(ptmalloc_lock_all): If global lock already taken by the same thread,
[kopensolaris-gnu/glibc.git] / malloc / arena.c
1 /* Malloc implementation for multiple threads without lock contention.
2    Copyright (C) 2001, 2002, 2003, 2004, 2005 Free Software Foundation, Inc.
3    This file is part of the GNU C Library.
4    Contributed by Wolfram Gloger <wg@malloc.de>, 2001.
5
6    The GNU C Library is free software; you can redistribute it and/or
7    modify it under the terms of the GNU Lesser General Public License as
8    published by the Free Software Foundation; either version 2.1 of the
9    License, or (at your option) any later version.
10
11    The GNU C Library is distributed in the hope that it will be useful,
12    but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
13    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
14    Lesser General Public License for more details.
15
16    You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
17    License along with the GNU C Library; see the file COPYING.LIB.  If not,
18    write to the Free Software Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330,
19    Boston, MA 02111-1307, USA.  */
20
21 /* $Id$ */
22
23 #include <stdbool.h>
24
25 /* Compile-time constants.  */
26
27 #define HEAP_MIN_SIZE (32*1024)
28 #ifndef HEAP_MAX_SIZE
29 #define HEAP_MAX_SIZE (1024*1024) /* must be a power of two */
30 #endif
31
32 /* HEAP_MIN_SIZE and HEAP_MAX_SIZE limit the size of mmap()ed heaps
33    that are dynamically created for multi-threaded programs.  The
34    maximum size must be a power of two, for fast determination of
35    which heap belongs to a chunk.  It should be much larger than the
36    mmap threshold, so that requests with a size just below that
37    threshold can be fulfilled without creating too many heaps.  */
38
39
40 #ifndef THREAD_STATS
41 #define THREAD_STATS 0
42 #endif
43
44 /* If THREAD_STATS is non-zero, some statistics on mutex locking are
45    computed.  */
46
47 /***************************************************************************/
48
49 #define top(ar_ptr) ((ar_ptr)->top)
50
51 /* A heap is a single contiguous memory region holding (coalesceable)
52    malloc_chunks.  It is allocated with mmap() and always starts at an
53    address aligned to HEAP_MAX_SIZE.  Not used unless compiling with
54    USE_ARENAS. */
55
56 typedef struct _heap_info {
57   mstate ar_ptr; /* Arena for this heap. */
58   struct _heap_info *prev; /* Previous heap. */
59   size_t size;   /* Current size in bytes. */
60   size_t pad;    /* Make sure the following data is properly aligned. */
61 } heap_info;
62
63 /* Thread specific data */
64
65 static tsd_key_t arena_key;
66 static mutex_t list_lock;
67
68 #if THREAD_STATS
69 static int stat_n_heaps;
70 #define THREAD_STAT(x) x
71 #else
72 #define THREAD_STAT(x) do ; while(0)
73 #endif
74
75 /* Mapped memory in non-main arenas (reliable only for NO_THREADS). */
76 static unsigned long arena_mem;
77
78 /* Already initialized? */
79 int __malloc_initialized = -1;
80
81 /**************************************************************************/
82
83 #if USE_ARENAS
84
85 /* arena_get() acquires an arena and locks the corresponding mutex.
86    First, try the one last locked successfully by this thread.  (This
87    is the common case and handled with a macro for speed.)  Then, loop
88    once over the circularly linked list of arenas.  If no arena is
89    readily available, create a new one.  In this latter case, `size'
90    is just a hint as to how much memory will be required immediately
91    in the new arena. */
92
93 #define arena_get(ptr, size) do { \
94   Void_t *vptr = NULL; \
95   ptr = (mstate)tsd_getspecific(arena_key, vptr); \
96   if(ptr && !mutex_trylock(&ptr->mutex)) { \
97     THREAD_STAT(++(ptr->stat_lock_direct)); \
98   } else \
99     ptr = arena_get2(ptr, (size)); \
100 } while(0)
101
102 /* find the heap and corresponding arena for a given ptr */
103
104 #define heap_for_ptr(ptr) \
105  ((heap_info *)((unsigned long)(ptr) & ~(HEAP_MAX_SIZE-1)))
106 #define arena_for_chunk(ptr) \
107  (chunk_non_main_arena(ptr) ? heap_for_ptr(ptr)->ar_ptr : &main_arena)
108
109 #else /* !USE_ARENAS */
110
111 /* There is only one arena, main_arena. */
112
113 #if THREAD_STATS
114 #define arena_get(ar_ptr, sz) do { \
115   ar_ptr = &main_arena; \
116   if(!mutex_trylock(&ar_ptr->mutex)) \
117     ++(ar_ptr->stat_lock_direct); \
118   else { \
119     (void)mutex_lock(&ar_ptr->mutex); \
120     ++(ar_ptr->stat_lock_wait); \
121   } \
122 } while(0)
123 #else
124 #define arena_get(ar_ptr, sz) do { \
125   ar_ptr = &main_arena; \
126   (void)mutex_lock(&ar_ptr->mutex); \
127 } while(0)
128 #endif
129 #define arena_for_chunk(ptr) (&main_arena)
130
131 #endif /* USE_ARENAS */
132
133 /**************************************************************************/
134
135 #ifndef NO_THREADS
136
137 /* atfork support.  */
138
139 static __malloc_ptr_t (*save_malloc_hook) (size_t __size,
140                                            __const __malloc_ptr_t);
141 # if !defined _LIBC || !defined USE_TLS || (defined SHARED && !USE___THREAD)
142 static __malloc_ptr_t (*save_memalign_hook) (size_t __align, size_t __size,
143                                              __const __malloc_ptr_t);
144 # endif
145 static void           (*save_free_hook) (__malloc_ptr_t __ptr,
146                                          __const __malloc_ptr_t);
147 static Void_t*        save_arena;
148
149 /* Magic value for the thread-specific arena pointer when
150    malloc_atfork() is in use.  */
151
152 #define ATFORK_ARENA_PTR ((Void_t*)-1)
153
154 /* The following hooks are used while the `atfork' handling mechanism
155    is active. */
156
157 static Void_t*
158 malloc_atfork(size_t sz, const Void_t *caller)
159 {
160   Void_t *vptr = NULL;
161   Void_t *victim;
162
163   tsd_getspecific(arena_key, vptr);
164   if(vptr == ATFORK_ARENA_PTR) {
165     /* We are the only thread that may allocate at all.  */
166     if(save_malloc_hook != malloc_check) {
167       return _int_malloc(&main_arena, sz);
168     } else {
169       if(top_check()<0)
170         return 0;
171       victim = _int_malloc(&main_arena, sz+1);
172       return mem2mem_check(victim, sz);
173     }
174   } else {
175     /* Suspend the thread until the `atfork' handlers have completed.
176        By that time, the hooks will have been reset as well, so that
177        mALLOc() can be used again. */
178     (void)mutex_lock(&list_lock);
179     (void)mutex_unlock(&list_lock);
180     return public_mALLOc(sz);
181   }
182 }
183
184 static void
185 free_atfork(Void_t* mem, const Void_t *caller)
186 {
187   Void_t *vptr = NULL;
188   mstate ar_ptr;
189   mchunkptr p;                          /* chunk corresponding to mem */
190
191   if (mem == 0)                              /* free(0) has no effect */
192     return;
193
194   p = mem2chunk(mem);         /* do not bother to replicate free_check here */
195
196 #if HAVE_MMAP
197   if (chunk_is_mmapped(p))                       /* release mmapped memory. */
198   {
199     munmap_chunk(p);
200     return;
201   }
202 #endif
203
204   ar_ptr = arena_for_chunk(p);
205   tsd_getspecific(arena_key, vptr);
206   if(vptr != ATFORK_ARENA_PTR)
207     (void)mutex_lock(&ar_ptr->mutex);
208   _int_free(ar_ptr, mem);
209   if(vptr != ATFORK_ARENA_PTR)
210     (void)mutex_unlock(&ar_ptr->mutex);
211 }
212
213
214 /* Counter for number of times the list is locked by the same thread.  */
215 static unsigned int atfork_recursive_cntr;
216
217 /* The following two functions are registered via thread_atfork() to
218    make sure that the mutexes remain in a consistent state in the
219    fork()ed version of a thread.  Also adapt the malloc and free hooks
220    temporarily, because the `atfork' handler mechanism may use
221    malloc/free internally (e.g. in LinuxThreads). */
222
223 static void
224 ptmalloc_lock_all (void)
225 {
226   mstate ar_ptr;
227
228   if(__malloc_initialized < 1)
229     return;
230   if (mutex_trylock(&list_lock))
231     {
232       Void_t *my_arena;
233       tsd_getspecific(arena_key, my_arena);
234       if (my_arena == ATFORK_ARENA_PTR)
235         /* This is the same thread which already locks the global list.
236            Just bump the counter.  */
237         goto out;
238
239       /* This thread has to wait its turn.  */
240       (void)mutex_lock(&list_lock);
241     }
242   for(ar_ptr = &main_arena;;) {
243     (void)mutex_lock(&ar_ptr->mutex);
244     ar_ptr = ar_ptr->next;
245     if(ar_ptr == &main_arena) break;
246   }
247   save_malloc_hook = __malloc_hook;
248   save_free_hook = __free_hook;
249   __malloc_hook = malloc_atfork;
250   __free_hook = free_atfork;
251   /* Only the current thread may perform malloc/free calls now. */
252   tsd_getspecific(arena_key, save_arena);
253   tsd_setspecific(arena_key, ATFORK_ARENA_PTR);
254  out:
255   ++atfork_recursive_cntr;
256 }
257
258 static void
259 ptmalloc_unlock_all (void)
260 {
261   mstate ar_ptr;
262
263   if(__malloc_initialized < 1)
264     return;
265   if (--atfork_recursive_cntr != 0)
266     return;
267   tsd_setspecific(arena_key, save_arena);
268   __malloc_hook = save_malloc_hook;
269   __free_hook = save_free_hook;
270   for(ar_ptr = &main_arena;;) {
271     (void)mutex_unlock(&ar_ptr->mutex);
272     ar_ptr = ar_ptr->next;
273     if(ar_ptr == &main_arena) break;
274   }
275   (void)mutex_unlock(&list_lock);
276 }
277
278 #ifdef __linux__
279
280 /* In LinuxThreads, unlocking a mutex in the child process after a
281    fork() is currently unsafe, whereas re-initializing it is safe and
282    does not leak resources.  Therefore, a special atfork handler is
283    installed for the child. */
284
285 static void
286 ptmalloc_unlock_all2 (void)
287 {
288   mstate ar_ptr;
289
290   if(__malloc_initialized < 1)
291     return;
292 #if defined _LIBC || defined MALLOC_HOOKS
293   tsd_setspecific(arena_key, save_arena);
294   __malloc_hook = save_malloc_hook;
295   __free_hook = save_free_hook;
296 #endif
297   for(ar_ptr = &main_arena;;) {
298     mutex_init(&ar_ptr->mutex);
299     ar_ptr = ar_ptr->next;
300     if(ar_ptr == &main_arena) break;
301   }
302   mutex_init(&list_lock);
303 }
304
305 #else
306
307 #define ptmalloc_unlock_all2 ptmalloc_unlock_all
308
309 #endif
310
311 #endif /* !defined NO_THREADS */
312
313 /* Initialization routine. */
314 #ifdef _LIBC
315 #include <string.h>
316 extern char **_environ;
317
318 static char *
319 internal_function
320 next_env_entry (char ***position)
321 {
322   char **current = *position;
323   char *result = NULL;
324
325   while (*current != NULL)
326     {
327       if (__builtin_expect ((*current)[0] == 'M', 0)
328           && (*current)[1] == 'A'
329           && (*current)[2] == 'L'
330           && (*current)[3] == 'L'
331           && (*current)[4] == 'O'
332           && (*current)[5] == 'C'
333           && (*current)[6] == '_')
334         {
335           result = &(*current)[7];
336
337           /* Save current position for next visit.  */
338           *position = ++current;
339
340           break;
341         }
342
343       ++current;
344     }
345
346   return result;
347 }
348 #endif /* _LIBC */
349
350 /* Set up basic state so that _int_malloc et al can work.  */
351 static void
352 ptmalloc_init_minimal (void)
353 {
354 #if DEFAULT_TOP_PAD != 0
355   mp_.top_pad        = DEFAULT_TOP_PAD;
356 #endif
357   mp_.n_mmaps_max    = DEFAULT_MMAP_MAX;
358   mp_.mmap_threshold = DEFAULT_MMAP_THRESHOLD;
359   mp_.trim_threshold = DEFAULT_TRIM_THRESHOLD;
360   mp_.pagesize       = malloc_getpagesize;
361 }
362
363
364 #ifdef _LIBC
365 # ifdef SHARED
366 static void *
367 __failing_morecore (ptrdiff_t d)
368 {
369   return (void *) MORECORE_FAILURE;
370 }
371
372 extern struct dl_open_hook *_dl_open_hook;
373 libc_hidden_proto (_dl_open_hook);
374 # endif
375
376 # if defined SHARED && defined USE_TLS && !USE___THREAD
377 /* This is called by __pthread_initialize_minimal when it needs to use
378    malloc to set up the TLS state.  We cannot do the full work of
379    ptmalloc_init (below) until __pthread_initialize_minimal has finished,
380    so it has to switch to using the special startup-time hooks while doing
381    those allocations.  */
382 void
383 __libc_malloc_pthread_startup (bool first_time)
384 {
385   if (first_time)
386     {
387       ptmalloc_init_minimal ();
388       save_malloc_hook = __malloc_hook;
389       save_memalign_hook = __memalign_hook;
390       save_free_hook = __free_hook;
391       __malloc_hook = malloc_starter;
392       __memalign_hook = memalign_starter;
393       __free_hook = free_starter;
394     }
395   else
396     {
397       __malloc_hook = save_malloc_hook;
398       __memalign_hook = save_memalign_hook;
399       __free_hook = save_free_hook;
400     }
401 }
402 # endif
403 #endif
404
405 static void
406 ptmalloc_init (void)
407 {
408 #if __STD_C
409   const char* s;
410 #else
411   char* s;
412 #endif
413   int secure = 0;
414
415   if(__malloc_initialized >= 0) return;
416   __malloc_initialized = 0;
417
418 #ifdef _LIBC
419 # if defined SHARED && defined USE_TLS && !USE___THREAD
420   /* ptmalloc_init_minimal may already have been called via
421      __libc_malloc_pthread_startup, above.  */
422   if (mp_.pagesize == 0)
423 # endif
424 #endif
425     ptmalloc_init_minimal();
426
427 #ifndef NO_THREADS
428 # if defined _LIBC && defined USE_TLS
429   /* We know __pthread_initialize_minimal has already been called,
430      and that is enough.  */
431 #   define NO_STARTER
432 # endif
433 # ifndef NO_STARTER
434   /* With some threads implementations, creating thread-specific data
435      or initializing a mutex may call malloc() itself.  Provide a
436      simple starter version (realloc() won't work). */
437   save_malloc_hook = __malloc_hook;
438   save_memalign_hook = __memalign_hook;
439   save_free_hook = __free_hook;
440   __malloc_hook = malloc_starter;
441   __memalign_hook = memalign_starter;
442   __free_hook = free_starter;
443 #  ifdef _LIBC
444   /* Initialize the pthreads interface. */
445   if (__pthread_initialize != NULL)
446     __pthread_initialize();
447 #  endif /* !defined _LIBC */
448 # endif /* !defined NO_STARTER */
449 #endif /* !defined NO_THREADS */
450   mutex_init(&main_arena.mutex);
451   main_arena.next = &main_arena;
452
453 #if defined _LIBC && defined SHARED
454   /* In case this libc copy is in a non-default namespace, never use brk.
455      Likewise if dlopened from statically linked program.  */
456   Dl_info di;
457   struct link_map *l;
458
459   if (_dl_open_hook != NULL
460       || (_dl_addr (ptmalloc_init, &di, &l, NULL) != 0
461           && l->l_ns != LM_ID_BASE))
462     __morecore = __failing_morecore;
463 #endif
464
465   mutex_init(&list_lock);
466   tsd_key_create(&arena_key, NULL);
467   tsd_setspecific(arena_key, (Void_t *)&main_arena);
468   thread_atfork(ptmalloc_lock_all, ptmalloc_unlock_all, ptmalloc_unlock_all2);
469 #ifndef NO_THREADS
470 # ifndef NO_STARTER
471   __malloc_hook = save_malloc_hook;
472   __memalign_hook = save_memalign_hook;
473   __free_hook = save_free_hook;
474 # else
475 #  undef NO_STARTER
476 # endif
477 #endif
478 #ifdef _LIBC
479   secure = __libc_enable_secure;
480   s = NULL;
481   if (__builtin_expect (_environ != NULL, 1))
482     {
483       char **runp = _environ;
484       char *envline;
485
486       while (__builtin_expect ((envline = next_env_entry (&runp)) != NULL,
487                                0))
488         {
489           size_t len = strcspn (envline, "=");
490
491           if (envline[len] != '=')
492             /* This is a "MALLOC_" variable at the end of the string
493                without a '=' character.  Ignore it since otherwise we
494                will access invalid memory below.  */
495             continue;
496
497           switch (len)
498             {
499             case 6:
500               if (memcmp (envline, "CHECK_", 6) == 0)
501                 s = &envline[7];
502               break;
503             case 8:
504               if (! secure)
505                 {
506                   if (memcmp (envline, "TOP_PAD_", 8) == 0)
507                     mALLOPt(M_TOP_PAD, atoi(&envline[9]));
508                   else if (memcmp (envline, "PERTURB_", 8) == 0)
509                     mALLOPt(M_PERTURB, atoi(&envline[9]));
510                 }
511               break;
512             case 9:
513               if (! secure && memcmp (envline, "MMAP_MAX_", 9) == 0)
514                 mALLOPt(M_MMAP_MAX, atoi(&envline[10]));
515               break;
516             case 15:
517               if (! secure)
518                 {
519                   if (memcmp (envline, "TRIM_THRESHOLD_", 15) == 0)
520                     mALLOPt(M_TRIM_THRESHOLD, atoi(&envline[16]));
521                   else if (memcmp (envline, "MMAP_THRESHOLD_", 15) == 0)
522                     mALLOPt(M_MMAP_THRESHOLD, atoi(&envline[16]));
523                 }
524               break;
525             default:
526               break;
527             }
528         }
529     }
530 #else
531   if (! secure)
532     {
533       if((s = getenv("MALLOC_TRIM_THRESHOLD_")))
534         mALLOPt(M_TRIM_THRESHOLD, atoi(s));
535       if((s = getenv("MALLOC_TOP_PAD_")))
536         mALLOPt(M_TOP_PAD, atoi(s));
537       if((s = getenv("MALLOC_PERTURB_")))
538         mALLOPt(M_PERTURB, atoi(s));
539       if((s = getenv("MALLOC_MMAP_THRESHOLD_")))
540         mALLOPt(M_MMAP_THRESHOLD, atoi(s));
541       if((s = getenv("MALLOC_MMAP_MAX_")))
542         mALLOPt(M_MMAP_MAX, atoi(s));
543     }
544   s = getenv("MALLOC_CHECK_");
545 #endif
546   if(s) {
547     if(s[0]) mALLOPt(M_CHECK_ACTION, (int)(s[0] - '0'));
548     if (check_action != 0)
549       __malloc_check_init();
550   }
551   if(__malloc_initialize_hook != NULL)
552     (*__malloc_initialize_hook)();
553   __malloc_initialized = 1;
554 }
555
556 /* There are platforms (e.g. Hurd) with a link-time hook mechanism. */
557 #ifdef thread_atfork_static
558 thread_atfork_static(ptmalloc_lock_all, ptmalloc_unlock_all, \
559                      ptmalloc_unlock_all2)
560 #endif
561
562 \f
563
564 /* Managing heaps and arenas (for concurrent threads) */
565
566 #if USE_ARENAS
567
568 #if MALLOC_DEBUG > 1
569
570 /* Print the complete contents of a single heap to stderr. */
571
572 static void
573 #if __STD_C
574 dump_heap(heap_info *heap)
575 #else
576 dump_heap(heap) heap_info *heap;
577 #endif
578 {
579   char *ptr;
580   mchunkptr p;
581
582   fprintf(stderr, "Heap %p, size %10lx:\n", heap, (long)heap->size);
583   ptr = (heap->ar_ptr != (mstate)(heap+1)) ?
584     (char*)(heap + 1) : (char*)(heap + 1) + sizeof(struct malloc_state);
585   p = (mchunkptr)(((unsigned long)ptr + MALLOC_ALIGN_MASK) &
586                   ~MALLOC_ALIGN_MASK);
587   for(;;) {
588     fprintf(stderr, "chunk %p size %10lx", p, (long)p->size);
589     if(p == top(heap->ar_ptr)) {
590       fprintf(stderr, " (top)\n");
591       break;
592     } else if(p->size == (0|PREV_INUSE)) {
593       fprintf(stderr, " (fence)\n");
594       break;
595     }
596     fprintf(stderr, "\n");
597     p = next_chunk(p);
598   }
599 }
600
601 #endif /* MALLOC_DEBUG > 1 */
602
603 /* If consecutive mmap (0, HEAP_MAX_SIZE << 1, ...) calls return decreasing
604    addresses as opposed to increasing, new_heap would badly fragment the
605    address space.  In that case remember the second HEAP_MAX_SIZE part
606    aligned to HEAP_MAX_SIZE from last mmap (0, HEAP_MAX_SIZE << 1, ...)
607    call (if it is already aligned) and try to reuse it next time.  We need
608    no locking for it, as kernel ensures the atomicity for us - worst case
609    we'll call mmap (addr, HEAP_MAX_SIZE, ...) for some value of addr in
610    multiple threads, but only one will succeed.  */
611 static char *aligned_heap_area;
612
613 /* Create a new heap.  size is automatically rounded up to a multiple
614    of the page size. */
615
616 static heap_info *
617 internal_function
618 #if __STD_C
619 new_heap(size_t size, size_t top_pad)
620 #else
621 new_heap(size, top_pad) size_t size, top_pad;
622 #endif
623 {
624   size_t page_mask = malloc_getpagesize - 1;
625   char *p1, *p2;
626   unsigned long ul;
627   heap_info *h;
628
629   if(size+top_pad < HEAP_MIN_SIZE)
630     size = HEAP_MIN_SIZE;
631   else if(size+top_pad <= HEAP_MAX_SIZE)
632     size += top_pad;
633   else if(size > HEAP_MAX_SIZE)
634     return 0;
635   else
636     size = HEAP_MAX_SIZE;
637   size = (size + page_mask) & ~page_mask;
638
639   /* A memory region aligned to a multiple of HEAP_MAX_SIZE is needed.
640      No swap space needs to be reserved for the following large
641      mapping (on Linux, this is the case for all non-writable mappings
642      anyway). */
643   p2 = MAP_FAILED;
644   if(aligned_heap_area) {
645     p2 = (char *)MMAP(aligned_heap_area, HEAP_MAX_SIZE, PROT_NONE,
646                       MAP_PRIVATE|MAP_NORESERVE);
647     aligned_heap_area = NULL;
648     if (p2 != MAP_FAILED && ((unsigned long)p2 & (HEAP_MAX_SIZE-1))) {
649       munmap(p2, HEAP_MAX_SIZE);
650       p2 = MAP_FAILED;
651     }
652   }
653   if(p2 == MAP_FAILED) {
654     p1 = (char *)MMAP(0, HEAP_MAX_SIZE<<1, PROT_NONE,
655                       MAP_PRIVATE|MAP_NORESERVE);
656     if(p1 != MAP_FAILED) {
657       p2 = (char *)(((unsigned long)p1 + (HEAP_MAX_SIZE-1))
658                     & ~(HEAP_MAX_SIZE-1));
659       ul = p2 - p1;
660       if (ul)
661         munmap(p1, ul);
662       else
663         aligned_heap_area = p2 + HEAP_MAX_SIZE;
664       munmap(p2 + HEAP_MAX_SIZE, HEAP_MAX_SIZE - ul);
665     } else {
666       /* Try to take the chance that an allocation of only HEAP_MAX_SIZE
667          is already aligned. */
668       p2 = (char *)MMAP(0, HEAP_MAX_SIZE, PROT_NONE, MAP_PRIVATE|MAP_NORESERVE);
669       if(p2 == MAP_FAILED)
670         return 0;
671       if((unsigned long)p2 & (HEAP_MAX_SIZE-1)) {
672         munmap(p2, HEAP_MAX_SIZE);
673         return 0;
674       }
675     }
676   }
677   if(mprotect(p2, size, PROT_READ|PROT_WRITE) != 0) {
678     munmap(p2, HEAP_MAX_SIZE);
679     return 0;
680   }
681   h = (heap_info *)p2;
682   h->size = size;
683   THREAD_STAT(stat_n_heaps++);
684   return h;
685 }
686
687 /* Grow or shrink a heap.  size is automatically rounded up to a
688    multiple of the page size if it is positive. */
689
690 static int
691 #if __STD_C
692 grow_heap(heap_info *h, long diff)
693 #else
694 grow_heap(h, diff) heap_info *h; long diff;
695 #endif
696 {
697   size_t page_mask = malloc_getpagesize - 1;
698   long new_size;
699
700   if(diff >= 0) {
701     diff = (diff + page_mask) & ~page_mask;
702     new_size = (long)h->size + diff;
703     if(new_size > HEAP_MAX_SIZE)
704       return -1;
705     if(mprotect((char *)h + h->size, diff, PROT_READ|PROT_WRITE) != 0)
706       return -2;
707   } else {
708     new_size = (long)h->size + diff;
709     if(new_size < (long)sizeof(*h))
710       return -1;
711     /* Try to re-map the extra heap space freshly to save memory, and
712        make it inaccessible. */
713     if((char *)MMAP((char *)h + new_size, -diff, PROT_NONE,
714                     MAP_PRIVATE|MAP_FIXED) == (char *) MAP_FAILED)
715       return -2;
716     /*fprintf(stderr, "shrink %p %08lx\n", h, new_size);*/
717   }
718   h->size = new_size;
719   return 0;
720 }
721
722 /* Delete a heap. */
723
724 #define delete_heap(heap) \
725   do {                                                          \
726     if ((char *)(heap) + HEAP_MAX_SIZE == aligned_heap_area)    \
727       aligned_heap_area = NULL;                                 \
728     munmap((char*)(heap), HEAP_MAX_SIZE);                       \
729   } while (0)
730
731 static int
732 internal_function
733 #if __STD_C
734 heap_trim(heap_info *heap, size_t pad)
735 #else
736 heap_trim(heap, pad) heap_info *heap; size_t pad;
737 #endif
738 {
739   mstate ar_ptr = heap->ar_ptr;
740   unsigned long pagesz = mp_.pagesize;
741   mchunkptr top_chunk = top(ar_ptr), p, bck, fwd;
742   heap_info *prev_heap;
743   long new_size, top_size, extra;
744
745   /* Can this heap go away completely? */
746   while(top_chunk == chunk_at_offset(heap, sizeof(*heap))) {
747     prev_heap = heap->prev;
748     p = chunk_at_offset(prev_heap, prev_heap->size - (MINSIZE-2*SIZE_SZ));
749     assert(p->size == (0|PREV_INUSE)); /* must be fencepost */
750     p = prev_chunk(p);
751     new_size = chunksize(p) + (MINSIZE-2*SIZE_SZ);
752     assert(new_size>0 && new_size<(long)(2*MINSIZE));
753     if(!prev_inuse(p))
754       new_size += p->prev_size;
755     assert(new_size>0 && new_size<HEAP_MAX_SIZE);
756     if(new_size + (HEAP_MAX_SIZE - prev_heap->size) < pad + MINSIZE + pagesz)
757       break;
758     ar_ptr->system_mem -= heap->size;
759     arena_mem -= heap->size;
760     delete_heap(heap);
761     heap = prev_heap;
762     if(!prev_inuse(p)) { /* consolidate backward */
763       p = prev_chunk(p);
764       unlink(p, bck, fwd);
765     }
766     assert(((unsigned long)((char*)p + new_size) & (pagesz-1)) == 0);
767     assert( ((char*)p + new_size) == ((char*)heap + heap->size) );
768     top(ar_ptr) = top_chunk = p;
769     set_head(top_chunk, new_size | PREV_INUSE);
770     /*check_chunk(ar_ptr, top_chunk);*/
771   }
772   top_size = chunksize(top_chunk);
773   extra = ((top_size - pad - MINSIZE + (pagesz-1))/pagesz - 1) * pagesz;
774   if(extra < (long)pagesz)
775     return 0;
776   /* Try to shrink. */
777   if(grow_heap(heap, -extra) != 0)
778     return 0;
779   ar_ptr->system_mem -= extra;
780   arena_mem -= extra;
781
782   /* Success. Adjust top accordingly. */
783   set_head(top_chunk, (top_size - extra) | PREV_INUSE);
784   /*check_chunk(ar_ptr, top_chunk);*/
785   return 1;
786 }
787
788 static mstate
789 internal_function
790 #if __STD_C
791 arena_get2(mstate a_tsd, size_t size)
792 #else
793 arena_get2(a_tsd, size) mstate a_tsd; size_t size;
794 #endif
795 {
796   mstate a;
797
798   if(!a_tsd)
799     a = a_tsd = &main_arena;
800   else {
801     a = a_tsd->next;
802     if(!a) {
803       /* This can only happen while initializing the new arena. */
804       (void)mutex_lock(&main_arena.mutex);
805       THREAD_STAT(++(main_arena.stat_lock_wait));
806       return &main_arena;
807     }
808   }
809
810   /* Check the global, circularly linked list for available arenas. */
811   bool retried = false;
812  repeat:
813   do {
814     if(!mutex_trylock(&a->mutex)) {
815       if (retried)
816         (void)mutex_unlock(&list_lock);
817       THREAD_STAT(++(a->stat_lock_loop));
818       tsd_setspecific(arena_key, (Void_t *)a);
819       return a;
820     }
821     a = a->next;
822   } while(a != a_tsd);
823
824   /* If not even the list_lock can be obtained, try again.  This can
825      happen during `atfork', or for example on systems where thread
826      creation makes it temporarily impossible to obtain _any_
827      locks. */
828   if(!retried && mutex_trylock(&list_lock)) {
829     /* We will block to not run in a busy loop.  */
830     (void)mutex_lock(&list_lock);
831
832     /* Since we blocked there might be an arena available now.  */
833     retried = true;
834     a = a_tsd;
835     goto repeat;
836   }
837
838   /* Nothing immediately available, so generate a new arena.  */
839   a = _int_new_arena(size);
840   if(a)
841     {
842       tsd_setspecific(arena_key, (Void_t *)a);
843       mutex_init(&a->mutex);
844       mutex_lock(&a->mutex); /* remember result */
845
846       /* Add the new arena to the global list.  */
847       a->next = main_arena.next;
848       atomic_write_barrier ();
849       main_arena.next = a;
850
851       THREAD_STAT(++(a->stat_lock_loop));
852     }
853   (void)mutex_unlock(&list_lock);
854
855   return a;
856 }
857
858 /* Create a new arena with initial size "size".  */
859
860 mstate
861 _int_new_arena(size_t size)
862 {
863   mstate a;
864   heap_info *h;
865   char *ptr;
866   unsigned long misalign;
867
868   h = new_heap(size + (sizeof(*h) + sizeof(*a) + MALLOC_ALIGNMENT),
869                mp_.top_pad);
870   if(!h) {
871     /* Maybe size is too large to fit in a single heap.  So, just try
872        to create a minimally-sized arena and let _int_malloc() attempt
873        to deal with the large request via mmap_chunk().  */
874     h = new_heap(sizeof(*h) + sizeof(*a) + MALLOC_ALIGNMENT, mp_.top_pad);
875     if(!h)
876       return 0;
877   }
878   a = h->ar_ptr = (mstate)(h+1);
879   malloc_init_state(a);
880   /*a->next = NULL;*/
881   a->system_mem = a->max_system_mem = h->size;
882   arena_mem += h->size;
883 #ifdef NO_THREADS
884   if((unsigned long)(mp_.mmapped_mem + arena_mem + main_arena.system_mem) >
885      mp_.max_total_mem)
886     mp_.max_total_mem = mp_.mmapped_mem + arena_mem + main_arena.system_mem;
887 #endif
888
889   /* Set up the top chunk, with proper alignment. */
890   ptr = (char *)(a + 1);
891   misalign = (unsigned long)chunk2mem(ptr) & MALLOC_ALIGN_MASK;
892   if (misalign > 0)
893     ptr += MALLOC_ALIGNMENT - misalign;
894   top(a) = (mchunkptr)ptr;
895   set_head(top(a), (((char*)h + h->size) - ptr) | PREV_INUSE);
896
897   return a;
898 }
899
900 #endif /* USE_ARENAS */
901
902 /*
903  * Local variables:
904  * c-basic-offset: 2
905  * End:
906  */