include/malloc.h

   1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0+ */
   2 /*
   3   This code is based on a version of malloc/free/realloc written by Doug Lea and
   4   released to the public domain. Send questions/comments/complaints/performance
   5   data to dl@cs.oswego.edu
   6
   7 * VERSION 2.6.6  Sun Mar  5 19:10:03 2000  Doug Lea  (dl at gee)
   8
   9    Note: There may be an updated version of this malloc obtainable at
  10            http://g.oswego.edu/pub/misc/malloc.c
  11          Check before installing!
  12
  13 * Why use this malloc?
  14
  15   This is not the fastest, most space-conserving, most portable, or
  16   most tunable malloc ever written. However it is among the fastest
  17   while also being among the most space-conserving, portable and tunable.
  18   Consistent balance across these factors results in a good general-purpose
  19   allocator. For a high-level description, see
  20      http://g.oswego.edu/dl/html/malloc.html
  21
  22 * Synopsis of public routines
  23
  24   (Much fuller descriptions are contained in the program documentation below.)
  25
  26   malloc(size_t n);
  27      Return a pointer to a newly allocated chunk of at least n bytes, or null
  28      if no space is available.
  29   free(Void_t* p);
  30      Release the chunk of memory pointed to by p, or no effect if p is null.
  31   realloc(Void_t* p, size_t n);
  32      Return a pointer to a chunk of size n that contains the same data
  33      as does chunk p up to the minimum of (n, p's size) bytes, or null
  34      if no space is available. The returned pointer may or may not be
  35      the same as p. If p is null, equivalent to malloc.  Unless the
  36      #define REALLOC_ZERO_BYTES_FREES below is set, realloc with a
  37      size argument of zero (re)allocates a minimum-sized chunk.
  38   memalign(size_t alignment, size_t n);
  39      Return a pointer to a newly allocated chunk of n bytes, aligned
  40      in accord with the alignment argument, which must be a power of
  41      two.
  42   valloc(size_t n);
  43      Equivalent to memalign(pagesize, n), where pagesize is the page
  44      size of the system (or as near to this as can be figured out from
  45      all the includes/defines below.)
  46   pvalloc(size_t n);
  47      Equivalent to valloc(minimum-page-that-holds(n)), that is,
  48      round up n to nearest pagesize.
  49   calloc(size_t unit, size_t quantity);
  50      Returns a pointer to quantity * unit bytes, with all locations
  51      set to zero.
  52   cfree(Void_t* p);
  53      Equivalent to free(p).
  54   malloc_trim(size_t pad);
  55      Release all but pad bytes of freed top-most memory back
  56      to the system. Return 1 if successful, else 0.
  57   malloc_usable_size(Void_t* p);
  58      Report the number usable allocated bytes associated with allocated
  59      chunk p. This may or may not report more bytes than were requested,
  60      due to alignment and minimum size constraints.
  61   malloc_stats();
  62      Prints brief summary statistics on stderr.
  63   mallinfo()
  64      Returns (by copy) a struct containing various summary statistics.
  65   mallopt(int parameter_number, int parameter_value)
  66      Changes one of the tunable parameters described below. Returns
  67      1 if successful in changing the parameter, else 0.
  68
  69 * Vital statistics:
  70
  71   Alignment:                            8-byte
  72        8 byte alignment is currently hardwired into the design.  This
  73        seems to suffice for all current machines and C compilers.
  74
  75   Assumed pointer representation:       4 or 8 bytes
  76        Code for 8-byte pointers is untested by me but has worked
  77        reliably by Wolfram Gloger, who contributed most of the
  78        changes supporting this.
  79
  80   Assumed size_t  representation:       4 or 8 bytes
  81        Note that size_t is allowed to be 4 bytes even if pointers are 8.
  82
  83   Minimum overhead per allocated chunk: 4 or 8 bytes
  84        Each malloced chunk has a hidden overhead of 4 bytes holding size
  85        and status information.
  86
  87   Minimum allocated size: 4-byte ptrs:  16 bytes    (including 4 overhead)
  88                           8-byte ptrs:  24/32 bytes (including, 4/8 overhead)
  89
  90        When a chunk is freed, 12 (for 4byte ptrs) or 20 (for 8 byte
  91        ptrs but 4 byte size) or 24 (for 8/8) additional bytes are
  92        needed; 4 (8) for a trailing size field
  93        and 8 (16) bytes for free list pointers. Thus, the minimum
  94        allocatable size is 16/24/32 bytes.
  95
  96        Even a request for zero bytes (i.e., malloc(0)) returns a
  97        pointer to something of the minimum allocatable size.
  98
  99   Maximum allocated size: 4-byte size_t: 2^31 -  8 bytes
 100                           8-byte size_t: 2^63 - 16 bytes
 101
 102        It is assumed that (possibly signed) size_t bit values suffice to
 103        represent chunk sizes. `Possibly signed' is due to the fact
 104        that `size_t' may be defined on a system as either a signed or
 105        an unsigned type. To be conservative, values that would appear
 106        as negative numbers are avoided.
 107        Requests for sizes with a negative sign bit when the request
 108        size is treaded as a long will return null.
 109
 110   Maximum overhead wastage per allocated chunk: normally 15 bytes
 111
 112        Alignnment demands, plus the minimum allocatable size restriction
 113        make the normal worst-case wastage 15 bytes (i.e., up to 15
 114        more bytes will be allocated than were requested in malloc), with
 115        two exceptions:
 116          1. Because requests for zero bytes allocate non-zero space,
 117             the worst case wastage for a request of zero bytes is 24 bytes.
 118          2. For requests >= mmap_threshold that are serviced via
 119             mmap(), the worst case wastage is 8 bytes plus the remainder
 120             from a system page (the minimal mmap unit); typically 4096 bytes.
 121
 122 * Limitations
 123
 124     Here are some features that are NOT currently supported
 125
 126     * No user-definable hooks for callbacks and the like.
 127     * No automated mechanism for fully checking that all accesses
 128       to malloced memory stay within their bounds.
 129     * No support for compaction.
 130
 131 * Synopsis of compile-time options:
 132
 133     People have reported using previous versions of this malloc on all
 134     versions of Unix, sometimes by tweaking some of the defines
 135     below. It has been tested most extensively on Solaris and
 136     Linux. It is also reported to work on WIN32 platforms.
 137     People have also reported adapting this malloc for use in
 138     stand-alone embedded systems.
 139
 140     The implementation is in straight, hand-tuned ANSI C.  Among other
 141     consequences, it uses a lot of macros.  Because of this, to be at
 142     all usable, this code should be compiled using an optimizing compiler
 143     (for example gcc -O2) that can simplify expressions and control
 144     paths.
 145
 146   __STD_C                  (default: derived from C compiler defines)
 147      Nonzero if using ANSI-standard C compiler, a C++ compiler, or
 148      a C compiler sufficiently close to ANSI to get away with it.
 149   DEBUG                    (default: NOT defined)
 150      Define to enable debugging. Adds fairly extensive assertion-based
 151      checking to help track down memory errors, but noticeably slows down
 152      execution.
 153   REALLOC_ZERO_BYTES_FREES (default: NOT defined)
 154      Define this if you think that realloc(p, 0) should be equivalent
 155      to free(p). Otherwise, since malloc returns a unique pointer for
 156      malloc(0), so does realloc(p, 0).
 157   HAVE_MEMCPY               (default: defined)
 158      Define if you are not otherwise using ANSI STD C, but still
 159      have memcpy and memset in your C library and want to use them.
 160      Otherwise, simple internal versions are supplied.
 161   USE_MEMCPY               (default: 1 if HAVE_MEMCPY is defined, 0 otherwise)
 162      Define as 1 if you want the C library versions of memset and
 163      memcpy called in realloc and calloc (otherwise macro versions are used).
 164      At least on some platforms, the simple macro versions usually
 165      outperform libc versions.
 166   HAVE_MMAP                 (default: defined as 1)
 167      Define to non-zero to optionally make malloc() use mmap() to
 168      allocate very large blocks.
 169   HAVE_MREMAP                 (default: defined as 0 unless Linux libc set)
 170      Define to non-zero to optionally make realloc() use mremap() to
 171      reallocate very large blocks.
 172   malloc_getpagesize        (default: derived from system #includes)
 173      Either a constant or routine call returning the system page size.
 174   HAVE_USR_INCLUDE_MALLOC_H (default: NOT defined)
 175      Optionally define if you are on a system with a /usr/include/malloc.h
 176      that declares struct mallinfo. It is not at all necessary to
 177      define this even if you do, but will ensure consistency.
 178   INTERNAL_SIZE_T           (default: size_t)
 179      Define to a 32-bit type (probably `unsigned int') if you are on a
 180      64-bit machine, yet do not want or need to allow malloc requests of
 181      greater than 2^31 to be handled. This saves space, especially for
 182      very small chunks.
 183   INTERNAL_LINUX_C_LIB      (default: NOT defined)
 184      Defined only when compiled as part of Linux libc.
 185      Also note that there is some odd internal name-mangling via defines
 186      (for example, internally, `malloc' is named `mALLOc') needed
 187      when compiling in this case. These look funny but don't otherwise
 188      affect anything.
 189   WIN32                     (default: undefined)
 190      Define this on MS win (95, nt) platforms to compile in sbrk emulation.
 191   LACKS_UNISTD_H            (default: undefined if not WIN32)
 192      Define this if your system does not have a <unistd.h>.
 193   LACKS_SYS_PARAM_H         (default: undefined if not WIN32)
 194      Define this if your system does not have a <sys/param.h>.
 195   MORECORE                  (default: sbrk)
 196      The name of the routine to call to obtain more memory from the system.
 197   MORECORE_FAILURE          (default: -1)
 198      The value returned upon failure of MORECORE.
 199   MORECORE_CLEARS           (default 1)
 200      true (1) if the routine mapped to MORECORE zeroes out memory (which
 201      holds for sbrk).
 202   DEFAULT_TRIM_THRESHOLD
 203   DEFAULT_TOP_PAD
 204   DEFAULT_MMAP_THRESHOLD
 205   DEFAULT_MMAP_MAX
 206      Default values of tunable parameters (described in detail below)
 207      controlling interaction with host system routines (sbrk, mmap, etc).
 208      These values may also be changed dynamically via mallopt(). The
 209      preset defaults are those that give best performance for typical
 210      programs/systems.
 211   USE_DL_PREFIX             (default: undefined)
 212      Prefix all public routines with the string 'dl'.  Useful to
 213      quickly avoid procedure declaration conflicts and linker symbol
 214      conflicts with existing memory allocation routines.
 215
 216
 217 */
 218
 219 \f
 220 #ifndef __MALLOC_H__
 221 #define __MALLOC_H__
 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 <linux/stddef.h>       /* for size_t */
 247 #else
 248 #include <sys/types.h>
 249 #endif  /* __STD_C */
 250
 251 #ifdef __cplusplus
 252 extern "C" {
 253 #endif
 254
 255 #if 0   /* not for U-Boot */
 256 #include <stdio.h>      /* needed for malloc_stats */
 257 #endif
 258
 259
 260 /*
 261   Compile-time options
 262 */
 263
 264
 265 /*
 266     Debugging:
 267
 268     Because freed chunks may be overwritten with link fields, this
 269     malloc will often die when freed memory is overwritten by user
 270     programs.  This can be very effective (albeit in an annoying way)
 271     in helping track down dangling pointers.
 272
 273     If you compile with -DDEBUG, a number of assertion checks are
 274     enabled that will catch more memory errors. You probably won't be
 275     able to make much sense of the actual assertion errors, but they
 276     should help you locate incorrectly overwritten memory.  The
 277     checking is fairly extensive, and will slow down execution
 278     noticeably. Calling malloc_stats or mallinfo with DEBUG set will
 279     attempt to check every non-mmapped allocated and free chunk in the
 280     course of computing the summmaries. (By nature, mmapped regions
 281     cannot be checked very much automatically.)
 282
 283     Setting DEBUG may also be helpful if you are trying to modify
 284     this code. The assertions in the check routines spell out in more
 285     detail the assumptions and invariants underlying the algorithms.
 286
 287 */
 288
 289 /*
 290   INTERNAL_SIZE_T is the word-size used for internal bookkeeping
 291   of chunk sizes. On a 64-bit machine, you can reduce malloc
 292   overhead by defining INTERNAL_SIZE_T to be a 32 bit `unsigned int'
 293   at the expense of not being able to handle requests greater than
 294   2^31. This limitation is hardly ever a concern; you are encouraged
 295   to set this. However, the default version is the same as size_t.
 296 */
 297
 298 #ifndef INTERNAL_SIZE_T
 299 #define INTERNAL_SIZE_T size_t
 300 #endif
 301
 302 /*
 303   REALLOC_ZERO_BYTES_FREES should be set if a call to
 304   realloc with zero bytes should be the same as a call to free.
 305   Some people think it should. Otherwise, since this malloc
 306   returns a unique pointer for malloc(0), so does realloc(p, 0).
 307 */
 308
 309
 310 /*   #define REALLOC_ZERO_BYTES_FREES */
 311
 312
 313 /*
 314   WIN32 causes an emulation of sbrk to be compiled in
 315   mmap-based options are not currently supported in WIN32.
 316 */
 317
 318 /* #define WIN32 */
 319 #ifdef WIN32
 320 #define MORECORE wsbrk
 321 #define HAVE_MMAP 0
 322
 323 #define LACKS_UNISTD_H
 324 #define LACKS_SYS_PARAM_H
 325
 326 /*
 327   Include 'windows.h' to get the necessary declarations for the
 328   Microsoft Visual C++ data structures and routines used in the 'sbrk'
 329   emulation.
 330
 331   Define WIN32_LEAN_AND_MEAN so that only the essential Microsoft
 332   Visual C++ header files are included.
 333 */
 334 #define WIN32_LEAN_AND_MEAN
 335 #include <windows.h>
 336 #endif
 337
 338
 339 /*
 340   HAVE_MEMCPY should be defined if you are not otherwise using
 341   ANSI STD C, but still have memcpy and memset in your C library
 342   and want to use them in calloc and realloc. Otherwise simple
 343   macro versions are defined here.
 344
 345   USE_MEMCPY should be defined as 1 if you actually want to
 346   have memset and memcpy called. People report that the macro
 347   versions are often enough faster than libc versions on many
 348   systems that it is better to use them.
 349
 350 */
 351
 352 #define HAVE_MEMCPY
 353
 354 #ifndef USE_MEMCPY
 355 #ifdef HAVE_MEMCPY
 356 #define USE_MEMCPY 1
 357 #else
 358 #define USE_MEMCPY 0
 359 #endif
 360 #endif
 361
 362 #if (__STD_C || defined(HAVE_MEMCPY))
 363
 364 #if __STD_C
 365 /* U-Boot defines memset() and memcpy in /include/linux/string.h
 366 void* memset(void*, int, size_t);
 367 void* memcpy(void*, const void*, size_t);
 368 */
 369 #include <linux/string.h>
 370 #else
 371 #ifdef WIN32
 372 /* On Win32 platforms, 'memset()' and 'memcpy()' are already declared in */
 373 /* 'windows.h' */
 374 #else
 375 Void_t* memset();
 376 Void_t* memcpy();
 377 #endif
 378 #endif
 379 #endif
 380
 381 #if USE_MEMCPY
 382
 383 /* The following macros are only invoked with (2n+1)-multiples of
 384    INTERNAL_SIZE_T units, with a positive integer n. This is exploited
 385    for fast inline execution when n is small. */
 386
 387 #define MALLOC_ZERO(charp, nbytes)                                            \
 388 do {                                                                          \
 389   INTERNAL_SIZE_T mzsz = (nbytes);                                            \
 390   if(mzsz <= 9*sizeof(mzsz)) {                                                \
 391     INTERNAL_SIZE_T* mz = (INTERNAL_SIZE_T*) (charp);                         \
 392     if(mzsz >= 5*sizeof(mzsz)) {     *mz++ = 0;                               \
 393                                      *mz++ = 0;                               \
 394       if(mzsz >= 7*sizeof(mzsz)) {   *mz++ = 0;                               \
 395                                      *mz++ = 0;                               \
 396         if(mzsz >= 9*sizeof(mzsz)) { *mz++ = 0;                               \
 397                                      *mz++ = 0; }}}                           \
 398                                      *mz++ = 0;                               \
 399                                      *mz++ = 0;                               \
 400                                      *mz   = 0;                               \
 401   } else memset((charp), 0, mzsz);                                            \
 402 } while(0)
 403
 404 #define MALLOC_COPY(dest,src,nbytes)                                          \
 405 do {                                                                          \
 406   INTERNAL_SIZE_T mcsz = (nbytes);                                            \
 407   if(mcsz <= 9*sizeof(mcsz)) {                                                \
 408     INTERNAL_SIZE_T* mcsrc = (INTERNAL_SIZE_T*) (src);                        \
 409     INTERNAL_SIZE_T* mcdst = (INTERNAL_SIZE_T*) (dest);                       \
 410     if(mcsz >= 5*sizeof(mcsz)) {     *mcdst++ = *mcsrc++;                     \
 411                                      *mcdst++ = *mcsrc++;                     \
 412       if(mcsz >= 7*sizeof(mcsz)) {   *mcdst++ = *mcsrc++;                     \
 413                                      *mcdst++ = *mcsrc++;                     \
 414         if(mcsz >= 9*sizeof(mcsz)) { *mcdst++ = *mcsrc++;                     \
 415                                      *mcdst++ = *mcsrc++; }}}                 \
 416                                      *mcdst++ = *mcsrc++;                     \
 417                                      *mcdst++ = *mcsrc++;                     \
 418                                      *mcdst   = *mcsrc  ;                     \
 419   } else memcpy(dest, src, mcsz);                                             \
 420 } while(0)
 421
 422 #else /* !USE_MEMCPY */
 423
 424 /* Use Duff's device for good zeroing/copying performance. */
 425
 426 #define MALLOC_ZERO(charp, nbytes)                                            \
 427 do {                                                                          \
 428   INTERNAL_SIZE_T* mzp = (INTERNAL_SIZE_T*)(charp);                           \
 429   long mctmp = (nbytes)/sizeof(INTERNAL_SIZE_T), mcn;                         \
 430   if (mctmp < 8) mcn = 0; else { mcn = (mctmp-1)/8; mctmp %= 8; }             \
 431   switch (mctmp) {                                                            \
 432     case 0: for(;;) { *mzp++ = 0;                                             \
 433     case 7:           *mzp++ = 0;                                             \
 434     case 6:           *mzp++ = 0;                                             \
 435     case 5:           *mzp++ = 0;                                             \
 436     case 4:           *mzp++ = 0;                                             \
 437     case 3:           *mzp++ = 0;                                             \
 438     case 2:           *mzp++ = 0;                                             \
 439     case 1:           *mzp++ = 0; if(mcn <= 0) break; mcn--; }                \
 440   }                                                                           \
 441 } while(0)
 442
 443 #define MALLOC_COPY(dest,src,nbytes)                                          \
 444 do {                                                                          \
 445   INTERNAL_SIZE_T* mcsrc = (INTERNAL_SIZE_T*) src;                            \
 446   INTERNAL_SIZE_T* mcdst = (INTERNAL_SIZE_T*) dest;                           \
 447   long mctmp = (nbytes)/sizeof(INTERNAL_SIZE_T), mcn;                         \
 448   if (mctmp < 8) mcn = 0; else { mcn = (mctmp-1)/8; mctmp %= 8; }             \
 449   switch (mctmp) {                                                            \
 450     case 0: for(;;) { *mcdst++ = *mcsrc++;                                    \
 451     case 7:           *mcdst++ = *mcsrc++;                                    \
 452     case 6:           *mcdst++ = *mcsrc++;                                    \
 453     case 5:           *mcdst++ = *mcsrc++;                                    \
 454     case 4:           *mcdst++ = *mcsrc++;                                    \
 455     case 3:           *mcdst++ = *mcsrc++;                                    \
 456     case 2:           *mcdst++ = *mcsrc++;                                    \
 457     case 1:           *mcdst++ = *mcsrc++; if(mcn <= 0) break; mcn--; }       \
 458   }                                                                           \
 459 } while(0)
 460
 461 #endif
 462
 463
 464 /*
 465   Define HAVE_MMAP to optionally make malloc() use mmap() to
 466   allocate very large blocks.  These will be returned to the
 467   operating system immediately after a free().
 468 */
 469
 470 /***
 471 #ifndef HAVE_MMAP
 472 #define HAVE_MMAP 1
 473 #endif
 474 ***/
 475 #undef  HAVE_MMAP       /* Not available for U-Boot */
 476
 477 /*
 478   Define HAVE_MREMAP to make realloc() use mremap() to re-allocate
 479   large blocks.  This is currently only possible on Linux with
 480   kernel versions newer than 1.3.77.
 481 */
 482
 483 /***
 484 #ifndef HAVE_MREMAP
 485 #ifdef INTERNAL_LINUX_C_LIB
 486 #define HAVE_MREMAP 1
 487 #else
 488 #define HAVE_MREMAP 0
 489 #endif
 490 #endif
 491 ***/
 492 #undef  HAVE_MREMAP     /* Not available for U-Boot */
 493
 494 #ifdef HAVE_MMAP
 495
 496 #include <unistd.h>
 497 #include <fcntl.h>
 498 #include <sys/mman.h>
 499
 500 #if !defined(MAP_ANONYMOUS) && defined(MAP_ANON)
 501 #define MAP_ANONYMOUS MAP_ANON
 502 #endif
 503
 504 #endif /* HAVE_MMAP */
 505
 506 /*
 507   Access to system page size. To the extent possible, this malloc
 508   manages memory from the system in page-size units.
 509
 510   The following mechanics for getpagesize were adapted from
 511   bsd/gnu getpagesize.h
 512 */
 513
 514 #define LACKS_UNISTD_H  /* Shortcut for U-Boot */
 515 #define malloc_getpagesize      4096
 516
 517 #ifndef LACKS_UNISTD_H
 518 #  include <unistd.h>
 519 #endif
 520
 521 #ifndef malloc_getpagesize
 522 #  ifdef _SC_PAGESIZE         /* some SVR4 systems omit an underscore */
 523 #    ifndef _SC_PAGE_SIZE
 524 #      define _SC_PAGE_SIZE _SC_PAGESIZE
 525 #    endif
 526 #  endif
 527 #  ifdef _SC_PAGE_SIZE
 528 #    define malloc_getpagesize sysconf(_SC_PAGE_SIZE)
 529 #  else
 530 #    if defined(BSD) || defined(DGUX) || defined(HAVE_GETPAGESIZE)
 531        extern size_t getpagesize();
 532 #      define malloc_getpagesize getpagesize()
 533 #    else
 534 #      ifdef WIN32
 535 #        define malloc_getpagesize (4096) /* TBD: Use 'GetSystemInfo' instead */
 536 #      else
 537 #        ifndef LACKS_SYS_PARAM_H
 538 #          include <sys/param.h>
 539 #        endif
 540 #        ifdef EXEC_PAGESIZE
 541 #          define malloc_getpagesize EXEC_PAGESIZE
 542 #        else
 543 #          ifdef NBPG
 544 #            ifndef CLSIZE
 545 #              define malloc_getpagesize NBPG
 546 #            else
 547 #              define malloc_getpagesize (NBPG * CLSIZE)
 548 #            endif
 549 #          else
 550 #            ifdef NBPC
 551 #              define malloc_getpagesize NBPC
 552 #            else
 553 #              ifdef PAGESIZE
 554 #                define malloc_getpagesize PAGESIZE
 555 #              else
 556 #                define malloc_getpagesize (4096) /* just guess */
 557 #              endif
 558 #            endif
 559 #          endif
 560 #        endif
 561 #      endif
 562 #    endif
 563 #  endif
 564 #endif
 565
 566
 567 /*
 568
 569   This version of malloc supports the standard SVID/XPG mallinfo
 570   routine that returns a struct containing the same kind of
 571   information you can get from malloc_stats. It should work on
 572   any SVID/XPG compliant system that has a /usr/include/malloc.h
 573   defining struct mallinfo. (If you'd like to install such a thing
 574   yourself, cut out the preliminary declarations as described above
 575   and below and save them in a malloc.h file. But there's no
 576   compelling reason to bother to do this.)
 577
 578   The main declaration needed is the mallinfo struct that is returned
 579   (by-copy) by mallinfo().  The SVID/XPG malloinfo struct contains a
 580   bunch of fields, most of which are not even meaningful in this
 581   version of malloc. Some of these fields are are instead filled by
 582   mallinfo() with other numbers that might possibly be of interest.
 583
 584   HAVE_USR_INCLUDE_MALLOC_H should be set if you have a
 585   /usr/include/malloc.h file that includes a declaration of struct
 586   mallinfo.  If so, it is included; else an SVID2/XPG2 compliant
 587   version is declared below.  These must be precisely the same for
 588   mallinfo() to work.
 589
 590 */
 591
 592 /* #define HAVE_USR_INCLUDE_MALLOC_H */
 593
 594 #ifdef HAVE_USR_INCLUDE_MALLOC_H
 595 #include "/usr/include/malloc.h"
 596 #else
 597
 598 /* SVID2/XPG mallinfo structure */
 599
 600 struct mallinfo {
 601   int arena;    /* total space allocated from system */
 602   int ordblks;  /* number of non-inuse chunks */
 603   int smblks;   /* unused -- always zero */
 604   int hblks;    /* number of mmapped regions */
 605   int hblkhd;   /* total space in mmapped regions */
 606   int usmblks;  /* unused -- always zero */
 607   int fsmblks;  /* unused -- always zero */
 608   int uordblks; /* total allocated space */
 609   int fordblks; /* total non-inuse space */
 610   int keepcost; /* top-most, releasable (via malloc_trim) space */
 611 };
 612
 613 /* SVID2/XPG mallopt options */
 614
 615 #define M_MXFAST  1    /* UNUSED in this malloc */
 616 #define M_NLBLKS  2    /* UNUSED in this malloc */
 617 #define M_GRAIN   3    /* UNUSED in this malloc */
 618 #define M_KEEP    4    /* UNUSED in this malloc */
 619
 620 #endif
 621
 622 /* mallopt options that actually do something */
 623
 624 #define M_TRIM_THRESHOLD    -1
 625 #define M_TOP_PAD           -2
 626 #define M_MMAP_THRESHOLD    -3
 627 #define M_MMAP_MAX          -4
 628
 629
 630 #ifndef DEFAULT_TRIM_THRESHOLD
 631 #define DEFAULT_TRIM_THRESHOLD (128 * 1024)
 632 #endif
 633
 634 /*
 635     M_TRIM_THRESHOLD is the maximum amount of unused top-most memory
 636       to keep before releasing via malloc_trim in free().
 637
 638       Automatic trimming is mainly useful in long-lived programs.
 639       Because trimming via sbrk can be slow on some systems, and can
 640       sometimes be wasteful (in cases where programs immediately
 641       afterward allocate more large chunks) the value should be high
 642       enough so that your overall system performance would improve by
 643       releasing.
 644
 645       The trim threshold and the mmap control parameters (see below)
 646       can be traded off with one another. Trimming and mmapping are
 647       two different ways of releasing unused memory back to the
 648       system. Between these two, it is often possible to keep
 649       system-level demands of a long-lived program down to a bare
 650       minimum. For example, in one test suite of sessions measuring
 651       the XF86 X server on Linux, using a trim threshold of 128K and a
 652       mmap threshold of 192K led to near-minimal long term resource
 653       consumption.
 654
 655       If you are using this malloc in a long-lived program, it should
 656       pay to experiment with these values.  As a rough guide, you
 657       might set to a value close to the average size of a process
 658       (program) running on your system.  Releasing this much memory
 659       would allow such a process to run in memory.  Generally, it's
 660       worth it to tune for trimming rather tham memory mapping when a
 661       program undergoes phases where several large chunks are
 662       allocated and released in ways that can reuse each other's
 663       storage, perhaps mixed with phases where there are no such
 664       chunks at all.  And in well-behaved long-lived programs,
 665       controlling release of large blocks via trimming versus mapping
 666       is usually faster.
 667
 668       However, in most programs, these parameters serve mainly as
 669       protection against the system-level effects of carrying around
 670       massive amounts of unneeded memory. Since frequent calls to
 671       sbrk, mmap, and munmap otherwise degrade performance, the default
 672       parameters are set to relatively high values that serve only as
 673       safeguards.
 674
 675       The default trim value is high enough to cause trimming only in
 676       fairly extreme (by current memory consumption standards) cases.
 677       It must be greater than page size to have any useful effect.  To
 678       disable trimming completely, you can set to (unsigned long)(-1);
 679
 680
 681 */
 682
 683
 684 #ifndef DEFAULT_TOP_PAD
 685 #define DEFAULT_TOP_PAD        (0)
 686 #endif
 687
 688 /*
 689     M_TOP_PAD is the amount of extra `padding' space to allocate or
 690       retain whenever sbrk is called. It is used in two ways internally:
 691
 692       * When sbrk is called to extend the top of the arena to satisfy
 693         a new malloc request, this much padding is added to the sbrk
 694         request.
 695
 696       * When malloc_trim is called automatically from free(),
 697         it is used as the `pad' argument.
 698
 699       In both cases, the actual amount of padding is rounded
 700       so that the end of the arena is always a system page boundary.
 701
 702       The main reason for using padding is to avoid calling sbrk so
 703       often. Having even a small pad greatly reduces the likelihood
 704       that nearly every malloc request during program start-up (or
 705       after trimming) will invoke sbrk, which needlessly wastes
 706       time.
 707
 708       Automatic rounding-up to page-size units is normally sufficient
 709       to avoid measurable overhead, so the default is 0.  However, in
 710       systems where sbrk is relatively slow, it can pay to increase
 711       this value, at the expense of carrying around more memory than
 712       the program needs.
 713
 714 */
 715
 716
 717 #ifndef DEFAULT_MMAP_THRESHOLD
 718 #define DEFAULT_MMAP_THRESHOLD (128 * 1024)
 719 #endif
 720
 721 /*
 722
 723     M_MMAP_THRESHOLD is the request size threshold for using mmap()
 724       to service a request. Requests of at least this size that cannot
 725       be allocated using already-existing space will be serviced via mmap.
 726       (If enough normal freed space already exists it is used instead.)
 727
 728       Using mmap segregates relatively large chunks of memory so that
 729       they can be individually obtained and released from the host
 730       system. A request serviced through mmap is never reused by any
 731       other request (at least not directly; the system may just so
 732       happen to remap successive requests to the same locations).
 733
 734       Segregating space in this way has the benefit that mmapped space
 735       can ALWAYS be individually released back to the system, which
 736       helps keep the system level memory demands of a long-lived
 737       program low. Mapped memory can never become `locked' between
 738       other chunks, as can happen with normally allocated chunks, which
 739       menas that even trimming via malloc_trim would not release them.
 740
 741       However, it has the disadvantages that:
 742
 743          1. The space cannot be reclaimed, consolidated, and then
 744             used to service later requests, as happens with normal chunks.
 745          2. It can lead to more wastage because of mmap page alignment
 746             requirements
 747          3. It causes malloc performance to be more dependent on host
 748             system memory management support routines which may vary in
 749             implementation quality and may impose arbitrary
 750             limitations. Generally, servicing a request via normal
 751             malloc steps is faster than going through a system's mmap.
 752
 753       All together, these considerations should lead you to use mmap
 754       only for relatively large requests.
 755
 756
 757 */
 758
 759
 760 #ifndef DEFAULT_MMAP_MAX
 761 #ifdef HAVE_MMAP
 762 #define DEFAULT_MMAP_MAX       (64)
 763 #else
 764 #define DEFAULT_MMAP_MAX       (0)
 765 #endif
 766 #endif
 767
 768 /*
 769     M_MMAP_MAX is the maximum number of requests to simultaneously
 770       service using mmap. This parameter exists because:
 771
 772          1. Some systems have a limited number of internal tables for
 773             use by mmap.
 774          2. In most systems, overreliance on mmap can degrade overall
 775             performance.
 776          3. If a program allocates many large regions, it is probably
 777             better off using normal sbrk-based allocation routines that
 778             can reclaim and reallocate normal heap memory. Using a
 779             small value allows transition into this mode after the
 780             first few allocations.
 781
 782       Setting to 0 disables all use of mmap.  If HAVE_MMAP is not set,
 783       the default value is 0, and attempts to set it to non-zero values
 784       in mallopt will fail.
 785 */
 786
 787
 788 /*
 789     USE_DL_PREFIX will prefix all public routines with the string 'dl'.
 790       Useful to quickly avoid procedure declaration conflicts and linker
 791       symbol conflicts with existing memory allocation routines.
 792
 793 */
 794
 795 /*
 796  * Rename the U-Boot alloc functions so that sandbox can still use the system
 797  * ones
 798  */
 799 #ifdef CONFIG_SANDBOX
 800 #define USE_DL_PREFIX
 801 #endif
 802
 803 /*
 804
 805   Special defines for linux libc
 806
 807   Except when compiled using these special defines for Linux libc
 808   using weak aliases, this malloc is NOT designed to work in
 809   multithreaded applications.  No semaphores or other concurrency
 810   control are provided to ensure that multiple malloc or free calls
 811   don't run at the same time, which could be disasterous. A single
 812   semaphore could be used across malloc, realloc, and free (which is
 813   essentially the effect of the linux weak alias approach). It would
 814   be hard to obtain finer granularity.
 815
 816 */
 817
 818
 819 #ifdef INTERNAL_LINUX_C_LIB
 820
 821 #if __STD_C
 822
 823 Void_t * __default_morecore_init (ptrdiff_t);
 824 Void_t *(*__morecore)(ptrdiff_t) = __default_morecore_init;
 825
 826 #else
 827
 828 Void_t * __default_morecore_init ();
 829 Void_t *(*__morecore)() = __default_morecore_init;
 830
 831 #endif
 832
 833 #define MORECORE (*__morecore)
 834 #define MORECORE_FAILURE 0
 835 #define MORECORE_CLEARS 1
 836
 837 #else /* INTERNAL_LINUX_C_LIB */
 838
 839 #if __STD_C
 840 extern Void_t*     sbrk(ptrdiff_t);
 841 #else
 842 extern Void_t*     sbrk();
 843 #endif
 844
 845 #ifndef MORECORE
 846 #define MORECORE sbrk
 847 #endif
 848
 849 #ifndef MORECORE_FAILURE
 850 #define MORECORE_FAILURE -1
 851 #endif
 852
 853 #ifndef MORECORE_CLEARS
 854 #define MORECORE_CLEARS 1
 855 #endif
 856
 857 #endif /* INTERNAL_LINUX_C_LIB */
 858
 859 #if defined(INTERNAL_LINUX_C_LIB) && defined(__ELF__)
 860
 861 #define cALLOc          __libc_calloc
 862 #define fREe            __libc_free
 863 #define mALLOc          __libc_malloc
 864 #define mEMALIGn        __libc_memalign
 865 #define rEALLOc         __libc_realloc
 866 #define vALLOc          __libc_valloc
 867 #define pvALLOc         __libc_pvalloc
 868 #define mALLINFo        __libc_mallinfo
 869 #define mALLOPt         __libc_mallopt
 870
 871 #pragma weak calloc = __libc_calloc
 872 #pragma weak free = __libc_free
 873 #pragma weak cfree = __libc_free
 874 #pragma weak malloc = __libc_malloc
 875 #pragma weak memalign = __libc_memalign
 876 #pragma weak realloc = __libc_realloc
 877 #pragma weak valloc = __libc_valloc
 878 #pragma weak pvalloc = __libc_pvalloc
 879 #pragma weak mallinfo = __libc_mallinfo
 880 #pragma weak mallopt = __libc_mallopt
 881
 882 #else
 883
 884 void malloc_simple_info(void);
 885
 886 #if CONFIG_IS_ENABLED(SYS_MALLOC_SIMPLE)
 887 #define malloc malloc_simple
 888 #define realloc realloc_simple
 889 #define memalign memalign_simple
 890 static inline void free(void *ptr) {}
 891 void *calloc(size_t nmemb, size_t size);
 892 void *realloc_simple(void *ptr, size_t size);
 893 #else
 894
 895 # ifdef USE_DL_PREFIX
 896 # define cALLOc         dlcalloc
 897 # define fREe           dlfree
 898 # define mALLOc         dlmalloc
 899 # define mEMALIGn       dlmemalign
 900 # define rEALLOc                dlrealloc
 901 # define vALLOc         dlvalloc
 902 # define pvALLOc                dlpvalloc
 903 # define mALLINFo       dlmallinfo
 904 # define mALLOPt                dlmallopt
 905
 906 /* Ensure that U-Boot actually uses these too */
 907 #define calloc dlcalloc
 908 #define free(ptr) dlfree(ptr)
 909 #define malloc(x) dlmalloc(x)
 910 #define memalign dlmemalign
 911 #define realloc dlrealloc
 912 #define valloc dlvalloc
 913 #define pvalloc dlpvalloc
 914 #define mallinfo() dlmallinfo()
 915 #define mallopt dlmallopt
 916 #define malloc_trim dlmalloc_trim
 917 #define malloc_usable_size dlmalloc_usable_size
 918 #define malloc_stats dlmalloc_stats
 919
 920 # else /* USE_DL_PREFIX */
 921 # define cALLOc         calloc
 922 # define fREe           free
 923 # define mALLOc         malloc
 924 # define mEMALIGn       memalign
 925 # define rEALLOc                realloc
 926 # define vALLOc         valloc
 927 # define pvALLOc                pvalloc
 928 # define mALLINFo       mallinfo
 929 # define mALLOPt                mallopt
 930 # endif /* USE_DL_PREFIX */
 931
 932 #endif
 933
 934 /* Set up pre-relocation malloc() ready for use */
 935 int initf_malloc(void);
 936
 937 /* Public routines */
 938
 939 /* Simple versions which can be used when space is tight */
 940 void *malloc_simple(size_t size);
 941 void *memalign_simple(size_t alignment, size_t bytes);
 942
 943 #pragma GCC visibility push(hidden)
 944 # if __STD_C
 945
 946 Void_t* mALLOc(size_t);
 947 void    fREe(Void_t*);
 948 Void_t* rEALLOc(Void_t*, size_t);
 949 Void_t* mEMALIGn(size_t, size_t);
 950 Void_t* vALLOc(size_t);
 951 Void_t* pvALLOc(size_t);
 952 Void_t* cALLOc(size_t, size_t);
 953 void    cfree(Void_t*);
 954 int     malloc_trim(size_t);
 955 size_t  malloc_usable_size(Void_t*);
 956 void    malloc_stats(void);
 957 int     mALLOPt(int, int);
 958 struct mallinfo mALLINFo(void);
 959 # else
 960 Void_t* mALLOc();
 961 void    fREe();
 962 Void_t* rEALLOc();
 963 Void_t* mEMALIGn();
 964 Void_t* vALLOc();
 965 Void_t* pvALLOc();
 966 Void_t* cALLOc();
 967 void    cfree();
 968 int     malloc_trim();
 969 size_t  malloc_usable_size();
 970 void    malloc_stats();
 971 int     mALLOPt();
 972 struct mallinfo mALLINFo();
 973 # endif
 974 #endif
 975 #pragma GCC visibility pop
 976
 977 /*
 978  * Begin and End of memory area for malloc(), and current "brk"
 979  */
 980 extern ulong mem_malloc_start;
 981 extern ulong mem_malloc_end;
 982 extern ulong mem_malloc_brk;
 983
 984 void mem_malloc_init(ulong start, ulong size);
 985
 986 #ifdef __cplusplus
 987 };  /* end of extern "C" */
 988 #endif
 989
 990 #endif /* __MALLOC_H__ */