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