malloc.c

   1 /*    malloc.c
   2  *
   3  */
   4
   5 /*
   6   Here are some notes on configuring Perl's malloc.  (For non-perl
   7   usage see below.)
   8
   9   There are two macros which serve as bulk disablers of advanced
  10   features of this malloc: NO_FANCY_MALLOC, PLAIN_MALLOC (undef by
  11   default).  Look in the list of default values below to understand
  12   their exact effect.  Defining NO_FANCY_MALLOC returns malloc.c to the
  13   state of the malloc in Perl 5.004.  Additionally defining PLAIN_MALLOC
  14   returns it to the state as of Perl 5.000.
  15
  16   Note that some of the settings below may be ignored in the code based
  17   on values of other macros.  The PERL_CORE symbol is only defined when
  18   perl itself is being compiled (so malloc can make some assumptions
  19   about perl's facilities being available to it).
  20
  21   Each config option has a short description, followed by its name,
  22   default value, and a comment about the default (if applicable).  Some
  23   options take a precise value, while the others are just boolean.
  24   The boolean ones are listed first.
  25
  26     # Enable code for an emergency memory pool in $^M.  See perlvar.pod
  27     # for a description of $^M.
  28     PERL_EMERGENCY_SBRK         (!PLAIN_MALLOC && PERL_CORE)
  29
  30     # Enable code for printing memory statistics.
  31     DEBUGGING_MSTATS            (!PLAIN_MALLOC && PERL_CORE)
  32
  33     # Move allocation info for small buckets into separate areas.
  34     # Memory optimization (especially for small allocations, of the
  35     # less than 64 bytes).  Since perl usually makes a large number
  36     # of small allocations, this is usually a win.
  37     PACK_MALLOC                 (!PLAIN_MALLOC && !RCHECK)
  38
  39     # Add one page to big powers of two when calculating bucket size.
  40     # This is targeted at big allocations, as are common in image
  41     # processing.
  42     TWO_POT_OPTIMIZE            !PLAIN_MALLOC
  43
  44     # Use intermediate bucket sizes between powers-of-two.  This is
  45     # generally a memory optimization, and a (small) speed pessimization.
  46     BUCKETS_ROOT2               !NO_FANCY_MALLOC
  47
  48     # Do not check small deallocations for bad free().  Memory
  49     # and speed optimization, error reporting pessimization.
  50     IGNORE_SMALL_BAD_FREE       (!NO_FANCY_MALLOC && !RCHECK)
  51
  52     # Use table lookup to decide in which bucket a given allocation will go.
  53     SMALL_BUCKET_VIA_TABLE      !NO_FANCY_MALLOC
  54
  55     # Use a perl-defined sbrk() instead of the (presumably broken or
  56     # missing) system-supplied sbrk().
  57     USE_PERL_SBRK               undef
  58
  59     # Use system malloc() (or calloc() etc.) to emulate sbrk(). Normally
  60     # only used with broken sbrk()s.
  61     PERL_SBRK_VIA_MALLOC        undef
  62
  63     # Which allocator to use if PERL_SBRK_VIA_MALLOC
  64     SYSTEM_ALLOC(a)             malloc(a)
  65
  66     # Minimal alignment (in bytes, should be a power of 2) of SYSTEM_ALLOC
  67     SYSTEM_ALLOC_ALIGNMENT      MEM_ALIGNBYTES
  68
  69     # Disable memory overwrite checking with DEBUGGING.  Memory and speed
  70     # optimization, error reporting pessimization.
  71     NO_RCHECK                   undef
  72
  73     # Enable memory overwrite checking with DEBUGGING.  Memory and speed
  74     # pessimization, error reporting optimization
  75     RCHECK                      (DEBUGGING && !NO_RCHECK)
  76
  77     # Failed allocations bigger than this size croak (if
  78     # PERL_EMERGENCY_SBRK is enabled) without touching $^M.  See
  79     # perlvar.pod for a description of $^M.
  80     BIG_SIZE                     (1<<16)        # 64K
  81
  82     # Starting from this power of two, add an extra page to the
  83     # size of the bucket. This enables optimized allocations of sizes
  84     # close to powers of 2.  Note that the value is indexed at 0.
  85     FIRST_BIG_POW2              15              # 32K, 16K is used too often
  86
  87     # Estimate of minimal memory footprint.  malloc uses this value to
  88     # request the most reasonable largest blocks of memory from the system.
  89     FIRST_SBRK                  (48*1024)
  90
  91     # Round up sbrk()s to multiples of this.
  92     MIN_SBRK                    2048
  93
  94     # Round up sbrk()s to multiples of this percent of footprint.
  95     MIN_SBRK_FRAC               3
  96
  97     # Add this much memory to big powers of two to get the bucket size.
  98     PERL_PAGESIZE               4096
  99
 100     # This many sbrk() discontinuities should be tolerated even
 101     # from the start without deciding that sbrk() is usually
 102     # discontinuous.
 103     SBRK_ALLOW_FAILURES         3
 104
 105     # This many continuous sbrk()s compensate for one discontinuous one.
 106     SBRK_FAILURE_PRICE          50
 107
 108     # Some configurations may ask for 12-byte-or-so allocations which
 109     # require 8-byte alignment (?!).  In such situation one needs to
 110     # define this to disable 12-byte bucket (will increase memory footprint)
 111     STRICT_ALIGNMENT            undef
 112
 113   This implementation assumes that calling PerlIO_printf() does not
 114   result in any memory allocation calls (used during a panic).
 115
 116  */
 117
 118 /*
 119    If used outside of Perl environment, it may be useful to redefine
 120    the following macros (listed below with defaults):
 121
 122      # Type of address returned by allocation functions
 123      Malloc_t                           void *
 124
 125      # Type of size argument for allocation functions
 126      MEM_SIZE                           unsigned long
 127
 128      # Maximal value in LONG
 129      LONG_MAX                           0x7FFFFFFF
 130
 131      # Unsigned integer type big enough to keep a pointer
 132      UV                                 unsigned long
 133
 134      # Type of pointer with 1-byte granularity
 135      caddr_t                            char *
 136
 137      # Type returned by free()
 138      Free_t                             void
 139
 140      # Very fatal condition reporting function (cannot call any )
 141      fatalcroak(arg)                    write(2,arg,strlen(arg)) + exit(2)
 142
 143      # Fatal error reporting function
 144      croak(format, arg)                 warn(idem) + exit(1)
 145
 146      # Error reporting function
 147      warn(format, arg)                  fprintf(stderr, idem)
 148
 149      # Locking/unlocking for MT operation
 150      MALLOC_LOCK                        MUTEX_LOCK_NOCONTEXT(&PL_malloc_mutex)
 151      MALLOC_UNLOCK                      MUTEX_UNLOCK_NOCONTEXT(&PL_malloc_mutex)
 152
 153      # Locking/unlocking mutex for MT operation
 154      MUTEX_LOCK(l)                      void
 155      MUTEX_UNLOCK(l)                    void
 156  */
 157
 158 #ifndef NO_FANCY_MALLOC
 159 #  ifndef SMALL_BUCKET_VIA_TABLE
 160 #    define SMALL_BUCKET_VIA_TABLE
 161 #  endif
 162 #  ifndef BUCKETS_ROOT2
 163 #    define BUCKETS_ROOT2
 164 #  endif
 165 #  ifndef IGNORE_SMALL_BAD_FREE
 166 #    define IGNORE_SMALL_BAD_FREE
 167 #  endif
 168 #endif
 169
 170 #ifndef PLAIN_MALLOC                    /* Bulk enable features */
 171 #  ifndef PACK_MALLOC
 172 #      define PACK_MALLOC
 173 #  endif
 174 #  ifndef TWO_POT_OPTIMIZE
 175 #    define TWO_POT_OPTIMIZE
 176 #  endif
 177 #  if defined(PERL_CORE) && !defined(PERL_EMERGENCY_SBRK)
 178 #    define PERL_EMERGENCY_SBRK
 179 #  endif
 180 #  if defined(PERL_CORE) && !defined(DEBUGGING_MSTATS)
 181 #    define DEBUGGING_MSTATS
 182 #  endif
 183 #endif
 184
 185 #define MIN_BUC_POW2 (sizeof(void*) > 4 ? 3 : 2) /* Allow for 4-byte arena. */
 186 #define MIN_BUCKET (MIN_BUC_POW2 * BUCKETS_PER_POW2)
 187
 188 #if !(defined(I286) || defined(atarist) || defined(__MINT__))
 189         /* take 2k unless the block is bigger than that */
 190 #  define LOG_OF_MIN_ARENA 11
 191 #else
 192         /* take 16k unless the block is bigger than that
 193            (80286s like large segments!), probably good on the atari too */
 194 #  define LOG_OF_MIN_ARENA 14
 195 #endif
 196
 197 #ifndef lint
 198 #  if defined(DEBUGGING) && !defined(NO_RCHECK)
 199 #    define RCHECK
 200 #  endif
 201 #  if defined(RCHECK) && defined(IGNORE_SMALL_BAD_FREE)
 202 #    undef IGNORE_SMALL_BAD_FREE
 203 #  endif
 204 /*
 205  * malloc.c (Caltech) 2/21/82
 206  * Chris Kingsley, kingsley@cit-20.
 207  *
 208  * This is a very fast storage allocator.  It allocates blocks of a small
 209  * number of different sizes, and keeps free lists of each size.  Blocks that
 210  * don't exactly fit are passed up to the next larger size.  In this
 211  * implementation, the available sizes are 2^n-4 (or 2^n-12) bytes long.
 212  * If PACK_MALLOC is defined, small blocks are 2^n bytes long.
 213  * This is designed for use in a program that uses vast quantities of memory,
 214  * but bombs when it runs out.
 215  *
 216  * Modifications Copyright Ilya Zakharevich 1996-99.
 217  *
 218  * Still very quick, but much more thrifty.  (Std config is 10% slower
 219  * than it was, and takes 67% of old heap size for typical usage.)
 220  *
 221  * Allocations of small blocks are now table-driven to many different
 222  * buckets.  Sizes of really big buckets are increased to accomodata
 223  * common size=power-of-2 blocks.  Running-out-of-memory is made into
 224  * an exception.  Deeply configurable and thread-safe.
 225  *
 226  */
 227
 228 #ifdef PERL_CORE
 229 #  include "EXTERN.h"
 230 #define PERL_IN_MALLOC_C
 231 #  include "perl.h"
 232 #  if defined(PERL_IMPLICIT_CONTEXT)
 233 #    define croak       Perl_croak_nocontext
 234 #    define warn        Perl_warn_nocontext
 235 #  endif
 236 #else
 237 #  ifdef PERL_FOR_X2P
 238 #    include "../EXTERN.h"
 239 #    include "../perl.h"
 240 #  else
 241 #    include <stdlib.h>
 242 #    include <stdio.h>
 243 #    include <memory.h>
 244 #    define _(arg) arg
 245 #    ifndef Malloc_t
 246 #      define Malloc_t void *
 247 #    endif
 248 #    ifndef MEM_SIZE
 249 #      define MEM_SIZE unsigned long
 250 #    endif
 251 #    ifndef LONG_MAX
 252 #      define LONG_MAX 0x7FFFFFFF
 253 #    endif
 254 #    ifndef UV
 255 #      define UV unsigned long
 256 #    endif
 257 #    ifndef caddr_t
 258 #      define caddr_t char *
 259 #    endif
 260 #    ifndef Free_t
 261 #      define Free_t void
 262 #    endif
 263 #    define Copy(s,d,n,t) (void)memcpy((char*)(d),(char*)(s), (n) * sizeof(t))
 264 #    define PerlEnv_getenv getenv
 265 #    define PerlIO_printf fprintf
 266 #    define PerlIO_stderr() stderr
 267 #  endif
 268 #  ifndef croak                         /* make depend */
 269 #    define croak(mess, arg) (warn((mess), (arg)), exit(1))
 270 #  endif
 271 #  ifndef warn
 272 #    define warn(mess, arg) fprintf(stderr, (mess), (arg))
 273 #  endif
 274 #  ifdef DEBUG_m
 275 #    undef DEBUG_m
 276 #  endif
 277 #  define DEBUG_m(a)
 278 #  ifdef DEBUGGING
 279 #     undef DEBUGGING
 280 #  endif
 281 #  ifndef pTHX
 282 #     define pTHX               void
 283 #     define pTHX_
 284 #     define dTHX               extern int Perl___notused
 285 #     define WITH_THX(s)        s
 286 #  endif
 287 #  ifndef PERL_GET_INTERP
 288 #     define PERL_GET_INTERP    PL_curinterp
 289 #  endif
 290 #endif
 291
 292 #ifndef MUTEX_LOCK
 293 #  define MUTEX_LOCK(l)
 294 #endif
 295
 296 #ifndef MUTEX_UNLOCK
 297 #  define MUTEX_UNLOCK(l)
 298 #endif
 299
 300 #ifndef MALLOC_LOCK
 301 #  define MALLOC_LOCK           MUTEX_LOCK_NOCONTEXT(&PL_malloc_mutex)
 302 #endif
 303
 304 #ifndef MALLOC_UNLOCK
 305 #  define MALLOC_UNLOCK         MUTEX_UNLOCK_NOCONTEXT(&PL_malloc_mutex)
 306 #endif
 307
 308 #  ifndef fatalcroak                            /* make depend */
 309 #    define fatalcroak(mess)    (write(2, (mess), strlen(mess)), exit(2))
 310 #  endif
 311
 312 #ifdef DEBUGGING
 313 #  undef DEBUG_m
 314 #  define DEBUG_m(a)  if (PERL_GET_INTERP && PL_debug & 128)   a
 315 #endif
 316
 317 /*
 318  * Layout of memory:
 319  * ~~~~~~~~~~~~~~~~
 320  * The memory is broken into "blocks" which occupy multiples of 2K (and
 321  * generally speaking, have size "close" to a power of 2).  The addresses
 322  * of such *unused* blocks are kept in nextf[i] with big enough i.  (nextf
 323  * is an array of linked lists.)  (Addresses of used blocks are not known.)
 324  *
 325  * Moreover, since the algorithm may try to "bite" smaller blocks of out
 326  * of unused bigger ones, there are also regions of "irregular" size,
 327  * managed separately, by a linked list chunk_chain.
 328  *
 329  * The third type of storage is the sbrk()ed-but-not-yet-used space, its
 330  * end and size are kept in last_sbrk_top and sbrked_remains.
 331  *
 332  * Growing blocks "in place":
 333  * ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
 334  * The address of the block with the greatest address is kept in last_op
 335  * (if not known, last_op is 0).  If it is known that the memory above
 336  * last_op is not continuous, or contains a chunk from chunk_chain,
 337  * last_op is set to 0.
 338  *
 339  * The chunk with address last_op may be grown by expanding into
 340  * sbrk()ed-but-not-yet-used space, or trying to sbrk() more continuous
 341  * memory.
 342  *
 343  * Management of last_op:
 344  * ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
 345  *
 346  * free() never changes the boundaries of blocks, so is not relevant.
 347  *
 348  * The only way realloc() may change the boundaries of blocks is if it
 349  * grows a block "in place".  However, in the case of success such a
 350  * chunk is automatically last_op, and it remains last_op.  In the case
 351  * of failure getpages_adjacent() clears last_op.
 352  *
 353  * malloc() may change blocks by calling morecore() only.
 354  *
 355  * morecore() may create new blocks by:
 356  *   a) biting pieces from chunk_chain (cannot create one above last_op);
 357  *   b) biting a piece from an unused block (if block was last_op, this
 358  *      may create a chunk from chain above last_op, thus last_op is
 359  *      invalidated in such a case).
 360  *   c) biting of sbrk()ed-but-not-yet-used space.  This creates
 361  *      a block which is last_op.
 362  *   d) Allocating new pages by calling getpages();
 363  *
 364  * getpages() creates a new block.  It marks last_op at the bottom of
 365  * the chunk of memory it returns.
 366  *
 367  * Active pages footprint:
 368  * ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
 369  * Note that we do not need to traverse the lists in nextf[i], just take
 370  * the first element of this list.  However, we *need* to traverse the
 371  * list in chunk_chain, but most the time it should be a very short one,
 372  * so we do not step on a lot of pages we are not going to use.
 373  *
 374  * Flaws:
 375  * ~~~~~
 376  * get_from_bigger_buckets(): forget to increment price => Quite
 377  * aggressive.
 378  */
 379
 380 /* I don't much care whether these are defined in sys/types.h--LAW */
 381
 382 #define u_char unsigned char
 383 #define u_int unsigned int
 384
 385 #ifdef HAS_QUAD
 386 #  define u_bigint UV                   /* Needs to eat *void. */
 387 #else  /* needed? */
 388 #  define u_bigint unsigned long        /* Needs to eat *void. */
 389 #endif
 390
 391 #define u_short unsigned short
 392
 393 /* 286 and atarist like big chunks, which gives too much overhead. */
 394 #if (defined(RCHECK) || defined(I286) || defined(atarist) || defined(__MINT__)) && defined(PACK_MALLOC)
 395 #  undef PACK_MALLOC
 396 #endif
 397
 398 /*
 399  * The description below is applicable if PACK_MALLOC is not defined.
 400  *
 401  * The overhead on a block is at least 4 bytes.  When free, this space
 402  * contains a pointer to the next free block, and the bottom two bits must
 403  * be zero.  When in use, the first byte is set to MAGIC, and the second
 404  * byte is the size index.  The remaining bytes are for alignment.
 405  * If range checking is enabled and the size of the block fits
 406  * in two bytes, then the top two bytes hold the size of the requested block
 407  * plus the range checking words, and the header word MINUS ONE.
 408  */
 409 union   overhead {
 410         union   overhead *ov_next;      /* when free */
 411 #if MEM_ALIGNBYTES > 4
 412         double  strut;                  /* alignment problems */
 413 #endif
 414         struct {
 415                 u_char  ovu_magic;      /* magic number */
 416                 u_char  ovu_index;      /* bucket # */
 417 #ifdef RCHECK
 418                 u_short ovu_size;       /* actual block size */
 419                 u_int   ovu_rmagic;     /* range magic number */
 420 #endif
 421         } ovu;
 422 #define ov_magic        ovu.ovu_magic
 423 #define ov_index        ovu.ovu_index
 424 #define ov_size         ovu.ovu_size
 425 #define ov_rmagic       ovu.ovu_rmagic
 426 };
 427
 428 #define MAGIC           0xff            /* magic # on accounting info */
 429 #define RMAGIC          0x55555555      /* magic # on range info */
 430 #define RMAGIC_C        0x55            /* magic # on range info */
 431
 432 #ifdef RCHECK
 433 #  define       RSLOP           sizeof (u_int)
 434 #  ifdef TWO_POT_OPTIMIZE
 435 #    define MAX_SHORT_BUCKET (12 * BUCKETS_PER_POW2)
 436 #  else
 437 #    define MAX_SHORT_BUCKET (13 * BUCKETS_PER_POW2)
 438 #  endif
 439 #else
 440 #  define       RSLOP           0
 441 #endif
 442
 443 #if !defined(PACK_MALLOC) && defined(BUCKETS_ROOT2)
 444 #  undef BUCKETS_ROOT2
 445 #endif
 446
 447 #ifdef BUCKETS_ROOT2
 448 #  define BUCKET_TABLE_SHIFT 2
 449 #  define BUCKET_POW2_SHIFT 1
 450 #  define BUCKETS_PER_POW2 2
 451 #else
 452 #  define BUCKET_TABLE_SHIFT MIN_BUC_POW2
 453 #  define BUCKET_POW2_SHIFT 0
 454 #  define BUCKETS_PER_POW2 1
 455 #endif
 456
 457 #if !defined(MEM_ALIGNBYTES) || ((MEM_ALIGNBYTES > 4) && !defined(STRICT_ALIGNMENT))
 458 /* Figure out the alignment of void*. */
 459 struct aligner {
 460   char c;
 461   void *p;
 462 };
 463 #  define ALIGN_SMALL ((int)((caddr_t)&(((struct aligner*)0)->p)))
 464 #else
 465 #  define ALIGN_SMALL MEM_ALIGNBYTES
 466 #endif
 467
 468 #define IF_ALIGN_8(yes,no)      ((ALIGN_SMALL>4) ? (yes) : (no))
 469
 470 #ifdef BUCKETS_ROOT2
 471 #  define MAX_BUCKET_BY_TABLE 13
 472 static u_short buck_size[MAX_BUCKET_BY_TABLE + 1] =
 473   {
 474       0, 0, 0, 0, 4, 4, 8, 12, 16, 24, 32, 48, 64, 80,
 475   };
 476 #  define BUCKET_SIZE(i) ((i) % 2 ? buck_size[i] : (1 << ((i) >> BUCKET_POW2_SHIFT)))
 477 #  define BUCKET_SIZE_REAL(i) ((i) <= MAX_BUCKET_BY_TABLE               \
 478                                ? buck_size[i]                           \
 479                                : ((1 << ((i) >> BUCKET_POW2_SHIFT))     \
 480                                   - MEM_OVERHEAD(i)                     \
 481                                   + POW2_OPTIMIZE_SURPLUS(i)))
 482 #else
 483 #  define BUCKET_SIZE(i) (1 << ((i) >> BUCKET_POW2_SHIFT))
 484 #  define BUCKET_SIZE_REAL(i) (BUCKET_SIZE(i) - MEM_OVERHEAD(i) + POW2_OPTIMIZE_SURPLUS(i))
 485 #endif
 486
 487
 488 #ifdef PACK_MALLOC
 489 /* In this case it is assumed that if we do sbrk() in 2K units, we
 490  * will get 2K aligned arenas (at least after some initial
 491  * alignment). The bucket number of the given subblock is on the start
 492  * of 2K arena which contains the subblock.  Several following bytes
 493  * contain the magic numbers for the subblocks in the block.
 494  *
 495  * Sizes of chunks are powers of 2 for chunks in buckets <=
 496  * MAX_PACKED, after this they are (2^n - sizeof(union overhead)) (to
 497  * get alignment right).
 498  *
 499  * Consider an arena for 2^n with n>MAX_PACKED.  We suppose that
 500  * starts of all the chunks in a 2K arena are in different
 501  * 2^n-byte-long chunks.  If the top of the last chunk is aligned on a
 502  * boundary of 2K block, this means that sizeof(union
 503  * overhead)*"number of chunks" < 2^n, or sizeof(union overhead)*2K <
 504  * 4^n, or n > 6 + log2(sizeof()/2)/2, since a chunk of size 2^n -
 505  * overhead is used.  Since this rules out n = 7 for 8 byte alignment,
 506  * we specialcase allocation of the first of 16 128-byte-long chunks.
 507  *
 508  * Note that with the above assumption we automatically have enough
 509  * place for MAGIC at the start of 2K block.  Note also that we
 510  * overlay union overhead over the chunk, thus the start of small chunks
 511  * is immediately overwritten after freeing.  */
 512 #  define MAX_PACKED_POW2 6
 513 #  define MAX_PACKED (MAX_PACKED_POW2 * BUCKETS_PER_POW2 + BUCKET_POW2_SHIFT)
 514 #  define MAX_POW2_ALGO ((1<<(MAX_PACKED_POW2 + 1)) - M_OVERHEAD)
 515 #  define TWOK_MASK ((1<<LOG_OF_MIN_ARENA) - 1)
 516 #  define TWOK_MASKED(x) ((u_bigint)(x) & ~TWOK_MASK)
 517 #  define TWOK_SHIFT(x) ((u_bigint)(x) & TWOK_MASK)
 518 #  define OV_INDEXp(block) ((u_char*)(TWOK_MASKED(block)))
 519 #  define OV_INDEX(block) (*OV_INDEXp(block))
 520 #  define OV_MAGIC(block,bucket) (*(OV_INDEXp(block) +                  \
 521                                     (TWOK_SHIFT(block)>>                \
 522                                      (bucket>>BUCKET_POW2_SHIFT)) +     \
 523                                     (bucket >= MIN_NEEDS_SHIFT ? 1 : 0)))
 524     /* A bucket can have a shift smaller than it size, we need to
 525        shift its magic number so it will not overwrite index: */
 526 #  ifdef BUCKETS_ROOT2
 527 #    define MIN_NEEDS_SHIFT (7*BUCKETS_PER_POW2 - 1) /* Shift 80 greater than chunk 64. */
 528 #  else
 529 #    define MIN_NEEDS_SHIFT (7*BUCKETS_PER_POW2) /* Shift 128 greater than chunk 32. */
 530 #  endif
 531 #  define CHUNK_SHIFT 0
 532
 533 /* Number of active buckets of given ordinal. */
 534 #ifdef IGNORE_SMALL_BAD_FREE
 535 #define FIRST_BUCKET_WITH_CHECK (6 * BUCKETS_PER_POW2) /* 64 */
 536 #  define N_BLKS(bucket) ( (bucket) < FIRST_BUCKET_WITH_CHECK           \
 537                          ? ((1<<LOG_OF_MIN_ARENA) - 1)/BUCKET_SIZE(bucket) \
 538                          : n_blks[bucket] )
 539 #else
 540 #  define N_BLKS(bucket) n_blks[bucket]
 541 #endif
 542
 543 static u_short n_blks[LOG_OF_MIN_ARENA * BUCKETS_PER_POW2] =
 544   {
 545 #  if BUCKETS_PER_POW2==1
 546       0, 0,
 547       (MIN_BUC_POW2==2 ? 384 : 0),
 548       224, 120, 62, 31, 16, 8, 4, 2
 549 #  else
 550       0, 0, 0, 0,
 551       (MIN_BUC_POW2==2 ? 384 : 0), (MIN_BUC_POW2==2 ? 384 : 0), /* 4, 4 */
 552       224, 149, 120, 80, 62, 41, 31, 25, 16, 16, 8, 8, 4, 4, 2, 2
 553 #  endif
 554   };
 555
 556 /* Shift of the first bucket with the given ordinal inside 2K chunk. */
 557 #ifdef IGNORE_SMALL_BAD_FREE
 558 #  define BLK_SHIFT(bucket) ( (bucket) < FIRST_BUCKET_WITH_CHECK        \
 559                               ? ((1<<LOG_OF_MIN_ARENA)                  \
 560                                  - BUCKET_SIZE(bucket) * N_BLKS(bucket)) \
 561                               : blk_shift[bucket])
 562 #else
 563 #  define BLK_SHIFT(bucket) blk_shift[bucket]
 564 #endif
 565
 566 static u_short blk_shift[LOG_OF_MIN_ARENA * BUCKETS_PER_POW2] =
 567   {
 568 #  if BUCKETS_PER_POW2==1
 569       0, 0,
 570       (MIN_BUC_POW2==2 ? 512 : 0),
 571       256, 128, 64, 64,                 /* 8 to 64 */
 572       16*sizeof(union overhead),
 573       8*sizeof(union overhead),
 574       4*sizeof(union overhead),
 575       2*sizeof(union overhead),
 576 #  else
 577       0, 0, 0, 0,
 578       (MIN_BUC_POW2==2 ? 512 : 0), (MIN_BUC_POW2==2 ? 512 : 0),
 579       256, 260, 128, 128, 64, 80, 64, 48, /* 8 to 96 */
 580       16*sizeof(union overhead), 16*sizeof(union overhead),
 581       8*sizeof(union overhead), 8*sizeof(union overhead),
 582       4*sizeof(union overhead), 4*sizeof(union overhead),
 583       2*sizeof(union overhead), 2*sizeof(union overhead),
 584 #  endif
 585   };
 586
 587 #  define NEEDED_ALIGNMENT 0x800        /* 2k boundaries */
 588 #  define WANTED_ALIGNMENT 0x800        /* 2k boundaries */
 589
 590 #else  /* !PACK_MALLOC */
 591
 592 #  define OV_MAGIC(block,bucket) (block)->ov_magic
 593 #  define OV_INDEX(block) (block)->ov_index
 594 #  define CHUNK_SHIFT 1
 595 #  define MAX_PACKED -1
 596 #  define NEEDED_ALIGNMENT MEM_ALIGNBYTES
 597 #  define WANTED_ALIGNMENT 0x400        /* 1k boundaries */
 598
 599 #endif /* !PACK_MALLOC */
 600
 601 #define M_OVERHEAD (sizeof(union overhead) + RSLOP)
 602
 603 #ifdef PACK_MALLOC
 604 #  define MEM_OVERHEAD(bucket) \
 605   (bucket <= MAX_PACKED ? 0 : M_OVERHEAD)
 606 #  ifdef SMALL_BUCKET_VIA_TABLE
 607 #    define START_SHIFTS_BUCKET ((MAX_PACKED_POW2 + 1) * BUCKETS_PER_POW2)
 608 #    define START_SHIFT MAX_PACKED_POW2
 609 #    ifdef BUCKETS_ROOT2                /* Chunks of size 3*2^n. */
 610 #      define SIZE_TABLE_MAX 80
 611 #    else
 612 #      define SIZE_TABLE_MAX 64
 613 #    endif
 614 static char bucket_of[] =
 615   {
 616 #    ifdef BUCKETS_ROOT2                /* Chunks of size 3*2^n. */
 617       /* 0 to 15 in 4-byte increments. */
 618       (sizeof(void*) > 4 ? 6 : 5),      /* 4/8, 5-th bucket for better reports */
 619       6,                                /* 8 */
 620       IF_ALIGN_8(8,7), 8,               /* 16/12, 16 */
 621       9, 9, 10, 10,                     /* 24, 32 */
 622       11, 11, 11, 11,                   /* 48 */
 623       12, 12, 12, 12,                   /* 64 */
 624       13, 13, 13, 13,                   /* 80 */
 625       13, 13, 13, 13                    /* 80 */
 626 #    else /* !BUCKETS_ROOT2 */
 627       /* 0 to 15 in 4-byte increments. */
 628       (sizeof(void*) > 4 ? 3 : 2),
 629       3,
 630       4, 4,
 631       5, 5, 5, 5,
 632       6, 6, 6, 6,
 633       6, 6, 6, 6
 634 #    endif /* !BUCKETS_ROOT2 */
 635   };
 636 #  else  /* !SMALL_BUCKET_VIA_TABLE */
 637 #    define START_SHIFTS_BUCKET MIN_BUCKET
 638 #    define START_SHIFT (MIN_BUC_POW2 - 1)
 639 #  endif /* !SMALL_BUCKET_VIA_TABLE */
 640 #else  /* !PACK_MALLOC */
 641 #  define MEM_OVERHEAD(bucket) M_OVERHEAD
 642 #  ifdef SMALL_BUCKET_VIA_TABLE
 643 #    undef SMALL_BUCKET_VIA_TABLE
 644 #  endif
 645 #  define START_SHIFTS_BUCKET MIN_BUCKET
 646 #  define START_SHIFT (MIN_BUC_POW2 - 1)
 647 #endif /* !PACK_MALLOC */
 648
 649 /*
 650  * Big allocations are often of the size 2^n bytes. To make them a
 651  * little bit better, make blocks of size 2^n+pagesize for big n.
 652  */
 653
 654 #ifdef TWO_POT_OPTIMIZE
 655
 656 #  ifndef PERL_PAGESIZE
 657 #    define PERL_PAGESIZE 4096
 658 #  endif
 659 #  ifndef FIRST_BIG_POW2
 660 #    define FIRST_BIG_POW2 15   /* 32K, 16K is used too often. */
 661 #  endif
 662 #  define FIRST_BIG_BLOCK (1<<FIRST_BIG_POW2)
 663 /* If this value or more, check against bigger blocks. */
 664 #  define FIRST_BIG_BOUND (FIRST_BIG_BLOCK - M_OVERHEAD)
 665 /* If less than this value, goes into 2^n-overhead-block. */
 666 #  define LAST_SMALL_BOUND ((FIRST_BIG_BLOCK>>1) - M_OVERHEAD)
 667
 668 #  define POW2_OPTIMIZE_ADJUST(nbytes)                          \
 669    ((nbytes >= FIRST_BIG_BOUND) ? nbytes -= PERL_PAGESIZE : 0)
 670 #  define POW2_OPTIMIZE_SURPLUS(bucket)                         \
 671    ((bucket >= FIRST_BIG_POW2 * BUCKETS_PER_POW2) ? PERL_PAGESIZE : 0)
 672
 673 #else  /* !TWO_POT_OPTIMIZE */
 674 #  define POW2_OPTIMIZE_ADJUST(nbytes)
 675 #  define POW2_OPTIMIZE_SURPLUS(bucket) 0
 676 #endif /* !TWO_POT_OPTIMIZE */
 677
 678 #if defined(HAS_64K_LIMIT) && defined(PERL_CORE)
 679 #  define BARK_64K_LIMIT(what,nbytes,size)                              \
 680         if (nbytes > 0xffff) {                                          \
 681                 PerlIO_printf(PerlIO_stderr(),                          \
 682                               "%s too large: %lx\n", what, size);       \
 683                 my_exit(1);                                             \
 684         }
 685 #else /* !HAS_64K_LIMIT || !PERL_CORE */
 686 #  define BARK_64K_LIMIT(what,nbytes,size)
 687 #endif /* !HAS_64K_LIMIT || !PERL_CORE */
 688
 689 #ifndef MIN_SBRK
 690 #  define MIN_SBRK 2048
 691 #endif
 692
 693 #ifndef FIRST_SBRK
 694 #  define FIRST_SBRK (48*1024)
 695 #endif
 696
 697 /* Minimal sbrk in percents of what is already alloced. */
 698 #ifndef MIN_SBRK_FRAC
 699 #  define MIN_SBRK_FRAC 3
 700 #endif
 701
 702 #ifndef SBRK_ALLOW_FAILURES
 703 #  define SBRK_ALLOW_FAILURES 3
 704 #endif
 705
 706 #ifndef SBRK_FAILURE_PRICE
 707 #  define SBRK_FAILURE_PRICE 50
 708 #endif
 709
 710 #if defined(PERL_EMERGENCY_SBRK) && defined(PERL_CORE)
 711
 712 #  ifndef BIG_SIZE
 713 #    define BIG_SIZE (1<<16)            /* 64K */
 714 #  endif
 715
 716 #ifdef I_MACH_CTHREADS
 717 #  undef  MUTEX_LOCK
 718 #  define MUTEX_LOCK(m)   STMT_START { if (*m) mutex_lock(*m);   } STMT_END
 719 #  undef  MUTEX_UNLOCK
 720 #  define MUTEX_UNLOCK(m) STMT_START { if (*m) mutex_unlock(*m); } STMT_END
 721 #endif
 722
 723 static char *emergency_buffer;
 724 static MEM_SIZE emergency_buffer_size;
 725
 726 static int      findbucket      (union overhead *freep, int srchlen);
 727 static void     morecore        (register int bucket);
 728 #  if defined(DEBUGGING)
 729 static void     botch           (char *diag, char *s);
 730 #  endif
 731 static void     add_to_chain    (void *p, MEM_SIZE size, MEM_SIZE chip);
 732 static Malloc_t emergency_sbrk  (MEM_SIZE size);
 733 static void*    get_from_chain  (MEM_SIZE size);
 734 static void*    get_from_bigger_buckets(int bucket, MEM_SIZE size);
 735 static union overhead *getpages (int needed, int *nblksp, int bucket);
 736 static int      getpages_adjacent(int require);
 737
 738 static Malloc_t
 739 emergency_sbrk(MEM_SIZE size)
 740 {
 741     MEM_SIZE rsize = (((size - 1)>>LOG_OF_MIN_ARENA) + 1)<<LOG_OF_MIN_ARENA;
 742
 743     if (size >= BIG_SIZE) {
 744         /* Give the possibility to recover: */
 745         MALLOC_UNLOCK;
 746         croak("Out of memory during \"large\" request for %i bytes", size);
 747     }
 748
 749     if (emergency_buffer_size >= rsize) {
 750         char *old = emergency_buffer;
 751
 752         emergency_buffer_size -= rsize;
 753         emergency_buffer += rsize;
 754         return old;
 755     } else {
 756         dTHX;
 757         /* First offense, give a possibility to recover by dieing. */
 758         /* No malloc involved here: */
 759         GV **gvp = (GV**)hv_fetch(PL_defstash, "^M", 2, 0);
 760         SV *sv;
 761         char *pv;
 762         int have = 0;
 763         STRLEN n_a;
 764
 765         if (emergency_buffer_size) {
 766             add_to_chain(emergency_buffer, emergency_buffer_size, 0);
 767             emergency_buffer_size = 0;
 768             emergency_buffer = Nullch;
 769             have = 1;
 770         }
 771         if (!gvp) gvp = (GV**)hv_fetch(PL_defstash, "\015", 1, 0);
 772         if (!gvp || !(sv = GvSV(*gvp)) || !SvPOK(sv)
 773             || (SvLEN(sv) < (1<<LOG_OF_MIN_ARENA) - M_OVERHEAD)) {
 774             if (have)
 775                 goto do_croak;
 776             return (char *)-1;          /* Now die die die... */
 777         }
 778         /* Got it, now detach SvPV: */
 779         pv = SvPV(sv, n_a);
 780         /* Check alignment: */
 781         if (((UV)(pv - sizeof(union overhead))) & (NEEDED_ALIGNMENT - 1)) {
 782             PerlIO_puts(PerlIO_stderr(),"Bad alignment of $^M!\n");
 783             return (char *)-1;          /* die die die */
 784         }
 785
 786         emergency_buffer = pv - sizeof(union overhead);
 787         emergency_buffer_size = malloced_size(pv) + M_OVERHEAD;
 788         SvPOK_off(sv);
 789         SvPVX(sv) = Nullch;
 790         SvCUR(sv) = SvLEN(sv) = 0;
 791     }
 792   do_croak:
 793     MALLOC_UNLOCK;
 794     croak("Out of memory during request for %i bytes", size);
 795 }
 796
 797 #else /* !(defined(PERL_EMERGENCY_SBRK) && defined(PERL_CORE)) */
 798 #  define emergency_sbrk(size)  -1
 799 #endif /* !(defined(PERL_EMERGENCY_SBRK) && defined(PERL_CORE)) */
 800
 801 /*
 802  * nextf[i] is the pointer to the next free block of size 2^i.  The
 803  * smallest allocatable block is 8 bytes.  The overhead information
 804  * precedes the data area returned to the user.
 805  */
 806 #define NBUCKETS (32*BUCKETS_PER_POW2 + 1)
 807 static  union overhead *nextf[NBUCKETS];
 808
 809 #ifdef USE_PERL_SBRK
 810 #define sbrk(a) Perl_sbrk(a)
 811 Malloc_t Perl_sbrk (int size);
 812 #else
 813 #ifdef DONT_DECLARE_STD
 814 #ifdef I_UNISTD
 815 #include <unistd.h>
 816 #endif
 817 #else
 818 extern  Malloc_t sbrk(int);
 819 #endif
 820 #endif
 821
 822 #ifdef DEBUGGING_MSTATS
 823 /*
 824  * nmalloc[i] is the difference between the number of mallocs and frees
 825  * for a given block size.
 826  */
 827 static  u_int nmalloc[NBUCKETS];
 828 static  u_int sbrk_slack;
 829 static  u_int start_slack;
 830 #endif
 831
 832 static  u_int goodsbrk;
 833
 834 #ifdef DEBUGGING
 835 #undef ASSERT
 836 #define ASSERT(p,diag)   if (!(p)) botch(diag,STRINGIFY(p));  else
 837 static void
 838 botch(char *diag, char *s)
 839 {
 840         PerlIO_printf(PerlIO_stderr(), "assertion botched (%s?): %s\n", diag, s);
 841         PerlProc_abort();
 842 }
 843 #else
 844 #define ASSERT(p, diag)
 845 #endif
 846
 847 Malloc_t
 848 Perl_malloc(register size_t nbytes)
 849 {
 850         register union overhead *p;
 851         register int bucket;
 852         register MEM_SIZE shiftr;
 853
 854 #if defined(DEBUGGING) || defined(RCHECK)
 855         MEM_SIZE size = nbytes;
 856 #endif
 857
 858         BARK_64K_LIMIT("Allocation",nbytes,nbytes);
 859 #ifdef DEBUGGING
 860         if ((long)nbytes < 0)
 861             croak("%s", "panic: malloc");
 862 #endif
 863
 864         MALLOC_LOCK;
 865         /*
 866          * Convert amount of memory requested into
 867          * closest block size stored in hash buckets
 868          * which satisfies request.  Account for
 869          * space used per block for accounting.
 870          */
 871 #ifdef PACK_MALLOC
 872 #  ifdef SMALL_BUCKET_VIA_TABLE
 873         if (nbytes == 0)
 874             bucket = MIN_BUCKET;
 875         else if (nbytes <= SIZE_TABLE_MAX) {
 876             bucket = bucket_of[(nbytes - 1) >> BUCKET_TABLE_SHIFT];
 877         } else
 878 #  else
 879         if (nbytes == 0)
 880             nbytes = 1;
 881         if (nbytes <= MAX_POW2_ALGO) goto do_shifts;
 882         else
 883 #  endif
 884 #endif
 885         {
 886             POW2_OPTIMIZE_ADJUST(nbytes);
 887             nbytes += M_OVERHEAD;
 888             nbytes = (nbytes + 3) &~ 3;
 889           do_shifts:
 890             shiftr = (nbytes - 1) >> START_SHIFT;
 891             bucket = START_SHIFTS_BUCKET;
 892             /* apart from this loop, this is O(1) */
 893             while (shiftr >>= 1)
 894                 bucket += BUCKETS_PER_POW2;
 895         }
 896         /*
 897          * If nothing in hash bucket right now,
 898          * request more memory from the system.
 899          */
 900         if (nextf[bucket] == NULL)
 901                 morecore(bucket);
 902         if ((p = nextf[bucket]) == NULL) {
 903                 MALLOC_UNLOCK;
 904 #ifdef PERL_CORE
 905                 if (!PL_nomemok) {
 906                     PerlIO_puts(PerlIO_stderr(),"Out of memory!\n");
 907                     WITH_THX(my_exit(1));
 908                 }
 909 #else
 910                 return (NULL);
 911 #endif
 912         }
 913
 914         DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log,
 915                               "0x%lx: (%05lu) malloc %ld bytes\n",
 916                               (unsigned long)(p+1), (unsigned long)(PL_an++),
 917                               (long)size));
 918
 919         /* remove from linked list */
 920 #if defined(RCHECK)
 921         if (((UV)p) & (MEM_ALIGNBYTES - 1))
 922             PerlIO_printf(PerlIO_stderr(), "Corrupt malloc ptr 0x%lx at 0x%lx\n",
 923                 (unsigned long)*((int*)p),(unsigned long)p);
 924 #endif
 925         nextf[bucket] = p->ov_next;
 926 #ifdef IGNORE_SMALL_BAD_FREE
 927         if (bucket >= FIRST_BUCKET_WITH_CHECK)
 928 #endif
 929             OV_MAGIC(p, bucket) = MAGIC;
 930 #ifndef PACK_MALLOC
 931         OV_INDEX(p) = bucket;
 932 #endif
 933 #ifdef RCHECK
 934         /*
 935          * Record allocated size of block and
 936          * bound space with magic numbers.
 937          */
 938         p->ov_rmagic = RMAGIC;
 939         if (bucket <= MAX_SHORT_BUCKET) {
 940             int i;
 941
 942             nbytes = size + M_OVERHEAD;
 943             p->ov_size = nbytes - 1;
 944             if ((i = nbytes & 3)) {
 945                 i = 4 - i;
 946                 while (i--)
 947                     *((char *)((caddr_t)p + nbytes - RSLOP + i)) = RMAGIC_C;
 948             }
 949             nbytes = (nbytes + 3) &~ 3;
 950             *((u_int *)((caddr_t)p + nbytes - RSLOP)) = RMAGIC;
 951         }
 952 #endif
 953         MALLOC_UNLOCK;
 954         return ((Malloc_t)(p + CHUNK_SHIFT));
 955 }
 956
 957 static char *last_sbrk_top;
 958 static char *last_op;                   /* This arena can be easily extended. */
 959 static int sbrked_remains;
 960 static int sbrk_good = SBRK_ALLOW_FAILURES * SBRK_FAILURE_PRICE;
 961
 962 #ifdef DEBUGGING_MSTATS
 963 static int sbrks;
 964 #endif
 965
 966 struct chunk_chain_s {
 967     struct chunk_chain_s *next;
 968     MEM_SIZE size;
 969 };
 970 static struct chunk_chain_s *chunk_chain;
 971 static int n_chunks;
 972 static char max_bucket;
 973
 974 /* Cutoff a piece of one of the chunks in the chain.  Prefer smaller chunk. */
 975 static void *
 976 get_from_chain(MEM_SIZE size)
 977 {
 978     struct chunk_chain_s *elt = chunk_chain, **oldp = &chunk_chain;
 979     struct chunk_chain_s **oldgoodp = NULL;
 980     long min_remain = LONG_MAX;
 981
 982     while (elt) {
 983         if (elt->size >= size) {
 984             long remains = elt->size - size;
 985             if (remains >= 0 && remains < min_remain) {
 986                 oldgoodp = oldp;
 987                 min_remain = remains;
 988             }
 989             if (remains == 0) {
 990                 break;
 991             }
 992         }
 993         oldp = &( elt->next );
 994         elt = elt->next;
 995     }
 996     if (!oldgoodp) return NULL;
 997     if (min_remain) {
 998         void *ret = *oldgoodp;
 999         struct chunk_chain_s *next = (*oldgoodp)->next;
1000
1001         *oldgoodp = (struct chunk_chain_s *)((char*)ret + size);
1002         (*oldgoodp)->size = min_remain;
1003         (*oldgoodp)->next = next;
1004         return ret;
1005     } else {
1006         void *ret = *oldgoodp;
1007         *oldgoodp = (*oldgoodp)->next;
1008         n_chunks--;
1009         return ret;
1010     }
1011 }
1012
1013 static void
1014 add_to_chain(void *p, MEM_SIZE size, MEM_SIZE chip)
1015 {
1016     struct chunk_chain_s *next = chunk_chain;
1017     char *cp = (char*)p;
1018
1019     cp += chip;
1020     chunk_chain = (struct chunk_chain_s *)cp;
1021     chunk_chain->size = size - chip;
1022     chunk_chain->next = next;
1023     n_chunks++;
1024 }
1025
1026 static void *
1027 get_from_bigger_buckets(int bucket, MEM_SIZE size)
1028 {
1029     int price = 1;
1030     static int bucketprice[NBUCKETS];
1031     while (bucket <= max_bucket) {
1032         /* We postpone stealing from bigger buckets until we want it
1033            often enough. */
1034         if (nextf[bucket] && bucketprice[bucket]++ >= price) {
1035             /* Steal it! */
1036             void *ret = (void*)(nextf[bucket] - 1 + CHUNK_SHIFT);
1037             bucketprice[bucket] = 0;
1038             if (((char*)nextf[bucket]) - M_OVERHEAD == last_op) {
1039                 last_op = NULL;         /* Disable optimization */
1040             }
1041             nextf[bucket] = nextf[bucket]->ov_next;
1042 #ifdef DEBUGGING_MSTATS
1043             nmalloc[bucket]--;
1044             start_slack -= M_OVERHEAD;
1045 #endif
1046             add_to_chain(ret, (BUCKET_SIZE(bucket) +
1047                                POW2_OPTIMIZE_SURPLUS(bucket)),
1048                          size);
1049             return ret;
1050         }
1051         bucket++;
1052     }
1053     return NULL;
1054 }
1055
1056 static union overhead *
1057 getpages(int needed, int *nblksp, int bucket)
1058 {
1059     /* Need to do (possibly expensive) system call. Try to
1060        optimize it for rare calling. */
1061     MEM_SIZE require = needed - sbrked_remains;
1062     char *cp;
1063     union overhead *ovp;
1064     int slack = 0;
1065
1066     if (sbrk_good > 0) {
1067         if (!last_sbrk_top && require < FIRST_SBRK)
1068             require = FIRST_SBRK;
1069         else if (require < MIN_SBRK) require = MIN_SBRK;
1070
1071         if (require < goodsbrk * MIN_SBRK_FRAC / 100)
1072             require = goodsbrk * MIN_SBRK_FRAC / 100;
1073         require = ((require - 1 + MIN_SBRK) / MIN_SBRK) * MIN_SBRK;
1074     } else {
1075         require = needed;
1076         last_sbrk_top = 0;
1077         sbrked_remains = 0;
1078     }
1079
1080     DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log,
1081                           "sbrk(%ld) for %ld-byte-long arena\n",
1082                           (long)require, (long) needed));
1083     cp = (char *)sbrk(require);
1084 #ifdef DEBUGGING_MSTATS
1085     sbrks++;
1086 #endif
1087     if (cp == last_sbrk_top) {
1088         /* Common case, anything is fine. */
1089         sbrk_good++;
1090         ovp = (union overhead *) (cp - sbrked_remains);
1091         last_op = cp - sbrked_remains;
1092         sbrked_remains = require - (needed - sbrked_remains);
1093     } else if (cp == (char *)-1) { /* no more room! */
1094         ovp = (union overhead *)emergency_sbrk(needed);
1095         if (ovp == (union overhead *)-1)
1096             return 0;
1097         if (((char*)ovp) > last_op) {   /* Cannot happen with current emergency_sbrk() */
1098             last_op = 0;
1099         }
1100         return ovp;
1101     } else {                    /* Non-continuous or first sbrk(). */
1102         long add = sbrked_remains;
1103         char *newcp;
1104
1105         if (sbrked_remains) {   /* Put rest into chain, we
1106                                    cannot use it right now. */
1107             add_to_chain((void*)(last_sbrk_top - sbrked_remains),
1108                          sbrked_remains, 0);
1109         }
1110
1111         /* Second, check alignment. */
1112         slack = 0;
1113
1114 #if !defined(atarist) && !defined(__MINT__) /* on the atari we dont have to worry about this */
1115 #  ifndef I286  /* The sbrk(0) call on the I286 always returns the next segment */
1116         /* WANTED_ALIGNMENT may be more than NEEDED_ALIGNMENT, but this may
1117            improve performance of memory access. */
1118         if ((UV)cp & (WANTED_ALIGNMENT - 1)) { /* Not aligned. */
1119             slack = WANTED_ALIGNMENT - ((UV)cp & (WANTED_ALIGNMENT - 1));
1120             add += slack;
1121         }
1122 #  endif
1123 #endif /* !atarist && !MINT */
1124
1125         if (add) {
1126             DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log,
1127                                   "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",
1128                                   (long)add, (long) slack,
1129                                   (long) sbrked_remains));
1130             newcp = (char *)sbrk(add);
1131 #if defined(DEBUGGING_MSTATS)
1132             sbrks++;
1133             sbrk_slack += add;
1134 #endif
1135             if (newcp != cp + require) {
1136                 /* Too bad: even rounding sbrk() is not continuous.*/
1137                 DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log,
1138                                       "failed to fix bad sbrk()\n"));
1139 #ifdef PACK_MALLOC
1140                 if (slack) {
1141                     MALLOC_UNLOCK;
1142                     fatalcroak("panic: Off-page sbrk\n");
1143                 }
1144 #endif
1145                 if (sbrked_remains) {
1146                     /* Try again. */
1147 #if defined(DEBUGGING_MSTATS)
1148                     sbrk_slack += require;
1149 #endif
1150                     require = needed;
1151                     DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log,
1152                                           "straight sbrk(%ld)\n",
1153                                           (long)require));
1154                     cp = (char *)sbrk(require);
1155 #ifdef DEBUGGING_MSTATS
1156                     sbrks++;
1157 #endif
1158                     if (cp == (char *)-1)
1159                         return 0;
1160                 }
1161                 sbrk_good = -1; /* Disable optimization!
1162                                    Continue with not-aligned... */
1163             } else {
1164                 cp += slack;
1165                 require += sbrked_remains;
1166             }
1167         }
1168
1169         if (last_sbrk_top) {
1170             sbrk_good -= SBRK_FAILURE_PRICE;
1171         }
1172
1173         ovp = (union overhead *) cp;
1174         /*
1175          * Round up to minimum allocation size boundary
1176          * and deduct from block count to reflect.
1177          */
1178
1179 #  if NEEDED_ALIGNMENT > MEM_ALIGNBYTES
1180         if ((UV)ovp & (NEEDED_ALIGNMENT - 1))
1181             fatalcroak("Misalignment of sbrk()\n");
1182         else
1183 #  endif
1184 #ifndef I286    /* Again, this should always be ok on an 80286 */
1185         if ((UV)ovp & (MEM_ALIGNBYTES - 1)) {
1186             DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log,
1187                                   "fixing sbrk(): %d bytes off machine alignement\n",
1188                                   (int)((UV)ovp & (MEM_ALIGNBYTES - 1))));
1189             ovp = (union overhead *)(((UV)ovp + MEM_ALIGNBYTES) &
1190                                      (MEM_ALIGNBYTES - 1));
1191             (*nblksp)--;
1192 # if defined(DEBUGGING_MSTATS)
1193             /* This is only approx. if TWO_POT_OPTIMIZE: */
1194             sbrk_slack += (1 << (bucket >> BUCKET_POW2_SHIFT));
1195 # endif
1196         }
1197 #endif
1198         ;                               /* Finish `else' */
1199         sbrked_remains = require - needed;
1200         last_op = cp;
1201     }
1202     last_sbrk_top = cp + require;
1203 #ifdef DEBUGGING_MSTATS
1204     goodsbrk += require;
1205 #endif
1206     return ovp;
1207 }
1208
1209 static int
1210 getpages_adjacent(int require)
1211 {
1212     if (require <= sbrked_remains) {
1213         sbrked_remains -= require;
1214     } else {
1215         char *cp;
1216
1217         require -= sbrked_remains;
1218         /* We do not try to optimize sbrks here, we go for place. */
1219         cp = (char*) sbrk(require);
1220 #ifdef DEBUGGING_MSTATS
1221         sbrks++;
1222         goodsbrk += require;
1223 #endif
1224         if (cp == last_sbrk_top) {
1225             sbrked_remains = 0;
1226             last_sbrk_top = cp + require;
1227         } else {
1228             if (cp == (char*)-1) {      /* Out of memory */
1229 #ifdef DEBUGGING_MSTATS
1230                 goodsbrk -= require;
1231 #endif
1232                 return 0;
1233             }
1234             /* Report the failure: */
1235             if (sbrked_remains)
1236                 add_to_chain((void*)(last_sbrk_top - sbrked_remains),
1237                              sbrked_remains, 0);
1238             add_to_chain((void*)cp, require, 0);
1239             sbrk_good -= SBRK_FAILURE_PRICE;
1240             sbrked_remains = 0;
1241             last_sbrk_top = 0;
1242             last_op = 0;
1243             return 0;
1244         }
1245     }
1246
1247     return 1;
1248 }
1249
1250 /*
1251  * Allocate more memory to the indicated bucket.
1252  */
1253 static void
1254 morecore(register int bucket)
1255 {
1256         register union overhead *ovp;
1257         register int rnu;       /* 2^rnu bytes will be requested */
1258         int nblks;              /* become nblks blocks of the desired size */
1259         register MEM_SIZE siz, needed;
1260
1261         if (nextf[bucket])
1262                 return;
1263         if (bucket == sizeof(MEM_SIZE)*8*BUCKETS_PER_POW2) {
1264             MALLOC_UNLOCK;
1265             croak("%s", "Out of memory during ridiculously large request");
1266         }
1267         if (bucket > max_bucket)
1268             max_bucket = bucket;
1269
1270         rnu = ( (bucket <= (LOG_OF_MIN_ARENA << BUCKET_POW2_SHIFT))
1271                 ? LOG_OF_MIN_ARENA
1272                 : (bucket >> BUCKET_POW2_SHIFT) );
1273         /* This may be overwritten later: */
1274         nblks = 1 << (rnu - (bucket >> BUCKET_POW2_SHIFT)); /* how many blocks to get */
1275         needed = ((MEM_SIZE)1 << rnu) + POW2_OPTIMIZE_SURPLUS(bucket);
1276         if (nextf[rnu << BUCKET_POW2_SHIFT]) { /* 2048b bucket. */
1277             ovp = nextf[rnu << BUCKET_POW2_SHIFT] - 1 + CHUNK_SHIFT;
1278             nextf[rnu << BUCKET_POW2_SHIFT]
1279                 = nextf[rnu << BUCKET_POW2_SHIFT]->ov_next;
1280 #ifdef DEBUGGING_MSTATS
1281             nmalloc[rnu << BUCKET_POW2_SHIFT]--;
1282             start_slack -= M_OVERHEAD;
1283 #endif
1284             DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log,
1285                                   "stealing %ld bytes from %ld arena\n",
1286                                   (long) needed, (long) rnu << BUCKET_POW2_SHIFT));
1287         } else if (chunk_chain
1288                    && (ovp = (union overhead*) get_from_chain(needed))) {
1289             DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log,
1290                                   "stealing %ld bytes from chain\n",
1291                                   (long) needed));
1292         } else if ( (ovp = (union overhead*)
1293                      get_from_bigger_buckets((rnu << BUCKET_POW2_SHIFT) + 1,
1294                                              needed)) ) {
1295             DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log,
1296                                   "stealing %ld bytes from bigger buckets\n",
1297                                   (long) needed));
1298         } else if (needed <= sbrked_remains) {
1299             ovp = (union overhead *)(last_sbrk_top - sbrked_remains);
1300             sbrked_remains -= needed;
1301             last_op = (char*)ovp;
1302         } else
1303             ovp = getpages(needed, &nblks, bucket);
1304
1305         if (!ovp)
1306             return;
1307
1308         /*
1309          * Add new memory allocated to that on
1310          * free list for this hash bucket.
1311          */
1312         siz = BUCKET_SIZE(bucket);
1313 #ifdef PACK_MALLOC
1314         *(u_char*)ovp = bucket; /* Fill index. */
1315         if (bucket <= MAX_PACKED) {
1316             ovp = (union overhead *) ((char*)ovp + BLK_SHIFT(bucket));
1317             nblks = N_BLKS(bucket);
1318 #  ifdef DEBUGGING_MSTATS
1319             start_slack += BLK_SHIFT(bucket);
1320 #  endif
1321         } else if (bucket < LOG_OF_MIN_ARENA * BUCKETS_PER_POW2) {
1322             ovp = (union overhead *) ((char*)ovp + BLK_SHIFT(bucket));
1323             siz -= sizeof(union overhead);
1324         } else ovp++;           /* One chunk per block. */
1325 #endif /* PACK_MALLOC */
1326         nextf[bucket] = ovp;
1327 #ifdef DEBUGGING_MSTATS
1328         nmalloc[bucket] += nblks;
1329         if (bucket > MAX_PACKED) {
1330             start_slack += M_OVERHEAD * nblks;
1331         }
1332 #endif
1333         while (--nblks > 0) {
1334                 ovp->ov_next = (union overhead *)((caddr_t)ovp + siz);
1335                 ovp = (union overhead *)((caddr_t)ovp + siz);
1336         }
1337         /* Not all sbrks return zeroed memory.*/
1338         ovp->ov_next = (union overhead *)NULL;
1339 #ifdef PACK_MALLOC
1340         if (bucket == 7*BUCKETS_PER_POW2) { /* Special case, explanation is above. */
1341             union overhead *n_op = nextf[7*BUCKETS_PER_POW2]->ov_next;
1342             nextf[7*BUCKETS_PER_POW2] =
1343                 (union overhead *)((caddr_t)nextf[7*BUCKETS_PER_POW2]
1344                                    - sizeof(union overhead));
1345             nextf[7*BUCKETS_PER_POW2]->ov_next = n_op;
1346         }
1347 #endif /* !PACK_MALLOC */
1348 }
1349
1350 Free_t
1351 Perl_mfree(void *mp)
1352 {
1353         register MEM_SIZE size;
1354         register union overhead *ovp;
1355         char *cp = (char*)mp;
1356 #ifdef PACK_MALLOC
1357         u_char bucket;
1358 #endif
1359
1360         DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log,
1361                               "0x%lx: (%05lu) free\n",
1362                               (unsigned long)cp, (unsigned long)(PL_an++)));
1363
1364         if (cp == NULL)
1365                 return;
1366         ovp = (union overhead *)((caddr_t)cp
1367                                 - sizeof (union overhead) * CHUNK_SHIFT);
1368 #ifdef PACK_MALLOC
1369         bucket = OV_INDEX(ovp);
1370 #endif
1371 #ifdef IGNORE_SMALL_BAD_FREE
1372         if ((bucket >= FIRST_BUCKET_WITH_CHECK)
1373             && (OV_MAGIC(ovp, bucket) != MAGIC))
1374 #else
1375         if (OV_MAGIC(ovp, bucket) != MAGIC)
1376 #endif
1377             {
1378                 static int bad_free_warn = -1;
1379                 if (bad_free_warn == -1) {
1380                     char *pbf = PerlEnv_getenv("PERL_BADFREE");
1381                     bad_free_warn = (pbf) ? atoi(pbf) : 1;
1382                 }
1383                 if (!bad_free_warn)
1384                     return;
1385 #ifdef RCHECK
1386                 warn("%s free() ignored",
1387                     ovp->ov_rmagic == RMAGIC - 1 ? "Duplicate" : "Bad");
1388 #else
1389                 warn("%s", "Bad free() ignored");
1390 #endif
1391                 return;                         /* sanity */
1392             }
1393         MALLOC_LOCK;
1394 #ifdef RCHECK
1395         ASSERT(ovp->ov_rmagic == RMAGIC, "chunk's head overwrite");
1396         if (OV_INDEX(ovp) <= MAX_SHORT_BUCKET) {
1397             int i;
1398             MEM_SIZE nbytes = ovp->ov_size + 1;
1399
1400             if ((i = nbytes & 3)) {
1401                 i = 4 - i;
1402                 while (i--) {
1403                     ASSERT(*((char *)((caddr_t)ovp + nbytes - RSLOP + i))
1404                            == RMAGIC_C, "chunk's tail overwrite");
1405                 }
1406             }
1407             nbytes = (nbytes + 3) &~ 3;
1408             ASSERT(*(u_int *)((caddr_t)ovp + nbytes - RSLOP) == RMAGIC, "chunk's tail overwrite");
1409         }
1410         ovp->ov_rmagic = RMAGIC - 1;
1411 #endif
1412         ASSERT(OV_INDEX(ovp) < NBUCKETS, "chunk's head overwrite");
1413         size = OV_INDEX(ovp);
1414         ovp->ov_next = nextf[size];
1415         nextf[size] = ovp;
1416         MALLOC_UNLOCK;
1417 }
1418
1419 /*
1420  * When a program attempts "storage compaction" as mentioned in the
1421  * old malloc man page, it realloc's an already freed block.  Usually
1422  * this is the last block it freed; occasionally it might be farther
1423  * back.  We have to search all the free lists for the block in order
1424  * to determine its bucket: 1st we make one pass thru the lists
1425  * checking only the first block in each; if that fails we search
1426  * ``reall_srchlen'' blocks in each list for a match (the variable
1427  * is extern so the caller can modify it).  If that fails we just copy
1428  * however many bytes was given to realloc() and hope it's not huge.
1429  */
1430 #define reall_srchlen  4        /* 4 should be plenty, -1 =>'s whole list */
1431
1432 Malloc_t
1433 Perl_realloc(void *mp, size_t nbytes)
1434 {
1435         register MEM_SIZE onb;
1436         union overhead *ovp;
1437         char *res;
1438         int prev_bucket;
1439         register int bucket;
1440         int was_alloced = 0, incr;
1441         char *cp = (char*)mp;
1442
1443 #if defined(DEBUGGING) || !defined(PERL_CORE)
1444         MEM_SIZE size = nbytes;
1445
1446         if ((long)nbytes < 0)
1447             croak("%s", "panic: realloc");
1448 #endif
1449
1450         BARK_64K_LIMIT("Reallocation",nbytes,size);
1451         if (!cp)
1452                 return Perl_malloc(nbytes);
1453
1454         MALLOC_LOCK;
1455         ovp = (union overhead *)((caddr_t)cp
1456                                 - sizeof (union overhead) * CHUNK_SHIFT);
1457         bucket = OV_INDEX(ovp);
1458 #ifdef IGNORE_SMALL_BAD_FREE
1459         if ((bucket < FIRST_BUCKET_WITH_CHECK)
1460             || (OV_MAGIC(ovp, bucket) == MAGIC))
1461 #else
1462         if (OV_MAGIC(ovp, bucket) == MAGIC)
1463 #endif
1464         {
1465                 was_alloced = 1;
1466         } else {
1467                 /*
1468                  * Already free, doing "compaction".
1469                  *
1470                  * Search for the old block of memory on the
1471                  * free list.  First, check the most common
1472                  * case (last element free'd), then (this failing)
1473                  * the last ``reall_srchlen'' items free'd.
1474                  * If all lookups fail, then assume the size of
1475                  * the memory block being realloc'd is the
1476                  * smallest possible.
1477                  */
1478                 if ((bucket = findbucket(ovp, 1)) < 0 &&
1479                     (bucket = findbucket(ovp, reall_srchlen)) < 0)
1480                         bucket = 0;
1481         }
1482         onb = BUCKET_SIZE_REAL(bucket);
1483         /*
1484          *  avoid the copy if same size block.
1485          *  We are not agressive with boundary cases. Note that it might
1486          *  (for a small number of cases) give false negative if
1487          *  both new size and old one are in the bucket for
1488          *  FIRST_BIG_POW2, but the new one is near the lower end.
1489          *
1490          *  We do not try to go to 1.5 times smaller bucket so far.
1491          */
1492         if (nbytes > onb) incr = 1;
1493         else {
1494 #ifdef DO_NOT_TRY_HARDER_WHEN_SHRINKING
1495             if ( /* This is a little bit pessimal if PACK_MALLOC: */
1496                 nbytes > ( (onb >> 1) - M_OVERHEAD )
1497 #  ifdef TWO_POT_OPTIMIZE
1498                 || (bucket == FIRST_BIG_POW2 && nbytes >= LAST_SMALL_BOUND )
1499 #  endif
1500                 )
1501 #else  /* !DO_NOT_TRY_HARDER_WHEN_SHRINKING */
1502                 prev_bucket = ( (bucket > MAX_PACKED + 1)
1503                                 ? bucket - BUCKETS_PER_POW2
1504                                 : bucket - 1);
1505              if (nbytes > BUCKET_SIZE_REAL(prev_bucket))
1506 #endif /* !DO_NOT_TRY_HARDER_WHEN_SHRINKING */
1507                  incr = 0;
1508              else incr = -1;
1509         }
1510         if (!was_alloced
1511 #ifdef STRESS_REALLOC
1512             || 1 /* always do it the hard way */
1513 #endif
1514             ) goto hard_way;
1515         else if (incr == 0) {
1516           inplace_label:
1517 #ifdef RCHECK
1518                 /*
1519                  * Record new allocated size of block and
1520                  * bound space with magic numbers.
1521                  */
1522                 if (OV_INDEX(ovp) <= MAX_SHORT_BUCKET) {
1523                        int i, nb = ovp->ov_size + 1;
1524
1525                        if ((i = nb & 3)) {
1526                            i = 4 - i;
1527                            while (i--) {
1528                                ASSERT(*((char *)((caddr_t)ovp + nb - RSLOP + i)) == RMAGIC_C, "chunk's tail overwrite");
1529                            }
1530                        }
1531                        nb = (nb + 3) &~ 3;
1532                        ASSERT(*(u_int *)((caddr_t)ovp + nb - RSLOP) == RMAGIC, "chunk's tail overwrite");
1533                         /*
1534                          * Convert amount of memory requested into
1535                          * closest block size stored in hash buckets
1536                          * which satisfies request.  Account for
1537                          * space used per block for accounting.
1538                          */
1539                         nbytes += M_OVERHEAD;
1540                         ovp->ov_size = nbytes - 1;
1541                         if ((i = nbytes & 3)) {
1542                             i = 4 - i;
1543                             while (i--)
1544                                 *((char *)((caddr_t)ovp + nbytes - RSLOP + i))
1545                                     = RMAGIC_C;
1546                         }
1547                         nbytes = (nbytes + 3) &~ 3;
1548                         *((u_int *)((caddr_t)ovp + nbytes - RSLOP)) = RMAGIC;
1549                 }
1550 #endif
1551                 res = cp;
1552                 MALLOC_UNLOCK;
1553                 DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log,
1554                               "0x%lx: (%05lu) realloc %ld bytes inplace\n",
1555                               (unsigned long)res,(unsigned long)(PL_an++),
1556                               (long)size));
1557         } else if (incr == 1 && (cp - M_OVERHEAD == last_op)
1558                    && (onb > (1 << LOG_OF_MIN_ARENA))) {
1559             MEM_SIZE require, newarena = nbytes, pow;
1560             int shiftr;
1561
1562             POW2_OPTIMIZE_ADJUST(newarena);
1563             newarena = newarena + M_OVERHEAD;
1564             /* newarena = (newarena + 3) &~ 3; */
1565             shiftr = (newarena - 1) >> LOG_OF_MIN_ARENA;
1566             pow = LOG_OF_MIN_ARENA + 1;
1567             /* apart from this loop, this is O(1) */
1568             while (shiftr >>= 1)
1569                 pow++;
1570             newarena = (1 << pow) + POW2_OPTIMIZE_SURPLUS(pow * BUCKETS_PER_POW2);
1571             require = newarena - onb - M_OVERHEAD;
1572
1573             if (getpages_adjacent(require)) {
1574 #ifdef DEBUGGING_MSTATS
1575                 nmalloc[bucket]--;
1576                 nmalloc[pow * BUCKETS_PER_POW2]++;
1577 #endif
1578                 *(cp - M_OVERHEAD) = pow * BUCKETS_PER_POW2; /* Fill index. */
1579                 goto inplace_label;
1580             } else
1581                 goto hard_way;
1582         } else {
1583           hard_way:
1584             MALLOC_UNLOCK;
1585             DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log,
1586                               "0x%lx: (%05lu) realloc %ld bytes the hard way\n",
1587                               (unsigned long)cp,(unsigned long)(PL_an++),
1588                               (long)size));
1589             if ((res = (char*)Perl_malloc(nbytes)) == NULL)
1590                 return (NULL);
1591             if (cp != res)                      /* common optimization */
1592                 Copy(cp, res, (MEM_SIZE)(nbytes<onb?nbytes:onb), char);
1593             if (was_alloced)
1594                 Perl_mfree(cp);
1595         }
1596         return ((Malloc_t)res);
1597 }
1598
1599 /*
1600  * Search ``srchlen'' elements of each free list for a block whose
1601  * header starts at ``freep''.  If srchlen is -1 search the whole list.
1602  * Return bucket number, or -1 if not found.
1603  */
1604 static int
1605 findbucket(union overhead *freep, int srchlen)
1606 {
1607         register union overhead *p;
1608         register int i, j;
1609
1610         for (i = 0; i < NBUCKETS; i++) {
1611                 j = 0;
1612                 for (p = nextf[i]; p && j != srchlen; p = p->ov_next) {
1613                         if (p == freep)
1614                                 return (i);
1615                         j++;
1616                 }
1617         }
1618         return (-1);
1619 }
1620
1621 Malloc_t
1622 Perl_calloc(register size_t elements, register size_t size)
1623 {
1624     long sz = elements * size;
1625     Malloc_t p = Perl_malloc(sz);
1626
1627     if (p) {
1628         memset((void*)p, 0, sz);
1629     }
1630     return p;
1631 }
1632
1633 MEM_SIZE
1634 Perl_malloced_size(void *p)
1635 {
1636     union overhead *ovp = (union overhead *)
1637         ((caddr_t)p - sizeof (union overhead) * CHUNK_SHIFT);
1638     int bucket = OV_INDEX(ovp);
1639 #ifdef RCHECK
1640     /* The caller wants to have a complete control over the chunk,
1641        disable the memory checking inside the chunk.  */
1642     if (bucket <= MAX_SHORT_BUCKET) {
1643         MEM_SIZE size = BUCKET_SIZE_REAL(bucket);
1644         ovp->ov_size = size + M_OVERHEAD - 1;
1645         *((u_int *)((caddr_t)ovp + size + M_OVERHEAD - RSLOP)) = RMAGIC;
1646     }
1647 #endif
1648     return BUCKET_SIZE_REAL(bucket);
1649 }
1650
1651 #  ifdef BUCKETS_ROOT2
1652 #    define MIN_EVEN_REPORT 6
1653 #  else
1654 #    define MIN_EVEN_REPORT MIN_BUCKET
1655 #  endif
1656 /*
1657  * mstats - print out statistics about malloc
1658  *
1659  * Prints two lines of numbers, one showing the length of the free list
1660  * for each size category, the second showing the number of mallocs -
1661  * frees for each size category.
1662  */
1663 void
1664 Perl_dump_mstats(pTHX_ char *s)
1665 {
1666 #ifdef DEBUGGING_MSTATS
1667         register int i, j;
1668         register union overhead *p;
1669         int topbucket=0, topbucket_ev=0, topbucket_odd=0, totfree=0, total=0;
1670         u_int nfree[NBUCKETS];
1671         int total_chain = 0;
1672         struct chunk_chain_s* nextchain = chunk_chain;
1673
1674         for (i = MIN_BUCKET ; i < NBUCKETS; i++) {
1675                 for (j = 0, p = nextf[i]; p; p = p->ov_next, j++)
1676                         ;
1677                 nfree[i] = j;
1678                 totfree += nfree[i] * BUCKET_SIZE_REAL(i);
1679                 total += nmalloc[i] * BUCKET_SIZE_REAL(i);
1680                 if (nmalloc[i]) {
1681                     i % 2 ? (topbucket_odd = i) : (topbucket_ev = i);
1682                     topbucket = i;
1683                 }
1684         }
1685         if (s)
1686             PerlIO_printf(PerlIO_stderr(),
1687                           "Memory allocation statistics %s (buckets %ld(%ld)..%ld(%ld)\n",
1688                           s,
1689                           (long)BUCKET_SIZE_REAL(MIN_BUCKET),
1690                           (long)BUCKET_SIZE(MIN_BUCKET),
1691                           (long)BUCKET_SIZE_REAL(topbucket), (long)BUCKET_SIZE(topbucket));
1692         PerlIO_printf(PerlIO_stderr(), "%8d free:", totfree);
1693         for (i = MIN_EVEN_REPORT; i <= topbucket; i += BUCKETS_PER_POW2) {
1694                 PerlIO_printf(PerlIO_stderr(),
1695                               ((i < 8*BUCKETS_PER_POW2 || i == 10*BUCKETS_PER_POW2)
1696                                ? " %5d"
1697                                : ((i < 12*BUCKETS_PER_POW2) ? " %3d" : " %d")),
1698                               nfree[i]);
1699         }
1700 #ifdef BUCKETS_ROOT2
1701         PerlIO_printf(PerlIO_stderr(), "\n\t   ");
1702         for (i = MIN_BUCKET + 1; i <= topbucket_odd; i += BUCKETS_PER_POW2) {
1703                 PerlIO_printf(PerlIO_stderr(),
1704                               ((i < 8*BUCKETS_PER_POW2 || i == 10*BUCKETS_PER_POW2)
1705                                ? " %5d"
1706                                : ((i < 12*BUCKETS_PER_POW2) ? " %3d" : " %d")),
1707                               nfree[i]);
1708         }
1709 #endif
1710         PerlIO_printf(PerlIO_stderr(), "\n%8d used:", total - totfree);
1711         for (i = MIN_EVEN_REPORT; i <= topbucket; i += BUCKETS_PER_POW2) {
1712                 PerlIO_printf(PerlIO_stderr(),
1713                               ((i < 8*BUCKETS_PER_POW2 || i == 10*BUCKETS_PER_POW2)
1714                                ? " %5d"
1715                                : ((i < 12*BUCKETS_PER_POW2) ? " %3d" : " %d")),
1716                               nmalloc[i] - nfree[i]);
1717         }
1718 #ifdef BUCKETS_ROOT2
1719         PerlIO_printf(PerlIO_stderr(), "\n\t   ");
1720         for (i = MIN_BUCKET + 1; i <= topbucket_odd; i += BUCKETS_PER_POW2) {
1721                 PerlIO_printf(PerlIO_stderr(),
1722                               ((i < 8*BUCKETS_PER_POW2 || i == 10*BUCKETS_PER_POW2)
1723                                ? " %5d"
1724                                : ((i < 12*BUCKETS_PER_POW2) ? " %3d" : " %d")),
1725                               nmalloc[i] - nfree[i]);
1726         }
1727 #endif
1728         while (nextchain) {
1729             total_chain += nextchain->size;
1730             nextchain = nextchain->next;
1731         }
1732         PerlIO_printf(PerlIO_stderr(), "\nTotal sbrk(): %d/%d:%d. Odd ends: pad+heads+chain+tail: %d+%d+%d+%d.\n",
1733                       goodsbrk + sbrk_slack, sbrks, sbrk_good, sbrk_slack,
1734                       start_slack, total_chain, sbrked_remains);
1735 #endif /* DEBUGGING_MSTATS */
1736 }
1737 #endif /* lint */
1738
1739 #ifdef USE_PERL_SBRK
1740
1741 #   if defined(__MACHTEN_PPC__) || defined(NeXT) || defined(__NeXT__)
1742 #      define PERL_SBRK_VIA_MALLOC
1743 /*
1744  * MachTen's malloc() returns a buffer aligned on a two-byte boundary.
1745  * While this is adequate, it may slow down access to longer data
1746  * types by forcing multiple memory accesses.  It also causes
1747  * complaints when RCHECK is in force.  So we allocate six bytes
1748  * more than we need to, and return an address rounded up to an
1749  * eight-byte boundary.
1750  *
1751  * 980701 Dominic Dunlop <domo@computer.org>
1752  */
1753 #      define SYSTEM_ALLOC_ALIGNMENT 2
1754 #   endif
1755
1756 #   ifdef PERL_SBRK_VIA_MALLOC
1757
1758 /* it may seem schizophrenic to use perl's malloc and let it call system */
1759 /* malloc, the reason for that is only the 3.2 version of the OS that had */
1760 /* frequent core dumps within nxzonefreenolock. This sbrk routine put an */
1761 /* end to the cores */
1762
1763 #      ifndef SYSTEM_ALLOC
1764 #         define SYSTEM_ALLOC(a) malloc(a)
1765 #      endif
1766 #      ifndef SYSTEM_ALLOC_ALIGNMENT
1767 #         define SYSTEM_ALLOC_ALIGNMENT MEM_ALIGNBYTES
1768 #      endif
1769
1770 #   endif  /* PERL_SBRK_VIA_MALLOC */
1771
1772 static IV Perl_sbrk_oldchunk;
1773 static long Perl_sbrk_oldsize;
1774
1775 #   define PERLSBRK_32_K (1<<15)
1776 #   define PERLSBRK_64_K (1<<16)
1777
1778 Malloc_t
1779 Perl_sbrk(int size)
1780 {
1781     IV got;
1782     int small, reqsize;
1783
1784     if (!size) return 0;
1785 #ifdef PERL_CORE
1786     reqsize = size; /* just for the DEBUG_m statement */
1787 #endif
1788 #ifdef PACK_MALLOC
1789     size = (size + 0x7ff) & ~0x7ff;
1790 #endif
1791     if (size <= Perl_sbrk_oldsize) {
1792         got = Perl_sbrk_oldchunk;
1793         Perl_sbrk_oldchunk += size;
1794         Perl_sbrk_oldsize -= size;
1795     } else {
1796       if (size >= PERLSBRK_32_K) {
1797         small = 0;
1798       } else {
1799         size = PERLSBRK_64_K;
1800         small = 1;
1801       }
1802 #  if NEEDED_ALIGNMENT > SYSTEM_ALLOC_ALIGNMENT
1803       size += NEEDED_ALIGNMENT - SYSTEM_ALLOC_ALIGNMENT;
1804 #  endif
1805       got = (IV)SYSTEM_ALLOC(size);
1806 #  if NEEDED_ALIGNMENT > SYSTEM_ALLOC_ALIGNMENT
1807       got = (got + NEEDED_ALIGNMENT - 1) & ~(NEEDED_ALIGNMENT - 1);
1808 #  endif
1809       if (small) {
1810         /* Chunk is small, register the rest for future allocs. */
1811         Perl_sbrk_oldchunk = got + reqsize;
1812         Perl_sbrk_oldsize = size - reqsize;
1813       }
1814     }
1815
1816     DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log, "sbrk malloc size %ld (reqsize %ld), left size %ld, give addr 0x%lx\n",
1817                     size, reqsize, Perl_sbrk_oldsize, got));
1818
1819     return (void *)got;
1820 }
1821
1822 #endif /* ! defined USE_PERL_SBRK */