include/malloc.h

   1 /*
   2   A version of malloc/free/realloc written by Doug Lea and released to the
   3   public domain.  Send questions/comments/complaints/performance data
   4   to dl@cs.oswego.edu
   5
   6 * VERSION 2.6.6  Sun Mar  5 19:10:03 2000  Doug Lea  (dl at gee)
   7
   8    Note: There may be an updated version of this malloc obtainable at
   9            ftp://g.oswego.edu/pub/misc/malloc.c
  10          Check before installing!
  11
  12 * Why use this malloc?
  13
  14   This is not the fastest, most space-conserving, most portable, or
  15   most tunable malloc ever written. However it is among the fastest
  16   while also being among the most space-conserving, portable and tunable.
  17   Consistent balance across these factors results in a good general-purpose
  18   allocator. For a high-level description, see
  19      http://g.oswego.edu/dl/html/malloc.html
  20
  21 * Synopsis of public routines
  22
  23   (Much fuller descriptions are contained in the program documentation below.)
  24
  25   malloc(size_t n);
  26      Return a pointer to a newly allocated chunk of at least n bytes, or null
  27      if no space is available.
  28   free(Void_t* p);
  29      Release the chunk of memory pointed to by p, or no effect if p is null.
  30   realloc(Void_t* p, size_t n);
  31      Return a pointer to a chunk of size n that contains the same data
  32      as does chunk p up to the minimum of (n, p's size) bytes, or null
  33      if no space is available. The returned pointer may or may not be
  34      the same as p. If p is null, equivalent to malloc.  Unless the
  35      #define REALLOC_ZERO_BYTES_FREES below is set, realloc with a
  36      size argument of zero (re)allocates a minimum-sized chunk.
  37   memalign(size_t alignment, size_t n);
  38      Return a pointer to a newly allocated chunk of n bytes, aligned
  39      in accord with the alignment argument, which must be a power of
  40      two.
  41   valloc(size_t n);
  42      Equivalent to memalign(pagesize, n), where pagesize is the page
  43      size of the system (or as near to this as can be figured out from
  44      all the includes/defines below.)
  45   pvalloc(size_t n);
  46      Equivalent to valloc(minimum-page-that-holds(n)), that is,
  47      round up n to nearest pagesize.
  48   calloc(size_t unit, size_t quantity);
  49      Returns a pointer to quantity * unit bytes, with all locations
  50      set to zero.
  51   cfree(Void_t* p);
  52      Equivalent to free(p).
  53   malloc_trim(size_t pad);
  54      Release all but pad bytes of freed top-most memory back
  55      to the system. Return 1 if successful, else 0.
  56   malloc_usable_size(Void_t* p);
  57      Report the number usable allocated bytes associated with allocated
  58      chunk p. This may or may not report more bytes than were requested,
  59      due to alignment and minimum size constraints.
  60   malloc_stats();
  61      Prints brief summary statistics on stderr.
  62   mallinfo()
  63      Returns (by copy) a struct containing various summary statistics.
  64   mallopt(int parameter_number, int parameter_value)
  65      Changes one of the tunable parameters described below. Returns
  66      1 if successful in changing the parameter, else 0.
  67
  68 * Vital statistics:
  69
  70   Alignment:                            8-byte
  71        8 byte alignment is currently hardwired into the design.  This
  72        seems to suffice for all current machines and C compilers.
  73
  74   Assumed pointer representation:       4 or 8 bytes
  75        Code for 8-byte pointers is untested by me but has worked
  76        reliably by Wolfram Gloger, who contributed most of the
  77        changes supporting this.
  78
  79   Assumed size_t  representation:       4 or 8 bytes
  80        Note that size_t is allowed to be 4 bytes even if pointers are 8.
  81
  82   Minimum overhead per allocated chunk: 4 or 8 bytes
  83        Each malloced chunk has a hidden overhead of 4 bytes holding size
  84        and status information.
  85
  86   Minimum allocated size: 4-byte ptrs:  16 bytes    (including 4 overhead)
  87                           8-byte ptrs:  24/32 bytes (including, 4/8 overhead)
  88
  89        When a chunk is freed, 12 (for 4byte ptrs) or 20 (for 8 byte
  90        ptrs but 4 byte size) or 24 (for 8/8) additional bytes are
  91        needed; 4 (8) for a trailing size field
  92        and 8 (16) bytes for free list pointers. Thus, the minimum
  93        allocatable size is 16/24/32 bytes.
  94
  95        Even a request for zero bytes (i.e., malloc(0)) returns a
  96        pointer to something of the minimum allocatable size.
  97
  98   Maximum allocated size: 4-byte size_t: 2^31 -  8 bytes
  99                           8-byte size_t: 2^63 - 16 bytes
 100
 101        It is assumed that (possibly signed) size_t bit values suffice to
 102        represent chunk sizes. `Possibly signed' is due to the fact
 103        that `size_t' may be defined on a system as either a signed or
 104        an unsigned type. To be conservative, values that would appear
 105        as negative numbers are avoided.
 106        Requests for sizes with a negative sign bit when the request
 107        size is treaded as a long will return null.
 108
 109   Maximum overhead wastage per allocated chunk: normally 15 bytes
 110
 111        Alignnment demands, plus the minimum allocatable size restriction
 112        make the normal worst-case wastage 15 bytes (i.e., up to 15
 113        more bytes will be allocated than were requested in malloc), with
 114        two exceptions:
 115          1. Because requests for zero bytes allocate non-zero space,
 116             the worst case wastage for a request of zero bytes is 24 bytes.
 117          2. For requests >= mmap_threshold that are serviced via
 118             mmap(), the worst case wastage is 8 bytes plus the remainder
 119             from a system page (the minimal mmap unit); typically 4096 bytes.
 120
 121 * Limitations
 122
 123     Here are some features that are NOT currently supported
 124
 125     * No user-definable hooks for callbacks and the like.
 126     * No automated mechanism for fully checking that all accesses
 127       to malloced memory stay within their bounds.
 128     * No support for compaction.
 129
 130 * Synopsis of compile-time options:
 131
 132     People have reported using previous versions of this malloc on all
 133     versions of Unix, sometimes by tweaking some of the defines
 134     below. It has been tested most extensively on Solaris and
 135     Linux. It is also reported to work on WIN32 platforms.
 136     People have also reported adapting this malloc for use in
 137     stand-alone embedded systems.
 138
 139     The implementation is in straight, hand-tuned ANSI C.  Among other
 140     consequences, it uses a lot of macros.  Because of this, to be at
 141     all usable, this code should be compiled using an optimizing compiler
 142     (for example gcc -O2) that can simplify expressions and control
 143     paths.
 144
 145   __STD_C                  (default: derived from C compiler defines)
 146      Nonzero if using ANSI-standard C compiler, a C++ compiler, or
 147      a C compiler sufficiently close to ANSI to get away with it.
 148   DEBUG                    (default: NOT defined)
 149      Define to enable debugging. Adds fairly extensive assertion-based
 150      checking to help track down memory errors, but noticeably slows down
 151      execution.
 152   REALLOC_ZERO_BYTES_FREES (default: NOT defined)
 153      Define this if you think that realloc(p, 0) should be equivalent
 154      to free(p). Otherwise, since malloc returns a unique pointer for
 155      malloc(0), so does realloc(p, 0).
 156   HAVE_MEMCPY               (default: defined)
 157      Define if you are not otherwise using ANSI STD C, but still
 158      have memcpy and memset in your C library and want to use them.
 159      Otherwise, simple internal versions are supplied.
 160   USE_MEMCPY               (default: 1 if HAVE_MEMCPY is defined, 0 otherwise)
 161      Define as 1 if you want the C library versions of memset and
 162      memcpy called in realloc and calloc (otherwise macro versions are used).
 163      At least on some platforms, the simple macro versions usually
 164      outperform libc versions.
 165   HAVE_MMAP                 (default: defined as 1)
 166      Define to non-zero to optionally make malloc() use mmap() to
 167      allocate very large blocks.
 168   HAVE_MREMAP                 (default: defined as 0 unless Linux libc set)
 169      Define to non-zero to optionally make realloc() use mremap() to
 170      reallocate very large blocks.
 171   malloc_getpagesize        (default: derived from system #includes)
 172      Either a constant or routine call returning the system page size.
 173   HAVE_USR_INCLUDE_MALLOC_H (default: NOT defined)
 174      Optionally define if you are on a system with a /usr/include/malloc.h
 175      that declares struct mallinfo. It is not at all necessary to
 176      define this even if you do, but will ensure consistency.
 177   INTERNAL_SIZE_T           (default: size_t)
 178      Define to a 32-bit type (probably `unsigned int') if you are on a
 179      64-bit machine, yet do not want or need to allow malloc requests of
 180      greater than 2^31 to be handled. This saves space, especially for
 181      very small chunks.
 182   INTERNAL_LINUX_C_LIB      (default: NOT defined)
 183      Defined only when compiled as part of Linux libc.
 184      Also note that there is some odd internal name-mangling via defines
 185      (for example, internally, `malloc' is named `mALLOc') needed
 186      when compiling in this case. These look funny but don't otherwise
 187      affect anything.
 188   WIN32                     (default: undefined)
 189      Define this on MS win (95, nt) platforms to compile in sbrk emulation.
 190   LACKS_UNISTD_H            (default: undefined if not WIN32)
 191      Define this if your system does not have a <unistd.h>.
 192   LACKS_SYS_PARAM_H         (default: undefined if not WIN32)
 193      Define this if your system does not have a <sys/param.h>.
 194   MORECORE                  (default: sbrk)
 195      The name of the routine to call to obtain more memory from the system.
 196   MORECORE_FAILURE          (default: -1)
 197      The value returned upon failure of MORECORE.
 198   MORECORE_CLEARS           (default 1)
 199      true (1) if the routine mapped to MORECORE zeroes out memory (which
 200      holds for sbrk).
 201   DEFAULT_TRIM_THRESHOLD
 202   DEFAULT_TOP_PAD
 203   DEFAULT_MMAP_THRESHOLD
 204   DEFAULT_MMAP_MAX
 205      Default values of tunable parameters (described in detail below)
 206      controlling interaction with host system routines (sbrk, mmap, etc).
 207      These values may also be changed dynamically via mallopt(). The
 208      preset defaults are those that give best performance for typical
 209      programs/systems.
 210   USE_DL_PREFIX             (default: undefined)
 211      Prefix all public routines with the string 'dl'.  Useful to
 212      quickly avoid procedure declaration conflicts and linker symbol
 213      conflicts with existing memory allocation routines.
 214
 215
 216 */
 217
 218 \f
 219 #ifndef __MALLOC_H__
 220 #define __MALLOC_H__
 221
 222 /* Preliminaries */
 223
 224 #ifndef __STD_C
 225 #ifdef __STDC__
 226 #define __STD_C     1
 227 #else
 228 #if __cplusplus
 229 #define __STD_C     1
 230 #else
 231 #define __STD_C     0
 232 #endif /*__cplusplus*/
 233 #endif /*__STDC__*/
 234 #endif /*__STD_C*/
 235
 236 #ifndef Void_t
 237 #if (__STD_C || defined(WIN32))
 238 #define Void_t      void
 239 #else
 240 #define Void_t      char
 241 #endif
 242 #endif /*Void_t*/
 243
 244 #if __STD_C
 245 #include <linux/stddef.h>       /* for size_t */
 246 #else
 247 #include <sys/types.h>
 248 #endif  /* __STD_C */
 249
 250 #ifdef __cplusplus
 251 extern "C" {
 252 #endif
 253
 254 #if 0   /* not for U-Boot */
 255 #include <stdio.h>      /* needed for malloc_stats */
 256 #endif
 257
 258
 259 /*
 260   Compile-time options
 261 */
 262
 263
 264 /*
 265     Debugging:
 266
 267     Because freed chunks may be overwritten with link fields, this
 268     malloc will often die when freed memory is overwritten by user
 269     programs.  This can be very effective (albeit in an annoying way)
 270     in helping track down dangling pointers.
 271
 272     If you compile with -DDEBUG, a number of assertion checks are
 273     enabled that will catch more memory errors. You probably won't be
 274     able to make much sense of the actual assertion errors, but they
 275     should help you locate incorrectly overwritten memory.  The
 276     checking is fairly extensive, and will slow down execution
 277     noticeably. Calling malloc_stats or mallinfo with DEBUG set will
 278     attempt to check every non-mmapped allocated and free chunk in the
 279     course of computing the summmaries. (By nature, mmapped regions
 280     cannot be checked very much automatically.)
 281
 282     Setting DEBUG may also be helpful if you are trying to modify
 283     this code. The assertions in the check routines spell out in more
 284     detail the assumptions and invariants underlying the algorithms.
 285
 286 */
 287
 288 /*
 289   INTERNAL_SIZE_T is the word-size used for internal bookkeeping
 290   of chunk sizes. On a 64-bit machine, you can reduce malloc
 291   overhead by defining INTERNAL_SIZE_T to be a 32 bit `unsigned int'
 292   at the expense of not being able to handle requests greater than
 293   2^31. This limitation is hardly ever a concern; you are encouraged
 294   to set this. However, the default version is the same as size_t.
 295 */
 296
 297 #ifndef INTERNAL_SIZE_T
 298 #define INTERNAL_SIZE_T size_t
 299 #endif
 300
 301 /*
 302   REALLOC_ZERO_BYTES_FREES should be set if a call to
 303   realloc with zero bytes should be the same as a call to free.
 304   Some people think it should. Otherwise, since this malloc
 305   returns a unique pointer for malloc(0), so does realloc(p, 0).
 306 */
 307
 308
 309 /*   #define REALLOC_ZERO_BYTES_FREES */
 310
 311
 312 /*
 313   WIN32 causes an emulation of sbrk to be compiled in
 314   mmap-based options are not currently supported in WIN32.
 315 */
 316
 317 /* #define WIN32 */
 318 #ifdef WIN32
 319 #define MORECORE wsbrk
 320 #define HAVE_MMAP 0
 321
 322 #define LACKS_UNISTD_H
 323 #define LACKS_SYS_PARAM_H
 324
 325 /*
 326   Include 'windows.h' to get the necessary declarations for the
 327   Microsoft Visual C++ data structures and routines used in the 'sbrk'
 328   emulation.
 329
 330   Define WIN32_LEAN_AND_MEAN so that only the essential Microsoft
 331   Visual C++ header files are included.
 332 */
 333 #define WIN32_LEAN_AND_MEAN
 334 #include <windows.h>
 335 #endif
 336
 337
 338 /*
 339   HAVE_MEMCPY should be defined if you are not otherwise using
 340   ANSI STD C, but still have memcpy and memset in your C library
 341   and want to use them in calloc and realloc. Otherwise simple
 342   macro versions are defined here.
 343
 344   USE_MEMCPY should be defined as 1 if you actually want to
 345   have memset and memcpy called. People report that the macro
 346   versions are often enough faster than libc versions on many
 347   systems that it is better to use them.
 348
 349 */
 350
 351 #define HAVE_MEMCPY
 352
 353 #ifndef USE_MEMCPY
 354 #ifdef HAVE_MEMCPY
 355 #define USE_MEMCPY 1
 356 #else
 357 #define USE_MEMCPY 0
 358 #endif
 359 #endif
 360
 361 #if (__STD_C || defined(HAVE_MEMCPY))
 362
 363 #if __STD_C
 364 /* U-Boot defines memset() and memcpy in /include/linux/string.h
 365 void* memset(void*, int, size_t);
 366 void* memcpy(void*, const void*, size_t);
 367 */
 368 #include <linux/string.h>
 369 #else
 370 #ifdef WIN32
 371 /* On Win32 platforms, 'memset()' and 'memcpy()' are already declared in */
 372 /* 'windows.h' */
 373 #else
 374 Void_t* memset();
 375 Void_t* memcpy();
 376 #endif
 377 #endif
 378 #endif
 379
 380 #if USE_MEMCPY
 381
 382 /* The following macros are only invoked with (2n+1)-multiples of
 383    INTERNAL_SIZE_T units, with a positive integer n. This is exploited
 384    for fast inline execution when n is small. */
 385
 386 #define MALLOC_ZERO(charp, nbytes)                                            \
 387 do {                                                                          \
 388   INTERNAL_SIZE_T mzsz = (nbytes);                                            \
 389   if(mzsz <= 9*sizeof(mzsz)) {                                                \
 390     INTERNAL_SIZE_T* mz = (INTERNAL_SIZE_T*) (charp);                         \
 391     if(mzsz >= 5*sizeof(mzsz)) {     *mz++ = 0;                               \
 392                                      *mz++ = 0;                               \
 393       if(mzsz >= 7*sizeof(mzsz)) {   *mz++ = 0;                               \
 394                                      *mz++ = 0;                               \
 395         if(mzsz >= 9*sizeof(mzsz)) { *mz++ = 0;                               \
 396                                      *mz++ = 0; }}}                           \
 397                                      *mz++ = 0;                               \
 398                                      *mz++ = 0;                               \
 399                                      *mz   = 0;                               \
 400   } else memset((charp), 0, mzsz);                                            \
 401 } while(0)
 402
 403 #define MALLOC_COPY(dest,src,nbytes)                                          \
 404 do {                                                                          \
 405   INTERNAL_SIZE_T mcsz = (nbytes);                                            \
 406   if(mcsz <= 9*sizeof(mcsz)) {                                                \
 407     INTERNAL_SIZE_T* mcsrc = (INTERNAL_SIZE_T*) (src);                        \
 408     INTERNAL_SIZE_T* mcdst = (INTERNAL_SIZE_T*) (dest);                       \
 409     if(mcsz >= 5*sizeof(mcsz)) {     *mcdst++ = *mcsrc++;                     \
 410                                      *mcdst++ = *mcsrc++;                     \
 411       if(mcsz >= 7*sizeof(mcsz)) {   *mcdst++ = *mcsrc++;                     \
 412                                      *mcdst++ = *mcsrc++;                     \
 413         if(mcsz >= 9*sizeof(mcsz)) { *mcdst++ = *mcsrc++;                     \
 414                                      *mcdst++ = *mcsrc++; }}}                 \
 415                                      *mcdst++ = *mcsrc++;                     \
 416                                      *mcdst++ = *mcsrc++;                     \
 417                                      *mcdst   = *mcsrc  ;                     \
 418   } else memcpy(dest, src, mcsz);                                             \
 419 } while(0)
 420
 421 #else /* !USE_MEMCPY */
 422
 423 /* Use Duff's device for good zeroing/copying performance. */
 424
 425 #define MALLOC_ZERO(charp, nbytes)                                            \
 426 do {                                                                          \
 427   INTERNAL_SIZE_T* mzp = (INTERNAL_SIZE_T*)(charp);                           \
 428   long mctmp = (nbytes)/sizeof(INTERNAL_SIZE_T), mcn;                         \
 429   if (mctmp < 8) mcn = 0; else { mcn = (mctmp-1)/8; mctmp %= 8; }             \
 430   switch (mctmp) {                                                            \
 431     case 0: for(;;) { *mzp++ = 0;                                             \
 432     case 7:           *mzp++ = 0;                                             \
 433     case 6:           *mzp++ = 0;                                             \
 434     case 5:           *mzp++ = 0;                                             \
 435     case 4:           *mzp++ = 0;                                             \
 436     case 3:           *mzp++ = 0;                                             \
 437     case 2:           *mzp++ = 0;                                             \
 438     case 1:           *mzp++ = 0; if(mcn <= 0) break; mcn--; }                \
 439   }                                                                           \
 440 } while(0)
 441
 442 #define MALLOC_COPY(dest,src,nbytes)                                          \
 443 do {                                                                          \
 444   INTERNAL_SIZE_T* mcsrc = (INTERNAL_SIZE_T*) src;                            \
 445   INTERNAL_SIZE_T* mcdst = (INTERNAL_SIZE_T*) dest;                           \
 446   long mctmp = (nbytes)/sizeof(INTERNAL_SIZE_T), mcn;                         \
 447   if (mctmp < 8) mcn = 0; else { mcn = (mctmp-1)/8; mctmp %= 8; }             \
 448   switch (mctmp) {                                                            \
 449     case 0: for(;;) { *mcdst++ = *mcsrc++;                                    \
 450     case 7:           *mcdst++ = *mcsrc++;                                    \
 451     case 6:           *mcdst++ = *mcsrc++;                                    \
 452     case 5:           *mcdst++ = *mcsrc++;                                    \
 453     case 4:           *mcdst++ = *mcsrc++;                                    \
 454     case 3:           *mcdst++ = *mcsrc++;                                    \
 455     case 2:           *mcdst++ = *mcsrc++;                                    \
 456     case 1:           *mcdst++ = *mcsrc++; if(mcn <= 0) break; mcn--; }       \
 457   }                                                                           \
 458 } while(0)
 459
 460 #endif
 461
 462
 463 /*
 464   Define HAVE_MMAP to optionally make malloc() use mmap() to
 465   allocate very large blocks.  These will be returned to the
 466   operating system immediately after a free().
 467 */
 468
 469 /***
 470 #ifndef HAVE_MMAP
 471 #define HAVE_MMAP 1
 472 #endif
 473 ***/
 474 #undef  HAVE_MMAP       /* Not available for U-Boot */
 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 /***
 483 #ifndef HAVE_MREMAP
 484 #ifdef INTERNAL_LINUX_C_LIB
 485 #define HAVE_MREMAP 1
 486 #else
 487 #define HAVE_MREMAP 0
 488 #endif
 489 #endif
 490 ***/
 491 #undef  HAVE_MREMAP     /* Not available for U-Boot */
 492
 493 #ifdef HAVE_MMAP
 494
 495 #include <unistd.h>
 496 #include <fcntl.h>
 497 #include <sys/mman.h>
 498
 499 #if !defined(MAP_ANONYMOUS) && defined(MAP_ANON)
 500 #define MAP_ANONYMOUS MAP_ANON
 501 #endif
 502
 503 #endif /* HAVE_MMAP */
 504
 505 /*
 506   Access to system page size. To the extent possible, this malloc
 507   manages memory from the system in page-size units.
 508
 509   The following mechanics for getpagesize were adapted from
 510   bsd/gnu getpagesize.h
 511 */
 512
 513 #define LACKS_UNISTD_H  /* Shortcut for U-Boot */
 514 #define malloc_getpagesize      4096
 515
 516 #ifndef LACKS_UNISTD_H
 517 #  include <unistd.h>
 518 #endif
 519
 520 #ifndef malloc_getpagesize
 521 #  ifdef _SC_PAGESIZE         /* some SVR4 systems omit an underscore */
 522 #    ifndef _SC_PAGE_SIZE
 523 #      define _SC_PAGE_SIZE _SC_PAGESIZE
 524 #    endif
 525 #  endif
 526 #  ifdef _SC_PAGE_SIZE
 527 #    define malloc_getpagesize sysconf(_SC_PAGE_SIZE)
 528 #  else
 529 #    if defined(BSD) || defined(DGUX) || defined(HAVE_GETPAGESIZE)
 530        extern size_t getpagesize();
 531 #      define malloc_getpagesize getpagesize()
 532 #    else
 533 #      ifdef WIN32
 534 #        define malloc_getpagesize (4096) /* TBD: Use 'GetSystemInfo' instead */
 535 #      else
 536 #        ifndef LACKS_SYS_PARAM_H
 537 #          include <sys/param.h>
 538 #        endif
 539 #        ifdef EXEC_PAGESIZE
 540 #          define malloc_getpagesize EXEC_PAGESIZE
 541 #        else
 542 #          ifdef NBPG
 543 #            ifndef CLSIZE
 544 #              define malloc_getpagesize NBPG
 545 #            else
 546 #              define malloc_getpagesize (NBPG * CLSIZE)
 547 #            endif
 548 #          else
 549 #            ifdef NBPC
 550 #              define malloc_getpagesize NBPC
 551 #            else
 552 #              ifdef PAGESIZE
 553 #                define malloc_getpagesize PAGESIZE
 554 #              else
 555 #                define malloc_getpagesize (4096) /* just guess */
 556 #              endif
 557 #            endif
 558 #          endif
 559 #        endif
 560 #      endif
 561 #    endif
 562 #  endif
 563 #endif
 564
 565
 566 /*
 567
 568   This version of malloc supports the standard SVID/XPG mallinfo
 569   routine that returns a struct containing the same kind of
 570   information you can get from malloc_stats. It should work on
 571   any SVID/XPG compliant system that has a /usr/include/malloc.h
 572   defining struct mallinfo. (If you'd like to install such a thing
 573   yourself, cut out the preliminary declarations as described above
 574   and below and save them in a malloc.h file. But there's no
 575   compelling reason to bother to do this.)
 576
 577   The main declaration needed is the mallinfo struct that is returned
 578   (by-copy) by mallinfo().  The SVID/XPG malloinfo struct contains a
 579   bunch of fields, most of which are not even meaningful in this
 580   version of malloc. Some of these fields are are instead filled by
 581   mallinfo() with other numbers that might possibly be of interest.
 582
 583   HAVE_USR_INCLUDE_MALLOC_H should be set if you have a
 584   /usr/include/malloc.h file that includes a declaration of struct
 585   mallinfo.  If so, it is included; else an SVID2/XPG2 compliant
 586   version is declared below.  These must be precisely the same for
 587   mallinfo() to work.
 588
 589 */
 590
 591 /* #define HAVE_USR_INCLUDE_MALLOC_H */
 592
 593 #ifdef HAVE_USR_INCLUDE_MALLOC_H
 594 #include "/usr/include/malloc.h"
 595 #else
 596
 597 /* SVID2/XPG mallinfo structure */
 598
 599 struct mallinfo {
 600   int arena;    /* total space allocated from system */
 601   int ordblks;  /* number of non-inuse chunks */
 602   int smblks;   /* unused -- always zero */
 603   int hblks;    /* number of mmapped regions */
 604   int hblkhd;   /* total space in mmapped regions */
 605   int usmblks;  /* unused -- always zero */
 606   int fsmblks;  /* unused -- always zero */
 607   int uordblks; /* total allocated space */
 608   int fordblks; /* total non-inuse space */
 609   int keepcost; /* top-most, releasable (via malloc_trim) space */
 610 };
 611
 612 /* SVID2/XPG mallopt options */
 613
 614 #define M_MXFAST  1    /* UNUSED in this malloc */
 615 #define M_NLBLKS  2    /* UNUSED in this malloc */
 616 #define M_GRAIN   3    /* UNUSED in this malloc */
 617 #define M_KEEP    4    /* UNUSED in this malloc */
 618
 619 #endif
 620
 621 /* mallopt options that actually do something */
 622
 623 #define M_TRIM_THRESHOLD    -1
 624 #define M_TOP_PAD           -2
 625 #define M_MMAP_THRESHOLD    -3
 626 #define M_MMAP_MAX          -4
 627
 628
 629 #ifndef DEFAULT_TRIM_THRESHOLD
 630 #define DEFAULT_TRIM_THRESHOLD (128 * 1024)
 631 #endif
 632
 633 /*
 634     M_TRIM_THRESHOLD is the maximum amount of unused top-most memory
 635       to keep before releasing via malloc_trim in free().
 636
 637       Automatic trimming is mainly useful in long-lived programs.
 638       Because trimming via sbrk can be slow on some systems, and can
 639       sometimes be wasteful (in cases where programs immediately
 640       afterward allocate more large chunks) the value should be high
 641       enough so that your overall system performance would improve by
 642       releasing.
 643
 644       The trim threshold and the mmap control parameters (see below)
 645       can be traded off with one another. Trimming and mmapping are
 646       two different ways of releasing unused memory back to the
 647       system. Between these two, it is often possible to keep
 648       system-level demands of a long-lived program down to a bare
 649       minimum. For example, in one test suite of sessions measuring
 650       the XF86 X server on Linux, using a trim threshold of 128K and a
 651       mmap threshold of 192K led to near-minimal long term resource
 652       consumption.
 653
 654       If you are using this malloc in a long-lived program, it should
 655       pay to experiment with these values.  As a rough guide, you
 656       might set to a value close to the average size of a process
 657       (program) running on your system.  Releasing this much memory
 658       would allow such a process to run in memory.  Generally, it's
 659       worth it to tune for trimming rather tham memory mapping when a
 660       program undergoes phases where several large chunks are
 661       allocated and released in ways that can reuse each other's
 662       storage, perhaps mixed with phases where there are no such
 663       chunks at all.  And in well-behaved long-lived programs,
 664       controlling release of large blocks via trimming versus mapping
 665       is usually faster.
 666
 667       However, in most programs, these parameters serve mainly as
 668       protection against the system-level effects of carrying around
 669       massive amounts of unneeded memory. Since frequent calls to
 670       sbrk, mmap, and munmap otherwise degrade performance, the default
 671       parameters are set to relatively high values that serve only as
 672       safeguards.
 673
 674       The default trim value is high enough to cause trimming only in
 675       fairly extreme (by current memory consumption standards) cases.
 676       It must be greater than page size to have any useful effect.  To
 677       disable trimming completely, you can set to (unsigned long)(-1);
 678
 679
 680 */
 681
 682
 683 #ifndef DEFAULT_TOP_PAD
 684 #define DEFAULT_TOP_PAD        (0)
 685 #endif
 686
 687 /*
 688     M_TOP_PAD is the amount of extra `padding' space to allocate or
 689       retain whenever sbrk is called. It is used in two ways internally:
 690
 691       * When sbrk is called to extend the top of the arena to satisfy
 692         a new malloc request, this much padding is added to the sbrk
 693         request.
 694
 695       * When malloc_trim is called automatically from free(),
 696         it is used as the `pad' argument.
 697
 698       In both cases, the actual amount of padding is rounded
 699       so that the end of the arena is always a system page boundary.
 700
 701       The main reason for using padding is to avoid calling sbrk so
 702       often. Having even a small pad greatly reduces the likelihood
 703       that nearly every malloc request during program start-up (or
 704       after trimming) will invoke sbrk, which needlessly wastes
 705       time.
 706
 707       Automatic rounding-up to page-size units is normally sufficient
 708       to avoid measurable overhead, so the default is 0.  However, in
 709       systems where sbrk is relatively slow, it can pay to increase
 710       this value, at the expense of carrying around more memory than
 711       the program needs.
 712
 713 */
 714
 715
 716 #ifndef DEFAULT_MMAP_THRESHOLD
 717 #define DEFAULT_MMAP_THRESHOLD (128 * 1024)
 718 #endif
 719
 720 /*
 721
 722     M_MMAP_THRESHOLD is the request size threshold for using mmap()
 723       to service a request. Requests of at least this size that cannot
 724       be allocated using already-existing space will be serviced via mmap.
 725       (If enough normal freed space already exists it is used instead.)
 726
 727       Using mmap segregates relatively large chunks of memory so that
 728       they can be individually obtained and released from the host
 729       system. A request serviced through mmap is never reused by any
 730       other request (at least not directly; the system may just so
 731       happen to remap successive requests to the same locations).
 732
 733       Segregating space in this way has the benefit that mmapped space
 734       can ALWAYS be individually released back to the system, which
 735       helps keep the system level memory demands of a long-lived
 736       program low. Mapped memory can never become `locked' between
 737       other chunks, as can happen with normally allocated chunks, which
 738       menas that even trimming via malloc_trim would not release them.
 739
 740       However, it has the disadvantages that:
 741
 742          1. The space cannot be reclaimed, consolidated, and then
 743             used to service later requests, as happens with normal chunks.
 744          2. It can lead to more wastage because of mmap page alignment
 745             requirements
 746          3. It causes malloc performance to be more dependent on host
 747             system memory management support routines which may vary in
 748             implementation quality and may impose arbitrary
 749             limitations. Generally, servicing a request via normal
 750             malloc steps is faster than going through a system's mmap.
 751
 752       All together, these considerations should lead you to use mmap
 753       only for relatively large requests.
 754
 755
 756 */
 757
 758
 759 #ifndef DEFAULT_MMAP_MAX
 760 #ifdef HAVE_MMAP
 761 #define DEFAULT_MMAP_MAX       (64)
 762 #else
 763 #define DEFAULT_MMAP_MAX       (0)
 764 #endif
 765 #endif
 766
 767 /*
 768     M_MMAP_MAX is the maximum number of requests to simultaneously
 769       service using mmap. This parameter exists because:
 770
 771          1. Some systems have a limited number of internal tables for
 772             use by mmap.
 773          2. In most systems, overreliance on mmap can degrade overall
 774             performance.
 775          3. If a program allocates many large regions, it is probably
 776             better off using normal sbrk-based allocation routines that
 777             can reclaim and reallocate normal heap memory. Using a
 778             small value allows transition into this mode after the
 779             first few allocations.
 780
 781       Setting to 0 disables all use of mmap.  If HAVE_MMAP is not set,
 782       the default value is 0, and attempts to set it to non-zero values
 783       in mallopt will fail.
 784 */
 785
 786
 787 /*
 788     USE_DL_PREFIX will prefix all public routines with the string 'dl'.
 789       Useful to quickly avoid procedure declaration conflicts and linker
 790       symbol conflicts with existing memory allocation routines.
 791
 792 */
 793
 794 /*
 795  * Rename the U-Boot alloc functions so that sandbox can still use the system
 796  * ones
 797  */
 798 #ifdef CONFIG_SANDBOX
 799 #define USE_DL_PREFIX
 800 #endif
 801
 802 /*
 803
 804   Special defines for linux libc
 805
 806   Except when compiled using these special defines for Linux libc
 807   using weak aliases, this malloc is NOT designed to work in
 808   multithreaded applications.  No semaphores or other concurrency
 809   control are provided to ensure that multiple malloc or free calls
 810   don't run at the same time, which could be disasterous. A single
 811   semaphore could be used across malloc, realloc, and free (which is
 812   essentially the effect of the linux weak alias approach). It would
 813   be hard to obtain finer granularity.
 814
 815 */
 816
 817
 818 #ifdef INTERNAL_LINUX_C_LIB
 819
 820 #if __STD_C
 821
 822 Void_t * __default_morecore_init (ptrdiff_t);
 823 Void_t *(*__morecore)(ptrdiff_t) = __default_morecore_init;
 824
 825 #else
 826
 827 Void_t * __default_morecore_init ();
 828 Void_t *(*__morecore)() = __default_morecore_init;
 829
 830 #endif
 831
 832 #define MORECORE (*__morecore)
 833 #define MORECORE_FAILURE 0
 834 #define MORECORE_CLEARS 1
 835
 836 #else /* INTERNAL_LINUX_C_LIB */
 837
 838 #if __STD_C
 839 extern Void_t*     sbrk(ptrdiff_t);
 840 #else
 841 extern Void_t*     sbrk();
 842 #endif
 843
 844 #ifndef MORECORE
 845 #define MORECORE sbrk
 846 #endif
 847
 848 #ifndef MORECORE_FAILURE
 849 #define MORECORE_FAILURE -1
 850 #endif
 851
 852 #ifndef MORECORE_CLEARS
 853 #define MORECORE_CLEARS 1
 854 #endif
 855
 856 #endif /* INTERNAL_LINUX_C_LIB */
 857
 858 #if defined(INTERNAL_LINUX_C_LIB) && defined(__ELF__)
 859
 860 #define cALLOc          __libc_calloc
 861 #define fREe            __libc_free
 862 #define mALLOc          __libc_malloc
 863 #define mEMALIGn        __libc_memalign
 864 #define rEALLOc         __libc_realloc
 865 #define vALLOc          __libc_valloc
 866 #define pvALLOc         __libc_pvalloc
 867 #define mALLINFo        __libc_mallinfo
 868 #define mALLOPt         __libc_mallopt
 869
 870 #pragma weak calloc = __libc_calloc
 871 #pragma weak free = __libc_free
 872 #pragma weak cfree = __libc_free
 873 #pragma weak malloc = __libc_malloc
 874 #pragma weak memalign = __libc_memalign
 875 #pragma weak realloc = __libc_realloc
 876 #pragma weak valloc = __libc_valloc
 877 #pragma weak pvalloc = __libc_pvalloc
 878 #pragma weak mallinfo = __libc_mallinfo
 879 #pragma weak mallopt = __libc_mallopt
 880
 881 #else
 882
 883 void malloc_simple_info(void);
 884
 885 #if CONFIG_IS_ENABLED(SYS_MALLOC_SIMPLE)
 886 #define malloc malloc_simple
 887 #define realloc realloc_simple
 888 #define memalign memalign_simple
 889 static inline void free(void *ptr) {}
 890 void *calloc(size_t nmemb, size_t size);
 891 void *realloc_simple(void *ptr, size_t size);
 892 #else
 893
 894 # ifdef USE_DL_PREFIX
 895 # define cALLOc         dlcalloc
 896 # define fREe           dlfree
 897 # define mALLOc         dlmalloc
 898 # define mEMALIGn       dlmemalign
 899 # define rEALLOc                dlrealloc
 900 # define vALLOc         dlvalloc
 901 # define pvALLOc                dlpvalloc
 902 # define mALLINFo       dlmallinfo
 903 # define mALLOPt                dlmallopt
 904
 905 /* Ensure that U-Boot actually uses these too */
 906 #define calloc dlcalloc
 907 #define free(ptr) dlfree(ptr)
 908 #define malloc(x) dlmalloc(x)
 909 #define memalign dlmemalign
 910 #define realloc dlrealloc
 911 #define valloc dlvalloc
 912 #define pvalloc dlpvalloc
 913 #define mallinfo() dlmallinfo()
 914 #define mallopt dlmallopt
 915 #define malloc_trim dlmalloc_trim
 916 #define malloc_usable_size dlmalloc_usable_size
 917 #define malloc_stats dlmalloc_stats
 918
 919 # else /* USE_DL_PREFIX */
 920 # define cALLOc         calloc
 921 # define fREe           free
 922 # define mALLOc         malloc
 923 # define mEMALIGn       memalign
 924 # define rEALLOc                realloc
 925 # define vALLOc         valloc
 926 # define pvALLOc                pvalloc
 927 # define mALLINFo       mallinfo
 928 # define mALLOPt                mallopt
 929 # endif /* USE_DL_PREFIX */
 930
 931 #endif
 932
 933 /* Set up pre-relocation malloc() ready for use */
 934 int initf_malloc(void);
 935
 936 /* Public routines */
 937
 938 /* Simple versions which can be used when space is tight */
 939 void *malloc_simple(size_t size);
 940 void *memalign_simple(size_t alignment, size_t bytes);
 941
 942 #pragma GCC visibility push(hidden)
 943 # if __STD_C
 944
 945 Void_t* mALLOc(size_t);
 946 void    fREe(Void_t*);
 947 Void_t* rEALLOc(Void_t*, size_t);
 948 Void_t* mEMALIGn(size_t, size_t);
 949 Void_t* vALLOc(size_t);
 950 Void_t* pvALLOc(size_t);
 951 Void_t* cALLOc(size_t, size_t);
 952 void    cfree(Void_t*);
 953 int     malloc_trim(size_t);
 954 size_t  malloc_usable_size(Void_t*);
 955 void    malloc_stats(void);
 956 int     mALLOPt(int, int);
 957 struct mallinfo mALLINFo(void);
 958 # else
 959 Void_t* mALLOc();
 960 void    fREe();
 961 Void_t* rEALLOc();
 962 Void_t* mEMALIGn();
 963 Void_t* vALLOc();
 964 Void_t* pvALLOc();
 965 Void_t* cALLOc();
 966 void    cfree();
 967 int     malloc_trim();
 968 size_t  malloc_usable_size();
 969 void    malloc_stats();
 970 int     mALLOPt();
 971 struct mallinfo mALLINFo();
 972 # endif
 973 #endif
 974 #pragma GCC visibility pop
 975
 976 /*
 977  * Begin and End of memory area for malloc(), and current "brk"
 978  */
 979 extern ulong mem_malloc_start;
 980 extern ulong mem_malloc_end;
 981 extern ulong mem_malloc_brk;
 982
 983 void mem_malloc_init(ulong start, ulong size);
 984
 985 #ifdef __cplusplus
 986 };  /* end of extern "C" */
 987 #endif
 988
 989 #endif /* __MALLOC_H__ */