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