malloc.c

   1 /*    malloc.c
   2  *
   3  */
   4
   5 #if defined(PERL_CORE) && !defined(DEBUGGING_MSTATS)
   6 #  define DEBUGGING_MSTATS
   7 #endif
   8
   9 #ifndef lint
  10 #  if defined(DEBUGGING) && !defined(NO_RCHECK)
  11 #    define RCHECK
  12 #  endif
  13 /*
  14  * malloc.c (Caltech) 2/21/82
  15  * Chris Kingsley, kingsley@cit-20.
  16  *
  17  * This is a very fast storage allocator.  It allocates blocks of a small
  18  * number of different sizes, and keeps free lists of each size.  Blocks that
  19  * don't exactly fit are passed up to the next larger size.  In this
  20  * implementation, the available sizes are 2^n-4 (or 2^n-12) bytes long.
  21  * If PACK_MALLOC is defined, small blocks are 2^n bytes long.
  22  * This is designed for use in a program that uses vast quantities of memory,
  23  * but bombs when it runs out.
  24  */
  25
  26 #include "EXTERN.h"
  27 #include "perl.h"
  28
  29 #ifdef DEBUGGING
  30 #undef DEBUG_m
  31 #define DEBUG_m(a)  if (debug & 128)   a
  32 #endif
  33
  34 /* I don't much care whether these are defined in sys/types.h--LAW */
  35
  36 #define u_char unsigned char
  37 #define u_int unsigned int
  38 #define u_short unsigned short
  39
  40 /* 286 and atarist like big chunks, which gives too much overhead. */
  41 #if (defined(RCHECK) || defined(I286) || defined(atarist)) && defined(PACK_MALLOC)
  42 #undef PACK_MALLOC
  43 #endif
  44
  45
  46 /*
  47  * The description below is applicable if PACK_MALLOC is not defined.
  48  *
  49  * The overhead on a block is at least 4 bytes.  When free, this space
  50  * contains a pointer to the next free block, and the bottom two bits must
  51  * be zero.  When in use, the first byte is set to MAGIC, and the second
  52  * byte is the size index.  The remaining bytes are for alignment.
  53  * If range checking is enabled and the size of the block fits
  54  * in two bytes, then the top two bytes hold the size of the requested block
  55  * plus the range checking words, and the header word MINUS ONE.
  56  */
  57 union   overhead {
  58         union   overhead *ov_next;      /* when free */
  59 #if MEM_ALIGNBYTES > 4
  60         double  strut;                  /* alignment problems */
  61 #endif
  62         struct {
  63                 u_char  ovu_magic;      /* magic number */
  64                 u_char  ovu_index;      /* bucket # */
  65 #ifdef RCHECK
  66                 u_short ovu_size;       /* actual block size */
  67                 u_int   ovu_rmagic;     /* range magic number */
  68 #endif
  69         } ovu;
  70 #define ov_magic        ovu.ovu_magic
  71 #define ov_index        ovu.ovu_index
  72 #define ov_size         ovu.ovu_size
  73 #define ov_rmagic       ovu.ovu_rmagic
  74 };
  75
  76 #ifdef DEBUGGING
  77 static void botch _((char *s));
  78 #endif
  79 static void morecore _((int bucket));
  80 static int findbucket _((union overhead *freep, int srchlen));
  81
  82 #define MAGIC           0xff            /* magic # on accounting info */
  83 #define RMAGIC          0x55555555      /* magic # on range info */
  84 #ifdef RCHECK
  85 #  define       RSLOP           sizeof (u_int)
  86 #  ifdef TWO_POT_OPTIMIZE
  87 #    define MAX_SHORT_BUCKET 12
  88 #  else
  89 #    define MAX_SHORT_BUCKET 13
  90 #  endif
  91 #else
  92 #  define       RSLOP           0
  93 #endif
  94
  95 #ifdef PACK_MALLOC
  96 /*
  97  * In this case it is assumed that if we do sbrk() in 2K units, we
  98  * will get 2K aligned blocks. The bucket number of the given subblock is
  99  * on the boundary of 2K block which contains the subblock.
 100  * Several following bytes contain the magic numbers for the subblocks
 101  * in the block.
 102  *
 103  * Sizes of chunks are powers of 2 for chunks in buckets <=
 104  * MAX_PACKED, after this they are (2^n - sizeof(union overhead)) (to
 105  * get alignment right).
 106  *
 107  * We suppose that starts of all the chunks in a 2K block are in
 108  * different 2^n-byte-long chunks.  If the top of the last chunk is
 109  * aligned on a boundary of 2K block, this means that
 110  * sizeof(union overhead)*"number of chunks" < 2^n, or
 111  * sizeof(union overhead)*2K < 4^n, or n > 6 + log2(sizeof()/2)/2, if a
 112  * chunk of size 2^n - overhead is used. Since this rules out n = 7
 113  * for 8 byte alignment, we specialcase allocation of the first of 16
 114  * 128-byte-long chunks.
 115  *
 116  * Note that with the above assumption we automatically have enough
 117  * place for MAGIC at the start of 2K block.  Note also that we
 118  * overlay union overhead over the chunk, thus the start of the chunk
 119  * is immediately overwritten after freeing.
 120  */
 121 #  define MAX_PACKED 6
 122 #  define MAX_2_POT_ALGO ((1<<(MAX_PACKED + 1)) - M_OVERHEAD)
 123 #  define TWOK_MASK ((1<<11) - 1)
 124 #  define TWOK_MASKED(x) ((u_int)(x) & ~TWOK_MASK)
 125 #  define TWOK_SHIFT(x) ((u_int)(x) & TWOK_MASK)
 126 #  define OV_INDEXp(block) ((u_char*)(TWOK_MASKED(block)))
 127 #  define OV_INDEX(block) (*OV_INDEXp(block))
 128 #  define OV_MAGIC(block,bucket) (*(OV_INDEXp(block) +                  \
 129                                     (TWOK_SHIFT(block)>>(bucket + 3)) + \
 130                                     (bucket > MAX_NONSHIFT ? 1 : 0)))
 131 #  define CHUNK_SHIFT 0
 132
 133 static u_char n_blks[11 - 3]     = {224, 120, 62, 31, 16, 8, 4, 2};
 134 static u_short blk_shift[11 - 3] = {256, 128, 64, 32,
 135                                     16*sizeof(union overhead),
 136                                     8*sizeof(union overhead),
 137                                     4*sizeof(union overhead),
 138                                     2*sizeof(union overhead),
 139 #  define MAX_NONSHIFT 2        /* Shift 64 greater than chunk 32. */
 140 };
 141
 142 #else  /* !PACK_MALLOC */
 143
 144 #  define OV_MAGIC(block,bucket) (block)->ov_magic
 145 #  define OV_INDEX(block) (block)->ov_index
 146 #  define CHUNK_SHIFT 1
 147 #endif /* !PACK_MALLOC */
 148
 149 #  define M_OVERHEAD (sizeof(union overhead) + RSLOP)
 150
 151 /*
 152  * Big allocations are often of the size 2^n bytes. To make them a
 153  * little bit better, make blocks of size 2^n+pagesize for big n.
 154  */
 155
 156 #ifdef TWO_POT_OPTIMIZE
 157
 158 #  ifndef PERL_PAGESIZE
 159 #    define PERL_PAGESIZE 4096
 160 #  endif
 161 #  ifndef FIRST_BIG_TWO_POT
 162 #    define FIRST_BIG_TWO_POT 14        /* 16K */
 163 #  endif
 164 #  define FIRST_BIG_BLOCK (1<<FIRST_BIG_TWO_POT) /* 16K */
 165 /* If this value or more, check against bigger blocks. */
 166 #  define FIRST_BIG_BOUND (FIRST_BIG_BLOCK - M_OVERHEAD)
 167 /* If less than this value, goes into 2^n-overhead-block. */
 168 #  define LAST_SMALL_BOUND ((FIRST_BIG_BLOCK>>1) - M_OVERHEAD)
 169
 170 #endif /* TWO_POT_OPTIMIZE */
 171
 172 #if defined(PERL_EMERGENCY_SBRK) && defined(PERL_CORE)
 173
 174 #ifndef BIG_SIZE
 175 #  define BIG_SIZE (1<<16)              /* 64K */
 176 #endif
 177
 178 static char *emergency_buffer;
 179 static MEM_SIZE emergency_buffer_size;
 180
 181 static Malloc_t
 182 emergency_sbrk(size)
 183     MEM_SIZE size;
 184 {
 185     if (size >= BIG_SIZE) {
 186         /* Give the possibility to recover: */
 187         die("Out of memory during request for %i bytes", size);
 188         /* croak may eat too much memory. */
 189     }
 190
 191     if (!emergency_buffer) {
 192         dTHR;
 193         /* First offense, give a possibility to recover by dieing. */
 194         /* No malloc involved here: */
 195         GV **gvp = (GV**)hv_fetch(defstash, "^M", 2, 0);
 196         SV *sv;
 197         char *pv;
 198
 199         if (!gvp) gvp = (GV**)hv_fetch(defstash, "\015", 1, 0);
 200         if (!gvp || !(sv = GvSV(*gvp)) || !SvPOK(sv)
 201             || (SvLEN(sv) < (1<<11) - M_OVERHEAD))
 202             return (char *)-1;          /* Now die die die... */
 203
 204         /* Got it, now detach SvPV: */
 205         pv = SvPV(sv, na);
 206         /* Check alignment: */
 207         if (((u_int)(pv - M_OVERHEAD)) & ((1<<11) - 1)) {
 208             PerlIO_puts(PerlIO_stderr(),"Bad alignment of $^M!\n");
 209             return (char *)-1;          /* die die die */
 210         }
 211
 212         emergency_buffer = pv - M_OVERHEAD;
 213         emergency_buffer_size = SvLEN(sv) + M_OVERHEAD;
 214         SvPOK_off(sv);
 215         SvREADONLY_on(sv);
 216         die("Out of memory!");          /* croak may eat too much memory. */
 217     }
 218     else if (emergency_buffer_size >= size) {
 219         emergency_buffer_size -= size;
 220         return emergency_buffer + emergency_buffer_size;
 221     }
 222
 223     return (char *)-1;                  /* poor guy... */
 224 }
 225
 226 #else /* !(defined(TWO_POT_OPTIMIZE) && defined(PERL_CORE)) */
 227 #  define emergency_sbrk(size)  -1
 228 #endif /* !(defined(TWO_POT_OPTIMIZE) && defined(PERL_CORE)) */
 229
 230 /*
 231  * nextf[i] is the pointer to the next free block of size 2^(i+3).  The
 232  * smallest allocatable block is 8 bytes.  The overhead information
 233  * precedes the data area returned to the user.
 234  */
 235 #define NBUCKETS 30
 236 static  union overhead *nextf[NBUCKETS];
 237
 238 #ifdef USE_PERL_SBRK
 239 #define sbrk(a) Perl_sbrk(a)
 240 Malloc_t Perl_sbrk _((int size));
 241 #else
 242 #ifdef DONT_DECLARE_STD
 243 #ifdef I_UNISTD
 244 #include <unistd.h>
 245 #endif
 246 #else
 247 extern  Malloc_t sbrk(int);
 248 #endif
 249 #endif
 250
 251 #ifdef DEBUGGING_MSTATS
 252 /*
 253  * nmalloc[i] is the difference between the number of mallocs and frees
 254  * for a given block size.
 255  */
 256 static  u_int nmalloc[NBUCKETS];
 257 static  u_int goodsbrk;
 258 static  u_int sbrk_slack;
 259 static  u_int start_slack;
 260 #endif
 261
 262 #ifdef DEBUGGING
 263 #define ASSERT(p)   if (!(p)) botch(STRINGIFY(p));  else
 264 static void
 265 botch(char *s)
 266 {
 267         PerlIO_printf(PerlIO_stderr(), "assertion botched: %s\n", s);
 268         PerlProc_abort();
 269 }
 270 #else
 271 #define ASSERT(p)
 272 #endif
 273
 274 Malloc_t
 275 malloc(register size_t nbytes)
 276 {
 277         register union overhead *p;
 278         register int bucket = 0;
 279         register MEM_SIZE shiftr;
 280
 281 #if defined(DEBUGGING) || defined(RCHECK)
 282         MEM_SIZE size = nbytes;
 283 #endif
 284
 285 #ifdef PERL_CORE
 286 #ifdef HAS_64K_LIMIT
 287         if (nbytes > 0xffff) {
 288                 PerlIO_printf(PerlIO_stderr(),
 289                               "Allocation too large: %lx\n", (long)nbytes);
 290                 my_exit(1);
 291         }
 292 #endif /* HAS_64K_LIMIT */
 293 #ifdef DEBUGGING
 294         if ((long)nbytes < 0)
 295                 croak("panic: malloc");
 296 #endif
 297 #endif /* PERL_CORE */
 298
 299         MUTEX_LOCK(&malloc_mutex);
 300         /*
 301          * Convert amount of memory requested into
 302          * closest block size stored in hash buckets
 303          * which satisfies request.  Account for
 304          * space used per block for accounting.
 305          */
 306 #ifdef PACK_MALLOC
 307         if (nbytes == 0)
 308             nbytes = 1;
 309         else if (nbytes > MAX_2_POT_ALGO)
 310 #endif
 311         {
 312 #ifdef TWO_POT_OPTIMIZE
 313                 if (nbytes >= FIRST_BIG_BOUND)
 314                         nbytes -= PERL_PAGESIZE;
 315 #endif
 316                 nbytes += M_OVERHEAD;
 317                 nbytes = (nbytes + 3) &~ 3;
 318         }
 319         shiftr = (nbytes - 1) >> 2;
 320         /* apart from this loop, this is O(1) */
 321         while (shiftr >>= 1)
 322                 bucket++;
 323         /*
 324          * If nothing in hash bucket right now,
 325          * request more memory from the system.
 326          */
 327         if (nextf[bucket] == NULL)
 328                 morecore(bucket);
 329         if ((p = (union overhead *)nextf[bucket]) == NULL) {
 330                 MUTEX_UNLOCK(&malloc_mutex);
 331 #ifdef PERL_CORE
 332                 if (!nomemok) {
 333                     PerlIO_puts(PerlIO_stderr(),"Out of memory!\n");
 334                     my_exit(1);
 335                 }
 336 #else
 337                 return (NULL);
 338 #endif
 339         }
 340
 341 #ifdef PERL_CORE
 342     DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log, "0x%lx: (%05lu) malloc %ld bytes\n",
 343         (unsigned long)(p+1),(unsigned long)(an++),(long)size));
 344 #endif /* PERL_CORE */
 345
 346         /* remove from linked list */
 347 #ifdef RCHECK
 348         if (*((int*)p) & (sizeof(union overhead) - 1))
 349             PerlIO_printf(PerlIO_stderr(), "Corrupt malloc ptr 0x%lx at 0x%lx\n",
 350                 (unsigned long)*((int*)p),(unsigned long)p);
 351 #endif
 352         nextf[bucket] = p->ov_next;
 353         OV_MAGIC(p, bucket) = MAGIC;
 354 #ifndef PACK_MALLOC
 355         OV_INDEX(p) = bucket;
 356 #endif
 357 #ifdef RCHECK
 358         /*
 359          * Record allocated size of block and
 360          * bound space with magic numbers.
 361          */
 362         nbytes = (size + M_OVERHEAD + 3) &~ 3;
 363         if (nbytes <= 0x10000)
 364                 p->ov_size = nbytes - 1;
 365         p->ov_rmagic = RMAGIC;
 366         *((u_int *)((caddr_t)p + nbytes - RSLOP)) = RMAGIC;
 367 #endif
 368         MUTEX_UNLOCK(&malloc_mutex);
 369         return ((Malloc_t)(p + CHUNK_SHIFT));
 370 }
 371
 372 /*
 373  * Allocate more memory to the indicated bucket.
 374  */
 375 static void
 376 morecore(register int bucket)
 377 {
 378         register union overhead *ovp;
 379         register int rnu;       /* 2^rnu bytes will be requested */
 380         register int nblks;     /* become nblks blocks of the desired size */
 381         register MEM_SIZE siz, needed;
 382         int slack = 0;
 383
 384         if (nextf[bucket])
 385                 return;
 386         if (bucket == (sizeof(MEM_SIZE)*8 - 3)) {
 387             croak("Allocation too large");
 388         }
 389         /*
 390          * Insure memory is allocated
 391          * on a page boundary.  Should
 392          * make getpageize call?
 393          */
 394 #ifndef atarist /* on the atari we dont have to worry about this */
 395         ovp = (union overhead *)sbrk(0);
 396 #  ifndef I286
 397         if ((UV)ovp & (0x7FF >> CHUNK_SHIFT)) {
 398             slack = (0x800 >> CHUNK_SHIFT) - ((UV)ovp & (0x7FF >> CHUNK_SHIFT));
 399             (void)sbrk(slack);
 400 #    if defined(DEBUGGING_MSTATS)
 401             sbrk_slack += slack;
 402 #    endif
 403         }
 404 #  else
 405         /* The sbrk(0) call on the I286 always returns the next segment */
 406 #  endif
 407 #endif /* atarist */
 408
 409 #if !(defined(I286) || defined(atarist))
 410         /* take 2k unless the block is bigger than that */
 411         rnu = (bucket <= 8) ? 11 : bucket + 3;
 412 #else
 413         /* take 16k unless the block is bigger than that
 414            (80286s like large segments!), probably good on the atari too */
 415         rnu = (bucket <= 11) ? 14 : bucket + 3;
 416 #endif
 417         nblks = 1 << (rnu - (bucket + 3));  /* how many blocks to get */
 418         needed = (MEM_SIZE)1 << rnu;
 419 #ifdef TWO_POT_OPTIMIZE
 420         needed += (bucket >= (FIRST_BIG_TWO_POT - 3) ? PERL_PAGESIZE : 0);
 421 #endif
 422         ovp = (union overhead *)sbrk(needed);
 423         /* no more room! */
 424         if (ovp == (union overhead *)-1) {
 425             ovp = (union overhead *)emergency_sbrk(needed);
 426             if (ovp == (union overhead *)-1)
 427                 return;
 428         }
 429 #ifdef DEBUGGING_MSTATS
 430         goodsbrk += needed;
 431 #endif
 432         /*
 433          * Round up to minimum allocation size boundary
 434          * and deduct from block count to reflect.
 435          */
 436 #ifndef I286
 437 #  ifdef PACK_MALLOC
 438         if ((UV)ovp & 0x7FF)
 439                 croak("panic: Off-page sbrk");
 440 #  endif
 441         if ((UV)ovp & 7) {
 442                 ovp = (union overhead *)(((UV)ovp + 8) & ~7);
 443                 nblks--;
 444         }
 445 #else
 446         /* Again, this should always be ok on an 80286 */
 447 #endif
 448         /*
 449          * Add new memory allocated to that on
 450          * free list for this hash bucket.
 451          */
 452         siz = 1 << (bucket + 3);
 453 #ifdef PACK_MALLOC
 454         *(u_char*)ovp = bucket; /* Fill index. */
 455         if (bucket <= MAX_PACKED - 3) {
 456             ovp = (union overhead *) ((char*)ovp + blk_shift[bucket]);
 457             nblks = n_blks[bucket];
 458 #  ifdef DEBUGGING_MSTATS
 459             start_slack += blk_shift[bucket];
 460 #  endif
 461         } else if (bucket <= 11 - 1 - 3) {
 462             ovp = (union overhead *) ((char*)ovp + blk_shift[bucket]);
 463             /* nblks = n_blks[bucket]; */
 464             siz -= sizeof(union overhead);
 465         } else ovp++;           /* One chunk per block. */
 466 #endif /* !PACK_MALLOC */
 467         nextf[bucket] = ovp;
 468 #ifdef DEBUGGING_MSTATS
 469         nmalloc[bucket] += nblks;
 470 #endif
 471         while (--nblks > 0) {
 472                 ovp->ov_next = (union overhead *)((caddr_t)ovp + siz);
 473                 ovp = (union overhead *)((caddr_t)ovp + siz);
 474         }
 475         /* Not all sbrks return zeroed memory.*/
 476         ovp->ov_next = (union overhead *)NULL;
 477 #ifdef PACK_MALLOC
 478         if (bucket == 7 - 3) {  /* Special case, explanation is above. */
 479             union overhead *n_op = nextf[7 - 3]->ov_next;
 480             nextf[7 - 3] = (union overhead *)((caddr_t)nextf[7 - 3]
 481                                               - sizeof(union overhead));
 482             nextf[7 - 3]->ov_next = n_op;
 483         }
 484 #endif /* !PACK_MALLOC */
 485 }
 486
 487 Free_t
 488 free(void *mp)
 489 {
 490         register MEM_SIZE size;
 491         register union overhead *ovp;
 492         char *cp = (char*)mp;
 493 #ifdef PACK_MALLOC
 494         u_char bucket;
 495 #endif
 496
 497 #ifdef PERL_CORE
 498     DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log, "0x%lx: (%05lu) free\n",(unsigned long)cp,(unsigned long)(an++)));
 499 #endif /* PERL_CORE */
 500
 501         if (cp == NULL)
 502                 return;
 503         ovp = (union overhead *)((caddr_t)cp
 504                                  - sizeof (union overhead) * CHUNK_SHIFT);
 505 #ifdef PACK_MALLOC
 506         bucket = OV_INDEX(ovp);
 507 #endif
 508         if (OV_MAGIC(ovp, bucket) != MAGIC) {
 509                 static int bad_free_warn = -1;
 510                 if (bad_free_warn == -1) {
 511                     char *pbf = PerlEnv_getenv("PERL_BADFREE");
 512                     bad_free_warn = (pbf) ? atoi(pbf) : 1;
 513                 }
 514                 if (!bad_free_warn)
 515                     return;
 516 #ifdef RCHECK
 517                 warn("%s free() ignored",
 518                     ovp->ov_rmagic == RMAGIC - 1 ? "Duplicate" : "Bad");
 519 #else
 520                 warn("Bad free() ignored");
 521 #endif
 522                 return;                         /* sanity */
 523         }
 524         MUTEX_LOCK(&malloc_mutex);
 525 #ifdef RCHECK
 526         ASSERT(ovp->ov_rmagic == RMAGIC);
 527         if (OV_INDEX(ovp) <= MAX_SHORT_BUCKET)
 528                 ASSERT(*(u_int *)((caddr_t)ovp + ovp->ov_size + 1 - RSLOP) == RMAGIC);
 529         ovp->ov_rmagic = RMAGIC - 1;
 530 #endif
 531         ASSERT(OV_INDEX(ovp) < NBUCKETS);
 532         size = OV_INDEX(ovp);
 533         ovp->ov_next = nextf[size];
 534         nextf[size] = ovp;
 535         MUTEX_UNLOCK(&malloc_mutex);
 536 }
 537
 538 /*
 539  * When a program attempts "storage compaction" as mentioned in the
 540  * old malloc man page, it realloc's an already freed block.  Usually
 541  * this is the last block it freed; occasionally it might be farther
 542  * back.  We have to search all the free lists for the block in order
 543  * to determine its bucket: 1st we make one pass thru the lists
 544  * checking only the first block in each; if that fails we search
 545  * ``reall_srchlen'' blocks in each list for a match (the variable
 546  * is extern so the caller can modify it).  If that fails we just copy
 547  * however many bytes was given to realloc() and hope it's not huge.
 548  */
 549 int reall_srchlen = 4;  /* 4 should be plenty, -1 =>'s whole list */
 550
 551 Malloc_t
 552 realloc(void *mp, size_t nbytes)
 553 {
 554         register MEM_SIZE onb;
 555         union overhead *ovp;
 556         char *res;
 557         register int i;
 558         int was_alloced = 0;
 559         char *cp = (char*)mp;
 560
 561 #ifdef DEBUGGING
 562         MEM_SIZE size = nbytes;
 563 #endif
 564
 565 #ifdef PERL_CORE
 566 #ifdef HAS_64K_LIMIT
 567         if (nbytes > 0xffff) {
 568                 PerlIO_printf(PerlIO_stderr(),
 569                               "Reallocation too large: %lx\n", size);
 570                 my_exit(1);
 571         }
 572 #endif /* HAS_64K_LIMIT */
 573         if (!cp)
 574                 return malloc(nbytes);
 575 #ifdef DEBUGGING
 576         if ((long)nbytes < 0)
 577                 croak("panic: realloc");
 578 #endif
 579 #endif /* PERL_CORE */
 580
 581         MUTEX_LOCK(&malloc_mutex);
 582         ovp = (union overhead *)((caddr_t)cp
 583                                  - sizeof (union overhead) * CHUNK_SHIFT);
 584         i = OV_INDEX(ovp);
 585         if (OV_MAGIC(ovp, i) == MAGIC) {
 586                 was_alloced = 1;
 587         } else {
 588                 /*
 589                  * Already free, doing "compaction".
 590                  *
 591                  * Search for the old block of memory on the
 592                  * free list.  First, check the most common
 593                  * case (last element free'd), then (this failing)
 594                  * the last ``reall_srchlen'' items free'd.
 595                  * If all lookups fail, then assume the size of
 596                  * the memory block being realloc'd is the
 597                  * smallest possible.
 598                  */
 599                 if ((i = findbucket(ovp, 1)) < 0 &&
 600                     (i = findbucket(ovp, reall_srchlen)) < 0)
 601                         i = 0;
 602         }
 603         onb = (1L << (i + 3)) -
 604 #ifdef PACK_MALLOC
 605             (i <= (MAX_PACKED - 3) ? 0 : M_OVERHEAD)
 606 #else
 607             M_OVERHEAD
 608 #endif
 609 #ifdef TWO_POT_OPTIMIZE
 610             + (i >= (FIRST_BIG_TWO_POT - 3) ? PERL_PAGESIZE : 0)
 611 #endif
 612             ;
 613         /*
 614          *  avoid the copy if same size block.
 615          *  We are not agressive with boundary cases. Note that it is
 616          *  possible for small number of cases give false negative if
 617          *  both new size and old one are in the bucket for
 618          *  FIRST_BIG_TWO_POT, but the new one is near the lower end.
 619          */
 620         if (was_alloced &&
 621             nbytes <= onb && (nbytes > ( (onb >> 1) - M_OVERHEAD )
 622 #ifdef TWO_POT_OPTIMIZE
 623                               || (i == (FIRST_BIG_TWO_POT - 3)
 624                                   && nbytes >= LAST_SMALL_BOUND )
 625 #endif
 626                 )) {
 627 #ifdef RCHECK
 628                 /*
 629                  * Record new allocated size of block and
 630                  * bound space with magic numbers.
 631                  */
 632                 if (OV_INDEX(ovp) <= MAX_SHORT_BUCKET) {
 633                         /*
 634                          * Convert amount of memory requested into
 635                          * closest block size stored in hash buckets
 636                          * which satisfies request.  Account for
 637                          * space used per block for accounting.
 638                          */
 639                         nbytes += M_OVERHEAD;
 640                         nbytes = (nbytes + 3) &~ 3;
 641                         ovp->ov_size = nbytes - 1;
 642                         *((u_int *)((caddr_t)ovp + nbytes - RSLOP)) = RMAGIC;
 643                 }
 644 #endif
 645                 res = cp;
 646                 MUTEX_UNLOCK(&malloc_mutex);
 647         }
 648         else {
 649                 MUTEX_UNLOCK(&malloc_mutex);
 650                 if ((res = (char*)malloc(nbytes)) == NULL)
 651                         return (NULL);
 652                 if (cp != res)                  /* common optimization */
 653                         Copy(cp, res, (MEM_SIZE)(nbytes<onb?nbytes:onb), char);
 654                 if (was_alloced)
 655                         free(cp);
 656         }
 657
 658 #ifdef PERL_CORE
 659 #ifdef DEBUGGING
 660     if (debug & 128) {
 661         PerlIO_printf(Perl_debug_log, "0x%lx: (%05lu) rfree\n",(unsigned long)res,(unsigned long)(an++));
 662         PerlIO_printf(Perl_debug_log, "0x%lx: (%05lu) realloc %ld bytes\n",
 663             (unsigned long)res,(unsigned long)(an++),(long)size);
 664     }
 665 #endif
 666 #endif /* PERL_CORE */
 667         return ((Malloc_t)res);
 668 }
 669
 670 /*
 671  * Search ``srchlen'' elements of each free list for a block whose
 672  * header starts at ``freep''.  If srchlen is -1 search the whole list.
 673  * Return bucket number, or -1 if not found.
 674  */
 675 static int
 676 findbucket(union overhead *freep, int srchlen)
 677 {
 678         register union overhead *p;
 679         register int i, j;
 680
 681         for (i = 0; i < NBUCKETS; i++) {
 682                 j = 0;
 683                 for (p = nextf[i]; p && j != srchlen; p = p->ov_next) {
 684                         if (p == freep)
 685                                 return (i);
 686                         j++;
 687                 }
 688         }
 689         return (-1);
 690 }
 691
 692 Malloc_t
 693 calloc(register size_t elements, register size_t size)
 694 {
 695     long sz = elements * size;
 696     Malloc_t p = malloc(sz);
 697
 698     if (p) {
 699         memset((void*)p, 0, sz);
 700     }
 701     return p;
 702 }
 703
 704 #ifdef DEBUGGING_MSTATS
 705 /*
 706  * mstats - print out statistics about malloc
 707  *
 708  * Prints two lines of numbers, one showing the length of the free list
 709  * for each size category, the second showing the number of mallocs -
 710  * frees for each size category.
 711  */
 712 void
 713 dump_mstats(char *s)
 714 {
 715         register int i, j;
 716         register union overhead *p;
 717         int topbucket=0, totfree=0, total=0;
 718         u_int nfree[NBUCKETS];
 719
 720         for (i=0; i < NBUCKETS; i++) {
 721                 for (j = 0, p = nextf[i]; p; p = p->ov_next, j++)
 722                         ;
 723                 nfree[i] = j;
 724                 totfree += nfree[i]   * (1 << (i + 3));
 725                 total += nmalloc[i] * (1 << (i + 3));
 726                 if (nmalloc[i])
 727                         topbucket = i;
 728         }
 729         if (s)
 730                 PerlIO_printf(PerlIO_stderr(), "Memory allocation statistics %s (buckets 8..%d)\n",
 731                         s, (1 << (topbucket + 3)) );
 732         PerlIO_printf(PerlIO_stderr(), "%8d free:", totfree);
 733         for (i=0; i <= topbucket; i++) {
 734                 PerlIO_printf(PerlIO_stderr(), (i<5 || i==7)?" %5d": (i<9)?" %3d":" %d", nfree[i]);
 735         }
 736         PerlIO_printf(PerlIO_stderr(), "\n%8d used:", total - totfree);
 737         for (i=0; i <= topbucket; i++) {
 738                 PerlIO_printf(PerlIO_stderr(), (i<5 || i==7)?" %5d": (i<9)?" %3d":" %d", nmalloc[i] - nfree[i]);
 739         }
 740         PerlIO_printf(PerlIO_stderr(), "\nTotal sbrk(): %8d. Odd ends: sbrk(): %7d, malloc(): %7d bytes.\n",
 741                       goodsbrk + sbrk_slack, sbrk_slack, start_slack);
 742 }
 743 #else
 744 void
 745 dump_mstats(char *s)
 746 {
 747 }
 748 #endif
 749 #endif /* lint */
 750
 751
 752 #ifdef USE_PERL_SBRK
 753
 754 #   ifdef NeXT
 755 #      define PERL_SBRK_VIA_MALLOC
 756 #   endif
 757
 758 #   ifdef PERL_SBRK_VIA_MALLOC
 759 #      if defined(HIDEMYMALLOC) || defined(EMBEDMYMALLOC)
 760 #         undef malloc
 761 #      else
 762 #         include "Error: -DPERL_SBRK_VIA_MALLOC needs -D(HIDE|EMBED)MYMALLOC"
 763 #      endif
 764
 765 /* it may seem schizophrenic to use perl's malloc and let it call system */
 766 /* malloc, the reason for that is only the 3.2 version of the OS that had */
 767 /* frequent core dumps within nxzonefreenolock. This sbrk routine put an */
 768 /* end to the cores */
 769
 770 #      define SYSTEM_ALLOC(a) malloc(a)
 771
 772 #   endif  /* PERL_SBRK_VIA_MALLOC */
 773
 774 static IV Perl_sbrk_oldchunk;
 775 static long Perl_sbrk_oldsize;
 776
 777 #   define PERLSBRK_32_K (1<<15)
 778 #   define PERLSBRK_64_K (1<<16)
 779
 780 Malloc_t
 781 Perl_sbrk(size)
 782 int size;
 783 {
 784     IV got;
 785     int small, reqsize;
 786
 787     if (!size) return 0;
 788 #ifdef PERL_CORE
 789     reqsize = size; /* just for the DEBUG_m statement */
 790 #endif
 791 #ifdef PACK_MALLOC
 792     size = (size + 0x7ff) & ~0x7ff;
 793 #endif
 794     if (size <= Perl_sbrk_oldsize) {
 795         got = Perl_sbrk_oldchunk;
 796         Perl_sbrk_oldchunk += size;
 797         Perl_sbrk_oldsize -= size;
 798     } else {
 799       if (size >= PERLSBRK_32_K) {
 800         small = 0;
 801       } else {
 802 #ifndef PERL_CORE
 803         reqsize = size;
 804 #endif
 805         size = PERLSBRK_64_K;
 806         small = 1;
 807       }
 808       got = (IV)SYSTEM_ALLOC(size);
 809 #ifdef PACK_MALLOC
 810       got = (got + 0x7ff) & ~0x7ff;
 811 #endif
 812       if (small) {
 813         /* Chunk is small, register the rest for future allocs. */
 814         Perl_sbrk_oldchunk = got + reqsize;
 815         Perl_sbrk_oldsize = size - reqsize;
 816       }
 817     }
 818
 819 #ifdef PERL_CORE
 820     DEBUG_m(PerlIO_printf(Perl_debug_log, "sbrk malloc size %ld (reqsize %ld), left size %ld, give addr 0x%lx\n",
 821                     size, reqsize, Perl_sbrk_oldsize, got));
 822 #endif
 823
 824     return (void *)got;
 825 }
 826
 827 #endif /* ! defined USE_PERL_SBRK */