Merge git://git.denx.de/u-boot-rockchip
[platform/kernel/u-boot.git] / common / dlmalloc.src
1 /* ---------- To make a malloc.h, start cutting here ------------ */
2
3 /*
4   A version of malloc/free/realloc written by Doug Lea and released to the
5   public domain.  Send questions/comments/complaints/performance data
6   to dl@cs.oswego.edu
7
8 * VERSION 2.6.6  Sun Mar  5 19:10:03 2000  Doug Lea  (dl at gee)
9
10    Note: There may be an updated version of this malloc obtainable at
11            ftp://g.oswego.edu/pub/misc/malloc.c
12          Check before installing!
13
14 * Why use this malloc?
15
16   This is not the fastest, most space-conserving, most portable, or
17   most tunable malloc ever written. However it is among the fastest
18   while also being among the most space-conserving, portable and tunable.
19   Consistent balance across these factors results in a good general-purpose
20   allocator. For a high-level description, see
21      http://g.oswego.edu/dl/html/malloc.html
22
23 * Synopsis of public routines
24
25   (Much fuller descriptions are contained in the program documentation below.)
26
27   malloc(size_t n);
28      Return a pointer to a newly allocated chunk of at least n bytes, or null
29      if no space is available.
30   free(Void_t* p);
31      Release the chunk of memory pointed to by p, or no effect if p is null.
32   realloc(Void_t* p, size_t n);
33      Return a pointer to a chunk of size n that contains the same data
34      as does chunk p up to the minimum of (n, p's size) bytes, or null
35      if no space is available. The returned pointer may or may not be
36      the same as p. If p is null, equivalent to malloc.  Unless the
37      #define REALLOC_ZERO_BYTES_FREES below is set, realloc with a
38      size argument of zero (re)allocates a minimum-sized chunk.
39   memalign(size_t alignment, size_t n);
40      Return a pointer to a newly allocated chunk of n bytes, aligned
41      in accord with the alignment argument, which must be a power of
42      two.
43   valloc(size_t n);
44      Equivalent to memalign(pagesize, n), where pagesize is the page
45      size of the system (or as near to this as can be figured out from
46      all the includes/defines below.)
47   pvalloc(size_t n);
48      Equivalent to valloc(minimum-page-that-holds(n)), that is,
49      round up n to nearest pagesize.
50   calloc(size_t unit, size_t quantity);
51      Returns a pointer to quantity * unit bytes, with all locations
52      set to zero.
53   cfree(Void_t* p);
54      Equivalent to free(p).
55   malloc_trim(size_t pad);
56      Release all but pad bytes of freed top-most memory back
57      to the system. Return 1 if successful, else 0.
58   malloc_usable_size(Void_t* p);
59      Report the number usable allocated bytes associated with allocated
60      chunk p. This may or may not report more bytes than were requested,
61      due to alignment and minimum size constraints.
62   malloc_stats();
63      Prints brief summary statistics on stderr.
64   mallinfo()
65      Returns (by copy) a struct containing various summary statistics.
66   mallopt(int parameter_number, int parameter_value)
67      Changes one of the tunable parameters described below. Returns
68      1 if successful in changing the parameter, else 0.
69
70 * Vital statistics:
71
72   Alignment:                            8-byte
73        8 byte alignment is currently hardwired into the design.  This
74        seems to suffice for all current machines and C compilers.
75
76   Assumed pointer representation:       4 or 8 bytes
77        Code for 8-byte pointers is untested by me but has worked
78        reliably by Wolfram Gloger, who contributed most of the
79        changes supporting this.
80
81   Assumed size_t  representation:       4 or 8 bytes
82        Note that size_t is allowed to be 4 bytes even if pointers are 8.
83
84   Minimum overhead per allocated chunk: 4 or 8 bytes
85        Each malloced chunk has a hidden overhead of 4 bytes holding size
86        and status information.
87
88   Minimum allocated size: 4-byte ptrs:  16 bytes    (including 4 overhead)
89                           8-byte ptrs:  24/32 bytes (including, 4/8 overhead)
90
91        When a chunk is freed, 12 (for 4byte ptrs) or 20 (for 8 byte
92        ptrs but 4 byte size) or 24 (for 8/8) additional bytes are
93        needed; 4 (8) for a trailing size field
94        and 8 (16) bytes for free list pointers. Thus, the minimum
95        allocatable size is 16/24/32 bytes.
96
97        Even a request for zero bytes (i.e., malloc(0)) returns a
98        pointer to something of the minimum allocatable size.
99
100   Maximum allocated size: 4-byte size_t: 2^31 -  8 bytes
101                           8-byte size_t: 2^63 - 16 bytes
102
103        It is assumed that (possibly signed) size_t bit values suffice to
104        represent chunk sizes. `Possibly signed' is due to the fact
105        that `size_t' may be defined on a system as either a signed or
106        an unsigned type. To be conservative, values that would appear
107        as negative numbers are avoided.
108        Requests for sizes with a negative sign bit when the request
109        size is treaded as a long will return null.
110
111   Maximum overhead wastage per allocated chunk: normally 15 bytes
112
113        Alignnment demands, plus the minimum allocatable size restriction
114        make the normal worst-case wastage 15 bytes (i.e., up to 15
115        more bytes will be allocated than were requested in malloc), with
116        two exceptions:
117          1. Because requests for zero bytes allocate non-zero space,
118             the worst case wastage for a request of zero bytes is 24 bytes.
119          2. For requests >= mmap_threshold that are serviced via
120             mmap(), the worst case wastage is 8 bytes plus the remainder
121             from a system page (the minimal mmap unit); typically 4096 bytes.
122
123 * Limitations
124
125     Here are some features that are NOT currently supported
126
127     * No user-definable hooks for callbacks and the like.
128     * No automated mechanism for fully checking that all accesses
129       to malloced memory stay within their bounds.
130     * No support for compaction.
131
132 * Synopsis of compile-time options:
133
134     People have reported using previous versions of this malloc on all
135     versions of Unix, sometimes by tweaking some of the defines
136     below. It has been tested most extensively on Solaris and
137     Linux. It is also reported to work on WIN32 platforms.
138     People have also reported adapting this malloc for use in
139     stand-alone embedded systems.
140
141     The implementation is in straight, hand-tuned ANSI C.  Among other
142     consequences, it uses a lot of macros.  Because of this, to be at
143     all usable, this code should be compiled using an optimizing compiler
144     (for example gcc -O2) that can simplify expressions and control
145     paths.
146
147   __STD_C                  (default: derived from C compiler defines)
148      Nonzero if using ANSI-standard C compiler, a C++ compiler, or
149      a C compiler sufficiently close to ANSI to get away with it.
150   DEBUG                    (default: NOT defined)
151      Define to enable debugging. Adds fairly extensive assertion-based
152      checking to help track down memory errors, but noticeably slows down
153      execution.
154   REALLOC_ZERO_BYTES_FREES (default: NOT defined)
155      Define this if you think that realloc(p, 0) should be equivalent
156      to free(p). Otherwise, since malloc returns a unique pointer for
157      malloc(0), so does realloc(p, 0).
158   HAVE_MEMCPY               (default: defined)
159      Define if you are not otherwise using ANSI STD C, but still
160      have memcpy and memset in your C library and want to use them.
161      Otherwise, simple internal versions are supplied.
162   USE_MEMCPY               (default: 1 if HAVE_MEMCPY is defined, 0 otherwise)
163      Define as 1 if you want the C library versions of memset and
164      memcpy called in realloc and calloc (otherwise macro versions are used).
165      At least on some platforms, the simple macro versions usually
166      outperform libc versions.
167   HAVE_MMAP                 (default: defined as 1)
168      Define to non-zero to optionally make malloc() use mmap() to
169      allocate very large blocks.
170   HAVE_MREMAP                 (default: defined as 0 unless Linux libc set)
171      Define to non-zero to optionally make realloc() use mremap() to
172      reallocate very large blocks.
173   malloc_getpagesize        (default: derived from system #includes)
174      Either a constant or routine call returning the system page size.
175   HAVE_USR_INCLUDE_MALLOC_H (default: NOT defined)
176      Optionally define if you are on a system with a /usr/include/malloc.h
177      that declares struct mallinfo. It is not at all necessary to
178      define this even if you do, but will ensure consistency.
179   INTERNAL_SIZE_T           (default: size_t)
180      Define to a 32-bit type (probably `unsigned int') if you are on a
181      64-bit machine, yet do not want or need to allow malloc requests of
182      greater than 2^31 to be handled. This saves space, especially for
183      very small chunks.
184   INTERNAL_LINUX_C_LIB      (default: NOT defined)
185      Defined only when compiled as part of Linux libc.
186      Also note that there is some odd internal name-mangling via defines
187      (for example, internally, `malloc' is named `mALLOc') needed
188      when compiling in this case. These look funny but don't otherwise
189      affect anything.
190   WIN32                     (default: undefined)
191      Define this on MS win (95, nt) platforms to compile in sbrk emulation.
192   LACKS_UNISTD_H            (default: undefined if not WIN32)
193      Define this if your system does not have a <unistd.h>.
194   LACKS_SYS_PARAM_H         (default: undefined if not WIN32)
195      Define this if your system does not have a <sys/param.h>.
196   MORECORE                  (default: sbrk)
197      The name of the routine to call to obtain more memory from the system.
198   MORECORE_FAILURE          (default: -1)
199      The value returned upon failure of MORECORE.
200   MORECORE_CLEARS           (default 1)
201      true (1) if the routine mapped to MORECORE zeroes out memory (which
202      holds for sbrk).
203   DEFAULT_TRIM_THRESHOLD
204   DEFAULT_TOP_PAD
205   DEFAULT_MMAP_THRESHOLD
206   DEFAULT_MMAP_MAX
207      Default values of tunable parameters (described in detail below)
208      controlling interaction with host system routines (sbrk, mmap, etc).
209      These values may also be changed dynamically via mallopt(). The
210      preset defaults are those that give best performance for typical
211      programs/systems.
212   USE_DL_PREFIX             (default: undefined)
213      Prefix all public routines with the string 'dl'.  Useful to
214      quickly avoid procedure declaration conflicts and linker symbol
215      conflicts with existing memory allocation routines.
216
217
218 */
219
220 \f
221
222
223 /* Preliminaries */
224
225 #ifndef __STD_C
226 #ifdef __STDC__
227 #define __STD_C     1
228 #else
229 #if __cplusplus
230 #define __STD_C     1
231 #else
232 #define __STD_C     0
233 #endif /*__cplusplus*/
234 #endif /*__STDC__*/
235 #endif /*__STD_C*/
236
237 #ifndef Void_t
238 #if (__STD_C || defined(WIN32))
239 #define Void_t      void
240 #else
241 #define Void_t      char
242 #endif
243 #endif /*Void_t*/
244
245 #if __STD_C
246 #include <stddef.h>   /* for size_t */
247 #else
248 #include <sys/types.h>
249 #endif
250
251 #ifdef __cplusplus
252 extern "C" {
253 #endif
254
255 #include <stdio.h>    /* needed for malloc_stats */
256
257
258 /*
259   Compile-time options
260 */
261
262
263 /*
264     Debugging:
265
266     Because freed chunks may be overwritten with link fields, this
267     malloc will often die when freed memory is overwritten by user
268     programs.  This can be very effective (albeit in an annoying way)
269     in helping track down dangling pointers.
270
271     If you compile with -DDEBUG, a number of assertion checks are
272     enabled that will catch more memory errors. You probably won't be
273     able to make much sense of the actual assertion errors, but they
274     should help you locate incorrectly overwritten memory.  The
275     checking is fairly extensive, and will slow down execution
276     noticeably. Calling malloc_stats or mallinfo with DEBUG set will
277     attempt to check every non-mmapped allocated and free chunk in the
278     course of computing the summmaries. (By nature, mmapped regions
279     cannot be checked very much automatically.)
280
281     Setting DEBUG may also be helpful if you are trying to modify
282     this code. The assertions in the check routines spell out in more
283     detail the assumptions and invariants underlying the algorithms.
284
285 */
286
287 #if DEBUG
288 #include <assert.h>
289 #else
290 #define assert(x) ((void)0)
291 #endif
292
293
294 /*
295   INTERNAL_SIZE_T is the word-size used for internal bookkeeping
296   of chunk sizes. On a 64-bit machine, you can reduce malloc
297   overhead by defining INTERNAL_SIZE_T to be a 32 bit `unsigned int'
298   at the expense of not being able to handle requests greater than
299   2^31. This limitation is hardly ever a concern; you are encouraged
300   to set this. However, the default version is the same as size_t.
301 */
302
303 #ifndef INTERNAL_SIZE_T
304 #define INTERNAL_SIZE_T size_t
305 #endif
306
307 /*
308   REALLOC_ZERO_BYTES_FREES should be set if a call to
309   realloc with zero bytes should be the same as a call to free.
310   Some people think it should. Otherwise, since this malloc
311   returns a unique pointer for malloc(0), so does realloc(p, 0).
312 */
313
314
315 /*   #define REALLOC_ZERO_BYTES_FREES */
316
317
318 /*
319   WIN32 causes an emulation of sbrk to be compiled in
320   mmap-based options are not currently supported in WIN32.
321 */
322
323 /* #define WIN32 */
324 #ifdef WIN32
325 #define MORECORE wsbrk
326 #define HAVE_MMAP 0
327
328 #define LACKS_UNISTD_H
329 #define LACKS_SYS_PARAM_H
330
331 /*
332   Include 'windows.h' to get the necessary declarations for the
333   Microsoft Visual C++ data structures and routines used in the 'sbrk'
334   emulation.
335
336   Define WIN32_LEAN_AND_MEAN so that only the essential Microsoft
337   Visual C++ header files are included.
338 */
339 #define WIN32_LEAN_AND_MEAN
340 #include <windows.h>
341 #endif
342
343
344 /*
345   HAVE_MEMCPY should be defined if you are not otherwise using
346   ANSI STD C, but still have memcpy and memset in your C library
347   and want to use them in calloc and realloc. Otherwise simple
348   macro versions are defined here.
349
350   USE_MEMCPY should be defined as 1 if you actually want to
351   have memset and memcpy called. People report that the macro
352   versions are often enough faster than libc versions on many
353   systems that it is better to use them.
354
355 */
356
357 #define HAVE_MEMCPY
358
359 #ifndef USE_MEMCPY
360 #ifdef HAVE_MEMCPY
361 #define USE_MEMCPY 1
362 #else
363 #define USE_MEMCPY 0
364 #endif
365 #endif
366
367 #if (__STD_C || defined(HAVE_MEMCPY))
368
369 #if __STD_C
370 void* memset(void*, int, size_t);
371 void* memcpy(void*, const void*, size_t);
372 #else
373 #ifdef WIN32
374 /* On Win32 platforms, 'memset()' and 'memcpy()' are already declared in */
375 /* 'windows.h' */
376 #else
377 Void_t* memset();
378 Void_t* memcpy();
379 #endif
380 #endif
381 #endif
382
383 #if USE_MEMCPY
384
385 /* The following macros are only invoked with (2n+1)-multiples of
386    INTERNAL_SIZE_T units, with a positive integer n. This is exploited
387    for fast inline execution when n is small. */
388
389 #define MALLOC_ZERO(charp, nbytes)                                            \
390 do {                                                                          \
391   INTERNAL_SIZE_T mzsz = (nbytes);                                            \
392   if(mzsz <= 9*sizeof(mzsz)) {                                                \
393     INTERNAL_SIZE_T* mz = (INTERNAL_SIZE_T*) (charp);                         \
394     if(mzsz >= 5*sizeof(mzsz)) {     *mz++ = 0;                               \
395                                      *mz++ = 0;                               \
396       if(mzsz >= 7*sizeof(mzsz)) {   *mz++ = 0;                               \
397                                      *mz++ = 0;                               \
398         if(mzsz >= 9*sizeof(mzsz)) { *mz++ = 0;                               \
399                                      *mz++ = 0; }}}                           \
400                                      *mz++ = 0;                               \
401                                      *mz++ = 0;                               \
402                                      *mz   = 0;                               \
403   } else memset((charp), 0, mzsz);                                            \
404 } while(0)
405
406 #define MALLOC_COPY(dest,src,nbytes)                                          \
407 do {                                                                          \
408   INTERNAL_SIZE_T mcsz = (nbytes);                                            \
409   if(mcsz <= 9*sizeof(mcsz)) {                                                \
410     INTERNAL_SIZE_T* mcsrc = (INTERNAL_SIZE_T*) (src);                        \
411     INTERNAL_SIZE_T* mcdst = (INTERNAL_SIZE_T*) (dest);                       \
412     if(mcsz >= 5*sizeof(mcsz)) {     *mcdst++ = *mcsrc++;                     \
413                                      *mcdst++ = *mcsrc++;                     \
414       if(mcsz >= 7*sizeof(mcsz)) {   *mcdst++ = *mcsrc++;                     \
415                                      *mcdst++ = *mcsrc++;                     \
416         if(mcsz >= 9*sizeof(mcsz)) { *mcdst++ = *mcsrc++;                     \
417                                      *mcdst++ = *mcsrc++; }}}                 \
418                                      *mcdst++ = *mcsrc++;                     \
419                                      *mcdst++ = *mcsrc++;                     \
420                                      *mcdst   = *mcsrc  ;                     \
421   } else memcpy(dest, src, mcsz);                                             \
422 } while(0)
423
424 #else /* !USE_MEMCPY */
425
426 /* Use Duff's device for good zeroing/copying performance. */
427
428 #define MALLOC_ZERO(charp, nbytes)                                            \
429 do {                                                                          \
430   INTERNAL_SIZE_T* mzp = (INTERNAL_SIZE_T*)(charp);                           \
431   long mctmp = (nbytes)/sizeof(INTERNAL_SIZE_T), mcn;                         \
432   if (mctmp < 8) mcn = 0; else { mcn = (mctmp-1)/8; mctmp %= 8; }             \
433   switch (mctmp) {                                                            \
434     case 0: for(;;) { *mzp++ = 0;                                             \
435     case 7:           *mzp++ = 0;                                             \
436     case 6:           *mzp++ = 0;                                             \
437     case 5:           *mzp++ = 0;                                             \
438     case 4:           *mzp++ = 0;                                             \
439     case 3:           *mzp++ = 0;                                             \
440     case 2:           *mzp++ = 0;                                             \
441     case 1:           *mzp++ = 0; if(mcn <= 0) break; mcn--; }                \
442   }                                                                           \
443 } while(0)
444
445 #define MALLOC_COPY(dest,src,nbytes)                                          \
446 do {                                                                          \
447   INTERNAL_SIZE_T* mcsrc = (INTERNAL_SIZE_T*) src;                            \
448   INTERNAL_SIZE_T* mcdst = (INTERNAL_SIZE_T*) dest;                           \
449   long mctmp = (nbytes)/sizeof(INTERNAL_SIZE_T), mcn;                         \
450   if (mctmp < 8) mcn = 0; else { mcn = (mctmp-1)/8; mctmp %= 8; }             \
451   switch (mctmp) {                                                            \
452     case 0: for(;;) { *mcdst++ = *mcsrc++;                                    \
453     case 7:           *mcdst++ = *mcsrc++;                                    \
454     case 6:           *mcdst++ = *mcsrc++;                                    \
455     case 5:           *mcdst++ = *mcsrc++;                                    \
456     case 4:           *mcdst++ = *mcsrc++;                                    \
457     case 3:           *mcdst++ = *mcsrc++;                                    \
458     case 2:           *mcdst++ = *mcsrc++;                                    \
459     case 1:           *mcdst++ = *mcsrc++; if(mcn <= 0) break; mcn--; }       \
460   }                                                                           \
461 } while(0)
462
463 #endif
464
465
466 /*
467   Define HAVE_MMAP to optionally make malloc() use mmap() to
468   allocate very large blocks.  These will be returned to the
469   operating system immediately after a free().
470 */
471
472 #ifndef HAVE_MMAP
473 #define HAVE_MMAP 1
474 #endif
475
476 /*
477   Define HAVE_MREMAP to make realloc() use mremap() to re-allocate
478   large blocks.  This is currently only possible on Linux with
479   kernel versions newer than 1.3.77.
480 */
481
482 #ifndef HAVE_MREMAP
483 #ifdef INTERNAL_LINUX_C_LIB
484 #define HAVE_MREMAP 1
485 #else
486 #define HAVE_MREMAP 0
487 #endif
488 #endif
489
490 #if HAVE_MMAP
491
492 #include <unistd.h>
493 #include <fcntl.h>
494 #include <sys/mman.h>
495
496 #if !defined(MAP_ANONYMOUS) && defined(MAP_ANON)
497 #define MAP_ANONYMOUS MAP_ANON
498 #endif
499
500 #endif /* HAVE_MMAP */
501
502 /*
503   Access to system page size. To the extent possible, this malloc
504   manages memory from the system in page-size units.
505
506   The following mechanics for getpagesize were adapted from
507   bsd/gnu getpagesize.h
508 */
509
510 #ifndef LACKS_UNISTD_H
511 #  include <unistd.h>
512 #endif
513
514 #ifndef malloc_getpagesize
515 #  ifdef _SC_PAGESIZE         /* some SVR4 systems omit an underscore */
516 #    ifndef _SC_PAGE_SIZE
517 #      define _SC_PAGE_SIZE _SC_PAGESIZE
518 #    endif
519 #  endif
520 #  ifdef _SC_PAGE_SIZE
521 #    define malloc_getpagesize sysconf(_SC_PAGE_SIZE)
522 #  else
523 #    if defined(BSD) || defined(DGUX) || defined(HAVE_GETPAGESIZE)
524        extern size_t getpagesize();
525 #      define malloc_getpagesize getpagesize()
526 #    else
527 #      ifdef WIN32
528 #        define malloc_getpagesize (4096) /* TBD: Use 'GetSystemInfo' instead */
529 #      else
530 #        ifndef LACKS_SYS_PARAM_H
531 #          include <sys/param.h>
532 #        endif
533 #        ifdef EXEC_PAGESIZE
534 #          define malloc_getpagesize EXEC_PAGESIZE
535 #        else
536 #          ifdef NBPG
537 #            ifndef CLSIZE
538 #              define malloc_getpagesize NBPG
539 #            else
540 #              define malloc_getpagesize (NBPG * CLSIZE)
541 #            endif
542 #          else
543 #            ifdef NBPC
544 #              define malloc_getpagesize NBPC
545 #            else
546 #              ifdef PAGESIZE
547 #                define malloc_getpagesize PAGESIZE
548 #              else
549 #                define malloc_getpagesize (4096) /* just guess */
550 #              endif
551 #            endif
552 #          endif
553 #        endif
554 #      endif
555 #    endif
556 #  endif
557 #endif
558
559
560 /*
561
562   This version of malloc supports the standard SVID/XPG mallinfo
563   routine that returns a struct containing the same kind of
564   information you can get from malloc_stats. It should work on
565   any SVID/XPG compliant system that has a /usr/include/malloc.h
566   defining struct mallinfo. (If you'd like to install such a thing
567   yourself, cut out the preliminary declarations as described above
568   and below and save them in a malloc.h file. But there's no
569   compelling reason to bother to do this.)
570
571   The main declaration needed is the mallinfo struct that is returned
572   (by-copy) by mallinfo().  The SVID/XPG malloinfo struct contains a
573   bunch of fields, most of which are not even meaningful in this
574   version of malloc. Some of these fields are are instead filled by
575   mallinfo() with other numbers that might possibly be of interest.
576
577   HAVE_USR_INCLUDE_MALLOC_H should be set if you have a
578   /usr/include/malloc.h file that includes a declaration of struct
579   mallinfo.  If so, it is included; else an SVID2/XPG2 compliant
580   version is declared below.  These must be precisely the same for
581   mallinfo() to work.
582
583 */
584
585 /* #define HAVE_USR_INCLUDE_MALLOC_H */
586
587 #if HAVE_USR_INCLUDE_MALLOC_H
588 #include "/usr/include/malloc.h"
589 #else
590
591 /* SVID2/XPG mallinfo structure */
592
593 struct mallinfo {
594   int arena;    /* total space allocated from system */
595   int ordblks;  /* number of non-inuse chunks */
596   int smblks;   /* unused -- always zero */
597   int hblks;    /* number of mmapped regions */
598   int hblkhd;   /* total space in mmapped regions */
599   int usmblks;  /* unused -- always zero */
600   int fsmblks;  /* unused -- always zero */
601   int uordblks; /* total allocated space */
602   int fordblks; /* total non-inuse space */
603   int keepcost; /* top-most, releasable (via malloc_trim) space */
604 };
605
606 /* SVID2/XPG mallopt options */
607
608 #define M_MXFAST  1    /* UNUSED in this malloc */
609 #define M_NLBLKS  2    /* UNUSED in this malloc */
610 #define M_GRAIN   3    /* UNUSED in this malloc */
611 #define M_KEEP    4    /* UNUSED in this malloc */
612
613 #endif
614
615 /* mallopt options that actually do something */
616
617 #define M_TRIM_THRESHOLD    -1
618 #define M_TOP_PAD           -2
619 #define M_MMAP_THRESHOLD    -3
620 #define M_MMAP_MAX          -4
621
622
623 #ifndef DEFAULT_TRIM_THRESHOLD
624 #define DEFAULT_TRIM_THRESHOLD (128 * 1024)
625 #endif
626
627 /*
628     M_TRIM_THRESHOLD is the maximum amount of unused top-most memory
629       to keep before releasing via malloc_trim in free().
630
631       Automatic trimming is mainly useful in long-lived programs.
632       Because trimming via sbrk can be slow on some systems, and can
633       sometimes be wasteful (in cases where programs immediately
634       afterward allocate more large chunks) the value should be high
635       enough so that your overall system performance would improve by
636       releasing.
637
638       The trim threshold and the mmap control parameters (see below)
639       can be traded off with one another. Trimming and mmapping are
640       two different ways of releasing unused memory back to the
641       system. Between these two, it is often possible to keep
642       system-level demands of a long-lived program down to a bare
643       minimum. For example, in one test suite of sessions measuring
644       the XF86 X server on Linux, using a trim threshold of 128K and a
645       mmap threshold of 192K led to near-minimal long term resource
646       consumption.
647
648       If you are using this malloc in a long-lived program, it should
649       pay to experiment with these values.  As a rough guide, you
650       might set to a value close to the average size of a process
651       (program) running on your system.  Releasing this much memory
652       would allow such a process to run in memory.  Generally, it's
653       worth it to tune for trimming rather tham memory mapping when a
654       program undergoes phases where several large chunks are
655       allocated and released in ways that can reuse each other's
656       storage, perhaps mixed with phases where there are no such
657       chunks at all.  And in well-behaved long-lived programs,
658       controlling release of large blocks via trimming versus mapping
659       is usually faster.
660
661       However, in most programs, these parameters serve mainly as
662       protection against the system-level effects of carrying around
663       massive amounts of unneeded memory. Since frequent calls to
664       sbrk, mmap, and munmap otherwise degrade performance, the default
665       parameters are set to relatively high values that serve only as
666       safeguards.
667
668       The default trim value is high enough to cause trimming only in
669       fairly extreme (by current memory consumption standards) cases.
670       It must be greater than page size to have any useful effect.  To
671       disable trimming completely, you can set to (unsigned long)(-1);
672
673
674 */
675
676
677 #ifndef DEFAULT_TOP_PAD
678 #define DEFAULT_TOP_PAD        (0)
679 #endif
680
681 /*
682     M_TOP_PAD is the amount of extra `padding' space to allocate or
683       retain whenever sbrk is called. It is used in two ways internally:
684
685       * When sbrk is called to extend the top of the arena to satisfy
686         a new malloc request, this much padding is added to the sbrk
687         request.
688
689       * When malloc_trim is called automatically from free(),
690         it is used as the `pad' argument.
691
692       In both cases, the actual amount of padding is rounded
693       so that the end of the arena is always a system page boundary.
694
695       The main reason for using padding is to avoid calling sbrk so
696       often. Having even a small pad greatly reduces the likelihood
697       that nearly every malloc request during program start-up (or
698       after trimming) will invoke sbrk, which needlessly wastes
699       time.
700
701       Automatic rounding-up to page-size units is normally sufficient
702       to avoid measurable overhead, so the default is 0.  However, in
703       systems where sbrk is relatively slow, it can pay to increase
704       this value, at the expense of carrying around more memory than
705       the program needs.
706
707 */
708
709
710 #ifndef DEFAULT_MMAP_THRESHOLD
711 #define DEFAULT_MMAP_THRESHOLD (128 * 1024)
712 #endif
713
714 /*
715
716     M_MMAP_THRESHOLD is the request size threshold for using mmap()
717       to service a request. Requests of at least this size that cannot
718       be allocated using already-existing space will be serviced via mmap.
719       (If enough normal freed space already exists it is used instead.)
720
721       Using mmap segregates relatively large chunks of memory so that
722       they can be individually obtained and released from the host
723       system. A request serviced through mmap is never reused by any
724       other request (at least not directly; the system may just so
725       happen to remap successive requests to the same locations).
726
727       Segregating space in this way has the benefit that mmapped space
728       can ALWAYS be individually released back to the system, which
729       helps keep the system level memory demands of a long-lived
730       program low. Mapped memory can never become `locked' between
731       other chunks, as can happen with normally allocated chunks, which
732       menas that even trimming via malloc_trim would not release them.
733
734       However, it has the disadvantages that:
735
736          1. The space cannot be reclaimed, consolidated, and then
737             used to service later requests, as happens with normal chunks.
738          2. It can lead to more wastage because of mmap page alignment
739             requirements
740          3. It causes malloc performance to be more dependent on host
741             system memory management support routines which may vary in
742             implementation quality and may impose arbitrary
743             limitations. Generally, servicing a request via normal
744             malloc steps is faster than going through a system's mmap.
745
746       All together, these considerations should lead you to use mmap
747       only for relatively large requests.
748
749
750 */
751
752
753 #ifndef DEFAULT_MMAP_MAX
754 #if HAVE_MMAP
755 #define DEFAULT_MMAP_MAX       (64)
756 #else
757 #define DEFAULT_MMAP_MAX       (0)
758 #endif
759 #endif
760
761 /*
762     M_MMAP_MAX is the maximum number of requests to simultaneously
763       service using mmap. This parameter exists because:
764
765          1. Some systems have a limited number of internal tables for
766             use by mmap.
767          2. In most systems, overreliance on mmap can degrade overall
768             performance.
769          3. If a program allocates many large regions, it is probably
770             better off using normal sbrk-based allocation routines that
771             can reclaim and reallocate normal heap memory. Using a
772             small value allows transition into this mode after the
773             first few allocations.
774
775       Setting to 0 disables all use of mmap.  If HAVE_MMAP is not set,
776       the default value is 0, and attempts to set it to non-zero values
777       in mallopt will fail.
778 */
779
780
781 /*
782     USE_DL_PREFIX will prefix all public routines with the string 'dl'.
783       Useful to quickly avoid procedure declaration conflicts and linker
784       symbol conflicts with existing memory allocation routines.
785
786 */
787
788 /* #define USE_DL_PREFIX */
789
790
791 /*
792
793   Special defines for linux libc
794
795   Except when compiled using these special defines for Linux libc
796   using weak aliases, this malloc is NOT designed to work in
797   multithreaded applications.  No semaphores or other concurrency
798   control are provided to ensure that multiple malloc or free calls
799   don't run at the same time, which could be disasterous. A single
800   semaphore could be used across malloc, realloc, and free (which is
801   essentially the effect of the linux weak alias approach). It would
802   be hard to obtain finer granularity.
803
804 */
805
806
807 #ifdef INTERNAL_LINUX_C_LIB
808
809 #if __STD_C
810
811 Void_t * __default_morecore_init (ptrdiff_t);
812 Void_t *(*__morecore)(ptrdiff_t) = __default_morecore_init;
813
814 #else
815
816 Void_t * __default_morecore_init ();
817 Void_t *(*__morecore)() = __default_morecore_init;
818
819 #endif
820
821 #define MORECORE (*__morecore)
822 #define MORECORE_FAILURE 0
823 #define MORECORE_CLEARS 1
824
825 #else /* INTERNAL_LINUX_C_LIB */
826
827 #if __STD_C
828 extern Void_t*     sbrk(ptrdiff_t);
829 #else
830 extern Void_t*     sbrk();
831 #endif
832
833 #ifndef MORECORE
834 #define MORECORE sbrk
835 #endif
836
837 #ifndef MORECORE_FAILURE
838 #define MORECORE_FAILURE -1
839 #endif
840
841 #ifndef MORECORE_CLEARS
842 #define MORECORE_CLEARS 1
843 #endif
844
845 #endif /* INTERNAL_LINUX_C_LIB */
846
847 #if defined(INTERNAL_LINUX_C_LIB) && defined(__ELF__)
848
849 #define cALLOc          __libc_calloc
850 #define fREe            __libc_free
851 #define mALLOc          __libc_malloc
852 #define mEMALIGn        __libc_memalign
853 #define rEALLOc         __libc_realloc
854 #define vALLOc          __libc_valloc
855 #define pvALLOc         __libc_pvalloc
856 #define mALLINFo        __libc_mallinfo
857 #define mALLOPt         __libc_mallopt
858
859 #pragma weak calloc = __libc_calloc
860 #pragma weak free = __libc_free
861 #pragma weak cfree = __libc_free
862 #pragma weak malloc = __libc_malloc
863 #pragma weak memalign = __libc_memalign
864 #pragma weak realloc = __libc_realloc
865 #pragma weak valloc = __libc_valloc
866 #pragma weak pvalloc = __libc_pvalloc
867 #pragma weak mallinfo = __libc_mallinfo
868 #pragma weak mallopt = __libc_mallopt
869
870 #else
871
872 #ifdef USE_DL_PREFIX
873 #define cALLOc          dlcalloc
874 #define fREe            dlfree
875 #define mALLOc          dlmalloc
876 #define mEMALIGn        dlmemalign
877 #define rEALLOc         dlrealloc
878 #define vALLOc          dlvalloc
879 #define pvALLOc         dlpvalloc
880 #define mALLINFo        dlmallinfo
881 #define mALLOPt         dlmallopt
882 #else /* USE_DL_PREFIX */
883 #define cALLOc          calloc
884 #define fREe            free
885 #define mALLOc          malloc
886 #define mEMALIGn        memalign
887 #define rEALLOc         realloc
888 #define vALLOc          valloc
889 #define pvALLOc         pvalloc
890 #define mALLINFo        mallinfo
891 #define mALLOPt         mallopt
892 #endif /* USE_DL_PREFIX */
893
894 #endif
895
896 /* Public routines */
897
898 #if __STD_C
899
900 Void_t* mALLOc(size_t);
901 void    fREe(Void_t*);
902 Void_t* rEALLOc(Void_t*, size_t);
903 Void_t* mEMALIGn(size_t, size_t);
904 Void_t* vALLOc(size_t);
905 Void_t* pvALLOc(size_t);
906 Void_t* cALLOc(size_t, size_t);
907 void    cfree(Void_t*);
908 int     malloc_trim(size_t);
909 size_t  malloc_usable_size(Void_t*);
910 void    malloc_stats();
911 int     mALLOPt(int, int);
912 struct mallinfo mALLINFo(void);
913 #else
914 Void_t* mALLOc();
915 void    fREe();
916 Void_t* rEALLOc();
917 Void_t* mEMALIGn();
918 Void_t* vALLOc();
919 Void_t* pvALLOc();
920 Void_t* cALLOc();
921 void    cfree();
922 int     malloc_trim();
923 size_t  malloc_usable_size();
924 void    malloc_stats();
925 int     mALLOPt();
926 struct mallinfo mALLINFo();
927 #endif
928
929
930 #ifdef __cplusplus
931 };  /* end of extern "C" */
932 #endif
933
934 /* ---------- To make a malloc.h, end cutting here ------------ */
935
936
937 /*
938   Emulation of sbrk for WIN32
939   All code within the ifdef WIN32 is untested by me.
940
941   Thanks to Martin Fong and others for supplying this.
942 */
943
944
945 #ifdef WIN32
946
947 #define AlignPage(add) (((add) + (malloc_getpagesize-1)) & \
948 ~(malloc_getpagesize-1))
949 #define AlignPage64K(add) (((add) + (0x10000 - 1)) & ~(0x10000 - 1))
950
951 /* resrve 64MB to insure large contiguous space */
952 #define RESERVED_SIZE (1024*1024*64)
953 #define NEXT_SIZE (2048*1024)
954 #define TOP_MEMORY ((unsigned long)2*1024*1024*1024)
955
956 struct GmListElement;
957 typedef struct GmListElement GmListElement;
958
959 struct GmListElement
960 {
961         GmListElement* next;
962         void* base;
963 };
964
965 static GmListElement* head = 0;
966 static unsigned int gNextAddress = 0;
967 static unsigned int gAddressBase = 0;
968 static unsigned int gAllocatedSize = 0;
969
970 static
971 GmListElement* makeGmListElement (void* bas)
972 {
973         GmListElement* this;
974         this = (GmListElement*)(void*)LocalAlloc (0, sizeof (GmListElement));
975         assert (this);
976         if (this)
977         {
978                 this->base = bas;
979                 this->next = head;
980                 head = this;
981         }
982         return this;
983 }
984
985 void gcleanup ()
986 {
987         BOOL rval;
988         assert ( (head == NULL) || (head->base == (void*)gAddressBase));
989         if (gAddressBase && (gNextAddress - gAddressBase))
990         {
991                 rval = VirtualFree ((void*)gAddressBase,
992                                                         gNextAddress - gAddressBase,
993                                                         MEM_DECOMMIT);
994         assert (rval);
995         }
996         while (head)
997         {
998                 GmListElement* next = head->next;
999                 rval = VirtualFree (head->base, 0, MEM_RELEASE);
1000                 assert (rval);
1001                 LocalFree (head);
1002                 head = next;
1003         }
1004 }
1005
1006 static
1007 void* findRegion (void* start_address, unsigned long size)
1008 {
1009         MEMORY_BASIC_INFORMATION info;
1010         if (size >= TOP_MEMORY) return NULL;
1011
1012         while ((unsigned long)start_address + size < TOP_MEMORY)
1013         {
1014                 VirtualQuery (start_address, &info, sizeof (info));
1015                 if ((info.State == MEM_FREE) && (info.RegionSize >= size))
1016                         return start_address;
1017                 else
1018                 {
1019                         /* Requested region is not available so see if the */
1020                         /* next region is available.  Set 'start_address' */
1021                         /* to the next region and call 'VirtualQuery()' */
1022                         /* again. */
1023
1024                         start_address = (char*)info.BaseAddress + info.RegionSize;
1025
1026                         /* Make sure we start looking for the next region */
1027                         /* on the *next* 64K boundary.  Otherwise, even if */
1028                         /* the new region is free according to */
1029                         /* 'VirtualQuery()', the subsequent call to */
1030                         /* 'VirtualAlloc()' (which follows the call to */
1031                         /* this routine in 'wsbrk()') will round *down* */
1032                         /* the requested address to a 64K boundary which */
1033                         /* we already know is an address in the */
1034                         /* unavailable region.  Thus, the subsequent call */
1035                         /* to 'VirtualAlloc()' will fail and bring us back */
1036                         /* here, causing us to go into an infinite loop. */
1037
1038                         start_address =
1039                                 (void *) AlignPage64K((unsigned long) start_address);
1040                 }
1041         }
1042         return NULL;
1043
1044 }
1045
1046
1047 void* wsbrk (long size)
1048 {
1049         void* tmp;
1050         if (size > 0)
1051         {
1052                 if (gAddressBase == 0)
1053                 {
1054                         gAllocatedSize = max (RESERVED_SIZE, AlignPage (size));
1055                         gNextAddress = gAddressBase =
1056                                 (unsigned int)VirtualAlloc (NULL, gAllocatedSize,
1057                                                                                         MEM_RESERVE, PAGE_NOACCESS);
1058                 } else if (AlignPage (gNextAddress + size) > (gAddressBase +
1059 gAllocatedSize))
1060                 {
1061                         long new_size = max (NEXT_SIZE, AlignPage (size));
1062                         void* new_address = (void*)(gAddressBase+gAllocatedSize);
1063                         do
1064                         {
1065                                 new_address = findRegion (new_address, new_size);
1066
1067                                 if (new_address == 0)
1068                                         return (void*)-1;
1069
1070                                 gAddressBase = gNextAddress =
1071                                         (unsigned int)VirtualAlloc (new_address, new_size,
1072                                                                                                 MEM_RESERVE, PAGE_NOACCESS);
1073                                 /* repeat in case of race condition */
1074                                 /* The region that we found has been snagged */
1075                                 /* by another thread */
1076                         }
1077                         while (gAddressBase == 0);
1078
1079                         assert (new_address == (void*)gAddressBase);
1080
1081                         gAllocatedSize = new_size;
1082
1083                         if (!makeGmListElement ((void*)gAddressBase))
1084                                 return (void*)-1;
1085                 }
1086                 if ((size + gNextAddress) > AlignPage (gNextAddress))
1087                 {
1088                         void* res;
1089                         res = VirtualAlloc ((void*)AlignPage (gNextAddress),
1090                                                                 (size + gNextAddress -
1091                                                                  AlignPage (gNextAddress)),
1092                                                                 MEM_COMMIT, PAGE_READWRITE);
1093                         if (res == 0)
1094                                 return (void*)-1;
1095                 }
1096                 tmp = (void*)gNextAddress;
1097                 gNextAddress = (unsigned int)tmp + size;
1098                 return tmp;
1099         }
1100         else if (size < 0)
1101         {
1102                 unsigned int alignedGoal = AlignPage (gNextAddress + size);
1103                 /* Trim by releasing the virtual memory */
1104                 if (alignedGoal >= gAddressBase)
1105                 {
1106                         VirtualFree ((void*)alignedGoal, gNextAddress - alignedGoal,
1107                                                  MEM_DECOMMIT);
1108                         gNextAddress = gNextAddress + size;
1109                         return (void*)gNextAddress;
1110                 }
1111                 else
1112                 {
1113                         VirtualFree ((void*)gAddressBase, gNextAddress - gAddressBase,
1114                                                  MEM_DECOMMIT);
1115                         gNextAddress = gAddressBase;
1116                         return (void*)-1;
1117                 }
1118         }
1119         else
1120         {
1121                 return (void*)gNextAddress;
1122         }
1123 }
1124
1125 #endif
1126
1127 \f
1128
1129 /*
1130   Type declarations
1131 */
1132
1133
1134 struct malloc_chunk
1135 {
1136   INTERNAL_SIZE_T prev_size; /* Size of previous chunk (if free). */
1137   INTERNAL_SIZE_T size;      /* Size in bytes, including overhead. */
1138   struct malloc_chunk* fd;   /* double links -- used only if free. */
1139   struct malloc_chunk* bk;
1140 };
1141
1142 typedef struct malloc_chunk* mchunkptr;
1143
1144 /*
1145
1146    malloc_chunk details:
1147
1148     (The following includes lightly edited explanations by Colin Plumb.)
1149
1150     Chunks of memory are maintained using a `boundary tag' method as
1151     described in e.g., Knuth or Standish.  (See the paper by Paul
1152     Wilson ftp://ftp.cs.utexas.edu/pub/garbage/allocsrv.ps for a
1153     survey of such techniques.)  Sizes of free chunks are stored both
1154     in the front of each chunk and at the end.  This makes
1155     consolidating fragmented chunks into bigger chunks very fast.  The
1156     size fields also hold bits representing whether chunks are free or
1157     in use.
1158
1159     An allocated chunk looks like this:
1160
1161
1162     chunk-> +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
1163             |             Size of previous chunk, if allocated            | |
1164             +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
1165             |             Size of chunk, in bytes                         |P|
1166       mem-> +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
1167             |             User data starts here...                          .
1168             .                                                               .
1169             .             (malloc_usable_space() bytes)                     .
1170             .                                                               |
1171 nextchunk-> +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
1172             |             Size of chunk                                     |
1173             +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
1174
1175
1176     Where "chunk" is the front of the chunk for the purpose of most of
1177     the malloc code, but "mem" is the pointer that is returned to the
1178     user.  "Nextchunk" is the beginning of the next contiguous chunk.
1179
1180     Chunks always begin on even word boundries, so the mem portion
1181     (which is returned to the user) is also on an even word boundary, and
1182     thus double-word aligned.
1183
1184     Free chunks are stored in circular doubly-linked lists, and look like this:
1185
1186     chunk-> +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
1187             |             Size of previous chunk                            |
1188             +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
1189     `head:' |             Size of chunk, in bytes                         |P|
1190       mem-> +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
1191             |             Forward pointer to next chunk in list             |
1192             +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
1193             |             Back pointer to previous chunk in list            |
1194             +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
1195             |             Unused space (may be 0 bytes long)                .
1196             .                                                               .
1197             .                                                               |
1198 nextchunk-> +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
1199     `foot:' |             Size of chunk, in bytes                           |
1200             +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
1201
1202     The P (PREV_INUSE) bit, stored in the unused low-order bit of the
1203     chunk size (which is always a multiple of two words), is an in-use
1204     bit for the *previous* chunk.  If that bit is *clear*, then the
1205     word before the current chunk size contains the previous chunk
1206     size, and can be used to find the front of the previous chunk.
1207     (The very first chunk allocated always has this bit set,
1208     preventing access to non-existent (or non-owned) memory.)
1209
1210     Note that the `foot' of the current chunk is actually represented
1211     as the prev_size of the NEXT chunk. (This makes it easier to
1212     deal with alignments etc).
1213
1214     The two exceptions to all this are
1215
1216      1. The special chunk `top', which doesn't bother using the
1217         trailing size field since there is no
1218         next contiguous chunk that would have to index off it. (After
1219         initialization, `top' is forced to always exist.  If it would
1220         become less than MINSIZE bytes long, it is replenished via
1221         malloc_extend_top.)
1222
1223      2. Chunks allocated via mmap, which have the second-lowest-order
1224         bit (IS_MMAPPED) set in their size fields.  Because they are
1225         never merged or traversed from any other chunk, they have no
1226         foot size or inuse information.
1227
1228     Available chunks are kept in any of several places (all declared below):
1229
1230     * `av': An array of chunks serving as bin headers for consolidated
1231        chunks. Each bin is doubly linked.  The bins are approximately
1232        proportionally (log) spaced.  There are a lot of these bins
1233        (128). This may look excessive, but works very well in
1234        practice.  All procedures maintain the invariant that no
1235        consolidated chunk physically borders another one. Chunks in
1236        bins are kept in size order, with ties going to the
1237        approximately least recently used chunk.
1238
1239        The chunks in each bin are maintained in decreasing sorted order by
1240        size.  This is irrelevant for the small bins, which all contain
1241        the same-sized chunks, but facilitates best-fit allocation for
1242        larger chunks. (These lists are just sequential. Keeping them in
1243        order almost never requires enough traversal to warrant using
1244        fancier ordered data structures.)  Chunks of the same size are
1245        linked with the most recently freed at the front, and allocations
1246        are taken from the back.  This results in LRU or FIFO allocation
1247        order, which tends to give each chunk an equal opportunity to be
1248        consolidated with adjacent freed chunks, resulting in larger free
1249        chunks and less fragmentation.
1250
1251     * `top': The top-most available chunk (i.e., the one bordering the
1252        end of available memory) is treated specially. It is never
1253        included in any bin, is used only if no other chunk is
1254        available, and is released back to the system if it is very
1255        large (see M_TRIM_THRESHOLD).
1256
1257     * `last_remainder': A bin holding only the remainder of the
1258        most recently split (non-top) chunk. This bin is checked
1259        before other non-fitting chunks, so as to provide better
1260        locality for runs of sequentially allocated chunks.
1261
1262     *  Implicitly, through the host system's memory mapping tables.
1263        If supported, requests greater than a threshold are usually
1264        serviced via calls to mmap, and then later released via munmap.
1265
1266 */
1267
1268
1269 \f
1270
1271
1272 /*  sizes, alignments */
1273
1274 #define SIZE_SZ                (sizeof(INTERNAL_SIZE_T))
1275 #define MALLOC_ALIGNMENT       (SIZE_SZ + SIZE_SZ)
1276 #define MALLOC_ALIGN_MASK      (MALLOC_ALIGNMENT - 1)
1277 #define MINSIZE                (sizeof(struct malloc_chunk))
1278
1279 /* conversion from malloc headers to user pointers, and back */
1280
1281 #define chunk2mem(p)   ((Void_t*)((char*)(p) + 2*SIZE_SZ))
1282 #define mem2chunk(mem) ((mchunkptr)((char*)(mem) - 2*SIZE_SZ))
1283
1284 /* pad request bytes into a usable size */
1285
1286 #define request2size(req) \
1287  (((long)((req) + (SIZE_SZ + MALLOC_ALIGN_MASK)) < \
1288   (long)(MINSIZE + MALLOC_ALIGN_MASK)) ? MINSIZE : \
1289    (((req) + (SIZE_SZ + MALLOC_ALIGN_MASK)) & ~(MALLOC_ALIGN_MASK)))
1290
1291 /* Check if m has acceptable alignment */
1292
1293 #define aligned_OK(m)    (((unsigned long)((m)) & (MALLOC_ALIGN_MASK)) == 0)
1294
1295
1296 \f
1297
1298 /*
1299   Physical chunk operations
1300 */
1301
1302
1303 /* size field is or'ed with PREV_INUSE when previous adjacent chunk in use */
1304
1305 #define PREV_INUSE 0x1
1306
1307 /* size field is or'ed with IS_MMAPPED if the chunk was obtained with mmap() */
1308
1309 #define IS_MMAPPED 0x2
1310
1311 /* Bits to mask off when extracting size */
1312
1313 #define SIZE_BITS (PREV_INUSE|IS_MMAPPED)
1314
1315
1316 /* Ptr to next physical malloc_chunk. */
1317
1318 #define next_chunk(p) ((mchunkptr)( ((char*)(p)) + ((p)->size & ~PREV_INUSE) ))
1319
1320 /* Ptr to previous physical malloc_chunk */
1321
1322 #define prev_chunk(p)\
1323    ((mchunkptr)( ((char*)(p)) - ((p)->prev_size) ))
1324
1325
1326 /* Treat space at ptr + offset as a chunk */
1327
1328 #define chunk_at_offset(p, s)  ((mchunkptr)(((char*)(p)) + (s)))
1329
1330
1331 \f
1332
1333 /*
1334   Dealing with use bits
1335 */
1336
1337 /* extract p's inuse bit */
1338
1339 #define inuse(p)\
1340 ((((mchunkptr)(((char*)(p))+((p)->size & ~PREV_INUSE)))->size) & PREV_INUSE)
1341
1342 /* extract inuse bit of previous chunk */
1343
1344 #define prev_inuse(p)  ((p)->size & PREV_INUSE)
1345
1346 /* check for mmap()'ed chunk */
1347
1348 #define chunk_is_mmapped(p) ((p)->size & IS_MMAPPED)
1349
1350 /* set/clear chunk as in use without otherwise disturbing */
1351
1352 #define set_inuse(p)\
1353 ((mchunkptr)(((char*)(p)) + ((p)->size & ~PREV_INUSE)))->size |= PREV_INUSE
1354
1355 #define clear_inuse(p)\
1356 ((mchunkptr)(((char*)(p)) + ((p)->size & ~PREV_INUSE)))->size &= ~(PREV_INUSE)
1357
1358 /* check/set/clear inuse bits in known places */
1359
1360 #define inuse_bit_at_offset(p, s)\
1361  (((mchunkptr)(((char*)(p)) + (s)))->size & PREV_INUSE)
1362
1363 #define set_inuse_bit_at_offset(p, s)\
1364  (((mchunkptr)(((char*)(p)) + (s)))->size |= PREV_INUSE)
1365
1366 #define clear_inuse_bit_at_offset(p, s)\
1367  (((mchunkptr)(((char*)(p)) + (s)))->size &= ~(PREV_INUSE))
1368
1369
1370 \f
1371
1372 /*
1373   Dealing with size fields
1374 */
1375
1376 /* Get size, ignoring use bits */
1377
1378 #define chunksize(p)          ((p)->size & ~(SIZE_BITS))
1379
1380 /* Set size at head, without disturbing its use bit */
1381
1382 #define set_head_size(p, s)   ((p)->size = (((p)->size & PREV_INUSE) | (s)))
1383
1384 /* Set size/use ignoring previous bits in header */
1385
1386 #define set_head(p, s)        ((p)->size = (s))
1387
1388 /* Set size at footer (only when chunk is not in use) */
1389
1390 #define set_foot(p, s)   (((mchunkptr)((char*)(p) + (s)))->prev_size = (s))
1391
1392
1393 \f
1394
1395
1396 /*
1397    Bins
1398
1399     The bins, `av_' are an array of pairs of pointers serving as the
1400     heads of (initially empty) doubly-linked lists of chunks, laid out
1401     in a way so that each pair can be treated as if it were in a
1402     malloc_chunk. (This way, the fd/bk offsets for linking bin heads
1403     and chunks are the same).
1404
1405     Bins for sizes < 512 bytes contain chunks of all the same size, spaced
1406     8 bytes apart. Larger bins are approximately logarithmically
1407     spaced. (See the table below.) The `av_' array is never mentioned
1408     directly in the code, but instead via bin access macros.
1409
1410     Bin layout:
1411
1412     64 bins of size       8
1413     32 bins of size      64
1414     16 bins of size     512
1415      8 bins of size    4096
1416      4 bins of size   32768
1417      2 bins of size  262144
1418      1 bin  of size what's left
1419
1420     There is actually a little bit of slop in the numbers in bin_index
1421     for the sake of speed. This makes no difference elsewhere.
1422
1423     The special chunks `top' and `last_remainder' get their own bins,
1424     (this is implemented via yet more trickery with the av_ array),
1425     although `top' is never properly linked to its bin since it is
1426     always handled specially.
1427
1428 */
1429
1430 #define NAV             128   /* number of bins */
1431
1432 typedef struct malloc_chunk* mbinptr;
1433
1434 /* access macros */
1435
1436 #define bin_at(i)      ((mbinptr)((char*)&(av_[2*(i) + 2]) - 2*SIZE_SZ))
1437 #define next_bin(b)    ((mbinptr)((char*)(b) + 2 * sizeof(mbinptr)))
1438 #define prev_bin(b)    ((mbinptr)((char*)(b) - 2 * sizeof(mbinptr)))
1439
1440 /*
1441    The first 2 bins are never indexed. The corresponding av_ cells are instead
1442    used for bookkeeping. This is not to save space, but to simplify
1443    indexing, maintain locality, and avoid some initialization tests.
1444 */
1445
1446 #define top            (bin_at(0)->fd)   /* The topmost chunk */
1447 #define last_remainder (bin_at(1))       /* remainder from last split */
1448
1449
1450 /*
1451    Because top initially points to its own bin with initial
1452    zero size, thus forcing extension on the first malloc request,
1453    we avoid having any special code in malloc to check whether
1454    it even exists yet. But we still need to in malloc_extend_top.
1455 */
1456
1457 #define initial_top    ((mchunkptr)(bin_at(0)))
1458
1459 /* Helper macro to initialize bins */
1460
1461 #define IAV(i)  bin_at(i), bin_at(i)
1462
1463 static mbinptr av_[NAV * 2 + 2] = {
1464  0, 0,
1465  IAV(0),   IAV(1),   IAV(2),   IAV(3),   IAV(4),   IAV(5),   IAV(6),   IAV(7),
1466  IAV(8),   IAV(9),   IAV(10),  IAV(11),  IAV(12),  IAV(13),  IAV(14),  IAV(15),
1467  IAV(16),  IAV(17),  IAV(18),  IAV(19),  IAV(20),  IAV(21),  IAV(22),  IAV(23),
1468  IAV(24),  IAV(25),  IAV(26),  IAV(27),  IAV(28),  IAV(29),  IAV(30),  IAV(31),
1469  IAV(32),  IAV(33),  IAV(34),  IAV(35),  IAV(36),  IAV(37),  IAV(38),  IAV(39),
1470  IAV(40),  IAV(41),  IAV(42),  IAV(43),  IAV(44),  IAV(45),  IAV(46),  IAV(47),
1471  IAV(48),  IAV(49),  IAV(50),  IAV(51),  IAV(52),  IAV(53),  IAV(54),  IAV(55),
1472  IAV(56),  IAV(57),  IAV(58),  IAV(59),  IAV(60),  IAV(61),  IAV(62),  IAV(63),
1473  IAV(64),  IAV(65),  IAV(66),  IAV(67),  IAV(68),  IAV(69),  IAV(70),  IAV(71),
1474  IAV(72),  IAV(73),  IAV(74),  IAV(75),  IAV(76),  IAV(77),  IAV(78),  IAV(79),
1475  IAV(80),  IAV(81),  IAV(82),  IAV(83),  IAV(84),  IAV(85),  IAV(86),  IAV(87),
1476  IAV(88),  IAV(89),  IAV(90),  IAV(91),  IAV(92),  IAV(93),  IAV(94),  IAV(95),
1477  IAV(96),  IAV(97),  IAV(98),  IAV(99),  IAV(100), IAV(101), IAV(102), IAV(103),
1478  IAV(104), IAV(105), IAV(106), IAV(107), IAV(108), IAV(109), IAV(110), IAV(111),
1479  IAV(112), IAV(113), IAV(114), IAV(115), IAV(116), IAV(117), IAV(118), IAV(119),
1480  IAV(120), IAV(121), IAV(122), IAV(123), IAV(124), IAV(125), IAV(126), IAV(127)
1481 };
1482
1483 \f
1484
1485 /* field-extraction macros */
1486
1487 #define first(b) ((b)->fd)
1488 #define last(b)  ((b)->bk)
1489
1490 /*
1491   Indexing into bins
1492 */
1493
1494 #define bin_index(sz)                                                          \
1495 (((((unsigned long)(sz)) >> 9) ==    0) ?       (((unsigned long)(sz)) >>  3): \
1496  ((((unsigned long)(sz)) >> 9) <=    4) ?  56 + (((unsigned long)(sz)) >>  6): \
1497  ((((unsigned long)(sz)) >> 9) <=   20) ?  91 + (((unsigned long)(sz)) >>  9): \
1498  ((((unsigned long)(sz)) >> 9) <=   84) ? 110 + (((unsigned long)(sz)) >> 12): \
1499  ((((unsigned long)(sz)) >> 9) <=  340) ? 119 + (((unsigned long)(sz)) >> 15): \
1500  ((((unsigned long)(sz)) >> 9) <= 1364) ? 124 + (((unsigned long)(sz)) >> 18): \
1501                                           126)
1502 /*
1503   bins for chunks < 512 are all spaced 8 bytes apart, and hold
1504   identically sized chunks. This is exploited in malloc.
1505 */
1506
1507 #define MAX_SMALLBIN         63
1508 #define MAX_SMALLBIN_SIZE   512
1509 #define SMALLBIN_WIDTH        8
1510
1511 #define smallbin_index(sz)  (((unsigned long)(sz)) >> 3)
1512
1513 /*
1514    Requests are `small' if both the corresponding and the next bin are small
1515 */
1516
1517 #define is_small_request(nb) (nb < MAX_SMALLBIN_SIZE - SMALLBIN_WIDTH)
1518
1519 \f
1520
1521 /*
1522     To help compensate for the large number of bins, a one-level index
1523     structure is used for bin-by-bin searching.  `binblocks' is a
1524     one-word bitvector recording whether groups of BINBLOCKWIDTH bins
1525     have any (possibly) non-empty bins, so they can be skipped over
1526     all at once during during traversals. The bits are NOT always
1527     cleared as soon as all bins in a block are empty, but instead only
1528     when all are noticed to be empty during traversal in malloc.
1529 */
1530
1531 #define BINBLOCKWIDTH     4   /* bins per block */
1532
1533 #define binblocks      (bin_at(0)->size) /* bitvector of nonempty blocks */
1534
1535 /* bin<->block macros */
1536
1537 #define idx2binblock(ix)    ((unsigned)1 << (ix / BINBLOCKWIDTH))
1538 #define mark_binblock(ii)   (binblocks |= idx2binblock(ii))
1539 #define clear_binblock(ii)  (binblocks &= ~(idx2binblock(ii)))
1540
1541
1542 \f
1543
1544
1545 /*  Other static bookkeeping data */
1546
1547 /* variables holding tunable values */
1548
1549 static unsigned long trim_threshold   = DEFAULT_TRIM_THRESHOLD;
1550 static unsigned long top_pad          = DEFAULT_TOP_PAD;
1551 static unsigned int  n_mmaps_max      = DEFAULT_MMAP_MAX;
1552 static unsigned long mmap_threshold   = DEFAULT_MMAP_THRESHOLD;
1553
1554 /* The first value returned from sbrk */
1555 static char* sbrk_base = (char*)(-1);
1556
1557 /* The maximum memory obtained from system via sbrk */
1558 static unsigned long max_sbrked_mem = 0;
1559
1560 /* The maximum via either sbrk or mmap */
1561 static unsigned long max_total_mem = 0;
1562
1563 /* internal working copy of mallinfo */
1564 static struct mallinfo current_mallinfo = {  0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 };
1565
1566 /* The total memory obtained from system via sbrk */
1567 #define sbrked_mem  (current_mallinfo.arena)
1568
1569 /* Tracking mmaps */
1570
1571 static unsigned int n_mmaps = 0;
1572 static unsigned int max_n_mmaps = 0;
1573 static unsigned long mmapped_mem = 0;
1574 static unsigned long max_mmapped_mem = 0;
1575
1576 \f
1577
1578 /*
1579   Debugging support
1580 */
1581
1582 #if DEBUG
1583
1584
1585 /*
1586   These routines make a number of assertions about the states
1587   of data structures that should be true at all times. If any
1588   are not true, it's very likely that a user program has somehow
1589   trashed memory. (It's also possible that there is a coding error
1590   in malloc. In which case, please report it!)
1591 */
1592
1593 #if __STD_C
1594 static void do_check_chunk(mchunkptr p)
1595 #else
1596 static void do_check_chunk(p) mchunkptr p;
1597 #endif
1598 {
1599   INTERNAL_SIZE_T sz = p->size & ~PREV_INUSE;
1600
1601   /* No checkable chunk is mmapped */
1602   assert(!chunk_is_mmapped(p));
1603
1604   /* Check for legal address ... */
1605   assert((char*)p >= sbrk_base);
1606   if (p != top)
1607     assert((char*)p + sz <= (char*)top);
1608   else
1609     assert((char*)p + sz <= sbrk_base + sbrked_mem);
1610
1611 }
1612
1613
1614 #if __STD_C
1615 static void do_check_free_chunk(mchunkptr p)
1616 #else
1617 static void do_check_free_chunk(p) mchunkptr p;
1618 #endif
1619 {
1620   INTERNAL_SIZE_T sz = p->size & ~PREV_INUSE;
1621   mchunkptr next = chunk_at_offset(p, sz);
1622
1623   do_check_chunk(p);
1624
1625   /* Check whether it claims to be free ... */
1626   assert(!inuse(p));
1627
1628   /* Unless a special marker, must have OK fields */
1629   if ((long)sz >= (long)MINSIZE)
1630   {
1631     assert((sz & MALLOC_ALIGN_MASK) == 0);
1632     assert(aligned_OK(chunk2mem(p)));
1633     /* ... matching footer field */
1634     assert(next->prev_size == sz);
1635     /* ... and is fully consolidated */
1636     assert(prev_inuse(p));
1637     assert (next == top || inuse(next));
1638
1639     /* ... and has minimally sane links */
1640     assert(p->fd->bk == p);
1641     assert(p->bk->fd == p);
1642   }
1643   else /* markers are always of size SIZE_SZ */
1644     assert(sz == SIZE_SZ);
1645 }
1646
1647 #if __STD_C
1648 static void do_check_inuse_chunk(mchunkptr p)
1649 #else
1650 static void do_check_inuse_chunk(p) mchunkptr p;
1651 #endif
1652 {
1653   mchunkptr next = next_chunk(p);
1654   do_check_chunk(p);
1655
1656   /* Check whether it claims to be in use ... */
1657   assert(inuse(p));
1658
1659   /* ... and is surrounded by OK chunks.
1660     Since more things can be checked with free chunks than inuse ones,
1661     if an inuse chunk borders them and debug is on, it's worth doing them.
1662   */
1663   if (!prev_inuse(p))
1664   {
1665     mchunkptr prv = prev_chunk(p);
1666     assert(next_chunk(prv) == p);
1667     do_check_free_chunk(prv);
1668   }
1669   if (next == top)
1670   {
1671     assert(prev_inuse(next));
1672     assert(chunksize(next) >= MINSIZE);
1673   }
1674   else if (!inuse(next))
1675     do_check_free_chunk(next);
1676
1677 }
1678
1679 #if __STD_C
1680 static void do_check_malloced_chunk(mchunkptr p, INTERNAL_SIZE_T s)
1681 #else
1682 static void do_check_malloced_chunk(p, s) mchunkptr p; INTERNAL_SIZE_T s;
1683 #endif
1684 {
1685   INTERNAL_SIZE_T sz = p->size & ~PREV_INUSE;
1686   long room = sz - s;
1687
1688   do_check_inuse_chunk(p);
1689
1690   /* Legal size ... */
1691   assert((long)sz >= (long)MINSIZE);
1692   assert((sz & MALLOC_ALIGN_MASK) == 0);
1693   assert(room >= 0);
1694   assert(room < (long)MINSIZE);
1695
1696   /* ... and alignment */
1697   assert(aligned_OK(chunk2mem(p)));
1698
1699
1700   /* ... and was allocated at front of an available chunk */
1701   assert(prev_inuse(p));
1702
1703 }
1704
1705
1706 #define check_free_chunk(P)  do_check_free_chunk(P)
1707 #define check_inuse_chunk(P) do_check_inuse_chunk(P)
1708 #define check_chunk(P) do_check_chunk(P)
1709 #define check_malloced_chunk(P,N) do_check_malloced_chunk(P,N)
1710 #else
1711 #define check_free_chunk(P)
1712 #define check_inuse_chunk(P)
1713 #define check_chunk(P)
1714 #define check_malloced_chunk(P,N)
1715 #endif
1716
1717 \f
1718
1719 /*
1720   Macro-based internal utilities
1721 */
1722
1723
1724 /*
1725   Linking chunks in bin lists.
1726   Call these only with variables, not arbitrary expressions, as arguments.
1727 */
1728
1729 /*
1730   Place chunk p of size s in its bin, in size order,
1731   putting it ahead of others of same size.
1732 */
1733
1734
1735 #define frontlink(P, S, IDX, BK, FD)                                          \
1736 {                                                                             \
1737   if (S < MAX_SMALLBIN_SIZE)                                                  \
1738   {                                                                           \
1739     IDX = smallbin_index(S);                                                  \
1740     mark_binblock(IDX);                                                       \
1741     BK = bin_at(IDX);                                                         \
1742     FD = BK->fd;                                                              \
1743     P->bk = BK;                                                               \
1744     P->fd = FD;                                                               \
1745     FD->bk = BK->fd = P;                                                      \
1746   }                                                                           \
1747   else                                                                        \
1748   {                                                                           \
1749     IDX = bin_index(S);                                                       \
1750     BK = bin_at(IDX);                                                         \
1751     FD = BK->fd;                                                              \
1752     if (FD == BK) mark_binblock(IDX);                                         \
1753     else                                                                      \
1754     {                                                                         \
1755       while (FD != BK && S < chunksize(FD)) FD = FD->fd;                      \
1756       BK = FD->bk;                                                            \
1757     }                                                                         \
1758     P->bk = BK;                                                               \
1759     P->fd = FD;                                                               \
1760     FD->bk = BK->fd = P;                                                      \
1761   }                                                                           \
1762 }
1763
1764
1765 /* take a chunk off a list */
1766
1767 #define unlink(P, BK, FD)                                                     \
1768 {                                                                             \
1769   BK = P->bk;                                                                 \
1770   FD = P->fd;                                                                 \
1771   FD->bk = BK;                                                                \
1772   BK->fd = FD;                                                                \
1773 }                                                                             \
1774
1775 /* Place p as the last remainder */
1776
1777 #define link_last_remainder(P)                                                \
1778 {                                                                             \
1779   last_remainder->fd = last_remainder->bk =  P;                               \
1780   P->fd = P->bk = last_remainder;                                             \
1781 }
1782
1783 /* Clear the last_remainder bin */
1784
1785 #define clear_last_remainder \
1786   (last_remainder->fd = last_remainder->bk = last_remainder)
1787
1788
1789 \f
1790
1791
1792 /* Routines dealing with mmap(). */
1793
1794 #if HAVE_MMAP
1795
1796 #if __STD_C
1797 static mchunkptr mmap_chunk(size_t size)
1798 #else
1799 static mchunkptr mmap_chunk(size) size_t size;
1800 #endif
1801 {
1802   size_t page_mask = malloc_getpagesize - 1;
1803   mchunkptr p;
1804
1805 #ifndef MAP_ANONYMOUS
1806   static int fd = -1;
1807 #endif
1808
1809   if(n_mmaps >= n_mmaps_max) return 0; /* too many regions */
1810
1811   /* For mmapped chunks, the overhead is one SIZE_SZ unit larger, because
1812    * there is no following chunk whose prev_size field could be used.
1813    */
1814   size = (size + SIZE_SZ + page_mask) & ~page_mask;
1815
1816 #ifdef MAP_ANONYMOUS
1817   p = (mchunkptr)mmap(0, size, PROT_READ|PROT_WRITE,
1818                       MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, -1, 0);
1819 #else /* !MAP_ANONYMOUS */
1820   if (fd < 0)
1821   {
1822     fd = open("/dev/zero", O_RDWR);
1823     if(fd < 0) return 0;
1824   }
1825   p = (mchunkptr)mmap(0, size, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE, fd, 0);
1826 #endif
1827
1828   if(p == (mchunkptr)-1) return 0;
1829
1830   n_mmaps++;
1831   if (n_mmaps > max_n_mmaps) max_n_mmaps = n_mmaps;
1832
1833   /* We demand that eight bytes into a page must be 8-byte aligned. */
1834   assert(aligned_OK(chunk2mem(p)));
1835
1836   /* The offset to the start of the mmapped region is stored
1837    * in the prev_size field of the chunk; normally it is zero,
1838    * but that can be changed in memalign().
1839    */
1840   p->prev_size = 0;
1841   set_head(p, size|IS_MMAPPED);
1842
1843   mmapped_mem += size;
1844   if ((unsigned long)mmapped_mem > (unsigned long)max_mmapped_mem)
1845     max_mmapped_mem = mmapped_mem;
1846   if ((unsigned long)(mmapped_mem + sbrked_mem) > (unsigned long)max_total_mem)
1847     max_total_mem = mmapped_mem + sbrked_mem;
1848   return p;
1849 }
1850
1851 #if __STD_C
1852 static void munmap_chunk(mchunkptr p)
1853 #else
1854 static void munmap_chunk(p) mchunkptr p;
1855 #endif
1856 {
1857   INTERNAL_SIZE_T size = chunksize(p);
1858   int ret;
1859
1860   assert (chunk_is_mmapped(p));
1861   assert(! ((char*)p >= sbrk_base && (char*)p < sbrk_base + sbrked_mem));
1862   assert((n_mmaps > 0));
1863   assert(((p->prev_size + size) & (malloc_getpagesize-1)) == 0);
1864
1865   n_mmaps--;
1866   mmapped_mem -= (size + p->prev_size);
1867
1868   ret = munmap((char *)p - p->prev_size, size + p->prev_size);
1869
1870   /* munmap returns non-zero on failure */
1871   assert(ret == 0);
1872 }
1873
1874 #if HAVE_MREMAP
1875
1876 #if __STD_C
1877 static mchunkptr mremap_chunk(mchunkptr p, size_t new_size)
1878 #else
1879 static mchunkptr mremap_chunk(p, new_size) mchunkptr p; size_t new_size;
1880 #endif
1881 {
1882   size_t page_mask = malloc_getpagesize - 1;
1883   INTERNAL_SIZE_T offset = p->prev_size;
1884   INTERNAL_SIZE_T size = chunksize(p);
1885   char *cp;
1886
1887   assert (chunk_is_mmapped(p));
1888   assert(! ((char*)p >= sbrk_base && (char*)p < sbrk_base + sbrked_mem));
1889   assert((n_mmaps > 0));
1890   assert(((size + offset) & (malloc_getpagesize-1)) == 0);
1891
1892   /* Note the extra SIZE_SZ overhead as in mmap_chunk(). */
1893   new_size = (new_size + offset + SIZE_SZ + page_mask) & ~page_mask;
1894
1895   cp = (char *)mremap((char *)p - offset, size + offset, new_size, 1);
1896
1897   if (cp == (char *)-1) return 0;
1898
1899   p = (mchunkptr)(cp + offset);
1900
1901   assert(aligned_OK(chunk2mem(p)));
1902
1903   assert((p->prev_size == offset));
1904   set_head(p, (new_size - offset)|IS_MMAPPED);
1905
1906   mmapped_mem -= size + offset;
1907   mmapped_mem += new_size;
1908   if ((unsigned long)mmapped_mem > (unsigned long)max_mmapped_mem)
1909     max_mmapped_mem = mmapped_mem;
1910   if ((unsigned long)(mmapped_mem + sbrked_mem) > (unsigned long)max_total_mem)
1911     max_total_mem = mmapped_mem + sbrked_mem;
1912   return p;
1913 }
1914
1915 #endif /* HAVE_MREMAP */
1916
1917 #endif /* HAVE_MMAP */
1918
1919
1920 \f
1921
1922 /*
1923   Extend the top-most chunk by obtaining memory from system.
1924   Main interface to sbrk (but see also malloc_trim).
1925 */
1926
1927 #if __STD_C
1928 static void malloc_extend_top(INTERNAL_SIZE_T nb)
1929 #else
1930 static void malloc_extend_top(nb) INTERNAL_SIZE_T nb;
1931 #endif
1932 {
1933   char*     brk;                  /* return value from sbrk */
1934   INTERNAL_SIZE_T front_misalign; /* unusable bytes at front of sbrked space */
1935   INTERNAL_SIZE_T correction;     /* bytes for 2nd sbrk call */
1936   char*     new_brk;              /* return of 2nd sbrk call */
1937   INTERNAL_SIZE_T top_size;       /* new size of top chunk */
1938
1939   mchunkptr old_top     = top;  /* Record state of old top */
1940   INTERNAL_SIZE_T old_top_size = chunksize(old_top);
1941   char*     old_end      = (char*)(chunk_at_offset(old_top, old_top_size));
1942
1943   /* Pad request with top_pad plus minimal overhead */
1944
1945   INTERNAL_SIZE_T    sbrk_size     = nb + top_pad + MINSIZE;
1946   unsigned long pagesz    = malloc_getpagesize;
1947
1948   /* If not the first time through, round to preserve page boundary */
1949   /* Otherwise, we need to correct to a page size below anyway. */
1950   /* (We also correct below if an intervening foreign sbrk call.) */
1951
1952   if (sbrk_base != (char*)(-1))
1953     sbrk_size = (sbrk_size + (pagesz - 1)) & ~(pagesz - 1);
1954
1955   brk = (char*)(MORECORE (sbrk_size));
1956
1957   /* Fail if sbrk failed or if a foreign sbrk call killed our space */
1958   if (brk == (char*)(MORECORE_FAILURE) ||
1959       (brk < old_end && old_top != initial_top))
1960     return;
1961
1962   sbrked_mem += sbrk_size;
1963
1964   if (brk == old_end) /* can just add bytes to current top */
1965   {
1966     top_size = sbrk_size + old_top_size;
1967     set_head(top, top_size | PREV_INUSE);
1968   }
1969   else
1970   {
1971     if (sbrk_base == (char*)(-1))  /* First time through. Record base */
1972       sbrk_base = brk;
1973     else  /* Someone else called sbrk().  Count those bytes as sbrked_mem. */
1974       sbrked_mem += brk - (char*)old_end;
1975
1976     /* Guarantee alignment of first new chunk made from this space */
1977     front_misalign = (unsigned long)chunk2mem(brk) & MALLOC_ALIGN_MASK;
1978     if (front_misalign > 0)
1979     {
1980       correction = (MALLOC_ALIGNMENT) - front_misalign;
1981       brk += correction;
1982     }
1983     else
1984       correction = 0;
1985
1986     /* Guarantee the next brk will be at a page boundary */
1987
1988     correction += ((((unsigned long)(brk + sbrk_size))+(pagesz-1)) &
1989                    ~(pagesz - 1)) - ((unsigned long)(brk + sbrk_size));
1990
1991     /* Allocate correction */
1992     new_brk = (char*)(MORECORE (correction));
1993     if (new_brk == (char*)(MORECORE_FAILURE)) return;
1994
1995     sbrked_mem += correction;
1996
1997     top = (mchunkptr)brk;
1998     top_size = new_brk - brk + correction;
1999     set_head(top, top_size | PREV_INUSE);
2000
2001     if (old_top != initial_top)
2002     {
2003
2004       /* There must have been an intervening foreign sbrk call. */
2005       /* A double fencepost is necessary to prevent consolidation */
2006
2007       /* If not enough space to do this, then user did something very wrong */
2008       if (old_top_size < MINSIZE)
2009       {
2010         set_head(top, PREV_INUSE); /* will force null return from malloc */
2011         return;
2012       }
2013
2014       /* Also keep size a multiple of MALLOC_ALIGNMENT */
2015       old_top_size = (old_top_size - 3*SIZE_SZ) & ~MALLOC_ALIGN_MASK;
2016       set_head_size(old_top, old_top_size);
2017       chunk_at_offset(old_top, old_top_size          )->size =
2018         SIZE_SZ|PREV_INUSE;
2019       chunk_at_offset(old_top, old_top_size + SIZE_SZ)->size =
2020         SIZE_SZ|PREV_INUSE;
2021       /* If possible, release the rest. */
2022       if (old_top_size >= MINSIZE)
2023         fREe(chunk2mem(old_top));
2024     }
2025   }
2026
2027   if ((unsigned long)sbrked_mem > (unsigned long)max_sbrked_mem)
2028     max_sbrked_mem = sbrked_mem;
2029   if ((unsigned long)(mmapped_mem + sbrked_mem) > (unsigned long)max_total_mem)
2030     max_total_mem = mmapped_mem + sbrked_mem;
2031
2032   /* We always land on a page boundary */
2033   assert(((unsigned long)((char*)top + top_size) & (pagesz - 1)) == 0);
2034 }
2035
2036
2037 \f
2038
2039 /* Main public routines */
2040
2041
2042 /*
2043   Malloc Algorthim:
2044
2045     The requested size is first converted into a usable form, `nb'.
2046     This currently means to add 4 bytes overhead plus possibly more to
2047     obtain 8-byte alignment and/or to obtain a size of at least
2048     MINSIZE (currently 16 bytes), the smallest allocatable size.
2049     (All fits are considered `exact' if they are within MINSIZE bytes.)
2050
2051     From there, the first successful of the following steps is taken:
2052
2053       1. The bin corresponding to the request size is scanned, and if
2054          a chunk of exactly the right size is found, it is taken.
2055
2056       2. The most recently remaindered chunk is used if it is big
2057          enough.  This is a form of (roving) first fit, used only in
2058          the absence of exact fits. Runs of consecutive requests use
2059          the remainder of the chunk used for the previous such request
2060          whenever possible. This limited use of a first-fit style
2061          allocation strategy tends to give contiguous chunks
2062          coextensive lifetimes, which improves locality and can reduce
2063          fragmentation in the long run.
2064
2065       3. Other bins are scanned in increasing size order, using a
2066          chunk big enough to fulfill the request, and splitting off
2067          any remainder.  This search is strictly by best-fit; i.e.,
2068          the smallest (with ties going to approximately the least
2069          recently used) chunk that fits is selected.
2070
2071       4. If large enough, the chunk bordering the end of memory
2072          (`top') is split off. (This use of `top' is in accord with
2073          the best-fit search rule.  In effect, `top' is treated as
2074          larger (and thus less well fitting) than any other available
2075          chunk since it can be extended to be as large as necessary
2076          (up to system limitations).
2077
2078       5. If the request size meets the mmap threshold and the
2079          system supports mmap, and there are few enough currently
2080          allocated mmapped regions, and a call to mmap succeeds,
2081          the request is allocated via direct memory mapping.
2082
2083       6. Otherwise, the top of memory is extended by
2084          obtaining more space from the system (normally using sbrk,
2085          but definable to anything else via the MORECORE macro).
2086          Memory is gathered from the system (in system page-sized
2087          units) in a way that allows chunks obtained across different
2088          sbrk calls to be consolidated, but does not require
2089          contiguous memory. Thus, it should be safe to intersperse
2090          mallocs with other sbrk calls.
2091
2092
2093       All allocations are made from the the `lowest' part of any found
2094       chunk. (The implementation invariant is that prev_inuse is
2095       always true of any allocated chunk; i.e., that each allocated
2096       chunk borders either a previously allocated and still in-use chunk,
2097       or the base of its memory arena.)
2098
2099 */
2100
2101 #if __STD_C
2102 Void_t* mALLOc(size_t bytes)
2103 #else
2104 Void_t* mALLOc(bytes) size_t bytes;
2105 #endif
2106 {
2107   mchunkptr victim;                  /* inspected/selected chunk */
2108   INTERNAL_SIZE_T victim_size;       /* its size */
2109   int       idx;                     /* index for bin traversal */
2110   mbinptr   bin;                     /* associated bin */
2111   mchunkptr remainder;               /* remainder from a split */
2112   long      remainder_size;          /* its size */
2113   int       remainder_index;         /* its bin index */
2114   unsigned long block;               /* block traverser bit */
2115   int       startidx;                /* first bin of a traversed block */
2116   mchunkptr fwd;                     /* misc temp for linking */
2117   mchunkptr bck;                     /* misc temp for linking */
2118   mbinptr q;                         /* misc temp */
2119
2120   INTERNAL_SIZE_T nb;
2121
2122   if ((long)bytes < 0) return 0;
2123
2124   nb = request2size(bytes);  /* padded request size; */
2125
2126   /* Check for exact match in a bin */
2127
2128   if (is_small_request(nb))  /* Faster version for small requests */
2129   {
2130     idx = smallbin_index(nb);
2131
2132     /* No traversal or size check necessary for small bins.  */
2133
2134     q = bin_at(idx);
2135     victim = last(q);
2136
2137     /* Also scan the next one, since it would have a remainder < MINSIZE */
2138     if (victim == q)
2139     {
2140       q = next_bin(q);
2141       victim = last(q);
2142     }
2143     if (victim != q)
2144     {
2145       victim_size = chunksize(victim);
2146       unlink(victim, bck, fwd);
2147       set_inuse_bit_at_offset(victim, victim_size);
2148       check_malloced_chunk(victim, nb);
2149       return chunk2mem(victim);
2150     }
2151
2152     idx += 2; /* Set for bin scan below. We've already scanned 2 bins. */
2153
2154   }
2155   else
2156   {
2157     idx = bin_index(nb);
2158     bin = bin_at(idx);
2159
2160     for (victim = last(bin); victim != bin; victim = victim->bk)
2161     {
2162       victim_size = chunksize(victim);
2163       remainder_size = victim_size - nb;
2164
2165       if (remainder_size >= (long)MINSIZE) /* too big */
2166       {
2167         --idx; /* adjust to rescan below after checking last remainder */
2168         break;
2169       }
2170
2171       else if (remainder_size >= 0) /* exact fit */
2172       {
2173         unlink(victim, bck, fwd);
2174         set_inuse_bit_at_offset(victim, victim_size);
2175         check_malloced_chunk(victim, nb);
2176         return chunk2mem(victim);
2177       }
2178     }
2179
2180     ++idx;
2181
2182   }
2183
2184   /* Try to use the last split-off remainder */
2185
2186   if ( (victim = last_remainder->fd) != last_remainder)
2187   {
2188     victim_size = chunksize(victim);
2189     remainder_size = victim_size - nb;
2190
2191     if (remainder_size >= (long)MINSIZE) /* re-split */
2192     {
2193       remainder = chunk_at_offset(victim, nb);
2194       set_head(victim, nb | PREV_INUSE);
2195       link_last_remainder(remainder);
2196       set_head(remainder, remainder_size | PREV_INUSE);
2197       set_foot(remainder, remainder_size);
2198       check_malloced_chunk(victim, nb);
2199       return chunk2mem(victim);
2200     }
2201
2202     clear_last_remainder;
2203
2204     if (remainder_size >= 0)  /* exhaust */
2205     {
2206       set_inuse_bit_at_offset(victim, victim_size);
2207       check_malloced_chunk(victim, nb);
2208       return chunk2mem(victim);
2209     }
2210
2211     /* Else place in bin */
2212
2213     frontlink(victim, victim_size, remainder_index, bck, fwd);
2214   }
2215
2216   /*
2217      If there are any possibly nonempty big-enough blocks,
2218      search for best fitting chunk by scanning bins in blockwidth units.
2219   */
2220
2221   if ( (block = idx2binblock(idx)) <= binblocks)
2222   {
2223
2224     /* Get to the first marked block */
2225
2226     if ( (block & binblocks) == 0)
2227     {
2228       /* force to an even block boundary */
2229       idx = (idx & ~(BINBLOCKWIDTH - 1)) + BINBLOCKWIDTH;
2230       block <<= 1;
2231       while ((block & binblocks) == 0)
2232       {
2233         idx += BINBLOCKWIDTH;
2234         block <<= 1;
2235       }
2236     }
2237
2238     /* For each possibly nonempty block ... */
2239     for (;;)
2240     {
2241       startidx = idx;          /* (track incomplete blocks) */
2242       q = bin = bin_at(idx);
2243
2244       /* For each bin in this block ... */
2245       do
2246       {
2247         /* Find and use first big enough chunk ... */
2248
2249         for (victim = last(bin); victim != bin; victim = victim->bk)
2250         {
2251           victim_size = chunksize(victim);
2252           remainder_size = victim_size - nb;
2253
2254           if (remainder_size >= (long)MINSIZE) /* split */
2255           {
2256             remainder = chunk_at_offset(victim, nb);
2257             set_head(victim, nb | PREV_INUSE);
2258             unlink(victim, bck, fwd);
2259             link_last_remainder(remainder);
2260             set_head(remainder, remainder_size | PREV_INUSE);
2261             set_foot(remainder, remainder_size);
2262             check_malloced_chunk(victim, nb);
2263             return chunk2mem(victim);
2264           }
2265
2266           else if (remainder_size >= 0)  /* take */
2267           {
2268             set_inuse_bit_at_offset(victim, victim_size);
2269             unlink(victim, bck, fwd);
2270             check_malloced_chunk(victim, nb);
2271             return chunk2mem(victim);
2272           }
2273
2274         }
2275
2276        bin = next_bin(bin);
2277
2278       } while ((++idx & (BINBLOCKWIDTH - 1)) != 0);
2279
2280       /* Clear out the block bit. */
2281
2282       do   /* Possibly backtrack to try to clear a partial block */
2283       {
2284         if ((startidx & (BINBLOCKWIDTH - 1)) == 0)
2285         {
2286           binblocks &= ~block;
2287           break;
2288         }
2289         --startidx;
2290        q = prev_bin(q);
2291       } while (first(q) == q);
2292
2293       /* Get to the next possibly nonempty block */
2294
2295       if ( (block <<= 1) <= binblocks && (block != 0) )
2296       {
2297         while ((block & binblocks) == 0)
2298         {
2299           idx += BINBLOCKWIDTH;
2300           block <<= 1;
2301         }
2302       }
2303       else
2304         break;
2305     }
2306   }
2307
2308
2309   /* Try to use top chunk */
2310
2311   /* Require that there be a remainder, ensuring top always exists  */
2312   if ( (remainder_size = chunksize(top) - nb) < (long)MINSIZE)
2313   {
2314
2315 #if HAVE_MMAP
2316     /* If big and would otherwise need to extend, try to use mmap instead */
2317     if ((unsigned long)nb >= (unsigned long)mmap_threshold &&
2318         (victim = mmap_chunk(nb)) != 0)
2319       return chunk2mem(victim);
2320 #endif
2321
2322     /* Try to extend */
2323     malloc_extend_top(nb);
2324     if ( (remainder_size = chunksize(top) - nb) < (long)MINSIZE)
2325       return 0; /* propagate failure */
2326   }
2327
2328   victim = top;
2329   set_head(victim, nb | PREV_INUSE);
2330   top = chunk_at_offset(victim, nb);
2331   set_head(top, remainder_size | PREV_INUSE);
2332   check_malloced_chunk(victim, nb);
2333   return chunk2mem(victim);
2334
2335 }
2336
2337
2338 \f
2339
2340 /*
2341
2342   free() algorithm :
2343
2344     cases:
2345
2346        1. free(0) has no effect.
2347
2348        2. If the chunk was allocated via mmap, it is release via munmap().
2349
2350        3. If a returned chunk borders the current high end of memory,
2351           it is consolidated into the top, and if the total unused
2352           topmost memory exceeds the trim threshold, malloc_trim is
2353           called.
2354
2355        4. Other chunks are consolidated as they arrive, and
2356           placed in corresponding bins. (This includes the case of
2357           consolidating with the current `last_remainder').
2358
2359 */
2360
2361
2362 #if __STD_C
2363 void fREe(Void_t* mem)
2364 #else
2365 void fREe(mem) Void_t* mem;
2366 #endif
2367 {
2368   mchunkptr p;         /* chunk corresponding to mem */
2369   INTERNAL_SIZE_T hd;  /* its head field */
2370   INTERNAL_SIZE_T sz;  /* its size */
2371   int       idx;       /* its bin index */
2372   mchunkptr next;      /* next contiguous chunk */
2373   INTERNAL_SIZE_T nextsz; /* its size */
2374   INTERNAL_SIZE_T prevsz; /* size of previous contiguous chunk */
2375   mchunkptr bck;       /* misc temp for linking */
2376   mchunkptr fwd;       /* misc temp for linking */
2377   int       islr;      /* track whether merging with last_remainder */
2378
2379   if (mem == 0)                              /* free(0) has no effect */
2380     return;
2381
2382   p = mem2chunk(mem);
2383   hd = p->size;
2384
2385 #if HAVE_MMAP
2386   if (hd & IS_MMAPPED)                       /* release mmapped memory. */
2387   {
2388     munmap_chunk(p);
2389     return;
2390   }
2391 #endif
2392
2393   check_inuse_chunk(p);
2394
2395   sz = hd & ~PREV_INUSE;
2396   next = chunk_at_offset(p, sz);
2397   nextsz = chunksize(next);
2398
2399   if (next == top)                            /* merge with top */
2400   {
2401     sz += nextsz;
2402
2403     if (!(hd & PREV_INUSE))                    /* consolidate backward */
2404     {
2405       prevsz = p->prev_size;
2406       p = chunk_at_offset(p, -((long) prevsz));
2407       sz += prevsz;
2408       unlink(p, bck, fwd);
2409     }
2410
2411     set_head(p, sz | PREV_INUSE);
2412     top = p;
2413     if ((unsigned long)(sz) >= (unsigned long)trim_threshold)
2414       malloc_trim(top_pad);
2415     return;
2416   }
2417
2418   set_head(next, nextsz);                    /* clear inuse bit */
2419
2420   islr = 0;
2421
2422   if (!(hd & PREV_INUSE))                    /* consolidate backward */
2423   {
2424     prevsz = p->prev_size;
2425     p = chunk_at_offset(p, -((long) prevsz));
2426     sz += prevsz;
2427
2428     if (p->fd == last_remainder)             /* keep as last_remainder */
2429       islr = 1;
2430     else
2431       unlink(p, bck, fwd);
2432   }
2433
2434   if (!(inuse_bit_at_offset(next, nextsz)))   /* consolidate forward */
2435   {
2436     sz += nextsz;
2437
2438     if (!islr && next->fd == last_remainder)  /* re-insert last_remainder */
2439     {
2440       islr = 1;
2441       link_last_remainder(p);
2442     }
2443     else
2444       unlink(next, bck, fwd);
2445   }
2446
2447
2448   set_head(p, sz | PREV_INUSE);
2449   set_foot(p, sz);
2450   if (!islr)
2451     frontlink(p, sz, idx, bck, fwd);
2452 }
2453
2454
2455 \f
2456
2457
2458 /*
2459
2460   Realloc algorithm:
2461
2462     Chunks that were obtained via mmap cannot be extended or shrunk
2463     unless HAVE_MREMAP is defined, in which case mremap is used.
2464     Otherwise, if their reallocation is for additional space, they are
2465     copied.  If for less, they are just left alone.
2466
2467     Otherwise, if the reallocation is for additional space, and the
2468     chunk can be extended, it is, else a malloc-copy-free sequence is
2469     taken.  There are several different ways that a chunk could be
2470     extended. All are tried:
2471
2472        * Extending forward into following adjacent free chunk.
2473        * Shifting backwards, joining preceding adjacent space
2474        * Both shifting backwards and extending forward.
2475        * Extending into newly sbrked space
2476
2477     Unless the #define REALLOC_ZERO_BYTES_FREES is set, realloc with a
2478     size argument of zero (re)allocates a minimum-sized chunk.
2479
2480     If the reallocation is for less space, and the new request is for
2481     a `small' (<512 bytes) size, then the newly unused space is lopped
2482     off and freed.
2483
2484     The old unix realloc convention of allowing the last-free'd chunk
2485     to be used as an argument to realloc is no longer supported.
2486     I don't know of any programs still relying on this feature,
2487     and allowing it would also allow too many other incorrect
2488     usages of realloc to be sensible.
2489
2490
2491 */
2492
2493
2494 #if __STD_C
2495 Void_t* rEALLOc(Void_t* oldmem, size_t bytes)
2496 #else
2497 Void_t* rEALLOc(oldmem, bytes) Void_t* oldmem; size_t bytes;
2498 #endif
2499 {
2500   INTERNAL_SIZE_T    nb;      /* padded request size */
2501
2502   mchunkptr oldp;             /* chunk corresponding to oldmem */
2503   INTERNAL_SIZE_T    oldsize; /* its size */
2504
2505   mchunkptr newp;             /* chunk to return */
2506   INTERNAL_SIZE_T    newsize; /* its size */
2507   Void_t*   newmem;           /* corresponding user mem */
2508
2509   mchunkptr next;             /* next contiguous chunk after oldp */
2510   INTERNAL_SIZE_T  nextsize;  /* its size */
2511
2512   mchunkptr prev;             /* previous contiguous chunk before oldp */
2513   INTERNAL_SIZE_T  prevsize;  /* its size */
2514
2515   mchunkptr remainder;        /* holds split off extra space from newp */
2516   INTERNAL_SIZE_T  remainder_size;   /* its size */
2517
2518   mchunkptr bck;              /* misc temp for linking */
2519   mchunkptr fwd;              /* misc temp for linking */
2520
2521 #ifdef REALLOC_ZERO_BYTES_FREES
2522   if (bytes == 0) { fREe(oldmem); return 0; }
2523 #endif
2524
2525   if ((long)bytes < 0) return 0;
2526
2527   /* realloc of null is supposed to be same as malloc */
2528   if (oldmem == 0) return mALLOc(bytes);
2529
2530   newp    = oldp    = mem2chunk(oldmem);
2531   newsize = oldsize = chunksize(oldp);
2532
2533
2534   nb = request2size(bytes);
2535
2536 #if HAVE_MMAP
2537   if (chunk_is_mmapped(oldp))
2538   {
2539 #if HAVE_MREMAP
2540     newp = mremap_chunk(oldp, nb);
2541     if(newp) return chunk2mem(newp);
2542 #endif
2543     /* Note the extra SIZE_SZ overhead. */
2544     if(oldsize - SIZE_SZ >= nb) return oldmem; /* do nothing */
2545     /* Must alloc, copy, free. */
2546     newmem = mALLOc(bytes);
2547     if (newmem == 0) return 0; /* propagate failure */
2548     MALLOC_COPY(newmem, oldmem, oldsize - 2*SIZE_SZ);
2549     munmap_chunk(oldp);
2550     return newmem;
2551   }
2552 #endif
2553
2554   check_inuse_chunk(oldp);
2555
2556   if ((long)(oldsize) < (long)(nb))
2557   {
2558
2559     /* Try expanding forward */
2560
2561     next = chunk_at_offset(oldp, oldsize);
2562     if (next == top || !inuse(next))
2563     {
2564       nextsize = chunksize(next);
2565
2566       /* Forward into top only if a remainder */
2567       if (next == top)
2568       {
2569         if ((long)(nextsize + newsize) >= (long)(nb + MINSIZE))
2570         {
2571           newsize += nextsize;
2572           top = chunk_at_offset(oldp, nb);
2573           set_head(top, (newsize - nb) | PREV_INUSE);
2574           set_head_size(oldp, nb);
2575           return chunk2mem(oldp);
2576         }
2577       }
2578
2579       /* Forward into next chunk */
2580       else if (((long)(nextsize + newsize) >= (long)(nb)))
2581       {
2582         unlink(next, bck, fwd);
2583         newsize  += nextsize;
2584         goto split;
2585       }
2586     }
2587     else
2588     {
2589       next = 0;
2590       nextsize = 0;
2591     }
2592
2593     /* Try shifting backwards. */
2594
2595     if (!prev_inuse(oldp))
2596     {
2597       prev = prev_chunk(oldp);
2598       prevsize = chunksize(prev);
2599
2600       /* try forward + backward first to save a later consolidation */
2601
2602       if (next != 0)
2603       {
2604         /* into top */
2605         if (next == top)
2606         {
2607           if ((long)(nextsize + prevsize + newsize) >= (long)(nb + MINSIZE))
2608           {
2609             unlink(prev, bck, fwd);
2610             newp = prev;
2611             newsize += prevsize + nextsize;
2612             newmem = chunk2mem(newp);
2613             MALLOC_COPY(newmem, oldmem, oldsize - SIZE_SZ);
2614             top = chunk_at_offset(newp, nb);
2615             set_head(top, (newsize - nb) | PREV_INUSE);
2616             set_head_size(newp, nb);
2617             return newmem;
2618           }
2619         }
2620
2621         /* into next chunk */
2622         else if (((long)(nextsize + prevsize + newsize) >= (long)(nb)))
2623         {
2624           unlink(next, bck, fwd);
2625           unlink(prev, bck, fwd);
2626           newp = prev;
2627           newsize += nextsize + prevsize;
2628           newmem = chunk2mem(newp);
2629           MALLOC_COPY(newmem, oldmem, oldsize - SIZE_SZ);
2630           goto split;
2631         }
2632       }
2633
2634       /* backward only */
2635       if (prev != 0 && (long)(prevsize + newsize) >= (long)nb)
2636       {
2637         unlink(prev, bck, fwd);
2638         newp = prev;
2639         newsize += prevsize;
2640         newmem = chunk2mem(newp);
2641         MALLOC_COPY(newmem, oldmem, oldsize - SIZE_SZ);
2642         goto split;
2643       }
2644     }
2645
2646     /* Must allocate */
2647
2648     newmem = mALLOc (bytes);
2649
2650     if (newmem == 0)  /* propagate failure */
2651       return 0;
2652
2653     /* Avoid copy if newp is next chunk after oldp. */
2654     /* (This can only happen when new chunk is sbrk'ed.) */
2655
2656     if ( (newp = mem2chunk(newmem)) == next_chunk(oldp))
2657     {
2658       newsize += chunksize(newp);
2659       newp = oldp;
2660       goto split;
2661     }
2662
2663     /* Otherwise copy, free, and exit */
2664     MALLOC_COPY(newmem, oldmem, oldsize - SIZE_SZ);
2665     fREe(oldmem);
2666     return newmem;
2667   }
2668
2669
2670  split:  /* split off extra room in old or expanded chunk */
2671
2672   if (newsize - nb >= MINSIZE) /* split off remainder */
2673   {
2674     remainder = chunk_at_offset(newp, nb);
2675     remainder_size = newsize - nb;
2676     set_head_size(newp, nb);
2677     set_head(remainder, remainder_size | PREV_INUSE);
2678     set_inuse_bit_at_offset(remainder, remainder_size);
2679     fREe(chunk2mem(remainder)); /* let free() deal with it */
2680   }
2681   else
2682   {
2683     set_head_size(newp, newsize);
2684     set_inuse_bit_at_offset(newp, newsize);
2685   }
2686
2687   check_inuse_chunk(newp);
2688   return chunk2mem(newp);
2689 }
2690
2691
2692 \f
2693
2694 /*
2695
2696   memalign algorithm:
2697
2698     memalign requests more than enough space from malloc, finds a spot
2699     within that chunk that meets the alignment request, and then
2700     possibly frees the leading and trailing space.
2701
2702     The alignment argument must be a power of two. This property is not
2703     checked by memalign, so misuse may result in random runtime errors.
2704
2705     8-byte alignment is guaranteed by normal malloc calls, so don't
2706     bother calling memalign with an argument of 8 or less.
2707
2708     Overreliance on memalign is a sure way to fragment space.
2709
2710 */
2711
2712
2713 #if __STD_C
2714 Void_t* mEMALIGn(size_t alignment, size_t bytes)
2715 #else
2716 Void_t* mEMALIGn(alignment, bytes) size_t alignment; size_t bytes;
2717 #endif
2718 {
2719   INTERNAL_SIZE_T    nb;      /* padded  request size */
2720   char*     m;                /* memory returned by malloc call */
2721   mchunkptr p;                /* corresponding chunk */
2722   char*     brk;              /* alignment point within p */
2723   mchunkptr newp;             /* chunk to return */
2724   INTERNAL_SIZE_T  newsize;   /* its size */
2725   INTERNAL_SIZE_T  leadsize;  /* leading space befor alignment point */
2726   mchunkptr remainder;        /* spare room at end to split off */
2727   long      remainder_size;   /* its size */
2728
2729   if ((long)bytes < 0) return 0;
2730
2731   /* If need less alignment than we give anyway, just relay to malloc */
2732
2733   if (alignment <= MALLOC_ALIGNMENT) return mALLOc(bytes);
2734
2735   /* Otherwise, ensure that it is at least a minimum chunk size */
2736
2737   if (alignment <  MINSIZE) alignment = MINSIZE;
2738
2739   /* Call malloc with worst case padding to hit alignment. */
2740
2741   nb = request2size(bytes);
2742   m  = (char*)(mALLOc(nb + alignment + MINSIZE));
2743
2744   if (m == 0) return 0; /* propagate failure */
2745
2746   p = mem2chunk(m);
2747
2748   if ((((unsigned long)(m)) % alignment) == 0) /* aligned */
2749   {
2750 #if HAVE_MMAP
2751     if(chunk_is_mmapped(p))
2752       return chunk2mem(p); /* nothing more to do */
2753 #endif
2754   }
2755   else /* misaligned */
2756   {
2757     /*
2758       Find an aligned spot inside chunk.
2759       Since we need to give back leading space in a chunk of at
2760       least MINSIZE, if the first calculation places us at
2761       a spot with less than MINSIZE leader, we can move to the
2762       next aligned spot -- we've allocated enough total room so that
2763       this is always possible.
2764     */
2765
2766     brk = (char*)mem2chunk(((unsigned long)(m + alignment - 1)) & -((signed) alignment));
2767     if ((long)(brk - (char*)(p)) < MINSIZE) brk = brk + alignment;
2768
2769     newp = (mchunkptr)brk;
2770     leadsize = brk - (char*)(p);
2771     newsize = chunksize(p) - leadsize;
2772
2773 #if HAVE_MMAP
2774     if(chunk_is_mmapped(p))
2775     {
2776       newp->prev_size = p->prev_size + leadsize;
2777       set_head(newp, newsize|IS_MMAPPED);
2778       return chunk2mem(newp);
2779     }
2780 #endif
2781
2782     /* give back leader, use the rest */
2783
2784     set_head(newp, newsize | PREV_INUSE);
2785     set_inuse_bit_at_offset(newp, newsize);
2786     set_head_size(p, leadsize);
2787     fREe(chunk2mem(p));
2788     p = newp;
2789
2790     assert (newsize >= nb && (((unsigned long)(chunk2mem(p))) % alignment) == 0);
2791   }
2792
2793   /* Also give back spare room at the end */
2794
2795   remainder_size = chunksize(p) - nb;
2796
2797   if (remainder_size >= (long)MINSIZE)
2798   {
2799     remainder = chunk_at_offset(p, nb);
2800     set_head(remainder, remainder_size | PREV_INUSE);
2801     set_head_size(p, nb);
2802     fREe(chunk2mem(remainder));
2803   }
2804
2805   check_inuse_chunk(p);
2806   return chunk2mem(p);
2807
2808 }
2809
2810 \f
2811
2812
2813 /*
2814     valloc just invokes memalign with alignment argument equal
2815     to the page size of the system (or as near to this as can
2816     be figured out from all the includes/defines above.)
2817 */
2818
2819 #if __STD_C
2820 Void_t* vALLOc(size_t bytes)
2821 #else
2822 Void_t* vALLOc(bytes) size_t bytes;
2823 #endif
2824 {
2825   return mEMALIGn (malloc_getpagesize, bytes);
2826 }
2827
2828 /*
2829   pvalloc just invokes valloc for the nearest pagesize
2830   that will accommodate request
2831 */
2832
2833
2834 #if __STD_C
2835 Void_t* pvALLOc(size_t bytes)
2836 #else
2837 Void_t* pvALLOc(bytes) size_t bytes;
2838 #endif
2839 {
2840   size_t pagesize = malloc_getpagesize;
2841   return mEMALIGn (pagesize, (bytes + pagesize - 1) & ~(pagesize - 1));
2842 }
2843
2844 /*
2845
2846   calloc calls malloc, then zeroes out the allocated chunk.
2847
2848 */
2849
2850 #if __STD_C
2851 Void_t* cALLOc(size_t n, size_t elem_size)
2852 #else
2853 Void_t* cALLOc(n, elem_size) size_t n; size_t elem_size;
2854 #endif
2855 {
2856   mchunkptr p;
2857   INTERNAL_SIZE_T csz;
2858
2859   INTERNAL_SIZE_T sz = n * elem_size;
2860
2861
2862   /* check if expand_top called, in which case don't need to clear */
2863 #if MORECORE_CLEARS
2864   mchunkptr oldtop = top;
2865   INTERNAL_SIZE_T oldtopsize = chunksize(top);
2866 #endif
2867   Void_t* mem = mALLOc (sz);
2868
2869   if ((long)n < 0) return 0;
2870
2871   if (mem == 0)
2872     return 0;
2873   else
2874   {
2875     p = mem2chunk(mem);
2876
2877     /* Two optional cases in which clearing not necessary */
2878
2879
2880 #if HAVE_MMAP
2881     if (chunk_is_mmapped(p)) return mem;
2882 #endif
2883
2884     csz = chunksize(p);
2885
2886 #if MORECORE_CLEARS
2887     if (p == oldtop && csz > oldtopsize)
2888     {
2889       /* clear only the bytes from non-freshly-sbrked memory */
2890       csz = oldtopsize;
2891     }
2892 #endif
2893
2894     MALLOC_ZERO(mem, csz - SIZE_SZ);
2895     return mem;
2896   }
2897 }
2898
2899 /*
2900
2901   cfree just calls free. It is needed/defined on some systems
2902   that pair it with calloc, presumably for odd historical reasons.
2903
2904 */
2905
2906 #if !defined(INTERNAL_LINUX_C_LIB) || !defined(__ELF__)
2907 #if __STD_C
2908 void cfree(Void_t *mem)
2909 #else
2910 void cfree(mem) Void_t *mem;
2911 #endif
2912 {
2913   fREe(mem);
2914 }
2915 #endif
2916
2917 \f
2918
2919 /*
2920
2921     Malloc_trim gives memory back to the system (via negative
2922     arguments to sbrk) if there is unused memory at the `high' end of
2923     the malloc pool. You can call this after freeing large blocks of
2924     memory to potentially reduce the system-level memory requirements
2925     of a program. However, it cannot guarantee to reduce memory. Under
2926     some allocation patterns, some large free blocks of memory will be
2927     locked between two used chunks, so they cannot be given back to
2928     the system.
2929
2930     The `pad' argument to malloc_trim represents the amount of free
2931     trailing space to leave untrimmed. If this argument is zero,
2932     only the minimum amount of memory to maintain internal data
2933     structures will be left (one page or less). Non-zero arguments
2934     can be supplied to maintain enough trailing space to service
2935     future expected allocations without having to re-obtain memory
2936     from the system.
2937
2938     Malloc_trim returns 1 if it actually released any memory, else 0.
2939
2940 */
2941
2942 #if __STD_C
2943 int malloc_trim(size_t pad)
2944 #else
2945 int malloc_trim(pad) size_t pad;
2946 #endif
2947 {
2948   long  top_size;        /* Amount of top-most memory */
2949   long  extra;           /* Amount to release */
2950   char* current_brk;     /* address returned by pre-check sbrk call */
2951   char* new_brk;         /* address returned by negative sbrk call */
2952
2953   unsigned long pagesz = malloc_getpagesize;
2954
2955   top_size = chunksize(top);
2956   extra = ((top_size - pad - MINSIZE + (pagesz-1)) / pagesz - 1) * pagesz;
2957
2958   if (extra < (long)pagesz)  /* Not enough memory to release */
2959     return 0;
2960
2961   else
2962   {
2963     /* Test to make sure no one else called sbrk */
2964     current_brk = (char*)(MORECORE (0));
2965     if (current_brk != (char*)(top) + top_size)
2966       return 0;     /* Apparently we don't own memory; must fail */
2967
2968     else
2969     {
2970       new_brk = (char*)(MORECORE (-extra));
2971
2972       if (new_brk == (char*)(MORECORE_FAILURE)) /* sbrk failed? */
2973       {
2974         /* Try to figure out what we have */
2975         current_brk = (char*)(MORECORE (0));
2976         top_size = current_brk - (char*)top;
2977         if (top_size >= (long)MINSIZE) /* if not, we are very very dead! */
2978         {
2979           sbrked_mem = current_brk - sbrk_base;
2980           set_head(top, top_size | PREV_INUSE);
2981         }
2982         check_chunk(top);
2983         return 0;
2984       }
2985
2986       else
2987       {
2988         /* Success. Adjust top accordingly. */
2989         set_head(top, (top_size - extra) | PREV_INUSE);
2990         sbrked_mem -= extra;
2991         check_chunk(top);
2992         return 1;
2993       }
2994     }
2995   }
2996 }
2997
2998 \f
2999
3000 /*
3001   malloc_usable_size:
3002
3003     This routine tells you how many bytes you can actually use in an
3004     allocated chunk, which may be more than you requested (although
3005     often not). You can use this many bytes without worrying about
3006     overwriting other allocated objects. Not a particularly great
3007     programming practice, but still sometimes useful.
3008
3009 */
3010
3011 #if __STD_C
3012 size_t malloc_usable_size(Void_t* mem)
3013 #else
3014 size_t malloc_usable_size(mem) Void_t* mem;
3015 #endif
3016 {
3017   mchunkptr p;
3018   if (mem == 0)
3019     return 0;
3020   else
3021   {
3022     p = mem2chunk(mem);
3023     if(!chunk_is_mmapped(p))
3024     {
3025       if (!inuse(p)) return 0;
3026       check_inuse_chunk(p);
3027       return chunksize(p) - SIZE_SZ;
3028     }
3029     return chunksize(p) - 2*SIZE_SZ;
3030   }
3031 }
3032
3033
3034 \f
3035
3036 /* Utility to update current_mallinfo for malloc_stats and mallinfo() */
3037
3038 static void malloc_update_mallinfo()
3039 {
3040   int i;
3041   mbinptr b;
3042   mchunkptr p;
3043 #if DEBUG
3044   mchunkptr q;
3045 #endif
3046
3047   INTERNAL_SIZE_T avail = chunksize(top);
3048   int   navail = ((long)(avail) >= (long)MINSIZE)? 1 : 0;
3049
3050   for (i = 1; i < NAV; ++i)
3051   {
3052     b = bin_at(i);
3053     for (p = last(b); p != b; p = p->bk)
3054     {
3055 #if DEBUG
3056       check_free_chunk(p);
3057       for (q = next_chunk(p);
3058            q < top && inuse(q) && (long)(chunksize(q)) >= (long)MINSIZE;
3059            q = next_chunk(q))
3060         check_inuse_chunk(q);
3061 #endif
3062       avail += chunksize(p);
3063       navail++;
3064     }
3065   }
3066
3067   current_mallinfo.ordblks = navail;
3068   current_mallinfo.uordblks = sbrked_mem - avail;
3069   current_mallinfo.fordblks = avail;
3070   current_mallinfo.hblks = n_mmaps;
3071   current_mallinfo.hblkhd = mmapped_mem;
3072   current_mallinfo.keepcost = chunksize(top);
3073
3074 }
3075
3076 \f
3077
3078 /*
3079
3080   malloc_stats:
3081
3082     Prints on stderr the amount of space obtain from the system (both
3083     via sbrk and mmap), the maximum amount (which may be more than
3084     current if malloc_trim and/or munmap got called), the maximum
3085     number of simultaneous mmap regions used, and the current number
3086     of bytes allocated via malloc (or realloc, etc) but not yet
3087     freed. (Note that this is the number of bytes allocated, not the
3088     number requested. It will be larger than the number requested
3089     because of alignment and bookkeeping overhead.)
3090
3091 */
3092
3093 void malloc_stats()
3094 {
3095   malloc_update_mallinfo();
3096   fprintf(stderr, "max system bytes = %10u\n",
3097           (unsigned int)(max_total_mem));
3098   fprintf(stderr, "system bytes     = %10u\n",
3099           (unsigned int)(sbrked_mem + mmapped_mem));
3100   fprintf(stderr, "in use bytes     = %10u\n",
3101           (unsigned int)(current_mallinfo.uordblks + mmapped_mem));
3102 #if HAVE_MMAP
3103   fprintf(stderr, "max mmap regions = %10u\n",
3104           (unsigned int)max_n_mmaps);
3105 #endif
3106 }
3107
3108 /*
3109   mallinfo returns a copy of updated current mallinfo.
3110 */
3111
3112 struct mallinfo mALLINFo()
3113 {
3114   malloc_update_mallinfo();
3115   return current_mallinfo;
3116 }
3117
3118
3119 \f
3120
3121 /*
3122   mallopt:
3123
3124     mallopt is the general SVID/XPG interface to tunable parameters.
3125     The format is to provide a (parameter-number, parameter-value) pair.
3126     mallopt then sets the corresponding parameter to the argument
3127     value if it can (i.e., so long as the value is meaningful),
3128     and returns 1 if successful else 0.
3129
3130     See descriptions of tunable parameters above.
3131
3132 */
3133
3134 #if __STD_C
3135 int mALLOPt(int param_number, int value)
3136 #else
3137 int mALLOPt(param_number, value) int param_number; int value;
3138 #endif
3139 {
3140   switch(param_number)
3141   {
3142     case M_TRIM_THRESHOLD:
3143       trim_threshold = value; return 1;
3144     case M_TOP_PAD:
3145       top_pad = value; return 1;
3146     case M_MMAP_THRESHOLD:
3147       mmap_threshold = value; return 1;
3148     case M_MMAP_MAX:
3149 #if HAVE_MMAP
3150       n_mmaps_max = value; return 1;
3151 #else
3152       if (value != 0) return 0; else  n_mmaps_max = value; return 1;
3153 #endif
3154
3155     default:
3156       return 0;
3157   }
3158 }
3159
3160 /*
3161
3162 History:
3163
3164     V2.6.6 Sun Dec  5 07:42:19 1999  Doug Lea  (dl at gee)
3165       * return null for negative arguments
3166       * Added Several WIN32 cleanups from Martin C. Fong <mcfong@yahoo.com>
3167          * Add 'LACKS_SYS_PARAM_H' for those systems without 'sys/param.h'
3168           (e.g. WIN32 platforms)
3169          * Cleanup up header file inclusion for WIN32 platforms
3170          * Cleanup code to avoid Microsoft Visual C++ compiler complaints
3171          * Add 'USE_DL_PREFIX' to quickly allow co-existence with existing
3172            memory allocation routines
3173          * Set 'malloc_getpagesize' for WIN32 platforms (needs more work)
3174          * Use 'assert' rather than 'ASSERT' in WIN32 code to conform to
3175            usage of 'assert' in non-WIN32 code
3176          * Improve WIN32 'sbrk()' emulation's 'findRegion()' routine to
3177            avoid infinite loop
3178       * Always call 'fREe()' rather than 'free()'
3179
3180     V2.6.5 Wed Jun 17 15:57:31 1998  Doug Lea  (dl at gee)
3181       * Fixed ordering problem with boundary-stamping
3182
3183     V2.6.3 Sun May 19 08:17:58 1996  Doug Lea  (dl at gee)
3184       * Added pvalloc, as recommended by H.J. Liu
3185       * Added 64bit pointer support mainly from Wolfram Gloger
3186       * Added anonymously donated WIN32 sbrk emulation
3187       * Malloc, calloc, getpagesize: add optimizations from Raymond Nijssen
3188       * malloc_extend_top: fix mask error that caused wastage after
3189         foreign sbrks
3190       * Add linux mremap support code from HJ Liu
3191
3192     V2.6.2 Tue Dec  5 06:52:55 1995  Doug Lea  (dl at gee)
3193       * Integrated most documentation with the code.
3194       * Add support for mmap, with help from
3195         Wolfram Gloger (Gloger@lrz.uni-muenchen.de).
3196       * Use last_remainder in more cases.
3197       * Pack bins using idea from  colin@nyx10.cs.du.edu
3198       * Use ordered bins instead of best-fit threshhold
3199       * Eliminate block-local decls to simplify tracing and debugging.
3200       * Support another case of realloc via move into top
3201       * Fix error occuring when initial sbrk_base not word-aligned.
3202       * Rely on page size for units instead of SBRK_UNIT to
3203         avoid surprises about sbrk alignment conventions.
3204       * Add mallinfo, mallopt. Thanks to Raymond Nijssen
3205         (raymond@es.ele.tue.nl) for the suggestion.
3206       * Add `pad' argument to malloc_trim and top_pad mallopt parameter.
3207       * More precautions for cases where other routines call sbrk,
3208         courtesy of Wolfram Gloger (Gloger@lrz.uni-muenchen.de).
3209       * Added macros etc., allowing use in linux libc from
3210         H.J. Lu (hjl@gnu.ai.mit.edu)
3211       * Inverted this history list
3212
3213     V2.6.1 Sat Dec  2 14:10:57 1995  Doug Lea  (dl at gee)
3214       * Re-tuned and fixed to behave more nicely with V2.6.0 changes.
3215       * Removed all preallocation code since under current scheme
3216         the work required to undo bad preallocations exceeds
3217         the work saved in good cases for most test programs.
3218       * No longer use return list or unconsolidated bins since
3219         no scheme using them consistently outperforms those that don't
3220         given above changes.
3221       * Use best fit for very large chunks to prevent some worst-cases.
3222       * Added some support for debugging
3223
3224     V2.6.0 Sat Nov  4 07:05:23 1995  Doug Lea  (dl at gee)
3225       * Removed footers when chunks are in use. Thanks to
3226         Paul Wilson (wilson@cs.texas.edu) for the suggestion.
3227
3228     V2.5.4 Wed Nov  1 07:54:51 1995  Doug Lea  (dl at gee)
3229       * Added malloc_trim, with help from Wolfram Gloger
3230         (wmglo@Dent.MED.Uni-Muenchen.DE).
3231
3232     V2.5.3 Tue Apr 26 10:16:01 1994  Doug Lea  (dl at g)
3233
3234     V2.5.2 Tue Apr  5 16:20:40 1994  Doug Lea  (dl at g)
3235       * realloc: try to expand in both directions
3236       * malloc: swap order of clean-bin strategy;
3237       * realloc: only conditionally expand backwards
3238       * Try not to scavenge used bins
3239       * Use bin counts as a guide to preallocation
3240       * Occasionally bin return list chunks in first scan
3241       * Add a few optimizations from colin@nyx10.cs.du.edu
3242
3243     V2.5.1 Sat Aug 14 15:40:43 1993  Doug Lea  (dl at g)
3244       * faster bin computation & slightly different binning
3245       * merged all consolidations to one part of malloc proper
3246          (eliminating old malloc_find_space & malloc_clean_bin)
3247       * Scan 2 returns chunks (not just 1)
3248       * Propagate failure in realloc if malloc returns 0
3249       * Add stuff to allow compilation on non-ANSI compilers
3250           from kpv@research.att.com
3251
3252     V2.5 Sat Aug  7 07:41:59 1993  Doug Lea  (dl at g.oswego.edu)
3253       * removed potential for odd address access in prev_chunk
3254       * removed dependency on getpagesize.h
3255       * misc cosmetics and a bit more internal documentation
3256       * anticosmetics: mangled names in macros to evade debugger strangeness
3257       * tested on sparc, hp-700, dec-mips, rs6000
3258           with gcc & native cc (hp, dec only) allowing
3259           Detlefs & Zorn comparison study (in SIGPLAN Notices.)
3260
3261     Trial version Fri Aug 28 13:14:29 1992  Doug Lea  (dl at g.oswego.edu)
3262       * Based loosely on libg++-1.2X malloc. (It retains some of the overall
3263          structure of old version,  but most details differ.)
3264
3265 */