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