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(PERL_IMPLICIT_CONTEXT)
 242 #    define croak       Perl_croak_nocontext
 243 #    define croak2      Perl_croak_nocontext
 244 #    define warn        Perl_warn_nocontext
 245 #    define warn2       Perl_warn_nocontext
 246 #else
 247 #    define croak2      croak
 248 #    define warn2       warn
 249 #endif
 250 #ifdef USE_ITHREADS
 251 #     define PERL_MAYBE_ALIVE   PL_thr_key
 252 #else
 253 #     define PERL_MAYBE_ALIVE   1
 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 PERL_IMPLICIT_CONTEXT
 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                                ? buck_size[i]                           \
 466                                : ((1 << ((i) >> BUCKET_POW2_SHIFT))     \
 467                                   - MEM_OVERHEAD(i)                     \
 468                                   + POW2_OPTIMIZE_SURPLUS(i)))
 469 #else
 470 #  define BUCKET_SIZE_NO_SURPLUS(i) (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 sacrifised 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 ((1<<LOG_OF_MIN_ARENA) - 1)
 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                          ? ((1<<LOG_OF_MIN_ARENA) - 1)/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 ? 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    ((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) 0
 756 #endif /* !TWO_POT_OPTIMIZE */
 757
 758 #ifdef HAS_64K_LIMIT
 759 #  define BARK_64K_LIMIT(what,nbytes,size)                              \
 760         if (nbytes > 0xffff) {                                          \
 761                 PerlIO_printf(PerlIO_stderr(),                          \
 762                               "%s too large: %lx\n", what, size);       \
 763                 my_exit(1);                                             \
 764         }
 765 #else /* !HAS_64K_LIMIT */
 766 #  define BARK_64K_LIMIT(what,nbytes,size)
 767 #endif /* !HAS_64K_LIMIT */
 768
 769 #ifndef MIN_SBRK
 770 #  define MIN_SBRK 2048
 771 #endif
 772
 773 #ifndef FIRST_SBRK
 774 #  define FIRST_SBRK (48*1024)
 775 #endif
 776
 777 /* Minimal sbrk in percents of what is already alloced. */
 778 #ifndef MIN_SBRK_FRAC
 779 #  define MIN_SBRK_FRAC 3
 780 #endif
 781
 782 #ifndef SBRK_ALLOW_FAILURES
 783 #  define SBRK_ALLOW_FAILURES 3
 784 #endif
 785
 786 #ifndef SBRK_FAILURE_PRICE
 787 #  define SBRK_FAILURE_PRICE 50
 788 #endif
 789
 790 static void     morecore        (int bucket);
 791 #  if defined(DEBUGGING)
 792 static void     botch           (const char *diag, const char *s, const char *file, int line);
 793 #  endif
 794 static void     add_to_chain    (void *p, MEM_SIZE size, MEM_SIZE chip);
 795 static void*    get_from_chain  (MEM_SIZE size);
 796 static void*    get_from_bigger_buckets(int bucket, MEM_SIZE size);
 797 static union overhead *getpages (MEM_SIZE needed, int *nblksp, int bucket);
 798 static int      getpages_adjacent(MEM_SIZE require);
 799
 800 #ifdef I_MACH_CTHREADS
 801 #  undef  MUTEX_LOCK
 802 #  define MUTEX_LOCK(m)   STMT_START { if (*m) mutex_lock(*m);   } STMT_END
 803 #  undef  MUTEX_UNLOCK
 804 #  define MUTEX_UNLOCK(m) STMT_START { if (*m) mutex_unlock(*m); } STMT_END
 805 #endif
 806
 807 #ifndef PTRSIZE
 808 #  define PTRSIZE       sizeof(void*)
 809 #endif
 810
 811 #ifndef BITS_IN_PTR
 812 #  define BITS_IN_PTR (8*PTRSIZE)
 813 #endif
 814
 815 /*
 816  * nextf[i] is the pointer to the next free block of size 2^i.  The
 817  * smallest allocatable block is 8 bytes.  The overhead information
 818  * precedes the data area returned to the user.
 819  */
 820 #define NBUCKETS (BITS_IN_PTR*BUCKETS_PER_POW2 + 1)
 821 static  union overhead *nextf[NBUCKETS];
 822
 823 #if defined(PURIFY) && !defined(USE_PERL_SBRK)
 824 #  define USE_PERL_SBRK
 825 #endif
 826
 827 #ifdef USE_PERL_SBRK
 828 # define sbrk(a) Perl_sbrk(a)
 829 Malloc_t Perl_sbrk (int size);
 830 #else
 831 # ifndef HAS_SBRK_PROTO /* <unistd.h> usually takes care of this */
 832 extern  Malloc_t sbrk(int);
 833 # endif
 834 #endif
 835
 836 #ifndef MIN_SBRK_FRAC1000       /* Backward compatibility */
 837 #  define MIN_SBRK_FRAC1000     (MIN_SBRK_FRAC * 10)
 838 #endif
 839
 840 #ifndef START_EXTERN_C
 841 #  ifdef __cplusplus
 842 #    define START_EXTERN_C      extern "C" {
 843 #  else
 844 #    define START_EXTERN_C
 845 #  endif
 846 #endif
 847
 848 #ifndef END_EXTERN_C
 849 #  ifdef __cplusplus
 850 #    define END_EXTERN_C                };
 851 #  else
 852 #    define END_EXTERN_C
 853 #  endif
 854 #endif
 855
 856 #include "malloc_ctl.h"
 857
 858 #ifndef NO_MALLOC_DYNAMIC_CFG
 859 #  define PERL_MALLOC_OPT_CHARS "FMfAPGdac"
 860
 861 #  ifndef FILL_DEAD_DEFAULT
 862 #    define FILL_DEAD_DEFAULT   1
 863 #  endif
 864 #  ifndef FILL_ALIVE_DEFAULT
 865 #    define FILL_ALIVE_DEFAULT  1
 866 #  endif
 867 #  ifndef FILL_CHECK_DEFAULT
 868 #    define FILL_CHECK_DEFAULT  1
 869 #  endif
 870
 871 static IV MallocCfg[MallocCfg_last] = {
 872   FIRST_SBRK,
 873   MIN_SBRK,
 874   MIN_SBRK_FRAC,
 875   SBRK_ALLOW_FAILURES,
 876   SBRK_FAILURE_PRICE,
 877   SBRK_ALLOW_FAILURES * SBRK_FAILURE_PRICE,     /* sbrk_goodness */
 878   FILL_DEAD_DEFAULT,    /* FILL_DEAD */
 879   FILL_ALIVE_DEFAULT,   /* FILL_ALIVE */
 880   FILL_CHECK_DEFAULT,   /* FILL_CHECK */
 881   0,                    /* MallocCfg_skip_cfg_env */
 882   0,                    /* MallocCfg_cfg_env_read */
 883   0,                    /* MallocCfg_emergency_buffer_size */
 884   0,                    /* MallocCfg_emergency_buffer_prepared_size */
 885   0                     /* MallocCfg_emergency_buffer_last_req */
 886 };
 887 IV *MallocCfg_ptr = MallocCfg;
 888
 889 static char* MallocCfgP[MallocCfg_last] = {
 890   0,                    /* MallocCfgP_emergency_buffer */
 891   0,                    /* MallocCfgP_emergency_buffer_prepared */
 892 };
 893 char **MallocCfgP_ptr = MallocCfgP;
 894
 895 #  undef MIN_SBRK
 896 #  undef FIRST_SBRK
 897 #  undef MIN_SBRK_FRAC1000
 898 #  undef SBRK_ALLOW_FAILURES
 899 #  undef SBRK_FAILURE_PRICE
 900
 901 #  define MIN_SBRK              MallocCfg[MallocCfg_MIN_SBRK]
 902 #  define FIRST_SBRK            MallocCfg[MallocCfg_FIRST_SBRK]
 903 #  define MIN_SBRK_FRAC1000     MallocCfg[MallocCfg_MIN_SBRK_FRAC1000]
 904 #  define SBRK_ALLOW_FAILURES   MallocCfg[MallocCfg_SBRK_ALLOW_FAILURES]
 905 #  define SBRK_FAILURE_PRICE    MallocCfg[MallocCfg_SBRK_FAILURE_PRICE]
 906
 907 #  define sbrk_goodness         MallocCfg[MallocCfg_sbrk_goodness]
 908
 909 #  define emergency_buffer_size MallocCfg[MallocCfg_emergency_buffer_size]
 910 #  define emergency_buffer_last_req     MallocCfg[MallocCfg_emergency_buffer_last_req]
 911
 912 #  define FILL_DEAD             MallocCfg[MallocCfg_filldead]
 913 #  define FILL_ALIVE            MallocCfg[MallocCfg_fillalive]
 914 #  define FILL_CHECK_CFG        MallocCfg[MallocCfg_fillcheck]
 915 #  define FILL_CHECK            (FILL_DEAD && FILL_CHECK_CFG)
 916
 917 #  define emergency_buffer      MallocCfgP[MallocCfgP_emergency_buffer]
 918 #  define emergency_buffer_prepared     MallocCfgP[MallocCfgP_emergency_buffer_prepared]
 919
 920 #else   /* defined(NO_MALLOC_DYNAMIC_CFG) */
 921
 922 #  define FILL_DEAD     1
 923 #  define FILL_ALIVE    1
 924 #  define FILL_CHECK    1
 925 static int sbrk_goodness = SBRK_ALLOW_FAILURES * SBRK_FAILURE_PRICE;
 926
 927 #  define NO_PERL_MALLOC_ENV
 928
 929 #endif
 930
 931 #ifdef DEBUGGING_MSTATS
 932 /*
 933  * nmalloc[i] is the difference between the number of mallocs and frees
 934  * for a given block size.
 935  */
 936 static  u_int nmalloc[NBUCKETS];
 937 static  u_int sbrk_slack;
 938 static  u_int start_slack;
 939 #else   /* !( defined DEBUGGING_MSTATS ) */
 940 #  define sbrk_slack    0
 941 #endif
 942
 943 static  u_int goodsbrk;
 944
 945 #ifdef PERL_EMERGENCY_SBRK
 946
 947 #  ifndef BIG_SIZE
 948 #    define BIG_SIZE (1<<16)            /* 64K */
 949 #  endif
 950
 951 #  ifdef NO_MALLOC_DYNAMIC_CFG
 952 static MEM_SIZE emergency_buffer_size;
 953         /* 0 if the last request for more memory succeeded.
 954            Otherwise the size of the failing request. */
 955 static MEM_SIZE emergency_buffer_last_req;
 956 static char *emergency_buffer;
 957 static char *emergency_buffer_prepared;
 958 #  endif
 959
 960 #  ifndef emergency_sbrk_croak
 961 #    define emergency_sbrk_croak        croak2
 962 #  endif
 963
 964 static char *
 965 perl_get_emergency_buffer(IV *size)
 966 {
 967     dTHX;
 968     /* First offense, give a possibility to recover by dieing. */
 969     /* No malloc involved here: */
 970     SV *sv;
 971     char *pv;
 972     GV **gvp = (GV**)hv_fetchs(PL_defstash, "^M", FALSE);
 973
 974     if (!gvp) gvp = (GV**)hv_fetchs(PL_defstash, "\015", FALSE);
 975     if (!gvp || !(sv = GvSV(*gvp)) || !SvPOK(sv)
 976         || (SvLEN(sv) < (1<<LOG_OF_MIN_ARENA) - M_OVERHEAD))
 977         return NULL;            /* Now die die die... */
 978     /* Got it, now detach SvPV: */
 979     pv = SvPV_nolen(sv);
 980     /* Check alignment: */
 981     if ((PTR2UV(pv) - sizeof(union overhead)) & (NEEDED_ALIGNMENT - 1)) {
 982         PerlIO_puts(PerlIO_stderr(),"Bad alignment of $^M!\n");
 983         return NULL;            /* die die die */
 984     }
 985
 986     SvPOK_off(sv);
 987     SvPV_set(sv, NULL);
 988     SvCUR_set(sv, 0);
 989     SvLEN_set(sv, 0);
 990     *size = malloced_size(pv) + M_OVERHEAD;
 991     return pv - sizeof(union overhead);
 992 }
 993 #  define PERL_GET_EMERGENCY_BUFFER(p)  perl_get_emergency_buffer(p)
 994
 995 #  ifndef NO_MALLOC_DYNAMIC_CFG
 996 static char *
 997 get_emergency_buffer(IV *size)
 998 {
 999     char *pv = emergency_buffer_prepared;
1000
1001     *size = MallocCfg[MallocCfg_emergency_buffer_prepared_size];
1002     emergency_buffer_prepared = 0;
1003     MallocCfg[MallocCfg_emergency_buffer_prepared_size] = 0;
1004     return pv;
1005 }
1006
1007 /* Returns 0 on success, -1 on bad alignment, -2 if not implemented */
1008 int
1009 set_emergency_buffer(char *b, IV size)
1010 {
1011     if (PTR2UV(b) & (NEEDED_ALIGNMENT - 1))
1012         return -1;
1013     if (MallocCfg[MallocCfg_emergency_buffer_prepared_size])
1014         add_to_chain((void*)emergency_buffer_prepared,
1015                      MallocCfg[MallocCfg_emergency_buffer_prepared_size], 0);
1016     emergency_buffer_prepared = b;
1017     MallocCfg[MallocCfg_emergency_buffer_prepared_size] = size;
1018     return 0;
1019 }
1020 #    define GET_EMERGENCY_BUFFER(p)     get_emergency_buffer(p)
1021 #  else         /* NO_MALLOC_DYNAMIC_CFG */
1022 #    define GET_EMERGENCY_BUFFER(p)     NULL
1023 int
1024 set_emergency_buffer(char *b, IV size)
1025 {
1026     return -1;
1027 }
1028 #  endif
1029
1030 static Malloc_t
1031 emergency_sbrk(MEM_SIZE size)
1032 {
1033     MEM_SIZE rsize = (((size - 1)>>LOG_OF_MIN_ARENA) + 1)<<LOG_OF_MIN_ARENA;
1034
1035     if (size >= BIG_SIZE
1036         && (!emergency_buffer_last_req ||
1037             (size < (MEM_SIZE)emergency_buffer_last_req))) {
1038         /* Give the possibility to recover, but avoid an infinite cycle. */
1039         MALLOC_UNLOCK;
1040         emergency_buffer_last_req = size;
1041         emergency_sbrk_croak("Out of memory during \"large\" request for %"UVuf" bytes, total sbrk() is %"UVuf" bytes", (UV)size, (UV)(goodsbrk + sbrk_slack));
1042     }
1043
1044     if ((MEM_SIZE)emergency_buffer_size >= rsize) {
1045         char *old = emergency_buffer;
1046
1047         emergency_buffer_size -= rsize;
1048         emergency_buffer += rsize;
1049         return old;
1050     } else {
1051         /* First offense, give a possibility to recover by dieing. */
1052         /* No malloc involved here: */
1053         IV Size;
1054         char *pv = GET_EMERGENCY_BUFFER(&Size);
1055         int have = 0;
1056
1057         if (emergency_buffer_size) {
1058             add_to_chain(emergency_buffer, emergency_buffer_size, 0);
1059             emergency_buffer_size = 0;
1060             emergency_buffer = NULL;
1061             have = 1;
1062         }
1063
1064         if (!pv)
1065             pv = PERL_GET_EMERGENCY_BUFFER(&Size);
1066         if (!pv) {
1067             if (have)
1068                 goto do_croak;
1069             return (char *)-1;          /* Now die die die... */
1070         }
1071
1072         /* Check alignment: */
1073         if (PTR2UV(pv) & (NEEDED_ALIGNMENT - 1)) {
1074             dTHX;
1075
1076             PerlIO_puts(PerlIO_stderr(),"Bad alignment of $^M!\n");
1077             return (char *)-1;          /* die die die */
1078         }
1079
1080         emergency_buffer = pv;
1081         emergency_buffer_size = Size;
1082     }
1083   do_croak:
1084     MALLOC_UNLOCK;
1085     emergency_sbrk_croak("Out of memory during request for %"UVuf" bytes, total sbrk() is %"UVuf" bytes", (UV)size, (UV)(goodsbrk + sbrk_slack));
1086     assert(0); /* NOTREACHED */
1087     return NULL;
1088 }
1089
1090 #else /*  !defined(PERL_EMERGENCY_SBRK) */
1091 #  define emergency_sbrk(size)  -1
1092 #endif  /* defined PERL_EMERGENCY_SBRK */
1093
1094 /* Don't use PerlIO buffered writes as they allocate memory. */
1095 #define MYMALLOC_WRITE2STDERR(s) PerlLIO_write(PerlIO_fileno(PerlIO_stderr()),s,strlen(s))
1096
1097 #ifdef DEBUGGING
1098 #undef ASSERT
1099 #define ASSERT(p,diag)   if (!(p)) botch(diag,STRINGIFY(p),__FILE__,__LINE__);
1100
1101 static void
1102 botch(const char *diag, const char *s, const char *file, int line)
1103 {
1104     dVAR;
1105     dTHX;
1106     if (!(PERL_MAYBE_ALIVE && PERL_GET_THX))
1107         goto do_write;
1108     else {
1109         if (PerlIO_printf(PerlIO_stderr(),
1110                           "assertion botched (%s?): %s %s:%d\n",
1111                           diag, s, file, line) != 0) {
1112          do_write:              /* Can be initializing interpreter */
1113             MYMALLOC_WRITE2STDERR("assertion botched (");
1114             MYMALLOC_WRITE2STDERR(diag);
1115             MYMALLOC_WRITE2STDERR("?): ");
1116             MYMALLOC_WRITE2STDERR(s);
1117             MYMALLOC_WRITE2STDERR(" (");
1118             MYMALLOC_WRITE2STDERR(file);
1119             MYMALLOC_WRITE2STDERR(":");
1120             {
1121               char linebuf[10];
1122               char *s = linebuf + sizeof(linebuf) - 1;
1123               int n = line;
1124               *s = 0;
1125               do {
1126                 *--s = '0' + (n % 10);
1127               } while (n /= 10);
1128               MYMALLOC_WRITE2STDERR(s);
1129             }
1130             MYMALLOC_WRITE2STDERR(")\n");
1131         }
1132         PerlProc_abort();
1133     }
1134 }
1135 #else
1136 #define ASSERT(p, diag)
1137 #endif
1138
1139 #ifdef MALLOC_FILL
1140 /* Fill should be long enough to cover long */
1141 static void
1142 fill_pat_4bytes(unsigned char *s, size_t nbytes, const unsigned char *fill)
1143 {
1144     unsigned char *e = s + nbytes;
1145     long *lp;
1146     const long lfill = *(long*)fill;
1147
1148     if (PTR2UV(s) & (sizeof(long)-1)) {         /* Align the pattern */
1149         int shift = sizeof(long) - (PTR2UV(s) & (sizeof(long)-1));
1150         unsigned const char *f = fill + sizeof(long) - shift;
1151         unsigned char *e1 = s + shift;
1152
1153         while (s < e1)
1154             *s++ = *f++;
1155     }
1156     lp = (long*)s;
1157     while ((unsigned char*)(lp + 1) <= e)
1158         *lp++ = lfill;
1159     s = (unsigned char*)lp;
1160     while (s < e)
1161         *s++ = *fill++;
1162 }
1163 /* Just malloc()ed */
1164 static const unsigned char fill_feedadad[] =
1165  {0xFE, 0xED, 0xAD, 0xAD, 0xFE, 0xED, 0xAD, 0xAD,
1166   0xFE, 0xED, 0xAD, 0xAD, 0xFE, 0xED, 0xAD, 0xAD};
1167 /* Just free()ed */
1168 static const unsigned char fill_deadbeef[] =
1169  {0xDE, 0xAD, 0xBE, 0xEF, 0xDE, 0xAD, 0xBE, 0xEF,
1170   0xDE, 0xAD, 0xBE, 0xEF, 0xDE, 0xAD, 0xBE, 0xEF};
1171 #  define FILL_DEADBEEF(s, n)   \
1172         (void)(FILL_DEAD?  (fill_pat_4bytes((s), (n), fill_deadbeef), 0) : 0)
1173 #  define FILL_FEEDADAD(s, n)   \
1174         (void)(FILL_ALIVE? (fill_pat_4bytes((s), (n), fill_feedadad), 0) : 0)
1175 #else
1176 #  define FILL_DEADBEEF(s, n)   ((void)0)
1177 #  define FILL_FEEDADAD(s, n)   ((void)0)
1178 #  undef MALLOC_FILL_CHECK
1179 #endif
1180
1181 #ifdef MALLOC_FILL_CHECK
1182 static int
1183 cmp_pat_4bytes(unsigned char *s, size_t nbytes, const unsigned char *fill)
1184 {
1185     unsigned char *e = s + nbytes;
1186     long *lp;
1187     const long lfill = *(long*)fill;
1188
1189     if (PTR2UV(s) & (sizeof(long)-1)) {         /* Align the pattern */
1190         int shift = sizeof(long) - (PTR2UV(s) & (sizeof(long)-1));
1191         unsigned const char *f = fill + sizeof(long) - shift;
1192         unsigned char *e1 = s + shift;
1193
1194         while (s < e1)
1195             if (*s++ != *f++)
1196                 return 1;
1197     }
1198     lp = (long*)s;
1199     while ((unsigned char*)(lp + 1) <= e)
1200         if (*lp++ != lfill)
1201             return 1;
1202     s = (unsigned char*)lp;
1203     while (s < e)
1204         if (*s++ != *fill++)
1205             return 1;
1206     return 0;
1207 }
1208 #  define FILLCHECK_DEADBEEF(s, n)                                      \
1209         ASSERT(!FILL_CHECK || !cmp_pat_4bytes(s, n, fill_deadbeef),     \
1210                "free()ed/realloc()ed-away memory was overwritten")
1211 #else
1212 #  define FILLCHECK_DEADBEEF(s, n)      ((void)0)
1213 #endif
1214
1215 STATIC int
1216 S_adjust_size_and_find_bucket(size_t *nbytes_p)
1217 {
1218         MEM_SIZE shiftr;
1219         int bucket;
1220         size_t nbytes;
1221
1222         PERL_ARGS_ASSERT_ADJUST_SIZE_AND_FIND_BUCKET;
1223
1224         nbytes = *nbytes_p;
1225
1226         /*
1227          * Convert amount of memory requested into
1228          * closest block size stored in hash buckets
1229          * which satisfies request.  Account for
1230          * space used per block for accounting.
1231          */
1232 #ifdef PACK_MALLOC
1233 #  ifdef SMALL_BUCKET_VIA_TABLE
1234         if (nbytes == 0)
1235             bucket = MIN_BUCKET;
1236         else if (nbytes <= SIZE_TABLE_MAX) {
1237             bucket = bucket_of[(nbytes - 1) >> BUCKET_TABLE_SHIFT];
1238         } else
1239 #  else
1240         if (nbytes == 0)
1241             nbytes = 1;
1242         if (nbytes <= MAX_POW2_ALGO) goto do_shifts;
1243         else
1244 #  endif
1245 #endif
1246         {
1247             POW2_OPTIMIZE_ADJUST(nbytes);
1248             nbytes += M_OVERHEAD;
1249             nbytes = (nbytes + 3) &~ 3;
1250 #if defined(PACK_MALLOC) && !defined(SMALL_BUCKET_VIA_TABLE)
1251           do_shifts:
1252 #endif
1253             shiftr = (nbytes - 1) >> START_SHIFT;
1254             bucket = START_SHIFTS_BUCKET;
1255             /* apart from this loop, this is O(1) */
1256             while (shiftr >>= 1)
1257                 bucket += BUCKETS_PER_POW2;
1258         }
1259         *nbytes_p = nbytes;
1260         return bucket;
1261 }
1262
1263 Malloc_t
1264 Perl_malloc(size_t nbytes)
1265 {
1266         dVAR;
1267         union overhead *p;
1268         int bucket;
1269
1270 #if defined(DEBUGGING) || defined(RCHECK)
1271         MEM_SIZE size = nbytes;
1272 #endif
1273
1274         BARK_64K_LIMIT("Allocation",nbytes,nbytes);
1275 #ifdef DEBUGGING
1276         if ((long)nbytes < 0)
1277             croak("%s", "panic: malloc");
1278 #endif
1279
1280         bucket = adjust_size_and_find_bucket(&nbytes);
1281         MALLOC_LOCK;
1282         /*
1283          * If nothing in hash bucket right now,
1284          * request more memory from the system.
1285          */
1286         if (nextf[bucket] == NULL)
1287                 morecore(bucket);
1288         if ((p = nextf[bucket]) == NULL) {
1289                 MALLOC_UNLOCK;
1290                 {
1291                     dTHX;
1292                     if (!PL_nomemok) {
1293 #if defined(PLAIN_MALLOC) && defined(NO_FANCY_MALLOC)
1294                         MYMALLOC_WRITE2STDERR("Out of memory!\n");
1295 #else
1296                         char buff[80];
1297                         char *eb = buff + sizeof(buff) - 1;
1298                         char *s = eb;
1299                         size_t n = nbytes;
1300
1301                         MYMALLOC_WRITE2STDERR("Out of memory during request for ");
1302 #if defined(DEBUGGING) || defined(RCHECK)
1303                         n = size;
1304 #endif
1305                         *s = 0;
1306                         do {
1307                             *--s = '0' + (n % 10);
1308                         } while (n /= 10);
1309                         MYMALLOC_WRITE2STDERR(s);
1310                         MYMALLOC_WRITE2STDERR(" bytes, total sbrk() is ");
1311                         s = eb;
1312                         n = goodsbrk + sbrk_slack;
1313                         do {
1314                             *--s = '0' + (n % 10);
1315                         } while (n /= 10);
1316                         MYMALLOC_WRITE2STDERR(s);
1317                         MYMALLOC_WRITE2STDERR(" bytes!\n");
1318 #endif /* defined(PLAIN_MALLOC) && defined(NO_FANCY_MALLOC) */
1319                         my_exit(1);
1320                     }
1321                 }
1322                 return (NULL);
1323         }
1324
1325         /* remove from linked list */
1326 #ifdef DEBUGGING
1327         if ( (PTR2UV(p) & (MEM_ALIGNBYTES - 1))
1328                                                 /* Can't get this low */
1329              || (p && PTR2UV(p) < (1<<LOG_OF_MIN_ARENA)) ) {
1330             dTHX;
1331             PerlIO_printf(PerlIO_stderr(),
1332                           "Unaligned pointer in the free chain 0x%"UVxf"\n",
1333                           PTR2UV(p));
1334         }
1335         if ( (PTR2UV(p->ov_next) & (MEM_ALIGNBYTES - 1))
1336              || (p->ov_next && PTR2UV(p->ov_next) < (1<<LOG_OF_MIN_ARENA)) ) {
1337             dTHX;
1338             PerlIO_printf(PerlIO_stderr(),
1339                           "Unaligned \"next\" pointer in the free "
1340                           "chain 0x%"UVxf" at 0x%"UVxf"\n",
1341                           PTR2UV(p->ov_next), PTR2UV(p));
1342         }
1343 #endif
1344         nextf[bucket] = p->ov_next;
1345
1346         MALLOC_UNLOCK;
1347
1348         DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log,
1349                               "0x%"UVxf": (%05lu) malloc %ld bytes\n",
1350                               PTR2UV((Malloc_t)(p + CHUNK_SHIFT)), (unsigned long)(PL_an++),
1351                               (long)size));
1352
1353         FILLCHECK_DEADBEEF((unsigned char*)(p + CHUNK_SHIFT),
1354                            BUCKET_SIZE_REAL(bucket) + RMAGIC_SZ);
1355
1356 #ifdef IGNORE_SMALL_BAD_FREE
1357         if (bucket >= FIRST_BUCKET_WITH_CHECK)
1358 #endif
1359             OV_MAGIC(p, bucket) = MAGIC;
1360 #ifndef PACK_MALLOC
1361         OV_INDEX(p) = bucket;
1362 #endif
1363 #ifdef RCHECK
1364         /*
1365          * Record allocated size of block and
1366          * bound space with magic numbers.
1367          */
1368         p->ov_rmagic = RMAGIC;
1369         if (bucket <= MAX_SHORT_BUCKET) {
1370             int i;
1371
1372             nbytes = size + M_OVERHEAD;
1373             p->ov_size = nbytes - 1;
1374             if ((i = nbytes & (RMAGIC_SZ-1))) {
1375                 i = RMAGIC_SZ - i;
1376                 while (i--) /* nbytes - RMAGIC_SZ is end of alloced area */
1377                     ((caddr_t)p + nbytes - RMAGIC_SZ)[i] = RMAGIC_C;
1378             }
1379             /* Same at RMAGIC_SZ-aligned RMAGIC */
1380             nbytes = (nbytes + RMAGIC_SZ - 1) & ~(RMAGIC_SZ - 1);
1381             ((u_int *)((caddr_t)p + nbytes))[-1] = RMAGIC;
1382         }
1383         FILL_FEEDADAD((unsigned char *)(p + CHUNK_SHIFT), size);
1384 #endif
1385         return ((Malloc_t)(p + CHUNK_SHIFT));
1386 }
1387
1388 static char *last_sbrk_top;
1389 static char *last_op;                   /* This arena can be easily extended. */
1390 static MEM_SIZE sbrked_remains;
1391
1392 #ifdef DEBUGGING_MSTATS
1393 static int sbrks;
1394 #endif
1395
1396 struct chunk_chain_s {
1397     struct chunk_chain_s *next;
1398     MEM_SIZE size;
1399 };
1400 static struct chunk_chain_s *chunk_chain;
1401 static int n_chunks;
1402 static char max_bucket;
1403
1404 /* Cutoff a piece of one of the chunks in the chain.  Prefer smaller chunk. */
1405 static void *
1406 get_from_chain(MEM_SIZE size)
1407 {
1408     struct chunk_chain_s *elt = chunk_chain, **oldp = &chunk_chain;
1409     struct chunk_chain_s **oldgoodp = NULL;
1410     long min_remain = LONG_MAX;
1411
1412     while (elt) {
1413         if (elt->size >= size) {
1414             long remains = elt->size - size;
1415             if (remains >= 0 && remains < min_remain) {
1416                 oldgoodp = oldp;
1417                 min_remain = remains;
1418             }
1419             if (remains == 0) {
1420                 break;
1421             }
1422         }
1423         oldp = &( elt->next );
1424         elt = elt->next;
1425     }
1426     if (!oldgoodp) return NULL;
1427     if (min_remain) {
1428         void *ret = *oldgoodp;
1429         struct chunk_chain_s *next = (*oldgoodp)->next;
1430
1431         *oldgoodp = (struct chunk_chain_s *)((char*)ret + size);
1432         (*oldgoodp)->size = min_remain;
1433         (*oldgoodp)->next = next;
1434         return ret;
1435     } else {
1436         void *ret = *oldgoodp;
1437         *oldgoodp = (*oldgoodp)->next;
1438         n_chunks--;
1439         return ret;
1440     }
1441 }
1442
1443 static void
1444 add_to_chain(void *p, MEM_SIZE size, MEM_SIZE chip)
1445 {
1446     struct chunk_chain_s *next = chunk_chain;
1447     char *cp = (char*)p;
1448
1449     cp += chip;
1450     chunk_chain = (struct chunk_chain_s *)cp;
1451     chunk_chain->size = size - chip;
1452     chunk_chain->next = next;
1453     n_chunks++;
1454 }
1455
1456 static void *
1457 get_from_bigger_buckets(int bucket, MEM_SIZE size)
1458 {
1459     int price = 1;
1460     static int bucketprice[NBUCKETS];
1461     while (bucket <= max_bucket) {
1462         /* We postpone stealing from bigger buckets until we want it
1463            often enough. */
1464         if (nextf[bucket] && bucketprice[bucket]++ >= price) {
1465             /* Steal it! */
1466             void *ret = (void*)(nextf[bucket] - 1 + CHUNK_SHIFT);
1467             bucketprice[bucket] = 0;
1468             if (((char*)nextf[bucket]) - M_OVERHEAD == last_op) {
1469                 last_op = NULL;         /* Disable optimization */
1470             }
1471             nextf[bucket] = nextf[bucket]->ov_next;
1472 #ifdef DEBUGGING_MSTATS
1473             nmalloc[bucket]--;
1474             start_slack -= M_OVERHEAD;
1475 #endif
1476             add_to_chain(ret, (BUCKET_SIZE_NO_SURPLUS(bucket) +
1477                                POW2_OPTIMIZE_SURPLUS(bucket)),
1478                          size);
1479             return ret;
1480         }
1481         bucket++;
1482     }
1483     return NULL;
1484 }
1485
1486 static union overhead *
1487 getpages(MEM_SIZE needed, int *nblksp, int bucket)
1488 {
1489     dVAR;
1490     /* Need to do (possibly expensive) system call. Try to
1491        optimize it for rare calling. */
1492     MEM_SIZE require = needed - sbrked_remains;
1493     char *cp;
1494     union overhead *ovp;
1495     MEM_SIZE slack = 0;
1496
1497     if (sbrk_goodness > 0) {
1498         if (!last_sbrk_top && require < (MEM_SIZE)FIRST_SBRK)
1499             require = FIRST_SBRK;
1500         else if (require < (MEM_SIZE)MIN_SBRK) require = MIN_SBRK;
1501
1502         if (require < (Size_t)(goodsbrk * MIN_SBRK_FRAC1000 / 1000))
1503             require = goodsbrk * MIN_SBRK_FRAC1000 / 1000;
1504         require = ((require - 1 + MIN_SBRK) / MIN_SBRK) * MIN_SBRK;
1505     } else {
1506         require = needed;
1507         last_sbrk_top = 0;
1508         sbrked_remains = 0;
1509     }
1510
1511     DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log,
1512                           "sbrk(%ld) for %ld-byte-long arena\n",
1513                           (long)require, (long) needed));
1514     cp = (char *)sbrk(require);
1515 #ifdef DEBUGGING_MSTATS
1516     sbrks++;
1517 #endif
1518     if (cp == last_sbrk_top) {
1519         /* Common case, anything is fine. */
1520         sbrk_goodness++;
1521         ovp = (union overhead *) (cp - sbrked_remains);
1522         last_op = cp - sbrked_remains;
1523         sbrked_remains = require - (needed - sbrked_remains);
1524     } else if (cp == (char *)-1) { /* no more room! */
1525         ovp = (union overhead *)emergency_sbrk(needed);
1526         if (ovp == (union overhead *)-1)
1527             return 0;
1528         if (((char*)ovp) > last_op) {   /* Cannot happen with current emergency_sbrk() */
1529             last_op = 0;
1530         }
1531         return ovp;
1532     } else {                    /* Non-continuous or first sbrk(). */
1533         long add = sbrked_remains;
1534         char *newcp;
1535
1536         if (sbrked_remains) {   /* Put rest into chain, we
1537                                    cannot use it right now. */
1538             add_to_chain((void*)(last_sbrk_top - sbrked_remains),
1539                          sbrked_remains, 0);
1540         }
1541
1542         /* Second, check alignment. */
1543         slack = 0;
1544
1545         /* WANTED_ALIGNMENT may be more than NEEDED_ALIGNMENT, but this may
1546            improve performance of memory access. */
1547         if (PTR2UV(cp) & (WANTED_ALIGNMENT - 1)) { /* Not aligned. */
1548             slack = WANTED_ALIGNMENT - (PTR2UV(cp) & (WANTED_ALIGNMENT - 1));
1549             add += slack;
1550         }
1551
1552         if (add) {
1553             DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log,
1554                                   "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",
1555                                   (long)add, (long) slack,
1556                                   (long) sbrked_remains));
1557             newcp = (char *)sbrk(add);
1558 #if defined(DEBUGGING_MSTATS)
1559             sbrks++;
1560             sbrk_slack += add;
1561 #endif
1562             if (newcp != cp + require) {
1563                 /* Too bad: even rounding sbrk() is not continuous.*/
1564                 DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log,
1565                                       "failed to fix bad sbrk()\n"));
1566 #ifdef PACK_MALLOC
1567                 if (slack) {
1568                     MALLOC_UNLOCK;
1569                     fatalcroak("panic: Off-page sbrk\n");
1570                 }
1571 #endif
1572                 if (sbrked_remains) {
1573                     /* Try again. */
1574 #if defined(DEBUGGING_MSTATS)
1575                     sbrk_slack += require;
1576 #endif
1577                     require = needed;
1578                     DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log,
1579                                           "straight sbrk(%ld)\n",
1580                                           (long)require));
1581                     cp = (char *)sbrk(require);
1582 #ifdef DEBUGGING_MSTATS
1583                     sbrks++;
1584 #endif
1585                     if (cp == (char *)-1)
1586                         return 0;
1587                 }
1588                 sbrk_goodness = -1;     /* Disable optimization!
1589                                    Continue with not-aligned... */
1590             } else {
1591                 cp += slack;
1592                 require += sbrked_remains;
1593             }
1594         }
1595
1596         if (last_sbrk_top) {
1597             sbrk_goodness -= SBRK_FAILURE_PRICE;
1598         }
1599
1600         ovp = (union overhead *) cp;
1601         /*
1602          * Round up to minimum allocation size boundary
1603          * and deduct from block count to reflect.
1604          */
1605
1606 #  if NEEDED_ALIGNMENT > MEM_ALIGNBYTES
1607         if (PTR2UV(ovp) & (NEEDED_ALIGNMENT - 1))
1608             fatalcroak("Misalignment of sbrk()\n");
1609         else
1610 #  endif
1611         if (PTR2UV(ovp) & (MEM_ALIGNBYTES - 1)) {
1612             DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log,
1613                                   "fixing sbrk(): %d bytes off machine alignment\n",
1614                                   (int)(PTR2UV(ovp) & (MEM_ALIGNBYTES - 1))));
1615             ovp = INT2PTR(union overhead *,(PTR2UV(ovp) + MEM_ALIGNBYTES) &
1616                                      (MEM_ALIGNBYTES - 1));
1617             (*nblksp)--;
1618 # if defined(DEBUGGING_MSTATS)
1619             /* This is only approx. if TWO_POT_OPTIMIZE: */
1620             sbrk_slack += (1 << (bucket >> BUCKET_POW2_SHIFT));
1621 # endif
1622         }
1623         ;                               /* Finish "else" */
1624         sbrked_remains = require - needed;
1625         last_op = cp;
1626     }
1627 #if !defined(PLAIN_MALLOC) && !defined(NO_FANCY_MALLOC)
1628     emergency_buffer_last_req = 0;
1629 #endif
1630     last_sbrk_top = cp + require;
1631 #ifdef DEBUGGING_MSTATS
1632     goodsbrk += require;
1633 #endif
1634     return ovp;
1635 }
1636
1637 static int
1638 getpages_adjacent(MEM_SIZE require)
1639 {
1640     if (require <= sbrked_remains) {
1641         sbrked_remains -= require;
1642     } else {
1643         char *cp;
1644
1645         require -= sbrked_remains;
1646         /* We do not try to optimize sbrks here, we go for place. */
1647         cp = (char*) sbrk(require);
1648 #ifdef DEBUGGING_MSTATS
1649         sbrks++;
1650         goodsbrk += require;
1651 #endif
1652         if (cp == last_sbrk_top) {
1653             sbrked_remains = 0;
1654             last_sbrk_top = cp + require;
1655         } else {
1656             if (cp == (char*)-1) {      /* Out of memory */
1657 #ifdef DEBUGGING_MSTATS
1658                 goodsbrk -= require;
1659 #endif
1660                 return 0;
1661             }
1662             /* Report the failure: */
1663             if (sbrked_remains)
1664                 add_to_chain((void*)(last_sbrk_top - sbrked_remains),
1665                              sbrked_remains, 0);
1666             add_to_chain((void*)cp, require, 0);
1667             sbrk_goodness -= SBRK_FAILURE_PRICE;
1668             sbrked_remains = 0;
1669             last_sbrk_top = 0;
1670             last_op = 0;
1671             return 0;
1672         }
1673     }
1674
1675     return 1;
1676 }
1677
1678 /*
1679  * Allocate more memory to the indicated bucket.
1680  */
1681 static void
1682 morecore(int bucket)
1683 {
1684         dVAR;
1685         union overhead *ovp;
1686         int rnu;       /* 2^rnu bytes will be requested */
1687         int nblks;              /* become nblks blocks of the desired size */
1688         MEM_SIZE siz, needed;
1689         static int were_called = 0;
1690
1691         if (nextf[bucket])
1692                 return;
1693 #ifndef NO_PERL_MALLOC_ENV
1694         if (!were_called) {
1695             /* It's the our first time.  Initialize ourselves */
1696             were_called = 1;    /* Avoid a loop */
1697             if (!MallocCfg[MallocCfg_skip_cfg_env]) {
1698                 char *s = getenv("PERL_MALLOC_OPT"), *t = s, *off;
1699                 const char *opts = PERL_MALLOC_OPT_CHARS;
1700                 int changed = 0;
1701
1702                 while ( t && t[0] && t[1] == '='
1703                         && ((off = strchr(opts, *t))) ) {
1704                     IV val = 0;
1705
1706                     t += 2;
1707                     while (*t <= '9' && *t >= '0')
1708                         val = 10*val + *t++ - '0';
1709                     if (!*t || *t == ';') {
1710                         if (MallocCfg[off - opts] != val)
1711                             changed = 1;
1712                         MallocCfg[off - opts] = val;
1713                         if (*t)
1714                             t++;
1715                     }
1716                 }
1717                 if (t && *t) {
1718                     dTHX;
1719                     MYMALLOC_WRITE2STDERR("Unrecognized part of PERL_MALLOC_OPT: \"");
1720                     MYMALLOC_WRITE2STDERR(t);
1721                     MYMALLOC_WRITE2STDERR("\"\n");
1722                 }
1723                 if (changed)
1724                     MallocCfg[MallocCfg_cfg_env_read] = 1;
1725             }
1726         }
1727 #endif
1728         if (bucket == sizeof(MEM_SIZE)*8*BUCKETS_PER_POW2) {
1729             MALLOC_UNLOCK;
1730             croak("%s", "Out of memory during ridiculously large request");
1731         }
1732         if (bucket > max_bucket)
1733             max_bucket = bucket;
1734
1735         rnu = ( (bucket <= (LOG_OF_MIN_ARENA << BUCKET_POW2_SHIFT))
1736                 ? LOG_OF_MIN_ARENA
1737                 : (bucket >> BUCKET_POW2_SHIFT) );
1738         /* This may be overwritten later: */
1739         nblks = 1 << (rnu - (bucket >> BUCKET_POW2_SHIFT)); /* how many blocks to get */
1740         needed = ((MEM_SIZE)1 << rnu) + POW2_OPTIMIZE_SURPLUS(bucket);
1741         if (nextf[rnu << BUCKET_POW2_SHIFT]) { /* 2048b bucket. */
1742             ovp = nextf[rnu << BUCKET_POW2_SHIFT] - 1 + CHUNK_SHIFT;
1743             nextf[rnu << BUCKET_POW2_SHIFT]
1744                 = nextf[rnu << BUCKET_POW2_SHIFT]->ov_next;
1745 #ifdef DEBUGGING_MSTATS
1746             nmalloc[rnu << BUCKET_POW2_SHIFT]--;
1747             start_slack -= M_OVERHEAD;
1748 #endif
1749             DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log,
1750                                   "stealing %ld bytes from %ld arena\n",
1751                                   (long) needed, (long) rnu << BUCKET_POW2_SHIFT));
1752         } else if (chunk_chain
1753                    && (ovp = (union overhead*) get_from_chain(needed))) {
1754             DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log,
1755                                   "stealing %ld bytes from chain\n",
1756                                   (long) needed));
1757         } else if ( (ovp = (union overhead*)
1758                      get_from_bigger_buckets((rnu << BUCKET_POW2_SHIFT) + 1,
1759                                              needed)) ) {
1760             DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log,
1761                                   "stealing %ld bytes from bigger buckets\n",
1762                                   (long) needed));
1763         } else if (needed <= sbrked_remains) {
1764             ovp = (union overhead *)(last_sbrk_top - sbrked_remains);
1765             sbrked_remains -= needed;
1766             last_op = (char*)ovp;
1767         } else
1768             ovp = getpages(needed, &nblks, bucket);
1769
1770         if (!ovp)
1771             return;
1772         FILL_DEADBEEF((unsigned char*)ovp, needed);
1773
1774         /*
1775          * Add new memory allocated to that on
1776          * free list for this hash bucket.
1777          */
1778         siz = BUCKET_SIZE_NO_SURPLUS(bucket); /* No surplus if nblks > 1 */
1779 #ifdef PACK_MALLOC
1780         *(u_char*)ovp = bucket; /* Fill index. */
1781         if (bucket <= MAX_PACKED) {
1782             ovp = (union overhead *) ((char*)ovp + BLK_SHIFT(bucket));
1783             nblks = N_BLKS(bucket);
1784 #  ifdef DEBUGGING_MSTATS
1785             start_slack += BLK_SHIFT(bucket);
1786 #  endif
1787         } else if (bucket < LOG_OF_MIN_ARENA * BUCKETS_PER_POW2) {
1788             ovp = (union overhead *) ((char*)ovp + BLK_SHIFT(bucket));
1789             siz -= sizeof(union overhead);
1790         } else ovp++;           /* One chunk per block. */
1791 #endif /* PACK_MALLOC */
1792         nextf[bucket] = ovp;
1793 #ifdef DEBUGGING_MSTATS
1794         nmalloc[bucket] += nblks;
1795         if (bucket > MAX_PACKED) {
1796             start_slack += M_OVERHEAD * nblks;
1797         }
1798 #endif
1799
1800         while (--nblks > 0) {
1801                 ovp->ov_next = (union overhead *)((caddr_t)ovp + siz);
1802                 ovp = (union overhead *)((caddr_t)ovp + siz);
1803         }
1804         /* Not all sbrks return zeroed memory.*/
1805         ovp->ov_next = (union overhead *)NULL;
1806 #ifdef PACK_MALLOC
1807         if (bucket == 7*BUCKETS_PER_POW2) { /* Special case, explanation is above. */
1808             union overhead *n_op = nextf[7*BUCKETS_PER_POW2]->ov_next;
1809             nextf[7*BUCKETS_PER_POW2] =
1810                 (union overhead *)((caddr_t)nextf[7*BUCKETS_PER_POW2]
1811                                    - sizeof(union overhead));
1812             nextf[7*BUCKETS_PER_POW2]->ov_next = n_op;
1813         }
1814 #endif /* !PACK_MALLOC */
1815 }
1816
1817 Free_t
1818 Perl_mfree(Malloc_t where)
1819 {
1820         dVAR;
1821         MEM_SIZE size;
1822         union overhead *ovp;
1823         char *cp = (char*)where;
1824 #ifdef PACK_MALLOC
1825         u_char bucket;
1826 #endif
1827
1828         DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log,
1829                               "0x%"UVxf": (%05lu) free\n",
1830                               PTR2UV(cp), (unsigned long)(PL_an++)));
1831
1832         if (cp == NULL)
1833                 return;
1834 #ifdef DEBUGGING
1835         if (PTR2UV(cp) & (MEM_ALIGNBYTES - 1))
1836             croak("%s", "wrong alignment in free()");
1837 #endif
1838         ovp = (union overhead *)((caddr_t)cp
1839                                 - sizeof (union overhead) * CHUNK_SHIFT);
1840 #ifdef PACK_MALLOC
1841         bucket = OV_INDEX(ovp);
1842 #endif
1843 #ifdef IGNORE_SMALL_BAD_FREE
1844         if ((bucket >= FIRST_BUCKET_WITH_CHECK)
1845             && (OV_MAGIC(ovp, bucket) != MAGIC))
1846 #else
1847         if (OV_MAGIC(ovp, bucket) != MAGIC)
1848 #endif
1849             {
1850                 static int bad_free_warn = -1;
1851                 if (bad_free_warn == -1) {
1852                     dTHX;
1853                     char *pbf = PerlEnv_getenv("PERL_BADFREE");
1854                     bad_free_warn = (pbf) ? atoi(pbf) : 1;
1855                 }
1856                 if (!bad_free_warn)
1857                     return;
1858 #ifdef RCHECK
1859                 {
1860                     dTHX;
1861                     if (!PERL_IS_ALIVE || !PL_curcop)
1862                         Perl_ck_warner_d(aTHX_ packWARN(WARN_MALLOC), "%s free() ignored (RMAGIC, PERL_CORE)",
1863                                          ovp->ov_rmagic == RMAGIC - 1 ?
1864                                          "Duplicate" : "Bad");
1865                 }
1866 #else
1867                 {
1868                     dTHX;
1869                     if (!PERL_IS_ALIVE || !PL_curcop)
1870                         Perl_ck_warner_d(aTHX_ packWARN(WARN_MALLOC), "%s", "Bad free() ignored (PERL_CORE)");
1871                 }
1872 #endif
1873                 return;                         /* sanity */
1874             }
1875 #ifdef RCHECK
1876         ASSERT(ovp->ov_rmagic == RMAGIC, "chunk's head overwrite");
1877         if (OV_INDEX(ovp) <= MAX_SHORT_BUCKET) {
1878             int i;
1879             MEM_SIZE nbytes = ovp->ov_size + 1;
1880
1881             if ((i = nbytes & (RMAGIC_SZ-1))) {
1882                 i = RMAGIC_SZ - i;
1883                 while (i--) {   /* nbytes - RMAGIC_SZ is end of alloced area */
1884                     ASSERT(((caddr_t)ovp + nbytes - RMAGIC_SZ)[i] == RMAGIC_C,
1885                            "chunk's tail overwrite");
1886                 }
1887             }
1888             /* Same at RMAGIC_SZ-aligned RMAGIC */
1889             nbytes = (nbytes + (RMAGIC_SZ-1)) & ~(RMAGIC_SZ-1);
1890             ASSERT(((u_int *)((caddr_t)ovp + nbytes))[-1] == RMAGIC,
1891                    "chunk's tail overwrite");
1892             FILLCHECK_DEADBEEF((unsigned char*)((caddr_t)ovp + nbytes),
1893                                BUCKET_SIZE(OV_INDEX(ovp)) - nbytes);
1894         }
1895         FILL_DEADBEEF((unsigned char*)(ovp+CHUNK_SHIFT),
1896                       BUCKET_SIZE_REAL(OV_INDEX(ovp)) + RMAGIC_SZ);
1897         ovp->ov_rmagic = RMAGIC - 1;
1898 #endif
1899         ASSERT(OV_INDEX(ovp) < NBUCKETS, "chunk's head overwrite");
1900         size = OV_INDEX(ovp);
1901
1902         MALLOC_LOCK;
1903         ovp->ov_next = nextf[size];
1904         nextf[size] = ovp;
1905         MALLOC_UNLOCK;
1906 }
1907
1908 /* There is no need to do any locking in realloc (with an exception of
1909    trying to grow in place if we are at the end of the chain).
1910    If somebody calls us from a different thread with the same address,
1911    we are sole anyway.  */
1912
1913 Malloc_t
1914 Perl_realloc(void *mp, size_t nbytes)
1915 {
1916         dVAR;
1917         MEM_SIZE onb;
1918         union overhead *ovp;
1919         char *res;
1920         int prev_bucket;
1921         int bucket;
1922         int incr;               /* 1 if does not fit, -1 if "easily" fits in a
1923                                    smaller bucket, otherwise 0.  */
1924         char *cp = (char*)mp;
1925
1926 #ifdef DEBUGGING
1927         MEM_SIZE size = nbytes;
1928
1929         if ((long)nbytes < 0)
1930             croak("%s", "panic: realloc");
1931 #endif
1932
1933         BARK_64K_LIMIT("Reallocation",nbytes,size);
1934         if (!cp)
1935                 return Perl_malloc(nbytes);
1936
1937         ovp = (union overhead *)((caddr_t)cp
1938                                 - sizeof (union overhead) * CHUNK_SHIFT);
1939         bucket = OV_INDEX(ovp);
1940
1941 #ifdef IGNORE_SMALL_BAD_FREE
1942         if ((bucket >= FIRST_BUCKET_WITH_CHECK)
1943             && (OV_MAGIC(ovp, bucket) != MAGIC))
1944 #else
1945         if (OV_MAGIC(ovp, bucket) != MAGIC)
1946 #endif
1947             {
1948                 static int bad_free_warn = -1;
1949                 if (bad_free_warn == -1) {
1950                     dTHX;
1951                     char *pbf = PerlEnv_getenv("PERL_BADFREE");
1952                     bad_free_warn = (pbf) ? atoi(pbf) : 1;
1953                 }
1954                 if (!bad_free_warn)
1955                     return NULL;
1956 #ifdef RCHECK
1957                 {
1958                     dTHX;
1959                     if (!PERL_IS_ALIVE || !PL_curcop)
1960                         Perl_ck_warner_d(aTHX_ packWARN(WARN_MALLOC), "%srealloc() %signored",
1961                                          (ovp->ov_rmagic == RMAGIC - 1 ? "" : "Bad "),
1962                                          ovp->ov_rmagic == RMAGIC - 1
1963                                          ? "of freed memory " : "");
1964                 }
1965 #else
1966                 {
1967                     dTHX;
1968                     if (!PERL_IS_ALIVE || !PL_curcop)
1969                         Perl_ck_warner_d(aTHX_ packWARN(WARN_MALLOC), "%s",
1970                                          "Bad realloc() ignored");
1971                 }
1972 #endif
1973                 return NULL;                    /* sanity */
1974             }
1975
1976         onb = BUCKET_SIZE_REAL(bucket);
1977         /*
1978          *  avoid the copy if same size block.
1979          *  We are not aggressive with boundary cases. Note that it might
1980          *  (for a small number of cases) give false negative if
1981          *  both new size and old one are in the bucket for
1982          *  FIRST_BIG_POW2, but the new one is near the lower end.
1983          *
1984          *  We do not try to go to 1.5 times smaller bucket so far.
1985          */
1986         if (nbytes > onb) incr = 1;
1987         else {
1988 #ifdef DO_NOT_TRY_HARDER_WHEN_SHRINKING
1989             if ( /* This is a little bit pessimal if PACK_MALLOC: */
1990                 nbytes > ( (onb >> 1) - M_OVERHEAD )
1991 #  ifdef TWO_POT_OPTIMIZE
1992                 || (bucket == FIRST_BIG_POW2 && nbytes >= LAST_SMALL_BOUND )
1993 #  endif
1994                 )
1995 #else  /* !DO_NOT_TRY_HARDER_WHEN_SHRINKING */
1996                 prev_bucket = ( (bucket > MAX_PACKED + 1)
1997                                 ? bucket - BUCKETS_PER_POW2
1998                                 : bucket - 1);
1999              if (nbytes > BUCKET_SIZE_REAL(prev_bucket))
2000 #endif /* !DO_NOT_TRY_HARDER_WHEN_SHRINKING */
2001                  incr = 0;
2002              else incr = -1;
2003         }
2004 #ifdef STRESS_REALLOC
2005         goto hard_way;
2006 #endif
2007         if (incr == 0) {
2008           inplace_label:
2009 #ifdef RCHECK
2010                 /*
2011                  * Record new allocated size of block and
2012                  * bound space with magic numbers.
2013                  */
2014                 if (OV_INDEX(ovp) <= MAX_SHORT_BUCKET) {
2015                        int i, nb = ovp->ov_size + 1;
2016
2017                        if ((i = nb & (RMAGIC_SZ-1))) {
2018                            i = RMAGIC_SZ - i;
2019                            while (i--) { /* nb - RMAGIC_SZ is end of alloced area */
2020                                ASSERT(((caddr_t)ovp + nb - RMAGIC_SZ)[i] == RMAGIC_C, "chunk's tail overwrite");
2021                            }
2022                        }
2023                        /* Same at RMAGIC_SZ-aligned RMAGIC */
2024                        nb = (nb + (RMAGIC_SZ-1)) & ~(RMAGIC_SZ-1);
2025                        ASSERT(((u_int *)((caddr_t)ovp + nb))[-1] == RMAGIC,
2026                               "chunk's tail overwrite");
2027                        FILLCHECK_DEADBEEF((unsigned char*)((caddr_t)ovp + nb),
2028                                           BUCKET_SIZE(OV_INDEX(ovp)) - nb);
2029                        if (nbytes > ovp->ov_size + 1 - M_OVERHEAD)
2030                            FILL_FEEDADAD((unsigned char*)cp + ovp->ov_size + 1 - M_OVERHEAD,
2031                                      nbytes - (ovp->ov_size + 1 - M_OVERHEAD));
2032                        else
2033                            FILL_DEADBEEF((unsigned char*)cp + nbytes,
2034                                          nb - M_OVERHEAD + RMAGIC_SZ - nbytes);
2035                         /*
2036                          * Convert amount of memory requested into
2037                          * closest block size stored in hash buckets
2038                          * which satisfies request.  Account for
2039                          * space used per block for accounting.
2040                          */
2041                         nbytes += M_OVERHEAD;
2042                         ovp->ov_size = nbytes - 1;
2043                         if ((i = nbytes & (RMAGIC_SZ-1))) {
2044                             i = RMAGIC_SZ - i;
2045                             while (i--) /* nbytes - RMAGIC_SZ is end of alloced area */
2046                                 ((caddr_t)ovp + nbytes - RMAGIC_SZ)[i]
2047                                     = RMAGIC_C;
2048                         }
2049                         /* Same at RMAGIC_SZ-aligned RMAGIC */
2050                         nbytes = (nbytes + (RMAGIC_SZ-1)) & ~(RMAGIC_SZ - 1);
2051                         ((u_int *)((caddr_t)ovp + nbytes))[-1] = RMAGIC;
2052                 }
2053 #endif
2054                 res = cp;
2055                 DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log,
2056                               "0x%"UVxf": (%05lu) realloc %ld bytes inplace\n",
2057                               PTR2UV(res),(unsigned long)(PL_an++),
2058                               (long)size));
2059         } else if (incr == 1 && (cp - M_OVERHEAD == last_op)
2060                    && (onb > (1 << LOG_OF_MIN_ARENA))) {
2061             MEM_SIZE require, newarena = nbytes, pow;
2062             int shiftr;
2063
2064             POW2_OPTIMIZE_ADJUST(newarena);
2065             newarena = newarena + M_OVERHEAD;
2066             /* newarena = (newarena + 3) &~ 3; */
2067             shiftr = (newarena - 1) >> LOG_OF_MIN_ARENA;
2068             pow = LOG_OF_MIN_ARENA + 1;
2069             /* apart from this loop, this is O(1) */
2070             while (shiftr >>= 1)
2071                 pow++;
2072             newarena = (1 << pow) + POW2_OPTIMIZE_SURPLUS(pow * BUCKETS_PER_POW2);
2073             require = newarena - onb - M_OVERHEAD;
2074
2075             MALLOC_LOCK;
2076             if (cp - M_OVERHEAD == last_op /* We *still* are the last chunk */
2077                 && getpages_adjacent(require)) {
2078 #ifdef DEBUGGING_MSTATS
2079                 nmalloc[bucket]--;
2080                 nmalloc[pow * BUCKETS_PER_POW2]++;
2081 #endif
2082                 if (pow * BUCKETS_PER_POW2 > (MEM_SIZE)max_bucket)
2083                     max_bucket = pow * BUCKETS_PER_POW2;
2084                 *(cp - M_OVERHEAD) = pow * BUCKETS_PER_POW2; /* Fill index. */
2085                 MALLOC_UNLOCK;
2086                 goto inplace_label;
2087             } else {
2088                 MALLOC_UNLOCK;
2089                 goto hard_way;
2090             }
2091         } else {
2092           hard_way:
2093             DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log,
2094                               "0x%"UVxf": (%05lu) realloc %ld bytes the hard way\n",
2095                               PTR2UV(cp),(unsigned long)(PL_an++),
2096                               (long)size));
2097             if ((res = (char*)Perl_malloc(nbytes)) == NULL)
2098                 return (NULL);
2099             if (cp != res)                      /* common optimization */
2100                 Copy(cp, res, (MEM_SIZE)(nbytes<onb?nbytes:onb), char);
2101             Perl_mfree(cp);
2102         }
2103         return ((Malloc_t)res);
2104 }
2105
2106 Malloc_t
2107 Perl_calloc(size_t elements, size_t size)
2108 {
2109     long sz = elements * size;
2110     Malloc_t p = Perl_malloc(sz);
2111
2112     if (p) {
2113         memset((void*)p, 0, sz);
2114     }
2115     return p;
2116 }
2117
2118 char *
2119 Perl_strdup(const char *s)
2120 {
2121     MEM_SIZE l = strlen(s);
2122     char *s1 = (char *)Perl_malloc(l+1);
2123
2124     return (char *)CopyD(s, s1, (MEM_SIZE)(l+1), char);
2125 }
2126
2127 int
2128 Perl_putenv(char *a)
2129 {
2130     /* Sometimes system's putenv conflicts with my_setenv() - this is system
2131        malloc vs Perl's free(). */
2132   dTHX;
2133   char *var;
2134   char *val = a;
2135   MEM_SIZE l;
2136   char buf[80];
2137
2138   while (*val && *val != '=')
2139       val++;
2140   if (!*val)
2141       return -1;
2142   l = val - a;
2143   if (l < sizeof(buf))
2144       var = buf;
2145   else
2146       var = (char *)Perl_malloc(l + 1);
2147   Copy(a, var, l, char);
2148   var[l + 1] = 0;
2149   my_setenv(var, val+1);
2150   if (var != buf)
2151       Perl_mfree(var);
2152   return 0;
2153 }
2154
2155 MEM_SIZE
2156 Perl_malloced_size(void *p)
2157 {
2158     union overhead * const ovp = (union overhead *)
2159         ((caddr_t)p - sizeof (union overhead) * CHUNK_SHIFT);
2160     const int bucket = OV_INDEX(ovp);
2161
2162     PERL_ARGS_ASSERT_MALLOCED_SIZE;
2163
2164 #ifdef RCHECK
2165     /* The caller wants to have a complete control over the chunk,
2166        disable the memory checking inside the chunk.  */
2167     if (bucket <= MAX_SHORT_BUCKET) {
2168         const MEM_SIZE size = BUCKET_SIZE_REAL(bucket);
2169         ovp->ov_size = size + M_OVERHEAD - 1;
2170         *((u_int *)((caddr_t)ovp + size + M_OVERHEAD - RMAGIC_SZ)) = RMAGIC;
2171     }
2172 #endif
2173     return BUCKET_SIZE_REAL(bucket);
2174 }
2175
2176
2177 MEM_SIZE
2178 Perl_malloc_good_size(size_t wanted)
2179 {
2180     return BUCKET_SIZE_REAL(adjust_size_and_find_bucket(&wanted));
2181 }
2182
2183 #  ifdef BUCKETS_ROOT2
2184 #    define MIN_EVEN_REPORT 6
2185 #  else
2186 #    define MIN_EVEN_REPORT MIN_BUCKET
2187 #  endif
2188
2189 int
2190 Perl_get_mstats(pTHX_ perl_mstats_t *buf, int buflen, int level)
2191 {
2192 #ifdef DEBUGGING_MSTATS
2193         int i, j;
2194         union overhead *p;
2195         struct chunk_chain_s* nextchain;
2196
2197         PERL_ARGS_ASSERT_GET_MSTATS;
2198
2199         buf->topbucket = buf->topbucket_ev = buf->topbucket_odd
2200             = buf->totfree = buf->total = buf->total_chain = 0;
2201
2202         buf->minbucket = MIN_BUCKET;
2203         MALLOC_LOCK;
2204         for (i = MIN_BUCKET ; i < NBUCKETS; i++) {
2205                 for (j = 0, p = nextf[i]; p; p = p->ov_next, j++)
2206                         ;
2207                 if (i < buflen) {
2208                     buf->nfree[i] = j;
2209                     buf->ntotal[i] = nmalloc[i];
2210                 }
2211                 buf->totfree += j * BUCKET_SIZE_REAL(i);
2212                 buf->total += nmalloc[i] * BUCKET_SIZE_REAL(i);
2213                 if (nmalloc[i]) {
2214                     i % 2 ? (buf->topbucket_odd = i) : (buf->topbucket_ev = i);
2215                     buf->topbucket = i;
2216                 }
2217         }
2218         nextchain = chunk_chain;
2219         while (nextchain) {
2220             buf->total_chain += nextchain->size;
2221             nextchain = nextchain->next;
2222         }
2223         buf->total_sbrk = goodsbrk + sbrk_slack;
2224         buf->sbrks = sbrks;
2225         buf->sbrk_good = sbrk_goodness;
2226         buf->sbrk_slack = sbrk_slack;
2227         buf->start_slack = start_slack;
2228         buf->sbrked_remains = sbrked_remains;
2229         MALLOC_UNLOCK;
2230         buf->nbuckets = NBUCKETS;
2231         if (level) {
2232             for (i = MIN_BUCKET ; i < NBUCKETS; i++) {
2233                 if (i >= buflen)
2234                     break;
2235                 buf->bucket_mem_size[i] = BUCKET_SIZE_NO_SURPLUS(i);
2236                 buf->bucket_available_size[i] = BUCKET_SIZE_REAL(i);
2237             }
2238         }
2239 #else /* defined DEBUGGING_MSTATS */
2240         PerlIO_printf(Perl_error_log, "perl not compiled with DEBUGGING_MSTATS\n");
2241 #endif  /* defined DEBUGGING_MSTATS */
2242         return 0;               /* XXX unused */
2243 }
2244 /*
2245  * mstats - print out statistics about malloc
2246  *
2247  * Prints two lines of numbers, one showing the length of the free list
2248  * for each size category, the second showing the number of mallocs -
2249  * frees for each size category.
2250  */
2251 void
2252 Perl_dump_mstats(pTHX_ const char *s)
2253 {
2254 #ifdef DEBUGGING_MSTATS
2255         int i;
2256         perl_mstats_t buffer;
2257         UV nf[NBUCKETS];
2258         UV nt[NBUCKETS];
2259
2260         PERL_ARGS_ASSERT_DUMP_MSTATS;
2261
2262         buffer.nfree  = nf;
2263         buffer.ntotal = nt;
2264         get_mstats(&buffer, NBUCKETS, 0);
2265
2266         if (s)
2267             PerlIO_printf(Perl_error_log,
2268                           "Memory allocation statistics %s (buckets %"IVdf"(%"IVdf")..%"IVdf"(%"IVdf")\n",
2269                           s,
2270                           (IV)BUCKET_SIZE_REAL(MIN_BUCKET),
2271                           (IV)BUCKET_SIZE_NO_SURPLUS(MIN_BUCKET),
2272                           (IV)BUCKET_SIZE_REAL(buffer.topbucket),
2273                           (IV)BUCKET_SIZE_NO_SURPLUS(buffer.topbucket));
2274         PerlIO_printf(Perl_error_log, "%8"IVdf" free:", buffer.totfree);
2275         for (i = MIN_EVEN_REPORT; i <= buffer.topbucket; i += BUCKETS_PER_POW2) {
2276                 PerlIO_printf(Perl_error_log,
2277                               ((i < 8*BUCKETS_PER_POW2 || i == 10*BUCKETS_PER_POW2)
2278                                ? " %5"UVuf
2279                                : ((i < 12*BUCKETS_PER_POW2) ? " %3"UVuf : " %"UVuf)),
2280                               buffer.nfree[i]);
2281         }
2282 #ifdef BUCKETS_ROOT2
2283         PerlIO_printf(Perl_error_log, "\n\t   ");
2284         for (i = MIN_BUCKET + 1; i <= buffer.topbucket_odd; i += BUCKETS_PER_POW2) {
2285                 PerlIO_printf(Perl_error_log,
2286                               ((i < 8*BUCKETS_PER_POW2 || i == 10*BUCKETS_PER_POW2)
2287                                ? " %5"UVuf
2288                                : ((i < 12*BUCKETS_PER_POW2) ? " %3"UVuf : " %"UVuf)),
2289                               buffer.nfree[i]);
2290         }
2291 #endif
2292         PerlIO_printf(Perl_error_log, "\n%8"IVdf" used:", buffer.total - buffer.totfree);
2293         for (i = MIN_EVEN_REPORT; i <= buffer.topbucket; i += BUCKETS_PER_POW2) {
2294                 PerlIO_printf(Perl_error_log,
2295                               ((i < 8*BUCKETS_PER_POW2 || i == 10*BUCKETS_PER_POW2)
2296                                ? " %5"IVdf
2297                                : ((i < 12*BUCKETS_PER_POW2) ? " %3"IVdf : " %"IVdf)),
2298                               buffer.ntotal[i] - buffer.nfree[i]);
2299         }
2300 #ifdef BUCKETS_ROOT2
2301         PerlIO_printf(Perl_error_log, "\n\t   ");
2302         for (i = MIN_BUCKET + 1; i <= buffer.topbucket_odd; i += BUCKETS_PER_POW2) {
2303                 PerlIO_printf(Perl_error_log,
2304                               ((i < 8*BUCKETS_PER_POW2 || i == 10*BUCKETS_PER_POW2)
2305                                ? " %5"IVdf
2306                                : ((i < 12*BUCKETS_PER_POW2) ? " %3"IVdf : " %"IVdf)),
2307                               buffer.ntotal[i] - buffer.nfree[i]);
2308         }
2309 #endif
2310         PerlIO_printf(Perl_error_log, "\nTotal sbrk(): %"IVdf"/%"IVdf":%"IVdf". Odd ends: pad+heads+chain+tail: %"IVdf"+%"IVdf"+%"IVdf"+%"IVdf".\n",
2311                       buffer.total_sbrk, buffer.sbrks, buffer.sbrk_good,
2312                       buffer.sbrk_slack, buffer.start_slack,
2313                       buffer.total_chain, buffer.sbrked_remains);
2314 #else /* DEBUGGING_MSTATS */
2315         PerlIO_printf(Perl_error_log, "%s: perl not compiled with DEBUGGING_MSTATS\n",s);
2316 #endif /* DEBUGGING_MSTATS */
2317 }
2318
2319 #ifdef USE_PERL_SBRK
2320
2321 #   if defined(NeXT) || defined(__NeXT__) || defined(PURIFY)
2322 #      define PERL_SBRK_VIA_MALLOC
2323 #   endif
2324
2325 #   ifdef PERL_SBRK_VIA_MALLOC
2326
2327 /* it may seem schizophrenic to use perl's malloc and let it call system */
2328 /* malloc, the reason for that is only the 3.2 version of the OS that had */
2329 /* frequent core dumps within nxzonefreenolock. This sbrk routine put an */
2330 /* end to the cores */
2331
2332 #      ifndef SYSTEM_ALLOC
2333 #         define SYSTEM_ALLOC(a) malloc(a)
2334 #      endif
2335 #      ifndef SYSTEM_ALLOC_ALIGNMENT
2336 #         define SYSTEM_ALLOC_ALIGNMENT MEM_ALIGNBYTES
2337 #      endif
2338
2339 #   endif  /* PERL_SBRK_VIA_MALLOC */
2340
2341 static IV Perl_sbrk_oldchunk;
2342 static long Perl_sbrk_oldsize;
2343
2344 #   define PERLSBRK_32_K (1<<15)
2345 #   define PERLSBRK_64_K (1<<16)
2346
2347 Malloc_t
2348 Perl_sbrk(int size)
2349 {
2350     IV got;
2351     int small, reqsize;
2352
2353     if (!size) return 0;
2354     reqsize = size; /* just for the DEBUG_m statement */
2355 #ifdef PACK_MALLOC
2356     size = (size + 0x7ff) & ~0x7ff;
2357 #endif
2358     if (size <= Perl_sbrk_oldsize) {
2359         got = Perl_sbrk_oldchunk;
2360         Perl_sbrk_oldchunk += size;
2361         Perl_sbrk_oldsize -= size;
2362     } else {
2363       if (size >= PERLSBRK_32_K) {
2364         small = 0;
2365       } else {
2366         size = PERLSBRK_64_K;
2367         small = 1;
2368       }
2369 #  if NEEDED_ALIGNMENT > SYSTEM_ALLOC_ALIGNMENT
2370       size += NEEDED_ALIGNMENT - SYSTEM_ALLOC_ALIGNMENT;
2371 #  endif
2372       got = (IV)SYSTEM_ALLOC(size);
2373 #  if NEEDED_ALIGNMENT > SYSTEM_ALLOC_ALIGNMENT
2374       got = (got + NEEDED_ALIGNMENT - 1) & ~(NEEDED_ALIGNMENT - 1);
2375 #  endif
2376       if (small) {
2377         /* Chunk is small, register the rest for future allocs. */
2378         Perl_sbrk_oldchunk = got + reqsize;
2379         Perl_sbrk_oldsize = size - reqsize;
2380       }
2381     }
2382
2383     DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log, "sbrk malloc size %ld (reqsize %ld), left size %ld, give addr 0x%"UVxf"\n",
2384                     size, reqsize, Perl_sbrk_oldsize, PTR2UV(got)));
2385
2386     return (void *)got;
2387 }
2388
2389 #endif /* ! defined USE_PERL_SBRK */
2390
2391 /*
2392  * Local variables:
2393  * c-indentation-style: bsd
2394  * c-basic-offset: 4
2395  * indent-tabs-mode: nil
2396  * End:
2397  *
2398  * ex: set ts=8 sts=4 sw=4 et:
2399  */