This is a live mirror of the Perl 5 development currently hosted at https://github.com/perl/perl5
make die/warn and other diagnostics go to wherever STDERR happens
[perl5.git] / malloc.c
1 /*    malloc.c
2  *
3  */
4
5 /*
6   Here are some notes on configuring Perl's malloc.  (For non-perl
7   usage see below.)
8  
9   There are two macros which serve as bulk disablers of advanced
10   features of this malloc: NO_FANCY_MALLOC, PLAIN_MALLOC (undef by
11   default).  Look in the list of default values below to understand
12   their exact effect.  Defining NO_FANCY_MALLOC returns malloc.c to the
13   state of the malloc in Perl 5.004.  Additionally defining PLAIN_MALLOC
14   returns it to the state as of Perl 5.000.
15
16   Note that some of the settings below may be ignored in the code based
17   on values of other macros.  The PERL_CORE symbol is only defined when
18   perl itself is being compiled (so malloc can make some assumptions
19   about perl's facilities being available to it).
20
21   Each config option has a short description, followed by its name,
22   default value, and a comment about the default (if applicable).  Some
23   options take a precise value, while the others are just boolean.
24   The boolean ones are listed first.
25
26     # Enable code for an emergency memory pool in $^M.  See perlvar.pod
27     # for a description of $^M.
28     PERL_EMERGENCY_SBRK         (!PLAIN_MALLOC && PERL_CORE)
29
30     # Enable code for printing memory statistics.
31     DEBUGGING_MSTATS            (!PLAIN_MALLOC && PERL_CORE)
32
33     # Move allocation info for small buckets into separate areas.
34     # Memory optimization (especially for small allocations, of the
35     # less than 64 bytes).  Since perl usually makes a large number
36     # of small allocations, this is usually a win.
37     PACK_MALLOC                 (!PLAIN_MALLOC && !RCHECK)
38
39     # Add one page to big powers of two when calculating bucket size.
40     # This is targeted at big allocations, as are common in image
41     # processing.
42     TWO_POT_OPTIMIZE            !PLAIN_MALLOC
43  
44     # Use intermediate bucket sizes between powers-of-two.  This is
45     # generally a memory optimization, and a (small) speed pessimization.
46     BUCKETS_ROOT2               !NO_FANCY_MALLOC
47
48     # Do not check small deallocations for bad free().  Memory
49     # and speed optimization, error reporting pessimization.
50     IGNORE_SMALL_BAD_FREE       (!NO_FANCY_MALLOC && !RCHECK)
51
52     # Use table lookup to decide in which bucket a given allocation will go.
53     SMALL_BUCKET_VIA_TABLE      !NO_FANCY_MALLOC
54
55     # Use a perl-defined sbrk() instead of the (presumably broken or
56     # missing) system-supplied sbrk().
57     USE_PERL_SBRK               undef
58
59     # Use system malloc() (or calloc() etc.) to emulate sbrk(). Normally
60     # only used with broken sbrk()s.
61     PERL_SBRK_VIA_MALLOC        undef
62
63     # Which allocator to use if PERL_SBRK_VIA_MALLOC
64     SYSTEM_ALLOC(a)             malloc(a)
65
66     # Minimal alignment (in bytes, should be a power of 2) of SYSTEM_ALLOC
67     SYSTEM_ALLOC_ALIGNMENT      MEM_ALIGNBYTES
68
69     # Disable memory overwrite checking with DEBUGGING.  Memory and speed
70     # optimization, error reporting pessimization.
71     NO_RCHECK                   undef
72
73     # Enable memory overwrite checking with DEBUGGING.  Memory and speed
74     # pessimization, error reporting optimization
75     RCHECK                      (DEBUGGING && !NO_RCHECK)
76
77     # Failed allocations bigger than this size croak (if
78     # PERL_EMERGENCY_SBRK is enabled) without touching $^M.  See
79     # perlvar.pod for a description of $^M.
80     BIG_SIZE                     (1<<16)        # 64K
81
82     # Starting from this power of two, add an extra page to the
83     # size of the bucket. This enables optimized allocations of sizes
84     # close to powers of 2.  Note that the value is indexed at 0.
85     FIRST_BIG_POW2              15              # 32K, 16K is used too often
86
87     # Estimate of minimal memory footprint.  malloc uses this value to
88     # request the most reasonable largest blocks of memory from the system.
89     FIRST_SBRK                  (48*1024)
90
91     # Round up sbrk()s to multiples of this.
92     MIN_SBRK                    2048
93
94     # Round up sbrk()s to multiples of this percent of footprint.
95     MIN_SBRK_FRAC               3
96
97     # Add this much memory to big powers of two to get the bucket size.
98     PERL_PAGESIZE               4096
99
100     # This many sbrk() discontinuities should be tolerated even
101     # from the start without deciding that sbrk() is usually
102     # discontinuous.
103     SBRK_ALLOW_FAILURES         3
104
105     # This many continuous sbrk()s compensate for one discontinuous one.
106     SBRK_FAILURE_PRICE          50
107
108     # Some configurations may ask for 12-byte-or-so allocations which
109     # require 8-byte alignment (?!).  In such situation one needs to
110     # define this to disable 12-byte bucket (will increase memory footprint)
111     STRICT_ALIGNMENT            undef
112
113   This implementation assumes that calling PerlIO_printf() does not
114   result in any memory allocation calls (used during a panic).
115
116  */
117
118 /*
119    If used outside of Perl environment, it may be useful to redefine
120    the following macros (listed below with defaults):
121
122      # Type of address returned by allocation functions
123      Malloc_t                           void *
124
125      # Type of size argument for allocation functions
126      MEM_SIZE                           unsigned long
127
128      # Maximal value in LONG
129      LONG_MAX                           0x7FFFFFFF
130
131      # Unsigned integer type big enough to keep a pointer
132      UV                                 unsigned long
133
134      # Type of pointer with 1-byte granularity
135      caddr_t                            char *
136
137      # Type returned by free()
138      Free_t                             void
139
140      # Very fatal condition reporting function (cannot call any )
141      fatalcroak(arg)                    write(2,arg,strlen(arg)) + exit(2)
142   
143      # Fatal error reporting function
144      croak(format, arg)                 warn(idem) + exit(1)
145   
146      # Error reporting function
147      warn(format, arg)                  fprintf(stderr, idem)
148
149      # Locking/unlocking for MT operation
150      MALLOC_LOCK                        MUTEX_LOCK_NOCONTEXT(&PL_malloc_mutex)
151      MALLOC_UNLOCK                      MUTEX_UNLOCK_NOCONTEXT(&PL_malloc_mutex)
152
153      # Locking/unlocking mutex for MT operation
154      MUTEX_LOCK(l)                      void
155      MUTEX_UNLOCK(l)                    void
156  */
157
158 #ifndef NO_FANCY_MALLOC
159 #  ifndef SMALL_BUCKET_VIA_TABLE
160 #    define SMALL_BUCKET_VIA_TABLE
161 #  endif 
162 #  ifndef BUCKETS_ROOT2
163 #    define BUCKETS_ROOT2
164 #  endif 
165 #  ifndef IGNORE_SMALL_BAD_FREE
166 #    define IGNORE_SMALL_BAD_FREE
167 #  endif 
168 #endif 
169
170 #ifndef PLAIN_MALLOC                    /* Bulk enable features */
171 #  ifndef PACK_MALLOC
172 #      define PACK_MALLOC
173 #  endif 
174 #  ifndef TWO_POT_OPTIMIZE
175 #    define TWO_POT_OPTIMIZE
176 #  endif 
177 #  if defined(PERL_CORE) && !defined(PERL_EMERGENCY_SBRK)
178 #    define PERL_EMERGENCY_SBRK
179 #  endif 
180 #  if defined(PERL_CORE) && !defined(DEBUGGING_MSTATS)
181 #    define DEBUGGING_MSTATS
182 #  endif 
183 #endif
184
185 #define MIN_BUC_POW2 (sizeof(void*) > 4 ? 3 : 2) /* Allow for 4-byte arena. */
186 #define MIN_BUCKET (MIN_BUC_POW2 * BUCKETS_PER_POW2)
187
188 #if !(defined(I286) || defined(atarist) || defined(__MINT__))
189         /* take 2k unless the block is bigger than that */
190 #  define LOG_OF_MIN_ARENA 11
191 #else
192         /* take 16k unless the block is bigger than that 
193            (80286s like large segments!), probably good on the atari too */
194 #  define LOG_OF_MIN_ARENA 14
195 #endif
196
197 #ifndef lint
198 #  if defined(DEBUGGING) && !defined(NO_RCHECK)
199 #    define RCHECK
200 #  endif
201 #  if defined(RCHECK) && defined(IGNORE_SMALL_BAD_FREE)
202 #    undef IGNORE_SMALL_BAD_FREE
203 #  endif 
204 /*
205  * malloc.c (Caltech) 2/21/82
206  * Chris Kingsley, kingsley@cit-20.
207  *
208  * This is a very fast storage allocator.  It allocates blocks of a small 
209  * number of different sizes, and keeps free lists of each size.  Blocks that
210  * don't exactly fit are passed up to the next larger size.  In this 
211  * implementation, the available sizes are 2^n-4 (or 2^n-12) bytes long.
212  * If PACK_MALLOC is defined, small blocks are 2^n bytes long.
213  * This is designed for use in a program that uses vast quantities of memory,
214  * but bombs when it runs out.
215  * 
216  * Modifications Copyright Ilya Zakharevich 1996-99.
217  * 
218  * Still very quick, but much more thrifty.  (Std config is 10% slower
219  * than it was, and takes 67% of old heap size for typical usage.)
220  *
221  * Allocations of small blocks are now table-driven to many different
222  * buckets.  Sizes of really big buckets are increased to accomodata
223  * common size=power-of-2 blocks.  Running-out-of-memory is made into
224  * an exception.  Deeply configurable and thread-safe.
225  * 
226  */
227
228 #ifdef PERL_CORE
229 #  include "EXTERN.h"
230 #  define PERL_IN_MALLOC_C
231 #  include "perl.h"
232 #  if defined(PERL_IMPLICIT_CONTEXT)
233 #    define croak       Perl_croak_nocontext
234 #    define warn        Perl_warn_nocontext
235 #  endif
236 #else
237 #  ifdef PERL_FOR_X2P
238 #    include "../EXTERN.h"
239 #    include "../perl.h"
240 #  else
241 #    include <stdlib.h>
242 #    include <stdio.h>
243 #    include <memory.h>
244 #    define _(arg) arg
245 #    ifndef Malloc_t
246 #      define Malloc_t void *
247 #    endif
248 #    ifndef MEM_SIZE
249 #      define MEM_SIZE unsigned long
250 #    endif
251 #    ifndef LONG_MAX
252 #      define LONG_MAX 0x7FFFFFFF
253 #    endif
254 #    ifndef UV
255 #      define UV unsigned long
256 #    endif
257 #    ifndef caddr_t
258 #      define caddr_t char *
259 #    endif
260 #    ifndef Free_t
261 #      define Free_t void
262 #    endif
263 #    define Copy(s,d,n,t) (void)memcpy((char*)(d),(char*)(s), (n) * sizeof(t))
264 #    define PerlEnv_getenv getenv
265 #    define PerlIO_printf fprintf
266 #    define PerlIO_stderr() stderr
267 #  endif
268 #  ifndef croak                         /* make depend */
269 #    define croak(mess, arg) (warn((mess), (arg)), exit(1))
270 #  endif 
271 #  ifndef warn
272 #    define warn(mess, arg) fprintf(stderr, (mess), (arg))
273 #  endif 
274 #  ifdef DEBUG_m
275 #    undef DEBUG_m
276 #  endif 
277 #  define DEBUG_m(a)
278 #  ifdef DEBUGGING
279 #     undef DEBUGGING
280 #  endif
281 #  ifndef pTHX
282 #     define pTHX               void
283 #     define pTHX_
284 #     define dTHX               extern int Perl___notused
285 #     define WITH_THX(s)        s
286 #  endif
287 #  ifndef PERL_GET_INTERP
288 #     define PERL_GET_INTERP    PL_curinterp
289 #  endif
290 #  ifndef Perl_malloc
291 #     define Perl_malloc malloc
292 #  endif
293 #  ifndef Perl_mfree
294 #     define Perl_mfree free
295 #  endif
296 #  ifndef Perl_realloc
297 #     define Perl_realloc realloc
298 #  endif
299 #  ifndef Perl_calloc
300 #     define Perl_calloc calloc
301 #  endif
302 #  ifndef Perl_strdup
303 #     define Perl_strdup strdup
304 #  endif
305 #endif
306
307 #ifndef MUTEX_LOCK
308 #  define MUTEX_LOCK(l)
309 #endif 
310
311 #ifndef MUTEX_UNLOCK
312 #  define MUTEX_UNLOCK(l)
313 #endif 
314
315 #ifndef MALLOC_LOCK
316 #  define MALLOC_LOCK           MUTEX_LOCK_NOCONTEXT(&PL_malloc_mutex)
317 #endif 
318
319 #ifndef MALLOC_UNLOCK
320 #  define MALLOC_UNLOCK         MUTEX_UNLOCK_NOCONTEXT(&PL_malloc_mutex)
321 #endif 
322
323 #  ifndef fatalcroak                            /* make depend */
324 #    define fatalcroak(mess)    (write(2, (mess), strlen(mess)), exit(2))
325 #  endif 
326
327 #ifdef DEBUGGING
328 #  undef DEBUG_m
329 #  define DEBUG_m(a)  \
330     STMT_START {                                                        \
331         if (PERL_GET_INTERP) { dTHX; if (PL_debug & 128) { a; } }       \
332     } STMT_END
333 #endif
334
335 /*
336  * Layout of memory:
337  * ~~~~~~~~~~~~~~~~
338  * The memory is broken into "blocks" which occupy multiples of 2K (and
339  * generally speaking, have size "close" to a power of 2).  The addresses
340  * of such *unused* blocks are kept in nextf[i] with big enough i.  (nextf
341  * is an array of linked lists.)  (Addresses of used blocks are not known.)
342  * 
343  * Moreover, since the algorithm may try to "bite" smaller blocks out
344  * of unused bigger ones, there are also regions of "irregular" size,
345  * managed separately, by a linked list chunk_chain.
346  * 
347  * The third type of storage is the sbrk()ed-but-not-yet-used space, its
348  * end and size are kept in last_sbrk_top and sbrked_remains.
349  * 
350  * Growing blocks "in place":
351  * ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
352  * The address of the block with the greatest address is kept in last_op
353  * (if not known, last_op is 0).  If it is known that the memory above
354  * last_op is not continuous, or contains a chunk from chunk_chain,
355  * last_op is set to 0.
356  * 
357  * The chunk with address last_op may be grown by expanding into
358  * sbrk()ed-but-not-yet-used space, or trying to sbrk() more continuous
359  * memory.
360  * 
361  * Management of last_op:
362  * ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
363  * 
364  * free() never changes the boundaries of blocks, so is not relevant.
365  * 
366  * The only way realloc() may change the boundaries of blocks is if it
367  * grows a block "in place".  However, in the case of success such a
368  * chunk is automatically last_op, and it remains last_op.  In the case
369  * of failure getpages_adjacent() clears last_op.
370  * 
371  * malloc() may change blocks by calling morecore() only.
372  * 
373  * morecore() may create new blocks by:
374  *   a) biting pieces from chunk_chain (cannot create one above last_op);
375  *   b) biting a piece from an unused block (if block was last_op, this
376  *      may create a chunk from chain above last_op, thus last_op is
377  *      invalidated in such a case).
378  *   c) biting of sbrk()ed-but-not-yet-used space.  This creates 
379  *      a block which is last_op.
380  *   d) Allocating new pages by calling getpages();
381  * 
382  * getpages() creates a new block.  It marks last_op at the bottom of
383  * the chunk of memory it returns.
384  * 
385  * Active pages footprint:
386  * ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
387  * Note that we do not need to traverse the lists in nextf[i], just take
388  * the first element of this list.  However, we *need* to traverse the
389  * list in chunk_chain, but most the time it should be a very short one,
390  * so we do not step on a lot of pages we are not going to use.
391  * 
392  * Flaws:
393  * ~~~~~
394  * get_from_bigger_buckets(): forget to increment price => Quite
395  * aggressive.
396  */
397
398 /* I don't much care whether these are defined in sys/types.h--LAW */
399
400 #define u_char unsigned char
401 #define u_int unsigned int
402 /* 
403  * I removed the definition of u_bigint which appeared to be u_bigint = UV
404  * u_bigint was only used in TWOK_MASKED and TWOK_SHIFT 
405  * where I have used PTR2UV.  RMB
406  */
407 #define u_short unsigned short
408
409 /* 286 and atarist like big chunks, which gives too much overhead. */
410 #if (defined(RCHECK) || defined(I286) || defined(atarist) || defined(__MINT__)) && defined(PACK_MALLOC)
411 #  undef PACK_MALLOC
412 #endif 
413
414 /*
415  * The description below is applicable if PACK_MALLOC is not defined.
416  *
417  * The overhead on a block is at least 4 bytes.  When free, this space
418  * contains a pointer to the next free block, and the bottom two bits must
419  * be zero.  When in use, the first byte is set to MAGIC, and the second
420  * byte is the size index.  The remaining bytes are for alignment.
421  * If range checking is enabled and the size of the block fits
422  * in two bytes, then the top two bytes hold the size of the requested block
423  * plus the range checking words, and the header word MINUS ONE.
424  */
425 union   overhead {
426         union   overhead *ov_next;      /* when free */
427 #if MEM_ALIGNBYTES > 4
428         double  strut;                  /* alignment problems */
429 #endif
430         struct {
431                 u_char  ovu_magic;      /* magic number */
432                 u_char  ovu_index;      /* bucket # */
433 #ifdef RCHECK
434                 u_short ovu_size;       /* actual block size */
435                 u_int   ovu_rmagic;     /* range magic number */
436 #endif
437         } ovu;
438 #define ov_magic        ovu.ovu_magic
439 #define ov_index        ovu.ovu_index
440 #define ov_size         ovu.ovu_size
441 #define ov_rmagic       ovu.ovu_rmagic
442 };
443
444 #define MAGIC           0xff            /* magic # on accounting info */
445 #define RMAGIC          0x55555555      /* magic # on range info */
446 #define RMAGIC_C        0x55            /* magic # on range info */
447
448 #ifdef RCHECK
449 #  define       RSLOP           sizeof (u_int)
450 #  ifdef TWO_POT_OPTIMIZE
451 #    define MAX_SHORT_BUCKET (12 * BUCKETS_PER_POW2)
452 #  else
453 #    define MAX_SHORT_BUCKET (13 * BUCKETS_PER_POW2)
454 #  endif 
455 #else
456 #  define       RSLOP           0
457 #endif
458
459 #if !defined(PACK_MALLOC) && defined(BUCKETS_ROOT2)
460 #  undef BUCKETS_ROOT2
461 #endif 
462
463 #ifdef BUCKETS_ROOT2
464 #  define BUCKET_TABLE_SHIFT 2
465 #  define BUCKET_POW2_SHIFT 1
466 #  define BUCKETS_PER_POW2 2
467 #else
468 #  define BUCKET_TABLE_SHIFT MIN_BUC_POW2
469 #  define BUCKET_POW2_SHIFT 0
470 #  define BUCKETS_PER_POW2 1
471 #endif 
472
473 #if !defined(MEM_ALIGNBYTES) || ((MEM_ALIGNBYTES > 4) && !defined(STRICT_ALIGNMENT))
474 /* Figure out the alignment of void*. */
475 struct aligner {
476   char c;
477   void *p;
478 };
479 #  define ALIGN_SMALL ((int)((caddr_t)&(((struct aligner*)0)->p)))
480 #else
481 #  define ALIGN_SMALL MEM_ALIGNBYTES
482 #endif
483
484 #define IF_ALIGN_8(yes,no)      ((ALIGN_SMALL>4) ? (yes) : (no))
485
486 #ifdef BUCKETS_ROOT2
487 #  define MAX_BUCKET_BY_TABLE 13
488 static u_short buck_size[MAX_BUCKET_BY_TABLE + 1] = 
489   { 
490       0, 0, 0, 0, 4, 4, 8, 12, 16, 24, 32, 48, 64, 80,
491   };
492 #  define BUCKET_SIZE(i) ((i) % 2 ? buck_size[i] : (1 << ((i) >> BUCKET_POW2_SHIFT)))
493 #  define BUCKET_SIZE_REAL(i) ((i) <= MAX_BUCKET_BY_TABLE               \
494                                ? buck_size[i]                           \
495                                : ((1 << ((i) >> BUCKET_POW2_SHIFT))     \
496                                   - MEM_OVERHEAD(i)                     \
497                                   + POW2_OPTIMIZE_SURPLUS(i)))
498 #else
499 #  define BUCKET_SIZE(i) (1 << ((i) >> BUCKET_POW2_SHIFT))
500 #  define BUCKET_SIZE_REAL(i) (BUCKET_SIZE(i) - MEM_OVERHEAD(i) + POW2_OPTIMIZE_SURPLUS(i))
501 #endif 
502
503
504 #ifdef PACK_MALLOC
505 /* In this case there are several possible layout of arenas depending
506  * on the size.  Arenas are of sizes multiple to 2K, 2K-aligned, and
507  * have a size close to a power of 2.
508  *
509  * Arenas of the size >= 4K keep one chunk only.  Arenas of size 2K
510  * may keep one chunk or multiple chunks.  Here are the possible
511  * layouts of arenas:
512  *
513  *      # One chunk only, chunksize 2^k + SOMETHING - ALIGN, k >= 11
514  *
515  * INDEX MAGIC1 UNUSED CHUNK1
516  *
517  *      # Multichunk with sanity checking and chunksize 2^k-ALIGN, k>7
518  *
519  * INDEX MAGIC1 MAGIC2 MAGIC3 UNUSED CHUNK1 CHUNK2 CHUNK3 ...
520  *
521  *      # Multichunk with sanity checking and size 2^k-ALIGN, k=7
522  *
523  * INDEX MAGIC1 MAGIC2 MAGIC3 UNUSED CHUNK1 UNUSED CHUNK2 CHUNK3 ...
524  *
525  *      # Multichunk with sanity checking and size up to 80
526  *
527  * INDEX UNUSED MAGIC1 UNUSED MAGIC2 UNUSED ... CHUNK1 CHUNK2 CHUNK3 ...
528  *
529  *      # No sanity check (usually up to 48=byte-long buckets)
530  * INDEX UNUSED CHUNK1 CHUNK2 ...
531  *
532  * Above INDEX and MAGIC are one-byte-long.  Sizes of UNUSED are
533  * appropriate to keep algorithms simple and memory aligned.  INDEX
534  * encodes the size of the chunk, while MAGICn encodes state (used,
535  * free or non-managed-by-us-so-it-indicates-a-bug) of CHUNKn.  MAGIC
536  * is used for sanity checking purposes only.  SOMETHING is 0 or 4K
537  * (to make size of big CHUNK accomodate allocations for powers of two
538  * better).
539  *
540  * [There is no need to alignment between chunks, since C rules ensure
541  *  that structs which need 2^k alignment have sizeof which is
542  *  divisible by 2^k.  Thus as far as the last chunk is aligned at the
543  *  end of the arena, and 2K-alignment does not contradict things,
544  *  everything is going to be OK for sizes of chunks 2^n and 2^n +
545  *  2^k.  Say, 80-bit buckets will be 16-bit aligned, and as far as we
546  *  put allocations for requests in 65..80 range, all is fine.
547  *
548  *  Note, however, that standard malloc() puts more strict
549  *  requirements than the above C rules.  Moreover, our algorithms of
550  *  realloc() may break this idyll, but we suppose that realloc() does
551  *  need not change alignment.]
552  *
553  * Is very important to make calculation of the offset of MAGICm as
554  * quick as possible, since it is done on each malloc()/free().  In
555  * fact it is so quick that it has quite little effect on the speed of
556  * doing malloc()/free().  [By default] We forego such calculations
557  * for small chunks, but only to save extra 3% of memory, not because
558  * of speed considerations.
559  *
560  * Here is the algorithm [which is the same for all the allocations
561  * schemes above], see OV_MAGIC(block,bucket).  Let OFFSETm be the
562  * offset of the CHUNKm from the start of ARENA.  Then offset of
563  * MAGICm is (OFFSET1 >> SHIFT) + ADDOFFSET.  Here SHIFT and ADDOFFSET
564  * are numbers which depend on the size of the chunks only.
565  *
566  * Let as check some sanity conditions.  Numbers OFFSETm>>SHIFT are
567  * different for all the chunks in the arena if 2^SHIFT is not greater
568  * than size of the chunks in the arena.  MAGIC1 will not overwrite
569  * INDEX provided ADDOFFSET is >0 if OFFSET1 < 2^SHIFT.  MAGIClast
570  * will not overwrite CHUNK1 if OFFSET1 > (OFFSETlast >> SHIFT) +
571  * ADDOFFSET.
572  * 
573  * Make SHIFT the maximal possible (there is no point in making it
574  * smaller).  Since OFFSETlast is 2K - CHUNKSIZE, above restrictions
575  * give restrictions on OFFSET1 and on ADDOFFSET.
576  * 
577  * In particular, for chunks of size 2^k with k>=6 we can put
578  * ADDOFFSET to be from 0 to 2^k - 2^(11-k), and have
579  * OFFSET1==chunksize.  For chunks of size 80 OFFSET1 of 2K%80=48 is
580  * large enough to have ADDOFFSET between 1 and 16 (similarly for 96,
581  * when ADDOFFSET should be 1).  In particular, keeping MAGICs for
582  * these sizes gives no additional size penalty.
583  * 
584  * However, for chunks of size 2^k with k<=5 this gives OFFSET1 >=
585  * ADDOFSET + 2^(11-k).  Keeping ADDOFFSET 0 allows for 2^(11-k)-2^(11-2k)
586  * chunks per arena.  This is smaller than 2^(11-k) - 1 which are
587  * needed if no MAGIC is kept.  [In fact, having a negative ADDOFFSET
588  * would allow for slightly more buckets per arena for k=2,3.]
589  * 
590  * Similarly, for chunks of size 3/2*2^k with k<=5 MAGICs would span
591  * the area up to 2^(11-k)+ADDOFFSET.  For k=4 this give optimal
592  * ADDOFFSET as -7..0.  For k=3 ADDOFFSET can go up to 4 (with tiny
593  * savings for negative ADDOFFSET).  For k=5 ADDOFFSET can go -1..16
594  * (with no savings for negative values).
595  *
596  * In particular, keeping ADDOFFSET 0 for sizes of chunks up to 2^6
597  * leads to tiny pessimizations in case of sizes 4, 8, 12, 24, and
598  * leads to no contradictions except for size=80 (or 96.)
599  *
600  * However, it also makes sense to keep no magic for sizes 48 or less.
601  * This is what we do.  In this case one needs ADDOFFSET>=1 also for
602  * chunksizes 12, 24, and 48, unless one gets one less chunk per
603  * arena.
604  *  
605  * The algo of OV_MAGIC(block,bucket) keeps ADDOFFSET 0 until
606  * chunksize of 64, then makes it 1. 
607  *
608  * This allows for an additional optimization: the above scheme leads
609  * to giant overheads for sizes 128 or more (one whole chunk needs to
610  * be sacrifised to keep INDEX).  Instead we use chunks not of size
611  * 2^k, but of size 2^k-ALIGN.  If we pack these chunks at the end of
612  * the arena, then the beginnings are still in different 2^k-long
613  * sections of the arena if k>=7 for ALIGN==4, and k>=8 if ALIGN=8.
614  * Thus for k>7 the above algo of calculating the offset of the magic
615  * will still give different answers for different chunks.  And to
616  * avoid the overrun of MAGIC1 into INDEX, one needs ADDOFFSET of >=1.
617  * In the case k=7 we just move the first chunk an extra ALIGN
618  * backward inside the ARENA (this is done once per arena lifetime,
619  * thus is not a big overhead).  */
620 #  define MAX_PACKED_POW2 6
621 #  define MAX_PACKED (MAX_PACKED_POW2 * BUCKETS_PER_POW2 + BUCKET_POW2_SHIFT)
622 #  define MAX_POW2_ALGO ((1<<(MAX_PACKED_POW2 + 1)) - M_OVERHEAD)
623 #  define TWOK_MASK ((1<<LOG_OF_MIN_ARENA) - 1)
624 #  define TWOK_MASKED(x) (PTR2UV(x) & ~TWOK_MASK)
625 #  define TWOK_SHIFT(x) (PTR2UV(x) & TWOK_MASK)
626 #  define OV_INDEXp(block) (INT2PTR(u_char*,TWOK_MASKED(block)))
627 #  define OV_INDEX(block) (*OV_INDEXp(block))
628 #  define OV_MAGIC(block,bucket) (*(OV_INDEXp(block) +                  \
629                                     (TWOK_SHIFT(block)>>                \
630                                      (bucket>>BUCKET_POW2_SHIFT)) +     \
631                                     (bucket >= MIN_NEEDS_SHIFT ? 1 : 0)))
632     /* A bucket can have a shift smaller than it size, we need to
633        shift its magic number so it will not overwrite index: */
634 #  ifdef BUCKETS_ROOT2
635 #    define MIN_NEEDS_SHIFT (7*BUCKETS_PER_POW2 - 1) /* Shift 80 greater than chunk 64. */
636 #  else
637 #    define MIN_NEEDS_SHIFT (7*BUCKETS_PER_POW2) /* Shift 128 greater than chunk 32. */
638 #  endif 
639 #  define CHUNK_SHIFT 0
640
641 /* Number of active buckets of given ordinal. */
642 #ifdef IGNORE_SMALL_BAD_FREE
643 #define FIRST_BUCKET_WITH_CHECK (6 * BUCKETS_PER_POW2) /* 64 */
644 #  define N_BLKS(bucket) ( (bucket) < FIRST_BUCKET_WITH_CHECK           \
645                          ? ((1<<LOG_OF_MIN_ARENA) - 1)/BUCKET_SIZE(bucket) \
646                          : n_blks[bucket] )
647 #else
648 #  define N_BLKS(bucket) n_blks[bucket]
649 #endif 
650
651 static u_short n_blks[LOG_OF_MIN_ARENA * BUCKETS_PER_POW2] = 
652   {
653 #  if BUCKETS_PER_POW2==1
654       0, 0,
655       (MIN_BUC_POW2==2 ? 384 : 0),
656       224, 120, 62, 31, 16, 8, 4, 2
657 #  else
658       0, 0, 0, 0,
659       (MIN_BUC_POW2==2 ? 384 : 0), (MIN_BUC_POW2==2 ? 384 : 0), /* 4, 4 */
660       224, 149, 120, 80, 62, 41, 31, 25, 16, 16, 8, 8, 4, 4, 2, 2
661 #  endif
662   };
663
664 /* Shift of the first bucket with the given ordinal inside 2K chunk. */
665 #ifdef IGNORE_SMALL_BAD_FREE
666 #  define BLK_SHIFT(bucket) ( (bucket) < FIRST_BUCKET_WITH_CHECK        \
667                               ? ((1<<LOG_OF_MIN_ARENA)                  \
668                                  - BUCKET_SIZE(bucket) * N_BLKS(bucket)) \
669                               : blk_shift[bucket])
670 #else
671 #  define BLK_SHIFT(bucket) blk_shift[bucket]
672 #endif 
673
674 static u_short blk_shift[LOG_OF_MIN_ARENA * BUCKETS_PER_POW2] = 
675   { 
676 #  if BUCKETS_PER_POW2==1
677       0, 0,
678       (MIN_BUC_POW2==2 ? 512 : 0),
679       256, 128, 64, 64,                 /* 8 to 64 */
680       16*sizeof(union overhead), 
681       8*sizeof(union overhead), 
682       4*sizeof(union overhead), 
683       2*sizeof(union overhead), 
684 #  else
685       0, 0, 0, 0,
686       (MIN_BUC_POW2==2 ? 512 : 0), (MIN_BUC_POW2==2 ? 512 : 0),
687       256, 260, 128, 128, 64, 80, 64, 48, /* 8 to 96 */
688       16*sizeof(union overhead), 16*sizeof(union overhead), 
689       8*sizeof(union overhead), 8*sizeof(union overhead), 
690       4*sizeof(union overhead), 4*sizeof(union overhead), 
691       2*sizeof(union overhead), 2*sizeof(union overhead), 
692 #  endif 
693   };
694
695 #  define NEEDED_ALIGNMENT 0x800        /* 2k boundaries */
696 #  define WANTED_ALIGNMENT 0x800        /* 2k boundaries */
697
698 #else  /* !PACK_MALLOC */
699
700 #  define OV_MAGIC(block,bucket) (block)->ov_magic
701 #  define OV_INDEX(block) (block)->ov_index
702 #  define CHUNK_SHIFT 1
703 #  define MAX_PACKED -1
704 #  define NEEDED_ALIGNMENT MEM_ALIGNBYTES
705 #  define WANTED_ALIGNMENT 0x400        /* 1k boundaries */
706
707 #endif /* !PACK_MALLOC */
708
709 #define M_OVERHEAD (sizeof(union overhead) + RSLOP)
710
711 #ifdef PACK_MALLOC
712 #  define MEM_OVERHEAD(bucket) \
713   (bucket <= MAX_PACKED ? 0 : M_OVERHEAD)
714 #  ifdef SMALL_BUCKET_VIA_TABLE
715 #    define START_SHIFTS_BUCKET ((MAX_PACKED_POW2 + 1) * BUCKETS_PER_POW2)
716 #    define START_SHIFT MAX_PACKED_POW2
717 #    ifdef BUCKETS_ROOT2                /* Chunks of size 3*2^n. */
718 #      define SIZE_TABLE_MAX 80
719 #    else
720 #      define SIZE_TABLE_MAX 64
721 #    endif 
722 static char bucket_of[] =
723   {
724 #    ifdef BUCKETS_ROOT2                /* Chunks of size 3*2^n. */
725       /* 0 to 15 in 4-byte increments. */
726       (sizeof(void*) > 4 ? 6 : 5),      /* 4/8, 5-th bucket for better reports */
727       6,                                /* 8 */
728       IF_ALIGN_8(8,7), 8,               /* 16/12, 16 */
729       9, 9, 10, 10,                     /* 24, 32 */
730       11, 11, 11, 11,                   /* 48 */
731       12, 12, 12, 12,                   /* 64 */
732       13, 13, 13, 13,                   /* 80 */
733       13, 13, 13, 13                    /* 80 */
734 #    else /* !BUCKETS_ROOT2 */
735       /* 0 to 15 in 4-byte increments. */
736       (sizeof(void*) > 4 ? 3 : 2),
737       3, 
738       4, 4, 
739       5, 5, 5, 5,
740       6, 6, 6, 6,
741       6, 6, 6, 6
742 #    endif /* !BUCKETS_ROOT2 */
743   };
744 #  else  /* !SMALL_BUCKET_VIA_TABLE */
745 #    define START_SHIFTS_BUCKET MIN_BUCKET
746 #    define START_SHIFT (MIN_BUC_POW2 - 1)
747 #  endif /* !SMALL_BUCKET_VIA_TABLE */
748 #else  /* !PACK_MALLOC */
749 #  define MEM_OVERHEAD(bucket) M_OVERHEAD
750 #  ifdef SMALL_BUCKET_VIA_TABLE
751 #    undef SMALL_BUCKET_VIA_TABLE
752 #  endif 
753 #  define START_SHIFTS_BUCKET MIN_BUCKET
754 #  define START_SHIFT (MIN_BUC_POW2 - 1)
755 #endif /* !PACK_MALLOC */
756
757 /*
758  * Big allocations are often of the size 2^n bytes. To make them a
759  * little bit better, make blocks of size 2^n+pagesize for big n.
760  */
761
762 #ifdef TWO_POT_OPTIMIZE
763
764 #  ifndef PERL_PAGESIZE
765 #    define PERL_PAGESIZE 4096
766 #  endif 
767 #  ifndef FIRST_BIG_POW2
768 #    define FIRST_BIG_POW2 15   /* 32K, 16K is used too often. */
769 #  endif
770 #  define FIRST_BIG_BLOCK (1<<FIRST_BIG_POW2)
771 /* If this value or more, check against bigger blocks. */
772 #  define FIRST_BIG_BOUND (FIRST_BIG_BLOCK - M_OVERHEAD)
773 /* If less than this value, goes into 2^n-overhead-block. */
774 #  define LAST_SMALL_BOUND ((FIRST_BIG_BLOCK>>1) - M_OVERHEAD)
775
776 #  define POW2_OPTIMIZE_ADJUST(nbytes)                          \
777    ((nbytes >= FIRST_BIG_BOUND) ? nbytes -= PERL_PAGESIZE : 0)
778 #  define POW2_OPTIMIZE_SURPLUS(bucket)                         \
779    ((bucket >= FIRST_BIG_POW2 * BUCKETS_PER_POW2) ? PERL_PAGESIZE : 0)
780
781 #else  /* !TWO_POT_OPTIMIZE */
782 #  define POW2_OPTIMIZE_ADJUST(nbytes)
783 #  define POW2_OPTIMIZE_SURPLUS(bucket) 0
784 #endif /* !TWO_POT_OPTIMIZE */
785
786 #if defined(HAS_64K_LIMIT) && defined(PERL_CORE)
787 #  define BARK_64K_LIMIT(what,nbytes,size)                              \
788         if (nbytes > 0xffff) {                                          \
789                 PerlIO_printf(PerlIO_stderr(),                          \
790                               "%s too large: %lx\n", what, size);       \
791                 my_exit(1);                                             \
792         }
793 #else /* !HAS_64K_LIMIT || !PERL_CORE */
794 #  define BARK_64K_LIMIT(what,nbytes,size)
795 #endif /* !HAS_64K_LIMIT || !PERL_CORE */
796
797 #ifndef MIN_SBRK
798 #  define MIN_SBRK 2048
799 #endif 
800
801 #ifndef FIRST_SBRK
802 #  define FIRST_SBRK (48*1024)
803 #endif 
804
805 /* Minimal sbrk in percents of what is already alloced. */
806 #ifndef MIN_SBRK_FRAC
807 #  define MIN_SBRK_FRAC 3
808 #endif 
809
810 #ifndef SBRK_ALLOW_FAILURES
811 #  define SBRK_ALLOW_FAILURES 3
812 #endif 
813
814 #ifndef SBRK_FAILURE_PRICE
815 #  define SBRK_FAILURE_PRICE 50
816 #endif 
817
818 #if defined(PERL_EMERGENCY_SBRK) && defined(PERL_CORE)
819
820 #  ifndef BIG_SIZE
821 #    define BIG_SIZE (1<<16)            /* 64K */
822 #  endif 
823
824 #ifdef I_MACH_CTHREADS
825 #  undef  MUTEX_LOCK
826 #  define MUTEX_LOCK(m)   STMT_START { if (*m) mutex_lock(*m);   } STMT_END
827 #  undef  MUTEX_UNLOCK
828 #  define MUTEX_UNLOCK(m) STMT_START { if (*m) mutex_unlock(*m); } STMT_END
829 #endif
830
831 static char *emergency_buffer;
832 static MEM_SIZE emergency_buffer_size;
833
834 static int      findbucket      (union overhead *freep, int srchlen);
835 static void     morecore        (register int bucket);
836 #  if defined(DEBUGGING)
837 static void     botch           (char *diag, char *s);
838 #  endif
839 static void     add_to_chain    (void *p, MEM_SIZE size, MEM_SIZE chip);
840 static Malloc_t emergency_sbrk  (MEM_SIZE size);
841 static void*    get_from_chain  (MEM_SIZE size);
842 static void*    get_from_bigger_buckets(int bucket, MEM_SIZE size);
843 static union overhead *getpages (int needed, int *nblksp, int bucket);
844 static int      getpages_adjacent(int require);
845
846 static Malloc_t
847 emergency_sbrk(MEM_SIZE size)
848 {
849     MEM_SIZE rsize = (((size - 1)>>LOG_OF_MIN_ARENA) + 1)<<LOG_OF_MIN_ARENA;
850
851     if (size >= BIG_SIZE) {
852         /* Give the possibility to recover: */
853         MALLOC_UNLOCK;
854         croak("Out of memory during \"large\" request for %i bytes", size);
855     }
856
857     if (emergency_buffer_size >= rsize) {
858         char *old = emergency_buffer;
859         
860         emergency_buffer_size -= rsize;
861         emergency_buffer += rsize;
862         return old;
863     } else {            
864         dTHX;
865         /* First offense, give a possibility to recover by dieing. */
866         /* No malloc involved here: */
867         GV **gvp = (GV**)hv_fetch(PL_defstash, "^M", 2, 0);
868         SV *sv;
869         char *pv;
870         int have = 0;
871         STRLEN n_a;
872
873         if (emergency_buffer_size) {
874             add_to_chain(emergency_buffer, emergency_buffer_size, 0);
875             emergency_buffer_size = 0;
876             emergency_buffer = Nullch;
877             have = 1;
878         }
879         if (!gvp) gvp = (GV**)hv_fetch(PL_defstash, "\015", 1, 0);
880         if (!gvp || !(sv = GvSV(*gvp)) || !SvPOK(sv) 
881             || (SvLEN(sv) < (1<<LOG_OF_MIN_ARENA) - M_OVERHEAD)) {
882             if (have)
883                 goto do_croak;
884             return (char *)-1;          /* Now die die die... */
885         }
886         /* Got it, now detach SvPV: */
887         pv = SvPV(sv, n_a);
888         /* Check alignment: */
889         if ((PTR2UV(pv) - sizeof(union overhead)) & (NEEDED_ALIGNMENT - 1)) {
890             PerlIO_puts(PerlIO_stderr(),"Bad alignment of $^M!\n");
891             return (char *)-1;          /* die die die */
892         }
893
894         emergency_buffer = pv - sizeof(union overhead);
895         emergency_buffer_size = malloced_size(pv) + M_OVERHEAD;
896         SvPOK_off(sv);
897         SvPVX(sv) = Nullch;
898         SvCUR(sv) = SvLEN(sv) = 0;
899     }
900   do_croak:
901     MALLOC_UNLOCK;
902     croak("Out of memory during request for %i bytes", size);
903 }
904
905 #else /* !(defined(PERL_EMERGENCY_SBRK) && defined(PERL_CORE)) */
906 #  define emergency_sbrk(size)  -1
907 #endif /* !(defined(PERL_EMERGENCY_SBRK) && defined(PERL_CORE)) */
908
909 /*
910  * nextf[i] is the pointer to the next free block of size 2^i.  The
911  * smallest allocatable block is 8 bytes.  The overhead information
912  * precedes the data area returned to the user.
913  */
914 #define NBUCKETS (32*BUCKETS_PER_POW2 + 1)
915 static  union overhead *nextf[NBUCKETS];
916
917 #ifdef USE_PERL_SBRK
918 #define sbrk(a) Perl_sbrk(a)
919 Malloc_t Perl_sbrk (int size);
920 #else 
921 #ifdef DONT_DECLARE_STD
922 #ifdef I_UNISTD
923 #include <unistd.h>
924 #endif
925 #else
926 extern  Malloc_t sbrk(int);
927 #endif
928 #endif
929
930 #ifdef DEBUGGING_MSTATS
931 /*
932  * nmalloc[i] is the difference between the number of mallocs and frees
933  * for a given block size.
934  */
935 static  u_int nmalloc[NBUCKETS];
936 static  u_int sbrk_slack;
937 static  u_int start_slack;
938 #endif
939
940 static  u_int goodsbrk;
941
942 #ifdef DEBUGGING
943 #undef ASSERT
944 #define ASSERT(p,diag)   if (!(p)) botch(diag,STRINGIFY(p));  else
945 static void
946 botch(char *diag, char *s)
947 {
948         PerlIO_printf(PerlIO_stderr(), "assertion botched (%s?): %s\n", diag, s);
949         PerlProc_abort();
950 }
951 #else
952 #define ASSERT(p, diag)
953 #endif
954
955 Malloc_t
956 Perl_malloc(register size_t nbytes)
957 {
958         register union overhead *p;
959         register int bucket;
960         register MEM_SIZE shiftr;
961
962 #if defined(DEBUGGING) || defined(RCHECK)
963         MEM_SIZE size = nbytes;
964 #endif
965
966         BARK_64K_LIMIT("Allocation",nbytes,nbytes);
967 #ifdef DEBUGGING
968         if ((long)nbytes < 0)
969             croak("%s", "panic: malloc");
970 #endif
971
972         /*
973          * Convert amount of memory requested into
974          * closest block size stored in hash buckets
975          * which satisfies request.  Account for
976          * space used per block for accounting.
977          */
978 #ifdef PACK_MALLOC
979 #  ifdef SMALL_BUCKET_VIA_TABLE
980         if (nbytes == 0)
981             bucket = MIN_BUCKET;
982         else if (nbytes <= SIZE_TABLE_MAX) {
983             bucket = bucket_of[(nbytes - 1) >> BUCKET_TABLE_SHIFT];
984         } else
985 #  else
986         if (nbytes == 0)
987             nbytes = 1;
988         if (nbytes <= MAX_POW2_ALGO) goto do_shifts;
989         else
990 #  endif
991 #endif 
992         {
993             POW2_OPTIMIZE_ADJUST(nbytes);
994             nbytes += M_OVERHEAD;
995             nbytes = (nbytes + 3) &~ 3; 
996           do_shifts:
997             shiftr = (nbytes - 1) >> START_SHIFT;
998             bucket = START_SHIFTS_BUCKET;
999             /* apart from this loop, this is O(1) */
1000             while (shiftr >>= 1)
1001                 bucket += BUCKETS_PER_POW2;
1002         }
1003         MALLOC_LOCK;
1004         /*
1005          * If nothing in hash bucket right now,
1006          * request more memory from the system.
1007          */
1008         if (nextf[bucket] == NULL)    
1009                 morecore(bucket);
1010         if ((p = nextf[bucket]) == NULL) {
1011                 MALLOC_UNLOCK;
1012 #ifdef PERL_CORE
1013                 {
1014                     dTHX;
1015                     if (!PL_nomemok) {
1016                         PerlIO_puts(PerlIO_stderr(),"Out of memory!\n");
1017                         my_exit(1);
1018                     }
1019                 }
1020 #endif
1021                 return (NULL);
1022         }
1023
1024         DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log,
1025                               "0x%lx: (%05lu) malloc %ld bytes\n",
1026                               (unsigned long)(p+1), (unsigned long)(PL_an++),
1027                               (long)size));
1028
1029         /* remove from linked list */
1030 #if defined(RCHECK)
1031         if ((PTR2UV(p)) & (MEM_ALIGNBYTES - 1))
1032             PerlIO_printf(PerlIO_stderr(), "Corrupt malloc ptr 0x%lx at 0x%lx\n",
1033                 (unsigned long)*((int*)p),(unsigned long)p);
1034 #endif
1035         nextf[bucket] = p->ov_next;
1036
1037         MALLOC_UNLOCK;
1038
1039 #ifdef IGNORE_SMALL_BAD_FREE
1040         if (bucket >= FIRST_BUCKET_WITH_CHECK)
1041 #endif 
1042             OV_MAGIC(p, bucket) = MAGIC;
1043 #ifndef PACK_MALLOC
1044         OV_INDEX(p) = bucket;
1045 #endif
1046 #ifdef RCHECK
1047         /*
1048          * Record allocated size of block and
1049          * bound space with magic numbers.
1050          */
1051         p->ov_rmagic = RMAGIC;
1052         if (bucket <= MAX_SHORT_BUCKET) {
1053             int i;
1054             
1055             nbytes = size + M_OVERHEAD; 
1056             p->ov_size = nbytes - 1;
1057             if ((i = nbytes & 3)) {
1058                 i = 4 - i;
1059                 while (i--)
1060                     *((char *)((caddr_t)p + nbytes - RSLOP + i)) = RMAGIC_C;
1061             }
1062             nbytes = (nbytes + 3) &~ 3; 
1063             *((u_int *)((caddr_t)p + nbytes - RSLOP)) = RMAGIC;
1064         }
1065 #endif
1066         return ((Malloc_t)(p + CHUNK_SHIFT));
1067 }
1068
1069 static char *last_sbrk_top;
1070 static char *last_op;                   /* This arena can be easily extended. */
1071 static int sbrked_remains;
1072 static int sbrk_good = SBRK_ALLOW_FAILURES * SBRK_FAILURE_PRICE;
1073
1074 #ifdef DEBUGGING_MSTATS
1075 static int sbrks;
1076 #endif 
1077
1078 struct chunk_chain_s {
1079     struct chunk_chain_s *next;
1080     MEM_SIZE size;
1081 };
1082 static struct chunk_chain_s *chunk_chain;
1083 static int n_chunks;
1084 static char max_bucket;
1085
1086 /* Cutoff a piece of one of the chunks in the chain.  Prefer smaller chunk. */
1087 static void *
1088 get_from_chain(MEM_SIZE size)
1089 {
1090     struct chunk_chain_s *elt = chunk_chain, **oldp = &chunk_chain;
1091     struct chunk_chain_s **oldgoodp = NULL;
1092     long min_remain = LONG_MAX;
1093
1094     while (elt) {
1095         if (elt->size >= size) {
1096             long remains = elt->size - size;
1097             if (remains >= 0 && remains < min_remain) {
1098                 oldgoodp = oldp;
1099                 min_remain = remains;
1100             }
1101             if (remains == 0) {
1102                 break;
1103             }
1104         }
1105         oldp = &( elt->next );
1106         elt = elt->next;
1107     }
1108     if (!oldgoodp) return NULL;
1109     if (min_remain) {
1110         void *ret = *oldgoodp;
1111         struct chunk_chain_s *next = (*oldgoodp)->next;
1112         
1113         *oldgoodp = (struct chunk_chain_s *)((char*)ret + size);
1114         (*oldgoodp)->size = min_remain;
1115         (*oldgoodp)->next = next;
1116         return ret;
1117     } else {
1118         void *ret = *oldgoodp;
1119         *oldgoodp = (*oldgoodp)->next;
1120         n_chunks--;
1121         return ret;
1122     }
1123 }
1124
1125 static void
1126 add_to_chain(void *p, MEM_SIZE size, MEM_SIZE chip)
1127 {
1128     struct chunk_chain_s *next = chunk_chain;
1129     char *cp = (char*)p;
1130     
1131     cp += chip;
1132     chunk_chain = (struct chunk_chain_s *)cp;
1133     chunk_chain->size = size - chip;
1134     chunk_chain->next = next;
1135     n_chunks++;
1136 }
1137
1138 static void *
1139 get_from_bigger_buckets(int bucket, MEM_SIZE size)
1140 {
1141     int price = 1;
1142     static int bucketprice[NBUCKETS];
1143     while (bucket <= max_bucket) {
1144         /* We postpone stealing from bigger buckets until we want it
1145            often enough. */
1146         if (nextf[bucket] && bucketprice[bucket]++ >= price) {
1147             /* Steal it! */
1148             void *ret = (void*)(nextf[bucket] - 1 + CHUNK_SHIFT);
1149             bucketprice[bucket] = 0;
1150             if (((char*)nextf[bucket]) - M_OVERHEAD == last_op) {
1151                 last_op = NULL;         /* Disable optimization */
1152             }
1153             nextf[bucket] = nextf[bucket]->ov_next;
1154 #ifdef DEBUGGING_MSTATS
1155             nmalloc[bucket]--;
1156             start_slack -= M_OVERHEAD;
1157 #endif 
1158             add_to_chain(ret, (BUCKET_SIZE(bucket) +
1159                                POW2_OPTIMIZE_SURPLUS(bucket)), 
1160                          size);
1161             return ret;
1162         }
1163         bucket++;
1164     }
1165     return NULL;
1166 }
1167
1168 static union overhead *
1169 getpages(int needed, int *nblksp, int bucket)
1170 {
1171     /* Need to do (possibly expensive) system call. Try to
1172        optimize it for rare calling. */
1173     MEM_SIZE require = needed - sbrked_remains;
1174     char *cp;
1175     union overhead *ovp;
1176     int slack = 0;
1177
1178     if (sbrk_good > 0) {
1179         if (!last_sbrk_top && require < FIRST_SBRK) 
1180             require = FIRST_SBRK;
1181         else if (require < MIN_SBRK) require = MIN_SBRK;
1182
1183         if (require < goodsbrk * MIN_SBRK_FRAC / 100)
1184             require = goodsbrk * MIN_SBRK_FRAC / 100;
1185         require = ((require - 1 + MIN_SBRK) / MIN_SBRK) * MIN_SBRK;
1186     } else {
1187         require = needed;
1188         last_sbrk_top = 0;
1189         sbrked_remains = 0;
1190     }
1191
1192     DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log, 
1193                           "sbrk(%ld) for %ld-byte-long arena\n",
1194                           (long)require, (long) needed));
1195     cp = (char *)sbrk(require);
1196 #ifdef DEBUGGING_MSTATS
1197     sbrks++;
1198 #endif 
1199     if (cp == last_sbrk_top) {
1200         /* Common case, anything is fine. */
1201         sbrk_good++;
1202         ovp = (union overhead *) (cp - sbrked_remains);
1203         last_op = cp - sbrked_remains;
1204         sbrked_remains = require - (needed - sbrked_remains);
1205     } else if (cp == (char *)-1) { /* no more room! */
1206         ovp = (union overhead *)emergency_sbrk(needed);
1207         if (ovp == (union overhead *)-1)
1208             return 0;
1209         if (((char*)ovp) > last_op) {   /* Cannot happen with current emergency_sbrk() */
1210             last_op = 0;
1211         }
1212         return ovp;
1213     } else {                    /* Non-continuous or first sbrk(). */
1214         long add = sbrked_remains;
1215         char *newcp;
1216
1217         if (sbrked_remains) {   /* Put rest into chain, we
1218                                    cannot use it right now. */
1219             add_to_chain((void*)(last_sbrk_top - sbrked_remains),
1220                          sbrked_remains, 0);
1221         }
1222
1223         /* Second, check alignment. */
1224         slack = 0;
1225
1226 #if !defined(atarist) && !defined(__MINT__) /* on the atari we dont have to worry about this */
1227 #  ifndef I286  /* The sbrk(0) call on the I286 always returns the next segment */
1228         /* WANTED_ALIGNMENT may be more than NEEDED_ALIGNMENT, but this may
1229            improve performance of memory access. */
1230         if (PTR2UV(cp) & (WANTED_ALIGNMENT - 1)) { /* Not aligned. */
1231             slack = WANTED_ALIGNMENT - (PTR2UV(cp) & (WANTED_ALIGNMENT - 1));
1232             add += slack;
1233         }
1234 #  endif
1235 #endif /* !atarist && !MINT */
1236                 
1237         if (add) {
1238             DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log, 
1239                                   "sbrk(%ld) to fix non-continuous/off-page sbrk:\n\t%ld for alignement,\t%ld were assumed to come from the tail of the previous sbrk\n",
1240                                   (long)add, (long) slack,
1241                                   (long) sbrked_remains));
1242             newcp = (char *)sbrk(add);
1243 #if defined(DEBUGGING_MSTATS)
1244             sbrks++;
1245             sbrk_slack += add;
1246 #endif
1247             if (newcp != cp + require) {
1248                 /* Too bad: even rounding sbrk() is not continuous.*/
1249                 DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log, 
1250                                       "failed to fix bad sbrk()\n"));
1251 #ifdef PACK_MALLOC
1252                 if (slack) {
1253                     MALLOC_UNLOCK;
1254                     fatalcroak("panic: Off-page sbrk\n");
1255                 }
1256 #endif
1257                 if (sbrked_remains) {
1258                     /* Try again. */
1259 #if defined(DEBUGGING_MSTATS)
1260                     sbrk_slack += require;
1261 #endif
1262                     require = needed;
1263                     DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log, 
1264                                           "straight sbrk(%ld)\n",
1265                                           (long)require));
1266                     cp = (char *)sbrk(require);
1267 #ifdef DEBUGGING_MSTATS
1268                     sbrks++;
1269 #endif 
1270                     if (cp == (char *)-1)
1271                         return 0;
1272                 }
1273                 sbrk_good = -1; /* Disable optimization!
1274                                    Continue with not-aligned... */
1275             } else {
1276                 cp += slack;
1277                 require += sbrked_remains;
1278             }
1279         }
1280
1281         if (last_sbrk_top) {
1282             sbrk_good -= SBRK_FAILURE_PRICE;
1283         }
1284
1285         ovp = (union overhead *) cp;
1286         /*
1287          * Round up to minimum allocation size boundary
1288          * and deduct from block count to reflect.
1289          */
1290
1291 #  if NEEDED_ALIGNMENT > MEM_ALIGNBYTES
1292         if (PTR2UV(ovp) & (NEEDED_ALIGNMENT - 1))
1293             fatalcroak("Misalignment of sbrk()\n");
1294         else
1295 #  endif
1296 #ifndef I286    /* Again, this should always be ok on an 80286 */
1297         if (PTR2UV(ovp) & (MEM_ALIGNBYTES - 1)) {
1298             DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log, 
1299                                   "fixing sbrk(): %d bytes off machine alignement\n",
1300                                   (int)(PTR2UV(ovp) & (MEM_ALIGNBYTES - 1))));
1301             ovp = INT2PTR(union overhead *,(PTR2UV(ovp) + MEM_ALIGNBYTES) &
1302                                      (MEM_ALIGNBYTES - 1));
1303             (*nblksp)--;
1304 # if defined(DEBUGGING_MSTATS)
1305             /* This is only approx. if TWO_POT_OPTIMIZE: */
1306             sbrk_slack += (1 << (bucket >> BUCKET_POW2_SHIFT));
1307 # endif
1308         }
1309 #endif
1310         ;                               /* Finish `else' */
1311         sbrked_remains = require - needed;
1312         last_op = cp;
1313     }
1314     last_sbrk_top = cp + require;
1315 #ifdef DEBUGGING_MSTATS
1316     goodsbrk += require;
1317 #endif  
1318     return ovp;
1319 }
1320
1321 static int
1322 getpages_adjacent(int require)
1323 {           
1324     if (require <= sbrked_remains) {
1325         sbrked_remains -= require;
1326     } else {
1327         char *cp;
1328
1329         require -= sbrked_remains;
1330         /* We do not try to optimize sbrks here, we go for place. */
1331         cp = (char*) sbrk(require);
1332 #ifdef DEBUGGING_MSTATS
1333         sbrks++;
1334         goodsbrk += require;
1335 #endif 
1336         if (cp == last_sbrk_top) {
1337             sbrked_remains = 0;
1338             last_sbrk_top = cp + require;
1339         } else {
1340             if (cp == (char*)-1) {      /* Out of memory */
1341 #ifdef DEBUGGING_MSTATS
1342                 goodsbrk -= require;
1343 #endif
1344                 return 0;
1345             }
1346             /* Report the failure: */
1347             if (sbrked_remains)
1348                 add_to_chain((void*)(last_sbrk_top - sbrked_remains),
1349                              sbrked_remains, 0);
1350             add_to_chain((void*)cp, require, 0);
1351             sbrk_good -= SBRK_FAILURE_PRICE;
1352             sbrked_remains = 0;
1353             last_sbrk_top = 0;
1354             last_op = 0;
1355             return 0;
1356         }
1357     }
1358             
1359     return 1;
1360 }
1361
1362 /*
1363  * Allocate more memory to the indicated bucket.
1364  */
1365 static void
1366 morecore(register int bucket)
1367 {
1368         register union overhead *ovp;
1369         register int rnu;       /* 2^rnu bytes will be requested */
1370         int nblks;              /* become nblks blocks of the desired size */
1371         register MEM_SIZE siz, needed;
1372
1373         if (nextf[bucket])
1374                 return;
1375         if (bucket == sizeof(MEM_SIZE)*8*BUCKETS_PER_POW2) {
1376             MALLOC_UNLOCK;
1377             croak("%s", "Out of memory during ridiculously large request");
1378         }
1379         if (bucket > max_bucket)
1380             max_bucket = bucket;
1381
1382         rnu = ( (bucket <= (LOG_OF_MIN_ARENA << BUCKET_POW2_SHIFT)) 
1383                 ? LOG_OF_MIN_ARENA 
1384                 : (bucket >> BUCKET_POW2_SHIFT) );
1385         /* This may be overwritten later: */
1386         nblks = 1 << (rnu - (bucket >> BUCKET_POW2_SHIFT)); /* how many blocks to get */
1387         needed = ((MEM_SIZE)1 << rnu) + POW2_OPTIMIZE_SURPLUS(bucket);
1388         if (nextf[rnu << BUCKET_POW2_SHIFT]) { /* 2048b bucket. */
1389             ovp = nextf[rnu << BUCKET_POW2_SHIFT] - 1 + CHUNK_SHIFT;
1390             nextf[rnu << BUCKET_POW2_SHIFT]
1391                 = nextf[rnu << BUCKET_POW2_SHIFT]->ov_next;
1392 #ifdef DEBUGGING_MSTATS
1393             nmalloc[rnu << BUCKET_POW2_SHIFT]--;
1394             start_slack -= M_OVERHEAD;
1395 #endif 
1396             DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log, 
1397                                   "stealing %ld bytes from %ld arena\n",
1398                                   (long) needed, (long) rnu << BUCKET_POW2_SHIFT));
1399         } else if (chunk_chain 
1400                    && (ovp = (union overhead*) get_from_chain(needed))) {
1401             DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log, 
1402                                   "stealing %ld bytes from chain\n",
1403                                   (long) needed));
1404         } else if ( (ovp = (union overhead*)
1405                      get_from_bigger_buckets((rnu << BUCKET_POW2_SHIFT) + 1,
1406                                              needed)) ) {
1407             DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log, 
1408                                   "stealing %ld bytes from bigger buckets\n",
1409                                   (long) needed));
1410         } else if (needed <= sbrked_remains) {
1411             ovp = (union overhead *)(last_sbrk_top - sbrked_remains);
1412             sbrked_remains -= needed;
1413             last_op = (char*)ovp;
1414         } else 
1415             ovp = getpages(needed, &nblks, bucket);
1416
1417         if (!ovp)
1418             return;
1419
1420         /*
1421          * Add new memory allocated to that on
1422          * free list for this hash bucket.
1423          */
1424         siz = BUCKET_SIZE(bucket);
1425 #ifdef PACK_MALLOC
1426         *(u_char*)ovp = bucket; /* Fill index. */
1427         if (bucket <= MAX_PACKED) {
1428             ovp = (union overhead *) ((char*)ovp + BLK_SHIFT(bucket));
1429             nblks = N_BLKS(bucket);
1430 #  ifdef DEBUGGING_MSTATS
1431             start_slack += BLK_SHIFT(bucket);
1432 #  endif
1433         } else if (bucket < LOG_OF_MIN_ARENA * BUCKETS_PER_POW2) {
1434             ovp = (union overhead *) ((char*)ovp + BLK_SHIFT(bucket));
1435             siz -= sizeof(union overhead);
1436         } else ovp++;           /* One chunk per block. */
1437 #endif /* PACK_MALLOC */
1438         nextf[bucket] = ovp;
1439 #ifdef DEBUGGING_MSTATS
1440         nmalloc[bucket] += nblks;
1441         if (bucket > MAX_PACKED) {
1442             start_slack += M_OVERHEAD * nblks;
1443         }
1444 #endif 
1445         while (--nblks > 0) {
1446                 ovp->ov_next = (union overhead *)((caddr_t)ovp + siz);
1447                 ovp = (union overhead *)((caddr_t)ovp + siz);
1448         }
1449         /* Not all sbrks return zeroed memory.*/
1450         ovp->ov_next = (union overhead *)NULL;
1451 #ifdef PACK_MALLOC
1452         if (bucket == 7*BUCKETS_PER_POW2) { /* Special case, explanation is above. */
1453             union overhead *n_op = nextf[7*BUCKETS_PER_POW2]->ov_next;
1454             nextf[7*BUCKETS_PER_POW2] = 
1455                 (union overhead *)((caddr_t)nextf[7*BUCKETS_PER_POW2] 
1456                                    - sizeof(union overhead));
1457             nextf[7*BUCKETS_PER_POW2]->ov_next = n_op;
1458         }
1459 #endif /* !PACK_MALLOC */
1460 }
1461
1462 Free_t
1463 Perl_mfree(void *mp)
1464 {
1465         register MEM_SIZE size;
1466         register union overhead *ovp;
1467         char *cp = (char*)mp;
1468 #ifdef PACK_MALLOC
1469         u_char bucket;
1470 #endif 
1471
1472         DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log, 
1473                               "0x%lx: (%05lu) free\n",
1474                               (unsigned long)cp, (unsigned long)(PL_an++)));
1475
1476         if (cp == NULL)
1477                 return;
1478         ovp = (union overhead *)((caddr_t)cp 
1479                                 - sizeof (union overhead) * CHUNK_SHIFT);
1480 #ifdef PACK_MALLOC
1481         bucket = OV_INDEX(ovp);
1482 #endif 
1483 #ifdef IGNORE_SMALL_BAD_FREE
1484         if ((bucket >= FIRST_BUCKET_WITH_CHECK) 
1485             && (OV_MAGIC(ovp, bucket) != MAGIC))
1486 #else
1487         if (OV_MAGIC(ovp, bucket) != MAGIC)
1488 #endif 
1489             {
1490                 static int bad_free_warn = -1;
1491                 if (bad_free_warn == -1) {
1492                     char *pbf = PerlEnv_getenv("PERL_BADFREE");
1493                     bad_free_warn = (pbf) ? atoi(pbf) : 1;
1494                 }
1495                 if (!bad_free_warn)
1496                     return;
1497 #ifdef RCHECK
1498                 warn("%s free() ignored",
1499                     ovp->ov_rmagic == RMAGIC - 1 ? "Duplicate" : "Bad");
1500 #else
1501                 warn("%s", "Bad free() ignored");
1502 #endif
1503                 return;                         /* sanity */
1504             }
1505 #ifdef RCHECK
1506         ASSERT(ovp->ov_rmagic == RMAGIC, "chunk's head overwrite");
1507         if (OV_INDEX(ovp) <= MAX_SHORT_BUCKET) {
1508             int i;
1509             MEM_SIZE nbytes = ovp->ov_size + 1;
1510
1511             if ((i = nbytes & 3)) {
1512                 i = 4 - i;
1513                 while (i--) {
1514                     ASSERT(*((char *)((caddr_t)ovp + nbytes - RSLOP + i))
1515                            == RMAGIC_C, "chunk's tail overwrite");
1516                 }
1517             }
1518             nbytes = (nbytes + 3) &~ 3; 
1519             ASSERT(*(u_int *)((caddr_t)ovp + nbytes - RSLOP) == RMAGIC, "chunk's tail overwrite");          
1520         }
1521         ovp->ov_rmagic = RMAGIC - 1;
1522 #endif
1523         ASSERT(OV_INDEX(ovp) < NBUCKETS, "chunk's head overwrite");
1524         size = OV_INDEX(ovp);
1525
1526         MALLOC_LOCK;
1527         ovp->ov_next = nextf[size];
1528         nextf[size] = ovp;
1529         MALLOC_UNLOCK;
1530 }
1531
1532 /* There is no need to do any locking in realloc (with an exception of
1533    trying to grow in place if we are at the end of the chain).
1534    If somebody calls us from a different thread with the same address,
1535    we are sole anyway.  */
1536
1537 Malloc_t
1538 Perl_realloc(void *mp, size_t nbytes)
1539 {
1540         register MEM_SIZE onb;
1541         union overhead *ovp;
1542         char *res;
1543         int prev_bucket;
1544         register int bucket;
1545         int incr;               /* 1 if does not fit, -1 if "easily" fits in a
1546                                    smaller bucket, otherwise 0.  */
1547         char *cp = (char*)mp;
1548
1549 #if defined(DEBUGGING) || !defined(PERL_CORE)
1550         MEM_SIZE size = nbytes;
1551
1552         if ((long)nbytes < 0)
1553             croak("%s", "panic: realloc");
1554 #endif
1555
1556         BARK_64K_LIMIT("Reallocation",nbytes,size);
1557         if (!cp)
1558                 return Perl_malloc(nbytes);
1559
1560         ovp = (union overhead *)((caddr_t)cp 
1561                                 - sizeof (union overhead) * CHUNK_SHIFT);
1562         bucket = OV_INDEX(ovp);
1563
1564 #ifdef IGNORE_SMALL_BAD_FREE
1565         if ((bucket >= FIRST_BUCKET_WITH_CHECK) 
1566             && (OV_MAGIC(ovp, bucket) != MAGIC))
1567 #else
1568         if (OV_MAGIC(ovp, bucket) != MAGIC)
1569 #endif 
1570             {
1571                 static int bad_free_warn = -1;
1572                 if (bad_free_warn == -1) {
1573                     char *pbf = PerlEnv_getenv("PERL_BADFREE");
1574                     bad_free_warn = (pbf) ? atoi(pbf) : 1;
1575                 }
1576                 if (!bad_free_warn)
1577                     return;
1578 #ifdef RCHECK
1579                 warn("%srealloc() %signored",
1580                     (ovp->ov_rmagic == RMAGIC - 1 ? "" : "Bad "),
1581                      ovp->ov_rmagic == RMAGIC - 1 ? "of freed memory " : "");
1582 #else
1583                 warn("%s", "Bad realloc() ignored");
1584 #endif
1585                 return;                         /* sanity */
1586             }
1587
1588         onb = BUCKET_SIZE_REAL(bucket);
1589         /* 
1590          *  avoid the copy if same size block.
1591          *  We are not agressive with boundary cases. Note that it might
1592          *  (for a small number of cases) give false negative if
1593          *  both new size and old one are in the bucket for
1594          *  FIRST_BIG_POW2, but the new one is near the lower end.
1595          *
1596          *  We do not try to go to 1.5 times smaller bucket so far.
1597          */
1598         if (nbytes > onb) incr = 1;
1599         else {
1600 #ifdef DO_NOT_TRY_HARDER_WHEN_SHRINKING
1601             if ( /* This is a little bit pessimal if PACK_MALLOC: */
1602                 nbytes > ( (onb >> 1) - M_OVERHEAD )
1603 #  ifdef TWO_POT_OPTIMIZE
1604                 || (bucket == FIRST_BIG_POW2 && nbytes >= LAST_SMALL_BOUND )
1605 #  endif        
1606                 )
1607 #else  /* !DO_NOT_TRY_HARDER_WHEN_SHRINKING */
1608                 prev_bucket = ( (bucket > MAX_PACKED + 1) 
1609                                 ? bucket - BUCKETS_PER_POW2
1610                                 : bucket - 1);
1611              if (nbytes > BUCKET_SIZE_REAL(prev_bucket))
1612 #endif /* !DO_NOT_TRY_HARDER_WHEN_SHRINKING */
1613                  incr = 0;
1614              else incr = -1;
1615         }
1616 #ifdef STRESS_REALLOC
1617         goto hard_way;
1618 #endif
1619         if (incr == 0) {
1620           inplace_label:
1621 #ifdef RCHECK
1622                 /*
1623                  * Record new allocated size of block and
1624                  * bound space with magic numbers.
1625                  */
1626                 if (OV_INDEX(ovp) <= MAX_SHORT_BUCKET) {
1627                        int i, nb = ovp->ov_size + 1;
1628
1629                        if ((i = nb & 3)) {
1630                            i = 4 - i;
1631                            while (i--) {
1632                                ASSERT(*((char *)((caddr_t)ovp + nb - RSLOP + i)) == RMAGIC_C, "chunk's tail overwrite");
1633                            }
1634                        }
1635                        nb = (nb + 3) &~ 3; 
1636                        ASSERT(*(u_int *)((caddr_t)ovp + nb - RSLOP) == RMAGIC, "chunk's tail overwrite");
1637                         /*
1638                          * Convert amount of memory requested into
1639                          * closest block size stored in hash buckets
1640                          * which satisfies request.  Account for
1641                          * space used per block for accounting.
1642                          */
1643                         nbytes += M_OVERHEAD;
1644                         ovp->ov_size = nbytes - 1;
1645                         if ((i = nbytes & 3)) {
1646                             i = 4 - i;
1647                             while (i--)
1648                                 *((char *)((caddr_t)ovp + nbytes - RSLOP + i))
1649                                     = RMAGIC_C;
1650                         }
1651                         nbytes = (nbytes + 3) &~ 3; 
1652                         *((u_int *)((caddr_t)ovp + nbytes - RSLOP)) = RMAGIC;
1653                 }
1654 #endif
1655                 res = cp;
1656                 DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log, 
1657                               "0x%lx: (%05lu) realloc %ld bytes inplace\n",
1658                               (unsigned long)res,(unsigned long)(PL_an++),
1659                               (long)size));
1660         } else if (incr == 1 && (cp - M_OVERHEAD == last_op) 
1661                    && (onb > (1 << LOG_OF_MIN_ARENA))) {
1662             MEM_SIZE require, newarena = nbytes, pow;
1663             int shiftr;
1664
1665             POW2_OPTIMIZE_ADJUST(newarena);
1666             newarena = newarena + M_OVERHEAD;
1667             /* newarena = (newarena + 3) &~ 3; */
1668             shiftr = (newarena - 1) >> LOG_OF_MIN_ARENA;
1669             pow = LOG_OF_MIN_ARENA + 1;
1670             /* apart from this loop, this is O(1) */
1671             while (shiftr >>= 1)
1672                 pow++;
1673             newarena = (1 << pow) + POW2_OPTIMIZE_SURPLUS(pow * BUCKETS_PER_POW2);
1674             require = newarena - onb - M_OVERHEAD;
1675             
1676             MALLOC_LOCK;
1677             if (cp - M_OVERHEAD == last_op /* We *still* are the last chunk */
1678                 && getpages_adjacent(require)) {
1679 #ifdef DEBUGGING_MSTATS
1680                 nmalloc[bucket]--;
1681                 nmalloc[pow * BUCKETS_PER_POW2]++;
1682 #endif      
1683                 *(cp - M_OVERHEAD) = pow * BUCKETS_PER_POW2; /* Fill index. */
1684                 MALLOC_UNLOCK;
1685                 goto inplace_label;
1686             } else {
1687                 MALLOC_UNLOCK;          
1688                 goto hard_way;
1689             }
1690         } else {
1691           hard_way:
1692             DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log, 
1693                               "0x%lx: (%05lu) realloc %ld bytes the hard way\n",
1694                               (unsigned long)cp,(unsigned long)(PL_an++),
1695                               (long)size));
1696             if ((res = (char*)Perl_malloc(nbytes)) == NULL)
1697                 return (NULL);
1698             if (cp != res)                      /* common optimization */
1699                 Copy(cp, res, (MEM_SIZE)(nbytes<onb?nbytes:onb), char);
1700             Perl_mfree(cp);
1701         }
1702         return ((Malloc_t)res);
1703 }
1704
1705 /*
1706  * Search ``srchlen'' elements of each free list for a block whose
1707  * header starts at ``freep''.  If srchlen is -1 search the whole list.
1708  * Return bucket number, or -1 if not found.
1709  */
1710 static int
1711 findbucket(union overhead *freep, int srchlen)
1712 {
1713         register union overhead *p;
1714         register int i, j;
1715
1716         for (i = 0; i < NBUCKETS; i++) {
1717                 j = 0;
1718                 for (p = nextf[i]; p && j != srchlen; p = p->ov_next) {
1719                         if (p == freep)
1720                                 return (i);
1721                         j++;
1722                 }
1723         }
1724         return (-1);
1725 }
1726
1727 Malloc_t
1728 Perl_calloc(register size_t elements, register size_t size)
1729 {
1730     long sz = elements * size;
1731     Malloc_t p = Perl_malloc(sz);
1732
1733     if (p) {
1734         memset((void*)p, 0, sz);
1735     }
1736     return p;
1737 }
1738
1739 char *
1740 Perl_strdup(const char *s)
1741 {
1742     MEM_SIZE l = strlen(s);
1743     char *s1 = (char *)Perl_malloc(l);
1744
1745     Copy(s, s1, (MEM_SIZE)l, char);
1746     return s1;
1747 }
1748
1749 #ifdef PERL_CORE
1750 int
1751 Perl_putenv(char *a)
1752 {
1753     /* Sometimes system's putenv conflicts with my_setenv() - this is system
1754        malloc vs Perl's free(). */
1755   dTHX;
1756   char *var;
1757   char *val = a;
1758   MEM_SIZE l;
1759   char buf[80];
1760
1761   while (*val && *val != '=')
1762       val++;
1763   if (!*val)
1764       return -1;
1765   l = val - a;
1766   if (l < sizeof(buf))
1767       var = buf;
1768   else
1769       var = Perl_malloc(l + 1);
1770   Copy(a, var, l, char);
1771   val++;
1772   my_setenv(var,val);
1773   if (var != buf)
1774       Perl_mfree(var);
1775   return 0;
1776 }
1777 #  endif
1778
1779 MEM_SIZE
1780 Perl_malloced_size(void *p)
1781 {
1782     union overhead *ovp = (union overhead *)
1783         ((caddr_t)p - sizeof (union overhead) * CHUNK_SHIFT);
1784     int bucket = OV_INDEX(ovp);
1785 #ifdef RCHECK
1786     /* The caller wants to have a complete control over the chunk,
1787        disable the memory checking inside the chunk.  */
1788     if (bucket <= MAX_SHORT_BUCKET) {
1789         MEM_SIZE size = BUCKET_SIZE_REAL(bucket);
1790         ovp->ov_size = size + M_OVERHEAD - 1;
1791         *((u_int *)((caddr_t)ovp + size + M_OVERHEAD - RSLOP)) = RMAGIC;
1792     }
1793 #endif
1794     return BUCKET_SIZE_REAL(bucket);
1795 }
1796
1797 #  ifdef BUCKETS_ROOT2
1798 #    define MIN_EVEN_REPORT 6
1799 #  else
1800 #    define MIN_EVEN_REPORT MIN_BUCKET
1801 #  endif 
1802 /*
1803  * mstats - print out statistics about malloc
1804  * 
1805  * Prints two lines of numbers, one showing the length of the free list
1806  * for each size category, the second showing the number of mallocs -
1807  * frees for each size category.
1808  */
1809 void
1810 Perl_dump_mstats(pTHX_ char *s)
1811 {
1812 #ifdef DEBUGGING_MSTATS
1813         register int i, j;
1814         register union overhead *p;
1815         int topbucket=0, topbucket_ev=0, topbucket_odd=0, totfree=0, total=0;
1816         u_int nfree[NBUCKETS];
1817         int total_chain = 0;
1818         struct chunk_chain_s* nextchain;
1819
1820         MALLOC_LOCK;
1821         for (i = MIN_BUCKET ; i < NBUCKETS; i++) {
1822                 for (j = 0, p = nextf[i]; p; p = p->ov_next, j++)
1823                         ;
1824                 nfree[i] = j;
1825                 totfree += nfree[i] * BUCKET_SIZE_REAL(i);
1826                 total += nmalloc[i] * BUCKET_SIZE_REAL(i);
1827                 if (nmalloc[i]) {
1828                     i % 2 ? (topbucket_odd = i) : (topbucket_ev = i);
1829                     topbucket = i;
1830                 }
1831         }
1832         nextchain = chunk_chain;
1833         while (nextchain) {
1834             total_chain += nextchain->size;
1835             nextchain = nextchain->next;
1836         }
1837         MALLOC_UNLOCK;
1838         if (s)
1839             PerlIO_printf(Perl_error_log,
1840                           "Memory allocation statistics %s (buckets %ld(%ld)..%ld(%ld)\n",
1841                           s, 
1842                           (long)BUCKET_SIZE_REAL(MIN_BUCKET), 
1843                           (long)BUCKET_SIZE(MIN_BUCKET),
1844                           (long)BUCKET_SIZE_REAL(topbucket), (long)BUCKET_SIZE(topbucket));
1845         PerlIO_printf(Perl_error_log, "%8d free:", totfree);
1846         for (i = MIN_EVEN_REPORT; i <= topbucket; i += BUCKETS_PER_POW2) {
1847                 PerlIO_printf(Perl_error_log, 
1848                               ((i < 8*BUCKETS_PER_POW2 || i == 10*BUCKETS_PER_POW2)
1849                                ? " %5d" 
1850                                : ((i < 12*BUCKETS_PER_POW2) ? " %3d" : " %d")),
1851                               nfree[i]);
1852         }
1853 #ifdef BUCKETS_ROOT2
1854         PerlIO_printf(Perl_error_log, "\n\t   ");
1855         for (i = MIN_BUCKET + 1; i <= topbucket_odd; i += BUCKETS_PER_POW2) {
1856                 PerlIO_printf(Perl_error_log, 
1857                               ((i < 8*BUCKETS_PER_POW2 || i == 10*BUCKETS_PER_POW2)
1858                                ? " %5d" 
1859                                : ((i < 12*BUCKETS_PER_POW2) ? " %3d" : " %d")),
1860                               nfree[i]);
1861         }
1862 #endif 
1863         PerlIO_printf(Perl_error_log, "\n%8d used:", total - totfree);
1864         for (i = MIN_EVEN_REPORT; i <= topbucket; i += BUCKETS_PER_POW2) {
1865                 PerlIO_printf(Perl_error_log, 
1866                               ((i < 8*BUCKETS_PER_POW2 || i == 10*BUCKETS_PER_POW2)
1867                                ? " %5d" 
1868                                : ((i < 12*BUCKETS_PER_POW2) ? " %3d" : " %d")), 
1869                               nmalloc[i] - nfree[i]);
1870         }
1871 #ifdef BUCKETS_ROOT2
1872         PerlIO_printf(Perl_error_log, "\n\t   ");
1873         for (i = MIN_BUCKET + 1; i <= topbucket_odd; i += BUCKETS_PER_POW2) {
1874                 PerlIO_printf(Perl_error_log, 
1875                               ((i < 8*BUCKETS_PER_POW2 || i == 10*BUCKETS_PER_POW2)
1876                                ? " %5d" 
1877                                : ((i < 12*BUCKETS_PER_POW2) ? " %3d" : " %d")),
1878                               nmalloc[i] - nfree[i]);
1879         }
1880 #endif 
1881         PerlIO_printf(Perl_error_log, "\nTotal sbrk(): %d/%d:%d. Odd ends: pad+heads+chain+tail: %d+%d+%d+%d.\n",
1882                       goodsbrk + sbrk_slack, sbrks, sbrk_good, sbrk_slack,
1883                       start_slack, total_chain, sbrked_remains);
1884 #endif /* DEBUGGING_MSTATS */
1885 }
1886 #endif /* lint */
1887
1888 #ifdef USE_PERL_SBRK
1889
1890 #   if defined(__MACHTEN_PPC__) || defined(NeXT) || defined(__NeXT__)
1891 #      define PERL_SBRK_VIA_MALLOC
1892 /*
1893  * MachTen's malloc() returns a buffer aligned on a two-byte boundary.
1894  * While this is adequate, it may slow down access to longer data
1895  * types by forcing multiple memory accesses.  It also causes
1896  * complaints when RCHECK is in force.  So we allocate six bytes
1897  * more than we need to, and return an address rounded up to an
1898  * eight-byte boundary.
1899  *
1900  * 980701 Dominic Dunlop <domo@computer.org>
1901  */
1902 #      define SYSTEM_ALLOC_ALIGNMENT 2
1903 #   endif
1904
1905 #   ifdef PERL_SBRK_VIA_MALLOC
1906
1907 /* it may seem schizophrenic to use perl's malloc and let it call system */
1908 /* malloc, the reason for that is only the 3.2 version of the OS that had */
1909 /* frequent core dumps within nxzonefreenolock. This sbrk routine put an */
1910 /* end to the cores */
1911
1912 #      ifndef SYSTEM_ALLOC
1913 #         define SYSTEM_ALLOC(a) malloc(a)
1914 #      endif
1915 #      ifndef SYSTEM_ALLOC_ALIGNMENT
1916 #         define SYSTEM_ALLOC_ALIGNMENT MEM_ALIGNBYTES
1917 #      endif
1918
1919 #   endif  /* PERL_SBRK_VIA_MALLOC */
1920
1921 static IV Perl_sbrk_oldchunk;
1922 static long Perl_sbrk_oldsize;
1923
1924 #   define PERLSBRK_32_K (1<<15)
1925 #   define PERLSBRK_64_K (1<<16)
1926
1927 Malloc_t
1928 Perl_sbrk(int size)
1929 {
1930     IV got;
1931     int small, reqsize;
1932
1933     if (!size) return 0;
1934 #ifdef PERL_CORE
1935     reqsize = size; /* just for the DEBUG_m statement */
1936 #endif
1937 #ifdef PACK_MALLOC
1938     size = (size + 0x7ff) & ~0x7ff;
1939 #endif
1940     if (size <= Perl_sbrk_oldsize) {
1941         got = Perl_sbrk_oldchunk;
1942         Perl_sbrk_oldchunk += size;
1943         Perl_sbrk_oldsize -= size;
1944     } else {
1945       if (size >= PERLSBRK_32_K) {
1946         small = 0;
1947       } else {
1948         size = PERLSBRK_64_K;
1949         small = 1;
1950       }
1951 #  if NEEDED_ALIGNMENT > SYSTEM_ALLOC_ALIGNMENT
1952       size += NEEDED_ALIGNMENT - SYSTEM_ALLOC_ALIGNMENT;
1953 #  endif
1954       got = (IV)SYSTEM_ALLOC(size);
1955 #  if NEEDED_ALIGNMENT > SYSTEM_ALLOC_ALIGNMENT
1956       got = (got + NEEDED_ALIGNMENT - 1) & ~(NEEDED_ALIGNMENT - 1);
1957 #  endif
1958       if (small) {
1959         /* Chunk is small, register the rest for future allocs. */
1960         Perl_sbrk_oldchunk = got + reqsize;
1961         Perl_sbrk_oldsize = size - reqsize;
1962       }
1963     }
1964
1965     DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log, "sbrk malloc size %ld (reqsize %ld), left size %ld, give addr 0x%lx\n",
1966                     size, reqsize, Perl_sbrk_oldsize, got));
1967
1968     return (void *)got;
1969 }
1970
1971 #endif /* ! defined USE_PERL_SBRK */