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.  (For non-perl
  19   usage see below.)
  20
  21   There are two macros which serve as bulk disablers of advanced
  22   features of this malloc: NO_FANCY_MALLOC, PLAIN_MALLOC (undef by
  23   default).  Look in the list of default values below to understand
  24   their exact effect.  Defining NO_FANCY_MALLOC returns malloc.c to the
  25   state of the malloc in Perl 5.004.  Additionally defining PLAIN_MALLOC
  26   returns it to the state as of Perl 5.000.
  27
  28   Note that some of the settings below may be ignored in the code based
  29   on values of other macros.  The PERL_CORE symbol is only defined when
  30   perl itself is being compiled (so malloc can make some assumptions
  31   about perl's facilities being available to it).
  32
  33   Each config option has a short description, followed by its name,
  34   default value, and a comment about the default (if applicable).  Some
  35   options take a precise value, while the others are just boolean.
  36   The boolean ones are listed first.
  37
  38     # Read configuration settings from malloc_cfg.h
  39     HAVE_MALLOC_CFG_H           undef
  40
  41     # Enable code for an emergency memory pool in $^M.  See perlvar.pod
  42     # for a description of $^M.
  43     PERL_EMERGENCY_SBRK         (!PLAIN_MALLOC && (PERL_CORE || !NO_MALLOC_DYNAMIC_CFG))
  44
  45     # Enable code for printing memory statistics.
  46     DEBUGGING_MSTATS            (!PLAIN_MALLOC && PERL_CORE)
  47
  48     # Move allocation info for small buckets into separate areas.
  49     # Memory optimization (especially for small allocations, of the
  50     # less than 64 bytes).  Since perl usually makes a large number
  51     # of small allocations, this is usually a win.
  52     PACK_MALLOC                 (!PLAIN_MALLOC && !RCHECK)
  53
  54     # Add one page to big powers of two when calculating bucket size.
  55     # This is targeted at big allocations, as are common in image
  56     # processing.
  57     TWO_POT_OPTIMIZE            !PLAIN_MALLOC
  58
  59     # Use intermediate bucket sizes between powers-of-two.  This is
  60     # generally a memory optimization, and a (small) speed pessimization.
  61     BUCKETS_ROOT2               !NO_FANCY_MALLOC
  62
  63     # Do not check small deallocations for bad free().  Memory
  64     # and speed optimization, error reporting pessimization.
  65     IGNORE_SMALL_BAD_FREE       (!NO_FANCY_MALLOC && !RCHECK)
  66
  67     # Use table lookup to decide in which bucket a given allocation will go.
  68     SMALL_BUCKET_VIA_TABLE      !NO_FANCY_MALLOC
  69
  70     # Use a perl-defined sbrk() instead of the (presumably broken or
  71     # missing) system-supplied sbrk().
  72     USE_PERL_SBRK               undef
  73
  74     # Use system malloc() (or calloc() etc.) to emulate sbrk(). Normally
  75     # only used with broken sbrk()s.
  76     PERL_SBRK_VIA_MALLOC        undef
  77
  78     # Which allocator to use if PERL_SBRK_VIA_MALLOC
  79     SYSTEM_ALLOC(a)             malloc(a)
  80
  81     # Minimal alignment (in bytes, should be a power of 2) of SYSTEM_ALLOC
  82     SYSTEM_ALLOC_ALIGNMENT      MEM_ALIGNBYTES
  83
  84     # Disable memory overwrite checking with DEBUGGING.  Memory and speed
  85     # optimization, error reporting pessimization.
  86     NO_RCHECK                   undef
  87
  88     # Enable memory overwrite checking with DEBUGGING.  Memory and speed
  89     # pessimization, error reporting optimization
  90     RCHECK                      (DEBUGGING && !NO_RCHECK)
  91
  92     # Do not overwrite uninit areas with DEBUGGING.  Speed
  93     # optimization, error reporting pessimization
  94     NO_MFILL                    undef
  95
  96     # Overwrite uninit areas with DEBUGGING.  Speed
  97     # pessimization, error reporting optimization
  98     MALLOC_FILL                 (DEBUGGING && !NO_RCHECK && !NO_MFILL)
  99
 100     # Do not check overwritten uninit areas with DEBUGGING.  Speed
 101     # optimization, error reporting pessimization
 102     NO_FILL_CHECK               undef
 103
 104     # Check overwritten uninit areas with DEBUGGING.  Speed
 105     # pessimization, error reporting optimization
 106     MALLOC_FILL_CHECK           (DEBUGGING && !NO_RCHECK && !NO_FILL_CHECK)
 107
 108     # Failed allocations bigger than this size croak (if
 109     # PERL_EMERGENCY_SBRK is enabled) without touching $^M.  See
 110     # perlvar.pod for a description of $^M.
 111     BIG_SIZE                     (1<<16)        # 64K
 112
 113     # Starting from this power of two, add an extra page to the
 114     # size of the bucket. This enables optimized allocations of sizes
 115     # close to powers of 2.  Note that the value is indexed at 0.
 116     FIRST_BIG_POW2              15              # 32K, 16K is used too often
 117
 118     # Estimate of minimal memory footprint.  malloc uses this value to
 119     # request the most reasonable largest blocks of memory from the system.
 120     FIRST_SBRK                  (48*1024)
 121
 122     # Round up sbrk()s to multiples of this.
 123     MIN_SBRK                    2048
 124
 125     # Round up sbrk()s to multiples of this percent of footprint.
 126     MIN_SBRK_FRAC               3
 127
 128     # Round up sbrk()s to multiples of this multiple of 1/1000 of footprint.
 129     MIN_SBRK_FRAC1000           (10 * MIN_SBRK_FRAC)
 130
 131     # Add this much memory to big powers of two to get the bucket size.
 132     PERL_PAGESIZE               4096
 133
 134     # This many sbrk() discontinuities should be tolerated even
 135     # from the start without deciding that sbrk() is usually
 136     # discontinuous.
 137     SBRK_ALLOW_FAILURES         3
 138
 139     # This many continuous sbrk()s compensate for one discontinuous one.
 140     SBRK_FAILURE_PRICE          50
 141
 142     # Some configurations may ask for 12-byte-or-so allocations which
 143     # require 8-byte alignment (?!).  In such situation one needs to
 144     # define this to disable 12-byte bucket (will increase memory footprint)
 145     STRICT_ALIGNMENT            undef
 146
 147     # Do not allow configuration of runtime options at runtime
 148     NO_MALLOC_DYNAMIC_CFG       undef
 149
 150     # Do not allow configuration of runtime options via $ENV{PERL_MALLOC_OPT}
 151     NO_PERL_MALLOC_ENV          undef
 152
 153         [The variable consists of ;-separated parts of the form CODE=VALUE
 154          with 1-character codes F, M, f, A, P, G, d, a, c for runtime
 155          configuration of FIRST_SBRK, MIN_SBRK, MIN_SBRK_FRAC1000,
 156          SBRK_ALLOW_FAILURES, SBRK_FAILURE_PRICE, sbrk_goodness,
 157          filldead, fillalive, fillcheck.  The last 3 are for DEBUGGING
 158          build, and allow switching the tests for free()ed memory read,
 159          uninit memory reads, and free()ed memory write.]
 160
 161   This implementation assumes that calling PerlIO_printf() does not
 162   result in any memory allocation calls (used during a panic).
 163
 164  */
 165
 166 /*
 167    If used outside of Perl environment, it may be useful to redefine
 168    the following macros (listed below with defaults):
 169
 170      # Type of address returned by allocation functions
 171      Malloc_t                           void *
 172
 173      # Type of size argument for allocation functions
 174      MEM_SIZE                           unsigned long
 175
 176      # size of void*
 177      PTRSIZE                            4
 178
 179      # Maximal value in LONG
 180      LONG_MAX                           0x7FFFFFFF
 181
 182      # Unsigned integer type big enough to keep a pointer
 183      UV                                 unsigned long
 184
 185      # Signed integer of the same sizeof() as UV
 186      IV                                 long
 187
 188      # Type of pointer with 1-byte granularity
 189      caddr_t                            char *
 190
 191      # Type returned by free()
 192      Free_t                             void
 193
 194      # Conversion of pointer to integer
 195      PTR2UV(ptr)                        ((UV)(ptr))
 196
 197      # Conversion of integer to pointer
 198      INT2PTR(type, i)                   ((type)(i))
 199
 200      # printf()-%-Conversion of UV to pointer
 201      UVuf                               "lu"
 202
 203      # printf()-%-Conversion of UV to hex pointer
 204      UVxf                               "lx"
 205
 206      # Alignment to use
 207      MEM_ALIGNBYTES                     4
 208
 209      # Very fatal condition reporting function (cannot call any )
 210      fatalcroak(arg)                    write(2,arg,strlen(arg)) + exit(2)
 211
 212      # Fatal error reporting function
 213      croak(format, arg)                 warn(idem) + exit(1)
 214
 215      # Fatal error reporting function
 216      croak2(format, arg1, arg2)         warn2(idem) + exit(1)
 217
 218      # Error reporting function
 219      warn(format, arg)                  fprintf(stderr, idem)
 220
 221      # Error reporting function
 222      warn2(format, arg1, arg2)          fprintf(stderr, idem)
 223
 224      # Locking/unlocking for MT operation
 225      MALLOC_LOCK                        MUTEX_LOCK(&PL_malloc_mutex)
 226      MALLOC_UNLOCK                      MUTEX_UNLOCK(&PL_malloc_mutex)
 227
 228      # Locking/unlocking mutex for MT operation
 229      MUTEX_LOCK(l)                      void
 230      MUTEX_UNLOCK(l)                    void
 231  */
 232
 233 #ifdef HAVE_MALLOC_CFG_H
 234 #  include "malloc_cfg.h"
 235 #endif
 236
 237 #ifndef NO_FANCY_MALLOC
 238 #  ifndef SMALL_BUCKET_VIA_TABLE
 239 #    define SMALL_BUCKET_VIA_TABLE
 240 #  endif
 241 #  ifndef BUCKETS_ROOT2
 242 #    define BUCKETS_ROOT2
 243 #  endif
 244 #  ifndef IGNORE_SMALL_BAD_FREE
 245 #    define IGNORE_SMALL_BAD_FREE
 246 #  endif
 247 #endif
 248
 249 #ifndef PLAIN_MALLOC                    /* Bulk enable features */
 250 #  ifndef PACK_MALLOC
 251 #      define PACK_MALLOC
 252 #  endif
 253 #  ifndef TWO_POT_OPTIMIZE
 254 #    define TWO_POT_OPTIMIZE
 255 #  endif
 256 #  if (defined(PERL_CORE) || !defined(NO_MALLOC_DYNAMIC_CFG)) && !defined(PERL_EMERGENCY_SBRK)
 257 #    define PERL_EMERGENCY_SBRK
 258 #  endif
 259 #  if defined(PERL_CORE) && !defined(DEBUGGING_MSTATS)
 260 #    define DEBUGGING_MSTATS
 261 #  endif
 262 #endif
 263
 264 #define MIN_BUC_POW2 (sizeof(void*) > 4 ? 3 : 2) /* Allow for 4-byte arena. */
 265 #define MIN_BUCKET (MIN_BUC_POW2 * BUCKETS_PER_POW2)
 266
 267 #if !(defined(I286) || defined(atarist))
 268         /* take 2k unless the block is bigger than that */
 269 #  define LOG_OF_MIN_ARENA 11
 270 #else
 271         /* take 16k unless the block is bigger than that
 272            (80286s like large segments!), probably good on the atari too */
 273 #  define LOG_OF_MIN_ARENA 14
 274 #endif
 275
 276 #if defined(DEBUGGING) && !defined(NO_RCHECK)
 277 #  define RCHECK
 278 #endif
 279 #if defined(DEBUGGING) && !defined(NO_RCHECK) && !defined(NO_MFILL) && !defined(MALLOC_FILL)
 280 #  define MALLOC_FILL
 281 #endif
 282 #if defined(DEBUGGING) && !defined(NO_RCHECK) && !defined(NO_FILL_CHECK) && !defined(MALLOC_FILL_CHECK)
 283 #  define MALLOC_FILL_CHECK
 284 #endif
 285 #if defined(RCHECK) && defined(IGNORE_SMALL_BAD_FREE)
 286 #  undef IGNORE_SMALL_BAD_FREE
 287 #endif
 288 /*
 289  * malloc.c (Caltech) 2/21/82
 290  * Chris Kingsley, kingsley@cit-20.
 291  *
 292  * This is a very fast storage allocator.  It allocates blocks of a small
 293  * number of different sizes, and keeps free lists of each size.  Blocks that
 294  * don't exactly fit are passed up to the next larger size.  In this
 295  * implementation, the available sizes are 2^n-4 (or 2^n-12) bytes long.
 296  * If PACK_MALLOC is defined, small blocks are 2^n bytes long.
 297  * This is designed for use in a program that uses vast quantities of memory,
 298  * but bombs when it runs out.
 299  *
 300  * Modifications Copyright Ilya Zakharevich 1996-99.
 301  *
 302  * Still very quick, but much more thrifty.  (Std config is 10% slower
 303  * than it was, and takes 67% of old heap size for typical usage.)
 304  *
 305  * Allocations of small blocks are now table-driven to many different
 306  * buckets.  Sizes of really big buckets are increased to accommodate
 307  * common size=power-of-2 blocks.  Running-out-of-memory is made into
 308  * an exception.  Deeply configurable and thread-safe.
 309  *
 310  */
 311
 312 #ifdef PERL_CORE
 313 #  include "EXTERN.h"
 314 #  define PERL_IN_MALLOC_C
 315 #  include "perl.h"
 316 #  if defined(PERL_IMPLICIT_CONTEXT)
 317 #    define croak       Perl_croak_nocontext
 318 #    define croak2      Perl_croak_nocontext
 319 #    define warn        Perl_warn_nocontext
 320 #    define warn2       Perl_warn_nocontext
 321 #  else
 322 #    define croak2      croak
 323 #    define warn2       warn
 324 #  endif
 325 #  if defined(USE_5005THREADS) || defined(USE_ITHREADS)
 326 #     define PERL_MAYBE_ALIVE   PL_thr_key
 327 #  else
 328 #     define PERL_MAYBE_ALIVE   1
 329 #  endif
 330 #else
 331 #  ifdef PERL_FOR_X2P
 332 #    include "../EXTERN.h"
 333 #    include "../perl.h"
 334 #  else
 335 #    include <stdlib.h>
 336 #    include <stdio.h>
 337 #    include <memory.h>
 338 #    ifdef OS2
 339 #      include <io.h>
 340 #    endif
 341 #    include <string.h>
 342 #    ifndef Malloc_t
 343 #      define Malloc_t void *
 344 #    endif
 345 #    ifndef PTRSIZE
 346 #      define PTRSIZE 4
 347 #    endif
 348 #    ifndef MEM_SIZE
 349 #      define MEM_SIZE unsigned long
 350 #    endif
 351 #    ifndef LONG_MAX
 352 #      define LONG_MAX 0x7FFFFFFF
 353 #    endif
 354 #    ifndef UV
 355 #      define UV unsigned long
 356 #    endif
 357 #    ifndef IV
 358 #      define IV long
 359 #    endif
 360 #    ifndef caddr_t
 361 #      define caddr_t char *
 362 #    endif
 363 #    ifndef Free_t
 364 #      define Free_t void
 365 #    endif
 366 #    define Copy(s,d,n,t) (void)memcpy((char*)(d),(char*)(s), (n) * sizeof(t))
 367 #    define CopyD(s,d,n,t) memcpy((char*)(d),(char*)(s), (n) * sizeof(t))
 368 #    define PerlEnv_getenv getenv
 369 #    define PerlIO_printf fprintf
 370 #    define PerlIO_stderr() stderr
 371 #    define PerlIO_puts(f,s)            fputs(s,f)
 372 #    ifndef INT2PTR
 373 #      define INT2PTR(t,i)              ((t)(i))
 374 #    endif
 375 #    ifndef PTR2UV
 376 #      define PTR2UV(p)                 ((UV)(p))
 377 #    endif
 378 #    ifndef UVuf
 379 #      define UVuf                      "lu"
 380 #    endif
 381 #    ifndef UVxf
 382 #      define UVxf                      "lx"
 383 #    endif
 384 #    ifndef MEM_ALIGNBYTES
 385 #      define MEM_ALIGNBYTES            4
 386 #    endif
 387 #  endif
 388 #  ifndef croak                         /* make depend */
 389 #    define croak(mess, arg) (warn((mess), (arg)), exit(1))
 390 #  endif
 391 #  ifndef croak2                        /* make depend */
 392 #    define croak2(mess, arg1, arg2) (warn2((mess), (arg1), (arg2)), exit(1))
 393 #  endif
 394 #  ifndef warn
 395 #    define warn(mess, arg) fprintf(stderr, (mess), (arg))
 396 #  endif
 397 #  ifndef warn2
 398 #    define warn2(mess, arg1, arg2) fprintf(stderr, (mess), (arg1), (arg2))
 399 #  endif
 400 #  ifdef DEBUG_m
 401 #    undef DEBUG_m
 402 #  endif
 403 #  define DEBUG_m(a)
 404 #  ifdef DEBUGGING
 405 #     undef DEBUGGING
 406 #  endif
 407 #  ifndef pTHX
 408 #     define pTHX               void
 409 #     define pTHX_
 410 #     ifdef HASATTRIBUTE_UNUSED
 411 #        define dTHX            extern int Perl___notused PERL_UNUSED_DECL
 412 #     else
 413 #        define dTHX            extern int Perl___notused
 414 #     endif
 415 #  endif
 416 #  ifndef PERL_GET_INTERP
 417 #     define PERL_GET_INTERP    PL_curinterp
 418 #  endif
 419 #  define PERL_MAYBE_ALIVE      1
 420 #  ifndef Perl_malloc
 421 #     define Perl_malloc malloc
 422 #  endif
 423 #  ifndef Perl_mfree
 424 #     define Perl_mfree free
 425 #  endif
 426 #  ifndef Perl_realloc
 427 #     define Perl_realloc realloc
 428 #  endif
 429 #  ifndef Perl_calloc
 430 #     define Perl_calloc calloc
 431 #  endif
 432 #  ifndef Perl_strdup
 433 #     define Perl_strdup strdup
 434 #  endif
 435 #endif  /* defined PERL_CORE */
 436
 437 #ifndef MUTEX_LOCK
 438 #  define MUTEX_LOCK(l)
 439 #endif
 440
 441 #ifndef MUTEX_UNLOCK
 442 #  define MUTEX_UNLOCK(l)
 443 #endif
 444
 445 #ifndef MALLOC_LOCK
 446 #  define MALLOC_LOCK           MUTEX_LOCK(&PL_malloc_mutex)
 447 #endif
 448
 449 #ifndef MALLOC_UNLOCK
 450 #  define MALLOC_UNLOCK         MUTEX_UNLOCK(&PL_malloc_mutex)
 451 #endif
 452
 453 #  ifndef fatalcroak                            /* make depend */
 454 #    define fatalcroak(mess)    (write(2, (mess), strlen(mess)), exit(2))
 455 #  endif
 456
 457 #ifdef DEBUGGING
 458 #  undef DEBUG_m
 459 #  define DEBUG_m(a)                                                    \
 460     STMT_START {                                                        \
 461         if (PERL_MAYBE_ALIVE && PERL_GET_THX) {                                         \
 462             dTHX;                                                       \
 463             if (DEBUG_m_TEST) {                                         \
 464                 PL_debug &= ~DEBUG_m_FLAG;                              \
 465                 a;                                                      \
 466                 PL_debug |= DEBUG_m_FLAG;                               \
 467             }                                                           \
 468         }                                                               \
 469     } STMT_END
 470 #endif
 471
 472 #ifdef PERL_IMPLICIT_CONTEXT
 473 #  define PERL_IS_ALIVE         aTHX
 474 #else
 475 #  define PERL_IS_ALIVE         TRUE
 476 #endif
 477
 478
 479 /*
 480  * Layout of memory:
 481  * ~~~~~~~~~~~~~~~~
 482  * The memory is broken into "blocks" which occupy multiples of 2K (and
 483  * generally speaking, have size "close" to a power of 2).  The addresses
 484  * of such *unused* blocks are kept in nextf[i] with big enough i.  (nextf
 485  * is an array of linked lists.)  (Addresses of used blocks are not known.)
 486  *
 487  * Moreover, since the algorithm may try to "bite" smaller blocks out
 488  * of unused bigger ones, there are also regions of "irregular" size,
 489  * managed separately, by a linked list chunk_chain.
 490  *
 491  * The third type of storage is the sbrk()ed-but-not-yet-used space, its
 492  * end and size are kept in last_sbrk_top and sbrked_remains.
 493  *
 494  * Growing blocks "in place":
 495  * ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
 496  * The address of the block with the greatest address is kept in last_op
 497  * (if not known, last_op is 0).  If it is known that the memory above
 498  * last_op is not continuous, or contains a chunk from chunk_chain,
 499  * last_op is set to 0.
 500  *
 501  * The chunk with address last_op may be grown by expanding into
 502  * sbrk()ed-but-not-yet-used space, or trying to sbrk() more continuous
 503  * memory.
 504  *
 505  * Management of last_op:
 506  * ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
 507  *
 508  * free() never changes the boundaries of blocks, so is not relevant.
 509  *
 510  * The only way realloc() may change the boundaries of blocks is if it
 511  * grows a block "in place".  However, in the case of success such a
 512  * chunk is automatically last_op, and it remains last_op.  In the case
 513  * of failure getpages_adjacent() clears last_op.
 514  *
 515  * malloc() may change blocks by calling morecore() only.
 516  *
 517  * morecore() may create new blocks by:
 518  *   a) biting pieces from chunk_chain (cannot create one above last_op);
 519  *   b) biting a piece from an unused block (if block was last_op, this
 520  *      may create a chunk from chain above last_op, thus last_op is
 521  *      invalidated in such a case).
 522  *   c) biting of sbrk()ed-but-not-yet-used space.  This creates
 523  *      a block which is last_op.
 524  *   d) Allocating new pages by calling getpages();
 525  *
 526  * getpages() creates a new block.  It marks last_op at the bottom of
 527  * the chunk of memory it returns.
 528  *
 529  * Active pages footprint:
 530  * ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
 531  * Note that we do not need to traverse the lists in nextf[i], just take
 532  * the first element of this list.  However, we *need* to traverse the
 533  * list in chunk_chain, but most the time it should be a very short one,
 534  * so we do not step on a lot of pages we are not going to use.
 535  *
 536  * Flaws:
 537  * ~~~~~
 538  * get_from_bigger_buckets(): forget to increment price => Quite
 539  * aggressive.
 540  */
 541
 542 /* I don't much care whether these are defined in sys/types.h--LAW */
 543
 544 #define u_char unsigned char
 545 #define u_int unsigned int
 546 /*
 547  * I removed the definition of u_bigint which appeared to be u_bigint = UV
 548  * u_bigint was only used in TWOK_MASKED and TWOK_SHIFT
 549  * where I have used PTR2UV.  RMB
 550  */
 551 #define u_short unsigned short
 552
 553 /* 286 and atarist like big chunks, which gives too much overhead. */
 554 #if (defined(RCHECK) || defined(I286) || defined(atarist)) && defined(PACK_MALLOC)
 555 #  undef PACK_MALLOC
 556 #endif
 557
 558 /*
 559  * The description below is applicable if PACK_MALLOC is not defined.
 560  *
 561  * The overhead on a block is at least 4 bytes.  When free, this space
 562  * contains a pointer to the next free block, and the bottom two bits must
 563  * be zero.  When in use, the first byte is set to MAGIC, and the second
 564  * byte is the size index.  The remaining bytes are for alignment.
 565  * If range checking is enabled and the size of the block fits
 566  * in two bytes, then the top two bytes hold the size of the requested block
 567  * plus the range checking words, and the header word MINUS ONE.
 568  */
 569 union   overhead {
 570         union   overhead *ov_next;      /* when free */
 571 #if MEM_ALIGNBYTES > 4
 572         double  strut;                  /* alignment problems */
 573 #  if MEM_ALIGNBYTES > 8
 574         char    sstrut[MEM_ALIGNBYTES]; /* for the sizing */
 575 #  endif
 576 #endif
 577         struct {
 578 /*
 579  * Keep the ovu_index and ovu_magic in this order, having a char
 580  * field first gives alignment indigestion in some systems, such as
 581  * MachTen.
 582  */
 583                 u_char  ovu_index;      /* bucket # */
 584                 u_char  ovu_magic;      /* magic number */
 585 #ifdef RCHECK
 586             /* Subtract one to fit into u_short for an extra bucket */
 587                 u_short ovu_size;       /* block size (requested + overhead - 1) */
 588                 u_int   ovu_rmagic;     /* range magic number */
 589 #endif
 590         } ovu;
 591 #define ov_magic        ovu.ovu_magic
 592 #define ov_index        ovu.ovu_index
 593 #define ov_size         ovu.ovu_size
 594 #define ov_rmagic       ovu.ovu_rmagic
 595 };
 596
 597 #define MAGIC           0xff            /* magic # on accounting info */
 598 #define RMAGIC          0x55555555      /* magic # on range info */
 599 #define RMAGIC_C        0x55            /* magic # on range info */
 600
 601 #ifdef RCHECK
 602 #  define       RMAGIC_SZ       sizeof (u_int) /* Overhead at end of bucket */
 603 #  ifdef TWO_POT_OPTIMIZE
 604 #    define MAX_SHORT_BUCKET (12 * BUCKETS_PER_POW2) /* size-1 fits in short */
 605 #  else
 606 #    define MAX_SHORT_BUCKET (13 * BUCKETS_PER_POW2)
 607 #  endif
 608 #else
 609 #  define       RMAGIC_SZ       0
 610 #endif
 611
 612 #if !defined(PACK_MALLOC) && defined(BUCKETS_ROOT2)
 613 #  undef BUCKETS_ROOT2
 614 #endif
 615
 616 #ifdef BUCKETS_ROOT2
 617 #  define BUCKET_TABLE_SHIFT 2
 618 #  define BUCKET_POW2_SHIFT 1
 619 #  define BUCKETS_PER_POW2 2
 620 #else
 621 #  define BUCKET_TABLE_SHIFT MIN_BUC_POW2
 622 #  define BUCKET_POW2_SHIFT 0
 623 #  define BUCKETS_PER_POW2 1
 624 #endif
 625
 626 #if !defined(MEM_ALIGNBYTES) || ((MEM_ALIGNBYTES > 4) && !defined(STRICT_ALIGNMENT))
 627 /* Figure out the alignment of void*. */
 628 struct aligner {
 629   char c;
 630   void *p;
 631 };
 632 #  define ALIGN_SMALL ((int)((caddr_t)&(((struct aligner*)0)->p)))
 633 #else
 634 #  define ALIGN_SMALL MEM_ALIGNBYTES
 635 #endif
 636
 637 #define IF_ALIGN_8(yes,no)      ((ALIGN_SMALL>4) ? (yes) : (no))
 638
 639 #ifdef BUCKETS_ROOT2
 640 #  define MAX_BUCKET_BY_TABLE 13
 641 static const u_short buck_size[MAX_BUCKET_BY_TABLE + 1] =
 642   {
 643       0, 0, 0, 0, 4, 4, 8, 12, 16, 24, 32, 48, 64, 80,
 644   };
 645 #  define BUCKET_SIZE_NO_SURPLUS(i) ((i) % 2 ? buck_size[i] : (1 << ((i) >> BUCKET_POW2_SHIFT)))
 646 #  define BUCKET_SIZE_REAL(i) ((i) <= MAX_BUCKET_BY_TABLE               \
 647                                ? buck_size[i]                           \
 648                                : ((1 << ((i) >> BUCKET_POW2_SHIFT))     \
 649                                   - MEM_OVERHEAD(i)                     \
 650                                   + POW2_OPTIMIZE_SURPLUS(i)))
 651 #else
 652 #  define BUCKET_SIZE_NO_SURPLUS(i) (1 << ((i) >> BUCKET_POW2_SHIFT))
 653 #  define BUCKET_SIZE(i) (BUCKET_SIZE_NO_SURPLUS(i) + POW2_OPTIMIZE_SURPLUS(i))
 654 #  define BUCKET_SIZE_REAL(i) (BUCKET_SIZE(i) - MEM_OVERHEAD(i))
 655 #endif
 656
 657
 658 #ifdef PACK_MALLOC
 659 /* In this case there are several possible layout of arenas depending
 660  * on the size.  Arenas are of sizes multiple to 2K, 2K-aligned, and
 661  * have a size close to a power of 2.
 662  *
 663  * Arenas of the size >= 4K keep one chunk only.  Arenas of size 2K
 664  * may keep one chunk or multiple chunks.  Here are the possible
 665  * layouts of arenas:
 666  *
 667  *      # One chunk only, chunksize 2^k + SOMETHING - ALIGN, k >= 11
 668  *
 669  * INDEX MAGIC1 UNUSED CHUNK1
 670  *
 671  *      # Multichunk with sanity checking and chunksize 2^k-ALIGN, k>7
 672  *
 673  * INDEX MAGIC1 MAGIC2 MAGIC3 UNUSED CHUNK1 CHUNK2 CHUNK3 ...
 674  *
 675  *      # Multichunk with sanity checking and size 2^k-ALIGN, k=7
 676  *
 677  * INDEX MAGIC1 MAGIC2 MAGIC3 UNUSED CHUNK1 UNUSED CHUNK2 CHUNK3 ...
 678  *
 679  *      # Multichunk with sanity checking and size up to 80
 680  *
 681  * INDEX UNUSED MAGIC1 UNUSED MAGIC2 UNUSED ... CHUNK1 CHUNK2 CHUNK3 ...
 682  *
 683  *      # No sanity check (usually up to 48=byte-long buckets)
 684  * INDEX UNUSED CHUNK1 CHUNK2 ...
 685  *
 686  * Above INDEX and MAGIC are one-byte-long.  Sizes of UNUSED are
 687  * appropriate to keep algorithms simple and memory aligned.  INDEX
 688  * encodes the size of the chunk, while MAGICn encodes state (used,
 689  * free or non-managed-by-us-so-it-indicates-a-bug) of CHUNKn.  MAGIC
 690  * is used for sanity checking purposes only.  SOMETHING is 0 or 4K
 691  * (to make size of big CHUNK accommodate allocations for powers of two
 692  * better).
 693  *
 694  * [There is no need to alignment between chunks, since C rules ensure
 695  *  that structs which need 2^k alignment have sizeof which is
 696  *  divisible by 2^k.  Thus as far as the last chunk is aligned at the
 697  *  end of the arena, and 2K-alignment does not contradict things,
 698  *  everything is going to be OK for sizes of chunks 2^n and 2^n +
 699  *  2^k.  Say, 80-bit buckets will be 16-bit aligned, and as far as we
 700  *  put allocations for requests in 65..80 range, all is fine.
 701  *
 702  *  Note, however, that standard malloc() puts more strict
 703  *  requirements than the above C rules.  Moreover, our algorithms of
 704  *  realloc() may break this idyll, but we suppose that realloc() does
 705  *  need not change alignment.]
 706  *
 707  * Is very important to make calculation of the offset of MAGICm as
 708  * quick as possible, since it is done on each malloc()/free().  In
 709  * fact it is so quick that it has quite little effect on the speed of
 710  * doing malloc()/free().  [By default] We forego such calculations
 711  * for small chunks, but only to save extra 3% of memory, not because
 712  * of speed considerations.
 713  *
 714  * Here is the algorithm [which is the same for all the allocations
 715  * schemes above], see OV_MAGIC(block,bucket).  Let OFFSETm be the
 716  * offset of the CHUNKm from the start of ARENA.  Then offset of
 717  * MAGICm is (OFFSET1 >> SHIFT) + ADDOFFSET.  Here SHIFT and ADDOFFSET
 718  * are numbers which depend on the size of the chunks only.
 719  *
 720  * Let as check some sanity conditions.  Numbers OFFSETm>>SHIFT are
 721  * different for all the chunks in the arena if 2^SHIFT is not greater
 722  * than size of the chunks in the arena.  MAGIC1 will not overwrite
 723  * INDEX provided ADDOFFSET is >0 if OFFSET1 < 2^SHIFT.  MAGIClast
 724  * will not overwrite CHUNK1 if OFFSET1 > (OFFSETlast >> SHIFT) +
 725  * ADDOFFSET.
 726  *
 727  * Make SHIFT the maximal possible (there is no point in making it
 728  * smaller).  Since OFFSETlast is 2K - CHUNKSIZE, above restrictions
 729  * give restrictions on OFFSET1 and on ADDOFFSET.
 730  *
 731  * In particular, for chunks of size 2^k with k>=6 we can put
 732  * ADDOFFSET to be from 0 to 2^k - 2^(11-k), and have
 733  * OFFSET1==chunksize.  For chunks of size 80 OFFSET1 of 2K%80=48 is
 734  * large enough to have ADDOFFSET between 1 and 16 (similarly for 96,
 735  * when ADDOFFSET should be 1).  In particular, keeping MAGICs for
 736  * these sizes gives no additional size penalty.
 737  *
 738  * However, for chunks of size 2^k with k<=5 this gives OFFSET1 >=
 739  * ADDOFSET + 2^(11-k).  Keeping ADDOFFSET 0 allows for 2^(11-k)-2^(11-2k)
 740  * chunks per arena.  This is smaller than 2^(11-k) - 1 which are
 741  * needed if no MAGIC is kept.  [In fact, having a negative ADDOFFSET
 742  * would allow for slightly more buckets per arena for k=2,3.]
 743  *
 744  * Similarly, for chunks of size 3/2*2^k with k<=5 MAGICs would span
 745  * the area up to 2^(11-k)+ADDOFFSET.  For k=4 this give optimal
 746  * ADDOFFSET as -7..0.  For k=3 ADDOFFSET can go up to 4 (with tiny
 747  * savings for negative ADDOFFSET).  For k=5 ADDOFFSET can go -1..16
 748  * (with no savings for negative values).
 749  *
 750  * In particular, keeping ADDOFFSET 0 for sizes of chunks up to 2^6
 751  * leads to tiny pessimizations in case of sizes 4, 8, 12, 24, and
 752  * leads to no contradictions except for size=80 (or 96.)
 753  *
 754  * However, it also makes sense to keep no magic for sizes 48 or less.
 755  * This is what we do.  In this case one needs ADDOFFSET>=1 also for
 756  * chunksizes 12, 24, and 48, unless one gets one less chunk per
 757  * arena.
 758  *
 759  * The algo of OV_MAGIC(block,bucket) keeps ADDOFFSET 0 until
 760  * chunksize of 64, then makes it 1.
 761  *
 762  * This allows for an additional optimization: the above scheme leads
 763  * to giant overheads for sizes 128 or more (one whole chunk needs to
 764  * be sacrifised to keep INDEX).  Instead we use chunks not of size
 765  * 2^k, but of size 2^k-ALIGN.  If we pack these chunks at the end of
 766  * the arena, then the beginnings are still in different 2^k-long
 767  * sections of the arena if k>=7 for ALIGN==4, and k>=8 if ALIGN=8.
 768  * Thus for k>7 the above algo of calculating the offset of the magic
 769  * will still give different answers for different chunks.  And to
 770  * avoid the overrun of MAGIC1 into INDEX, one needs ADDOFFSET of >=1.
 771  * In the case k=7 we just move the first chunk an extra ALIGN
 772  * backward inside the ARENA (this is done once per arena lifetime,
 773  * thus is not a big overhead).  */
 774 #  define MAX_PACKED_POW2 6
 775 #  define MAX_PACKED (MAX_PACKED_POW2 * BUCKETS_PER_POW2 + BUCKET_POW2_SHIFT)
 776 #  define MAX_POW2_ALGO ((1<<(MAX_PACKED_POW2 + 1)) - M_OVERHEAD)
 777 #  define TWOK_MASK ((1<<LOG_OF_MIN_ARENA) - 1)
 778 #  define TWOK_MASKED(x) (PTR2UV(x) & ~TWOK_MASK)
 779 #  define TWOK_SHIFT(x) (PTR2UV(x) & TWOK_MASK)
 780 #  define OV_INDEXp(block) (INT2PTR(u_char*,TWOK_MASKED(block)))
 781 #  define OV_INDEX(block) (*OV_INDEXp(block))
 782 #  define OV_MAGIC(block,bucket) (*(OV_INDEXp(block) +                  \
 783                                     (TWOK_SHIFT(block)>>                \
 784                                      (bucket>>BUCKET_POW2_SHIFT)) +     \
 785                                     (bucket >= MIN_NEEDS_SHIFT ? 1 : 0)))
 786     /* A bucket can have a shift smaller than it size, we need to
 787        shift its magic number so it will not overwrite index: */
 788 #  ifdef BUCKETS_ROOT2
 789 #    define MIN_NEEDS_SHIFT (7*BUCKETS_PER_POW2 - 1) /* Shift 80 greater than chunk 64. */
 790 #  else
 791 #    define MIN_NEEDS_SHIFT (7*BUCKETS_PER_POW2) /* Shift 128 greater than chunk 32. */
 792 #  endif
 793 #  define CHUNK_SHIFT 0
 794
 795 /* Number of active buckets of given ordinal. */
 796 #ifdef IGNORE_SMALL_BAD_FREE
 797 #define FIRST_BUCKET_WITH_CHECK (6 * BUCKETS_PER_POW2) /* 64 */
 798 #  define N_BLKS(bucket) ( (bucket) < FIRST_BUCKET_WITH_CHECK           \
 799                          ? ((1<<LOG_OF_MIN_ARENA) - 1)/BUCKET_SIZE_NO_SURPLUS(bucket) \
 800                          : n_blks[bucket] )
 801 #else
 802 #  define N_BLKS(bucket) n_blks[bucket]
 803 #endif
 804
 805 static const u_short n_blks[LOG_OF_MIN_ARENA * BUCKETS_PER_POW2] =
 806   {
 807 #  if BUCKETS_PER_POW2==1
 808       0, 0,
 809       (MIN_BUC_POW2==2 ? 384 : 0),
 810       224, 120, 62, 31, 16, 8, 4, 2
 811 #  else
 812       0, 0, 0, 0,
 813       (MIN_BUC_POW2==2 ? 384 : 0), (MIN_BUC_POW2==2 ? 384 : 0), /* 4, 4 */
 814       224, 149, 120, 80, 62, 41, 31, 25, 16, 16, 8, 8, 4, 4, 2, 2
 815 #  endif
 816   };
 817
 818 /* Shift of the first bucket with the given ordinal inside 2K chunk. */
 819 #ifdef IGNORE_SMALL_BAD_FREE
 820 #  define BLK_SHIFT(bucket) ( (bucket) < FIRST_BUCKET_WITH_CHECK        \
 821                               ? ((1<<LOG_OF_MIN_ARENA)                  \
 822                                  - BUCKET_SIZE_NO_SURPLUS(bucket) * N_BLKS(bucket)) \
 823                               : blk_shift[bucket])
 824 #else
 825 #  define BLK_SHIFT(bucket) blk_shift[bucket]
 826 #endif
 827
 828 static const u_short blk_shift[LOG_OF_MIN_ARENA * BUCKETS_PER_POW2] =
 829   {
 830 #  if BUCKETS_PER_POW2==1
 831       0, 0,
 832       (MIN_BUC_POW2==2 ? 512 : 0),
 833       256, 128, 64, 64,                 /* 8 to 64 */
 834       16*sizeof(union overhead),
 835       8*sizeof(union overhead),
 836       4*sizeof(union overhead),
 837       2*sizeof(union overhead),
 838 #  else
 839       0, 0, 0, 0,
 840       (MIN_BUC_POW2==2 ? 512 : 0), (MIN_BUC_POW2==2 ? 512 : 0),
 841       256, 260, 128, 128, 64, 80, 64, 48, /* 8 to 96 */
 842       16*sizeof(union overhead), 16*sizeof(union overhead),
 843       8*sizeof(union overhead), 8*sizeof(union overhead),
 844       4*sizeof(union overhead), 4*sizeof(union overhead),
 845       2*sizeof(union overhead), 2*sizeof(union overhead),
 846 #  endif
 847   };
 848
 849 #  define NEEDED_ALIGNMENT 0x800        /* 2k boundaries */
 850 #  define WANTED_ALIGNMENT 0x800        /* 2k boundaries */
 851
 852 #else  /* !PACK_MALLOC */
 853
 854 #  define OV_MAGIC(block,bucket) (block)->ov_magic
 855 #  define OV_INDEX(block) (block)->ov_index
 856 #  define CHUNK_SHIFT 1
 857 #  define MAX_PACKED -1
 858 #  define NEEDED_ALIGNMENT MEM_ALIGNBYTES
 859 #  define WANTED_ALIGNMENT 0x400        /* 1k boundaries */
 860
 861 #endif /* !PACK_MALLOC */
 862
 863 #define M_OVERHEAD (sizeof(union overhead) + RMAGIC_SZ) /* overhead at start+end */
 864
 865 #ifdef PACK_MALLOC
 866 #  define MEM_OVERHEAD(bucket) \
 867   (bucket <= MAX_PACKED ? 0 : M_OVERHEAD)
 868 #  ifdef SMALL_BUCKET_VIA_TABLE
 869 #    define START_SHIFTS_BUCKET ((MAX_PACKED_POW2 + 1) * BUCKETS_PER_POW2)
 870 #    define START_SHIFT MAX_PACKED_POW2
 871 #    ifdef BUCKETS_ROOT2                /* Chunks of size 3*2^n. */
 872 #      define SIZE_TABLE_MAX 80
 873 #    else
 874 #      define SIZE_TABLE_MAX 64
 875 #    endif
 876 static const char bucket_of[] =
 877   {
 878 #    ifdef BUCKETS_ROOT2                /* Chunks of size 3*2^n. */
 879       /* 0 to 15 in 4-byte increments. */
 880       (sizeof(void*) > 4 ? 6 : 5),      /* 4/8, 5-th bucket for better reports */
 881       6,                                /* 8 */
 882       IF_ALIGN_8(8,7), 8,               /* 16/12, 16 */
 883       9, 9, 10, 10,                     /* 24, 32 */
 884       11, 11, 11, 11,                   /* 48 */
 885       12, 12, 12, 12,                   /* 64 */
 886       13, 13, 13, 13,                   /* 80 */
 887       13, 13, 13, 13                    /* 80 */
 888 #    else /* !BUCKETS_ROOT2 */
 889       /* 0 to 15 in 4-byte increments. */
 890       (sizeof(void*) > 4 ? 3 : 2),
 891       3,
 892       4, 4,
 893       5, 5, 5, 5,
 894       6, 6, 6, 6,
 895       6, 6, 6, 6
 896 #    endif /* !BUCKETS_ROOT2 */
 897   };
 898 #  else  /* !SMALL_BUCKET_VIA_TABLE */
 899 #    define START_SHIFTS_BUCKET MIN_BUCKET
 900 #    define START_SHIFT (MIN_BUC_POW2 - 1)
 901 #  endif /* !SMALL_BUCKET_VIA_TABLE */
 902 #else  /* !PACK_MALLOC */
 903 #  define MEM_OVERHEAD(bucket) M_OVERHEAD
 904 #  ifdef SMALL_BUCKET_VIA_TABLE
 905 #    undef SMALL_BUCKET_VIA_TABLE
 906 #  endif
 907 #  define START_SHIFTS_BUCKET MIN_BUCKET
 908 #  define START_SHIFT (MIN_BUC_POW2 - 1)
 909 #endif /* !PACK_MALLOC */
 910
 911 /*
 912  * Big allocations are often of the size 2^n bytes. To make them a
 913  * little bit better, make blocks of size 2^n+pagesize for big n.
 914  */
 915
 916 #ifdef TWO_POT_OPTIMIZE
 917
 918 #  ifndef PERL_PAGESIZE
 919 #    define PERL_PAGESIZE 4096
 920 #  endif
 921 #  ifndef FIRST_BIG_POW2
 922 #    define FIRST_BIG_POW2 15   /* 32K, 16K is used too often. */
 923 #  endif
 924 #  define FIRST_BIG_BLOCK (1<<FIRST_BIG_POW2)
 925 /* If this value or more, check against bigger blocks. */
 926 #  define FIRST_BIG_BOUND (FIRST_BIG_BLOCK - M_OVERHEAD)
 927 /* If less than this value, goes into 2^n-overhead-block. */
 928 #  define LAST_SMALL_BOUND ((FIRST_BIG_BLOCK>>1) - M_OVERHEAD)
 929
 930 #  define POW2_OPTIMIZE_ADJUST(nbytes)                          \
 931    ((nbytes >= FIRST_BIG_BOUND) ? nbytes -= PERL_PAGESIZE : 0)
 932 #  define POW2_OPTIMIZE_SURPLUS(bucket)                         \
 933    ((bucket >= FIRST_BIG_POW2 * BUCKETS_PER_POW2) ? PERL_PAGESIZE : 0)
 934
 935 #else  /* !TWO_POT_OPTIMIZE */
 936 #  define POW2_OPTIMIZE_ADJUST(nbytes)
 937 #  define POW2_OPTIMIZE_SURPLUS(bucket) 0
 938 #endif /* !TWO_POT_OPTIMIZE */
 939
 940 #if defined(HAS_64K_LIMIT) && defined(PERL_CORE)
 941 #  define BARK_64K_LIMIT(what,nbytes,size)                              \
 942         if (nbytes > 0xffff) {                                          \
 943                 PerlIO_printf(PerlIO_stderr(),                          \
 944                               "%s too large: %lx\n", what, size);       \
 945                 my_exit(1);                                             \
 946         }
 947 #else /* !HAS_64K_LIMIT || !PERL_CORE */
 948 #  define BARK_64K_LIMIT(what,nbytes,size)
 949 #endif /* !HAS_64K_LIMIT || !PERL_CORE */
 950
 951 #ifndef MIN_SBRK
 952 #  define MIN_SBRK 2048
 953 #endif
 954
 955 #ifndef FIRST_SBRK
 956 #  define FIRST_SBRK (48*1024)
 957 #endif
 958
 959 /* Minimal sbrk in percents of what is already alloced. */
 960 #ifndef MIN_SBRK_FRAC
 961 #  define MIN_SBRK_FRAC 3
 962 #endif
 963
 964 #ifndef SBRK_ALLOW_FAILURES
 965 #  define SBRK_ALLOW_FAILURES 3
 966 #endif
 967
 968 #ifndef SBRK_FAILURE_PRICE
 969 #  define SBRK_FAILURE_PRICE 50
 970 #endif
 971
 972 static void     morecore        (register int bucket);
 973 #  if defined(DEBUGGING)
 974 static void     botch           (const char *diag, const char *s, const char *file, int line);
 975 #  endif
 976 static void     add_to_chain    (void *p, MEM_SIZE size, MEM_SIZE chip);
 977 static void*    get_from_chain  (MEM_SIZE size);
 978 static void*    get_from_bigger_buckets(int bucket, MEM_SIZE size);
 979 static union overhead *getpages (MEM_SIZE needed, int *nblksp, int bucket);
 980 static int      getpages_adjacent(MEM_SIZE require);
 981
 982 #ifdef PERL_CORE
 983
 984 #ifdef I_MACH_CTHREADS
 985 #  undef  MUTEX_LOCK
 986 #  define MUTEX_LOCK(m)   STMT_START { if (*m) mutex_lock(*m);   } STMT_END
 987 #  undef  MUTEX_UNLOCK
 988 #  define MUTEX_UNLOCK(m) STMT_START { if (*m) mutex_unlock(*m); } STMT_END
 989 #endif
 990
 991 #endif  /* defined PERL_CORE */
 992
 993 #ifndef PTRSIZE
 994 #  define PTRSIZE       sizeof(void*)
 995 #endif
 996
 997 #ifndef BITS_IN_PTR
 998 #  define BITS_IN_PTR (8*PTRSIZE)
 999 #endif
1000
1001 /*
1002  * nextf[i] is the pointer to the next free block of size 2^i.  The
1003  * smallest allocatable block is 8 bytes.  The overhead information
1004  * precedes the data area returned to the user.
1005  */
1006 #define NBUCKETS (BITS_IN_PTR*BUCKETS_PER_POW2 + 1)
1007 static  union overhead *nextf[NBUCKETS];
1008
1009 #if defined(PURIFY) && !defined(USE_PERL_SBRK)
1010 #  define USE_PERL_SBRK
1011 #endif
1012
1013 #ifdef USE_PERL_SBRK
1014 # define sbrk(a) Perl_sbrk(a)
1015 Malloc_t Perl_sbrk (int size);
1016 #else
1017 # ifndef HAS_SBRK_PROTO /* <unistd.h> usually takes care of this */
1018 extern  Malloc_t sbrk(int);
1019 # endif
1020 #endif
1021
1022 #ifndef MIN_SBRK_FRAC1000       /* Backward compatibility */
1023 #  define MIN_SBRK_FRAC1000     (MIN_SBRK_FRAC * 10)
1024 #endif
1025
1026 #ifndef START_EXTERN_C
1027 #  ifdef __cplusplus
1028 #    define START_EXTERN_C      extern "C" {
1029 #  else
1030 #    define START_EXTERN_C
1031 #  endif
1032 #endif
1033
1034 #ifndef END_EXTERN_C
1035 #  ifdef __cplusplus
1036 #    define END_EXTERN_C                };
1037 #  else
1038 #    define END_EXTERN_C
1039 #  endif
1040 #endif
1041
1042 #include "malloc_ctl.h"
1043
1044 #ifndef NO_MALLOC_DYNAMIC_CFG
1045 #  define PERL_MALLOC_OPT_CHARS "FMfAPGdac"
1046
1047 #  ifndef FILL_DEAD_DEFAULT
1048 #    define FILL_DEAD_DEFAULT   1
1049 #  endif
1050 #  ifndef FILL_ALIVE_DEFAULT
1051 #    define FILL_ALIVE_DEFAULT  1
1052 #  endif
1053 #  ifndef FILL_CHECK_DEFAULT
1054 #    define FILL_CHECK_DEFAULT  1
1055 #  endif
1056
1057 static IV MallocCfg[MallocCfg_last] = {
1058   FIRST_SBRK,
1059   MIN_SBRK,
1060   MIN_SBRK_FRAC,
1061   SBRK_ALLOW_FAILURES,
1062   SBRK_FAILURE_PRICE,
1063   SBRK_ALLOW_FAILURES * SBRK_FAILURE_PRICE,     /* sbrk_goodness */
1064   FILL_DEAD_DEFAULT,    /* FILL_DEAD */
1065   FILL_ALIVE_DEFAULT,   /* FILL_ALIVE */
1066   FILL_CHECK_DEFAULT,   /* FILL_CHECK */
1067   0,                    /* MallocCfg_skip_cfg_env */
1068   0,                    /* MallocCfg_cfg_env_read */
1069   0,                    /* MallocCfg_emergency_buffer_size */
1070   0,                    /* MallocCfg_emergency_buffer_prepared_size */
1071   0                     /* MallocCfg_emergency_buffer_last_req */
1072 };
1073 IV *MallocCfg_ptr = MallocCfg;
1074
1075 static char* MallocCfgP[MallocCfg_last] = {
1076   0,                    /* MallocCfgP_emergency_buffer */
1077   0,                    /* MallocCfgP_emergency_buffer_prepared */
1078 };
1079 char **MallocCfgP_ptr = MallocCfgP;
1080
1081 #  undef MIN_SBRK
1082 #  undef FIRST_SBRK
1083 #  undef MIN_SBRK_FRAC1000
1084 #  undef SBRK_ALLOW_FAILURES
1085 #  undef SBRK_FAILURE_PRICE
1086
1087 #  define MIN_SBRK              MallocCfg[MallocCfg_MIN_SBRK]
1088 #  define FIRST_SBRK            MallocCfg[MallocCfg_FIRST_SBRK]
1089 #  define MIN_SBRK_FRAC1000     MallocCfg[MallocCfg_MIN_SBRK_FRAC1000]
1090 #  define SBRK_ALLOW_FAILURES   MallocCfg[MallocCfg_SBRK_ALLOW_FAILURES]
1091 #  define SBRK_FAILURE_PRICE    MallocCfg[MallocCfg_SBRK_FAILURE_PRICE]
1092
1093 #  define sbrk_goodness         MallocCfg[MallocCfg_sbrk_goodness]
1094
1095 #  define emergency_buffer_size MallocCfg[MallocCfg_emergency_buffer_size]
1096 #  define emergency_buffer_last_req     MallocCfg[MallocCfg_emergency_buffer_last_req]
1097
1098 #  define FILL_DEAD             MallocCfg[MallocCfg_filldead]
1099 #  define FILL_ALIVE            MallocCfg[MallocCfg_fillalive]
1100 #  define FILL_CHECK_CFG        MallocCfg[MallocCfg_fillcheck]
1101 #  define FILL_CHECK            (FILL_DEAD && FILL_CHECK_CFG)
1102
1103 #  define emergency_buffer      MallocCfgP[MallocCfgP_emergency_buffer]
1104 #  define emergency_buffer_prepared     MallocCfgP[MallocCfgP_emergency_buffer_prepared]
1105
1106 #else   /* defined(NO_MALLOC_DYNAMIC_CFG) */
1107
1108 #  define FILL_DEAD     1
1109 #  define FILL_ALIVE    1
1110 #  define FILL_CHECK    1
1111 static int sbrk_goodness = SBRK_ALLOW_FAILURES * SBRK_FAILURE_PRICE;
1112
1113 #  define NO_PERL_MALLOC_ENV
1114
1115 #endif
1116
1117 #ifdef DEBUGGING_MSTATS
1118 /*
1119  * nmalloc[i] is the difference between the number of mallocs and frees
1120  * for a given block size.
1121  */
1122 static  u_int nmalloc[NBUCKETS];
1123 static  u_int sbrk_slack;
1124 static  u_int start_slack;
1125 #else   /* !( defined DEBUGGING_MSTATS ) */
1126 #  define sbrk_slack    0
1127 #endif
1128
1129 static  u_int goodsbrk;
1130
1131 #ifdef PERL_EMERGENCY_SBRK
1132
1133 #  ifndef BIG_SIZE
1134 #    define BIG_SIZE (1<<16)            /* 64K */
1135 #  endif
1136
1137 #  ifdef NO_MALLOC_DYNAMIC_CFG
1138 static MEM_SIZE emergency_buffer_size;
1139         /* 0 if the last request for more memory succeeded.
1140            Otherwise the size of the failing request. */
1141 static MEM_SIZE emergency_buffer_last_req;
1142 static char *emergency_buffer;
1143 static char *emergency_buffer_prepared;
1144 #  endif
1145
1146 #  ifndef emergency_sbrk_croak
1147 #    define emergency_sbrk_croak        croak2
1148 #  endif
1149
1150 #  ifdef PERL_CORE
1151 static char *
1152 perl_get_emergency_buffer(IV *size)
1153 {
1154     dTHX;
1155     /* First offense, give a possibility to recover by dieing. */
1156     /* No malloc involved here: */
1157     SV *sv;
1158     char *pv;
1159     GV **gvp = (GV**)hv_fetchs(PL_defstash, "^M", FALSE);
1160
1161     if (!gvp) gvp = (GV**)hv_fetchs(PL_defstash, "\015", FALSE);
1162     if (!gvp || !(sv = GvSV(*gvp)) || !SvPOK(sv)
1163         || (SvLEN(sv) < (1<<LOG_OF_MIN_ARENA) - M_OVERHEAD))
1164         return NULL;            /* Now die die die... */
1165     /* Got it, now detach SvPV: */
1166     pv = SvPV_nolen(sv);
1167     /* Check alignment: */
1168     if ((PTR2UV(pv) - sizeof(union overhead)) & (NEEDED_ALIGNMENT - 1)) {
1169         PerlIO_puts(PerlIO_stderr(),"Bad alignment of $^M!\n");
1170         return NULL;            /* die die die */
1171     }
1172
1173     SvPOK_off(sv);
1174     SvPV_set(sv, NULL);
1175     SvCUR_set(sv, 0);
1176     SvLEN_set(sv, 0);
1177     *size = malloced_size(pv) + M_OVERHEAD;
1178     return pv - sizeof(union overhead);
1179 }
1180 #    define PERL_GET_EMERGENCY_BUFFER(p)        perl_get_emergency_buffer(p)
1181 #  else
1182 #    define PERL_GET_EMERGENCY_BUFFER(p)        NULL
1183 #  endif        /* defined PERL_CORE */
1184
1185 #  ifndef NO_MALLOC_DYNAMIC_CFG
1186 static char *
1187 get_emergency_buffer(IV *size)
1188 {
1189     char *pv = emergency_buffer_prepared;
1190
1191     *size = MallocCfg[MallocCfg_emergency_buffer_prepared_size];
1192     emergency_buffer_prepared = 0;
1193     MallocCfg[MallocCfg_emergency_buffer_prepared_size] = 0;
1194     return pv;
1195 }
1196
1197 /* Returns 0 on success, -1 on bad alignment, -2 if not implemented */
1198 int
1199 set_emergency_buffer(char *b, IV size)
1200 {
1201     if (PTR2UV(b) & (NEEDED_ALIGNMENT - 1))
1202         return -1;
1203     if (MallocCfg[MallocCfg_emergency_buffer_prepared_size])
1204         add_to_chain((void*)emergency_buffer_prepared,
1205                      MallocCfg[MallocCfg_emergency_buffer_prepared_size], 0);
1206     emergency_buffer_prepared = b;
1207     MallocCfg[MallocCfg_emergency_buffer_prepared_size] = size;
1208     return 0;
1209 }
1210 #    define GET_EMERGENCY_BUFFER(p)     get_emergency_buffer(p)
1211 #  else         /* NO_MALLOC_DYNAMIC_CFG */
1212 #    define GET_EMERGENCY_BUFFER(p)     NULL
1213 int
1214 set_emergency_buffer(char *b, IV size)
1215 {
1216     return -1;
1217 }
1218 #  endif
1219
1220 static Malloc_t
1221 emergency_sbrk(MEM_SIZE size)
1222 {
1223     MEM_SIZE rsize = (((size - 1)>>LOG_OF_MIN_ARENA) + 1)<<LOG_OF_MIN_ARENA;
1224
1225     if (size >= BIG_SIZE
1226         && (!emergency_buffer_last_req ||
1227             (size < (MEM_SIZE)emergency_buffer_last_req))) {
1228         /* Give the possibility to recover, but avoid an infinite cycle. */
1229         MALLOC_UNLOCK;
1230         emergency_buffer_last_req = size;
1231         emergency_sbrk_croak("Out of memory during \"large\" request for %"UVuf" bytes, total sbrk() is %"UVuf" bytes", (UV)size, (UV)(goodsbrk + sbrk_slack));
1232     }
1233
1234     if ((MEM_SIZE)emergency_buffer_size >= rsize) {
1235         char *old = emergency_buffer;
1236
1237         emergency_buffer_size -= rsize;
1238         emergency_buffer += rsize;
1239         return old;
1240     } else {
1241         /* First offense, give a possibility to recover by dieing. */
1242         /* No malloc involved here: */
1243         IV Size;
1244         char *pv = GET_EMERGENCY_BUFFER(&Size);
1245         int have = 0;
1246
1247         if (emergency_buffer_size) {
1248             add_to_chain(emergency_buffer, emergency_buffer_size, 0);
1249             emergency_buffer_size = 0;
1250             emergency_buffer = NULL;
1251             have = 1;
1252         }
1253
1254         if (!pv)
1255             pv = PERL_GET_EMERGENCY_BUFFER(&Size);
1256         if (!pv) {
1257             if (have)
1258                 goto do_croak;
1259             return (char *)-1;          /* Now die die die... */
1260         }
1261
1262         /* Check alignment: */
1263         if (PTR2UV(pv) & (NEEDED_ALIGNMENT - 1)) {
1264             dTHX;
1265
1266             PerlIO_puts(PerlIO_stderr(),"Bad alignment of $^M!\n");
1267             return (char *)-1;          /* die die die */
1268         }
1269
1270         emergency_buffer = pv;
1271         emergency_buffer_size = Size;
1272     }
1273   do_croak:
1274     MALLOC_UNLOCK;
1275     emergency_sbrk_croak("Out of memory during request for %"UVuf" bytes, total sbrk() is %"UVuf" bytes", (UV)size, (UV)(goodsbrk + sbrk_slack));
1276     /* NOTREACHED */
1277     return NULL;
1278 }
1279
1280 #else /*  !defined(PERL_EMERGENCY_SBRK) */
1281 #  define emergency_sbrk(size)  -1
1282 #endif  /* defined PERL_EMERGENCY_SBRK */
1283
1284 static void
1285 write2(const char *mess)
1286 {
1287   write(2, mess, strlen(mess));
1288 }
1289
1290 #ifdef DEBUGGING
1291 #undef ASSERT
1292 #define ASSERT(p,diag)   if (!(p)) botch(diag,STRINGIFY(p),__FILE__,__LINE__);
1293
1294 static void
1295 botch(const char *diag, const char *s, const char *file, int line)
1296 {
1297     dVAR;
1298     dTHX;
1299     if (!(PERL_MAYBE_ALIVE && PERL_GET_THX))
1300         goto do_write;
1301     else {
1302         if (PerlIO_printf(PerlIO_stderr(),
1303                           "assertion botched (%s?): %s %s:%d\n",
1304                           diag, s, file, line) != 0) {
1305          do_write:              /* Can be initializing interpreter */
1306             write2("assertion botched (");
1307             write2(diag);
1308             write2("?): ");
1309             write2(s);
1310             write2(" (");
1311             write2(file);
1312             write2(":");
1313             {
1314               char linebuf[10];
1315               char *s = linebuf + sizeof(linebuf) - 1;
1316               int n = line;
1317               *s = 0;
1318               do {
1319                 *--s = '0' + (n % 10);
1320               } while (n /= 10);
1321               write2(s);
1322             }
1323             write2(")\n");
1324         }
1325         PerlProc_abort();
1326     }
1327 }
1328 #else
1329 #define ASSERT(p, diag)
1330 #endif
1331
1332 #ifdef MALLOC_FILL
1333 /* Fill should be long enough to cover long */
1334 static void
1335 fill_pat_4bytes(unsigned char *s, size_t nbytes, const unsigned char *fill)
1336 {
1337     unsigned char *e = s + nbytes;
1338     long *lp;
1339     const long lfill = *(long*)fill;
1340
1341     if (PTR2UV(s) & (sizeof(long)-1)) {         /* Align the pattern */
1342         int shift = sizeof(long) - (PTR2UV(s) & (sizeof(long)-1));
1343         unsigned const char *f = fill + sizeof(long) - shift;
1344         unsigned char *e1 = s + shift;
1345
1346         while (s < e1)
1347             *s++ = *f++;
1348     }
1349     lp = (long*)s;
1350     while ((unsigned char*)(lp + 1) <= e)
1351         *lp++ = lfill;
1352     s = (unsigned char*)lp;
1353     while (s < e)
1354         *s++ = *fill++;
1355 }
1356 /* Just malloc()ed */
1357 static const unsigned char fill_feedadad[] =
1358  {0xFE, 0xED, 0xAD, 0xAD, 0xFE, 0xED, 0xAD, 0xAD,
1359   0xFE, 0xED, 0xAD, 0xAD, 0xFE, 0xED, 0xAD, 0xAD};
1360 /* Just free()ed */
1361 static const unsigned char fill_deadbeef[] =
1362  {0xDE, 0xAD, 0xBE, 0xEF, 0xDE, 0xAD, 0xBE, 0xEF,
1363   0xDE, 0xAD, 0xBE, 0xEF, 0xDE, 0xAD, 0xBE, 0xEF};
1364 #  define FILL_DEADBEEF(s, n)   \
1365         (void)(FILL_DEAD?  (fill_pat_4bytes((s), (n), fill_deadbeef), 0) : 0)
1366 #  define FILL_FEEDADAD(s, n)   \
1367         (void)(FILL_ALIVE? (fill_pat_4bytes((s), (n), fill_feedadad), 0) : 0)
1368 #else
1369 #  define FILL_DEADBEEF(s, n)   ((void)0)
1370 #  define FILL_FEEDADAD(s, n)   ((void)0)
1371 #  undef MALLOC_FILL_CHECK
1372 #endif
1373
1374 #ifdef MALLOC_FILL_CHECK
1375 static int
1376 cmp_pat_4bytes(unsigned char *s, size_t nbytes, const unsigned char *fill)
1377 {
1378     unsigned char *e = s + nbytes;
1379     long *lp;
1380     const long lfill = *(long*)fill;
1381
1382     if (PTR2UV(s) & (sizeof(long)-1)) {         /* Align the pattern */
1383         int shift = sizeof(long) - (PTR2UV(s) & (sizeof(long)-1));
1384         unsigned const char *f = fill + sizeof(long) - shift;
1385         unsigned char *e1 = s + shift;
1386
1387         while (s < e1)
1388             if (*s++ != *f++)
1389                 return 1;
1390     }
1391     lp = (long*)s;
1392     while ((unsigned char*)(lp + 1) <= e)
1393         if (*lp++ != lfill)
1394             return 1;
1395     s = (unsigned char*)lp;
1396     while (s < e)
1397         if (*s++ != *fill++)
1398             return 1;
1399     return 0;
1400 }
1401 #  define FILLCHECK_DEADBEEF(s, n)                                      \
1402         ASSERT(!FILL_CHECK || !cmp_pat_4bytes(s, n, fill_deadbeef),     \
1403                "free()ed/realloc()ed-away memory was overwritten")
1404 #else
1405 #  define FILLCHECK_DEADBEEF(s, n)      ((void)0)
1406 #endif
1407
1408 int
1409 S_ajust_size_and_find_bucket(size_t *nbytes_p)
1410 {
1411         MEM_SIZE shiftr;
1412         int bucket;
1413         size_t nbytes = *nbytes_p;
1414
1415         /*
1416          * Convert amount of memory requested into
1417          * closest block size stored in hash buckets
1418          * which satisfies request.  Account for
1419          * space used per block for accounting.
1420          */
1421 #ifdef PACK_MALLOC
1422 #  ifdef SMALL_BUCKET_VIA_TABLE
1423         if (nbytes == 0)
1424             bucket = MIN_BUCKET;
1425         else if (nbytes <= SIZE_TABLE_MAX) {
1426             bucket = bucket_of[(nbytes - 1) >> BUCKET_TABLE_SHIFT];
1427         } else
1428 #  else
1429         if (nbytes == 0)
1430             nbytes = 1;
1431         if (nbytes <= MAX_POW2_ALGO) goto do_shifts;
1432         else
1433 #  endif
1434 #endif
1435         {
1436             POW2_OPTIMIZE_ADJUST(nbytes);
1437             nbytes += M_OVERHEAD;
1438             nbytes = (nbytes + 3) &~ 3;
1439 #if defined(PACK_MALLOC) && !defined(SMALL_BUCKET_VIA_TABLE)
1440           do_shifts:
1441 #endif
1442             shiftr = (nbytes - 1) >> START_SHIFT;
1443             bucket = START_SHIFTS_BUCKET;
1444             /* apart from this loop, this is O(1) */
1445             while (shiftr >>= 1)
1446                 bucket += BUCKETS_PER_POW2;
1447         }
1448         *nbytes_p = nbytes;
1449         return bucket;
1450 }
1451
1452 Malloc_t
1453 Perl_malloc(size_t nbytes)
1454 {
1455         dVAR;
1456         register union overhead *p;
1457         register int bucket;
1458
1459 #if defined(DEBUGGING) || defined(RCHECK)
1460         MEM_SIZE size = nbytes;
1461 #endif
1462
1463         BARK_64K_LIMIT("Allocation",nbytes,nbytes);
1464 #ifdef DEBUGGING
1465         if ((long)nbytes < 0)
1466             croak("%s", "panic: malloc");
1467 #endif
1468
1469         bucket = S_ajust_size_and_find_bucket(&nbytes);
1470         MALLOC_LOCK;
1471         /*
1472          * If nothing in hash bucket right now,
1473          * request more memory from the system.
1474          */
1475         if (nextf[bucket] == NULL)
1476                 morecore(bucket);
1477         if ((p = nextf[bucket]) == NULL) {
1478                 MALLOC_UNLOCK;
1479 #ifdef PERL_CORE
1480                 {
1481                     dTHX;
1482                     if (!PL_nomemok) {
1483 #if defined(PLAIN_MALLOC) && defined(NO_FANCY_MALLOC)
1484                         PerlIO_puts(PerlIO_stderr(),"Out of memory!\n");
1485 #else
1486                         char buff[80];
1487                         char *eb = buff + sizeof(buff) - 1;
1488                         char *s = eb;
1489                         size_t n = nbytes;
1490
1491                         PerlIO_puts(PerlIO_stderr(),"Out of memory during request for ");
1492 #if defined(DEBUGGING) || defined(RCHECK)
1493                         n = size;
1494 #endif
1495                         *s = 0;
1496                         do {
1497                             *--s = '0' + (n % 10);
1498                         } while (n /= 10);
1499                         PerlIO_puts(PerlIO_stderr(),s);
1500                         PerlIO_puts(PerlIO_stderr()," bytes, total sbrk() is ");
1501                         s = eb;
1502                         n = goodsbrk + sbrk_slack;
1503                         do {
1504                             *--s = '0' + (n % 10);
1505                         } while (n /= 10);
1506                         PerlIO_puts(PerlIO_stderr(),s);
1507                         PerlIO_puts(PerlIO_stderr()," bytes!\n");
1508 #endif /* defined(PLAIN_MALLOC) && defined(NO_FANCY_MALLOC) */
1509                         my_exit(1);
1510                     }
1511                 }
1512 #endif
1513                 return (NULL);
1514         }
1515
1516         /* remove from linked list */
1517 #ifdef DEBUGGING
1518         if ( (PTR2UV(p) & (MEM_ALIGNBYTES - 1))
1519                                                 /* Can't get this low */
1520              || (p && PTR2UV(p) < (1<<LOG_OF_MIN_ARENA)) ) {
1521             dTHX;
1522             PerlIO_printf(PerlIO_stderr(),
1523                           "Unaligned pointer in the free chain 0x%"UVxf"\n",
1524                           PTR2UV(p));
1525         }
1526         if ( (PTR2UV(p->ov_next) & (MEM_ALIGNBYTES - 1))
1527              || (p->ov_next && PTR2UV(p->ov_next) < (1<<LOG_OF_MIN_ARENA)) ) {
1528             dTHX;
1529             PerlIO_printf(PerlIO_stderr(),
1530                           "Unaligned \"next\" pointer in the free "
1531                           "chain 0x%"UVxf" at 0x%"UVxf"\n",
1532                           PTR2UV(p->ov_next), PTR2UV(p));
1533         }
1534 #endif
1535         nextf[bucket] = p->ov_next;
1536
1537         MALLOC_UNLOCK;
1538
1539         DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log,
1540                               "0x%"UVxf": (%05lu) malloc %ld bytes\n",
1541                               PTR2UV((Malloc_t)(p + CHUNK_SHIFT)), (unsigned long)(PL_an++),
1542                               (long)size));
1543
1544         FILLCHECK_DEADBEEF((unsigned char*)(p + CHUNK_SHIFT),
1545                            BUCKET_SIZE_REAL(bucket) + RMAGIC_SZ);
1546
1547 #ifdef IGNORE_SMALL_BAD_FREE
1548         if (bucket >= FIRST_BUCKET_WITH_CHECK)
1549 #endif
1550             OV_MAGIC(p, bucket) = MAGIC;
1551 #ifndef PACK_MALLOC
1552         OV_INDEX(p) = bucket;
1553 #endif
1554 #ifdef RCHECK
1555         /*
1556          * Record allocated size of block and
1557          * bound space with magic numbers.
1558          */
1559         p->ov_rmagic = RMAGIC;
1560         if (bucket <= MAX_SHORT_BUCKET) {
1561             int i;
1562
1563             nbytes = size + M_OVERHEAD;
1564             p->ov_size = nbytes - 1;
1565             if ((i = nbytes & (RMAGIC_SZ-1))) {
1566                 i = RMAGIC_SZ - i;
1567                 while (i--) /* nbytes - RMAGIC_SZ is end of alloced area */
1568                     ((caddr_t)p + nbytes - RMAGIC_SZ)[i] = RMAGIC_C;
1569             }
1570             /* Same at RMAGIC_SZ-aligned RMAGIC */
1571             nbytes = (nbytes + RMAGIC_SZ - 1) & ~(RMAGIC_SZ - 1);
1572             ((u_int *)((caddr_t)p + nbytes))[-1] = RMAGIC;
1573         }
1574         FILL_FEEDADAD((unsigned char *)(p + CHUNK_SHIFT), size);
1575 #endif
1576         return ((Malloc_t)(p + CHUNK_SHIFT));
1577 }
1578
1579 static char *last_sbrk_top;
1580 static char *last_op;                   /* This arena can be easily extended. */
1581 static MEM_SIZE sbrked_remains;
1582
1583 #ifdef DEBUGGING_MSTATS
1584 static int sbrks;
1585 #endif
1586
1587 struct chunk_chain_s {
1588     struct chunk_chain_s *next;
1589     MEM_SIZE size;
1590 };
1591 static struct chunk_chain_s *chunk_chain;
1592 static int n_chunks;
1593 static char max_bucket;
1594
1595 /* Cutoff a piece of one of the chunks in the chain.  Prefer smaller chunk. */
1596 static void *
1597 get_from_chain(MEM_SIZE size)
1598 {
1599     struct chunk_chain_s *elt = chunk_chain, **oldp = &chunk_chain;
1600     struct chunk_chain_s **oldgoodp = NULL;
1601     long min_remain = LONG_MAX;
1602
1603     while (elt) {
1604         if (elt->size >= size) {
1605             long remains = elt->size - size;
1606             if (remains >= 0 && remains < min_remain) {
1607                 oldgoodp = oldp;
1608                 min_remain = remains;
1609             }
1610             if (remains == 0) {
1611                 break;
1612             }
1613         }
1614         oldp = &( elt->next );
1615         elt = elt->next;
1616     }
1617     if (!oldgoodp) return NULL;
1618     if (min_remain) {
1619         void *ret = *oldgoodp;
1620         struct chunk_chain_s *next = (*oldgoodp)->next;
1621
1622         *oldgoodp = (struct chunk_chain_s *)((char*)ret + size);
1623         (*oldgoodp)->size = min_remain;
1624         (*oldgoodp)->next = next;
1625         return ret;
1626     } else {
1627         void *ret = *oldgoodp;
1628         *oldgoodp = (*oldgoodp)->next;
1629         n_chunks--;
1630         return ret;
1631     }
1632 }
1633
1634 static void
1635 add_to_chain(void *p, MEM_SIZE size, MEM_SIZE chip)
1636 {
1637     struct chunk_chain_s *next = chunk_chain;
1638     char *cp = (char*)p;
1639
1640     cp += chip;
1641     chunk_chain = (struct chunk_chain_s *)cp;
1642     chunk_chain->size = size - chip;
1643     chunk_chain->next = next;
1644     n_chunks++;
1645 }
1646
1647 static void *
1648 get_from_bigger_buckets(int bucket, MEM_SIZE size)
1649 {
1650     int price = 1;
1651     static int bucketprice[NBUCKETS];
1652     while (bucket <= max_bucket) {
1653         /* We postpone stealing from bigger buckets until we want it
1654            often enough. */
1655         if (nextf[bucket] && bucketprice[bucket]++ >= price) {
1656             /* Steal it! */
1657             void *ret = (void*)(nextf[bucket] - 1 + CHUNK_SHIFT);
1658             bucketprice[bucket] = 0;
1659             if (((char*)nextf[bucket]) - M_OVERHEAD == last_op) {
1660                 last_op = NULL;         /* Disable optimization */
1661             }
1662             nextf[bucket] = nextf[bucket]->ov_next;
1663 #ifdef DEBUGGING_MSTATS
1664             nmalloc[bucket]--;
1665             start_slack -= M_OVERHEAD;
1666 #endif
1667             add_to_chain(ret, (BUCKET_SIZE_NO_SURPLUS(bucket) +
1668                                POW2_OPTIMIZE_SURPLUS(bucket)),
1669                          size);
1670             return ret;
1671         }
1672         bucket++;
1673     }
1674     return NULL;
1675 }
1676
1677 static union overhead *
1678 getpages(MEM_SIZE needed, int *nblksp, int bucket)
1679 {
1680     dVAR;
1681     /* Need to do (possibly expensive) system call. Try to
1682        optimize it for rare calling. */
1683     MEM_SIZE require = needed - sbrked_remains;
1684     char *cp;
1685     union overhead *ovp;
1686     MEM_SIZE slack = 0;
1687
1688     if (sbrk_goodness > 0) {
1689         if (!last_sbrk_top && require < (MEM_SIZE)FIRST_SBRK)
1690             require = FIRST_SBRK;
1691         else if (require < (MEM_SIZE)MIN_SBRK) require = MIN_SBRK;
1692
1693         if (require < goodsbrk * MIN_SBRK_FRAC1000 / 1000)
1694             require = goodsbrk * MIN_SBRK_FRAC1000 / 1000;
1695         require = ((require - 1 + MIN_SBRK) / MIN_SBRK) * MIN_SBRK;
1696     } else {
1697         require = needed;
1698         last_sbrk_top = 0;
1699         sbrked_remains = 0;
1700     }
1701
1702     DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log,
1703                           "sbrk(%ld) for %ld-byte-long arena\n",
1704                           (long)require, (long) needed));
1705     cp = (char *)sbrk(require);
1706 #ifdef DEBUGGING_MSTATS
1707     sbrks++;
1708 #endif
1709     if (cp == last_sbrk_top) {
1710         /* Common case, anything is fine. */
1711         sbrk_goodness++;
1712         ovp = (union overhead *) (cp - sbrked_remains);
1713         last_op = cp - sbrked_remains;
1714         sbrked_remains = require - (needed - sbrked_remains);
1715     } else if (cp == (char *)-1) { /* no more room! */
1716         ovp = (union overhead *)emergency_sbrk(needed);
1717         if (ovp == (union overhead *)-1)
1718             return 0;
1719         if (((char*)ovp) > last_op) {   /* Cannot happen with current emergency_sbrk() */
1720             last_op = 0;
1721         }
1722         return ovp;
1723     } else {                    /* Non-continuous or first sbrk(). */
1724         long add = sbrked_remains;
1725         char *newcp;
1726
1727         if (sbrked_remains) {   /* Put rest into chain, we
1728                                    cannot use it right now. */
1729             add_to_chain((void*)(last_sbrk_top - sbrked_remains),
1730                          sbrked_remains, 0);
1731         }
1732
1733         /* Second, check alignment. */
1734         slack = 0;
1735
1736 #if !defined(atarist) /* on the atari we dont have to worry about this */
1737 #  ifndef I286  /* The sbrk(0) call on the I286 always returns the next segment */
1738         /* WANTED_ALIGNMENT may be more than NEEDED_ALIGNMENT, but this may
1739            improve performance of memory access. */
1740         if (PTR2UV(cp) & (WANTED_ALIGNMENT - 1)) { /* Not aligned. */
1741             slack = WANTED_ALIGNMENT - (PTR2UV(cp) & (WANTED_ALIGNMENT - 1));
1742             add += slack;
1743         }
1744 #  endif
1745 #endif /* !atarist */
1746
1747         if (add) {
1748             DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log,
1749                                   "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",
1750                                   (long)add, (long) slack,
1751                                   (long) sbrked_remains));
1752             newcp = (char *)sbrk(add);
1753 #if defined(DEBUGGING_MSTATS)
1754             sbrks++;
1755             sbrk_slack += add;
1756 #endif
1757             if (newcp != cp + require) {
1758                 /* Too bad: even rounding sbrk() is not continuous.*/
1759                 DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log,
1760                                       "failed to fix bad sbrk()\n"));
1761 #ifdef PACK_MALLOC
1762                 if (slack) {
1763                     MALLOC_UNLOCK;
1764                     fatalcroak("panic: Off-page sbrk\n");
1765                 }
1766 #endif
1767                 if (sbrked_remains) {
1768                     /* Try again. */
1769 #if defined(DEBUGGING_MSTATS)
1770                     sbrk_slack += require;
1771 #endif
1772                     require = needed;
1773                     DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log,
1774                                           "straight sbrk(%ld)\n",
1775                                           (long)require));
1776                     cp = (char *)sbrk(require);
1777 #ifdef DEBUGGING_MSTATS
1778                     sbrks++;
1779 #endif
1780                     if (cp == (char *)-1)
1781                         return 0;
1782                 }
1783                 sbrk_goodness = -1;     /* Disable optimization!
1784                                    Continue with not-aligned... */
1785             } else {
1786                 cp += slack;
1787                 require += sbrked_remains;
1788             }
1789         }
1790
1791         if (last_sbrk_top) {
1792             sbrk_goodness -= SBRK_FAILURE_PRICE;
1793         }
1794
1795         ovp = (union overhead *) cp;
1796         /*
1797          * Round up to minimum allocation size boundary
1798          * and deduct from block count to reflect.
1799          */
1800
1801 #  if NEEDED_ALIGNMENT > MEM_ALIGNBYTES
1802         if (PTR2UV(ovp) & (NEEDED_ALIGNMENT - 1))
1803             fatalcroak("Misalignment of sbrk()\n");
1804         else
1805 #  endif
1806 #ifndef I286    /* Again, this should always be ok on an 80286 */
1807         if (PTR2UV(ovp) & (MEM_ALIGNBYTES - 1)) {
1808             DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log,
1809                                   "fixing sbrk(): %d bytes off machine alignment\n",
1810                                   (int)(PTR2UV(ovp) & (MEM_ALIGNBYTES - 1))));
1811             ovp = INT2PTR(union overhead *,(PTR2UV(ovp) + MEM_ALIGNBYTES) &
1812                                      (MEM_ALIGNBYTES - 1));
1813             (*nblksp)--;
1814 # if defined(DEBUGGING_MSTATS)
1815             /* This is only approx. if TWO_POT_OPTIMIZE: */
1816             sbrk_slack += (1 << (bucket >> BUCKET_POW2_SHIFT));
1817 # endif
1818         }
1819 #endif
1820         ;                               /* Finish "else" */
1821         sbrked_remains = require - needed;
1822         last_op = cp;
1823     }
1824 #if !defined(PLAIN_MALLOC) && !defined(NO_FANCY_MALLOC)
1825     emergency_buffer_last_req = 0;
1826 #endif
1827     last_sbrk_top = cp + require;
1828 #ifdef DEBUGGING_MSTATS
1829     goodsbrk += require;
1830 #endif
1831     return ovp;
1832 }
1833
1834 static int
1835 getpages_adjacent(MEM_SIZE require)
1836 {
1837     if (require <= sbrked_remains) {
1838         sbrked_remains -= require;
1839     } else {
1840         char *cp;
1841
1842         require -= sbrked_remains;
1843         /* We do not try to optimize sbrks here, we go for place. */
1844         cp = (char*) sbrk(require);
1845 #ifdef DEBUGGING_MSTATS
1846         sbrks++;
1847         goodsbrk += require;
1848 #endif
1849         if (cp == last_sbrk_top) {
1850             sbrked_remains = 0;
1851             last_sbrk_top = cp + require;
1852         } else {
1853             if (cp == (char*)-1) {      /* Out of memory */
1854 #ifdef DEBUGGING_MSTATS
1855                 goodsbrk -= require;
1856 #endif
1857                 return 0;
1858             }
1859             /* Report the failure: */
1860             if (sbrked_remains)
1861                 add_to_chain((void*)(last_sbrk_top - sbrked_remains),
1862                              sbrked_remains, 0);
1863             add_to_chain((void*)cp, require, 0);
1864             sbrk_goodness -= SBRK_FAILURE_PRICE;
1865             sbrked_remains = 0;
1866             last_sbrk_top = 0;
1867             last_op = 0;
1868             return 0;
1869         }
1870     }
1871
1872     return 1;
1873 }
1874
1875 /*
1876  * Allocate more memory to the indicated bucket.
1877  */
1878 static void
1879 morecore(register int bucket)
1880 {
1881         dVAR;
1882         register union overhead *ovp;
1883         register int rnu;       /* 2^rnu bytes will be requested */
1884         int nblks;              /* become nblks blocks of the desired size */
1885         register MEM_SIZE siz, needed;
1886         static int were_called = 0;
1887
1888         if (nextf[bucket])
1889                 return;
1890 #ifndef NO_PERL_MALLOC_ENV
1891         if (!were_called) {
1892             /* It's the our first time.  Initialize ourselves */
1893             were_called = 1;    /* Avoid a loop */
1894             if (!MallocCfg[MallocCfg_skip_cfg_env]) {
1895                 char *s = getenv("PERL_MALLOC_OPT"), *t = s, *off;
1896                 const char *opts = PERL_MALLOC_OPT_CHARS;
1897                 int changed = 0;
1898
1899                 while ( t && t[0] && t[1] == '='
1900                         && ((off = strchr(opts, *t))) ) {
1901                     IV val = 0;
1902
1903                     t += 2;
1904                     while (*t <= '9' && *t >= '0')
1905                         val = 10*val + *t++ - '0';
1906                     if (!*t || *t == ';') {
1907                         if (MallocCfg[off - opts] != val)
1908                             changed = 1;
1909                         MallocCfg[off - opts] = val;
1910                         if (*t)
1911                             t++;
1912                     }
1913                 }
1914                 if (t && *t) {
1915                     write2("Unrecognized part of PERL_MALLOC_OPT: \"");
1916                     write2(t);
1917                     write2("\"\n");
1918                 }
1919                 if (changed)
1920                     MallocCfg[MallocCfg_cfg_env_read] = 1;
1921             }
1922         }
1923 #endif
1924         if (bucket == sizeof(MEM_SIZE)*8*BUCKETS_PER_POW2) {
1925             MALLOC_UNLOCK;
1926             croak("%s", "Out of memory during ridiculously large request");
1927         }
1928         if (bucket > max_bucket)
1929             max_bucket = bucket;
1930
1931         rnu = ( (bucket <= (LOG_OF_MIN_ARENA << BUCKET_POW2_SHIFT))
1932                 ? LOG_OF_MIN_ARENA
1933                 : (bucket >> BUCKET_POW2_SHIFT) );
1934         /* This may be overwritten later: */
1935         nblks = 1 << (rnu - (bucket >> BUCKET_POW2_SHIFT)); /* how many blocks to get */
1936         needed = ((MEM_SIZE)1 << rnu) + POW2_OPTIMIZE_SURPLUS(bucket);
1937         if (nextf[rnu << BUCKET_POW2_SHIFT]) { /* 2048b bucket. */
1938             ovp = nextf[rnu << BUCKET_POW2_SHIFT] - 1 + CHUNK_SHIFT;
1939             nextf[rnu << BUCKET_POW2_SHIFT]
1940                 = nextf[rnu << BUCKET_POW2_SHIFT]->ov_next;
1941 #ifdef DEBUGGING_MSTATS
1942             nmalloc[rnu << BUCKET_POW2_SHIFT]--;
1943             start_slack -= M_OVERHEAD;
1944 #endif
1945             DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log,
1946                                   "stealing %ld bytes from %ld arena\n",
1947                                   (long) needed, (long) rnu << BUCKET_POW2_SHIFT));
1948         } else if (chunk_chain
1949                    && (ovp = (union overhead*) get_from_chain(needed))) {
1950             DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log,
1951                                   "stealing %ld bytes from chain\n",
1952                                   (long) needed));
1953         } else if ( (ovp = (union overhead*)
1954                      get_from_bigger_buckets((rnu << BUCKET_POW2_SHIFT) + 1,
1955                                              needed)) ) {
1956             DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log,
1957                                   "stealing %ld bytes from bigger buckets\n",
1958                                   (long) needed));
1959         } else if (needed <= sbrked_remains) {
1960             ovp = (union overhead *)(last_sbrk_top - sbrked_remains);
1961             sbrked_remains -= needed;
1962             last_op = (char*)ovp;
1963         } else
1964             ovp = getpages(needed, &nblks, bucket);
1965
1966         if (!ovp)
1967             return;
1968         FILL_DEADBEEF((unsigned char*)ovp, needed);
1969
1970         /*
1971          * Add new memory allocated to that on
1972          * free list for this hash bucket.
1973          */
1974         siz = BUCKET_SIZE_NO_SURPLUS(bucket); /* No surplus if nblks > 1 */
1975 #ifdef PACK_MALLOC
1976         *(u_char*)ovp = bucket; /* Fill index. */
1977         if (bucket <= MAX_PACKED) {
1978             ovp = (union overhead *) ((char*)ovp + BLK_SHIFT(bucket));
1979             nblks = N_BLKS(bucket);
1980 #  ifdef DEBUGGING_MSTATS
1981             start_slack += BLK_SHIFT(bucket);
1982 #  endif
1983         } else if (bucket < LOG_OF_MIN_ARENA * BUCKETS_PER_POW2) {
1984             ovp = (union overhead *) ((char*)ovp + BLK_SHIFT(bucket));
1985             siz -= sizeof(union overhead);
1986         } else ovp++;           /* One chunk per block. */
1987 #endif /* PACK_MALLOC */
1988         nextf[bucket] = ovp;
1989 #ifdef DEBUGGING_MSTATS
1990         nmalloc[bucket] += nblks;
1991         if (bucket > MAX_PACKED) {
1992             start_slack += M_OVERHEAD * nblks;
1993         }
1994 #endif
1995
1996         while (--nblks > 0) {
1997                 ovp->ov_next = (union overhead *)((caddr_t)ovp + siz);
1998                 ovp = (union overhead *)((caddr_t)ovp + siz);
1999         }
2000         /* Not all sbrks return zeroed memory.*/
2001         ovp->ov_next = (union overhead *)NULL;
2002 #ifdef PACK_MALLOC
2003         if (bucket == 7*BUCKETS_PER_POW2) { /* Special case, explanation is above. */
2004             union overhead *n_op = nextf[7*BUCKETS_PER_POW2]->ov_next;
2005             nextf[7*BUCKETS_PER_POW2] =
2006                 (union overhead *)((caddr_t)nextf[7*BUCKETS_PER_POW2]
2007                                    - sizeof(union overhead));
2008             nextf[7*BUCKETS_PER_POW2]->ov_next = n_op;
2009         }
2010 #endif /* !PACK_MALLOC */
2011 }
2012
2013 Free_t
2014 Perl_mfree(Malloc_t where)
2015 {
2016         dVAR;
2017         register MEM_SIZE size;
2018         register union overhead *ovp;
2019         char *cp = (char*)where;
2020 #ifdef PACK_MALLOC
2021         u_char bucket;
2022 #endif
2023
2024         DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log,
2025                               "0x%"UVxf": (%05lu) free\n",
2026                               PTR2UV(cp), (unsigned long)(PL_an++)));
2027
2028         if (cp == NULL)
2029                 return;
2030 #ifdef DEBUGGING
2031         if (PTR2UV(cp) & (MEM_ALIGNBYTES - 1))
2032             croak("%s", "wrong alignment in free()");
2033 #endif
2034         ovp = (union overhead *)((caddr_t)cp
2035                                 - sizeof (union overhead) * CHUNK_SHIFT);
2036 #ifdef PACK_MALLOC
2037         bucket = OV_INDEX(ovp);
2038 #endif
2039 #ifdef IGNORE_SMALL_BAD_FREE
2040         if ((bucket >= FIRST_BUCKET_WITH_CHECK)
2041             && (OV_MAGIC(ovp, bucket) != MAGIC))
2042 #else
2043         if (OV_MAGIC(ovp, bucket) != MAGIC)
2044 #endif
2045             {
2046                 static int bad_free_warn = -1;
2047                 if (bad_free_warn == -1) {
2048                     dTHX;
2049                     char *pbf = PerlEnv_getenv("PERL_BADFREE");
2050                     bad_free_warn = (pbf) ? atoi(pbf) : 1;
2051                 }
2052                 if (!bad_free_warn)
2053                     return;
2054 #ifdef RCHECK
2055 #ifdef PERL_CORE
2056                 {
2057                     dTHX;
2058                     if (!PERL_IS_ALIVE || !PL_curcop)
2059                         Perl_ck_warner_d(aTHX_ packWARN(WARN_MALLOC), "%s free() ignored (RMAGIC, PERL_CORE)",
2060                                          ovp->ov_rmagic == RMAGIC - 1 ?
2061                                          "Duplicate" : "Bad");
2062                 }
2063 #else
2064                 warn("%s free() ignored (RMAGIC)",
2065                     ovp->ov_rmagic == RMAGIC - 1 ? "Duplicate" : "Bad");
2066 #endif
2067 #else
2068 #ifdef PERL_CORE
2069                 {
2070                     dTHX;
2071                     if (!PERL_IS_ALIVE || !PL_curcop)
2072                         Perl_ck_warner_d(aTHX_ packWARN(WARN_MALLOC), "%s", "Bad free() ignored (PERL_CORE)");
2073                 }
2074 #else
2075                 warn("%s", "Bad free() ignored");
2076 #endif
2077 #endif
2078                 return;                         /* sanity */
2079             }
2080 #ifdef RCHECK
2081         ASSERT(ovp->ov_rmagic == RMAGIC, "chunk's head overwrite");
2082         if (OV_INDEX(ovp) <= MAX_SHORT_BUCKET) {
2083             int i;
2084             MEM_SIZE nbytes = ovp->ov_size + 1;
2085
2086             if ((i = nbytes & (RMAGIC_SZ-1))) {
2087                 i = RMAGIC_SZ - i;
2088                 while (i--) {   /* nbytes - RMAGIC_SZ is end of alloced area */
2089                     ASSERT(((caddr_t)ovp + nbytes - RMAGIC_SZ)[i] == RMAGIC_C,
2090                            "chunk's tail overwrite");
2091                 }
2092             }
2093             /* Same at RMAGIC_SZ-aligned RMAGIC */
2094             nbytes = (nbytes + (RMAGIC_SZ-1)) & ~(RMAGIC_SZ-1);
2095             ASSERT(((u_int *)((caddr_t)ovp + nbytes))[-1] == RMAGIC,
2096                    "chunk's tail overwrite");
2097             FILLCHECK_DEADBEEF((unsigned char*)((caddr_t)ovp + nbytes),
2098                                BUCKET_SIZE(OV_INDEX(ovp)) - nbytes);
2099         }
2100         FILL_DEADBEEF((unsigned char*)(ovp+CHUNK_SHIFT),
2101                       BUCKET_SIZE_REAL(OV_INDEX(ovp)) + RMAGIC_SZ);
2102         ovp->ov_rmagic = RMAGIC - 1;
2103 #endif
2104         ASSERT(OV_INDEX(ovp) < NBUCKETS, "chunk's head overwrite");
2105         size = OV_INDEX(ovp);
2106
2107         MALLOC_LOCK;
2108         ovp->ov_next = nextf[size];
2109         nextf[size] = ovp;
2110         MALLOC_UNLOCK;
2111 }
2112
2113 /* There is no need to do any locking in realloc (with an exception of
2114    trying to grow in place if we are at the end of the chain).
2115    If somebody calls us from a different thread with the same address,
2116    we are sole anyway.  */
2117
2118 Malloc_t
2119 Perl_realloc(void *mp, size_t nbytes)
2120 {
2121         dVAR;
2122         register MEM_SIZE onb;
2123         union overhead *ovp;
2124         char *res;
2125         int prev_bucket;
2126         register int bucket;
2127         int incr;               /* 1 if does not fit, -1 if "easily" fits in a
2128                                    smaller bucket, otherwise 0.  */
2129         char *cp = (char*)mp;
2130
2131 #if defined(DEBUGGING) || !defined(PERL_CORE)
2132         MEM_SIZE size = nbytes;
2133
2134         if ((long)nbytes < 0)
2135             croak("%s", "panic: realloc");
2136 #endif
2137
2138         BARK_64K_LIMIT("Reallocation",nbytes,size);
2139         if (!cp)
2140                 return Perl_malloc(nbytes);
2141
2142         ovp = (union overhead *)((caddr_t)cp
2143                                 - sizeof (union overhead) * CHUNK_SHIFT);
2144         bucket = OV_INDEX(ovp);
2145
2146 #ifdef IGNORE_SMALL_BAD_FREE
2147         if ((bucket >= FIRST_BUCKET_WITH_CHECK)
2148             && (OV_MAGIC(ovp, bucket) != MAGIC))
2149 #else
2150         if (OV_MAGIC(ovp, bucket) != MAGIC)
2151 #endif
2152             {
2153                 static int bad_free_warn = -1;
2154                 if (bad_free_warn == -1) {
2155                     dTHX;
2156                     char *pbf = PerlEnv_getenv("PERL_BADFREE");
2157                     bad_free_warn = (pbf) ? atoi(pbf) : 1;
2158                 }
2159                 if (!bad_free_warn)
2160                     return NULL;
2161 #ifdef RCHECK
2162 #ifdef PERL_CORE
2163                 {
2164                     dTHX;
2165                     if (!PERL_IS_ALIVE || !PL_curcop)
2166                         Perl_ck_warner_d(aTHX_ packWARN(WARN_MALLOC), "%srealloc() %signored",
2167                                          (ovp->ov_rmagic == RMAGIC - 1 ? "" : "Bad "),
2168                                          ovp->ov_rmagic == RMAGIC - 1
2169                                          ? "of freed memory " : "");
2170                 }
2171 #else
2172                 warn2("%srealloc() %signored",
2173                       (ovp->ov_rmagic == RMAGIC - 1 ? "" : "Bad "),
2174                       ovp->ov_rmagic == RMAGIC - 1 ? "of freed memory " : "");
2175 #endif
2176 #else
2177 #ifdef PERL_CORE
2178                 {
2179                     dTHX;
2180                     if (!PERL_IS_ALIVE || !PL_curcop)
2181                         Perl_ck_warner_d(aTHX_ packWARN(WARN_MALLOC), "%s",
2182                                          "Bad realloc() ignored");
2183                 }
2184 #else
2185                 warn("%s", "Bad realloc() ignored");
2186 #endif
2187 #endif
2188                 return NULL;                    /* sanity */
2189             }
2190
2191         onb = BUCKET_SIZE_REAL(bucket);
2192         /*
2193          *  avoid the copy if same size block.
2194          *  We are not aggressive with boundary cases. Note that it might
2195          *  (for a small number of cases) give false negative if
2196          *  both new size and old one are in the bucket for
2197          *  FIRST_BIG_POW2, but the new one is near the lower end.
2198          *
2199          *  We do not try to go to 1.5 times smaller bucket so far.
2200          */
2201         if (nbytes > onb) incr = 1;
2202         else {
2203 #ifdef DO_NOT_TRY_HARDER_WHEN_SHRINKING
2204             if ( /* This is a little bit pessimal if PACK_MALLOC: */
2205                 nbytes > ( (onb >> 1) - M_OVERHEAD )
2206 #  ifdef TWO_POT_OPTIMIZE
2207                 || (bucket == FIRST_BIG_POW2 && nbytes >= LAST_SMALL_BOUND )
2208 #  endif
2209                 )
2210 #else  /* !DO_NOT_TRY_HARDER_WHEN_SHRINKING */
2211                 prev_bucket = ( (bucket > MAX_PACKED + 1)
2212                                 ? bucket - BUCKETS_PER_POW2
2213                                 : bucket - 1);
2214              if (nbytes > BUCKET_SIZE_REAL(prev_bucket))
2215 #endif /* !DO_NOT_TRY_HARDER_WHEN_SHRINKING */
2216                  incr = 0;
2217              else incr = -1;
2218         }
2219 #ifdef STRESS_REALLOC
2220         goto hard_way;
2221 #endif
2222         if (incr == 0) {
2223           inplace_label:
2224 #ifdef RCHECK
2225                 /*
2226                  * Record new allocated size of block and
2227                  * bound space with magic numbers.
2228                  */
2229                 if (OV_INDEX(ovp) <= MAX_SHORT_BUCKET) {
2230                        int i, nb = ovp->ov_size + 1;
2231
2232                        if ((i = nb & (RMAGIC_SZ-1))) {
2233                            i = RMAGIC_SZ - i;
2234                            while (i--) { /* nb - RMAGIC_SZ is end of alloced area */
2235                                ASSERT(((caddr_t)ovp + nb - RMAGIC_SZ)[i] == RMAGIC_C, "chunk's tail overwrite");
2236                            }
2237                        }
2238                        /* Same at RMAGIC_SZ-aligned RMAGIC */
2239                        nb = (nb + (RMAGIC_SZ-1)) & ~(RMAGIC_SZ-1);
2240                        ASSERT(((u_int *)((caddr_t)ovp + nb))[-1] == RMAGIC,
2241                               "chunk's tail overwrite");
2242                        FILLCHECK_DEADBEEF((unsigned char*)((caddr_t)ovp + nb),
2243                                           BUCKET_SIZE(OV_INDEX(ovp)) - nb);
2244                        if (nbytes > ovp->ov_size + 1 - M_OVERHEAD)
2245                            FILL_FEEDADAD((unsigned char*)cp + ovp->ov_size + 1 - M_OVERHEAD,
2246                                      nbytes - (ovp->ov_size + 1 - M_OVERHEAD));
2247                        else
2248                            FILL_DEADBEEF((unsigned char*)cp + nbytes,
2249                                          nb - M_OVERHEAD + RMAGIC_SZ - nbytes);
2250                         /*
2251                          * Convert amount of memory requested into
2252                          * closest block size stored in hash buckets
2253                          * which satisfies request.  Account for
2254                          * space used per block for accounting.
2255                          */
2256                         nbytes += M_OVERHEAD;
2257                         ovp->ov_size = nbytes - 1;
2258                         if ((i = nbytes & (RMAGIC_SZ-1))) {
2259                             i = RMAGIC_SZ - i;
2260                             while (i--) /* nbytes - RMAGIC_SZ is end of alloced area */
2261                                 ((caddr_t)ovp + nbytes - RMAGIC_SZ)[i]
2262                                     = RMAGIC_C;
2263                         }
2264                         /* Same at RMAGIC_SZ-aligned RMAGIC */
2265                         nbytes = (nbytes + (RMAGIC_SZ-1)) & ~(RMAGIC_SZ - 1);
2266                         ((u_int *)((caddr_t)ovp + nbytes))[-1] = RMAGIC;
2267                 }
2268 #endif
2269                 res = cp;
2270                 DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log,
2271                               "0x%"UVxf": (%05lu) realloc %ld bytes inplace\n",
2272                               PTR2UV(res),(unsigned long)(PL_an++),
2273                               (long)size));
2274         } else if (incr == 1 && (cp - M_OVERHEAD == last_op)
2275                    && (onb > (1 << LOG_OF_MIN_ARENA))) {
2276             MEM_SIZE require, newarena = nbytes, pow;
2277             int shiftr;
2278
2279             POW2_OPTIMIZE_ADJUST(newarena);
2280             newarena = newarena + M_OVERHEAD;
2281             /* newarena = (newarena + 3) &~ 3; */
2282             shiftr = (newarena - 1) >> LOG_OF_MIN_ARENA;
2283             pow = LOG_OF_MIN_ARENA + 1;
2284             /* apart from this loop, this is O(1) */
2285             while (shiftr >>= 1)
2286                 pow++;
2287             newarena = (1 << pow) + POW2_OPTIMIZE_SURPLUS(pow * BUCKETS_PER_POW2);
2288             require = newarena - onb - M_OVERHEAD;
2289
2290             MALLOC_LOCK;
2291             if (cp - M_OVERHEAD == last_op /* We *still* are the last chunk */
2292                 && getpages_adjacent(require)) {
2293 #ifdef DEBUGGING_MSTATS
2294                 nmalloc[bucket]--;
2295                 nmalloc[pow * BUCKETS_PER_POW2]++;
2296 #endif
2297                 if (pow * BUCKETS_PER_POW2 > (MEM_SIZE)max_bucket)
2298                     max_bucket = pow * BUCKETS_PER_POW2;
2299                 *(cp - M_OVERHEAD) = pow * BUCKETS_PER_POW2; /* Fill index. */
2300                 MALLOC_UNLOCK;
2301                 goto inplace_label;
2302             } else {
2303                 MALLOC_UNLOCK;
2304                 goto hard_way;
2305             }
2306         } else {
2307           hard_way:
2308             DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log,
2309                               "0x%"UVxf": (%05lu) realloc %ld bytes the hard way\n",
2310                               PTR2UV(cp),(unsigned long)(PL_an++),
2311                               (long)size));
2312             if ((res = (char*)Perl_malloc(nbytes)) == NULL)
2313                 return (NULL);
2314             if (cp != res)                      /* common optimization */
2315                 Copy(cp, res, (MEM_SIZE)(nbytes<onb?nbytes:onb), char);
2316             Perl_mfree(cp);
2317         }
2318         return ((Malloc_t)res);
2319 }
2320
2321 Malloc_t
2322 Perl_calloc(register size_t elements, register size_t size)
2323 {
2324     long sz = elements * size;
2325     Malloc_t p = Perl_malloc(sz);
2326
2327     if (p) {
2328         memset((void*)p, 0, sz);
2329     }
2330     return p;
2331 }
2332
2333 char *
2334 Perl_strdup(const char *s)
2335 {
2336     MEM_SIZE l = strlen(s);
2337     char *s1 = (char *)Perl_malloc(l+1);
2338
2339     return (char *)CopyD(s, s1, (MEM_SIZE)(l+1), char);
2340 }
2341
2342 #ifdef PERL_CORE
2343 int
2344 Perl_putenv(char *a)
2345 {
2346     /* Sometimes system's putenv conflicts with my_setenv() - this is system
2347        malloc vs Perl's free(). */
2348   dTHX;
2349   char *var;
2350   char *val = a;
2351   MEM_SIZE l;
2352   char buf[80];
2353
2354   while (*val && *val != '=')
2355       val++;
2356   if (!*val)
2357       return -1;
2358   l = val - a;
2359   if (l < sizeof(buf))
2360       var = buf;
2361   else
2362       var = (char *)Perl_malloc(l + 1);
2363   Copy(a, var, l, char);
2364   var[l + 1] = 0;
2365   my_setenv(var, val+1);
2366   if (var != buf)
2367       Perl_mfree(var);
2368   return 0;
2369 }
2370 #  endif
2371
2372 MEM_SIZE
2373 Perl_malloced_size(void *p)
2374 {
2375     union overhead * const ovp = (union overhead *)
2376         ((caddr_t)p - sizeof (union overhead) * CHUNK_SHIFT);
2377     const int bucket = OV_INDEX(ovp);
2378
2379     PERL_ARGS_ASSERT_MALLOCED_SIZE;
2380
2381 #ifdef RCHECK
2382     /* The caller wants to have a complete control over the chunk,
2383        disable the memory checking inside the chunk.  */
2384     if (bucket <= MAX_SHORT_BUCKET) {
2385         const MEM_SIZE size = BUCKET_SIZE_REAL(bucket);
2386         ovp->ov_size = size + M_OVERHEAD - 1;
2387         *((u_int *)((caddr_t)ovp + size + M_OVERHEAD - RMAGIC_SZ)) = RMAGIC;
2388     }
2389 #endif
2390     return BUCKET_SIZE_REAL(bucket);
2391 }
2392
2393
2394 MEM_SIZE
2395 Perl_malloc_good_size(size_t wanted)
2396 {
2397     return BUCKET_SIZE_REAL(S_ajust_size_and_find_bucket(&wanted));
2398 }
2399
2400 #  ifdef BUCKETS_ROOT2
2401 #    define MIN_EVEN_REPORT 6
2402 #  else
2403 #    define MIN_EVEN_REPORT MIN_BUCKET
2404 #  endif
2405
2406 int
2407 Perl_get_mstats(pTHX_ perl_mstats_t *buf, int buflen, int level)
2408 {
2409 #ifdef DEBUGGING_MSTATS
2410         register int i, j;
2411         register union overhead *p;
2412         struct chunk_chain_s* nextchain;
2413
2414         PERL_ARGS_ASSERT_GET_MSTATS;
2415
2416         buf->topbucket = buf->topbucket_ev = buf->topbucket_odd
2417             = buf->totfree = buf->total = buf->total_chain = 0;
2418
2419         buf->minbucket = MIN_BUCKET;
2420         MALLOC_LOCK;
2421         for (i = MIN_BUCKET ; i < NBUCKETS; i++) {
2422                 for (j = 0, p = nextf[i]; p; p = p->ov_next, j++)
2423                         ;
2424                 if (i < buflen) {
2425                     buf->nfree[i] = j;
2426                     buf->ntotal[i] = nmalloc[i];
2427                 }
2428                 buf->totfree += j * BUCKET_SIZE_REAL(i);
2429                 buf->total += nmalloc[i] * BUCKET_SIZE_REAL(i);
2430                 if (nmalloc[i]) {
2431                     i % 2 ? (buf->topbucket_odd = i) : (buf->topbucket_ev = i);
2432                     buf->topbucket = i;
2433                 }
2434         }
2435         nextchain = chunk_chain;
2436         while (nextchain) {
2437             buf->total_chain += nextchain->size;
2438             nextchain = nextchain->next;
2439         }
2440         buf->total_sbrk = goodsbrk + sbrk_slack;
2441         buf->sbrks = sbrks;
2442         buf->sbrk_good = sbrk_goodness;
2443         buf->sbrk_slack = sbrk_slack;
2444         buf->start_slack = start_slack;
2445         buf->sbrked_remains = sbrked_remains;
2446         MALLOC_UNLOCK;
2447         buf->nbuckets = NBUCKETS;
2448         if (level) {
2449             for (i = MIN_BUCKET ; i < NBUCKETS; i++) {
2450                 if (i >= buflen)
2451                     break;
2452                 buf->bucket_mem_size[i] = BUCKET_SIZE_NO_SURPLUS(i);
2453                 buf->bucket_available_size[i] = BUCKET_SIZE_REAL(i);
2454             }
2455         }
2456 #else /* defined DEBUGGING_MSTATS */
2457         PerlIO_printf(Perl_error_log, "perl not compiled with DEBUGGING_MSTATS\n");
2458 #endif  /* defined DEBUGGING_MSTATS */
2459         return 0;               /* XXX unused */
2460 }
2461 /*
2462  * mstats - print out statistics about malloc
2463  *
2464  * Prints two lines of numbers, one showing the length of the free list
2465  * for each size category, the second showing the number of mallocs -
2466  * frees for each size category.
2467  */
2468 void
2469 Perl_dump_mstats(pTHX_ const char *s)
2470 {
2471 #ifdef DEBUGGING_MSTATS
2472         register int i;
2473         perl_mstats_t buffer;
2474         UV nf[NBUCKETS];
2475         UV nt[NBUCKETS];
2476
2477         PERL_ARGS_ASSERT_DUMP_MSTATS;
2478
2479         buffer.nfree  = nf;
2480         buffer.ntotal = nt;
2481         get_mstats(&buffer, NBUCKETS, 0);
2482
2483         if (s)
2484             PerlIO_printf(Perl_error_log,
2485                           "Memory allocation statistics %s (buckets %"IVdf"(%"IVdf")..%"IVdf"(%"IVdf")\n",
2486                           s,
2487                           (IV)BUCKET_SIZE_REAL(MIN_BUCKET),
2488                           (IV)BUCKET_SIZE_NO_SURPLUS(MIN_BUCKET),
2489                           (IV)BUCKET_SIZE_REAL(buffer.topbucket),
2490                           (IV)BUCKET_SIZE_NO_SURPLUS(buffer.topbucket));
2491         PerlIO_printf(Perl_error_log, "%8"IVdf" free:", buffer.totfree);
2492         for (i = MIN_EVEN_REPORT; i <= buffer.topbucket; i += BUCKETS_PER_POW2) {
2493                 PerlIO_printf(Perl_error_log,
2494                               ((i < 8*BUCKETS_PER_POW2 || i == 10*BUCKETS_PER_POW2)
2495                                ? " %5"UVuf
2496                                : ((i < 12*BUCKETS_PER_POW2) ? " %3"UVuf : " %"UVuf)),
2497                               buffer.nfree[i]);
2498         }
2499 #ifdef BUCKETS_ROOT2
2500         PerlIO_printf(Perl_error_log, "\n\t   ");
2501         for (i = MIN_BUCKET + 1; i <= buffer.topbucket_odd; i += BUCKETS_PER_POW2) {
2502                 PerlIO_printf(Perl_error_log,
2503                               ((i < 8*BUCKETS_PER_POW2 || i == 10*BUCKETS_PER_POW2)
2504                                ? " %5"UVuf
2505                                : ((i < 12*BUCKETS_PER_POW2) ? " %3"UVuf : " %"UVuf)),
2506                               buffer.nfree[i]);
2507         }
2508 #endif
2509         PerlIO_printf(Perl_error_log, "\n%8"IVdf" used:", buffer.total - buffer.totfree);
2510         for (i = MIN_EVEN_REPORT; i <= buffer.topbucket; i += BUCKETS_PER_POW2) {
2511                 PerlIO_printf(Perl_error_log,
2512                               ((i < 8*BUCKETS_PER_POW2 || i == 10*BUCKETS_PER_POW2)
2513                                ? " %5"IVdf
2514                                : ((i < 12*BUCKETS_PER_POW2) ? " %3"IVdf : " %"IVdf)),
2515                               buffer.ntotal[i] - buffer.nfree[i]);
2516         }
2517 #ifdef BUCKETS_ROOT2
2518         PerlIO_printf(Perl_error_log, "\n\t   ");
2519         for (i = MIN_BUCKET + 1; i <= buffer.topbucket_odd; i += BUCKETS_PER_POW2) {
2520                 PerlIO_printf(Perl_error_log,
2521                               ((i < 8*BUCKETS_PER_POW2 || i == 10*BUCKETS_PER_POW2)
2522                                ? " %5"IVdf
2523                                : ((i < 12*BUCKETS_PER_POW2) ? " %3"IVdf : " %"IVdf)),
2524                               buffer.ntotal[i] - buffer.nfree[i]);
2525         }
2526 #endif
2527         PerlIO_printf(Perl_error_log, "\nTotal sbrk(): %"IVdf"/%"IVdf":%"IVdf". Odd ends: pad+heads+chain+tail: %"IVdf"+%"IVdf"+%"IVdf"+%"IVdf".\n",
2528                       buffer.total_sbrk, buffer.sbrks, buffer.sbrk_good,
2529                       buffer.sbrk_slack, buffer.start_slack,
2530                       buffer.total_chain, buffer.sbrked_remains);
2531 #else /* DEBUGGING_MSTATS */
2532         PerlIO_printf(Perl_error_log, "%s: perl not compiled with DEBUGGING_MSTATS\n",s);
2533 #endif /* DEBUGGING_MSTATS */
2534 }
2535
2536 #ifdef USE_PERL_SBRK
2537
2538 #   if defined(NeXT) || defined(__NeXT__) || defined(PURIFY)
2539 #      define PERL_SBRK_VIA_MALLOC
2540 #   endif
2541
2542 #   ifdef PERL_SBRK_VIA_MALLOC
2543
2544 /* it may seem schizophrenic to use perl's malloc and let it call system */
2545 /* malloc, the reason for that is only the 3.2 version of the OS that had */
2546 /* frequent core dumps within nxzonefreenolock. This sbrk routine put an */
2547 /* end to the cores */
2548
2549 #      ifndef SYSTEM_ALLOC
2550 #         define SYSTEM_ALLOC(a) malloc(a)
2551 #      endif
2552 #      ifndef SYSTEM_ALLOC_ALIGNMENT
2553 #         define SYSTEM_ALLOC_ALIGNMENT MEM_ALIGNBYTES
2554 #      endif
2555
2556 #   endif  /* PERL_SBRK_VIA_MALLOC */
2557
2558 static IV Perl_sbrk_oldchunk;
2559 static long Perl_sbrk_oldsize;
2560
2561 #   define PERLSBRK_32_K (1<<15)
2562 #   define PERLSBRK_64_K (1<<16)
2563
2564 Malloc_t
2565 Perl_sbrk(int size)
2566 {
2567     IV got;
2568     int small, reqsize;
2569
2570     if (!size) return 0;
2571 #ifdef PERL_CORE
2572     reqsize = size; /* just for the DEBUG_m statement */
2573 #endif
2574 #ifdef PACK_MALLOC
2575     size = (size + 0x7ff) & ~0x7ff;
2576 #endif
2577     if (size <= Perl_sbrk_oldsize) {
2578         got = Perl_sbrk_oldchunk;
2579         Perl_sbrk_oldchunk += size;
2580         Perl_sbrk_oldsize -= size;
2581     } else {
2582       if (size >= PERLSBRK_32_K) {
2583         small = 0;
2584       } else {
2585         size = PERLSBRK_64_K;
2586         small = 1;
2587       }
2588 #  if NEEDED_ALIGNMENT > SYSTEM_ALLOC_ALIGNMENT
2589       size += NEEDED_ALIGNMENT - SYSTEM_ALLOC_ALIGNMENT;
2590 #  endif
2591       got = (IV)SYSTEM_ALLOC(size);
2592 #  if NEEDED_ALIGNMENT > SYSTEM_ALLOC_ALIGNMENT
2593       got = (got + NEEDED_ALIGNMENT - 1) & ~(NEEDED_ALIGNMENT - 1);
2594 #  endif
2595       if (small) {
2596         /* Chunk is small, register the rest for future allocs. */
2597         Perl_sbrk_oldchunk = got + reqsize;
2598         Perl_sbrk_oldsize = size - reqsize;
2599       }
2600     }
2601
2602     DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log, "sbrk malloc size %ld (reqsize %ld), left size %ld, give addr 0x%"UVxf"\n",
2603                     size, reqsize, Perl_sbrk_oldsize, PTR2UV(got)));
2604
2605     return (void *)got;
2606 }
2607
2608 #endif /* ! defined USE_PERL_SBRK */
2609
2610 /*
2611  * Local variables:
2612  * c-indentation-style: bsd
2613  * c-basic-offset: 4
2614  * indent-tabs-mode: t
2615  * End:
2616  *
2617  * ex: set ts=8 sts=4 sw=4 noet:
2618  */