This is a live mirror of the Perl 5 development currently hosted at https://github.com/perl/perl5
new perldelta
[perl5.git] / malloc.c
1 /*    malloc.c
2  *
3  */
4
5 /*
6  * 'The Chamber of Records,' said Gimli.  'I guess that is where we now stand.'
7  *
8  *     [p.321 of _The Lord of the Rings_, II/v: "The Bridge of Khazad-Dûm"]
9  */
10
11 /* This file contains Perl's own implementation of the malloc library.
12  * It is used if Configure decides that, on your platform, Perl's
13  * version is better than the OS's, or if you give Configure the
14  * -Dusemymalloc command-line option.
15  */
16
17 /*
18   Here are some notes on configuring Perl's malloc.
19
20   There are two macros which serve as bulk disablers of advanced
21   features of this malloc: NO_FANCY_MALLOC, PLAIN_MALLOC (undef by
22   default).  Look in the list of default values below to understand
23   their exact effect.  Defining NO_FANCY_MALLOC returns malloc.c to the
24   state of the malloc in Perl 5.004.  Additionally defining PLAIN_MALLOC
25   returns it to the state as of Perl 5.000.
26
27   Note that some of the settings below may be ignored in the code based
28   on values of other macros.  The PERL_CORE symbol is only defined when
29   perl itself is being compiled (so malloc can make some assumptions
30   about perl's facilities being available to it).
31
32   Each config option has a short description, followed by its name,
33   default value, and a comment about the default (if applicable).  Some
34   options take a precise value, while the others are just boolean.
35   The boolean ones are listed first.
36
37     # Read configuration settings from malloc_cfg.h
38     HAVE_MALLOC_CFG_H           undef
39
40     # Enable code for an emergency memory pool in $^M.  See perlvar.pod
41     # for a description of $^M.
42     PERL_EMERGENCY_SBRK         !PLAIN_MALLOC
43
44     # Enable code for printing memory statistics.
45     DEBUGGING_MSTATS            !PLAIN_MALLOC
46
47     # Move allocation info for small buckets into separate areas.
48     # Memory optimization (especially for small allocations, of the
49     # less than 64 bytes).  Since perl usually makes a large number
50     # of small allocations, this is usually a win.
51     PACK_MALLOC                 (!PLAIN_MALLOC && !RCHECK)
52
53     # Add one page to big powers of two when calculating bucket size.
54     # This is targeted at big allocations, as are common in image
55     # processing.
56     TWO_POT_OPTIMIZE            !PLAIN_MALLOC
57  
58     # Use intermediate bucket sizes between powers-of-two.  This is
59     # generally a memory optimization, and a (small) speed pessimization.
60     BUCKETS_ROOT2               !NO_FANCY_MALLOC
61
62     # Do not check small deallocations for bad free().  Memory
63     # and speed optimization, error reporting pessimization.
64     IGNORE_SMALL_BAD_FREE       (!NO_FANCY_MALLOC && !RCHECK)
65
66     # Use table lookup to decide in which bucket a given allocation will go.
67     SMALL_BUCKET_VIA_TABLE      !NO_FANCY_MALLOC
68
69     # Use a perl-defined sbrk() instead of the (presumably broken or
70     # missing) system-supplied sbrk().
71     USE_PERL_SBRK               undef
72
73     # Use system malloc() (or calloc() etc.) to emulate sbrk(). Normally
74     # only used with broken sbrk()s.
75     PERL_SBRK_VIA_MALLOC        undef
76
77     # Which allocator to use if PERL_SBRK_VIA_MALLOC
78     SYSTEM_ALLOC(a)             malloc(a)
79
80     # Minimal alignment (in bytes, should be a power of 2) of SYSTEM_ALLOC
81     SYSTEM_ALLOC_ALIGNMENT      MEM_ALIGNBYTES
82
83     # Disable memory overwrite checking with DEBUGGING.  Memory and speed
84     # optimization, error reporting pessimization.
85     NO_RCHECK                   undef
86
87     # Enable memory overwrite checking with DEBUGGING.  Memory and speed
88     # pessimization, error reporting optimization
89     RCHECK                      (DEBUGGING && !NO_RCHECK)
90
91     # Do not overwrite uninit areas with DEBUGGING.  Speed
92     # optimization, error reporting pessimization
93     NO_MFILL                    undef
94
95     # Overwrite uninit areas with DEBUGGING.  Speed
96     # pessimization, error reporting optimization
97     MALLOC_FILL                 (DEBUGGING && !NO_RCHECK && !NO_MFILL)
98
99     # Do not check overwritten uninit areas with DEBUGGING.  Speed
100     # optimization, error reporting pessimization
101     NO_FILL_CHECK               undef
102
103     # Check overwritten uninit areas with DEBUGGING.  Speed
104     # pessimization, error reporting optimization
105     MALLOC_FILL_CHECK           (DEBUGGING && !NO_RCHECK && !NO_FILL_CHECK)
106
107     # Failed allocations bigger than this size croak (if
108     # PERL_EMERGENCY_SBRK is enabled) without touching $^M.  See
109     # perlvar.pod for a description of $^M.
110     BIG_SIZE                     (1<<16)        # 64K
111
112     # Starting from this power of two, add an extra page to the
113     # size of the bucket. This enables optimized allocations of sizes
114     # close to powers of 2.  Note that the value is indexed at 0.
115     FIRST_BIG_POW2              15              # 32K, 16K is used too often
116
117     # Estimate of minimal memory footprint.  malloc uses this value to
118     # request the most reasonable largest blocks of memory from the system.
119     FIRST_SBRK                  (48*1024)
120
121     # Round up sbrk()s to multiples of this.
122     MIN_SBRK                    2048
123
124     # Round up sbrk()s to multiples of this percent of footprint.
125     MIN_SBRK_FRAC               3
126
127     # Round up sbrk()s to multiples of this multiple of 1/1000 of footprint.
128     MIN_SBRK_FRAC1000           (10 * MIN_SBRK_FRAC)
129
130     # Add this much memory to big powers of two to get the bucket size.
131     PERL_PAGESIZE               4096
132
133     # This many sbrk() discontinuities should be tolerated even
134     # from the start without deciding that sbrk() is usually
135     # discontinuous.
136     SBRK_ALLOW_FAILURES         3
137
138     # This many continuous sbrk()s compensate for one discontinuous one.
139     SBRK_FAILURE_PRICE          50
140
141     # Some configurations may ask for 12-byte-or-so allocations which
142     # require 8-byte alignment (?!).  In such situation one needs to
143     # define this to disable 12-byte bucket (will increase memory footprint)
144     STRICT_ALIGNMENT            undef
145
146     # Do not allow configuration of runtime options at runtime
147     NO_MALLOC_DYNAMIC_CFG       undef
148
149     # Do not allow configuration of runtime options via $ENV{PERL_MALLOC_OPT}
150     NO_PERL_MALLOC_ENV          undef
151
152         [The variable consists of ;-separated parts of the form CODE=VALUE
153          with 1-character codes F, M, f, A, P, G, d, a, c for runtime
154          configuration of FIRST_SBRK, MIN_SBRK, MIN_SBRK_FRAC1000,
155          SBRK_ALLOW_FAILURES, SBRK_FAILURE_PRICE, sbrk_goodness,
156          filldead, fillalive, fillcheck.  The last 3 are for DEBUGGING
157          build, and allow switching the tests for free()ed memory read,
158          uninit memory reads, and free()ed memory write.]
159
160   This implementation assumes that calling PerlIO_printf() does not
161   result in any memory allocation calls (used during a panic).
162
163  */
164
165
166 #ifdef HAVE_MALLOC_CFG_H
167 #  include "malloc_cfg.h"
168 #endif
169
170 #ifndef NO_FANCY_MALLOC
171 #  ifndef SMALL_BUCKET_VIA_TABLE
172 #    define SMALL_BUCKET_VIA_TABLE
173 #  endif 
174 #  ifndef BUCKETS_ROOT2
175 #    define BUCKETS_ROOT2
176 #  endif 
177 #  ifndef IGNORE_SMALL_BAD_FREE
178 #    define IGNORE_SMALL_BAD_FREE
179 #  endif 
180 #endif 
181
182 #ifndef PLAIN_MALLOC                    /* Bulk enable features */
183 #  ifndef PACK_MALLOC
184 #      define PACK_MALLOC
185 #  endif 
186 #  ifndef TWO_POT_OPTIMIZE
187 #    define TWO_POT_OPTIMIZE
188 #  endif 
189 #  ifndef PERL_EMERGENCY_SBRK
190 #    define PERL_EMERGENCY_SBRK
191 #  endif 
192 #  ifndef DEBUGGING_MSTATS
193 #    define DEBUGGING_MSTATS
194 #  endif 
195 #endif
196
197 #define MIN_BUC_POW2 (sizeof(void*) > 4 ? 3 : 2) /* Allow for 4-byte arena. */
198 #define MIN_BUCKET (MIN_BUC_POW2 * BUCKETS_PER_POW2)
199
200 #define LOG_OF_MIN_ARENA 11
201
202 #if defined(DEBUGGING) && !defined(NO_RCHECK)
203 #  define RCHECK
204 #endif
205 #if defined(DEBUGGING) && !defined(NO_RCHECK) && !defined(NO_MFILL) && !defined(MALLOC_FILL)
206 #  define MALLOC_FILL
207 #endif
208 #if defined(DEBUGGING) && !defined(NO_RCHECK) && !defined(NO_FILL_CHECK) && !defined(MALLOC_FILL_CHECK)
209 #  define MALLOC_FILL_CHECK
210 #endif
211 #if defined(RCHECK) && defined(IGNORE_SMALL_BAD_FREE)
212 #  undef IGNORE_SMALL_BAD_FREE
213 #endif 
214 /*
215  * malloc.c (Caltech) 2/21/82
216  * Chris Kingsley, kingsley@cit-20.
217  *
218  * This is a very fast storage allocator.  It allocates blocks of a small 
219  * number of different sizes, and keeps free lists of each size.  Blocks that
220  * don't exactly fit are passed up to the next larger size.  In this 
221  * implementation, the available sizes are 2^n-4 (or 2^n-12) bytes long.
222  * If PACK_MALLOC is defined, small blocks are 2^n bytes long.
223  * This is designed for use in a program that uses vast quantities of memory,
224  * but bombs when it runs out.
225  * 
226  * Modifications Copyright Ilya Zakharevich 1996-99.
227  * 
228  * Still very quick, but much more thrifty.  (Std config is 10% slower
229  * than it was, and takes 67% of old heap size for typical usage.)
230  *
231  * Allocations of small blocks are now table-driven to many different
232  * buckets.  Sizes of really big buckets are increased to accommodate
233  * common size=power-of-2 blocks.  Running-out-of-memory is made into
234  * an exception.  Deeply configurable and thread-safe.
235  * 
236  */
237
238 #include "EXTERN.h"
239 #define PERL_IN_MALLOC_C
240 #include "perl.h"
241 #if defined(MULTIPLICITY)
242 #    define croak2      Perl_croak_nocontext
243 #else
244 #    define croak2      croak
245 #endif
246 #ifdef USE_ITHREADS
247 #     define PERL_MAYBE_ALIVE   PL_thr_key
248 #else
249 #     define PERL_MAYBE_ALIVE   1
250 #endif
251
252 #ifndef MYMALLOC
253 #  error "MYMALLOC is not defined"
254 #endif
255
256 #ifndef MUTEX_LOCK
257 #  define MUTEX_LOCK(l)
258 #endif 
259
260 #ifndef MUTEX_UNLOCK
261 #  define MUTEX_UNLOCK(l)
262 #endif 
263
264 #ifndef MALLOC_LOCK
265 #  define MALLOC_LOCK           MUTEX_LOCK(&PL_malloc_mutex)
266 #endif 
267
268 #ifndef MALLOC_UNLOCK
269 #  define MALLOC_UNLOCK         MUTEX_UNLOCK(&PL_malloc_mutex)
270 #endif 
271
272 #  ifndef fatalcroak                            /* make depend */
273 #    define fatalcroak(mess)    (write(2, (mess), strlen(mess)), exit(2))
274 #  endif 
275
276 #ifdef DEBUGGING
277 #  undef DEBUG_m
278 #  define DEBUG_m(a)                                                    \
279     STMT_START {                                                        \
280         if (PERL_MAYBE_ALIVE && PERL_GET_THX) {                                         \
281             dTHX;                                                       \
282             if (DEBUG_m_TEST) {                                         \
283                 PL_debug &= ~DEBUG_m_FLAG;                              \
284                 a;                                                      \
285                 PL_debug |= DEBUG_m_FLAG;                               \
286             }                                                           \
287         }                                                               \
288     } STMT_END
289 #endif
290
291 #ifdef MULTIPLICITY
292 #  define PERL_IS_ALIVE         aTHX
293 #else
294 #  define PERL_IS_ALIVE         TRUE
295 #endif
296     
297
298 /*
299  * Layout of memory:
300  * ~~~~~~~~~~~~~~~~
301  * The memory is broken into "blocks" which occupy multiples of 2K (and
302  * generally speaking, have size "close" to a power of 2).  The addresses
303  * of such *unused* blocks are kept in nextf[i] with big enough i.  (nextf
304  * is an array of linked lists.)  (Addresses of used blocks are not known.)
305  * 
306  * Moreover, since the algorithm may try to "bite" smaller blocks out
307  * of unused bigger ones, there are also regions of "irregular" size,
308  * managed separately, by a linked list chunk_chain.
309  * 
310  * The third type of storage is the sbrk()ed-but-not-yet-used space, its
311  * end and size are kept in last_sbrk_top and sbrked_remains.
312  * 
313  * Growing blocks "in place":
314  * ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
315  * The address of the block with the greatest address is kept in last_op
316  * (if not known, last_op is 0).  If it is known that the memory above
317  * last_op is not continuous, or contains a chunk from chunk_chain,
318  * last_op is set to 0.
319  * 
320  * The chunk with address last_op may be grown by expanding into
321  * sbrk()ed-but-not-yet-used space, or trying to sbrk() more continuous
322  * memory.
323  * 
324  * Management of last_op:
325  * ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
326  * 
327  * free() never changes the boundaries of blocks, so is not relevant.
328  * 
329  * The only way realloc() may change the boundaries of blocks is if it
330  * grows a block "in place".  However, in the case of success such a
331  * chunk is automatically last_op, and it remains last_op.  In the case
332  * of failure getpages_adjacent() clears last_op.
333  * 
334  * malloc() may change blocks by calling morecore() only.
335  * 
336  * morecore() may create new blocks by:
337  *   a) biting pieces from chunk_chain (cannot create one above last_op);
338  *   b) biting a piece from an unused block (if block was last_op, this
339  *      may create a chunk from chain above last_op, thus last_op is
340  *      invalidated in such a case).
341  *   c) biting of sbrk()ed-but-not-yet-used space.  This creates 
342  *      a block which is last_op.
343  *   d) Allocating new pages by calling getpages();
344  * 
345  * getpages() creates a new block.  It marks last_op at the bottom of
346  * the chunk of memory it returns.
347  * 
348  * Active pages footprint:
349  * ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
350  * Note that we do not need to traverse the lists in nextf[i], just take
351  * the first element of this list.  However, we *need* to traverse the
352  * list in chunk_chain, but most the time it should be a very short one,
353  * so we do not step on a lot of pages we are not going to use.
354  * 
355  * Flaws:
356  * ~~~~~
357  * get_from_bigger_buckets(): forget to increment price => Quite
358  * aggressive.
359  */
360
361 /* I don't much care whether these are defined in sys/types.h--LAW */
362
363 #define u_char unsigned char
364 #define u_int unsigned int
365 /* 
366  * I removed the definition of u_bigint which appeared to be u_bigint = UV
367  * u_bigint was only used in TWOK_MASKED and TWOK_SHIFT 
368  * where I have used PTR2UV.  RMB
369  */
370 #define u_short unsigned short
371
372 #if defined(RCHECK) && defined(PACK_MALLOC)
373 #  undef PACK_MALLOC
374 #endif 
375
376 /*
377  * The description below is applicable if PACK_MALLOC is not defined.
378  *
379  * The overhead on a block is at least 4 bytes.  When free, this space
380  * contains a pointer to the next free block, and the bottom two bits must
381  * be zero.  When in use, the first byte is set to MAGIC, and the second
382  * byte is the size index.  The remaining bytes are for alignment.
383  * If range checking is enabled and the size of the block fits
384  * in two bytes, then the top two bytes hold the size of the requested block
385  * plus the range checking words, and the header word MINUS ONE.
386  */
387 union   overhead {
388         union   overhead *ov_next;      /* when free */
389 #if MEM_ALIGNBYTES > 4
390         double  strut;                  /* alignment problems */
391 #  if MEM_ALIGNBYTES > 8
392         char    sstrut[MEM_ALIGNBYTES]; /* for the sizing */
393 #  endif
394 #endif
395         struct {
396 /*
397  * Keep the ovu_index and ovu_magic in this order, having a char
398  * field first gives alignment indigestion in some systems, such as
399  * MachTen.
400  */
401                 u_char  ovu_index;      /* bucket # */
402                 u_char  ovu_magic;      /* magic number */
403 #ifdef RCHECK
404             /* Subtract one to fit into u_short for an extra bucket */
405                 u_short ovu_size;       /* block size (requested + overhead - 1) */
406                 u_int   ovu_rmagic;     /* range magic number */
407 #endif
408         } ovu;
409 #define ov_magic        ovu.ovu_magic
410 #define ov_index        ovu.ovu_index
411 #define ov_size         ovu.ovu_size
412 #define ov_rmagic       ovu.ovu_rmagic
413 };
414
415 #define MAGIC           0xff            /* magic # on accounting info */
416 #define RMAGIC          0x55555555      /* magic # on range info */
417 #define RMAGIC_C        0x55            /* magic # on range info */
418
419 #ifdef RCHECK
420 #  define RMAGIC_SZ     sizeof (u_int) /* Overhead at end of bucket */
421 #  ifdef TWO_POT_OPTIMIZE
422 #    define MAX_SHORT_BUCKET (12 * BUCKETS_PER_POW2) /* size-1 fits in short */
423 #  else
424 #    define MAX_SHORT_BUCKET (13 * BUCKETS_PER_POW2)
425 #  endif 
426 #else
427 #  define RMAGIC_SZ     0
428 #endif
429
430 #if !defined(PACK_MALLOC) && defined(BUCKETS_ROOT2)
431 #  undef BUCKETS_ROOT2
432 #endif 
433
434 #ifdef BUCKETS_ROOT2
435 #  define BUCKET_TABLE_SHIFT 2
436 #  define BUCKET_POW2_SHIFT 1
437 #  define BUCKETS_PER_POW2 2
438 #else
439 #  define BUCKET_TABLE_SHIFT MIN_BUC_POW2
440 #  define BUCKET_POW2_SHIFT 0
441 #  define BUCKETS_PER_POW2 1
442 #endif 
443
444 #if !defined(MEM_ALIGNBYTES) || ((MEM_ALIGNBYTES > 4) && !defined(STRICT_ALIGNMENT))
445 /* Figure out the alignment of void*. */
446 struct aligner {
447   char c;
448   void *p;
449 };
450 #  define ALIGN_SMALL ((IV)((caddr_t)&(((struct aligner*)0)->p)))
451 #else
452 #  define ALIGN_SMALL MEM_ALIGNBYTES
453 #endif
454
455 #define IF_ALIGN_8(yes,no)      ((ALIGN_SMALL>4) ? (yes) : (no))
456
457 #ifdef BUCKETS_ROOT2
458 #  define MAX_BUCKET_BY_TABLE 13
459 static const u_short buck_size[MAX_BUCKET_BY_TABLE + 1] = 
460   { 
461       0, 0, 0, 0, 4, 4, 8, 12, 16, 24, 32, 48, 64, 80,
462   };
463 #  define BUCKET_SIZE_NO_SURPLUS(i) ((i) % 2 ? buck_size[i] : (1 << ((i) >> BUCKET_POW2_SHIFT)))
464 #  define BUCKET_SIZE_REAL(i) ((i) <= MAX_BUCKET_BY_TABLE               \
465                                ? ((size_t)buck_size[i])                 \
466                                : ((((size_t)1) << ((i) >> BUCKET_POW2_SHIFT)) \
467                                   - MEM_OVERHEAD(i)                     \
468                                   + POW2_OPTIMIZE_SURPLUS(i)))
469 #else
470 #  define BUCKET_SIZE_NO_SURPLUS(i) (((size_t)1) << ((i) >> BUCKET_POW2_SHIFT))
471 #  define BUCKET_SIZE(i) (BUCKET_SIZE_NO_SURPLUS(i) + POW2_OPTIMIZE_SURPLUS(i))
472 #  define BUCKET_SIZE_REAL(i) (BUCKET_SIZE(i) - MEM_OVERHEAD(i))
473 #endif 
474
475
476 #ifdef PACK_MALLOC
477 /* In this case there are several possible layout of arenas depending
478  * on the size.  Arenas are of sizes multiple to 2K, 2K-aligned, and
479  * have a size close to a power of 2.
480  *
481  * Arenas of the size >= 4K keep one chunk only.  Arenas of size 2K
482  * may keep one chunk or multiple chunks.  Here are the possible
483  * layouts of arenas:
484  *
485  *      # One chunk only, chunksize 2^k + SOMETHING - ALIGN, k >= 11
486  *
487  * INDEX MAGIC1 UNUSED CHUNK1
488  *
489  *      # Multichunk with sanity checking and chunksize 2^k-ALIGN, k>7
490  *
491  * INDEX MAGIC1 MAGIC2 MAGIC3 UNUSED CHUNK1 CHUNK2 CHUNK3 ...
492  *
493  *      # Multichunk with sanity checking and size 2^k-ALIGN, k=7
494  *
495  * INDEX MAGIC1 MAGIC2 MAGIC3 UNUSED CHUNK1 UNUSED CHUNK2 CHUNK3 ...
496  *
497  *      # Multichunk with sanity checking and size up to 80
498  *
499  * INDEX UNUSED MAGIC1 UNUSED MAGIC2 UNUSED ... CHUNK1 CHUNK2 CHUNK3 ...
500  *
501  *      # No sanity check (usually up to 48=byte-long buckets)
502  * INDEX UNUSED CHUNK1 CHUNK2 ...
503  *
504  * Above INDEX and MAGIC are one-byte-long.  Sizes of UNUSED are
505  * appropriate to keep algorithms simple and memory aligned.  INDEX
506  * encodes the size of the chunk, while MAGICn encodes state (used,
507  * free or non-managed-by-us-so-it-indicates-a-bug) of CHUNKn.  MAGIC
508  * is used for sanity checking purposes only.  SOMETHING is 0 or 4K
509  * (to make size of big CHUNK accommodate allocations for powers of two
510  * better).
511  *
512  * [There is no need to alignment between chunks, since C rules ensure
513  *  that structs which need 2^k alignment have sizeof which is
514  *  divisible by 2^k.  Thus as far as the last chunk is aligned at the
515  *  end of the arena, and 2K-alignment does not contradict things,
516  *  everything is going to be OK for sizes of chunks 2^n and 2^n +
517  *  2^k.  Say, 80-bit buckets will be 16-bit aligned, and as far as we
518  *  put allocations for requests in 65..80 range, all is fine.
519  *
520  *  Note, however, that standard malloc() puts more strict
521  *  requirements than the above C rules.  Moreover, our algorithms of
522  *  realloc() may break this idyll, but we suppose that realloc() does
523  *  need not change alignment.]
524  *
525  * Is very important to make calculation of the offset of MAGICm as
526  * quick as possible, since it is done on each malloc()/free().  In
527  * fact it is so quick that it has quite little effect on the speed of
528  * doing malloc()/free().  [By default] We forego such calculations
529  * for small chunks, but only to save extra 3% of memory, not because
530  * of speed considerations.
531  *
532  * Here is the algorithm [which is the same for all the allocations
533  * schemes above], see OV_MAGIC(block,bucket).  Let OFFSETm be the
534  * offset of the CHUNKm from the start of ARENA.  Then offset of
535  * MAGICm is (OFFSET1 >> SHIFT) + ADDOFFSET.  Here SHIFT and ADDOFFSET
536  * are numbers which depend on the size of the chunks only.
537  *
538  * Let as check some sanity conditions.  Numbers OFFSETm>>SHIFT are
539  * different for all the chunks in the arena if 2^SHIFT is not greater
540  * than size of the chunks in the arena.  MAGIC1 will not overwrite
541  * INDEX provided ADDOFFSET is >0 if OFFSET1 < 2^SHIFT.  MAGIClast
542  * will not overwrite CHUNK1 if OFFSET1 > (OFFSETlast >> SHIFT) +
543  * ADDOFFSET.
544  * 
545  * Make SHIFT the maximal possible (there is no point in making it
546  * smaller).  Since OFFSETlast is 2K - CHUNKSIZE, above restrictions
547  * give restrictions on OFFSET1 and on ADDOFFSET.
548  * 
549  * In particular, for chunks of size 2^k with k>=6 we can put
550  * ADDOFFSET to be from 0 to 2^k - 2^(11-k), and have
551  * OFFSET1==chunksize.  For chunks of size 80 OFFSET1 of 2K%80=48 is
552  * large enough to have ADDOFFSET between 1 and 16 (similarly for 96,
553  * when ADDOFFSET should be 1).  In particular, keeping MAGICs for
554  * these sizes gives no additional size penalty.
555  * 
556  * However, for chunks of size 2^k with k<=5 this gives OFFSET1 >=
557  * ADDOFSET + 2^(11-k).  Keeping ADDOFFSET 0 allows for 2^(11-k)-2^(11-2k)
558  * chunks per arena.  This is smaller than 2^(11-k) - 1 which are
559  * needed if no MAGIC is kept.  [In fact, having a negative ADDOFFSET
560  * would allow for slightly more buckets per arena for k=2,3.]
561  * 
562  * Similarly, for chunks of size 3/2*2^k with k<=5 MAGICs would span
563  * the area up to 2^(11-k)+ADDOFFSET.  For k=4 this give optimal
564  * ADDOFFSET as -7..0.  For k=3 ADDOFFSET can go up to 4 (with tiny
565  * savings for negative ADDOFFSET).  For k=5 ADDOFFSET can go -1..16
566  * (with no savings for negative values).
567  *
568  * In particular, keeping ADDOFFSET 0 for sizes of chunks up to 2^6
569  * leads to tiny pessimizations in case of sizes 4, 8, 12, 24, and
570  * leads to no contradictions except for size=80 (or 96.)
571  *
572  * However, it also makes sense to keep no magic for sizes 48 or less.
573  * This is what we do.  In this case one needs ADDOFFSET>=1 also for
574  * chunksizes 12, 24, and 48, unless one gets one less chunk per
575  * arena.
576  *  
577  * The algo of OV_MAGIC(block,bucket) keeps ADDOFFSET 0 until
578  * chunksize of 64, then makes it 1. 
579  *
580  * This allows for an additional optimization: the above scheme leads
581  * to giant overheads for sizes 128 or more (one whole chunk needs to
582  * be sacrificed to keep INDEX).  Instead we use chunks not of size
583  * 2^k, but of size 2^k-ALIGN.  If we pack these chunks at the end of
584  * the arena, then the beginnings are still in different 2^k-long
585  * sections of the arena if k>=7 for ALIGN==4, and k>=8 if ALIGN=8.
586  * Thus for k>7 the above algo of calculating the offset of the magic
587  * will still give different answers for different chunks.  And to
588  * avoid the overrun of MAGIC1 into INDEX, one needs ADDOFFSET of >=1.
589  * In the case k=7 we just move the first chunk an extra ALIGN
590  * backward inside the ARENA (this is done once per arena lifetime,
591  * thus is not a big overhead).  */
592 #  define MAX_PACKED_POW2 6
593 #  define MAX_PACKED (MAX_PACKED_POW2 * BUCKETS_PER_POW2 + BUCKET_POW2_SHIFT)
594 #  define MAX_POW2_ALGO ((1<<(MAX_PACKED_POW2 + 1)) - M_OVERHEAD)
595 #  define TWOK_MASK nBIT_MASK(LOG_OF_MIN_ARENA)
596 #  define TWOK_MASKED(x) (PTR2UV(x) & ~TWOK_MASK)
597 #  define TWOK_SHIFT(x) (PTR2UV(x) & TWOK_MASK)
598 #  define OV_INDEXp(block) (INT2PTR(u_char*,TWOK_MASKED(block)))
599 #  define OV_INDEX(block) (*OV_INDEXp(block))
600 #  define OV_MAGIC(block,bucket) (*(OV_INDEXp(block) +                  \
601                                     (TWOK_SHIFT(block)>>                \
602                                      (bucket>>BUCKET_POW2_SHIFT)) +     \
603                                     (bucket >= MIN_NEEDS_SHIFT ? 1 : 0)))
604     /* A bucket can have a shift smaller than it size, we need to
605        shift its magic number so it will not overwrite index: */
606 #  ifdef BUCKETS_ROOT2
607 #    define MIN_NEEDS_SHIFT (7*BUCKETS_PER_POW2 - 1) /* Shift 80 greater than chunk 64. */
608 #  else
609 #    define MIN_NEEDS_SHIFT (7*BUCKETS_PER_POW2) /* Shift 128 greater than chunk 32. */
610 #  endif 
611 #  define CHUNK_SHIFT 0
612
613 /* Number of active buckets of given ordinal. */
614 #ifdef IGNORE_SMALL_BAD_FREE
615 #define FIRST_BUCKET_WITH_CHECK (6 * BUCKETS_PER_POW2) /* 64 */
616 #  define N_BLKS(bucket) ( (bucket) < FIRST_BUCKET_WITH_CHECK           \
617                          ? nBIT_MASK(LOG_OF_MIN_ARENA)/BUCKET_SIZE_NO_SURPLUS(bucket) \
618                          : n_blks[bucket] )
619 #else
620 #  define N_BLKS(bucket) n_blks[bucket]
621 #endif 
622
623 static const u_short n_blks[LOG_OF_MIN_ARENA * BUCKETS_PER_POW2] =
624   {
625 #  if BUCKETS_PER_POW2==1
626       0, 0,
627       (MIN_BUC_POW2==2 ? 384 : 0),
628       224, 120, 62, 31, 16, 8, 4, 2
629 #  else
630       0, 0, 0, 0,
631       (MIN_BUC_POW2==2 ? 384 : 0), (MIN_BUC_POW2==2 ? 384 : 0), /* 4, 4 */
632       224, 149, 120, 80, 62, 41, 31, 25, 16, 16, 8, 8, 4, 4, 2, 2
633 #  endif
634   };
635
636 /* Shift of the first bucket with the given ordinal inside 2K chunk. */
637 #ifdef IGNORE_SMALL_BAD_FREE
638 #  define BLK_SHIFT(bucket) ( (bucket) < FIRST_BUCKET_WITH_CHECK        \
639                               ? ((1<<LOG_OF_MIN_ARENA)                  \
640                                  - BUCKET_SIZE_NO_SURPLUS(bucket) * N_BLKS(bucket)) \
641                               : blk_shift[bucket])
642 #else
643 #  define BLK_SHIFT(bucket) blk_shift[bucket]
644 #endif 
645
646 static const u_short blk_shift[LOG_OF_MIN_ARENA * BUCKETS_PER_POW2] =
647   { 
648 #  if BUCKETS_PER_POW2==1
649       0, 0,
650       (MIN_BUC_POW2==2 ? 512 : 0),
651       256, 128, 64, 64,                 /* 8 to 64 */
652       16*sizeof(union overhead), 
653       8*sizeof(union overhead), 
654       4*sizeof(union overhead), 
655       2*sizeof(union overhead), 
656 #  else
657       0, 0, 0, 0,
658       (MIN_BUC_POW2==2 ? 512 : 0), (MIN_BUC_POW2==2 ? 512 : 0),
659       256, 260, 128, 128, 64, 80, 64, 48, /* 8 to 96 */
660       16*sizeof(union overhead), 16*sizeof(union overhead), 
661       8*sizeof(union overhead), 8*sizeof(union overhead), 
662       4*sizeof(union overhead), 4*sizeof(union overhead), 
663       2*sizeof(union overhead), 2*sizeof(union overhead), 
664 #  endif 
665   };
666
667 #  define NEEDED_ALIGNMENT 0x800        /* 2k boundaries */
668 #  define WANTED_ALIGNMENT 0x800        /* 2k boundaries */
669
670 #else  /* !PACK_MALLOC */
671
672 #  define OV_MAGIC(block,bucket) (block)->ov_magic
673 #  define OV_INDEX(block) (block)->ov_index
674 #  define CHUNK_SHIFT 1
675 #  define MAX_PACKED -1
676 #  define NEEDED_ALIGNMENT MEM_ALIGNBYTES
677 #  define WANTED_ALIGNMENT 0x400        /* 1k boundaries */
678
679 #endif /* !PACK_MALLOC */
680
681 #define M_OVERHEAD (sizeof(union overhead) + RMAGIC_SZ) /* overhead at start+end */
682
683 #ifdef PACK_MALLOC
684 #  define MEM_OVERHEAD(bucket) \
685   (bucket <= MAX_PACKED ? ((size_t)0) : M_OVERHEAD)
686 #  ifdef SMALL_BUCKET_VIA_TABLE
687 #    define START_SHIFTS_BUCKET ((MAX_PACKED_POW2 + 1) * BUCKETS_PER_POW2)
688 #    define START_SHIFT MAX_PACKED_POW2
689 #    ifdef BUCKETS_ROOT2                /* Chunks of size 3*2^n. */
690 #      define SIZE_TABLE_MAX 80
691 #    else
692 #      define SIZE_TABLE_MAX 64
693 #    endif 
694 static const char bucket_of[] =
695   {
696 #    ifdef BUCKETS_ROOT2                /* Chunks of size 3*2^n. */
697       /* 0 to 15 in 4-byte increments. */
698       (sizeof(void*) > 4 ? 6 : 5),      /* 4/8, 5-th bucket for better reports */
699       6,                                /* 8 */
700       IF_ALIGN_8(8,7), 8,               /* 16/12, 16 */
701       9, 9, 10, 10,                     /* 24, 32 */
702       11, 11, 11, 11,                   /* 48 */
703       12, 12, 12, 12,                   /* 64 */
704       13, 13, 13, 13,                   /* 80 */
705       13, 13, 13, 13                    /* 80 */
706 #    else /* !BUCKETS_ROOT2 */
707       /* 0 to 15 in 4-byte increments. */
708       (sizeof(void*) > 4 ? 3 : 2),
709       3, 
710       4, 4, 
711       5, 5, 5, 5,
712       6, 6, 6, 6,
713       6, 6, 6, 6
714 #    endif /* !BUCKETS_ROOT2 */
715   };
716 #  else  /* !SMALL_BUCKET_VIA_TABLE */
717 #    define START_SHIFTS_BUCKET MIN_BUCKET
718 #    define START_SHIFT (MIN_BUC_POW2 - 1)
719 #  endif /* !SMALL_BUCKET_VIA_TABLE */
720 #else  /* !PACK_MALLOC */
721 #  define MEM_OVERHEAD(bucket) M_OVERHEAD
722 #  ifdef SMALL_BUCKET_VIA_TABLE
723 #    undef SMALL_BUCKET_VIA_TABLE
724 #  endif 
725 #  define START_SHIFTS_BUCKET MIN_BUCKET
726 #  define START_SHIFT (MIN_BUC_POW2 - 1)
727 #endif /* !PACK_MALLOC */
728
729 /*
730  * Big allocations are often of the size 2^n bytes. To make them a
731  * little bit better, make blocks of size 2^n+pagesize for big n.
732  */
733
734 #ifdef TWO_POT_OPTIMIZE
735
736 #  ifndef PERL_PAGESIZE
737 #    define PERL_PAGESIZE 4096
738 #  endif 
739 #  ifndef FIRST_BIG_POW2
740 #    define FIRST_BIG_POW2 15   /* 32K, 16K is used too often. */
741 #  endif
742 #  define FIRST_BIG_BLOCK (1<<FIRST_BIG_POW2)
743 /* If this value or more, check against bigger blocks. */
744 #  define FIRST_BIG_BOUND (FIRST_BIG_BLOCK - M_OVERHEAD)
745 /* If less than this value, goes into 2^n-overhead-block. */
746 #  define LAST_SMALL_BOUND ((FIRST_BIG_BLOCK>>1) - M_OVERHEAD)
747
748 #  define POW2_OPTIMIZE_ADJUST(nbytes)                          \
749    ((nbytes >= FIRST_BIG_BOUND) ? nbytes -= PERL_PAGESIZE : 0)
750 #  define POW2_OPTIMIZE_SURPLUS(bucket)                         \
751    ((size_t)((bucket >= FIRST_BIG_POW2 * BUCKETS_PER_POW2) ? PERL_PAGESIZE : 0))
752
753 #else  /* !TWO_POT_OPTIMIZE */
754 #  define POW2_OPTIMIZE_ADJUST(nbytes)
755 #  define POW2_OPTIMIZE_SURPLUS(bucket) ((size_t)0)
756 #endif /* !TWO_POT_OPTIMIZE */
757
758 #define BARK_64K_LIMIT(what,nbytes,size)
759
760 #ifndef MIN_SBRK
761 #  define MIN_SBRK 2048
762 #endif 
763
764 #ifndef FIRST_SBRK
765 #  define FIRST_SBRK (48*1024)
766 #endif 
767
768 /* Minimal sbrk in percents of what is already alloced. */
769 #ifndef MIN_SBRK_FRAC
770 #  define MIN_SBRK_FRAC 3
771 #endif 
772
773 #ifndef SBRK_ALLOW_FAILURES
774 #  define SBRK_ALLOW_FAILURES 3
775 #endif 
776
777 #ifndef SBRK_FAILURE_PRICE
778 #  define SBRK_FAILURE_PRICE 50
779 #endif 
780
781 static void     morecore        (int bucket);
782 #  if defined(DEBUGGING)
783 static void     botch           (const char *diag, const char *s, const char *file, int line);
784 #  endif
785 static void     add_to_chain    (void *p, MEM_SIZE size, MEM_SIZE chip);
786 static void*    get_from_chain  (MEM_SIZE size);
787 static void*    get_from_bigger_buckets(int bucket, MEM_SIZE size);
788 static union overhead *getpages (MEM_SIZE needed, int *nblksp, int bucket);
789 static int      getpages_adjacent(MEM_SIZE require);
790
791 #ifdef I_MACH_CTHREADS
792 #  undef  MUTEX_LOCK
793 #  define MUTEX_LOCK(m)   STMT_START { if (*m) mutex_lock(*m);   } STMT_END
794 #  undef  MUTEX_UNLOCK
795 #  define MUTEX_UNLOCK(m) STMT_START { if (*m) mutex_unlock(*m); } STMT_END
796 #endif
797
798 #ifndef PTRSIZE
799 #  define PTRSIZE       sizeof(void*)
800 #endif
801
802 #ifndef BITS_IN_PTR
803 #  define BITS_IN_PTR (8*PTRSIZE)
804 #endif
805
806 /*
807  * nextf[i] is the pointer to the next free block of size 2^i.  The
808  * smallest allocatable block is 8 bytes.  The overhead information
809  * precedes the data area returned to the user.
810  */
811 #define NBUCKETS (BITS_IN_PTR*BUCKETS_PER_POW2 + 1)
812 static  union overhead *nextf[NBUCKETS];
813
814 #if defined(PURIFY) && !defined(USE_PERL_SBRK)
815 #  define USE_PERL_SBRK
816 #endif
817
818 #ifdef USE_PERL_SBRK
819 # define sbrk(a) Perl_sbrk(a)
820 Malloc_t Perl_sbrk (int size);
821 #elif !defined(HAS_SBRK_PROTO) /* <unistd.h> usually takes care of this */
822 extern  Malloc_t sbrk(int);
823 #endif
824
825 #ifndef MIN_SBRK_FRAC1000       /* Backward compatibility */
826 #  define MIN_SBRK_FRAC1000     (MIN_SBRK_FRAC * 10)
827 #endif
828
829 #include "malloc_ctl.h"
830
831 #ifndef NO_MALLOC_DYNAMIC_CFG
832 #  define PERL_MALLOC_OPT_CHARS "FMfAPGdac"
833
834 #  ifndef FILL_DEAD_DEFAULT
835 #    define FILL_DEAD_DEFAULT   1
836 #  endif
837 #  ifndef FILL_ALIVE_DEFAULT
838 #    define FILL_ALIVE_DEFAULT  1
839 #  endif
840 #  ifndef FILL_CHECK_DEFAULT
841 #    define FILL_CHECK_DEFAULT  1
842 #  endif
843
844 static IV MallocCfg[MallocCfg_last] = {
845   FIRST_SBRK,
846   MIN_SBRK,
847   MIN_SBRK_FRAC,
848   SBRK_ALLOW_FAILURES,
849   SBRK_FAILURE_PRICE,
850   SBRK_ALLOW_FAILURES * SBRK_FAILURE_PRICE,     /* sbrk_goodness */
851   FILL_DEAD_DEFAULT,    /* FILL_DEAD */
852   FILL_ALIVE_DEFAULT,   /* FILL_ALIVE */
853   FILL_CHECK_DEFAULT,   /* FILL_CHECK */
854   0,                    /* MallocCfg_skip_cfg_env */
855   0,                    /* MallocCfg_cfg_env_read */
856   0,                    /* MallocCfg_emergency_buffer_size */
857   0,                    /* MallocCfg_emergency_buffer_prepared_size */
858   0                     /* MallocCfg_emergency_buffer_last_req */
859 };
860 IV *MallocCfg_ptr = MallocCfg;
861
862 static char* MallocCfgP[MallocCfg_last] = {
863   0,                    /* MallocCfgP_emergency_buffer */
864   0,                    /* MallocCfgP_emergency_buffer_prepared */
865 };
866 char **MallocCfgP_ptr = MallocCfgP;
867
868 #  undef MIN_SBRK
869 #  undef FIRST_SBRK
870 #  undef MIN_SBRK_FRAC1000
871 #  undef SBRK_ALLOW_FAILURES
872 #  undef SBRK_FAILURE_PRICE
873
874 #  define MIN_SBRK              MallocCfg[MallocCfg_MIN_SBRK]
875 #  define FIRST_SBRK            MallocCfg[MallocCfg_FIRST_SBRK]
876 #  define MIN_SBRK_FRAC1000     MallocCfg[MallocCfg_MIN_SBRK_FRAC1000]
877 #  define SBRK_ALLOW_FAILURES   MallocCfg[MallocCfg_SBRK_ALLOW_FAILURES]
878 #  define SBRK_FAILURE_PRICE    MallocCfg[MallocCfg_SBRK_FAILURE_PRICE]
879
880 #  define sbrk_goodness         MallocCfg[MallocCfg_sbrk_goodness]
881
882 #  define emergency_buffer_size MallocCfg[MallocCfg_emergency_buffer_size]
883 #  define emergency_buffer_last_req     MallocCfg[MallocCfg_emergency_buffer_last_req]
884
885 #  define FILL_DEAD             MallocCfg[MallocCfg_filldead]
886 #  define FILL_ALIVE            MallocCfg[MallocCfg_fillalive]
887 #  define FILL_CHECK_CFG        MallocCfg[MallocCfg_fillcheck]
888 #  define FILL_CHECK            (FILL_DEAD && FILL_CHECK_CFG)
889
890 #  define emergency_buffer      MallocCfgP[MallocCfgP_emergency_buffer]
891 #  define emergency_buffer_prepared     MallocCfgP[MallocCfgP_emergency_buffer_prepared]
892
893 #else   /* defined(NO_MALLOC_DYNAMIC_CFG) */
894
895 #  define FILL_DEAD     1
896 #  define FILL_ALIVE    1
897 #  define FILL_CHECK    1
898 static int sbrk_goodness = SBRK_ALLOW_FAILURES * SBRK_FAILURE_PRICE;
899
900 #  define NO_PERL_MALLOC_ENV
901
902 #endif
903
904 #ifdef DEBUGGING_MSTATS
905 /*
906  * nmalloc[i] is the difference between the number of mallocs and frees
907  * for a given block size.
908  */
909 static  u_int nmalloc[NBUCKETS];
910 static  u_int sbrk_slack;
911 static  u_int start_slack;
912 #else   /* !( defined DEBUGGING_MSTATS ) */
913 #  define sbrk_slack    0
914 #endif
915
916 static  u_int goodsbrk;
917
918 #ifdef PERL_EMERGENCY_SBRK
919
920 #  ifndef BIG_SIZE
921 #    define BIG_SIZE (1<<16)            /* 64K */
922 #  endif
923
924 #  ifdef NO_MALLOC_DYNAMIC_CFG
925 static MEM_SIZE emergency_buffer_size;
926         /* 0 if the last request for more memory succeeded.
927            Otherwise the size of the failing request. */
928 static MEM_SIZE emergency_buffer_last_req;
929 static char *emergency_buffer;
930 static char *emergency_buffer_prepared;
931 #  endif
932
933 #  ifndef emergency_sbrk_croak
934 #    define emergency_sbrk_croak        croak2
935 #  endif
936
937 static char *
938 perl_get_emergency_buffer(IV *size)
939 {
940     dTHX;
941     /* First offense, give a possibility to recover by dieing. */
942     /* No malloc involved here: */
943     SV *sv;
944     char *pv;
945     GV **gvp = (GV**)hv_fetchs(PL_defstash, "^M", FALSE);
946
947     if (!gvp) gvp = (GV**)hv_fetchs(PL_defstash, "\015", FALSE);
948     if (!gvp || !(sv = GvSV(*gvp)) || !SvPOK(sv) 
949         || (SvLEN(sv) < (1<<LOG_OF_MIN_ARENA) - M_OVERHEAD))
950         return NULL;            /* Now die die die... */
951     /* Got it, now detach SvPV: */
952     pv = SvPV_nolen(sv);
953     /* Check alignment: */
954     if ((PTR2UV(pv) - sizeof(union overhead)) & (NEEDED_ALIGNMENT - 1)) {
955         PerlIO_puts(PerlIO_stderr(),"Bad alignment of $^M!\n");
956         return NULL;            /* die die die */
957     }
958
959     SvPOK_off(sv);
960     SvPV_set(sv, NULL);
961     SvCUR_set(sv, 0);
962     SvLEN_set(sv, 0);
963     *size = malloced_size(pv) + M_OVERHEAD;
964     return pv - sizeof(union overhead);
965 }
966 #  define PERL_GET_EMERGENCY_BUFFER(p)  perl_get_emergency_buffer(p)
967
968 #  ifndef NO_MALLOC_DYNAMIC_CFG
969 static char *
970 get_emergency_buffer(IV *size)
971 {
972     char *pv = emergency_buffer_prepared;
973
974     *size = MallocCfg[MallocCfg_emergency_buffer_prepared_size];
975     emergency_buffer_prepared = 0;
976     MallocCfg[MallocCfg_emergency_buffer_prepared_size] = 0;
977     return pv;
978 }
979
980 #    define GET_EMERGENCY_BUFFER(p)     get_emergency_buffer(p)
981 #  else         /* NO_MALLOC_DYNAMIC_CFG */
982 #    define GET_EMERGENCY_BUFFER(p)     NULL
983 #  endif
984
985 static Malloc_t
986 emergency_sbrk(MEM_SIZE size)
987 {
988     MEM_SIZE rsize = (((size - 1)>>LOG_OF_MIN_ARENA) + 1)<<LOG_OF_MIN_ARENA;
989
990     if (size >= BIG_SIZE
991         && (!emergency_buffer_last_req ||
992             (size < (MEM_SIZE)emergency_buffer_last_req))) {
993         /* Give the possibility to recover, but avoid an infinite cycle. */
994         MALLOC_UNLOCK;
995         emergency_buffer_last_req = size;
996         emergency_sbrk_croak("Out of memory during \"large\" request for %" UVuf
997                              " bytes, total sbrk() is %" UVuf " bytes",
998                              (UV)size, (UV)(goodsbrk + sbrk_slack));
999     }
1000
1001     if ((MEM_SIZE)emergency_buffer_size >= rsize) {
1002         char *old = emergency_buffer;
1003         
1004         emergency_buffer_size -= rsize;
1005         emergency_buffer += rsize;
1006         return old;
1007     } else {            
1008         /* First offense, give a possibility to recover by dieing. */
1009         /* No malloc involved here: */
1010         IV Size;
1011         char *pv = GET_EMERGENCY_BUFFER(&Size);
1012         int have = 0;
1013
1014         if (emergency_buffer_size) {
1015             add_to_chain(emergency_buffer, emergency_buffer_size, 0);
1016             emergency_buffer_size = 0;
1017             emergency_buffer = NULL;
1018             have = 1;
1019         }
1020
1021         if (!pv)
1022             pv = PERL_GET_EMERGENCY_BUFFER(&Size);
1023         if (!pv) {
1024             if (have)
1025                 goto do_croak;
1026             return (char *)-1;          /* Now die die die... */
1027         }
1028
1029         /* Check alignment: */
1030         if (PTR2UV(pv) & (NEEDED_ALIGNMENT - 1)) {
1031             dTHX;
1032
1033             PerlIO_puts(PerlIO_stderr(),"Bad alignment of $^M!\n");
1034             return (char *)-1;          /* die die die */
1035         }
1036
1037         emergency_buffer = pv;
1038         emergency_buffer_size = Size;
1039     }
1040   do_croak:
1041     MALLOC_UNLOCK;
1042     emergency_sbrk_croak("Out of memory during request for %" UVuf
1043                          " bytes, total sbrk() is %" UVuf " bytes",
1044                          (UV)size, (UV)(goodsbrk + sbrk_slack));
1045     NOT_REACHED; /* NOTREACHED */
1046     return NULL;
1047 }
1048
1049 #else /*  !defined(PERL_EMERGENCY_SBRK) */
1050 #  define emergency_sbrk(size)  -1
1051 #endif  /* defined PERL_EMERGENCY_SBRK */
1052
1053 /* Don't use PerlIO buffered writes as they allocate memory. */
1054 #define MYMALLOC_WRITE2STDERR(s) PERL_UNUSED_RESULT(PerlLIO_write(PerlIO_fileno(PerlIO_stderr()),s,strlen(s)))
1055
1056 #ifdef DEBUGGING
1057 #undef ASSERT
1058 #define ASSERT(p,diag)   if (!(p)) botch(diag,STRINGIFY(p),__FILE__,__LINE__);
1059
1060 static void
1061 botch(const char *diag, const char *s, const char *file, int line)
1062 {
1063     dTHX;
1064     if (!(PERL_MAYBE_ALIVE && PERL_GET_THX))
1065         goto do_write;
1066     else {
1067         if (PerlIO_printf(PerlIO_stderr(),
1068                           "assertion botched (%s?): %s %s:%d\n",
1069                           diag, s, file, line) != 0) {
1070          do_write:              /* Can be initializing interpreter */
1071             MYMALLOC_WRITE2STDERR("assertion botched (");
1072             MYMALLOC_WRITE2STDERR(diag);
1073             MYMALLOC_WRITE2STDERR("?): ");
1074             MYMALLOC_WRITE2STDERR(s);
1075             MYMALLOC_WRITE2STDERR(" (");
1076             MYMALLOC_WRITE2STDERR(file);
1077             MYMALLOC_WRITE2STDERR(":");
1078             {
1079               char linebuf[10];
1080               char *s = linebuf + sizeof(linebuf) - 1;
1081               int n = line;
1082               *s = 0;
1083               do {
1084                 *--s = '0' + (n % 10);
1085               } while (n /= 10);
1086               MYMALLOC_WRITE2STDERR(s);
1087             }
1088             MYMALLOC_WRITE2STDERR(")\n");
1089         }
1090         PerlProc_abort();
1091     }
1092 }
1093 #else
1094 #define ASSERT(p, diag)
1095 #endif
1096
1097 #ifdef MALLOC_FILL
1098 /* Fill should be long enough to cover long */
1099 static void
1100 fill_pat_4bytes(unsigned char *s, size_t nbytes, const unsigned char *fill)
1101 {
1102     unsigned char *e = s + nbytes;
1103     long *lp;
1104     const long lfill = *(long*)fill;
1105
1106     if (PTR2UV(s) & (sizeof(long)-1)) {         /* Align the pattern */
1107         int shift = sizeof(long) - (PTR2UV(s) & (sizeof(long)-1));
1108         unsigned const char *f = fill + sizeof(long) - shift;
1109         unsigned char *e1 = s + shift;
1110
1111         while (s < e1)
1112             *s++ = *f++;
1113     }
1114     lp = (long*)s;
1115     while ((unsigned char*)(lp + 1) <= e)
1116         *lp++ = lfill;
1117     s = (unsigned char*)lp;
1118     while (s < e)
1119         *s++ = *fill++;
1120 }
1121 /* Just malloc()ed */
1122 static const unsigned char fill_feedadad[] =
1123  {0xFE, 0xED, 0xAD, 0xAD, 0xFE, 0xED, 0xAD, 0xAD,
1124   0xFE, 0xED, 0xAD, 0xAD, 0xFE, 0xED, 0xAD, 0xAD};
1125 /* Just free()ed */
1126 static const unsigned char fill_deadbeef[] =
1127  {0xDE, 0xAD, 0xBE, 0xEF, 0xDE, 0xAD, 0xBE, 0xEF,
1128   0xDE, 0xAD, 0xBE, 0xEF, 0xDE, 0xAD, 0xBE, 0xEF};
1129 #  define FILL_DEADBEEF(s, n)   \
1130         (void)(FILL_DEAD?  (fill_pat_4bytes((s), (n), fill_deadbeef), 0) : 0)
1131 #  define FILL_FEEDADAD(s, n)   \
1132         (void)(FILL_ALIVE? (fill_pat_4bytes((s), (n), fill_feedadad), 0) : 0)
1133 #else
1134 #  define FILL_DEADBEEF(s, n)   ((void)0)
1135 #  define FILL_FEEDADAD(s, n)   ((void)0)
1136 #  undef MALLOC_FILL_CHECK
1137 #endif
1138
1139 #ifdef MALLOC_FILL_CHECK
1140 static int
1141 cmp_pat_4bytes(unsigned char *s, size_t nbytes, const unsigned char *fill)
1142 {
1143     unsigned char *e = s + nbytes;
1144     long *lp;
1145     const long lfill = *(long*)fill;
1146
1147     if (PTR2UV(s) & (sizeof(long)-1)) {         /* Align the pattern */
1148         int shift = sizeof(long) - (PTR2UV(s) & (sizeof(long)-1));
1149         unsigned const char *f = fill + sizeof(long) - shift;
1150         unsigned char *e1 = s + shift;
1151
1152         while (s < e1)
1153             if (*s++ != *f++)
1154                 return 1;
1155     }
1156     lp = (long*)s;
1157     while ((unsigned char*)(lp + 1) <= e)
1158         if (*lp++ != lfill)
1159             return 1;
1160     s = (unsigned char*)lp;
1161     while (s < e)
1162         if (*s++ != *fill++)
1163             return 1;
1164     return 0;
1165 }
1166 #  define FILLCHECK_DEADBEEF(s, n)                                      \
1167         ASSERT(!FILL_CHECK || !cmp_pat_4bytes(s, n, fill_deadbeef),     \
1168                "free()ed/realloc()ed-away memory was overwritten")
1169 #else
1170 #  define FILLCHECK_DEADBEEF(s, n)      ((void)0)
1171 #endif
1172
1173 STATIC int
1174 S_adjust_size_and_find_bucket(size_t *nbytes_p)
1175 {
1176         MEM_SIZE shiftr;
1177         int bucket;
1178         size_t nbytes;
1179
1180         PERL_ARGS_ASSERT_ADJUST_SIZE_AND_FIND_BUCKET;
1181
1182         nbytes = *nbytes_p;
1183
1184         /*
1185          * Convert amount of memory requested into
1186          * closest block size stored in hash buckets
1187          * which satisfies request.  Account for
1188          * space used per block for accounting.
1189          */
1190 #ifdef PACK_MALLOC
1191 #  ifdef SMALL_BUCKET_VIA_TABLE
1192         if (nbytes == 0)
1193             bucket = MIN_BUCKET;
1194         else if (nbytes <= SIZE_TABLE_MAX) {
1195             bucket = bucket_of[(nbytes - 1) >> BUCKET_TABLE_SHIFT];
1196         } else
1197 #  else
1198         if (nbytes == 0)
1199             nbytes = 1;
1200         if (nbytes <= MAX_POW2_ALGO) goto do_shifts;
1201         else
1202 #  endif
1203 #endif 
1204         {
1205             POW2_OPTIMIZE_ADJUST(nbytes);
1206             nbytes += M_OVERHEAD;
1207             nbytes = (nbytes + 3) &~ 3; 
1208 #if defined(PACK_MALLOC) && !defined(SMALL_BUCKET_VIA_TABLE)
1209           do_shifts:
1210 #endif
1211             shiftr = (nbytes - 1) >> START_SHIFT;
1212             bucket = START_SHIFTS_BUCKET;
1213             /* apart from this loop, this is O(1) */
1214             while (shiftr >>= 1)
1215                 bucket += BUCKETS_PER_POW2;
1216         }
1217         *nbytes_p = nbytes;
1218         return bucket;
1219 }
1220
1221 /*
1222 =for apidoc malloc
1223
1224 Implements L<perlapi/C<Newx>> which you should use instead.
1225
1226 =cut
1227 */
1228
1229 Malloc_t
1230 Perl_malloc(size_t nbytes)
1231 {
1232         union overhead *p;
1233         int bucket;
1234 #if defined(DEBUGGING) || defined(RCHECK)
1235         MEM_SIZE size = nbytes;
1236 #endif
1237
1238         /* A structure that has more than PTRDIFF_MAX bytes is unfortunately
1239          * legal in C, but in such, if two elements are far enough apart, we
1240          * can't legally find out how far apart they are.  Limit the size of a
1241          * malloc so that pointer subtraction in the same structure is always
1242          * well defined */
1243         if (nbytes > PTRDIFF_MAX) {
1244             dTHX;
1245             MYMALLOC_WRITE2STDERR("Memory requests are limited to PTRDIFF_MAX"
1246                                   " bytes to prevent possible undefined"
1247                                   " behavior");
1248             return NULL;
1249         }
1250
1251         BARK_64K_LIMIT("Allocation",nbytes,nbytes);
1252 #ifdef DEBUGGING
1253         if ((long)nbytes < 0)
1254             croak("%s", "panic: malloc");
1255 #endif
1256
1257         bucket = adjust_size_and_find_bucket(&nbytes);
1258         MALLOC_LOCK;
1259         /*
1260          * If nothing in hash bucket right now,
1261          * request more memory from the system.
1262          */
1263         if (nextf[bucket] == NULL)    
1264                 morecore(bucket);
1265         if ((p = nextf[bucket]) == NULL) {
1266                 MALLOC_UNLOCK;
1267                 {
1268                     dTHX;
1269                     if (!PL_nomemok) {
1270 #if defined(PLAIN_MALLOC) && defined(NO_FANCY_MALLOC)
1271                         MYMALLOC_WRITE2STDERR("Out of memory!\n");
1272 #else
1273                         char buff[80];
1274                         char *eb = buff + sizeof(buff) - 1;
1275                         char *s = eb;
1276                         size_t n = nbytes;
1277
1278                         MYMALLOC_WRITE2STDERR("Out of memory during request for ");
1279 #if defined(DEBUGGING) || defined(RCHECK)
1280                         n = size;
1281 #endif
1282                         *s = 0;                 
1283                         do {
1284                             *--s = '0' + (n % 10);
1285                         } while (n /= 10);
1286                         MYMALLOC_WRITE2STDERR(s);
1287                         MYMALLOC_WRITE2STDERR(" bytes, total sbrk() is ");
1288                         s = eb;
1289                         n = goodsbrk + sbrk_slack;
1290                         do {
1291                             *--s = '0' + (n % 10);
1292                         } while (n /= 10);
1293                         MYMALLOC_WRITE2STDERR(s);
1294                         MYMALLOC_WRITE2STDERR(" bytes!\n");
1295 #endif /* defined(PLAIN_MALLOC) && defined(NO_FANCY_MALLOC) */
1296                         my_exit(1);
1297                     }
1298                 }
1299                 return (NULL);
1300         }
1301
1302         /* remove from linked list */
1303 #ifdef DEBUGGING
1304         if ( (PTR2UV(p) & (MEM_ALIGNBYTES - 1))
1305                                                 /* Can't get this low */
1306              || (p && PTR2UV(p) < (1<<LOG_OF_MIN_ARENA)) ) {
1307             dTHX;
1308             PerlIO_printf(PerlIO_stderr(),
1309                           "Unaligned pointer in the free chain 0x%" UVxf "\n",
1310                           PTR2UV(p));
1311         }
1312         if ( (PTR2UV(p->ov_next) & (MEM_ALIGNBYTES - 1))
1313              || (p->ov_next && PTR2UV(p->ov_next) < (1<<LOG_OF_MIN_ARENA)) ) {
1314             dTHX;
1315             PerlIO_printf(PerlIO_stderr(),
1316                           "Unaligned \"next\" pointer in the free "
1317                           "chain 0x%" UVxf " at 0x%" UVxf "\n",
1318                           PTR2UV(p->ov_next), PTR2UV(p));
1319         }
1320 #endif
1321         nextf[bucket] = p->ov_next;
1322
1323         MALLOC_UNLOCK;
1324
1325         DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log,
1326                               "%p: (%05lu) malloc %ld bytes\n",
1327                               (Malloc_t)(p + CHUNK_SHIFT),
1328                               (unsigned long)(PL_an++),
1329                               (long)size));
1330
1331         FILLCHECK_DEADBEEF((unsigned char*)(p + CHUNK_SHIFT),
1332                            BUCKET_SIZE_REAL(bucket) + RMAGIC_SZ);
1333
1334 #ifdef IGNORE_SMALL_BAD_FREE
1335         if (bucket >= FIRST_BUCKET_WITH_CHECK)
1336 #endif 
1337             OV_MAGIC(p, bucket) = MAGIC;
1338 #ifndef PACK_MALLOC
1339         OV_INDEX(p) = bucket;
1340 #endif
1341 #ifdef RCHECK
1342         /*
1343          * Record allocated size of block and
1344          * bound space with magic numbers.
1345          */
1346         p->ov_rmagic = RMAGIC;
1347         if (bucket <= MAX_SHORT_BUCKET) {
1348             int i;
1349             
1350             nbytes = size + M_OVERHEAD; 
1351             p->ov_size = nbytes - 1;
1352             if ((i = nbytes & (RMAGIC_SZ-1))) {
1353                 i = RMAGIC_SZ - i;
1354                 while (i--) /* nbytes - RMAGIC_SZ is end of alloced area */
1355                     ((caddr_t)p + nbytes - RMAGIC_SZ)[i] = RMAGIC_C;
1356             }
1357             /* Same at RMAGIC_SZ-aligned RMAGIC */
1358             nbytes = (nbytes + RMAGIC_SZ - 1) & ~(RMAGIC_SZ - 1);
1359             ((u_int *)((caddr_t)p + nbytes))[-1] = RMAGIC;
1360         }
1361         FILL_FEEDADAD((unsigned char *)(p + CHUNK_SHIFT), size);
1362 #endif
1363         return ((Malloc_t)(p + CHUNK_SHIFT));
1364 }
1365
1366 static char *last_sbrk_top;
1367 static char *last_op;                   /* This arena can be easily extended. */
1368 static MEM_SIZE sbrked_remains;
1369
1370 #ifdef DEBUGGING_MSTATS
1371 static int sbrks;
1372 #endif 
1373
1374 struct chunk_chain_s {
1375     struct chunk_chain_s *next;
1376     MEM_SIZE size;
1377 };
1378 static struct chunk_chain_s *chunk_chain;
1379 static int n_chunks;
1380 static char max_bucket;
1381
1382 /* Cutoff a piece of one of the chunks in the chain.  Prefer smaller chunk. */
1383 static void *
1384 get_from_chain(MEM_SIZE size)
1385 {
1386     struct chunk_chain_s *elt = chunk_chain, **oldp = &chunk_chain;
1387     struct chunk_chain_s **oldgoodp = NULL;
1388     long min_remain = LONG_MAX;
1389
1390     while (elt) {
1391         if (elt->size >= size) {
1392             long remains = elt->size - size;
1393             if (remains >= 0 && remains < min_remain) {
1394                 oldgoodp = oldp;
1395                 min_remain = remains;
1396             }
1397             if (remains == 0) {
1398                 break;
1399             }
1400         }
1401         oldp = &( elt->next );
1402         elt = elt->next;
1403     }
1404     if (!oldgoodp) return NULL;
1405     if (min_remain) {
1406         void *ret = *oldgoodp;
1407         struct chunk_chain_s *next = (*oldgoodp)->next;
1408         
1409         *oldgoodp = (struct chunk_chain_s *)((char*)ret + size);
1410         (*oldgoodp)->size = min_remain;
1411         (*oldgoodp)->next = next;
1412         return ret;
1413     } else {
1414         void *ret = *oldgoodp;
1415         *oldgoodp = (*oldgoodp)->next;
1416         n_chunks--;
1417         return ret;
1418     }
1419 }
1420
1421 static void
1422 add_to_chain(void *p, MEM_SIZE size, MEM_SIZE chip)
1423 {
1424     struct chunk_chain_s *next = chunk_chain;
1425     char *cp = (char*)p;
1426     
1427     cp += chip;
1428     chunk_chain = (struct chunk_chain_s *)cp;
1429     chunk_chain->size = size - chip;
1430     chunk_chain->next = next;
1431     n_chunks++;
1432 }
1433
1434 static void *
1435 get_from_bigger_buckets(int bucket, MEM_SIZE size)
1436 {
1437     int price = 1;
1438     static int bucketprice[NBUCKETS];
1439     while (bucket <= max_bucket) {
1440         /* We postpone stealing from bigger buckets until we want it
1441            often enough. */
1442         if (nextf[bucket] && bucketprice[bucket]++ >= price) {
1443             /* Steal it! */
1444             void *ret = (void*)(nextf[bucket] - 1 + CHUNK_SHIFT);
1445             bucketprice[bucket] = 0;
1446             if (((char*)nextf[bucket]) - M_OVERHEAD == last_op) {
1447                 last_op = NULL;         /* Disable optimization */
1448             }
1449             nextf[bucket] = nextf[bucket]->ov_next;
1450 #ifdef DEBUGGING_MSTATS
1451             nmalloc[bucket]--;
1452             start_slack -= M_OVERHEAD;
1453 #endif 
1454             add_to_chain(ret, (BUCKET_SIZE_NO_SURPLUS(bucket) +
1455                                POW2_OPTIMIZE_SURPLUS(bucket)), 
1456                          size);
1457             return ret;
1458         }
1459         bucket++;
1460     }
1461     return NULL;
1462 }
1463
1464 static union overhead *
1465 getpages(MEM_SIZE needed, int *nblksp, int bucket)
1466 {
1467     /* Need to do (possibly expensive) system call. Try to
1468        optimize it for rare calling. */
1469     MEM_SIZE require = needed - sbrked_remains;
1470     char *cp;
1471     union overhead *ovp;
1472     MEM_SIZE slack = 0;
1473
1474     if (sbrk_goodness > 0) {
1475         if (!last_sbrk_top && require < (MEM_SIZE)FIRST_SBRK) 
1476             require = FIRST_SBRK;
1477         else if (require < (MEM_SIZE)MIN_SBRK) require = MIN_SBRK;
1478
1479         if (require < (Size_t)(goodsbrk * MIN_SBRK_FRAC1000 / 1000))
1480             require = goodsbrk * MIN_SBRK_FRAC1000 / 1000;
1481         require = ((require - 1 + MIN_SBRK) / MIN_SBRK) * MIN_SBRK;
1482     } else {
1483         require = needed;
1484         last_sbrk_top = 0;
1485         sbrked_remains = 0;
1486     }
1487
1488     DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log, 
1489                           "sbrk(%ld) for %ld-byte-long arena\n",
1490                           (long)require, (long) needed));
1491     cp = (char *)sbrk(require);
1492 #ifdef DEBUGGING_MSTATS
1493     sbrks++;
1494 #endif 
1495     if (cp == last_sbrk_top) {
1496         /* Common case, anything is fine. */
1497         sbrk_goodness++;
1498         ovp = (union overhead *) (cp - sbrked_remains);
1499         last_op = cp - sbrked_remains;
1500         sbrked_remains = require - (needed - sbrked_remains);
1501     } else if (cp == (char *)-1) { /* no more room! */
1502         ovp = (union overhead *)emergency_sbrk(needed);
1503         if (ovp == (union overhead *)-1)
1504             return 0;
1505         if (((char*)ovp) > last_op) {   /* Cannot happen with current emergency_sbrk() */
1506             last_op = 0;
1507         }
1508         return ovp;
1509     } else {                    /* Non-continuous or first sbrk(). */
1510         long add = sbrked_remains;
1511         char *newcp;
1512
1513         if (sbrked_remains) {   /* Put rest into chain, we
1514                                    cannot use it right now. */
1515             add_to_chain((void*)(last_sbrk_top - sbrked_remains),
1516                          sbrked_remains, 0);
1517         }
1518
1519         /* Second, check alignment. */
1520         slack = 0;
1521
1522         /* WANTED_ALIGNMENT may be more than NEEDED_ALIGNMENT, but this may
1523            improve performance of memory access. */
1524         if (PTR2UV(cp) & (WANTED_ALIGNMENT - 1)) { /* Not aligned. */
1525             slack = WANTED_ALIGNMENT - (PTR2UV(cp) & (WANTED_ALIGNMENT - 1));
1526             add += slack;
1527         }
1528                 
1529         if (add) {
1530             DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log, 
1531                                   "sbrk(%ld) to fix non-continuous/off-page sbrk:\n\t%ld for alignment,\t%ld were assumed to come from the tail of the previous sbrk\n",
1532                                   (long)add, (long) slack,
1533                                   (long) sbrked_remains));
1534             newcp = (char *)sbrk(add);
1535 #if defined(DEBUGGING_MSTATS)
1536             sbrks++;
1537             sbrk_slack += add;
1538 #endif
1539             if (newcp != cp + require) {
1540                 /* Too bad: even rounding sbrk() is not continuous.*/
1541                 DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log, 
1542                                       "failed to fix bad sbrk()\n"));
1543 #ifdef PACK_MALLOC
1544                 if (slack) {
1545                     MALLOC_UNLOCK;
1546                     fatalcroak("panic: Off-page sbrk\n");
1547                 }
1548 #endif
1549                 if (sbrked_remains) {
1550                     /* Try again. */
1551 #if defined(DEBUGGING_MSTATS)
1552                     sbrk_slack += require;
1553 #endif
1554                     require = needed;
1555                     DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log, 
1556                                           "straight sbrk(%ld)\n",
1557                                           (long)require));
1558                     cp = (char *)sbrk(require);
1559 #ifdef DEBUGGING_MSTATS
1560                     sbrks++;
1561 #endif 
1562                     if (cp == (char *)-1)
1563                         return 0;
1564                 }
1565                 sbrk_goodness = -1;     /* Disable optimization!
1566                                    Continue with not-aligned... */
1567             } else {
1568                 cp += slack;
1569                 require += sbrked_remains;
1570             }
1571         }
1572
1573         if (last_sbrk_top) {
1574             sbrk_goodness -= SBRK_FAILURE_PRICE;
1575         }
1576
1577         ovp = (union overhead *) cp;
1578         /*
1579          * Round up to minimum allocation size boundary
1580          * and deduct from block count to reflect.
1581          */
1582
1583 #  if NEEDED_ALIGNMENT > MEM_ALIGNBYTES
1584         if (PTR2UV(ovp) & (NEEDED_ALIGNMENT - 1))
1585             fatalcroak("Misalignment of sbrk()\n");
1586         else
1587 #  endif
1588         if (PTR2UV(ovp) & (MEM_ALIGNBYTES - 1)) {
1589             DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log, 
1590                                   "fixing sbrk(): %d bytes off machine alignment\n",
1591                                   (int)(PTR2UV(ovp) & (MEM_ALIGNBYTES - 1))));
1592             ovp = INT2PTR(union overhead *,(PTR2UV(ovp) + MEM_ALIGNBYTES) &
1593                                      (MEM_ALIGNBYTES - 1));
1594             (*nblksp)--;
1595 # if defined(DEBUGGING_MSTATS)
1596             /* This is only approx. if TWO_POT_OPTIMIZE: */
1597             sbrk_slack += (1 << (bucket >> BUCKET_POW2_SHIFT));
1598 # endif
1599         }
1600         ;                               /* Finish "else" */
1601         sbrked_remains = require - needed;
1602         last_op = cp;
1603     }
1604 #if !defined(PLAIN_MALLOC) && !defined(NO_FANCY_MALLOC)
1605     emergency_buffer_last_req = 0;
1606 #endif
1607     last_sbrk_top = cp + require;
1608 #ifdef DEBUGGING_MSTATS
1609     goodsbrk += require;
1610 #endif  
1611     return ovp;
1612 }
1613
1614 static int
1615 getpages_adjacent(MEM_SIZE require)
1616 {           
1617     if (require <= sbrked_remains) {
1618         sbrked_remains -= require;
1619     } else {
1620         char *cp;
1621
1622         require -= sbrked_remains;
1623         /* We do not try to optimize sbrks here, we go for place. */
1624         cp = (char*) sbrk(require);
1625 #ifdef DEBUGGING_MSTATS
1626         sbrks++;
1627         goodsbrk += require;
1628 #endif 
1629         if (cp == last_sbrk_top) {
1630             sbrked_remains = 0;
1631             last_sbrk_top = cp + require;
1632         } else {
1633             if (cp == (char*)-1) {      /* Out of memory */
1634 #ifdef DEBUGGING_MSTATS
1635                 goodsbrk -= require;
1636 #endif
1637                 return 0;
1638             }
1639             /* Report the failure: */
1640             if (sbrked_remains)
1641                 add_to_chain((void*)(last_sbrk_top - sbrked_remains),
1642                              sbrked_remains, 0);
1643             add_to_chain((void*)cp, require, 0);
1644             sbrk_goodness -= SBRK_FAILURE_PRICE;
1645             sbrked_remains = 0;
1646             last_sbrk_top = 0;
1647             last_op = 0;
1648             return 0;
1649         }
1650     }
1651             
1652     return 1;
1653 }
1654
1655 /*
1656  * Allocate more memory to the indicated bucket.
1657  */
1658 static void
1659 morecore(int bucket)
1660 {
1661         union overhead *ovp;
1662         int rnu;       /* 2^rnu bytes will be requested */
1663         int nblks;              /* become nblks blocks of the desired size */
1664         MEM_SIZE siz, needed;
1665         static int were_called = 0;
1666
1667         if (nextf[bucket])
1668                 return;
1669 #ifndef NO_PERL_MALLOC_ENV
1670         if (!were_called) {
1671             /* It's our first time.  Initialize ourselves */
1672             were_called = 1;    /* Avoid a loop */
1673             if (!MallocCfg[MallocCfg_skip_cfg_env]) {
1674                 char *s = getenv("PERL_MALLOC_OPT"), *t = s;
1675                 const char *off;
1676                 const char *opts = PERL_MALLOC_OPT_CHARS;
1677                 int changed = 0;
1678
1679                 while ( t && t[0] && t[1] == '='
1680                         && ((off = strchr(opts, *t))) ) {
1681                     IV val = 0;
1682
1683                     t += 2;
1684                     while (isDIGIT(*t))
1685                         val = 10*val + *t++ - '0';
1686                     if (!*t || *t == ';') {
1687                         if (MallocCfg[off - opts] != val)
1688                             changed = 1;
1689                         MallocCfg[off - opts] = val;
1690                         if (*t)
1691                             t++;
1692                     }
1693                 }
1694                 if (t && *t) {
1695                     dTHX;
1696                     MYMALLOC_WRITE2STDERR("Unrecognized part of PERL_MALLOC_OPT: \"");
1697                     MYMALLOC_WRITE2STDERR(t);
1698                     MYMALLOC_WRITE2STDERR("\"\n");
1699                 }
1700                 if (changed)
1701                     MallocCfg[MallocCfg_cfg_env_read] = 1;
1702             }
1703         }
1704 #endif
1705         if (bucket == sizeof(MEM_SIZE)*8*BUCKETS_PER_POW2) {
1706             MALLOC_UNLOCK;
1707             croak2("%s", "Out of memory during ridiculously large request");
1708         }
1709         if (bucket > max_bucket)
1710             max_bucket = bucket;
1711
1712         rnu = ( (bucket <= (LOG_OF_MIN_ARENA << BUCKET_POW2_SHIFT)) 
1713                 ? LOG_OF_MIN_ARENA 
1714                 : (bucket >> BUCKET_POW2_SHIFT) );
1715         /* This may be overwritten later: */
1716         nblks = 1 << (rnu - (bucket >> BUCKET_POW2_SHIFT)); /* how many blocks to get */
1717         needed = ((MEM_SIZE)1 << rnu) + POW2_OPTIMIZE_SURPLUS(bucket);
1718         if (nextf[rnu << BUCKET_POW2_SHIFT]) { /* 2048b bucket. */
1719             ovp = nextf[rnu << BUCKET_POW2_SHIFT] - 1 + CHUNK_SHIFT;
1720             nextf[rnu << BUCKET_POW2_SHIFT]
1721                 = nextf[rnu << BUCKET_POW2_SHIFT]->ov_next;
1722 #ifdef DEBUGGING_MSTATS
1723             nmalloc[rnu << BUCKET_POW2_SHIFT]--;
1724             start_slack -= M_OVERHEAD;
1725 #endif 
1726             DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log, 
1727                                   "stealing %ld bytes from %ld arena\n",
1728                                   (long) needed, (long) rnu << BUCKET_POW2_SHIFT));
1729         } else if (chunk_chain 
1730                    && (ovp = (union overhead*) get_from_chain(needed))) {
1731             DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log, 
1732                                   "stealing %ld bytes from chain\n",
1733                                   (long) needed));
1734         } else if ( (ovp = (union overhead*)
1735                      get_from_bigger_buckets((rnu << BUCKET_POW2_SHIFT) + 1,
1736                                              needed)) ) {
1737             DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log, 
1738                                   "stealing %ld bytes from bigger buckets\n",
1739                                   (long) needed));
1740         } else if (needed <= sbrked_remains) {
1741             ovp = (union overhead *)(last_sbrk_top - sbrked_remains);
1742             sbrked_remains -= needed;
1743             last_op = (char*)ovp;
1744         } else 
1745             ovp = getpages(needed, &nblks, bucket);
1746
1747         if (!ovp)
1748             return;
1749         FILL_DEADBEEF((unsigned char*)ovp, needed);
1750
1751         /*
1752          * Add new memory allocated to that on
1753          * free list for this hash bucket.
1754          */
1755         siz = BUCKET_SIZE_NO_SURPLUS(bucket); /* No surplus if nblks > 1 */
1756 #ifdef PACK_MALLOC
1757         *(u_char*)ovp = bucket; /* Fill index. */
1758         if (bucket <= MAX_PACKED) {
1759             ovp = (union overhead *) ((char*)ovp + BLK_SHIFT(bucket));
1760             nblks = N_BLKS(bucket);
1761 #  ifdef DEBUGGING_MSTATS
1762             start_slack += BLK_SHIFT(bucket);
1763 #  endif
1764         } else if (bucket < LOG_OF_MIN_ARENA * BUCKETS_PER_POW2) {
1765             ovp = (union overhead *) ((char*)ovp + BLK_SHIFT(bucket));
1766             siz -= sizeof(union overhead);
1767         } else ovp++;           /* One chunk per block. */
1768 #endif /* PACK_MALLOC */
1769         nextf[bucket] = ovp;
1770 #ifdef DEBUGGING_MSTATS
1771         nmalloc[bucket] += nblks;
1772         if (bucket > MAX_PACKED) {
1773             start_slack += M_OVERHEAD * nblks;
1774         }
1775 #endif 
1776
1777         while (--nblks > 0) {
1778                 ovp->ov_next = (union overhead *)((caddr_t)ovp + siz);
1779                 ovp = (union overhead *)((caddr_t)ovp + siz);
1780         }
1781         /* Not all sbrks return zeroed memory.*/
1782         ovp->ov_next = (union overhead *)NULL;
1783 #ifdef PACK_MALLOC
1784         if (bucket == 7*BUCKETS_PER_POW2) { /* Special case, explanation is above. */
1785             union overhead *n_op = nextf[7*BUCKETS_PER_POW2]->ov_next;
1786             nextf[7*BUCKETS_PER_POW2] = 
1787                 (union overhead *)((caddr_t)nextf[7*BUCKETS_PER_POW2] 
1788                                    - sizeof(union overhead));
1789             nextf[7*BUCKETS_PER_POW2]->ov_next = n_op;
1790         }
1791 #endif /* !PACK_MALLOC */
1792 }
1793
1794 /*
1795 =for apidoc mfree
1796
1797 Implements L<perlapi/C<Safefree>> which you should use instead.
1798
1799 =cut
1800 */
1801
1802 Free_t
1803 Perl_mfree(Malloc_t where)
1804 {
1805         MEM_SIZE size;
1806         union overhead *ovp;
1807         char *cp = (char*)where;
1808 #ifdef PACK_MALLOC
1809         u_char bucket;
1810 #endif 
1811
1812         DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log, 
1813                               "0x%" UVxf ": (%05lu) free\n",
1814                               PTR2UV(cp), (unsigned long)(PL_an++)));
1815
1816         if (cp == NULL)
1817                 return;
1818 #ifdef DEBUGGING
1819         if (PTR2UV(cp) & (MEM_ALIGNBYTES - 1))
1820             croak("%s", "wrong alignment in free()");
1821 #endif
1822         ovp = (union overhead *)((caddr_t)cp 
1823                                 - sizeof (union overhead) * CHUNK_SHIFT);
1824 #ifdef PACK_MALLOC
1825         bucket = OV_INDEX(ovp);
1826 #endif 
1827 #ifdef IGNORE_SMALL_BAD_FREE
1828         if ((bucket >= FIRST_BUCKET_WITH_CHECK) 
1829             && (OV_MAGIC(ovp, bucket) != MAGIC))
1830 #else
1831         if (OV_MAGIC(ovp, bucket) != MAGIC)
1832 #endif 
1833             {
1834                 static int bad_free_warn = -1;
1835                 if (bad_free_warn == -1) {
1836                     dTHX;
1837                     char *pbf = PerlEnv_getenv("PERL_BADFREE");
1838                     bad_free_warn = (pbf) ? strNE("0", pbf) : 1;
1839                 }
1840                 if (!bad_free_warn)
1841                     return;
1842 #ifdef RCHECK
1843                 {
1844                     dTHX;
1845                     if (!PERL_IS_ALIVE || !PL_curcop)
1846                         Perl_ck_warner_d(aTHX_ packWARN(WARN_MALLOC), "%s free() ignored (RMAGIC, PERL_CORE)",
1847                                          ovp->ov_rmagic == RMAGIC - 1 ?
1848                                          "Duplicate" : "Bad");
1849                 }
1850 #else
1851                 {
1852                     dTHX;
1853                     if (!PERL_IS_ALIVE || !PL_curcop)
1854                         Perl_ck_warner_d(aTHX_ packWARN(WARN_MALLOC), "%s", "Bad free() ignored (PERL_CORE)");
1855                 }
1856 #endif
1857                 return;                         /* sanity */
1858             }
1859 #ifdef RCHECK
1860         ASSERT(ovp->ov_rmagic == RMAGIC, "chunk's head overwrite");
1861         if (OV_INDEX(ovp) <= MAX_SHORT_BUCKET) {
1862             int i;
1863             MEM_SIZE nbytes = ovp->ov_size + 1;
1864
1865             if ((i = nbytes & (RMAGIC_SZ-1))) {
1866                 i = RMAGIC_SZ - i;
1867                 while (i--) {   /* nbytes - RMAGIC_SZ is end of alloced area */
1868                     ASSERT(((caddr_t)ovp + nbytes - RMAGIC_SZ)[i] == RMAGIC_C,
1869                            "chunk's tail overwrite");
1870                 }
1871             }
1872             /* Same at RMAGIC_SZ-aligned RMAGIC */
1873             nbytes = (nbytes + (RMAGIC_SZ-1)) & ~(RMAGIC_SZ-1);
1874             ASSERT(((u_int *)((caddr_t)ovp + nbytes))[-1] == RMAGIC,
1875                    "chunk's tail overwrite");       
1876             FILLCHECK_DEADBEEF((unsigned char*)((caddr_t)ovp + nbytes),
1877                                BUCKET_SIZE(OV_INDEX(ovp)) - nbytes);
1878         }
1879         FILL_DEADBEEF((unsigned char*)(ovp+CHUNK_SHIFT),
1880                       BUCKET_SIZE_REAL(OV_INDEX(ovp)) + RMAGIC_SZ);
1881         ovp->ov_rmagic = RMAGIC - 1;
1882 #endif
1883         ASSERT(OV_INDEX(ovp) < NBUCKETS, "chunk's head overwrite");
1884         size = OV_INDEX(ovp);
1885
1886         MALLOC_LOCK;
1887         ovp->ov_next = nextf[size];
1888         nextf[size] = ovp;
1889         MALLOC_UNLOCK;
1890 }
1891
1892 /*
1893 =for apidoc realloc
1894
1895 Implements L<perlapi/C<Renew>> which you should use instead.
1896
1897 =cut
1898 */
1899
1900 /* There is no need to do any locking in realloc (with an exception of
1901    trying to grow in place if we are at the end of the chain).
1902    If somebody calls us from a different thread with the same address,
1903    we are sole anyway.  */
1904
1905 Malloc_t
1906 Perl_realloc(void *mp, size_t nbytes)
1907 {
1908         MEM_SIZE onb;
1909         union overhead *ovp;
1910         char *res;
1911         int prev_bucket;
1912         int bucket;
1913         int incr;               /* 1 if does not fit, -1 if "easily" fits in a
1914                                    smaller bucket, otherwise 0.  */
1915         char *cp = (char*)mp;
1916
1917 #ifdef DEBUGGING
1918         MEM_SIZE size = nbytes;
1919
1920         if ((long)nbytes < 0)
1921             croak("%s", "panic: realloc");
1922 #endif
1923
1924         BARK_64K_LIMIT("Reallocation",nbytes,size);
1925         if (!cp)
1926                 return Perl_malloc(nbytes);
1927
1928         ovp = (union overhead *)((caddr_t)cp 
1929                                 - sizeof (union overhead) * CHUNK_SHIFT);
1930         bucket = OV_INDEX(ovp);
1931
1932 #ifdef IGNORE_SMALL_BAD_FREE
1933         if ((bucket >= FIRST_BUCKET_WITH_CHECK) 
1934             && (OV_MAGIC(ovp, bucket) != MAGIC))
1935 #else
1936         if (OV_MAGIC(ovp, bucket) != MAGIC)
1937 #endif 
1938             {
1939                 static int bad_free_warn = -1;
1940                 if (bad_free_warn == -1) {
1941                     dTHX;
1942                     char *pbf = PerlEnv_getenv("PERL_BADFREE");
1943                     bad_free_warn = (pbf) ? strNE("0", pbf) : 1;
1944                 }
1945                 if (!bad_free_warn)
1946                     return NULL;
1947 #ifdef RCHECK
1948                 {
1949                     dTHX;
1950                     if (!PERL_IS_ALIVE || !PL_curcop)
1951                         Perl_ck_warner_d(aTHX_ packWARN(WARN_MALLOC), "%srealloc() %signored",
1952                                          (ovp->ov_rmagic == RMAGIC - 1 ? "" : "Bad "),
1953                                          ovp->ov_rmagic == RMAGIC - 1
1954                                          ? "of freed memory " : "");
1955                 }
1956 #else
1957                 {
1958                     dTHX;
1959                     if (!PERL_IS_ALIVE || !PL_curcop)
1960                         Perl_ck_warner_d(aTHX_ packWARN(WARN_MALLOC), "%s",
1961                                          "Bad realloc() ignored");
1962                 }
1963 #endif
1964                 return NULL;                    /* sanity */
1965             }
1966
1967         onb = BUCKET_SIZE_REAL(bucket);
1968         /* 
1969          *  avoid the copy if same size block.
1970          *  We are not aggressive with boundary cases. Note that it might
1971          *  (for a small number of cases) give false negative if
1972          *  both new size and old one are in the bucket for
1973          *  FIRST_BIG_POW2, but the new one is near the lower end.
1974          *
1975          *  We do not try to go to 1.5 times smaller bucket so far.
1976          */
1977         if (nbytes > onb) incr = 1;
1978         else {
1979 #ifdef DO_NOT_TRY_HARDER_WHEN_SHRINKING
1980             if ( /* This is a little bit pessimal if PACK_MALLOC: */
1981                 nbytes > ( (onb >> 1) - M_OVERHEAD )
1982 #  ifdef TWO_POT_OPTIMIZE
1983                 || (bucket == FIRST_BIG_POW2 && nbytes >= LAST_SMALL_BOUND )
1984 #  endif        
1985                 )
1986 #else  /* !DO_NOT_TRY_HARDER_WHEN_SHRINKING */
1987                 prev_bucket = ( (bucket > MAX_PACKED + 1) 
1988                                 ? bucket - BUCKETS_PER_POW2
1989                                 : bucket - 1);
1990              if (nbytes > BUCKET_SIZE_REAL(prev_bucket))
1991 #endif /* !DO_NOT_TRY_HARDER_WHEN_SHRINKING */
1992                  incr = 0;
1993              else incr = -1;
1994         }
1995 #ifdef STRESS_REALLOC
1996         goto hard_way;
1997 #endif
1998         if (incr == 0) {
1999           inplace_label:
2000 #ifdef RCHECK
2001                 /*
2002                  * Record new allocated size of block and
2003                  * bound space with magic numbers.
2004                  */
2005                 if (OV_INDEX(ovp) <= MAX_SHORT_BUCKET) {
2006                        int i, nb = ovp->ov_size + 1;
2007
2008                        if ((i = nb & (RMAGIC_SZ-1))) {
2009                            i = RMAGIC_SZ - i;
2010                            while (i--) { /* nb - RMAGIC_SZ is end of alloced area */
2011                                ASSERT(((caddr_t)ovp + nb - RMAGIC_SZ)[i] == RMAGIC_C, "chunk's tail overwrite");
2012                            }
2013                        }
2014                        /* Same at RMAGIC_SZ-aligned RMAGIC */
2015                        nb = (nb + (RMAGIC_SZ-1)) & ~(RMAGIC_SZ-1);
2016                        ASSERT(((u_int *)((caddr_t)ovp + nb))[-1] == RMAGIC,
2017                               "chunk's tail overwrite");
2018                        FILLCHECK_DEADBEEF((unsigned char*)((caddr_t)ovp + nb),
2019                                           BUCKET_SIZE(OV_INDEX(ovp)) - nb);
2020                        if (nbytes > ovp->ov_size + 1 - M_OVERHEAD)
2021                            FILL_FEEDADAD((unsigned char*)cp + ovp->ov_size + 1 - M_OVERHEAD,
2022                                      nbytes - (ovp->ov_size + 1 - M_OVERHEAD));
2023                        else
2024                            FILL_DEADBEEF((unsigned char*)cp + nbytes,
2025                                          nb - M_OVERHEAD + RMAGIC_SZ - nbytes);
2026                         /*
2027                          * Convert amount of memory requested into
2028                          * closest block size stored in hash buckets
2029                          * which satisfies request.  Account for
2030                          * space used per block for accounting.
2031                          */
2032                         nbytes += M_OVERHEAD;
2033                         ovp->ov_size = nbytes - 1;
2034                         if ((i = nbytes & (RMAGIC_SZ-1))) {
2035                             i = RMAGIC_SZ - i;
2036                             while (i--) /* nbytes - RMAGIC_SZ is end of alloced area */
2037                                 ((caddr_t)ovp + nbytes - RMAGIC_SZ)[i]
2038                                     = RMAGIC_C;
2039                         }
2040                         /* Same at RMAGIC_SZ-aligned RMAGIC */
2041                         nbytes = (nbytes + (RMAGIC_SZ-1)) & ~(RMAGIC_SZ - 1);
2042                         ((u_int *)((caddr_t)ovp + nbytes))[-1] = RMAGIC;
2043                 }
2044 #endif
2045                 res = cp;
2046                 DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log, 
2047                               "0x%" UVxf ": (%05lu) realloc %ld bytes inplace\n",
2048                               PTR2UV(res),(unsigned long)(PL_an++),
2049                               (long)size));
2050         } else if (incr == 1 && (cp - M_OVERHEAD == last_op) 
2051                    && (onb > (1 << LOG_OF_MIN_ARENA))) {
2052             MEM_SIZE require, newarena = nbytes, pow;
2053             int shiftr;
2054
2055             POW2_OPTIMIZE_ADJUST(newarena);
2056             newarena = newarena + M_OVERHEAD;
2057             /* newarena = (newarena + 3) &~ 3; */
2058             shiftr = (newarena - 1) >> LOG_OF_MIN_ARENA;
2059             pow = LOG_OF_MIN_ARENA + 1;
2060             /* apart from this loop, this is O(1) */
2061             while (shiftr >>= 1)
2062                 pow++;
2063             newarena = (1 << pow) + POW2_OPTIMIZE_SURPLUS(pow * BUCKETS_PER_POW2);
2064             require = newarena - onb - M_OVERHEAD;
2065             
2066             MALLOC_LOCK;
2067             if (cp - M_OVERHEAD == last_op /* We *still* are the last chunk */
2068                 && getpages_adjacent(require)) {
2069 #ifdef DEBUGGING_MSTATS
2070                 nmalloc[bucket]--;
2071                 nmalloc[pow * BUCKETS_PER_POW2]++;
2072 #endif      
2073                 if (pow * BUCKETS_PER_POW2 > (MEM_SIZE)max_bucket)
2074                     max_bucket = pow * BUCKETS_PER_POW2;
2075                 *(cp - M_OVERHEAD) = pow * BUCKETS_PER_POW2; /* Fill index. */
2076                 MALLOC_UNLOCK;
2077                 goto inplace_label;
2078             } else {
2079                 MALLOC_UNLOCK;          
2080                 goto hard_way;
2081             }
2082         } else {
2083           hard_way:
2084             DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log, 
2085                               "0x%" UVxf ": (%05lu) realloc %ld bytes the hard way\n",
2086                               PTR2UV(cp),(unsigned long)(PL_an++),
2087                               (long)size));
2088             if ((res = (char*)Perl_malloc(nbytes)) == NULL)
2089                 return (NULL);
2090             if (cp != res)                      /* common optimization */
2091                 Copy(cp, res, (MEM_SIZE)(nbytes<onb?nbytes:onb), char);
2092             Perl_mfree(cp);
2093         }
2094         return ((Malloc_t)res);
2095 }
2096
2097 /*
2098 =for apidoc calloc
2099
2100 Implements L<perlapi/C<Newxz>> which you should use instead.
2101
2102 =cut
2103 */
2104
2105 Malloc_t
2106 Perl_calloc(size_t elements, size_t size)
2107 {
2108     long sz = elements * size;
2109     Malloc_t p = Perl_malloc(sz);
2110
2111     if (p) {
2112         memset((void*)p, 0, sz);
2113     }
2114     return p;
2115 }
2116
2117 char *
2118 Perl_strdup(const char *s)
2119 {
2120     MEM_SIZE l = strlen(s);
2121     char *s1 = (char *)Perl_malloc(l+1);
2122
2123     return (char *)CopyD(s, s1, (MEM_SIZE)(l+1), char);
2124 }
2125
2126 int
2127 Perl_putenv(char *a)
2128 {
2129     /* Sometimes system's putenv conflicts with my_setenv() - this is system
2130        malloc vs Perl's free(). */
2131   dTHX;
2132   char *var;
2133   char *val = a;
2134   MEM_SIZE l;
2135   char buf[80];
2136
2137   while (*val && *val != '=')
2138       val++;
2139   if (!*val)
2140       return -1;
2141   l = val - a;
2142   if (l < sizeof(buf))
2143       var = buf;
2144   else
2145       var = (char *)Perl_malloc(l + 1);
2146   Copy(a, var, l, char);
2147   var[l + 1] = 0;
2148   my_setenv(var, val+1);
2149   if (var != buf)
2150       Perl_mfree(var);
2151   return 0;
2152 }
2153
2154 MEM_SIZE
2155 Perl_malloced_size(void *p)
2156 {
2157     union overhead * const ovp = (union overhead *)
2158         ((caddr_t)p - sizeof (union overhead) * CHUNK_SHIFT);
2159     const int bucket = OV_INDEX(ovp);
2160
2161     PERL_ARGS_ASSERT_MALLOCED_SIZE;
2162
2163 #ifdef RCHECK
2164     /* The caller wants to have a complete control over the chunk,
2165        disable the memory checking inside the chunk.  */
2166     if (bucket <= MAX_SHORT_BUCKET) {
2167         const MEM_SIZE size = BUCKET_SIZE_REAL(bucket);
2168         ovp->ov_size = size + M_OVERHEAD - 1;
2169         *((u_int *)((caddr_t)ovp + size + M_OVERHEAD - RMAGIC_SZ)) = RMAGIC;
2170     }
2171 #endif
2172     return BUCKET_SIZE_REAL(bucket);
2173 }
2174
2175
2176 MEM_SIZE
2177 Perl_malloc_good_size(size_t wanted)
2178 {
2179     return BUCKET_SIZE_REAL(adjust_size_and_find_bucket(&wanted));
2180 }
2181
2182 #  ifdef BUCKETS_ROOT2
2183 #    define MIN_EVEN_REPORT 6
2184 #  else
2185 #    define MIN_EVEN_REPORT MIN_BUCKET
2186 #  endif 
2187
2188 int
2189 Perl_get_mstats(pTHX_ perl_mstats_t *buf, int buflen, int level)
2190 {
2191 #ifdef DEBUGGING_MSTATS
2192         int i, j;
2193         union overhead *p;
2194         struct chunk_chain_s* nextchain;
2195
2196         PERL_ARGS_ASSERT_GET_MSTATS;
2197
2198         buf->topbucket = buf->topbucket_ev = buf->topbucket_odd 
2199             = buf->totfree = buf->total = buf->total_chain = 0;
2200
2201         buf->minbucket = MIN_BUCKET;
2202         MALLOC_LOCK;
2203         for (i = MIN_BUCKET ; i < NBUCKETS; i++) {
2204                 for (j = 0, p = nextf[i]; p; p = p->ov_next, j++)
2205                         ;
2206                 if (i < buflen) {
2207                     buf->nfree[i] = j;
2208                     buf->ntotal[i] = nmalloc[i];
2209                 }               
2210                 buf->totfree += j * BUCKET_SIZE_REAL(i);
2211                 buf->total += nmalloc[i] * BUCKET_SIZE_REAL(i);
2212                 if (nmalloc[i]) {
2213                     i % 2 ? (buf->topbucket_odd = i) : (buf->topbucket_ev = i);
2214                     buf->topbucket = i;
2215                 }
2216         }
2217         nextchain = chunk_chain;
2218         while (nextchain) {
2219             buf->total_chain += nextchain->size;
2220             nextchain = nextchain->next;
2221         }
2222         buf->total_sbrk = goodsbrk + sbrk_slack;
2223         buf->sbrks = sbrks;
2224         buf->sbrk_good = sbrk_goodness;
2225         buf->sbrk_slack = sbrk_slack;
2226         buf->start_slack = start_slack;
2227         buf->sbrked_remains = sbrked_remains;
2228         MALLOC_UNLOCK;
2229         buf->nbuckets = NBUCKETS;
2230         if (level) {
2231             for (i = MIN_BUCKET ; i < NBUCKETS; i++) {
2232                 if (i >= buflen)
2233                     break;
2234                 buf->bucket_mem_size[i] = BUCKET_SIZE_NO_SURPLUS(i);
2235                 buf->bucket_available_size[i] = BUCKET_SIZE_REAL(i);
2236             }
2237         }
2238 #else /* defined DEBUGGING_MSTATS */
2239         PerlIO_printf(Perl_error_log, "perl not compiled with DEBUGGING_MSTATS\n");
2240 #endif  /* defined DEBUGGING_MSTATS */
2241         return 0;               /* XXX unused */
2242 }
2243
2244 /*
2245 =for apidoc dump_mstats
2246
2247 When enabled by compiling with C<-DDEBUGGING_MSTATS>, print out statistics
2248 about malloc as two lines of numbers, one showing the length of the free list
2249 for each size category, the second showing the number of S<mallocs - frees> for
2250 each size category.
2251
2252 C<s>, if not NULL, is used as a phrase to include in the output, such as
2253 S<"after compilation">.
2254
2255 =cut
2256 */
2257
2258 void
2259 Perl_dump_mstats(pTHX_ const char *s)
2260 {
2261 #ifdef DEBUGGING_MSTATS
2262         int i;
2263         perl_mstats_t buffer;
2264         UV nf[NBUCKETS];
2265         UV nt[NBUCKETS];
2266
2267         PERL_ARGS_ASSERT_DUMP_MSTATS;
2268
2269         buffer.nfree  = nf;
2270         buffer.ntotal = nt;
2271         get_mstats(&buffer, NBUCKETS, 0);
2272
2273         if (s)
2274             PerlIO_printf(Perl_error_log,
2275                           "Memory allocation statistics %s (buckets %" IVdf
2276                           "(%" IVdf ")..%" IVdf "(%" IVdf ")\n",
2277                           s, 
2278                           (IV)BUCKET_SIZE_REAL(MIN_BUCKET), 
2279                           (IV)BUCKET_SIZE_NO_SURPLUS(MIN_BUCKET),
2280                           (IV)BUCKET_SIZE_REAL(buffer.topbucket), 
2281                           (IV)BUCKET_SIZE_NO_SURPLUS(buffer.topbucket));
2282         PerlIO_printf(Perl_error_log, "%8" IVdf " free:", buffer.totfree);
2283         for (i = MIN_EVEN_REPORT; i <= buffer.topbucket; i += BUCKETS_PER_POW2) {
2284                 PerlIO_printf(Perl_error_log, 
2285                               ((i < 8*BUCKETS_PER_POW2 || i == 10*BUCKETS_PER_POW2)
2286                                ? " %5" UVuf
2287                                : ((i < 12*BUCKETS_PER_POW2) ? " %3" UVuf
2288                                                             : " %" UVuf)),
2289                               buffer.nfree[i]);
2290         }
2291 #ifdef BUCKETS_ROOT2
2292         PerlIO_printf(Perl_error_log, "\n\t   ");
2293         for (i = MIN_BUCKET + 1; i <= buffer.topbucket_odd; i += BUCKETS_PER_POW2) {
2294                 PerlIO_printf(Perl_error_log, 
2295                               ((i < 8*BUCKETS_PER_POW2 || i == 10*BUCKETS_PER_POW2)
2296                                ? " %5"UVuf 
2297                                : ((i < 12*BUCKETS_PER_POW2) ? " %3"UVuf : " %"UVuf)),
2298                               buffer.nfree[i]);
2299         }
2300 #endif 
2301         PerlIO_printf(Perl_error_log, "\n%8" IVdf " used:",
2302                                       buffer.total - buffer.totfree);
2303         for (i = MIN_EVEN_REPORT; i <= buffer.topbucket; i += BUCKETS_PER_POW2) {
2304                 PerlIO_printf(Perl_error_log, 
2305                               ((i < 8*BUCKETS_PER_POW2 || i == 10*BUCKETS_PER_POW2)
2306                                ? " %5" IVdf
2307                                : ((i < 12*BUCKETS_PER_POW2) ? " %3" IVdf : " %" IVdf)),
2308                               buffer.ntotal[i] - buffer.nfree[i]);
2309         }
2310 #ifdef BUCKETS_ROOT2
2311         PerlIO_printf(Perl_error_log, "\n\t   ");
2312         for (i = MIN_BUCKET + 1; i <= buffer.topbucket_odd; i += BUCKETS_PER_POW2) {
2313                 PerlIO_printf(Perl_error_log, 
2314                               ((i < 8*BUCKETS_PER_POW2 || i == 10*BUCKETS_PER_POW2)
2315                                ? " %5"IVdf 
2316                                : ((i < 12*BUCKETS_PER_POW2) ? " %3"IVdf : " %"IVdf)),
2317                               buffer.ntotal[i] - buffer.nfree[i]);
2318         }
2319 #endif 
2320         PerlIO_printf(Perl_error_log, "\nTotal sbrk(): %" IVdf "/%" IVdf ":%"
2321                       IVdf ". Odd ends: pad+heads+chain+tail: %" IVdf "+%"
2322                       IVdf "+%" IVdf "+%" IVdf ".\n",
2323                       buffer.total_sbrk, buffer.sbrks, buffer.sbrk_good,
2324                       buffer.sbrk_slack, buffer.start_slack,
2325                       buffer.total_chain, buffer.sbrked_remains);
2326 #else /* DEBUGGING_MSTATS */
2327         PerlIO_printf(Perl_error_log, "%s: perl not compiled with DEBUGGING_MSTATS\n",s);
2328 #endif /* DEBUGGING_MSTATS */
2329 }
2330
2331 #ifdef USE_PERL_SBRK
2332
2333 #   if defined(PURIFY)
2334 #      define PERL_SBRK_VIA_MALLOC
2335 #   endif
2336
2337 #   ifdef PERL_SBRK_VIA_MALLOC
2338
2339 /* it may seem schizophrenic to use perl's malloc and let it call system */
2340 /* malloc, the reason for that is only the 3.2 version of the OS that had */
2341 /* frequent core dumps within nxzonefreenolock. This sbrk routine put an */
2342 /* end to the cores */
2343
2344 #      ifndef SYSTEM_ALLOC
2345 #         define SYSTEM_ALLOC(a) malloc(a)
2346 #      endif
2347 #      ifndef SYSTEM_ALLOC_ALIGNMENT
2348 #         define SYSTEM_ALLOC_ALIGNMENT MEM_ALIGNBYTES
2349 #      endif
2350
2351 #   endif  /* PERL_SBRK_VIA_MALLOC */
2352
2353 static IV Perl_sbrk_oldchunk;
2354 static long Perl_sbrk_oldsize;
2355
2356 #   define PERLSBRK_32_K (1<<15)
2357 #   define PERLSBRK_64_K (1<<16)
2358
2359 Malloc_t
2360 Perl_sbrk(int size)
2361 {
2362     IV got;
2363     int small, reqsize;
2364
2365     if (!size) return 0;
2366     reqsize = size; /* just for the DEBUG_m statement */
2367 #ifdef PACK_MALLOC
2368     size = (size + 0x7ff) & ~0x7ff;
2369 #endif
2370     if (size <= Perl_sbrk_oldsize) {
2371         got = Perl_sbrk_oldchunk;
2372         Perl_sbrk_oldchunk += size;
2373         Perl_sbrk_oldsize -= size;
2374     } else {
2375       if (size >= PERLSBRK_32_K) {
2376         small = 0;
2377       } else {
2378         size = PERLSBRK_64_K;
2379         small = 1;
2380       }
2381 #  if NEEDED_ALIGNMENT > SYSTEM_ALLOC_ALIGNMENT
2382       size += NEEDED_ALIGNMENT - SYSTEM_ALLOC_ALIGNMENT;
2383 #  endif
2384       got = (IV)SYSTEM_ALLOC(size);
2385 #  if NEEDED_ALIGNMENT > SYSTEM_ALLOC_ALIGNMENT
2386       got = (got + NEEDED_ALIGNMENT - 1) & ~(NEEDED_ALIGNMENT - 1);
2387 #  endif
2388       if (small) {
2389         /* Chunk is small, register the rest for future allocs. */
2390         Perl_sbrk_oldchunk = got + reqsize;
2391         Perl_sbrk_oldsize = size - reqsize;
2392       }
2393     }
2394
2395     DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log,
2396             "sbrk malloc size %ld (reqsize %ld), left size %ld, give addr 0x%"
2397             UVxf "\n",
2398             size, reqsize, Perl_sbrk_oldsize, PTR2UV(got)));
2399
2400     return (void *)got;
2401 }
2402
2403 #endif /* ! defined USE_PERL_SBRK */
2404
2405 /*
2406  * ex: set ts=8 sts=4 sw=4 et:
2407  */