  else
 843 #    define END_EXTERN_C
 844 #  endif
 845 #endif
 846
 847 #include "malloc_ctl.h"
 848
 849 #ifndef NO_MALLOC_DYNAMIC_CFG
 850 #  define PERL_MALLOC_OPT_CHARS "FMfAPGdac"
 851
 852 #  ifndef FILL_DEAD_DEFAULT
 853 #    define FILL_DEAD_DEFAULT   1
 854 #  endif
 855 #  ifndef FILL_ALIVE_DEFAULT
 856 #    define FILL_ALIVE_DEFAULT  1
 857 #  endif
 858 #  ifndef FILL_CHECK_DEFAULT
 859 #    define FILL_CHECK_DEFAULT  1
 860 #  endif
 861
 862 static IV MallocCfg[MallocCfg_last] = {
 863   FIRST_SBRK,
 864   MIN_SBRK,
 865   MIN_SBRK_FRAC,
 866   SBRK_ALLOW_FAILURES,
 867   SBRK_FAILURE_PRICE,
 868   SBRK_ALLOW_FAILURES * SBRK_FAILURE_PRICE,     /* sbrk_goodness */
 869   FILL_DEAD_DEFAULT,    /* FILL_DEAD */
 870   FILL_ALIVE_DEFAULT,   /* FILL_ALIVE */
 871   FILL_CHECK_DEFAULT,   /* FILL_CHECK */
 872   0,                    /* MallocCfg_skip_cfg_env */
 873   0,                    /* MallocCfg_cfg_env_read */
 874   0,                    /* MallocCfg_emergency_buffer_size */
 875   0,                    /* MallocCfg_emergency_buffer_prepared_size */
 876   0                     /* MallocCfg_emergency_buffer_last_req */
 877 };
 878 IV *MallocCfg_ptr = MallocCfg;
 879
 880 static char* MallocCfgP[MallocCfg_last] = {
 881   0,                    /* MallocCfgP_emergency_buffer */
 882   0,                    /* MallocCfgP_emergency_buffer_prepared */
 883 };
 884 char **MallocCfgP_ptr = MallocCfgP;
 885
 886 #  undef MIN_SBRK
 887 #  undef FIRST_SBRK
 888 #  undef MIN_SBRK_FRAC1000
 889 #  undef SBRK_ALLOW_FAILURES
 890 #  undef SBRK_FAILURE_PRICE
 891
 892 #  define MIN_SBRK              MallocCfg[MallocCfg_MIN_SBRK]
 893 #  define FIRST_SBRK            MallocCfg[MallocCfg_FIRST_SBRK]
 894 #  define MIN_SBRK_FRAC1000     MallocCfg[MallocCfg_MIN_SBRK_FRAC1000]
 895 #  define SBRK_ALLOW_FAILURES   MallocCfg[MallocCfg_SBRK_ALLOW_FAILURES]
 896 #  define SBRK_FAILURE_PRICE    MallocCfg[MallocCfg_SBRK_FAILURE_PRICE]
 897
 898 #  define sbrk_goodness         MallocCfg[MallocCfg_sbrk_goodness]
 899
 900 #  define emergency_buffer_size MallocCfg[MallocCfg_emergency_buffer_size]
 901 #  define emergency_buffer_last_req     MallocCfg[MallocCfg_emergency_buffer_last_req]
 902
 903 #  define FILL_DEAD             MallocCfg[MallocCfg_filldead]
 904 #  define FILL_ALIVE            MallocCfg[MallocCfg_fillalive]
 905 #  define FILL_CHECK_CFG        MallocCfg[MallocCfg_fillcheck]
 906 #  define FILL_CHECK            (FILL_DEAD && FILL_CHECK_CFG)
 907
 908 #  define emergency_buffer      MallocCfgP[MallocCfgP_emergency_buffer]
 909 #  define emergency_buffer_prepared     MallocCfgP[MallocCfgP_emergency_buffer_prepared]
 910
 911 #else   /* defined(NO_MALLOC_DYNAMIC_CFG) */
 912
 913 #  define FILL_DEAD     1
 914 #  define FILL_ALIVE    1
 915 #  define FILL_CHECK    1
 916 static int sbrk_goodness = SBRK_ALLOW_FAILURES * SBRK_FAILURE_PRICE;
 917
 918 #  define NO_PERL_MALLOC_ENV
 919
 920 #endif
 921
 922 #ifdef DEBUGGING_MSTATS
 923 /*
 924  * nmalloc[i] is the difference between the number of mallocs and frees
 925  * for a given block size.
 926  */
 927 static  u_int nmalloc[NBUCKETS];
 928 static  u_int sbrk_slack;
 929 static  u_int start_slack;
 930 #else   /* !( defined DEBUGGING_MSTATS ) */
 931 #  define sbrk_slack    0
 932 #endif
 933
 934 static  u_int goodsbrk;
 935
 936 #ifdef PERL_EMERGENCY_SBRK
 937
 938 #  ifndef BIG_SIZE
 939 #    define BIG_SIZE (1<<16)            /* 64K */
 940 #  endif
 941
 942 #  ifdef NO_MALLOC_DYNAMIC_CFG
 943 static MEM_SIZE emergency_buffer_size;
 944         /* 0 if the last request for more memory succeeded.
 945            Otherwise the size of the failing request. */
 946 static MEM_SIZE emergency_buffer_last_req;
 947 static char *emergency_buffer;
 948 static char *emergency_buffer_prepared;
 949 #  endif
 950
 951 #  ifndef emergency_sbrk_croak
 952 #    define emergency_sbrk_croak        croak2
 953 #  endif
 954
 955 static char *
 956 perl_get_emergency_buffer(IV *size)
 957 {
 958     dTHX;
 959     /* First offense, give a possibility to recover by dieing. */
 960     /* No malloc involved here: */
 961     SV *sv;
 962     char *pv;
 963     GV **gvp = (GV**)hv_fetchs(PL_defstash, "^M", FALSE);
 964
 965     if (!gvp) gvp = (GV**)hv_fetchs(PL_defstash, "\015", FALSE);
 966     if (!gvp || !(sv = GvSV(*gvp)) || !SvPOK(sv)
 967         || (SvLEN(sv) < (1<<LOG_OF_MIN_ARENA) - M_OVERHEAD))
 968         return NULL;            /* Now die die die... */
 969     /* Got it, now detach SvPV: */
 970     pv = SvPV_nolen(sv);
 971     /* Check alignment: */
 972     if ((PTR2UV(pv) - sizeof(union overhead)) & (NEEDED_ALIGNMENT - 1)) {
 973         PerlIO_puts(PerlIO_stderr(),"Bad alignment of $^M!\n");
 974         return NULL;            /* die die die */
 975     }
 976
 977     SvPOK_off(sv);
 978     SvPV_set(sv, NULL);
 979     SvCUR_set(sv, 0);
 980     SvLEN_set(sv, 0);
 981     *size = malloced_size(pv) + M_OVERHEAD;
 982     return pv - sizeof(union overhead);
 983 }
 984 #  define PERL_GET_EMERGENCY_BUFFER(p)  perl_get_emergency_buffer(p)
 985
 986 #  ifndef NO_MALLOC_DYNAMIC_CFG
 987 static char *
 988 get_emergency_buffer(IV *size)
 989 {
 990     char *pv = emergency_buffer_prepared;
 991
 992     *size = MallocCfg[MallocCfg_emergency_buffer_prepared_size];
 993     emergency_buffer_prepared = 0;
 994     MallocCfg[MallocCfg_emergency_buffer_prepared_size] = 0;
 995     return pv;
 996 }
 997
 998 #    define GET_EMERGENCY_BUFFER(p)     get_emergency_buffer(p)
 999 #  else         /* NO_MALLOC_DYNAMIC_CFG */
1000 #    define GET_EMERGENCY_BUFFER(p)     NULL
1001 #  endif
1002
1003 static Malloc_t
1004 emergency_sbrk(MEM_SIZE size)
1005 {
1006     MEM_SIZE rsize = (((size - 1)>>LOG_OF_MIN_ARENA) + 1)<<LOG_OF_MIN_ARENA;
1007
1008     if (size >= BIG_SIZE
1009         && (!emergency_buffer_last_req ||
1010             (size < (MEM_SIZE)emergency_buffer_last_req))) {
1011         /* Give the possibility to recover, but avoid an infinite cycle. */
1012         MALLOC_UNLOCK;
1013         emergency_buffer_last_req = size;
1014         emergency_sbrk_croak("Out of memory during \"large\" request for %"UVuf" bytes, total sbrk() is %"UVuf" bytes", (UV)size, (UV)(goodsbrk + sbrk_slack));
1015     }
1016
1017     if ((MEM_SIZE)emergency_buffer_size >= rsize) {
1018         char *old = emergency_buffer;
1019
1020         emergency_buffer_size -= rsize;
1021         emergency_buffer += rsize;
1022         return old;
1023     } else {
1024         /* First offense, give a possibility to recover by dieing. */
1025         /* No malloc involved here: */
1026         IV Size;
1027         char *pv = GET_EMERGENCY_BUFFER(&Size);
1028         int have = 0;
1029
1030         if (emergency_buffer_size) {
1031             add_to_chain(emergency_buffer, emergency_buffer_size, 0);
1032             emergency_buffer_size = 0;
1033             emergency_buffer = NULL;
1034             have = 1;
1035         }
1036
1037         if (!pv)
1038             pv = PERL_GET_EMERGENCY_BUFFER(&Size);
1039         if (!pv) {
1040             if (have)
1041                 goto do_croak;
1042             return (char *)-1;          /* Now die die die... */
1043         }
1044
1045         /* Check alignment: */
1046         if (PTR2UV(pv) & (NEEDED_ALIGNMENT - 1)) {
1047             dTHX;
1048
1049             PerlIO_puts(PerlIO_stderr(),"Bad alignment of $^M!\n");
1050             return (char *)-1;          /* die die die */
1051         }
1052
1053         emergency_buffer = pv;
1054         emergency_buffer_size = Size;
1055     }
1056   do_croak:
1057     MALLOC_UNLOCK;
1058     emergency_sbrk_croak("Out of memory during request for %"UVuf" bytes, total sbrk() is %"UVuf" bytes", (UV)size, (UV)(goodsbrk + sbrk_slack));
1059     NOT_REACHED; /* NOTREACHED */
1060     return NULL;
1061 }
1062
1063 #else /*  !defined(PERL_EMERGENCY_SBRK) */
1064 #  define emergency_sbrk(size)  -1
1065 #endif  /* defined PERL_EMERGENCY_SBRK */
1066
1067 /* Don't use PerlIO buffered writes as they allocate memory. */
1068 #define MYMALLOC_WRITE2STDERR(s) PERL_UNUSED_RESULT(PerlLIO_write(PerlIO_fileno(PerlIO_stderr()),s,strlen(s)))
1069
1070 #ifdef DEBUGGING
1071 #undef ASSERT
1072 #define ASSERT(p,diag)   if (!(p)) botch(diag,STRINGIFY(p),__FILE__,__LINE__);
1073
1074 static void
1075 botch(const char *diag, const char *s, const char *file, int line)
1076 {
1077     dVAR;
1078     dTHX;
1079     if (!(PERL_MAYBE_ALIVE && PERL_GET_THX))
1080         goto do_write;
1081     else {
1082         if (PerlIO_printf(PerlIO_stderr(),
1083                           "assertion botched (%s?): %s %s:%d\n",
1084                           diag, s, file, line) != 0) {
1085          do_write:              /* Can be initializing interpreter */
1086             MYMALLOC_WRITE2STDERR("assertion botched (");
1087             MYMALLOC_WRITE2STDERR(diag);
1088             MYMALLOC_WRITE2STDERR("?): ");
1089             MYMALLOC_WRITE2STDERR(s);
1090             MYMALLOC_WRITE2STDERR(" (");
1091             MYMALLOC_WRITE2STDERR(file);
1092             MYMALLOC_WRITE2STDERR(":");
1093             {
1094               char linebuf[10];
1095               char *s = linebuf + sizeof(linebuf) - 1;
1096               int n = line;
1097               *s = 0;
1098               do {
1099                 *--s = '0' + (n % 10);
1100               } while (n /= 10);
1101               MYMALLOC_WRITE2STDERR(s);
1102             }
1103             MYMALLOC_WRITE2STDERR(")\n");
1104         }
1105         PerlProc_abort();
1106     }
1107 }
1108 #else
1109 #define ASSERT(p, diag)
1110 #endif
1111
1112 #ifdef MALLOC_FILL
1113 /* Fill should be long enough to cover long */
1114 static void
1115 fill_pat_4bytes(unsigned char *s, size_t nbytes, const unsigned char *fill)
1116 {
1117     unsigned char *e = s + nbytes;
1118     long *lp;
1119     const long lfill = *(long*)fill;
1120
1121     if (PTR2UV(s) & (sizeof(long)-1)) {         /* Align the pattern */
1122         int shift = sizeof(long) - (PTR2UV(s) & (sizeof(long)-1));
1123         unsigned const char *f = fill + sizeof(long) - shift;
1124         unsigned char *e1 = s + shift;
1125
1126         while (s < e1)
1127             *s++ = *f++;
1128     }
1129     lp = (long*)s;
1130     while ((unsigned char*)(lp + 1) <= e)
1131         *lp++ = lfill;
1132     s = (unsigned char*)lp;
1133     while (s < e)
1134         *s++ = *fill++;
1135 }
1136 /* Just malloc()ed */
1137 static const unsigned char fill_feedadad[] =
1138  {0xFE, 0xED, 0xAD, 0xAD, 0xFE, 0xED, 0xAD, 0xAD,
1139   0xFE, 0xED, 0xAD, 0xAD, 0xFE, 0xED, 0xAD, 0xAD};
1140 /* Just free()ed */
1141 static const unsigned char fill_deadbeef[] =
1142  {0xDE, 0xAD, 0xBE, 0xEF, 0xDE, 0xAD, 0xBE, 0xEF,
1143   0xDE, 0xAD, 0xBE, 0xEF, 0xDE, 0xAD, 0xBE, 0xEF};
1144 #  define FILL_DEADBEEF(s, n)   \
1145         (void)(FILL_DEAD?  (fill_pat_4bytes((s), (n), fill_deadbeef), 0) : 0)
1146 #  define FILL_FEEDADAD(s, n)   \
1147         (void)(FILL_ALIVE? (fill_pat_4bytes((s), (n), fill_feedadad), 0) : 0)
1148 #else
1149 #  define FILL_DEADBEEF(s, n)   ((void)0)
1150 #  define FILL_FEEDADAD(s, n)   ((void)0)
1151 #  undef MALLOC_FILL_CHECK
1152 #endif
1153
1154 #ifdef MALLOC_FILL_CHECK
1155 static int
1156 cmp_pat_4bytes(unsigned char *s, size_t nbytes, const unsigned char *fill)
1157 {
1158     unsigned char *e = s + nbytes;
1159     long *lp;
1160     const long lfill = *(long*)fill;
1161
1162     if (PTR2UV(s) & (sizeof(long)-1)) {         /* Align the pattern */
1163         int shift = sizeof(long) - (PTR2UV(s) & (sizeof(long)-1));
1164         unsigned const char *f = fill + sizeof(long) - shift;
1165         unsigned char *e1 = s + shift;
1166
1167         while (s < e1)
1168             if (*s++ != *f++)
1169                 return 1;
1170     }
1171     lp = (long*)s;
1172     while ((unsigned char*)(lp + 1) <= e)
1173         if (*lp++ != lfill)
1174             return 1;
1175     s = (unsigned char*)lp;
1176     while (s < e)
1177         if (*s++ != *fill++)
1178             return 1;
1179     return 0;
1180 }
1181 #  define FILLCHECK_DEADBEEF(s, n)                                      \
1182         ASSERT(!FILL_CHECK || !cmp_pat_4bytes(s, n, fill_deadbeef),     \
1183                "free()ed/realloc()ed-away memory was overwritten")
1184 #else
1185 #  define FILLCHECK_DEADBEEF(s, n)      ((void)0)
1186 #endif
1187
1188 STATIC int
1189 S_adjust_size_and_find_bucket(size_t *nbytes_p)
1190 {
1191         MEM_SIZE shiftr;
1192         int bucket;
1193         size_t nbytes;
1194
1195         PERL_ARGS_ASSERT_ADJUST_SIZE_AND_FIND_BUCKET;
1196
1197         nbytes = *nbytes_p;
1198
1199         /*
1200          * Convert amount of memory requested into
1201          * closest block size stored in hash buckets
1202          * which satisfies request.  Account for
1203          * space used per block for accounting.
1204          */
1205 #ifdef PACK_MALLOC
1206 #  ifdef SMALL_BUCKET_VIA_TABLE
1207         if (nbytes == 0)
1208             bucket = MIN_BUCKET;
1209         else if (nbytes <= SIZE_TABLE_MAX) {
1210             bucket = bucket_of[(nbytes - 1) >> BUCKET_TABLE_SHIFT];
1211         } else
1212 #  else
1213         if (nbytes == 0)
1214             nbytes = 1;
1215         if (nbytes <= MAX_POW2_ALGO) goto do_shifts;
1216         else
1217 #  endif
1218 #endif
1219         {
1220             POW2_OPTIMIZE_ADJUST(nbytes);
1221             nbytes += M_OVERHEAD;
1222             nbytes = (nbytes + 3) &~ 3;
1223 #if defined(PACK_MALLOC) && !defined(SMALL_BUCKET_VIA_TABLE)
1224           do_shifts:
1225 #endif
1226             shiftr = (nbytes - 1) >> START_SHIFT;
1227             bucket = START_SHIFTS_BUCKET;
1228             /* apart from this loop, this is O(1) */
1229             while (shiftr >>= 1)
1230                 bucket += BUCKETS_PER_POW2;
1231         }
1232         *nbytes_p = nbytes;
1233         return bucket;
1234 }
1235
1236 Malloc_t
1237 Perl_malloc(size_t nbytes)
1238 {
1239         dVAR;
1240         union overhead *p;
1241         int bucket;
1242
1243 #if defined(DEBUGGING) || defined(RCHECK)
1244         MEM_SIZE size = nbytes;
1245 #endif
1246
1247         BARK_64K_LIMIT("Allocation",nbytes,nbytes);
1248 #ifdef DEBUGGING
1249         if ((long)nbytes < 0)
1250             croak("%s", "panic: malloc");
1251 #endif
1252
1253         bucket = adjust_size_and_find_bucket(&nbytes);
1254         MALLOC_LOCK;
1255         /*
1256          * If nothing in hash bucket right now,
1257          * request more memory from the system.
1258          */
1259         if (nextf[bucket] == NULL)
1260                 morecore(bucket);
1261         if ((p = nextf[bucket]) == NULL) {
1262                 MALLOC_UNLOCK;
1263                 {
1264                     dTHX;
1265                     if (!PL_nomemok) {
1266 #if defined(PLAIN_MALLOC) && defined(NO_FANCY_MALLOC)
1267                         MYMALLOC_WRITE2STDERR("Out of memory!\n");
1268 #else
1269                         char buff[80];
1270                         char *eb = buff + sizeof(buff) - 1;
1271                         char *s = eb;
1272                         size_t n = nbytes;
1273
1274                         MYMALLOC_WRITE2STDERR("Out of memory during request for ");
1275 #if defined(DEBUGGING) || defined(RCHECK)
1276                         n = size;
1277 #endif
1278                         *s = 0;
1279                         do {
1280                             *--s = '0' + (n % 10);
1281                         } while (n /= 10);
1282                         MYMALLOC_WRITE2STDERR(s);
1283                         MYMALLOC_WRITE2STDERR(" bytes, total sbrk() is ");
1284                         s = eb;
1285                         n = goodsbrk + sbrk_slack;
1286                         do {
1287                             *--s = '0' + (n % 10);
1288                         } while (n /= 10);
1289                         MYMALLOC_WRITE2STDERR(s);
1290                         MYMALLOC_WRITE2STDERR(" bytes!\n");
1291 #endif /* defined(PLAIN_MALLOC) && defined(NO_FANCY_MALLOC) */
1292                         my_exit(1);
1293                     }
1294                 }
1295                 return (NULL);
1296         }
1297
1298         /* remove from linked list */
1299 #ifdef DEBUGGING
1300         if ( (PTR2UV(p) & (MEM_ALIGNBYTES - 1))
1301                                                 /* Can't get this low */
1302              || (p && PTR2UV(p) < (1<<LOG_OF_MIN_ARENA)) ) {
1303             dTHX;
1304             PerlIO_printf(PerlIO_stderr(),
1305                           "Unaligned pointer in the free chain 0x%"UVxf"\n",
1306                           PTR2UV(p));
1307         }
1308         if ( (PTR2UV(p->ov_next) & (MEM_ALIGNBYTES - 1))
1309              || (p->ov_next && PTR2UV(p->ov_next) < (1<<LOG_OF_MIN_ARENA)) ) {
1310             dTHX;
1311             PerlIO_printf(PerlIO_stderr(),
1312                           "Unaligned \"next\" pointer in the free "
1313                           "chain 0x%"UVxf" at 0x%"UVxf"\n",
1314                           PTR2UV(p->ov_next), PTR2UV(p));
1315         }
1316 #endif
1317         nextf[bucket] = p->ov_next;
1318
1319         MALLOC_UNLOCK;
1320
1321         DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log,
1322                               "0x%"UVxf": (%05lu) malloc %ld bytes\n",
1323                               PTR2UV((Malloc_t)(p + CHUNK_SHIFT)), (unsigned long)(PL_an++),
1324                               (long)size));
1325
1326         FILLCHECK_DEADBEEF((unsigned char*)(p + CHUNK_SHIFT),
1327                            BUCKET_SIZE_REAL(bucket) + RMAGIC_SZ);
1328
1329 #ifdef IGNORE_SMALL_BAD_FREE
1330         if (bucket >= FIRST_BUCKET_WITH_CHECK)
1331 #endif
1332             OV_MAGIC(p, bucket) = MAGIC;
1333 #ifndef PACK_MALLOC
1334         OV_INDEX(p) = bucket;
1335 #endif
1336 #ifdef RCHECK
1337         /*
1338          * Record allocated size of block and
1339          * bound space with magic numbers.
1340          */
1341         p->ov_rmagic = RMAGIC;
1342         if (bucket <= MAX_SHORT_BUCKET) {
1343             int i;
1344
1345             nbytes = size + M_OVERHEAD;
1346             p->ov_size = nbytes - 1;
1347             if ((i = nbytes & (RMAGIC_SZ-1))) {
1348                 i = RMAGIC_SZ - i;
1349                 while (i--) /* nbytes - RMAGIC_SZ is end of alloced area */
1350                     ((caddr_t)p + nbytes - RMAGIC_SZ)[i] = RMAGIC_C;
1351             }
1352             /* Same at RMAGIC_SZ-aligned RMAGIC */
1353             nbytes = (nbytes + RMAGIC_SZ - 1) & ~(RMAGIC_SZ - 1);
1354             ((u_int *)((caddr_t)p + nbytes))[-1] = RMAGIC;
1355         }
1356         FILL_FEEDADAD((unsigned char *)(p + CHUNK_SHIFT), size);
1357 #endif
1358         return ((Malloc_t)(p + CHUNK_SHIFT));
1359 }
1360
1361 static char *last_sbrk_top;
1362 static char *last_op;                   /* This arena can be easily extended. */
1363 static MEM_SIZE sbrked_remains;
1364
1365 #ifdef DEBUGGING_MSTATS
1366 static int sbrks;
1367 #endif
1368
1369 struct chunk_chain_s {
1370     struct chunk_chain_s *next;
1371     MEM_SIZE size;
1372 };
1373 static struct chunk_chain_s *chunk_chain;
1374 static int n_chunks;
1375 static char max_bucket;
1376
1377 /* Cutoff a piece of one of the chunks in the chain.  Prefer smaller chunk. */
1378 static void *
1379 get_from_chain(MEM_SIZE size)
1380 {
1381     struct chunk_chain_s *elt = chunk_chain, **oldp = &chunk_chain;
1382     struct chunk_chain_s **oldgoodp = NULL;
1383     long min_remain = LONG_MAX;
1384
1385     while (elt) {
1386         if (elt->size >= size) {
1387             long remains = elt->size - size;
1388             if (remains >= 0 && remains < min_remain) {
1389                 oldgoodp = oldp;
1390                 min_remain = remains;
1391             }
1392             if (remains == 0) {
1393                 break;
1394             }
1395         }
1396         oldp = &( elt->next );
1397         elt = elt->next;
1398     }
1399     if (!oldgoodp) return NULL;
1400     if (min_remain) {
1401         void *ret = *oldgoodp;
1402         struct chunk_chain_s *next = (*oldgoodp)->next;
1403
1404         *oldgoodp = (struct chunk_chain_s *)((char*)ret + size);
1405         (*oldgoodp)->size = min_remain;
1406         (*oldgoodp)->next = next;
1407         return ret;
1408     } else {
1409         void *ret = *oldgoodp;
1410         *oldgoodp = (*oldgoodp)->next;
1411         n_chunks--;
1412         return ret;
1413     }
1414 }
1415
1416 static void
1417 add_to_chain(void *p, MEM_SIZE size, MEM_SIZE chip)
1418 {
1419     struct chunk_chain_s *next = chunk_chain;
1420     char *cp = (char*)p;
1421
1422     cp += chip;
1423     chunk_chain = (struct chunk_chain_s *)cp;
1424     chunk_chain->size = size - chip;
1425     chunk_chain->next = next;
1426     n_chunks++;
1427 }
1428
1429 static void *
1430 get_from_bigger_buckets(int bucket, MEM_SIZE size)
1431 {
1432     int price = 1;
1433     static int bucketprice[NBUCKETS];
1434     while (bucket <= max_bucket) {
1435         /* We postpone stealing from bigger buckets until we want it
1436            often enough. */
1437         if (nextf[bucket] && bucketprice[bucket]++ >= price) {
1438             /* Steal it! */
1439             void *ret = (void*)(nextf[bucket] - 1 + CHUNK_SHIFT);
1440             bucketprice[bucket] = 0;
1441             if (((char*)nextf[bucket]) - M_OVERHEAD == last_op) {
1442                 last_op = NULL;         /* Disable optimization */
1443             }
1444             nextf[bucket] = nextf[bucket]->ov_next;
1445 #ifdef DEBUGGING_MSTATS
1446             nmalloc[bucket]--;
1447             start_slack -= M_OVERHEAD;
1448 #endif
1449             add_to_chain(ret, (BUCKET_SIZE_NO_SURPLUS(bucket) +
1450                                POW2_OPTIMIZE_SURPLUS(bucket)),
1451                          size);
1452             return ret;
1453         }
1454         bucket++;
1455     }
1456     return NULL;
1457 }
1458
1459 static union overhead *
1460 getpages(MEM_SIZE needed, int *nblksp, int bucket)
1461 {
1462     dVAR;
1463     /* Need to do (possibly expensive) system call. Try to
1464        optimize it for rare calling. */
1465     MEM_SIZE require = needed - sbrked_remains;
1466     char *cp;
1467     union overhead *ovp;
1468     MEM_SIZE slack = 0;
1469
1470     if (sbrk_goodness > 0) {
1471         if (!last_sbrk_top && require < (MEM_SIZE)FIRST_SBRK)
1472             require = FIRST_SBRK;
1473         else if (require < (MEM_SIZE)MIN_SBRK) require = MIN_SBRK;
1474
1475         if (require < (Size_t)(goodsbrk * MIN_SBRK_FRAC1000 / 1000))
1476             require = goodsbrk * MIN_SBRK_FRAC1000 / 1000;
1477         require = ((require - 1 + MIN_SBRK) / MIN_SBRK) * MIN_SBRK;
1478     } else {
1479         require = needed;
1480         last_sbrk_top = 0;
1481         sbrked_remains = 0;
1482     }
1483
1484     DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log,
1485                           "sbrk(%ld) for %ld-byte-long arena\n",
1486                           (long)require, (long) needed));
1487     cp = (char *)sbrk(require);
1488 #ifdef DEBUGGING_MSTATS
1489     sbrks++;
1490 #endif
1491     if (cp == last_sbrk_top) {
1492         /* Common case, anything is fine. */
1493         sbrk_goodness++;
1494         ovp = (union overhead *) (cp - sbrked_remains);
1495         last_op = cp - sbrked_remains;
1496         sbrked_remains = require - (needed - sbrked_remains);
1497     } else if (cp == (char *)-1) { /* no more room! */
1498         ovp = (union overhead *)emergency_sbrk(needed);
1499         if (ovp == (union overhead *)-1)
1500             return 0;
1501         if (((char*)ovp) > last_op) {   /* Cannot happen with current emergency_sbrk() */
1502             last_op = 0;
1503         }
1504         return ovp;
1505     } else {                    /* Non-continuous or first sbrk(). */
1506         long add = sbrked_remains;
1507         char *newcp;
1508
1509         if (sbrked_remains) {   /* Put rest into chain, we
1510                                    cannot use it right now. */
1511             add_to_chain((void*)(last_sbrk_top - sbrked_remains),
1512                          sbrked_remains, 0);
1513         }
1514
1515         /* Second, check alignment. */
1516         slack = 0;
1517
1518         /* WANTED_ALIGNMENT may be more than NEEDED_ALIGNMENT, but this may
1519            improve performance of memory access. */
1520         if (PTR2UV(cp) & (WANTED_ALIGNMENT - 1)) { /* Not aligned. */
1521             slack = WANTED_ALIGNMENT - (PTR2UV(cp) & (WANTED_ALIGNMENT - 1));
1522             add += slack;
1523         }
1524
1525         if (add) {
1526             DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log,
1527                                   "sbrk(%ld) to fix non-continuous/off-page sbrk:\n\t%ld for alignment,\t%ld were assumed to come from the tail of the previous sbrk\n",
1528                                   (long)add, (long) slack,
1529                                   (long) sbrked_remains));
1530             newcp = (char *)sbrk(add);
1531 #if defined(DEBUGGING_MSTATS)
1532             sbrks++;
1533             sbrk_slack += add;
1534 #endif
1535             if (newcp != cp + require) {
1536                 /* Too bad: even rounding sbrk() is not continuous.*/
1537                 DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log,
1538                                       "failed to fix bad sbrk()\n"));
1539 #ifdef PACK_MALLOC
1540                 if (slack) {
1541                     MALLOC_UNLOCK;
1542                     fatalcroak("panic: Off-page sbrk\n");
1543                 }
1544 #endif
1545                 if (sbrked_remains) {
1546                     /* Try again. */
1547 #if defined(DEBUGGING_MSTATS)
1548                     sbrk_slack += require;
1549 #endif
1550                     require = needed;
1551                     DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log,
1552                                           "straight sbrk(%ld)\n",
1553                                           (long)require));
1554                     cp = (char *)sbrk(require);
1555 #ifdef DEBUGGING_MSTATS
1556                     sbrks++;
1557 #endif
1558                     if (cp == (char *)-1)
1559                         return 0;
1560                 }
1561                 sbrk_goodness = -1;     /* Disable optimization!
1562                                    Continue with not-aligned... */
1563             } else {
1564                 cp += slack;
1565                 require += sbrked_remains;
1566             }
1567         }
1568
1569         if (last_sbrk_top) {
1570             sbrk_goodness -= SBRK_FAILURE_PRICE;
1571         }
1572
1573         ovp = (union overhead *) cp;
1574         /*
1575          * Round up to minimum allocation size boundary
1576          * and deduct from block count to reflect.
1577          */
1578
1579 #  if NEEDED_ALIGNMENT > MEM_ALIGNBYTES
1580         if (PTR2UV(ovp) & (NEEDED_ALIGNMENT - 1))
1581             fatalcroak("Misalignment of sbrk()\n");
1582         else
1583 #  endif
1584         if (PTR2UV(ovp) & (MEM_ALIGNBYTES - 1)) {
1585             DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log,
1586                                   "fixing sbrk(): %d bytes off machine alignment\n",
1587                                   (int)(PTR2UV(ovp) & (MEM_ALIGNBYTES - 1))));
1588             ovp = INT2PTR(union overhead *,(PTR2UV(ovp) + MEM_ALIGNBYTES) &
1589                                      (MEM_ALIGNBYTES - 1));
1590             (*nblksp)--;
1591 # if defined(DEBUGGING_MSTATS)
1592             /* This is only approx. if TWO_POT_OPTIMIZE: */
1593             sbrk_slack += (1 << (bucket >> BUCKET_POW2_SHIFT));
1594 # endif
1595         }
1596         ;                               /* Finish "else" */
1597         sbrked_remains = require - needed;
1598         last_op = cp;
1599     }
1600 #if !defined(PLAIN_MALLOC) && !defined(NO_FANCY_MALLOC)
1601     emergency_buffer_last_req = 0;
1602 #endif
1603     last_sbrk_top = cp + require;
1604 #ifdef DEBUGGING_MSTATS
1605     goodsbrk += require;
1606 #endif
1607     return ovp;
1608 }
1609
1610 static int
1611 getpages_adjacent(MEM_SIZE require)
1612 {
1613     if (require <= sbrked_remains) {
1614         sbrked_remains -= require;
1615     } else {
1616         char *cp;
1617
1618         require -= sbrked_remains;
1619         /* We do not try to optimize sbrks here, we go for place. */
1620         cp = (char*) sbrk(require);
1621 #ifdef DEBUGGING_MSTATS
1622         sbrks++;
1623         goodsbrk += require;
1624 #endif
1625         if (cp == last_sbrk_top) {
1626             sbrked_remains = 0;
1627             last_sbrk_top = cp + require;
1628         } else {
1629             if (cp == (char*)-1) {      /* Out of memory */
1630 #ifdef DEBUGGING_MSTATS
1631                 goodsbrk -= require;
1632 #endif
1633                 return 0;
1634             }
1635             /* Report the failure: */
1636             if (sbrked_remains)
1637                 add_to_chain((void*)(last_sbrk_top - sbrked_remains),
1638                              sbrked_remains, 0);
1639             add_to_chain((void*)cp, require, 0);
1640             sbrk_goodness -= SBRK_FAILURE_PRICE;
1641             sbrked_remains = 0;
1642             last_sbrk_top = 0;
1643             last_op = 0;
1644             return 0;
1645         }
1646     }
1647
1648     return 1;
1649 }
1650
1651 /*
1652  * Allocate more memory to the indicated bucket.
1653  */
1654 static void
1655 morecore(int bucket)
1656 {
1657         dVAR;
1658         union overhead *ovp;
1659         int rnu;       /* 2^rnu bytes will be requested */
1660         int nblks;              /* become nblks blocks of the desired size */
1661         MEM_SIZE siz, needed;
1662         static int were_called = 0;
1663
1664         if (nextf[bucket])
1665                 return;
1666 #ifndef NO_PERL_MALLOC_ENV
1667         if (!were_called) {
1668             /* It's the our first time.  Initialize ourselves */
1669             were_called = 1;    /* Avoid a loop */
1670             if (!MallocCfg[MallocCfg_skip_cfg_env]) {
1671                 char *s = getenv("PERL_MALLOC_OPT"), *t = s, *off;
1672                 const char *opts = PERL_MALLOC_OPT_CHARS;
1673                 int changed = 0;
1674
1675                 while ( t && t[0] && t[1] == '='
1676                         && ((off = strchr(opts, *t))) ) {
1677                     IV val = 0;
1678
1679                     t += 2;
1680                     while (*t <= '9' && *t >= '0')
1681                         val = 10*val + *t++ - '0';
1682                     if (!*t || *t == ';') {
1683                         if (MallocCfg[off - opts] != val)
1684                             changed = 1;
1685                         MallocCfg[off - opts] = val;
1686                         if (*t)
1687                             t++;
1688                     }
1689                 }
1690                 if (t && *t) {
1691                     dTHX;
1692                     MYMALLOC_WRITE2STDERR("Unrecognized part of PERL_MALLOC_OPT: \"");
1693                     MYMALLOC_WRITE2STDERR(t);
1694                     MYMALLOC_WRITE2STDERR("\"\n");
1695                 }
1696                 if (changed)
1697                     MallocCfg[MallocCfg_cfg_env_read] = 1;
1698             }
1699         }
1700 #endif
1701         if (bucket == sizeof(MEM_SIZE)*8*BUCKETS_PER_POW2) {
1702             MALLOC_UNLOCK;
1703             croak("%s", "Out of memory during ridiculously large request");
1704         }
1705         if (bucket > max_bucket)
1706             max_bucket = bucket;
1707
1708         rnu = ( (bucket <= (LOG_OF_MIN_ARENA << BUCKET_POW2_SHIFT))
1709                 ? LOG_OF_MIN_ARENA
1710                 : (bucket >> BUCKET_POW2_SHIFT) );
1711         /* This may be overwritten later: */
1712         nblks = 1 << (rnu - (bucket >> BUCKET_POW2_SHIFT)); /* how many blocks to get */
1713         needed = ((MEM_SIZE)1 << rnu) + POW2_OPTIMIZE_SURPLUS(bucket);
1714         if (nextf[rnu << BUCKET_POW2_SHIFT]) { /* 2048b bucket. */
1715             ovp = nextf[rnu << BUCKET_POW2_SHIFT] - 1 + CHUNK_SHIFT;
1716             nextf[rnu << BUCKET_POW2_SHIFT]
1717                 = nextf[rnu << BUCKET_POW2_SHIFT]->ov_next;
1718 #ifdef DEBUGGING_MSTATS
1719             nmalloc[rnu << BUCKET_POW2_SHIFT]--;
1720             start_slack -= M_OVERHEAD;
1721 #endif
1722             DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log,
1723                                   "stealing %ld bytes from %ld arena\n",
1724                                   (long) needed, (long) rnu << BUCKET_POW2_SHIFT));
1725         } else if (chunk_chain
1726                    && (ovp = (union overhead*) get_from_chain(needed))) {
1727             DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log,
1728                                   "stealing %ld bytes from chain\n",
1729                                   (long) needed));
1730         } else if ( (ovp = (union overhead*)
1731                      get_from_bigger_buckets((rnu << BUCKET_POW2_SHIFT) + 1,
1732                                              needed)) ) {
1733             DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log,
1734                                   "stealing %ld bytes from bigger buckets\n",
1735                                   (long) needed));
1736         } else if (needed <= sbrked_remains) {
1737             ovp = (union overhead *)(last_sbrk_top - sbrked_remains);
1738             sbrked_remains -= needed;
1739             last_op = (char*)ovp;
1740         } else
1741             ovp = getpages(needed, &nblks, bucket);
1742
1743         if (!ovp)
1744             return;
1745         FILL_DEADBEEF((unsigned char*)ovp, needed);
1746
1747         /*
1748          * Add new memory allocated to that on
1749          * free list for this hash bucket.
1750          */
1751         siz = BUCKET_SIZE_NO_SURPLUS(bucket); /* No surplus if nblks > 1 */
1752 #ifdef PACK_MALLOC
1753         *(u_char*)ovp = bucket; /* Fill index. */
1754         if (bucket <= MAX_PACKED) {
1755             ovp = (union overhead *) ((char*)ovp + BLK_SHIFT(bucket));
1756             nblks = N_BLKS(bucket);
1757 #  ifdef DEBUGGING_MSTATS
1758             start_slack += BLK_SHIFT(bucket);
1759 #  endif
1760         } else if (bucket < LOG_OF_MIN_ARENA * BUCKETS_PER_POW2) {
1761             ovp = (union overhead *) ((char*)ovp + BLK_SHIFT(bucket));
1762             siz -= sizeof(union overhead);
1763         } else ovp++;           /* One chunk per block. */
1764 #endif /* PACK_MALLOC */
1765         nextf[bucket] = ovp;
1766 #ifdef DEBUGGING_MSTATS
1767         nmalloc[bucket] += nblks;
1768         if (bucket > MAX_PACKED) {
1769             start_slack += M_OVERHEAD * nblks;
1770         }
1771 #endif
1772
1773         while (--nblks > 0) {
1774                 ovp->ov_next = (union overhead *)((caddr_t)ovp + siz);
1775                 ovp = (union overhead *)((caddr_t)ovp + siz);
1776         }
1777         /* Not all sbrks return zeroed memory.*/
1778         ovp->ov_next = (union overhead *)NULL;
1779 #ifdef PACK_MALLOC
1780         if (bucket == 7*BUCKETS_PER_POW2) { /* Special case, explanation is above. */
1781             union overhead *n_op = nextf[7*BUCKETS_PER_POW2]->ov_next;
1782             nextf[7*BUCKETS_PER_POW2] =
1783                 (union overhead *)((caddr_t)nextf[7*BUCKETS_PER_POW2]
1784                                    - sizeof(union overhead));
1785             nextf[7*BUCKETS_PER_POW2]->ov_next = n_op;
1786         }
1787 #endif /* !PACK_MALLOC */
1788 }
1789
1790 Free_t
1791 Perl_mfree(Malloc_t where)
1792 {
1793         dVAR;
1794         MEM_SIZE size;
1795         union overhead *ovp;
1796         char *cp = (char*)where;
1797 #ifdef PACK_MALLOC
1798         u_char bucket;
1799 #endif
1800
1801         DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log,
1802                               "0x%"UVxf": (%05lu) free\n",
1803                               PTR2UV(cp), (unsigned long)(PL_an++)));
1804
1805         if (cp == NULL)
1806                 return;
1807 #ifdef DEBUGGING
1808         if (PTR2UV(cp) & (MEM_ALIGNBYTES - 1))
1809             croak("%s", "wrong alignment in free()");
1810 #endif
1811         ovp = (union overhead *)((caddr_t)cp
1812                                 - sizeof (union overhead) * CHUNK_SHIFT);
1813 #ifdef PACK_MALLOC
1814         bucket = OV_INDEX(ovp);
1815 #endif
1816 #ifdef IGNORE_SMALL_BAD_FREE
1817         if ((bucket >= FIRST_BUCKET_WITH_CHECK)
1818             && (OV_MAGIC(ovp, bucket) != MAGIC))
1819 #else
1820         if (OV_MAGIC(ovp, bucket) != MAGIC)
1821 #endif
1822             {
1823                 static int bad_free_warn = -1;
1824                 if (bad_free_warn == -1) {
1825                     dTHX;
1826                     char *pbf = PerlEnv_getenv("PERL_BADFREE");
1827                     bad_free_warn = (pbf) ? strNE("0", pbf) : 1;
1828                 }
1829                 if (!bad_free_warn)
1830                     return;
1831 #ifdef RCHECK
1832                 {
1833                     dTHX;
1834                     if (!PERL_IS_ALIVE || !PL_curcop)
1835                         Perl_ck_warner_d(aTHX_ packWARN(WARN_MALLOC), "%s free() ignored (RMAGIC, PERL_CORE)",
1836                                          ovp->ov_rmagic == RMAGIC - 1 ?
1837                                          "Duplicate" : "Bad");
1838                 }
1839 #else
1840                 {
1841                     dTHX;
1842                     if (!PERL_IS_ALIVE || !PL_curcop)
1843                         Perl_ck_warner_d(aTHX_ packWARN(WARN_MALLOC), "%s", "Bad free() ignored (PERL_CORE)");
1844                 }
1845 #endif
1846                 return;                         /* sanity */
1847             }
1848 #ifdef RCHECK
1849         ASSERT(ovp->ov_rmagic == RMAGIC, "chunk's head overwrite");
1850         if (OV_INDEX(ovp) <= MAX_SHORT_BUCKET) {
1851             int i;
1852             MEM_SIZE nbytes = ovp->ov_size + 1;
1853
1854             if ((i = nbytes & (RMAGIC_SZ-1))) {
1855                 i = RMAGIC_SZ - i;
1856                 while (i--) {   /* nbytes - RMAGIC_SZ is end of alloced area */
1857                     ASSERT(((caddr_t)ovp + nbytes - RMAGIC_SZ)[i] == RMAGIC_C,
1858                            "chunk's tail overwrite");
1859                 }
1860             }
1861             /* Same at RMAGIC_SZ-aligned RMAGIC */
1862             nbytes = (nbytes + (RMAGIC_SZ-1)) & ~(RMAGIC_SZ-1);
1863             ASSERT(((u_int *)((caddr_t)ovp + nbytes))[-1] == RMAGIC,
1864                    "chunk's tail overwrite");
1865             FILLCHECK_DEADBEEF((unsigned char*)((caddr_t)ovp + nbytes),
1866                                BUCKET_SIZE(OV_INDEX(ovp)) - nbytes);
1867         }
1868         FILL_DEADBEEF((unsigned char*)(ovp+CHUNK_SHIFT),
1869                       BUCKET_SIZE_REAL(OV_INDEX(ovp)) + RMAGIC_SZ);
1870         ovp->ov_rmagic = RMAGIC - 1;
1871 #endif
1872         ASSERT(OV_INDEX(ovp) < NBUCKETS, "chunk's head overwrite");
1873         size = OV_INDEX(ovp);
1874
1875         MALLOC_LOCK;
1876         ovp->ov_next = nextf[size];
1877         nextf[size] = ovp;
1878         MALLOC_UNLOCK;
1879 }
1880
1881 /* There is no need to do any locking in realloc (with an exception of
1882    trying to grow in place if we are at the end of the chain).
1883    If somebody calls us from a different thread with the same address,
1884    we are sole anyway.  */
1885
1886 Malloc_t
1887 Perl_realloc(void *mp, size_t nbytes)
1888 {
1889         dVAR;
1890         MEM_SIZE onb;
1891         union overhead *ovp;
1892         char *res;
1893         int prev_bucket;
1894         int bucket;
1895         int incr;               /* 1 if does not fit, -1 if "easily" fits in a
1896                                    smaller bucket, otherwise 0.  */
1897         char *cp = (char*)mp;
1898
1899 #ifdef DEBUGGING
1900         MEM_SIZE size = nbytes;
1901
1902         if ((long)nbytes < 0)
1903             croak("%s", "panic: realloc");
1904 #endif
1905
1906         BARK_64K_LIMIT("Reallocation",nbytes,size);
1907         if (!cp)
1908                 return Perl_malloc(nbytes);
1909
1910         ovp = (union overhead *)((caddr_t)cp
1911                                 - sizeof (union overhead) * CHUNK_SHIFT);
1912         bucket = OV_INDEX(ovp);
1913
1914 #ifdef IGNORE_SMALL_BAD_FREE
1915         if ((bucket >= FIRST_BUCKET_WITH_CHECK)
1916             && (OV_MAGIC(ovp, bucket) != MAGIC))
1917 #else
1918         if (OV_MAGIC(ovp, bucket) != MAGIC)
1919 #endif
1920             {
1921                 static int bad_free_warn = -1;
1922                 if (bad_free_warn == -1) {
1923                     dTHX;
1924                     char *pbf = PerlEnv_getenv("PERL_BADFREE");
1925                     bad_free_warn = (pbf) ? strNE("0", pbf) : 1;
1926                 }
1927                 if (!bad_free_warn)
1928                     return NULL;
1929 #ifdef RCHECK
1930                 {
1931                     dTHX;
1932                     if (!PERL_IS_ALIVE || !PL_curcop)
1933                         Perl_ck_warner_d(aTHX_ packWARN(WARN_MALLOC), "%srealloc() %signored",
1934                                          (ovp->ov_rmagic == RMAGIC - 1 ? "" : "Bad "),
1935                                          ovp->ov_rmagic == RMAGIC - 1
1936                                          ? "of freed memory " : "");
1937                 }
1938 #else
1939                 {
1940                     dTHX;
1941                     if (!PERL_IS_ALIVE || !PL_curcop)
1942                         Perl_ck_warner_d(aTHX_ packWARN(WARN_MALLOC), "%s",
1943                                          "Bad realloc() ignored");
1944                 }
1945 #endif
1946                 return NULL;                    /* sanity */
1947             }
1948
1949         onb = BUCKET_SIZE_REAL(bucket);
1950         /*
1951          *  avoid the copy if same size block.
1952          *  We are not aggressive with boundary cases. Note that it might
1953          *  (for a small number of cases) give false negative if
1954          *  both new size and old one are in the bucket for
1955          *  FIRST_BIG_POW2, but the new one is near the lower end.
1956          *
1957          *  We do not try to go to 1.5 times smaller bucket so far.
1958          */
1959         if (nbytes > onb) incr = 1;
1960         else {
1961 #ifdef DO_NOT_TRY_HARDER_WHEN_SHRINKING
1962             if ( /* This is a little bit pessimal if PACK_MALLOC: */
1963                 nbytes > ( (onb >> 1) - M_OVERHEAD )
1964 #  ifdef TWO_POT_OPTIMIZE
1965                 || (bucket == FIRST_BIG_POW2 && nbytes >= LAST_SMALL_BOUND )
1966 #  endif
1967                 )
1968 #else  /* !DO_NOT_TRY_HARDER_WHEN_SHRINKING */
1969                 prev_bucket = ( (bucket > MAX_PACKED + 1)
1970                                 ? bucket - BUCKETS_PER_POW2
1971                                 : bucket - 1);
1972              if (nbytes > BUCKET_SIZE_REAL(prev_bucket))
1973 #endif /* !DO_NOT_TRY_HARDER_WHEN_SHRINKING */
1974                  incr = 0;
1975              else incr = -1;
1976         }
1977 #ifdef STRESS_REALLOC
1978         goto hard_way;
1979 #endif
1980         if (incr == 0) {
1981           inplace_label:
1982 #ifdef RCHECK
1983                 /*
1984                  * Record new allocated size of block and
1985                  * bound space with magic numbers.
1986                  */
1987                 if (OV_INDEX(ovp) <= MAX_SHORT_BUCKET) {
1988                        int i, nb = ovp->ov_size + 1;
1989
1990                        if ((i = nb & (RMAGIC_SZ-1))) {
1991                            i = RMAGIC_SZ - i;
1992                            while (i--) { /* nb - RMAGIC_SZ is end of alloced area */
1993                                ASSERT(((caddr_t)ovp + nb - RMAGIC_SZ)[i] == RMAGIC_C, "chunk's tail overwrite");
1994                            }
1995                        }
1996                        /* Same at RMAGIC_SZ-aligned RMAGIC */
1997                        nb = (nb + (RMAGIC_SZ-1)) & ~(RMAGIC_SZ-1);
1998                        ASSERT(((u_int *)((caddr_t)ovp + nb))[-1] == RMAGIC,
1999                               "chunk's tail overwrite");
2000                        FILLCHECK_DEADBEEF((unsigned char*)((caddr_t)ovp + nb),
2001                                           BUCKET_SIZE(OV_INDEX(ovp)) - nb);
2002                        if (nbytes > ovp->ov_size + 1 - M_OVERHEAD)
2003                            FILL_FEEDADAD((unsigned char*)cp + ovp->ov_size + 1 - M_OVERHEAD,
2004                                      nbytes - (ovp->ov_size + 1 - M_OVERHEAD));
2005                        else
2006                            FILL_DEADBEEF((unsigned char*)cp + nbytes,
2007                                          nb - M_OVERHEAD + RMAGIC_SZ - nbytes);
2008                         /*
2009                          * Convert amount of memory requested into
2010                          * closest block size stored in hash buckets
2011                          * which satisfies request.  Account for
2012                          * space used per block for accounting.
2013                          */
2014                         nbytes += M_OVERHEAD;
2015                         ovp->ov_size = nbytes - 1;
2016                         if ((i = nbytes & (RMAGIC_SZ-1))) {
2017                             i = RMAGIC_SZ - i;
2018                             while (i--) /* nbytes - RMAGIC_SZ is end of alloced area */
2019                                 ((caddr_t)ovp + nbytes - RMAGIC_SZ)[i]
2020                                     = RMAGIC_C;
2021                         }
2022                         /* Same at RMAGIC_SZ-aligned RMAGIC */
2023                         nbytes = (nbytes + (RMAGIC_SZ-1)) & ~(RMAGIC_SZ - 1);
2024                         ((u_int *)((caddr_t)ovp + nbytes))[-1] = RMAGIC;
2025                 }
2026 #endif
2027                 res = cp;
2028                 DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log,
2029                               "0x%"UVxf": (%05lu) realloc %ld bytes inplace\n",
2030                               PTR2UV(res),(unsigned long)(PL_an++),
2031                               (long)size));
2032         } else if (incr == 1 && (cp - M_OVERHEAD == last_op)
2033                    && (onb > (1 << LOG_OF_MIN_ARENA))) {
2034             MEM_SIZE require, newarena = nbytes, pow;
2035             int shiftr;
2036
2037             POW2_OPTIMIZE_ADJUST(newarena);
2038             newarena = newarena + M_OVERHEAD;
2039             /* newarena = (newarena + 3) &~ 3; */
2040             shiftr = (newarena - 1) >> LOG_OF_MIN_ARENA;
2041             pow = LOG_OF_MIN_ARENA + 1;
2042             /* apart from this loop, this is O(1) */
2043             while (shiftr >>= 1)
2044                 pow++;
2045             newarena = (1 << pow) + POW2_OPTIMIZE_SURPLUS(pow * BUCKETS_PER_POW2);
2046             require = newarena - onb - M_OVERHEAD;
2047
2048             MALLOC_LOCK;
2049             if (cp - M_OVERHEAD == last_op /* We *still* are the last chunk */
2050                 && getpages_adjacent(require)) {
2051 #ifdef DEBUGGING_MSTATS
2052                 nmalloc[bucket]--;
2053                 nmalloc[pow * BUCKETS_PER_POW2]++;
2054 #endif
2055                 if (pow * BUCKETS_PER_POW2 > (MEM_SIZE)max_bucket)
2056                     max_bucket = pow * BUCKETS_PER_POW2;
2057                 *(cp - M_OVERHEAD) = pow * BUCKETS_PER_POW2; /* Fill index. */
2058                 MALLOC_UNLOCK;
2059                 goto inplace_label;
2060             } else {
2061                 MALLOC_UNLOCK;
2062                 goto hard_way;
2063             }
2064         } else {
2065           hard_way:
2066             DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log,
2067                               "0x%"UVxf": (%05lu) realloc %ld bytes the hard way\n",
2068                               PTR2UV(cp),(unsigned long)(PL_an++),
2069                               (long)size));
2070             if ((res = (char*)Perl_malloc(nbytes)) == NULL)
2071                 return (NULL);
2072             if (cp != res)                      /* common optimization */
2073                 Copy(cp, res, (MEM_SIZE)(nbytes<onb?nbytes:onb), char);
2074             Perl_mfree(cp);
2075         }
2076         return ((Malloc_t)res);
2077 }
2078
2079 Malloc_t
2080 Perl_calloc(size_t elements, size_t size)
2081 {
2082     long sz = elements * size;
2083     Malloc_t p = Perl_malloc(sz);
2084
2085     if (p) {
2086         memset((void*)p, 0, sz);
2087     }
2088     return p;
2089 }
2090
2091 char *
2092 Perl_strdup(const char *s)
2093 {
2094     MEM_SIZE l = strlen(s);
2095     char *s1 = (char *)Perl_malloc(l+1);
2096
2097     return (char *)CopyD(s, s1, (MEM_SIZE)(l+1), char);
2098 }
2099
2100 int
2101 Perl_putenv(char *a)
2102 {
2103     /* Sometimes system's putenv conflicts with my_setenv() - this is system
2104        malloc vs Perl's free(). */
2105   dTHX;
2106   char *var;
2107   char *val = a;
2108   MEM_SIZE l;
2109   char buf[80];
2110
2111   while (*val && *val != '=')
2112       val++;
2113   if (!*val)
2114       return -1;
2115   l = val - a;
2116   if (l < sizeof(buf))
2117       var = buf;
2118   else
2119       var = (char *)Perl_malloc(l + 1);
2120   Copy(a, var, l, char);
2121   var[l + 1] = 0;
2122   my_setenv(var, val+1);
2123   if (var != buf)
2124       Perl_mfree(var);
2125   return 0;
2126 }
2127
2128 MEM_SIZE
2129 Perl_malloced_size(void *p)
2130 {
2131     union overhead * const ovp = (union overhead *)
2132         ((caddr_t)p - sizeof (union overhead) * CHUNK_SHIFT);
2133     const int bucket = OV_INDEX(ovp);
2134
2135     PERL_ARGS_ASSERT_MALLOCED_SIZE;
2136
2137 #ifdef RCHECK
2138     /* The caller wants to have a complete control over the chunk,
2139        disable the memory checking inside the chunk.  */
2140     if (bucket <= MAX_SHORT_BUCKET) {
2141         const MEM_SIZE size = BUCKET_SIZE_REAL(bucket);
2142         ovp->ov_size = size + M_OVERHEAD - 1;
2143         *((u_int *)((caddr_t)ovp + size + M_OVERHEAD - RMAGIC_SZ)) = RMAGIC;
2144     }
2145 #endif
2146     return BUCKET_SIZE_REAL(bucket);
2147 }
2148
2149
2150 MEM_SIZE
2151 Perl_malloc_good_size(size_t wanted)
2152 {
2153     return BUCKET_SIZE_REAL(adjust_size_and_find_bucket(&wanted));
2154 }
2155
2156 #  ifdef BUCKETS_ROOT2
2157 #    define MIN_EVEN_REPORT 6
2158 #  else
2159 #    define MIN_EVEN_REPORT MIN_BUCKET
2160 #  endif
2161
2162 int
2163 Perl_get_mstats(pTHX_ perl_mstats_t *buf, int buflen, int level)
2164 {
2165 #ifdef DEBUGGING_MSTATS
2166         int i, j;
2167         union overhead *p;
2168         struct chunk_chain_s* nextchain;
2169
2170         PERL_ARGS_ASSERT_GET_MSTATS;
2171
2172         buf->topbucket = buf->topbucket_ev = buf->topbucket_odd
2173             = buf->totfree = buf->total = buf->total_chain = 0;
2174
2175         buf->minbucket = MIN_BUCKET;
2176         MALLOC_LOCK;
2177         for (i = MIN_BUCKET ; i < NBUCKETS; i++) {
2178                 for (j = 0, p = nextf[i]; p; p = p->ov_next, j++)
2179                         ;
2180                 if (i < buflen) {
2181                     buf->nfree[i] = j;
2182                     buf->ntotal[i] = nmalloc[i];
2183                 }
2184                 buf->totfree += j * BUCKET_SIZE_REAL(i);
2185                 buf->total += nmalloc[i] * BUCKET_SIZE_REAL(i);
2186                 if (nmalloc[i]) {
2187                     i % 2 ? (buf->topbucket_odd = i) : (buf->topbucket_ev = i);
2188                     buf->topbucket = i;
2189                 }
2190         }
2191         nextchain = chunk_chain;
2192         while (nextchain) {
2193             buf->total_chain += nextchain->size;
2194             nextchain = nextchain->next;
2195         }
2196         buf->total_sbrk = goodsbrk + sbrk_slack;
2197         buf->sbrks = sbrks;
2198         buf->sbrk_good = sbrk_goodness;
2199         buf->sbrk_slack = sbrk_slack;
2200         buf->start_slack = start_slack;
2201         buf->sbrked_remains = sbrked_remains;
2202         MALLOC_UNLOCK;
2203         buf->nbuckets = NBUCKETS;
2204         if (level) {
2205             for (i = MIN_BUCKET ; i < NBUCKETS; i++) {
2206                 if (i >= buflen)
2207                     break;
2208                 buf->bucket_mem_size[i] = BUCKET_SIZE_NO_SURPLUS(i);
2209                 buf->bucket_available_size[i] = BUCKET_SIZE_REAL(i);
2210             }
2211         }
2212 #else /* defined DEBUGGING_MSTATS */
2213         PerlIO_printf(Perl_error_log, "perl not compiled with DEBUGGING_MSTATS\n");
2214 #endif  /* defined DEBUGGING_MSTATS */
2215         return 0;               /* XXX unused */
2216 }
2217 /*
2218  * mstats - print out statistics about malloc
2219  *
2220  * Prints two lines of numbers, one showing the length of the free list
2221  * for each size category, the second showing the number of mallocs -
2222  * frees for each size category.
2223  */
2224 void
2225 Perl_dump_mstats(pTHX_ const char *s)
2226 {
2227 #ifdef DEBUGGING_MSTATS
2228         int i;
2229         perl_mstats_t buffer;
2230         UV nf[NBUCKETS];
2231         UV nt[NBUCKETS];
2232
2233         PERL_ARGS_ASSERT_DUMP_MSTATS;
2234
2235         buffer.nfree  = nf;
2236         buffer.ntotal = nt;
2237         get_mstats(&buffer, NBUCKETS, 0);
2238
2239         if (s)
2240             PerlIO_printf(Perl_error_log,
2241                           "Memory allocation statistics %s (buckets %"IVdf"(%"IVdf")..%"IVdf"(%"IVdf")\n",
2242                           s,
2243                           (IV)BUCKET_SIZE_REAL(MIN_BUCKET),
2244                           (IV)BUCKET_SIZE_NO_SURPLUS(MIN_BUCKET),
2245                           (IV)BUCKET_SIZE_REAL(buffer.topbucket),
2246                           (IV)BUCKET_SIZE_NO_SURPLUS(buffer.topbucket));
2247         PerlIO_printf(Perl_error_log, "%8"IVdf" free:", buffer.totfree);
2248         for (i = MIN_EVEN_REPORT; i <= buffer.topbucket; i += BUCKETS_PER_POW2) {
2249                 PerlIO_printf(Perl_error_log,
2250                               ((i < 8*BUCKETS_PER_POW2 || i == 10*BUCKETS_PER_POW2)
2251                                ? " %5"UVuf
2252                                : ((i < 12*BUCKETS_PER_POW2) ? " %3"UVuf : " %"UVuf)),
2253                               buffer.nfree[i]);
2254         }
2255 #ifdef BUCKETS_ROOT2
2256         PerlIO_printf(Perl_error_log, "\n\t   ");
2257         for (i = MIN_BUCKET + 1; i <= buffer.topbucket_odd; i += BUCKETS_PER_POW2) {
2258                 PerlIO_printf(Perl_error_log,
2259                               ((i < 8*BUCKETS_PER_POW2 || i == 10*BUCKETS_PER_POW2)
2260                                ? " %5"UVuf
2261                                : ((i < 12*BUCKETS_PER_POW2) ? " %3"UVuf : " %"UVuf)),
2262                               buffer.nfree[i]);
2263         }
2264 #endif
2265         PerlIO_printf(Perl_error_log, "\n%8"IVdf" used:", buffer.total - buffer.totfree);
2266         for (i = MIN_EVEN_REPORT; i <= buffer.topbucket; i += BUCKETS_PER_POW2) {
2267                 PerlIO_printf(Perl_error_log,
2268                               ((i < 8*BUCKETS_PER_POW2 || i == 10*BUCKETS_PER_POW2)
2269                                ? " %5"IVdf
2270                                : ((i < 12*BUCKETS_PER_POW2) ? " %3"IVdf : " %"IVdf)),
2271                               buffer.ntotal[i] - buffer.nfree[i]);
2272         }
2273 #ifdef BUCKETS_ROOT2
2274         PerlIO_printf(Perl_error_log, "\n\t   ");
2275         for (i = MIN_BUCKET + 1; i <= buffer.topbucket_odd; i += BUCKETS_PER_POW2) {
2276                 PerlIO_printf(Perl_error_log,
2277                               ((i < 8*BUCKETS_PER_POW2 || i == 10*BUCKETS_PER_POW2)
2278                                ? " %5"IVdf
2279                                : ((i < 12*BUCKETS_PER_POW2) ? " %3"IVdf : " %"IVdf)),
2280                               buffer.ntotal[i] - buffer.nfree[i]);
2281         }
2282 #endif
2283         PerlIO_printf(Perl_error_log, "\nTotal sbrk(): %"IVdf"/%"IVdf":%"IVdf". Odd ends: pad+heads+chain+tail: %"IVdf"+%"IVdf"+%"IVdf"+%"IVdf".\n",
2284                       buffer.total_sbrk, buffer.sbrks, buffer.sbrk_good,
2285                       buffer.sbrk_slack, buffer.start_slack,
2286                       buffer.total_chain, buffer.sbrked_remains);
2287 #else /* DEBUGGING_MSTATS */
2288         PerlIO_printf(Perl_error_log, "%s: perl not compiled with DEBUGGING_MSTATS\n",s);
2289 #endif /* DEBUGGING_MSTATS */
2290 }
2291
2292 #ifdef USE_PERL_SBRK
2293
2294 #   if defined(PURIFY)
2295 #      define PERL_SBRK_VIA_MALLOC
2296 #   endif
2297
2298 #   ifdef PERL_SBRK_VIA_MALLOC
2299
2300 /* it may seem schizophrenic to use perl's malloc and let it call system */
2301 /* malloc, the reason for that is only the 3.2 version of the OS that had */
2302 /* frequent core dumps within nxzonefreenolock. This sbrk routine put an */
2303 /* end to the cores */
2304
2305 #      ifndef SYSTEM_ALLOC
2306 #         define SYSTEM_ALLOC(a) malloc(a)
2307 #      endif
2308 #      ifndef SYSTEM_ALLOC_ALIGNMENT
2309 #         define SYSTEM_ALLOC_ALIGNMENT MEM_ALIGNBYTES
2310 #      endif
2311
2312 #   endif  /* PERL_SBRK_VIA_MALLOC */
2313
2314 static IV Perl_sbrk_oldchunk;
2315 static long Perl_sbrk_oldsize;
2316
2317 #   define PERLSBRK_32_K (1<<15)
2318 #   define PERLSBRK_64_K (1<<16)
2319
2320 Malloc_t
2321 Perl_sbrk(int size)
2322 {
2323     IV got;
2324     int small, reqsize;
2325
2326     if (!size) return 0;
2327     reqsize = size; /* just for the DEBUG_m statement */
2328 #ifdef PACK_MALLOC
2329     size = (size + 0x7ff) & ~0x7ff;
2330 #endif
2331     if (size <= Perl_sbrk_oldsize) {
2332         got = Perl_sbrk_oldchunk;
2333         Perl_sbrk_oldchunk += size;
2334         Perl_sbrk_oldsize -= size;
2335     } else {
2336       if (size >= PERLSBRK_32_K) {
2337         small = 0;
2338       } else {
2339         size = PERLSBRK_64_K;
2340         small = 1;
2341       }
2342 #  if NEEDED_ALIGNMENT > SYSTEM_ALLOC_ALIGNMENT
2343       size += NEEDED_ALIGNMENT - SYSTEM_ALLOC_ALIGNMENT;
2344 #  endif
2345       got = (IV)SYSTEM_ALLOC(size);
2346 #  if NEEDED_ALIGNMENT > SYSTEM_ALLOC_ALIGNMENT
2347       got = (got + NEEDED_ALIGNMENT - 1) & ~(NEEDED_ALIGNMENT - 1);
2348 #  endif
2349       if (small) {
2350         /* Chunk is small, register the rest for future allocs. */
2351         Perl_sbrk_oldchunk = got + reqsize;
2352         Perl_sbrk_oldsize = size - reqsize;
2353       }
2354     }
2355
2356     DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log, "sbrk malloc size %ld (reqsize %ld), left size %ld, give addr 0x%"UVxf"\n",
2357                     size, reqsize, Perl_sbrk_oldsize, PTR2UV(got)));
2358
2359     return (void *)got;
2360 }
2361
2362 #endif /* ! defined USE_PERL_SBRK */
2363
2364 /*
2365  * ex: set ts=8 sts=4 sw=4 et:
2366  */