(free_check): Print pointer value using %p.
[kopensolaris-gnu/glibc.git] / malloc / malloc.c
1 /* Malloc implementation for multiple threads without lock contention.
2    Copyright (C) 1996, 1997, 1998 Free Software Foundation, Inc.
3    This file is part of the GNU C Library.
4    Contributed by Wolfram Gloger <wmglo@dent.med.uni-muenchen.de>
5    and Doug Lea <dl@cs.oswego.edu>, 1996.
6
7    The GNU C Library is free software; you can redistribute it and/or
8    modify it under the terms of the GNU Library General Public License as
9    published by the Free Software Foundation; either version 2 of the
10    License, or (at your option) any later version.
11
12    The GNU C Library is distributed in the hope that it will be useful,
13    but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
15    Library General Public License for more details.
16
17    You should have received a copy of the GNU Library General Public
18    License along with the GNU C Library; see the file COPYING.LIB.  If not,
19    write to the Free Software Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330,
20    Boston, MA 02111-1307, USA.  */
21
22 /* V2.6.4-pt3 Thu Feb 20 1997
23
24   This work is mainly derived from malloc-2.6.4 by Doug Lea
25   <dl@cs.oswego.edu>, which is available from:
26
27                  ftp://g.oswego.edu/pub/misc/malloc.c
28
29   Most of the original comments are reproduced in the code below.
30
31 * Why use this malloc?
32
33   This is not the fastest, most space-conserving, most portable, or
34   most tunable malloc ever written. However it is among the fastest
35   while also being among the most space-conserving, portable and tunable.
36   Consistent balance across these factors results in a good general-purpose
37   allocator. For a high-level description, see
38      http://g.oswego.edu/dl/html/malloc.html
39
40   On many systems, the standard malloc implementation is by itself not
41   thread-safe, and therefore wrapped with a single global lock around
42   all malloc-related functions.  In some applications, especially with
43   multiple available processors, this can lead to contention problems
44   and bad performance.  This malloc version was designed with the goal
45   to avoid waiting for locks as much as possible.  Statistics indicate
46   that this goal is achieved in many cases.
47
48 * Synopsis of public routines
49
50   (Much fuller descriptions are contained in the program documentation below.)
51
52   ptmalloc_init();
53      Initialize global configuration.  When compiled for multiple threads,
54      this function must be called once before any other function in the
55      package.  It is not required otherwise.  It is called automatically
56      in the Linux/GNU C libray or when compiling with MALLOC_HOOKS.
57   malloc(size_t n);
58      Return a pointer to a newly allocated chunk of at least n bytes, or null
59      if no space is available.
60   free(Void_t* p);
61      Release the chunk of memory pointed to by p, or no effect if p is null.
62   realloc(Void_t* p, size_t n);
63      Return a pointer to a chunk of size n that contains the same data
64      as does chunk p up to the minimum of (n, p's size) bytes, or null
65      if no space is available. The returned pointer may or may not be
66      the same as p. If p is null, equivalent to malloc.  Unless the
67      #define REALLOC_ZERO_BYTES_FREES below is set, realloc with a
68      size argument of zero (re)allocates a minimum-sized chunk.
69   memalign(size_t alignment, size_t n);
70      Return a pointer to a newly allocated chunk of n bytes, aligned
71      in accord with the alignment argument, which must be a power of
72      two.
73   valloc(size_t n);
74      Equivalent to memalign(pagesize, n), where pagesize is the page
75      size of the system (or as near to this as can be figured out from
76      all the includes/defines below.)
77   pvalloc(size_t n);
78      Equivalent to valloc(minimum-page-that-holds(n)), that is,
79      round up n to nearest pagesize.
80   calloc(size_t unit, size_t quantity);
81      Returns a pointer to quantity * unit bytes, with all locations
82      set to zero.
83   cfree(Void_t* p);
84      Equivalent to free(p).
85   malloc_trim(size_t pad);
86      Release all but pad bytes of freed top-most memory back
87      to the system. Return 1 if successful, else 0.
88   malloc_usable_size(Void_t* p);
89      Report the number usable allocated bytes associated with allocated
90      chunk p. This may or may not report more bytes than were requested,
91      due to alignment and minimum size constraints.
92   malloc_stats();
93      Prints brief summary statistics on stderr.
94   mallinfo()
95      Returns (by copy) a struct containing various summary statistics.
96   mallopt(int parameter_number, int parameter_value)
97      Changes one of the tunable parameters described below. Returns
98      1 if successful in changing the parameter, else 0.
99
100 * Vital statistics:
101
102   Alignment:                            8-byte
103        8 byte alignment is currently hardwired into the design.  This
104        seems to suffice for all current machines and C compilers.
105
106   Assumed pointer representation:       4 or 8 bytes
107        Code for 8-byte pointers is untested by me but has worked
108        reliably by Wolfram Gloger, who contributed most of the
109        changes supporting this.
110
111   Assumed size_t  representation:       4 or 8 bytes
112        Note that size_t is allowed to be 4 bytes even if pointers are 8.
113
114   Minimum overhead per allocated chunk: 4 or 8 bytes
115        Each malloced chunk has a hidden overhead of 4 bytes holding size
116        and status information.
117
118   Minimum allocated size: 4-byte ptrs:  16 bytes    (including 4 overhead)
119                           8-byte ptrs:  24/32 bytes (including, 4/8 overhead)
120
121        When a chunk is freed, 12 (for 4byte ptrs) or 20 (for 8 byte
122        ptrs but 4 byte size) or 24 (for 8/8) additional bytes are
123        needed; 4 (8) for a trailing size field
124        and 8 (16) bytes for free list pointers. Thus, the minimum
125        allocatable size is 16/24/32 bytes.
126
127        Even a request for zero bytes (i.e., malloc(0)) returns a
128        pointer to something of the minimum allocatable size.
129
130   Maximum allocated size: 4-byte size_t: 2^31 -  8 bytes
131                           8-byte size_t: 2^63 - 16 bytes
132
133        It is assumed that (possibly signed) size_t bit values suffice to
134        represent chunk sizes. `Possibly signed' is due to the fact
135        that `size_t' may be defined on a system as either a signed or
136        an unsigned type. To be conservative, values that would appear
137        as negative numbers are avoided.
138        Requests for sizes with a negative sign bit will return a
139        minimum-sized chunk.
140
141   Maximum overhead wastage per allocated chunk: normally 15 bytes
142
143        Alignment demands, plus the minimum allocatable size restriction
144        make the normal worst-case wastage 15 bytes (i.e., up to 15
145        more bytes will be allocated than were requested in malloc), with
146        two exceptions:
147          1. Because requests for zero bytes allocate non-zero space,
148             the worst case wastage for a request of zero bytes is 24 bytes.
149          2. For requests >= mmap_threshold that are serviced via
150             mmap(), the worst case wastage is 8 bytes plus the remainder
151             from a system page (the minimal mmap unit); typically 4096 bytes.
152
153 * Limitations
154
155     Here are some features that are NOT currently supported
156
157     * No automated mechanism for fully checking that all accesses
158       to malloced memory stay within their bounds.
159     * No support for compaction.
160
161 * Synopsis of compile-time options:
162
163     People have reported using previous versions of this malloc on all
164     versions of Unix, sometimes by tweaking some of the defines
165     below. It has been tested most extensively on Solaris and
166     Linux. People have also reported adapting this malloc for use in
167     stand-alone embedded systems.
168
169     The implementation is in straight, hand-tuned ANSI C.  Among other
170     consequences, it uses a lot of macros.  Because of this, to be at
171     all usable, this code should be compiled using an optimizing compiler
172     (for example gcc -O2) that can simplify expressions and control
173     paths.
174
175   __STD_C                  (default: derived from C compiler defines)
176      Nonzero if using ANSI-standard C compiler, a C++ compiler, or
177      a C compiler sufficiently close to ANSI to get away with it.
178   MALLOC_DEBUG             (default: NOT defined)
179      Define to enable debugging. Adds fairly extensive assertion-based
180      checking to help track down memory errors, but noticeably slows down
181      execution.
182   MALLOC_HOOKS             (default: NOT defined)
183      Define to enable support run-time replacement of the allocation
184      functions through user-defined `hooks'.
185   REALLOC_ZERO_BYTES_FREES (default: NOT defined)
186      Define this if you think that realloc(p, 0) should be equivalent
187      to free(p). Otherwise, since malloc returns a unique pointer for
188      malloc(0), so does realloc(p, 0).
189   HAVE_MEMCPY               (default: defined)
190      Define if you are not otherwise using ANSI STD C, but still
191      have memcpy and memset in your C library and want to use them.
192      Otherwise, simple internal versions are supplied.
193   USE_MEMCPY               (default: 1 if HAVE_MEMCPY is defined, 0 otherwise)
194      Define as 1 if you want the C library versions of memset and
195      memcpy called in realloc and calloc (otherwise macro versions are used).
196      At least on some platforms, the simple macro versions usually
197      outperform libc versions.
198   HAVE_MMAP                 (default: defined as 1)
199      Define to non-zero to optionally make malloc() use mmap() to
200      allocate very large blocks.
201   HAVE_MREMAP                 (default: defined as 0 unless Linux libc set)
202      Define to non-zero to optionally make realloc() use mremap() to
203      reallocate very large blocks.
204   malloc_getpagesize        (default: derived from system #includes)
205      Either a constant or routine call returning the system page size.
206   HAVE_USR_INCLUDE_MALLOC_H (default: NOT defined)
207      Optionally define if you are on a system with a /usr/include/malloc.h
208      that declares struct mallinfo. It is not at all necessary to
209      define this even if you do, but will ensure consistency.
210   INTERNAL_SIZE_T           (default: size_t)
211      Define to a 32-bit type (probably `unsigned int') if you are on a
212      64-bit machine, yet do not want or need to allow malloc requests of
213      greater than 2^31 to be handled. This saves space, especially for
214      very small chunks.
215   _LIBC                     (default: NOT defined)
216      Defined only when compiled as part of the Linux libc/glibc.
217      Also note that there is some odd internal name-mangling via defines
218      (for example, internally, `malloc' is named `mALLOc') needed
219      when compiling in this case. These look funny but don't otherwise
220      affect anything.
221   LACKS_UNISTD_H            (default: undefined)
222      Define this if your system does not have a <unistd.h>.
223   MORECORE                  (default: sbrk)
224      The name of the routine to call to obtain more memory from the system.
225   MORECORE_FAILURE          (default: -1)
226      The value returned upon failure of MORECORE.
227   MORECORE_CLEARS           (default 1)
228      True (1) if the routine mapped to MORECORE zeroes out memory (which
229      holds for sbrk).
230   DEFAULT_TRIM_THRESHOLD
231   DEFAULT_TOP_PAD
232   DEFAULT_MMAP_THRESHOLD
233   DEFAULT_MMAP_MAX
234      Default values of tunable parameters (described in detail below)
235      controlling interaction with host system routines (sbrk, mmap, etc).
236      These values may also be changed dynamically via mallopt(). The
237      preset defaults are those that give best performance for typical
238      programs/systems.
239   DEFAULT_CHECK_ACTION
240      When the standard debugging hooks are in place, and a pointer is
241      detected as corrupt, do nothing (0), print an error message (1),
242      or call abort() (2).
243
244
245 */
246
247 /*
248
249 * Compile-time options for multiple threads:
250
251   USE_PTHREADS, USE_THR, USE_SPROC
252      Define one of these as 1 to select the thread interface:
253      POSIX threads, Solaris threads or SGI sproc's, respectively.
254      If none of these is defined as non-zero, you get a `normal'
255      malloc implementation which is not thread-safe.  Support for
256      multiple threads requires HAVE_MMAP=1.  As an exception, when
257      compiling for GNU libc, i.e. when _LIBC is defined, then none of
258      the USE_... symbols have to be defined.
259
260   HEAP_MIN_SIZE
261   HEAP_MAX_SIZE
262      When thread support is enabled, additional `heap's are created
263      with mmap calls.  These are limited in size; HEAP_MIN_SIZE should
264      be a multiple of the page size, while HEAP_MAX_SIZE must be a power
265      of two for alignment reasons.  HEAP_MAX_SIZE should be at least
266      twice as large as the mmap threshold.
267   THREAD_STATS
268      When this is defined as non-zero, some statistics on mutex locking
269      are computed.
270
271 */
272
273 \f
274
275
276 /* Preliminaries */
277
278 #ifndef __STD_C
279 #if defined (__STDC__)
280 #define __STD_C     1
281 #else
282 #if __cplusplus
283 #define __STD_C     1
284 #else
285 #define __STD_C     0
286 #endif /*__cplusplus*/
287 #endif /*__STDC__*/
288 #endif /*__STD_C*/
289
290 #ifndef Void_t
291 #if __STD_C
292 #define Void_t      void
293 #else
294 #define Void_t      char
295 #endif
296 #endif /*Void_t*/
297
298 #if __STD_C
299 # include <stddef.h>   /* for size_t */
300 # if defined _LIBC || defined MALLOC_HOOKS
301 #  include <stdlib.h>  /* for getenv(), abort() */
302 # endif
303 #else
304 # include <sys/types.h>
305 #endif
306
307 /* Macros for handling mutexes and thread-specific data.  This is
308    included early, because some thread-related header files (such as
309    pthread.h) should be included before any others. */
310 #include "thread-m.h"
311
312 #ifdef __cplusplus
313 extern "C" {
314 #endif
315
316 #include <stdio.h>    /* needed for malloc_stats */
317
318
319 /*
320   Compile-time options
321 */
322
323
324 /*
325     Debugging:
326
327     Because freed chunks may be overwritten with link fields, this
328     malloc will often die when freed memory is overwritten by user
329     programs.  This can be very effective (albeit in an annoying way)
330     in helping track down dangling pointers.
331
332     If you compile with -DMALLOC_DEBUG, a number of assertion checks are
333     enabled that will catch more memory errors. You probably won't be
334     able to make much sense of the actual assertion errors, but they
335     should help you locate incorrectly overwritten memory.  The
336     checking is fairly extensive, and will slow down execution
337     noticeably. Calling malloc_stats or mallinfo with MALLOC_DEBUG set will
338     attempt to check every non-mmapped allocated and free chunk in the
339     course of computing the summaries. (By nature, mmapped regions
340     cannot be checked very much automatically.)
341
342     Setting MALLOC_DEBUG may also be helpful if you are trying to modify
343     this code. The assertions in the check routines spell out in more
344     detail the assumptions and invariants underlying the algorithms.
345
346 */
347
348 #if MALLOC_DEBUG
349 #include <assert.h>
350 #else
351 #define assert(x) ((void)0)
352 #endif
353
354
355 /*
356   INTERNAL_SIZE_T is the word-size used for internal bookkeeping
357   of chunk sizes. On a 64-bit machine, you can reduce malloc
358   overhead by defining INTERNAL_SIZE_T to be a 32 bit `unsigned int'
359   at the expense of not being able to handle requests greater than
360   2^31. This limitation is hardly ever a concern; you are encouraged
361   to set this. However, the default version is the same as size_t.
362 */
363
364 #ifndef INTERNAL_SIZE_T
365 #define INTERNAL_SIZE_T size_t
366 #endif
367
368 /*
369   REALLOC_ZERO_BYTES_FREES should be set if a call to
370   realloc with zero bytes should be the same as a call to free.
371   Some people think it should. Otherwise, since this malloc
372   returns a unique pointer for malloc(0), so does realloc(p, 0).
373 */
374
375
376 /*   #define REALLOC_ZERO_BYTES_FREES */
377
378
379 /*
380   HAVE_MEMCPY should be defined if you are not otherwise using
381   ANSI STD C, but still have memcpy and memset in your C library
382   and want to use them in calloc and realloc. Otherwise simple
383   macro versions are defined here.
384
385   USE_MEMCPY should be defined as 1 if you actually want to
386   have memset and memcpy called. People report that the macro
387   versions are often enough faster than libc versions on many
388   systems that it is better to use them.
389
390 */
391
392 #define HAVE_MEMCPY 1
393
394 #ifndef USE_MEMCPY
395 #ifdef HAVE_MEMCPY
396 #define USE_MEMCPY 1
397 #else
398 #define USE_MEMCPY 0
399 #endif
400 #endif
401
402 #if (__STD_C || defined(HAVE_MEMCPY))
403
404 #if __STD_C
405 void* memset(void*, int, size_t);
406 void* memcpy(void*, const void*, size_t);
407 #else
408 Void_t* memset();
409 Void_t* memcpy();
410 #endif
411 #endif
412
413 #if USE_MEMCPY
414
415 /* The following macros are only invoked with (2n+1)-multiples of
416    INTERNAL_SIZE_T units, with a positive integer n. This is exploited
417    for fast inline execution when n is small. */
418
419 #define MALLOC_ZERO(charp, nbytes)                                            \
420 do {                                                                          \
421   INTERNAL_SIZE_T mzsz = (nbytes);                                            \
422   if(mzsz <= 9*sizeof(mzsz)) {                                                \
423     INTERNAL_SIZE_T* mz = (INTERNAL_SIZE_T*) (charp);                         \
424     if(mzsz >= 5*sizeof(mzsz)) {     *mz++ = 0;                               \
425                                      *mz++ = 0;                               \
426       if(mzsz >= 7*sizeof(mzsz)) {   *mz++ = 0;                               \
427                                      *mz++ = 0;                               \
428         if(mzsz >= 9*sizeof(mzsz)) { *mz++ = 0;                               \
429                                      *mz++ = 0; }}}                           \
430                                      *mz++ = 0;                               \
431                                      *mz++ = 0;                               \
432                                      *mz   = 0;                               \
433   } else memset((charp), 0, mzsz);                                            \
434 } while(0)
435
436 #define MALLOC_COPY(dest,src,nbytes)                                          \
437 do {                                                                          \
438   INTERNAL_SIZE_T mcsz = (nbytes);                                            \
439   if(mcsz <= 9*sizeof(mcsz)) {                                                \
440     INTERNAL_SIZE_T* mcsrc = (INTERNAL_SIZE_T*) (src);                        \
441     INTERNAL_SIZE_T* mcdst = (INTERNAL_SIZE_T*) (dest);                       \
442     if(mcsz >= 5*sizeof(mcsz)) {     *mcdst++ = *mcsrc++;                     \
443                                      *mcdst++ = *mcsrc++;                     \
444       if(mcsz >= 7*sizeof(mcsz)) {   *mcdst++ = *mcsrc++;                     \
445                                      *mcdst++ = *mcsrc++;                     \
446         if(mcsz >= 9*sizeof(mcsz)) { *mcdst++ = *mcsrc++;                     \
447                                      *mcdst++ = *mcsrc++; }}}                 \
448                                      *mcdst++ = *mcsrc++;                     \
449                                      *mcdst++ = *mcsrc++;                     \
450                                      *mcdst   = *mcsrc  ;                     \
451   } else memcpy(dest, src, mcsz);                                             \
452 } while(0)
453
454 #else /* !USE_MEMCPY */
455
456 /* Use Duff's device for good zeroing/copying performance. */
457
458 #define MALLOC_ZERO(charp, nbytes)                                            \
459 do {                                                                          \
460   INTERNAL_SIZE_T* mzp = (INTERNAL_SIZE_T*)(charp);                           \
461   long mctmp = (nbytes)/sizeof(INTERNAL_SIZE_T), mcn;                         \
462   if (mctmp < 8) mcn = 0; else { mcn = (mctmp-1)/8; mctmp %= 8; }             \
463   switch (mctmp) {                                                            \
464     case 0: for(;;) { *mzp++ = 0;                                             \
465     case 7:           *mzp++ = 0;                                             \
466     case 6:           *mzp++ = 0;                                             \
467     case 5:           *mzp++ = 0;                                             \
468     case 4:           *mzp++ = 0;                                             \
469     case 3:           *mzp++ = 0;                                             \
470     case 2:           *mzp++ = 0;                                             \
471     case 1:           *mzp++ = 0; if(mcn <= 0) break; mcn--; }                \
472   }                                                                           \
473 } while(0)
474
475 #define MALLOC_COPY(dest,src,nbytes)                                          \
476 do {                                                                          \
477   INTERNAL_SIZE_T* mcsrc = (INTERNAL_SIZE_T*) src;                            \
478   INTERNAL_SIZE_T* mcdst = (INTERNAL_SIZE_T*) dest;                           \
479   long mctmp = (nbytes)/sizeof(INTERNAL_SIZE_T), mcn;                         \
480   if (mctmp < 8) mcn = 0; else { mcn = (mctmp-1)/8; mctmp %= 8; }             \
481   switch (mctmp) {                                                            \
482     case 0: for(;;) { *mcdst++ = *mcsrc++;                                    \
483     case 7:           *mcdst++ = *mcsrc++;                                    \
484     case 6:           *mcdst++ = *mcsrc++;                                    \
485     case 5:           *mcdst++ = *mcsrc++;                                    \
486     case 4:           *mcdst++ = *mcsrc++;                                    \
487     case 3:           *mcdst++ = *mcsrc++;                                    \
488     case 2:           *mcdst++ = *mcsrc++;                                    \
489     case 1:           *mcdst++ = *mcsrc++; if(mcn <= 0) break; mcn--; }       \
490   }                                                                           \
491 } while(0)
492
493 #endif
494
495
496 #ifndef LACKS_UNISTD_H
497 #  include <unistd.h>
498 #endif
499
500 /*
501   Define HAVE_MMAP to optionally make malloc() use mmap() to
502   allocate very large blocks.  These will be returned to the
503   operating system immediately after a free().
504 */
505
506 #ifndef HAVE_MMAP
507 # ifdef _POSIX_MAPPED_FILES
508 #  define HAVE_MMAP 1
509 # endif
510 #endif
511
512 /*
513   Define HAVE_MREMAP to make realloc() use mremap() to re-allocate
514   large blocks.  This is currently only possible on Linux with
515   kernel versions newer than 1.3.77.
516 */
517
518 #ifndef HAVE_MREMAP
519 #define HAVE_MREMAP defined(__linux__) && !defined(__arm__)
520 #endif
521
522 #if HAVE_MMAP
523
524 #include <unistd.h>
525 #include <fcntl.h>
526 #include <sys/mman.h>
527
528 #if !defined(MAP_ANONYMOUS) && defined(MAP_ANON)
529 #define MAP_ANONYMOUS MAP_ANON
530 #endif
531
532 #ifndef MAP_NORESERVE
533 # ifdef MAP_AUTORESRV
534 #  define MAP_NORESERVE MAP_AUTORESRV
535 # else
536 #  define MAP_NORESERVE 0
537 # endif
538 #endif
539
540 #endif /* HAVE_MMAP */
541
542 /*
543   Access to system page size. To the extent possible, this malloc
544   manages memory from the system in page-size units.
545
546   The following mechanics for getpagesize were adapted from
547   bsd/gnu getpagesize.h
548 */
549
550 #ifndef malloc_getpagesize
551 #  ifdef _SC_PAGESIZE         /* some SVR4 systems omit an underscore */
552 #    ifndef _SC_PAGE_SIZE
553 #      define _SC_PAGE_SIZE _SC_PAGESIZE
554 #    endif
555 #  endif
556 #  ifdef _SC_PAGE_SIZE
557 #    define malloc_getpagesize sysconf(_SC_PAGE_SIZE)
558 #  else
559 #    if defined(BSD) || defined(DGUX) || defined(HAVE_GETPAGESIZE)
560        extern size_t getpagesize();
561 #      define malloc_getpagesize getpagesize()
562 #    else
563 #      include <sys/param.h>
564 #      ifdef EXEC_PAGESIZE
565 #        define malloc_getpagesize EXEC_PAGESIZE
566 #      else
567 #        ifdef NBPG
568 #          ifndef CLSIZE
569 #            define malloc_getpagesize NBPG
570 #          else
571 #            define malloc_getpagesize (NBPG * CLSIZE)
572 #          endif
573 #        else
574 #          ifdef NBPC
575 #            define malloc_getpagesize NBPC
576 #          else
577 #            ifdef PAGESIZE
578 #              define malloc_getpagesize PAGESIZE
579 #            else
580 #              define malloc_getpagesize (4096) /* just guess */
581 #            endif
582 #          endif
583 #        endif
584 #      endif
585 #    endif
586 #  endif
587 #endif
588
589
590
591 /*
592
593   This version of malloc supports the standard SVID/XPG mallinfo
594   routine that returns a struct containing the same kind of
595   information you can get from malloc_stats. It should work on
596   any SVID/XPG compliant system that has a /usr/include/malloc.h
597   defining struct mallinfo. (If you'd like to install such a thing
598   yourself, cut out the preliminary declarations as described above
599   and below and save them in a malloc.h file. But there's no
600   compelling reason to bother to do this.)
601
602   The main declaration needed is the mallinfo struct that is returned
603   (by-copy) by mallinfo().  The SVID/XPG malloinfo struct contains a
604   bunch of fields, most of which are not even meaningful in this
605   version of malloc. Some of these fields are are instead filled by
606   mallinfo() with other numbers that might possibly be of interest.
607
608   HAVE_USR_INCLUDE_MALLOC_H should be set if you have a
609   /usr/include/malloc.h file that includes a declaration of struct
610   mallinfo.  If so, it is included; else an SVID2/XPG2 compliant
611   version is declared below.  These must be precisely the same for
612   mallinfo() to work.
613
614 */
615
616 /* #define HAVE_USR_INCLUDE_MALLOC_H */
617
618 #if HAVE_USR_INCLUDE_MALLOC_H
619 # include "/usr/include/malloc.h"
620 #else
621 # ifdef _LIBC
622 #  include "malloc.h"
623 # else
624 #  include "ptmalloc.h"
625 # endif
626 #endif
627
628
629
630 #ifndef DEFAULT_TRIM_THRESHOLD
631 #define DEFAULT_TRIM_THRESHOLD (128 * 1024)
632 #endif
633
634 /*
635     M_TRIM_THRESHOLD is the maximum amount of unused top-most memory
636       to keep before releasing via malloc_trim in free().
637
638       Automatic trimming is mainly useful in long-lived programs.
639       Because trimming via sbrk can be slow on some systems, and can
640       sometimes be wasteful (in cases where programs immediately
641       afterward allocate more large chunks) the value should be high
642       enough so that your overall system performance would improve by
643       releasing.
644
645       The trim threshold and the mmap control parameters (see below)
646       can be traded off with one another. Trimming and mmapping are
647       two different ways of releasing unused memory back to the
648       system. Between these two, it is often possible to keep
649       system-level demands of a long-lived program down to a bare
650       minimum. For example, in one test suite of sessions measuring
651       the XF86 X server on Linux, using a trim threshold of 128K and a
652       mmap threshold of 192K led to near-minimal long term resource
653       consumption.
654
655       If you are using this malloc in a long-lived program, it should
656       pay to experiment with these values.  As a rough guide, you
657       might set to a value close to the average size of a process
658       (program) running on your system.  Releasing this much memory
659       would allow such a process to run in memory.  Generally, it's
660       worth it to tune for trimming rather than memory mapping when a
661       program undergoes phases where several large chunks are
662       allocated and released in ways that can reuse each other's
663       storage, perhaps mixed with phases where there are no such
664       chunks at all.  And in well-behaved long-lived programs,
665       controlling release of large blocks via trimming versus mapping
666       is usually faster.
667
668       However, in most programs, these parameters serve mainly as
669       protection against the system-level effects of carrying around
670       massive amounts of unneeded memory. Since frequent calls to
671       sbrk, mmap, and munmap otherwise degrade performance, the default
672       parameters are set to relatively high values that serve only as
673       safeguards.
674
675       The default trim value is high enough to cause trimming only in
676       fairly extreme (by current memory consumption standards) cases.
677       It must be greater than page size to have any useful effect.  To
678       disable trimming completely, you can set to (unsigned long)(-1);
679
680
681 */
682
683
684 #ifndef DEFAULT_TOP_PAD
685 #define DEFAULT_TOP_PAD        (0)
686 #endif
687
688 /*
689     M_TOP_PAD is the amount of extra `padding' space to allocate or
690       retain whenever sbrk is called. It is used in two ways internally:
691
692       * When sbrk is called to extend the top of the arena to satisfy
693         a new malloc request, this much padding is added to the sbrk
694         request.
695
696       * When malloc_trim is called automatically from free(),
697         it is used as the `pad' argument.
698
699       In both cases, the actual amount of padding is rounded
700       so that the end of the arena is always a system page boundary.
701
702       The main reason for using padding is to avoid calling sbrk so
703       often. Having even a small pad greatly reduces the likelihood
704       that nearly every malloc request during program start-up (or
705       after trimming) will invoke sbrk, which needlessly wastes
706       time.
707
708       Automatic rounding-up to page-size units is normally sufficient
709       to avoid measurable overhead, so the default is 0.  However, in
710       systems where sbrk is relatively slow, it can pay to increase
711       this value, at the expense of carrying around more memory than
712       the program needs.
713
714 */
715
716
717 #ifndef DEFAULT_MMAP_THRESHOLD
718 #define DEFAULT_MMAP_THRESHOLD (128 * 1024)
719 #endif
720
721 /*
722
723     M_MMAP_THRESHOLD is the request size threshold for using mmap()
724       to service a request. Requests of at least this size that cannot
725       be allocated using already-existing space will be serviced via mmap.
726       (If enough normal freed space already exists it is used instead.)
727
728       Using mmap segregates relatively large chunks of memory so that
729       they can be individually obtained and released from the host
730       system. A request serviced through mmap is never reused by any
731       other request (at least not directly; the system may just so
732       happen to remap successive requests to the same locations).
733
734       Segregating space in this way has the benefit that mmapped space
735       can ALWAYS be individually released back to the system, which
736       helps keep the system level memory demands of a long-lived
737       program low. Mapped memory can never become `locked' between
738       other chunks, as can happen with normally allocated chunks, which
739       menas that even trimming via malloc_trim would not release them.
740
741       However, it has the disadvantages that:
742
743          1. The space cannot be reclaimed, consolidated, and then
744             used to service later requests, as happens with normal chunks.
745          2. It can lead to more wastage because of mmap page alignment
746             requirements
747          3. It causes malloc performance to be more dependent on host
748             system memory management support routines which may vary in
749             implementation quality and may impose arbitrary
750             limitations. Generally, servicing a request via normal
751             malloc steps is faster than going through a system's mmap.
752
753       All together, these considerations should lead you to use mmap
754       only for relatively large requests.
755
756
757 */
758
759
760
761 #ifndef DEFAULT_MMAP_MAX
762 #if HAVE_MMAP
763 #define DEFAULT_MMAP_MAX       (1024)
764 #else
765 #define DEFAULT_MMAP_MAX       (0)
766 #endif
767 #endif
768
769 /*
770     M_MMAP_MAX is the maximum number of requests to simultaneously
771       service using mmap. This parameter exists because:
772
773          1. Some systems have a limited number of internal tables for
774             use by mmap.
775          2. In most systems, overreliance on mmap can degrade overall
776             performance.
777          3. If a program allocates many large regions, it is probably
778             better off using normal sbrk-based allocation routines that
779             can reclaim and reallocate normal heap memory. Using a
780             small value allows transition into this mode after the
781             first few allocations.
782
783       Setting to 0 disables all use of mmap.  If HAVE_MMAP is not set,
784       the default value is 0, and attempts to set it to non-zero values
785       in mallopt will fail.
786 */
787
788
789
790 #ifndef DEFAULT_CHECK_ACTION
791 #define DEFAULT_CHECK_ACTION 1
792 #endif
793
794 /* What to do if the standard debugging hooks are in place and a
795    corrupt pointer is detected: do nothing (0), print an error message
796    (1), or call abort() (2). */
797
798
799
800 #define HEAP_MIN_SIZE (32*1024)
801 #define HEAP_MAX_SIZE (1024*1024) /* must be a power of two */
802
803 /* HEAP_MIN_SIZE and HEAP_MAX_SIZE limit the size of mmap()ed heaps
804       that are dynamically created for multi-threaded programs.  The
805       maximum size must be a power of two, for fast determination of
806       which heap belongs to a chunk.  It should be much larger than
807       the mmap threshold, so that requests with a size just below that
808       threshold can be fulfilled without creating too many heaps.
809 */
810
811
812
813 #ifndef THREAD_STATS
814 #define THREAD_STATS 0
815 #endif
816
817 /* If THREAD_STATS is non-zero, some statistics on mutex locking are
818    computed. */
819
820
821 /*
822
823   Special defines for the Linux/GNU C library.
824
825 */
826
827
828 #ifdef _LIBC
829
830 #if __STD_C
831
832 Void_t * __default_morecore (ptrdiff_t);
833 Void_t *(*__morecore)(ptrdiff_t) = __default_morecore;
834
835 #else
836
837 Void_t * __default_morecore ();
838 Void_t *(*__morecore)() = __default_morecore;
839
840 #endif
841
842 #define MORECORE (*__morecore)
843 #define MORECORE_FAILURE 0
844 #define MORECORE_CLEARS 1
845 #define mmap    __mmap
846 #define munmap  __munmap
847 #define mremap  __mremap
848 #define mprotect __mprotect
849 #undef malloc_getpagesize
850 #define malloc_getpagesize __getpagesize()
851
852 #else /* _LIBC */
853
854 #if __STD_C
855 extern Void_t*     sbrk(ptrdiff_t);
856 #else
857 extern Void_t*     sbrk();
858 #endif
859
860 #ifndef MORECORE
861 #define MORECORE sbrk
862 #endif
863
864 #ifndef MORECORE_FAILURE
865 #define MORECORE_FAILURE -1
866 #endif
867
868 #ifndef MORECORE_CLEARS
869 #define MORECORE_CLEARS 1
870 #endif
871
872 #endif /* _LIBC */
873
874 #ifdef _LIBC
875
876 #define cALLOc          __libc_calloc
877 #define fREe            __libc_free
878 #define mALLOc          __libc_malloc
879 #define mEMALIGn        __libc_memalign
880 #define rEALLOc         __libc_realloc
881 #define vALLOc          __libc_valloc
882 #define pvALLOc         __libc_pvalloc
883 #define mALLINFo        __libc_mallinfo
884 #define mALLOPt         __libc_mallopt
885 #define mALLOC_STATs    __malloc_stats
886 #define mALLOC_USABLE_SIZe __malloc_usable_size
887 #define mALLOC_TRIm     __malloc_trim
888 #define mALLOC_GET_STATe __malloc_get_state
889 #define mALLOC_SET_STATe __malloc_set_state
890
891 #else
892
893 #define cALLOc          calloc
894 #define fREe            free
895 #define mALLOc          malloc
896 #define mEMALIGn        memalign
897 #define rEALLOc         realloc
898 #define vALLOc          valloc
899 #define pvALLOc         pvalloc
900 #define mALLINFo        mallinfo
901 #define mALLOPt         mallopt
902 #define mALLOC_STATs    malloc_stats
903 #define mALLOC_USABLE_SIZe malloc_usable_size
904 #define mALLOC_TRIm     malloc_trim
905 #define mALLOC_GET_STATe malloc_get_state
906 #define mALLOC_SET_STATe malloc_set_state
907
908 #endif
909
910 /* Public routines */
911
912 #if __STD_C
913
914 #ifndef _LIBC
915 void    ptmalloc_init(void);
916 #endif
917 Void_t* mALLOc(size_t);
918 void    fREe(Void_t*);
919 Void_t* rEALLOc(Void_t*, size_t);
920 Void_t* mEMALIGn(size_t, size_t);
921 Void_t* vALLOc(size_t);
922 Void_t* pvALLOc(size_t);
923 Void_t* cALLOc(size_t, size_t);
924 void    cfree(Void_t*);
925 int     mALLOC_TRIm(size_t);
926 size_t  mALLOC_USABLE_SIZe(Void_t*);
927 void    mALLOC_STATs(void);
928 int     mALLOPt(int, int);
929 struct mallinfo mALLINFo(void);
930 Void_t* mALLOC_GET_STATe(void);
931 int     mALLOC_SET_STATe(Void_t*);
932
933 #else /* !__STD_C */
934
935 #ifndef _LIBC
936 void    ptmalloc_init();
937 #endif
938 Void_t* mALLOc();
939 void    fREe();
940 Void_t* rEALLOc();
941 Void_t* mEMALIGn();
942 Void_t* vALLOc();
943 Void_t* pvALLOc();
944 Void_t* cALLOc();
945 void    cfree();
946 int     mALLOC_TRIm();
947 size_t  mALLOC_USABLE_SIZe();
948 void    mALLOC_STATs();
949 int     mALLOPt();
950 struct mallinfo mALLINFo();
951 Void_t* mALLOC_GET_STATe();
952 int     mALLOC_SET_STATe();
953
954 #endif /* __STD_C */
955
956
957 #ifdef __cplusplus
958 };  /* end of extern "C" */
959 #endif
960
961 #if !defined(NO_THREADS) && !HAVE_MMAP
962 "Can't have threads support without mmap"
963 #endif
964
965
966 /*
967   Type declarations
968 */
969
970
971 struct malloc_chunk
972 {
973   INTERNAL_SIZE_T prev_size; /* Size of previous chunk (if free). */
974   INTERNAL_SIZE_T size;      /* Size in bytes, including overhead. */
975   struct malloc_chunk* fd;   /* double links -- used only if free. */
976   struct malloc_chunk* bk;
977 };
978
979 typedef struct malloc_chunk* mchunkptr;
980
981 /*
982
983    malloc_chunk details:
984
985     (The following includes lightly edited explanations by Colin Plumb.)
986
987     Chunks of memory are maintained using a `boundary tag' method as
988     described in e.g., Knuth or Standish.  (See the paper by Paul
989     Wilson ftp://ftp.cs.utexas.edu/pub/garbage/allocsrv.ps for a
990     survey of such techniques.)  Sizes of free chunks are stored both
991     in the front of each chunk and at the end.  This makes
992     consolidating fragmented chunks into bigger chunks very fast.  The
993     size fields also hold bits representing whether chunks are free or
994     in use.
995
996     An allocated chunk looks like this:
997
998
999     chunk-> +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
1000             |             Size of previous chunk, if allocated            | |
1001             +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
1002             |             Size of chunk, in bytes                         |P|
1003       mem-> +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
1004             |             User data starts here...                          .
1005             .                                                               .
1006             .             (malloc_usable_space() bytes)                     .
1007             .                                                               |
1008 nextchunk-> +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
1009             |             Size of chunk                                     |
1010             +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
1011
1012
1013     Where "chunk" is the front of the chunk for the purpose of most of
1014     the malloc code, but "mem" is the pointer that is returned to the
1015     user.  "Nextchunk" is the beginning of the next contiguous chunk.
1016
1017     Chunks always begin on even word boundaries, so the mem portion
1018     (which is returned to the user) is also on an even word boundary, and
1019     thus double-word aligned.
1020
1021     Free chunks are stored in circular doubly-linked lists, and look like this:
1022
1023     chunk-> +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
1024             |             Size of previous chunk                            |
1025             +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
1026     `head:' |             Size of chunk, in bytes                         |P|
1027       mem-> +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
1028             |             Forward pointer to next chunk in list             |
1029             +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
1030             |             Back pointer to previous chunk in list            |
1031             +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
1032             |             Unused space (may be 0 bytes long)                .
1033             .                                                               .
1034             .                                                               |
1035 nextchunk-> +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
1036     `foot:' |             Size of chunk, in bytes                           |
1037             +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
1038
1039     The P (PREV_INUSE) bit, stored in the unused low-order bit of the
1040     chunk size (which is always a multiple of two words), is an in-use
1041     bit for the *previous* chunk.  If that bit is *clear*, then the
1042     word before the current chunk size contains the previous chunk
1043     size, and can be used to find the front of the previous chunk.
1044     (The very first chunk allocated always has this bit set,
1045     preventing access to non-existent (or non-owned) memory.)
1046
1047     Note that the `foot' of the current chunk is actually represented
1048     as the prev_size of the NEXT chunk. (This makes it easier to
1049     deal with alignments etc).
1050
1051     The two exceptions to all this are
1052
1053      1. The special chunk `top', which doesn't bother using the
1054         trailing size field since there is no
1055         next contiguous chunk that would have to index off it. (After
1056         initialization, `top' is forced to always exist.  If it would
1057         become less than MINSIZE bytes long, it is replenished via
1058         malloc_extend_top.)
1059
1060      2. Chunks allocated via mmap, which have the second-lowest-order
1061         bit (IS_MMAPPED) set in their size fields.  Because they are
1062         never merged or traversed from any other chunk, they have no
1063         foot size or inuse information.
1064
1065     Available chunks are kept in any of several places (all declared below):
1066
1067     * `av': An array of chunks serving as bin headers for consolidated
1068        chunks. Each bin is doubly linked.  The bins are approximately
1069        proportionally (log) spaced.  There are a lot of these bins
1070        (128). This may look excessive, but works very well in
1071        practice.  All procedures maintain the invariant that no
1072        consolidated chunk physically borders another one. Chunks in
1073        bins are kept in size order, with ties going to the
1074        approximately least recently used chunk.
1075
1076        The chunks in each bin are maintained in decreasing sorted order by
1077        size.  This is irrelevant for the small bins, which all contain
1078        the same-sized chunks, but facilitates best-fit allocation for
1079        larger chunks. (These lists are just sequential. Keeping them in
1080        order almost never requires enough traversal to warrant using
1081        fancier ordered data structures.)  Chunks of the same size are
1082        linked with the most recently freed at the front, and allocations
1083        are taken from the back.  This results in LRU or FIFO allocation
1084        order, which tends to give each chunk an equal opportunity to be
1085        consolidated with adjacent freed chunks, resulting in larger free
1086        chunks and less fragmentation.
1087
1088     * `top': The top-most available chunk (i.e., the one bordering the
1089        end of available memory) is treated specially. It is never
1090        included in any bin, is used only if no other chunk is
1091        available, and is released back to the system if it is very
1092        large (see M_TRIM_THRESHOLD).
1093
1094     * `last_remainder': A bin holding only the remainder of the
1095        most recently split (non-top) chunk. This bin is checked
1096        before other non-fitting chunks, so as to provide better
1097        locality for runs of sequentially allocated chunks.
1098
1099     *  Implicitly, through the host system's memory mapping tables.
1100        If supported, requests greater than a threshold are usually
1101        serviced via calls to mmap, and then later released via munmap.
1102
1103 */
1104
1105 /*
1106    Bins
1107
1108     The bins are an array of pairs of pointers serving as the
1109     heads of (initially empty) doubly-linked lists of chunks, laid out
1110     in a way so that each pair can be treated as if it were in a
1111     malloc_chunk. (This way, the fd/bk offsets for linking bin heads
1112     and chunks are the same).
1113
1114     Bins for sizes < 512 bytes contain chunks of all the same size, spaced
1115     8 bytes apart. Larger bins are approximately logarithmically
1116     spaced. (See the table below.)
1117
1118     Bin layout:
1119
1120     64 bins of size       8
1121     32 bins of size      64
1122     16 bins of size     512
1123      8 bins of size    4096
1124      4 bins of size   32768
1125      2 bins of size  262144
1126      1 bin  of size what's left
1127
1128     There is actually a little bit of slop in the numbers in bin_index
1129     for the sake of speed. This makes no difference elsewhere.
1130
1131     The special chunks `top' and `last_remainder' get their own bins,
1132     (this is implemented via yet more trickery with the av array),
1133     although `top' is never properly linked to its bin since it is
1134     always handled specially.
1135
1136 */
1137
1138 #define NAV             128   /* number of bins */
1139
1140 typedef struct malloc_chunk* mbinptr;
1141
1142 /* An arena is a configuration of malloc_chunks together with an array
1143    of bins.  With multiple threads, it must be locked via a mutex
1144    before changing its data structures.  One or more `heaps' are
1145    associated with each arena, except for the main_arena, which is
1146    associated only with the `main heap', i.e.  the conventional free
1147    store obtained with calls to MORECORE() (usually sbrk).  The `av'
1148    array is never mentioned directly in the code, but instead used via
1149    bin access macros. */
1150
1151 typedef struct _arena {
1152   mbinptr av[2*NAV + 2];
1153   struct _arena *next;
1154   size_t size;
1155 #if THREAD_STATS
1156   long stat_lock_direct, stat_lock_loop, stat_lock_wait;
1157 #endif
1158   mutex_t mutex;
1159 } arena;
1160
1161
1162 /* A heap is a single contiguous memory region holding (coalesceable)
1163    malloc_chunks.  It is allocated with mmap() and always starts at an
1164    address aligned to HEAP_MAX_SIZE.  Not used unless compiling for
1165    multiple threads. */
1166
1167 typedef struct _heap_info {
1168   arena *ar_ptr; /* Arena for this heap. */
1169   struct _heap_info *prev; /* Previous heap. */
1170   size_t size;   /* Current size in bytes. */
1171   size_t pad;    /* Make sure the following data is properly aligned. */
1172 } heap_info;
1173
1174
1175 /*
1176   Static functions (forward declarations)
1177 */
1178
1179 #if __STD_C
1180
1181 static void      chunk_free(arena *ar_ptr, mchunkptr p) internal_function;
1182 static mchunkptr chunk_alloc(arena *ar_ptr, INTERNAL_SIZE_T size)
1183      internal_function;
1184 static mchunkptr chunk_realloc(arena *ar_ptr, mchunkptr oldp,
1185                                INTERNAL_SIZE_T oldsize, INTERNAL_SIZE_T nb)
1186      internal_function;
1187 static mchunkptr chunk_align(arena *ar_ptr, INTERNAL_SIZE_T nb,
1188                              size_t alignment) internal_function;
1189 static int       main_trim(size_t pad) internal_function;
1190 #ifndef NO_THREADS
1191 static int       heap_trim(heap_info *heap, size_t pad) internal_function;
1192 #endif
1193 #if defined _LIBC || defined MALLOC_HOOKS
1194 static Void_t*   malloc_check(size_t sz, const Void_t *caller);
1195 static void      free_check(Void_t* mem, const Void_t *caller);
1196 static Void_t*   realloc_check(Void_t* oldmem, size_t bytes,
1197                                const Void_t *caller);
1198 static Void_t*   memalign_check(size_t alignment, size_t bytes,
1199                                 const Void_t *caller);
1200 #ifndef NO_THREADS
1201 static Void_t*   malloc_starter(size_t sz, const Void_t *caller);
1202 static void      free_starter(Void_t* mem, const Void_t *caller);
1203 static Void_t*   malloc_atfork(size_t sz, const Void_t *caller);
1204 static void      free_atfork(Void_t* mem, const Void_t *caller);
1205 #endif
1206 #endif
1207
1208 #else
1209
1210 static void      chunk_free();
1211 static mchunkptr chunk_alloc();
1212 static mchunkptr chunk_realloc();
1213 static mchunkptr chunk_align();
1214 static int       main_trim();
1215 #ifndef NO_THREADS
1216 static int       heap_trim();
1217 #endif
1218 #if defined _LIBC || defined MALLOC_HOOKS
1219 static Void_t*   malloc_check();
1220 static void      free_check();
1221 static Void_t*   realloc_check();
1222 static Void_t*   memalign_check();
1223 #ifndef NO_THREADS
1224 static Void_t*   malloc_starter();
1225 static void      free_starter();
1226 static Void_t*   malloc_atfork();
1227 static void      free_atfork();
1228 #endif
1229 #endif
1230
1231 #endif
1232
1233 /* On some platforms we can compile internal, not exported functions better.
1234    Let the environment provide a macro and define it to be empty if it
1235    is not available.  */
1236 #ifndef internal_function
1237 # define internal_function
1238 #endif
1239
1240 \f
1241
1242 /* sizes, alignments */
1243
1244 #define SIZE_SZ                (sizeof(INTERNAL_SIZE_T))
1245 #define MALLOC_ALIGNMENT       (SIZE_SZ + SIZE_SZ)
1246 #define MALLOC_ALIGN_MASK      (MALLOC_ALIGNMENT - 1)
1247 #define MINSIZE                (sizeof(struct malloc_chunk))
1248
1249 /* conversion from malloc headers to user pointers, and back */
1250
1251 #define chunk2mem(p)   ((Void_t*)((char*)(p) + 2*SIZE_SZ))
1252 #define mem2chunk(mem) ((mchunkptr)((char*)(mem) - 2*SIZE_SZ))
1253
1254 /* pad request bytes into a usable size */
1255
1256 #define request2size(req) \
1257  (((long)((req) + (SIZE_SZ + MALLOC_ALIGN_MASK)) < \
1258   (long)(MINSIZE + MALLOC_ALIGN_MASK)) ? MINSIZE : \
1259    (((req) + (SIZE_SZ + MALLOC_ALIGN_MASK)) & ~(MALLOC_ALIGN_MASK)))
1260
1261 /* Check if m has acceptable alignment */
1262
1263 #define aligned_OK(m)    (((unsigned long)((m)) & (MALLOC_ALIGN_MASK)) == 0)
1264
1265
1266 \f
1267
1268 /*
1269   Physical chunk operations
1270 */
1271
1272
1273 /* size field is or'ed with PREV_INUSE when previous adjacent chunk in use */
1274
1275 #define PREV_INUSE 0x1
1276
1277 /* size field is or'ed with IS_MMAPPED if the chunk was obtained with mmap() */
1278
1279 #define IS_MMAPPED 0x2
1280
1281 /* Bits to mask off when extracting size */
1282
1283 #define SIZE_BITS (PREV_INUSE|IS_MMAPPED)
1284
1285
1286 /* Ptr to next physical malloc_chunk. */
1287
1288 #define next_chunk(p) ((mchunkptr)( ((char*)(p)) + ((p)->size & ~PREV_INUSE) ))
1289
1290 /* Ptr to previous physical malloc_chunk */
1291
1292 #define prev_chunk(p) ((mchunkptr)( ((char*)(p)) - ((p)->prev_size) ))
1293
1294
1295 /* Treat space at ptr + offset as a chunk */
1296
1297 #define chunk_at_offset(p, s)  ((mchunkptr)(((char*)(p)) + (s)))
1298
1299
1300 \f
1301
1302 /*
1303   Dealing with use bits
1304 */
1305
1306 /* extract p's inuse bit */
1307
1308 #define inuse(p) \
1309  ((((mchunkptr)(((char*)(p))+((p)->size & ~PREV_INUSE)))->size) & PREV_INUSE)
1310
1311 /* extract inuse bit of previous chunk */
1312
1313 #define prev_inuse(p)  ((p)->size & PREV_INUSE)
1314
1315 /* check for mmap()'ed chunk */
1316
1317 #define chunk_is_mmapped(p) ((p)->size & IS_MMAPPED)
1318
1319 /* set/clear chunk as in use without otherwise disturbing */
1320
1321 #define set_inuse(p) \
1322  ((mchunkptr)(((char*)(p)) + ((p)->size & ~PREV_INUSE)))->size |= PREV_INUSE
1323
1324 #define clear_inuse(p) \
1325  ((mchunkptr)(((char*)(p)) + ((p)->size & ~PREV_INUSE)))->size &= ~(PREV_INUSE)
1326
1327 /* check/set/clear inuse bits in known places */
1328
1329 #define inuse_bit_at_offset(p, s)\
1330  (((mchunkptr)(((char*)(p)) + (s)))->size & PREV_INUSE)
1331
1332 #define set_inuse_bit_at_offset(p, s)\
1333  (((mchunkptr)(((char*)(p)) + (s)))->size |= PREV_INUSE)
1334
1335 #define clear_inuse_bit_at_offset(p, s)\
1336  (((mchunkptr)(((char*)(p)) + (s)))->size &= ~(PREV_INUSE))
1337
1338
1339 \f
1340
1341 /*
1342   Dealing with size fields
1343 */
1344
1345 /* Get size, ignoring use bits */
1346
1347 #define chunksize(p)          ((p)->size & ~(SIZE_BITS))
1348
1349 /* Set size at head, without disturbing its use bit */
1350
1351 #define set_head_size(p, s)   ((p)->size = (((p)->size & PREV_INUSE) | (s)))
1352
1353 /* Set size/use ignoring previous bits in header */
1354
1355 #define set_head(p, s)        ((p)->size = (s))
1356
1357 /* Set size at footer (only when chunk is not in use) */
1358
1359 #define set_foot(p, s)   (((mchunkptr)((char*)(p) + (s)))->prev_size = (s))
1360
1361
1362 \f
1363
1364
1365 /* access macros */
1366
1367 #define bin_at(a, i)   ((mbinptr)((char*)&(((a)->av)[2*(i) + 2]) - 2*SIZE_SZ))
1368 #define init_bin(a, i) ((a)->av[2*i+2] = (a)->av[2*i+3] = bin_at((a), i))
1369 #define next_bin(b)    ((mbinptr)((char*)(b) + 2 * sizeof(mbinptr)))
1370 #define prev_bin(b)    ((mbinptr)((char*)(b) - 2 * sizeof(mbinptr)))
1371
1372 /*
1373    The first 2 bins are never indexed. The corresponding av cells are instead
1374    used for bookkeeping. This is not to save space, but to simplify
1375    indexing, maintain locality, and avoid some initialization tests.
1376 */
1377
1378 #define binblocks(a)      (bin_at(a,0)->size)/* bitvector of nonempty blocks */
1379 #define top(a)            (bin_at(a,0)->fd)  /* The topmost chunk */
1380 #define last_remainder(a) (bin_at(a,1))      /* remainder from last split */
1381
1382 /*
1383    Because top initially points to its own bin with initial
1384    zero size, thus forcing extension on the first malloc request,
1385    we avoid having any special code in malloc to check whether
1386    it even exists yet. But we still need to in malloc_extend_top.
1387 */
1388
1389 #define initial_top(a)    ((mchunkptr)bin_at(a, 0))
1390
1391 \f
1392
1393 /* field-extraction macros */
1394
1395 #define first(b) ((b)->fd)
1396 #define last(b)  ((b)->bk)
1397
1398 /*
1399   Indexing into bins
1400 */
1401
1402 #define bin_index(sz)                                                         \
1403 (((((unsigned long)(sz)) >> 9) ==    0) ?       (((unsigned long)(sz)) >>  3):\
1404  ((((unsigned long)(sz)) >> 9) <=    4) ?  56 + (((unsigned long)(sz)) >>  6):\
1405  ((((unsigned long)(sz)) >> 9) <=   20) ?  91 + (((unsigned long)(sz)) >>  9):\
1406  ((((unsigned long)(sz)) >> 9) <=   84) ? 110 + (((unsigned long)(sz)) >> 12):\
1407  ((((unsigned long)(sz)) >> 9) <=  340) ? 119 + (((unsigned long)(sz)) >> 15):\
1408  ((((unsigned long)(sz)) >> 9) <= 1364) ? 124 + (((unsigned long)(sz)) >> 18):\
1409                                           126)
1410 /*
1411   bins for chunks < 512 are all spaced 8 bytes apart, and hold
1412   identically sized chunks. This is exploited in malloc.
1413 */
1414
1415 #define MAX_SMALLBIN         63
1416 #define MAX_SMALLBIN_SIZE   512
1417 #define SMALLBIN_WIDTH        8
1418
1419 #define smallbin_index(sz)  (((unsigned long)(sz)) >> 3)
1420
1421 /*
1422    Requests are `small' if both the corresponding and the next bin are small
1423 */
1424
1425 #define is_small_request(nb) ((nb) < MAX_SMALLBIN_SIZE - SMALLBIN_WIDTH)
1426
1427 \f
1428
1429 /*
1430     To help compensate for the large number of bins, a one-level index
1431     structure is used for bin-by-bin searching.  `binblocks' is a
1432     one-word bitvector recording whether groups of BINBLOCKWIDTH bins
1433     have any (possibly) non-empty bins, so they can be skipped over
1434     all at once during during traversals. The bits are NOT always
1435     cleared as soon as all bins in a block are empty, but instead only
1436     when all are noticed to be empty during traversal in malloc.
1437 */
1438
1439 #define BINBLOCKWIDTH     4   /* bins per block */
1440
1441 /* bin<->block macros */
1442
1443 #define idx2binblock(ix)      ((unsigned)1 << ((ix) / BINBLOCKWIDTH))
1444 #define mark_binblock(a, ii)  (binblocks(a) |= idx2binblock(ii))
1445 #define clear_binblock(a, ii) (binblocks(a) &= ~(idx2binblock(ii)))
1446
1447
1448 \f
1449
1450 /* Static bookkeeping data */
1451
1452 /* Helper macro to initialize bins */
1453 #define IAV(i) bin_at(&main_arena, i), bin_at(&main_arena, i)
1454
1455 static arena main_arena = {
1456     {
1457  0, 0,
1458  IAV(0),   IAV(1),   IAV(2),   IAV(3),   IAV(4),   IAV(5),   IAV(6),   IAV(7),
1459  IAV(8),   IAV(9),   IAV(10),  IAV(11),  IAV(12),  IAV(13),  IAV(14),  IAV(15),
1460  IAV(16),  IAV(17),  IAV(18),  IAV(19),  IAV(20),  IAV(21),  IAV(22),  IAV(23),
1461  IAV(24),  IAV(25),  IAV(26),  IAV(27),  IAV(28),  IAV(29),  IAV(30),  IAV(31),
1462  IAV(32),  IAV(33),  IAV(34),  IAV(35),  IAV(36),  IAV(37),  IAV(38),  IAV(39),
1463  IAV(40),  IAV(41),  IAV(42),  IAV(43),  IAV(44),  IAV(45),  IAV(46),  IAV(47),
1464  IAV(48),  IAV(49),  IAV(50),  IAV(51),  IAV(52),  IAV(53),  IAV(54),  IAV(55),
1465  IAV(56),  IAV(57),  IAV(58),  IAV(59),  IAV(60),  IAV(61),  IAV(62),  IAV(63),
1466  IAV(64),  IAV(65),  IAV(66),  IAV(67),  IAV(68),  IAV(69),  IAV(70),  IAV(71),
1467  IAV(72),  IAV(73),  IAV(74),  IAV(75),  IAV(76),  IAV(77),  IAV(78),  IAV(79),
1468  IAV(80),  IAV(81),  IAV(82),  IAV(83),  IAV(84),  IAV(85),  IAV(86),  IAV(87),
1469  IAV(88),  IAV(89),  IAV(90),  IAV(91),  IAV(92),  IAV(93),  IAV(94),  IAV(95),
1470  IAV(96),  IAV(97),  IAV(98),  IAV(99),  IAV(100), IAV(101), IAV(102), IAV(103),
1471  IAV(104), IAV(105), IAV(106), IAV(107), IAV(108), IAV(109), IAV(110), IAV(111),
1472  IAV(112), IAV(113), IAV(114), IAV(115), IAV(116), IAV(117), IAV(118), IAV(119),
1473  IAV(120), IAV(121), IAV(122), IAV(123), IAV(124), IAV(125), IAV(126), IAV(127)
1474     },
1475     &main_arena, /* next */
1476     0, /* size */
1477 #if THREAD_STATS
1478     0, 0, 0, /* stat_lock_direct, stat_lock_loop, stat_lock_wait */
1479 #endif
1480     MUTEX_INITIALIZER /* mutex */
1481 };
1482
1483 #undef IAV
1484
1485 /* Thread specific data */
1486
1487 #ifndef NO_THREADS
1488 static tsd_key_t arena_key;
1489 static mutex_t list_lock = MUTEX_INITIALIZER;
1490 #endif
1491
1492 #if THREAD_STATS
1493 static int stat_n_heaps = 0;
1494 #define THREAD_STAT(x) x
1495 #else
1496 #define THREAD_STAT(x) do ; while(0)
1497 #endif
1498
1499 /* variables holding tunable values */
1500
1501 static unsigned long trim_threshold   = DEFAULT_TRIM_THRESHOLD;
1502 static unsigned long top_pad          = DEFAULT_TOP_PAD;
1503 static unsigned int  n_mmaps_max      = DEFAULT_MMAP_MAX;
1504 static unsigned long mmap_threshold   = DEFAULT_MMAP_THRESHOLD;
1505 static int           check_action     = DEFAULT_CHECK_ACTION;
1506
1507 /* The first value returned from sbrk */
1508 static char* sbrk_base = (char*)(-1);
1509
1510 /* The maximum memory obtained from system via sbrk */
1511 static unsigned long max_sbrked_mem = 0;
1512
1513 /* The maximum via either sbrk or mmap (too difficult to track with threads) */
1514 #ifdef NO_THREADS
1515 static unsigned long max_total_mem = 0;
1516 #endif
1517
1518 /* The total memory obtained from system via sbrk */
1519 #define sbrked_mem (main_arena.size)
1520
1521 /* Tracking mmaps */
1522
1523 static unsigned int n_mmaps = 0;
1524 static unsigned int max_n_mmaps = 0;
1525 static unsigned long mmapped_mem = 0;
1526 static unsigned long max_mmapped_mem = 0;
1527
1528
1529 \f
1530 #ifndef _LIBC
1531 #define weak_variable
1532 #else
1533 /* In GNU libc we want the hook variables to be weak definitions to
1534    avoid a problem with Emacs.  */
1535 #define weak_variable weak_function
1536 #endif
1537
1538 /* Already initialized? */
1539 int __malloc_initialized = -1;
1540
1541
1542 #ifndef NO_THREADS
1543
1544 /* The following two functions are registered via thread_atfork() to
1545    make sure that the mutexes remain in a consistent state in the
1546    fork()ed version of a thread.  Also adapt the malloc and free hooks
1547    temporarily, because the `atfork' handler mechanism may use
1548    malloc/free internally (e.g. in LinuxThreads). */
1549
1550 #if defined _LIBC || defined MALLOC_HOOKS
1551 static __malloc_ptr_t (*save_malloc_hook) __MALLOC_P ((size_t __size,
1552                                                        const __malloc_ptr_t));
1553 static void           (*save_free_hook) __MALLOC_P ((__malloc_ptr_t __ptr,
1554                                                      const __malloc_ptr_t));
1555 static Void_t*        save_arena;
1556 #endif
1557
1558 static void
1559 ptmalloc_lock_all __MALLOC_P((void))
1560 {
1561   arena *ar_ptr;
1562
1563   (void)mutex_lock(&list_lock);
1564   for(ar_ptr = &main_arena;;) {
1565     (void)mutex_lock(&ar_ptr->mutex);
1566     ar_ptr = ar_ptr->next;
1567     if(ar_ptr == &main_arena) break;
1568   }
1569 #if defined _LIBC || defined MALLOC_HOOKS
1570   save_malloc_hook = __malloc_hook;
1571   save_free_hook = __free_hook;
1572   __malloc_hook = malloc_atfork;
1573   __free_hook = free_atfork;
1574   /* Only the current thread may perform malloc/free calls now. */
1575   tsd_getspecific(arena_key, save_arena);
1576   tsd_setspecific(arena_key, (Void_t*)0);
1577 #endif
1578 }
1579
1580 static void
1581 ptmalloc_unlock_all __MALLOC_P((void))
1582 {
1583   arena *ar_ptr;
1584
1585 #if defined _LIBC || defined MALLOC_HOOKS
1586   tsd_setspecific(arena_key, save_arena);
1587   __malloc_hook = save_malloc_hook;
1588   __free_hook = save_free_hook;
1589 #endif
1590   for(ar_ptr = &main_arena;;) {
1591     (void)mutex_unlock(&ar_ptr->mutex);
1592     ar_ptr = ar_ptr->next;
1593     if(ar_ptr == &main_arena) break;
1594   }
1595   (void)mutex_unlock(&list_lock);
1596 }
1597
1598 static void
1599 ptmalloc_init_all __MALLOC_P((void))
1600 {
1601   arena *ar_ptr;
1602
1603 #if defined _LIBC || defined MALLOC_HOOKS
1604   tsd_setspecific(arena_key, save_arena);
1605   __malloc_hook = save_malloc_hook;
1606   __free_hook = save_free_hook;
1607 #endif
1608   for(ar_ptr = &main_arena;;) {
1609     (void)mutex_init(&ar_ptr->mutex);
1610     ar_ptr = ar_ptr->next;
1611     if(ar_ptr == &main_arena) break;
1612   }
1613   (void)mutex_init(&list_lock);
1614 }
1615
1616 #endif
1617
1618 /* Initialization routine. */
1619 #if defined(_LIBC)
1620 #if 0
1621 static void ptmalloc_init __MALLOC_P ((void)) __attribute__ ((constructor));
1622 #endif
1623
1624 static void
1625 ptmalloc_init __MALLOC_P((void))
1626 #else
1627 void
1628 ptmalloc_init __MALLOC_P((void))
1629 #endif
1630 {
1631 #if defined _LIBC || defined MALLOC_HOOKS
1632   const char* s;
1633 #endif
1634
1635   if(__malloc_initialized >= 0) return;
1636   __malloc_initialized = 0;
1637 #ifndef NO_THREADS
1638 #if defined _LIBC || defined MALLOC_HOOKS
1639   /* With some threads implementations, creating thread-specific data
1640      or initializing a mutex may call malloc() itself.  Provide a
1641      simple starter version (realloc() won't work). */
1642   save_malloc_hook = __malloc_hook;
1643   save_free_hook = __free_hook;
1644   __malloc_hook = malloc_starter;
1645   __free_hook = free_starter;
1646 #endif
1647 #ifdef _LIBC
1648   /* Initialize the pthreads interface. */
1649   if (__pthread_initialize != NULL)
1650     __pthread_initialize();
1651 #endif
1652   mutex_init(&main_arena.mutex);
1653   mutex_init(&list_lock);
1654   tsd_key_create(&arena_key, NULL);
1655   tsd_setspecific(arena_key, (Void_t *)&main_arena);
1656   thread_atfork(ptmalloc_lock_all, ptmalloc_unlock_all, ptmalloc_init_all);
1657 #endif /* !defined NO_THREADS */
1658 #if defined _LIBC || defined MALLOC_HOOKS
1659   if((s = getenv("MALLOC_TRIM_THRESHOLD_")))
1660     mALLOPt(M_TRIM_THRESHOLD, atoi(s));
1661   if((s = getenv("MALLOC_TOP_PAD_")))
1662     mALLOPt(M_TOP_PAD, atoi(s));
1663   if((s = getenv("MALLOC_MMAP_THRESHOLD_")))
1664     mALLOPt(M_MMAP_THRESHOLD, atoi(s));
1665   if((s = getenv("MALLOC_MMAP_MAX_")))
1666     mALLOPt(M_MMAP_MAX, atoi(s));
1667   s = getenv("MALLOC_CHECK_");
1668 #ifndef NO_THREADS
1669   __malloc_hook = save_malloc_hook;
1670   __free_hook = save_free_hook;
1671 #endif
1672   if(s) {
1673     if(s[0]) mALLOPt(M_CHECK_ACTION, (int)(s[0] - '0'));
1674     __malloc_check_init();
1675   }
1676   if(__malloc_initialize_hook != NULL)
1677     (*__malloc_initialize_hook)();
1678 #endif
1679   __malloc_initialized = 1;
1680 }
1681
1682 /* There are platforms (e.g. Hurd) with a link-time hook mechanism. */
1683 #ifdef thread_atfork_static
1684 thread_atfork_static(ptmalloc_lock_all, ptmalloc_unlock_all, \
1685                      ptmalloc_init_all)
1686 #endif
1687
1688 #if defined _LIBC || defined MALLOC_HOOKS
1689
1690 /* Hooks for debugging versions.  The initial hooks just call the
1691    initialization routine, then do the normal work. */
1692
1693 static Void_t*
1694 #ifdef _LIBC
1695 malloc_hook_ini(size_t sz, const __malloc_ptr_t caller)
1696 #else
1697 #if __STD_C
1698 malloc_hook_ini(size_t sz)
1699 #else
1700 malloc_hook_ini(sz) size_t sz;
1701 #endif
1702 #endif
1703 {
1704   __malloc_hook = NULL;
1705   __realloc_hook = NULL;
1706   __memalign_hook = NULL;
1707   ptmalloc_init();
1708   return mALLOc(sz);
1709 }
1710
1711 static Void_t*
1712 #if __STD_C
1713 realloc_hook_ini(Void_t* ptr, size_t sz, const __malloc_ptr_t caller)
1714 #else
1715 realloc_hook_ini(ptr, sz, caller)
1716      Void_t* ptr; size_t sz; const __malloc_ptr_t caller;
1717 #endif
1718 {
1719   __malloc_hook = NULL;
1720   __realloc_hook = NULL;
1721   __memalign_hook = NULL;
1722   ptmalloc_init();
1723   return rEALLOc(ptr, sz);
1724 }
1725
1726 static Void_t*
1727 #if __STD_C
1728 memalign_hook_ini(size_t sz, size_t alignment, const __malloc_ptr_t caller)
1729 #else
1730 memalign_hook_ini(sz, alignment, caller)
1731      size_t sz; size_t alignment; const __malloc_ptr_t caller;
1732 #endif
1733 {
1734   __malloc_hook = NULL;
1735   __realloc_hook = NULL;
1736   __memalign_hook = NULL;
1737   ptmalloc_init();
1738   return mEMALIGn(sz, alignment);
1739 }
1740
1741 void weak_variable (*__malloc_initialize_hook) __MALLOC_P ((void)) = NULL;
1742 void weak_variable (*__free_hook) __MALLOC_P ((__malloc_ptr_t __ptr,
1743                                                const __malloc_ptr_t)) = NULL;
1744 __malloc_ptr_t weak_variable (*__malloc_hook)
1745  __MALLOC_P ((size_t __size, const __malloc_ptr_t)) = malloc_hook_ini;
1746 __malloc_ptr_t weak_variable (*__realloc_hook)
1747  __MALLOC_P ((__malloc_ptr_t __ptr, size_t __size, const __malloc_ptr_t))
1748      = realloc_hook_ini;
1749 __malloc_ptr_t weak_variable (*__memalign_hook)
1750  __MALLOC_P ((size_t __size, size_t __alignment, const __malloc_ptr_t))
1751      = memalign_hook_ini;
1752 void weak_variable (*__after_morecore_hook) __MALLOC_P ((void)) = NULL;
1753
1754 /* Activate a standard set of debugging hooks. */
1755 void
1756 __malloc_check_init()
1757 {
1758   __malloc_hook = malloc_check;
1759   __free_hook = free_check;
1760   __realloc_hook = realloc_check;
1761   __memalign_hook = memalign_check;
1762   if(check_action == 1)
1763     fprintf(stderr, "malloc: using debugging hooks\n");
1764 }
1765
1766 #endif
1767
1768
1769 \f
1770
1771
1772 /* Routines dealing with mmap(). */
1773
1774 #if HAVE_MMAP
1775
1776 #ifndef MAP_ANONYMOUS
1777
1778 static int dev_zero_fd = -1; /* Cached file descriptor for /dev/zero. */
1779
1780 #define MMAP(size, prot, flags) ((dev_zero_fd < 0) ? \
1781  (dev_zero_fd = open("/dev/zero", O_RDWR), \
1782   mmap(0, (size), (prot), (flags), dev_zero_fd, 0)) : \
1783    mmap(0, (size), (prot), (flags), dev_zero_fd, 0))
1784
1785 #else
1786
1787 #define MMAP(size, prot, flags) \
1788  (mmap(0, (size), (prot), (flags)|MAP_ANONYMOUS, -1, 0))
1789
1790 #endif
1791
1792 #if defined __GNUC__ && __GNUC__ >= 2
1793 /* This function is only called from one place, inline it.  */
1794 inline
1795 #endif
1796 static mchunkptr
1797 internal_function
1798 #if __STD_C
1799 mmap_chunk(size_t size)
1800 #else
1801 mmap_chunk(size) size_t size;
1802 #endif
1803 {
1804   size_t page_mask = malloc_getpagesize - 1;
1805   mchunkptr p;
1806
1807   if(n_mmaps >= n_mmaps_max) return 0; /* too many regions */
1808
1809   /* For mmapped chunks, the overhead is one SIZE_SZ unit larger, because
1810    * there is no following chunk whose prev_size field could be used.
1811    */
1812   size = (size + SIZE_SZ + page_mask) & ~page_mask;
1813
1814   p = (mchunkptr)MMAP(size, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE);
1815   if(p == (mchunkptr) MAP_FAILED) return 0;
1816
1817   n_mmaps++;
1818   if (n_mmaps > max_n_mmaps) max_n_mmaps = n_mmaps;
1819
1820   /* We demand that eight bytes into a page must be 8-byte aligned. */
1821   assert(aligned_OK(chunk2mem(p)));
1822
1823   /* The offset to the start of the mmapped region is stored
1824    * in the prev_size field of the chunk; normally it is zero,
1825    * but that can be changed in memalign().
1826    */
1827   p->prev_size = 0;
1828   set_head(p, size|IS_MMAPPED);
1829
1830   mmapped_mem += size;
1831   if ((unsigned long)mmapped_mem > (unsigned long)max_mmapped_mem)
1832     max_mmapped_mem = mmapped_mem;
1833 #ifdef NO_THREADS
1834   if ((unsigned long)(mmapped_mem + sbrked_mem) > (unsigned long)max_total_mem)
1835     max_total_mem = mmapped_mem + sbrked_mem;
1836 #endif
1837   return p;
1838 }
1839
1840 #if __STD_C
1841 static void munmap_chunk(mchunkptr p)
1842 #else
1843 static void munmap_chunk(p) mchunkptr p;
1844 #endif
1845 {
1846   INTERNAL_SIZE_T size = chunksize(p);
1847   int ret;
1848
1849   assert (chunk_is_mmapped(p));
1850   assert(! ((char*)p >= sbrk_base && (char*)p < sbrk_base + sbrked_mem));
1851   assert((n_mmaps > 0));
1852   assert(((p->prev_size + size) & (malloc_getpagesize-1)) == 0);
1853
1854   n_mmaps--;
1855   mmapped_mem -= (size + p->prev_size);
1856
1857   ret = munmap((char *)p - p->prev_size, size + p->prev_size);
1858
1859   /* munmap returns non-zero on failure */
1860   assert(ret == 0);
1861 }
1862
1863 #if HAVE_MREMAP
1864
1865 #if __STD_C
1866 static mchunkptr mremap_chunk(mchunkptr p, size_t new_size)
1867 #else
1868 static mchunkptr mremap_chunk(p, new_size) mchunkptr p; size_t new_size;
1869 #endif
1870 {
1871   size_t page_mask = malloc_getpagesize - 1;
1872   INTERNAL_SIZE_T offset = p->prev_size;
1873   INTERNAL_SIZE_T size = chunksize(p);
1874   char *cp;
1875
1876   assert (chunk_is_mmapped(p));
1877   assert(! ((char*)p >= sbrk_base && (char*)p < sbrk_base + sbrked_mem));
1878   assert((n_mmaps > 0));
1879   assert(((size + offset) & (malloc_getpagesize-1)) == 0);
1880
1881   /* Note the extra SIZE_SZ overhead as in mmap_chunk(). */
1882   new_size = (new_size + offset + SIZE_SZ + page_mask) & ~page_mask;
1883
1884   cp = (char *)mremap((char *)p - offset, size + offset, new_size,
1885                       MREMAP_MAYMOVE);
1886
1887   if (cp == (char *)-1) return 0;
1888
1889   p = (mchunkptr)(cp + offset);
1890
1891   assert(aligned_OK(chunk2mem(p)));
1892
1893   assert((p->prev_size == offset));
1894   set_head(p, (new_size - offset)|IS_MMAPPED);
1895
1896   mmapped_mem -= size + offset;
1897   mmapped_mem += new_size;
1898   if ((unsigned long)mmapped_mem > (unsigned long)max_mmapped_mem)
1899     max_mmapped_mem = mmapped_mem;
1900 #ifdef NO_THREADS
1901   if ((unsigned long)(mmapped_mem + sbrked_mem) > (unsigned long)max_total_mem)
1902     max_total_mem = mmapped_mem + sbrked_mem;
1903 #endif
1904   return p;
1905 }
1906
1907 #endif /* HAVE_MREMAP */
1908
1909 #endif /* HAVE_MMAP */
1910
1911 \f
1912
1913 /* Managing heaps and arenas (for concurrent threads) */
1914
1915 #ifndef NO_THREADS
1916
1917 /* Create a new heap.  size is automatically rounded up to a multiple
1918    of the page size. */
1919
1920 static heap_info *
1921 internal_function
1922 #if __STD_C
1923 new_heap(size_t size)
1924 #else
1925 new_heap(size) size_t size;
1926 #endif
1927 {
1928   size_t page_mask = malloc_getpagesize - 1;
1929   char *p1, *p2;
1930   unsigned long ul;
1931   heap_info *h;
1932
1933   if(size+top_pad < HEAP_MIN_SIZE)
1934     size = HEAP_MIN_SIZE;
1935   else if(size+top_pad <= HEAP_MAX_SIZE)
1936     size += top_pad;
1937   else if(size > HEAP_MAX_SIZE)
1938     return 0;
1939   else
1940     size = HEAP_MAX_SIZE;
1941   size = (size + page_mask) & ~page_mask;
1942
1943   /* A memory region aligned to a multiple of HEAP_MAX_SIZE is needed.
1944      No swap space needs to be reserved for the following large
1945      mapping (on Linux, this is the case for all non-writable mappings
1946      anyway). */
1947   p1 = (char *)MMAP(HEAP_MAX_SIZE<<1, PROT_NONE, MAP_PRIVATE|MAP_NORESERVE);
1948   if(p1 == MAP_FAILED)
1949     return 0;
1950   p2 = (char *)(((unsigned long)p1 + HEAP_MAX_SIZE) & ~(HEAP_MAX_SIZE-1));
1951   ul = p2 - p1;
1952   munmap(p1, ul);
1953   munmap(p2 + HEAP_MAX_SIZE, HEAP_MAX_SIZE - ul);
1954   if(mprotect(p2, size, PROT_READ|PROT_WRITE) != 0) {
1955     munmap(p2, HEAP_MAX_SIZE);
1956     return 0;
1957   }
1958   h = (heap_info *)p2;
1959   h->size = size;
1960   THREAD_STAT(stat_n_heaps++);
1961   return h;
1962 }
1963
1964 /* Grow or shrink a heap.  size is automatically rounded up to a
1965    multiple of the page size if it is positive. */
1966
1967 static int
1968 #if __STD_C
1969 grow_heap(heap_info *h, long diff)
1970 #else
1971 grow_heap(h, diff) heap_info *h; long diff;
1972 #endif
1973 {
1974   size_t page_mask = malloc_getpagesize - 1;
1975   long new_size;
1976
1977   if(diff >= 0) {
1978     diff = (diff + page_mask) & ~page_mask;
1979     new_size = (long)h->size + diff;
1980     if(new_size > HEAP_MAX_SIZE)
1981       return -1;
1982     if(mprotect((char *)h + h->size, diff, PROT_READ|PROT_WRITE) != 0)
1983       return -2;
1984   } else {
1985     new_size = (long)h->size + diff;
1986     if(new_size < (long)sizeof(*h))
1987       return -1;
1988     if(mprotect((char *)h + new_size, -diff, PROT_NONE) != 0)
1989       return -2;
1990   }
1991   h->size = new_size;
1992   return 0;
1993 }
1994
1995 /* Delete a heap. */
1996
1997 #define delete_heap(heap) munmap((char*)(heap), HEAP_MAX_SIZE)
1998
1999 /* arena_get() acquires an arena and locks the corresponding mutex.
2000    First, try the one last locked successfully by this thread.  (This
2001    is the common case and handled with a macro for speed.)  Then, loop
2002    once over the circularly linked list of arenas.  If no arena is
2003    readily available, create a new one. */
2004
2005 #define arena_get(ptr, size) do { \
2006   Void_t *vptr = NULL; \
2007   ptr = (arena *)tsd_getspecific(arena_key, vptr); \
2008   if(ptr && !mutex_trylock(&ptr->mutex)) { \
2009     THREAD_STAT(++(ptr->stat_lock_direct)); \
2010   } else \
2011     ptr = arena_get2(ptr, (size)); \
2012 } while(0)
2013
2014 static arena *
2015 internal_function
2016 #if __STD_C
2017 arena_get2(arena *a_tsd, size_t size)
2018 #else
2019 arena_get2(a_tsd, size) arena *a_tsd; size_t size;
2020 #endif
2021 {
2022   arena *a;
2023   heap_info *h;
2024   char *ptr;
2025   int i;
2026   unsigned long misalign;
2027
2028   if(!a_tsd)
2029     a = a_tsd = &main_arena;
2030   else {
2031     a = a_tsd->next;
2032     if(!a) {
2033       /* This can only happen while initializing the new arena. */
2034       (void)mutex_lock(&main_arena.mutex);
2035       THREAD_STAT(++(main_arena.stat_lock_wait));
2036       return &main_arena;
2037     }
2038   }
2039
2040   /* Check the global, circularly linked list for available arenas. */
2041  repeat:
2042   do {
2043     if(!mutex_trylock(&a->mutex)) {
2044       THREAD_STAT(++(a->stat_lock_loop));
2045       tsd_setspecific(arena_key, (Void_t *)a);
2046       return a;
2047     }
2048     a = a->next;
2049   } while(a != a_tsd);
2050
2051   /* If not even the list_lock can be obtained, try again.  This can
2052      happen during `atfork', or for example on systems where thread
2053      creation makes it temporarily impossible to obtain _any_
2054      locks. */
2055   if(mutex_trylock(&list_lock)) {
2056     a = a_tsd;
2057     goto repeat;
2058   }
2059   (void)mutex_unlock(&list_lock);
2060
2061   /* Nothing immediately available, so generate a new arena. */
2062   h = new_heap(size + (sizeof(*h) + sizeof(*a) + MALLOC_ALIGNMENT));
2063   if(!h)
2064     return 0;
2065   a = h->ar_ptr = (arena *)(h+1);
2066   for(i=0; i<NAV; i++)
2067     init_bin(a, i);
2068   a->next = NULL;
2069   a->size = h->size;
2070   tsd_setspecific(arena_key, (Void_t *)a);
2071   mutex_init(&a->mutex);
2072   i = mutex_lock(&a->mutex); /* remember result */
2073
2074   /* Set up the top chunk, with proper alignment. */
2075   ptr = (char *)(a + 1);
2076   misalign = (unsigned long)chunk2mem(ptr) & MALLOC_ALIGN_MASK;
2077   if (misalign > 0)
2078     ptr += MALLOC_ALIGNMENT - misalign;
2079   top(a) = (mchunkptr)ptr;
2080   set_head(top(a), (((char*)h + h->size) - ptr) | PREV_INUSE);
2081
2082   /* Add the new arena to the list. */
2083   (void)mutex_lock(&list_lock);
2084   a->next = main_arena.next;
2085   main_arena.next = a;
2086   (void)mutex_unlock(&list_lock);
2087
2088   if(i) /* locking failed; keep arena for further attempts later */
2089     return 0;
2090
2091   THREAD_STAT(++(a->stat_lock_loop));
2092   return a;
2093 }
2094
2095 /* find the heap and corresponding arena for a given ptr */
2096
2097 #define heap_for_ptr(ptr) \
2098  ((heap_info *)((unsigned long)(ptr) & ~(HEAP_MAX_SIZE-1)))
2099 #define arena_for_ptr(ptr) \
2100  (((mchunkptr)(ptr) < top(&main_arena) && (char *)(ptr) >= sbrk_base) ? \
2101   &main_arena : heap_for_ptr(ptr)->ar_ptr)
2102
2103 #else /* defined(NO_THREADS) */
2104
2105 /* Without concurrent threads, there is only one arena. */
2106
2107 #define arena_get(ptr, sz) (ptr = &main_arena)
2108 #define arena_for_ptr(ptr) (&main_arena)
2109
2110 #endif /* !defined(NO_THREADS) */
2111
2112 \f
2113
2114 /*
2115   Debugging support
2116 */
2117
2118 #if MALLOC_DEBUG
2119
2120
2121 /*
2122   These routines make a number of assertions about the states
2123   of data structures that should be true at all times. If any
2124   are not true, it's very likely that a user program has somehow
2125   trashed memory. (It's also possible that there is a coding error
2126   in malloc. In which case, please report it!)
2127 */
2128
2129 #if __STD_C
2130 static void do_check_chunk(arena *ar_ptr, mchunkptr p)
2131 #else
2132 static void do_check_chunk(ar_ptr, p) arena *ar_ptr; mchunkptr p;
2133 #endif
2134 {
2135   INTERNAL_SIZE_T sz = p->size & ~PREV_INUSE;
2136
2137   /* No checkable chunk is mmapped */
2138   assert(!chunk_is_mmapped(p));
2139
2140 #ifndef NO_THREADS
2141   if(ar_ptr != &main_arena) {
2142     heap_info *heap = heap_for_ptr(p);
2143     assert(heap->ar_ptr == ar_ptr);
2144     assert((char *)p + sz <= (char *)heap + heap->size);
2145     return;
2146   }
2147 #endif
2148
2149   /* Check for legal address ... */
2150   assert((char*)p >= sbrk_base);
2151   if (p != top(ar_ptr))
2152     assert((char*)p + sz <= (char*)top(ar_ptr));
2153   else
2154     assert((char*)p + sz <= sbrk_base + sbrked_mem);
2155
2156 }
2157
2158
2159 #if __STD_C
2160 static void do_check_free_chunk(arena *ar_ptr, mchunkptr p)
2161 #else
2162 static void do_check_free_chunk(ar_ptr, p) arena *ar_ptr; mchunkptr p;
2163 #endif
2164 {
2165   INTERNAL_SIZE_T sz = p->size & ~PREV_INUSE;
2166   mchunkptr next = chunk_at_offset(p, sz);
2167
2168   do_check_chunk(ar_ptr, p);
2169
2170   /* Check whether it claims to be free ... */
2171   assert(!inuse(p));
2172
2173   /* Must have OK size and fields */
2174   assert((long)sz >= (long)MINSIZE);
2175   assert((sz & MALLOC_ALIGN_MASK) == 0);
2176   assert(aligned_OK(chunk2mem(p)));
2177   /* ... matching footer field */
2178   assert(next->prev_size == sz);
2179   /* ... and is fully consolidated */
2180   assert(prev_inuse(p));
2181   assert (next == top(ar_ptr) || inuse(next));
2182
2183   /* ... and has minimally sane links */
2184   assert(p->fd->bk == p);
2185   assert(p->bk->fd == p);
2186 }
2187
2188 #if __STD_C
2189 static void do_check_inuse_chunk(arena *ar_ptr, mchunkptr p)
2190 #else
2191 static void do_check_inuse_chunk(ar_ptr, p) arena *ar_ptr; mchunkptr p;
2192 #endif
2193 {
2194   mchunkptr next = next_chunk(p);
2195   do_check_chunk(ar_ptr, p);
2196
2197   /* Check whether it claims to be in use ... */
2198   assert(inuse(p));
2199
2200   /* ... whether its size is OK (it might be a fencepost) ... */
2201   assert(chunksize(p) >= MINSIZE || next->size == (0|PREV_INUSE));
2202
2203   /* ... and is surrounded by OK chunks.
2204     Since more things can be checked with free chunks than inuse ones,
2205     if an inuse chunk borders them and debug is on, it's worth doing them.
2206   */
2207   if (!prev_inuse(p))
2208   {
2209     mchunkptr prv = prev_chunk(p);
2210     assert(next_chunk(prv) == p);
2211     do_check_free_chunk(ar_ptr, prv);
2212   }
2213   if (next == top(ar_ptr))
2214   {
2215     assert(prev_inuse(next));
2216     assert(chunksize(next) >= MINSIZE);
2217   }
2218   else if (!inuse(next))
2219     do_check_free_chunk(ar_ptr, next);
2220
2221 }
2222
2223 #if __STD_C
2224 static void do_check_malloced_chunk(arena *ar_ptr,
2225                                     mchunkptr p, INTERNAL_SIZE_T s)
2226 #else
2227 static void do_check_malloced_chunk(ar_ptr, p, s)
2228 arena *ar_ptr; mchunkptr p; INTERNAL_SIZE_T s;
2229 #endif
2230 {
2231   INTERNAL_SIZE_T sz = p->size & ~PREV_INUSE;
2232   long room = sz - s;
2233
2234   do_check_inuse_chunk(ar_ptr, p);
2235
2236   /* Legal size ... */
2237   assert((long)sz >= (long)MINSIZE);
2238   assert((sz & MALLOC_ALIGN_MASK) == 0);
2239   assert(room >= 0);
2240   assert(room < (long)MINSIZE);
2241
2242   /* ... and alignment */
2243   assert(aligned_OK(chunk2mem(p)));
2244
2245
2246   /* ... and was allocated at front of an available chunk */
2247   assert(prev_inuse(p));
2248
2249 }
2250
2251
2252 #define check_free_chunk(A,P) do_check_free_chunk(A,P)
2253 #define check_inuse_chunk(A,P) do_check_inuse_chunk(A,P)
2254 #define check_chunk(A,P) do_check_chunk(A,P)
2255 #define check_malloced_chunk(A,P,N) do_check_malloced_chunk(A,P,N)
2256 #else
2257 #define check_free_chunk(A,P)
2258 #define check_inuse_chunk(A,P)
2259 #define check_chunk(A,P)
2260 #define check_malloced_chunk(A,P,N)
2261 #endif
2262
2263 \f
2264
2265 /*
2266   Macro-based internal utilities
2267 */
2268
2269
2270 /*
2271   Linking chunks in bin lists.
2272   Call these only with variables, not arbitrary expressions, as arguments.
2273 */
2274
2275 /*
2276   Place chunk p of size s in its bin, in size order,
2277   putting it ahead of others of same size.
2278 */
2279
2280
2281 #define frontlink(A, P, S, IDX, BK, FD)                                       \
2282 {                                                                             \
2283   if (S < MAX_SMALLBIN_SIZE)                                                  \
2284   {                                                                           \
2285     IDX = smallbin_index(S);                                                  \
2286     mark_binblock(A, IDX);                                                    \
2287     BK = bin_at(A, IDX);                                                      \
2288     FD = BK->fd;                                                              \
2289     P->bk = BK;                                                               \
2290     P->fd = FD;                                                               \
2291     FD->bk = BK->fd = P;                                                      \
2292   }                                                                           \
2293   else                                                                        \
2294   {                                                                           \
2295     IDX = bin_index(S);                                                       \
2296     BK = bin_at(A, IDX);                                                      \
2297     FD = BK->fd;                                                              \
2298     if (FD == BK) mark_binblock(A, IDX);                                      \
2299     else                                                                      \
2300     {                                                                         \
2301       while (FD != BK && S < chunksize(FD)) FD = FD->fd;                      \
2302       BK = FD->bk;                                                            \
2303     }                                                                         \
2304     P->bk = BK;                                                               \
2305     P->fd = FD;                                                               \
2306     FD->bk = BK->fd = P;                                                      \
2307   }                                                                           \
2308 }
2309
2310
2311 /* take a chunk off a list */
2312
2313 #define unlink(P, BK, FD)                                                     \
2314 {                                                                             \
2315   BK = P->bk;                                                                 \
2316   FD = P->fd;                                                                 \
2317   FD->bk = BK;                                                                \
2318   BK->fd = FD;                                                                \
2319 }                                                                             \
2320
2321 /* Place p as the last remainder */
2322
2323 #define link_last_remainder(A, P)                                             \
2324 {                                                                             \
2325   last_remainder(A)->fd = last_remainder(A)->bk = P;                          \
2326   P->fd = P->bk = last_remainder(A);                                          \
2327 }
2328
2329 /* Clear the last_remainder bin */
2330
2331 #define clear_last_remainder(A) \
2332   (last_remainder(A)->fd = last_remainder(A)->bk = last_remainder(A))
2333
2334
2335
2336 \f
2337
2338 /*
2339   Extend the top-most chunk by obtaining memory from system.
2340   Main interface to sbrk (but see also malloc_trim).
2341 */
2342
2343 #if defined __GNUC__ && __GNUC__ >= 2
2344 /* This function is called only from one place, inline it.  */
2345 inline
2346 #endif
2347 static void
2348 internal_function
2349 #if __STD_C
2350 malloc_extend_top(arena *ar_ptr, INTERNAL_SIZE_T nb)
2351 #else
2352 malloc_extend_top(ar_ptr, nb) arena *ar_ptr; INTERNAL_SIZE_T nb;
2353 #endif
2354 {
2355   unsigned long pagesz   = malloc_getpagesize;
2356   mchunkptr old_top      = top(ar_ptr);        /* Record state of old top */
2357   INTERNAL_SIZE_T old_top_size = chunksize(old_top);
2358   INTERNAL_SIZE_T top_size;                    /* new size of top chunk */
2359
2360 #ifndef NO_THREADS
2361   if(ar_ptr == &main_arena) {
2362 #endif
2363
2364     char*     brk;                  /* return value from sbrk */
2365     INTERNAL_SIZE_T front_misalign; /* unusable bytes at front of sbrked space */
2366     INTERNAL_SIZE_T correction;     /* bytes for 2nd sbrk call */
2367     char*     new_brk;              /* return of 2nd sbrk call */
2368     char*     old_end = (char*)(chunk_at_offset(old_top, old_top_size));
2369
2370     /* Pad request with top_pad plus minimal overhead */
2371     INTERNAL_SIZE_T sbrk_size = nb + top_pad + MINSIZE;
2372
2373     /* If not the first time through, round to preserve page boundary */
2374     /* Otherwise, we need to correct to a page size below anyway. */
2375     /* (We also correct below if an intervening foreign sbrk call.) */
2376
2377     if (sbrk_base != (char*)(-1))
2378       sbrk_size = (sbrk_size + (pagesz - 1)) & ~(pagesz - 1);
2379
2380     brk = (char*)(MORECORE (sbrk_size));
2381
2382     /* Fail if sbrk failed or if a foreign sbrk call killed our space */
2383     if (brk == (char*)(MORECORE_FAILURE) ||
2384         (brk < old_end && old_top != initial_top(&main_arena)))
2385       return;
2386
2387 #if defined _LIBC || defined MALLOC_HOOKS
2388     /* Call the `morecore' hook if necessary.  */
2389     if (__after_morecore_hook)
2390       (*__after_morecore_hook) ();
2391 #endif
2392
2393     sbrked_mem += sbrk_size;
2394
2395     if (brk == old_end) { /* can just add bytes to current top */
2396       top_size = sbrk_size + old_top_size;
2397       set_head(old_top, top_size | PREV_INUSE);
2398       old_top = 0; /* don't free below */
2399     } else {
2400       if (sbrk_base == (char*)(-1)) /* First time through. Record base */
2401         sbrk_base = brk;
2402       else
2403         /* Someone else called sbrk().  Count those bytes as sbrked_mem. */
2404         sbrked_mem += brk - (char*)old_end;
2405
2406       /* Guarantee alignment of first new chunk made from this space */
2407       front_misalign = (unsigned long)chunk2mem(brk) & MALLOC_ALIGN_MASK;
2408       if (front_misalign > 0) {
2409         correction = (MALLOC_ALIGNMENT) - front_misalign;
2410         brk += correction;
2411       } else
2412         correction = 0;
2413
2414       /* Guarantee the next brk will be at a page boundary */
2415       correction += pagesz - ((unsigned long)(brk + sbrk_size) & (pagesz - 1));
2416
2417       /* Allocate correction */
2418       new_brk = (char*)(MORECORE (correction));
2419       if (new_brk == (char*)(MORECORE_FAILURE)) return;
2420
2421 #if defined _LIBC || defined MALLOC_HOOKS
2422       /* Call the `morecore' hook if necessary.  */
2423       if (__after_morecore_hook)
2424         (*__after_morecore_hook) ();
2425 #endif
2426
2427       sbrked_mem += correction;
2428
2429       top(&main_arena) = (mchunkptr)brk;
2430       top_size = new_brk - brk + correction;
2431       set_head(top(&main_arena), top_size | PREV_INUSE);
2432
2433       if (old_top == initial_top(&main_arena))
2434         old_top = 0; /* don't free below */
2435     }
2436
2437     if ((unsigned long)sbrked_mem > (unsigned long)max_sbrked_mem)
2438       max_sbrked_mem = sbrked_mem;
2439 #ifdef NO_THREADS
2440     if ((unsigned long)(mmapped_mem + sbrked_mem) >
2441         (unsigned long)max_total_mem)
2442       max_total_mem = mmapped_mem + sbrked_mem;
2443 #endif
2444
2445 #ifndef NO_THREADS
2446   } else { /* ar_ptr != &main_arena */
2447     heap_info *old_heap, *heap;
2448     size_t old_heap_size;
2449
2450     if(old_top_size < MINSIZE) /* this should never happen */
2451       return;
2452
2453     /* First try to extend the current heap. */
2454     if(MINSIZE + nb <= old_top_size)
2455       return;
2456     old_heap = heap_for_ptr(old_top);
2457     old_heap_size = old_heap->size;
2458     if(grow_heap(old_heap, MINSIZE + nb - old_top_size) == 0) {
2459       ar_ptr->size += old_heap->size - old_heap_size;
2460       top_size = ((char *)old_heap + old_heap->size) - (char *)old_top;
2461       set_head(old_top, top_size | PREV_INUSE);
2462       return;
2463     }
2464
2465     /* A new heap must be created. */
2466     heap = new_heap(nb + (MINSIZE + sizeof(*heap)));
2467     if(!heap)
2468       return;
2469     heap->ar_ptr = ar_ptr;
2470     heap->prev = old_heap;
2471     ar_ptr->size += heap->size;
2472
2473     /* Set up the new top, so we can safely use chunk_free() below. */
2474     top(ar_ptr) = chunk_at_offset(heap, sizeof(*heap));
2475     top_size = heap->size - sizeof(*heap);
2476     set_head(top(ar_ptr), top_size | PREV_INUSE);
2477   }
2478 #endif /* !defined(NO_THREADS) */
2479
2480   /* We always land on a page boundary */
2481   assert(((unsigned long)((char*)top(ar_ptr) + top_size) & (pagesz-1)) == 0);
2482
2483   /* Setup fencepost and free the old top chunk. */
2484   if(old_top) {
2485     /* The fencepost takes at least MINSIZE bytes, because it might
2486        become the top chunk again later.  Note that a footer is set
2487        up, too, although the chunk is marked in use. */
2488     old_top_size -= MINSIZE;
2489     set_head(chunk_at_offset(old_top, old_top_size + 2*SIZE_SZ), 0|PREV_INUSE);
2490     if(old_top_size >= MINSIZE) {
2491       set_head(chunk_at_offset(old_top, old_top_size), (2*SIZE_SZ)|PREV_INUSE);
2492       set_foot(chunk_at_offset(old_top, old_top_size), (2*SIZE_SZ));
2493       set_head_size(old_top, old_top_size);
2494       chunk_free(ar_ptr, old_top);
2495     } else {
2496       set_head(old_top, (old_top_size + 2*SIZE_SZ)|PREV_INUSE);
2497       set_foot(old_top, (old_top_size + 2*SIZE_SZ));
2498     }
2499   }
2500 }
2501
2502
2503 \f
2504
2505 /* Main public routines */
2506
2507
2508 /*
2509   Malloc Algorithm:
2510
2511     The requested size is first converted into a usable form, `nb'.
2512     This currently means to add 4 bytes overhead plus possibly more to
2513     obtain 8-byte alignment and/or to obtain a size of at least
2514     MINSIZE (currently 16, 24, or 32 bytes), the smallest allocatable
2515     size.  (All fits are considered `exact' if they are within MINSIZE
2516     bytes.)
2517
2518     From there, the first successful of the following steps is taken:
2519
2520       1. The bin corresponding to the request size is scanned, and if
2521          a chunk of exactly the right size is found, it is taken.
2522
2523       2. The most recently remaindered chunk is used if it is big
2524          enough.  This is a form of (roving) first fit, used only in
2525          the absence of exact fits. Runs of consecutive requests use
2526          the remainder of the chunk used for the previous such request
2527          whenever possible. This limited use of a first-fit style
2528          allocation strategy tends to give contiguous chunks
2529          coextensive lifetimes, which improves locality and can reduce
2530          fragmentation in the long run.
2531
2532       3. Other bins are scanned in increasing size order, using a
2533          chunk big enough to fulfill the request, and splitting off
2534          any remainder.  This search is strictly by best-fit; i.e.,
2535          the smallest (with ties going to approximately the least
2536          recently used) chunk that fits is selected.
2537
2538       4. If large enough, the chunk bordering the end of memory
2539          (`top') is split off. (This use of `top' is in accord with
2540          the best-fit search rule.  In effect, `top' is treated as
2541          larger (and thus less well fitting) than any other available
2542          chunk since it can be extended to be as large as necessary
2543          (up to system limitations).
2544
2545       5. If the request size meets the mmap threshold and the
2546          system supports mmap, and there are few enough currently
2547          allocated mmapped regions, and a call to mmap succeeds,
2548          the request is allocated via direct memory mapping.
2549
2550       6. Otherwise, the top of memory is extended by
2551          obtaining more space from the system (normally using sbrk,
2552          but definable to anything else via the MORECORE macro).
2553          Memory is gathered from the system (in system page-sized
2554          units) in a way that allows chunks obtained across different
2555          sbrk calls to be consolidated, but does not require
2556          contiguous memory. Thus, it should be safe to intersperse
2557          mallocs with other sbrk calls.
2558
2559
2560       All allocations are made from the `lowest' part of any found
2561       chunk. (The implementation invariant is that prev_inuse is
2562       always true of any allocated chunk; i.e., that each allocated
2563       chunk borders either a previously allocated and still in-use chunk,
2564       or the base of its memory arena.)
2565
2566 */
2567
2568 #if __STD_C
2569 Void_t* mALLOc(size_t bytes)
2570 #else
2571 Void_t* mALLOc(bytes) size_t bytes;
2572 #endif
2573 {
2574   arena *ar_ptr;
2575   INTERNAL_SIZE_T nb; /* padded request size */
2576   mchunkptr victim;
2577
2578 #if defined _LIBC || defined MALLOC_HOOKS
2579   if (__malloc_hook != NULL) {
2580     Void_t* result;
2581
2582 #if defined __GNUC__ && __GNUC__ >= 2
2583     result = (*__malloc_hook)(bytes, __builtin_return_address (0));
2584 #else
2585     result = (*__malloc_hook)(bytes, NULL);
2586 #endif
2587     return result;
2588   }
2589 #endif
2590
2591   nb = request2size(bytes);
2592   arena_get(ar_ptr, nb);
2593   if(!ar_ptr)
2594     return 0;
2595   victim = chunk_alloc(ar_ptr, nb);
2596   (void)mutex_unlock(&ar_ptr->mutex);
2597   if(!victim) {
2598     /* Maybe the failure is due to running out of mmapped areas. */
2599     if(ar_ptr != &main_arena) {
2600       (void)mutex_lock(&main_arena.mutex);
2601       victim = chunk_alloc(&main_arena, nb);
2602       (void)mutex_unlock(&main_arena.mutex);
2603     }
2604     if(!victim) return 0;
2605   }
2606   return chunk2mem(victim);
2607 }
2608
2609 static mchunkptr
2610 internal_function
2611 #if __STD_C
2612 chunk_alloc(arena *ar_ptr, INTERNAL_SIZE_T nb)
2613 #else
2614 chunk_alloc(ar_ptr, nb) arena *ar_ptr; INTERNAL_SIZE_T nb;
2615 #endif
2616 {
2617   mchunkptr victim;                  /* inspected/selected chunk */
2618   INTERNAL_SIZE_T victim_size;       /* its size */
2619   int       idx;                     /* index for bin traversal */
2620   mbinptr   bin;                     /* associated bin */
2621   mchunkptr remainder;               /* remainder from a split */
2622   long      remainder_size;          /* its size */
2623   int       remainder_index;         /* its bin index */
2624   unsigned long block;               /* block traverser bit */
2625   int       startidx;                /* first bin of a traversed block */
2626   mchunkptr fwd;                     /* misc temp for linking */
2627   mchunkptr bck;                     /* misc temp for linking */
2628   mbinptr q;                         /* misc temp */
2629
2630
2631   /* Check for exact match in a bin */
2632
2633   if (is_small_request(nb))  /* Faster version for small requests */
2634   {
2635     idx = smallbin_index(nb);
2636
2637     /* No traversal or size check necessary for small bins.  */
2638
2639     q = bin_at(ar_ptr, idx);
2640     victim = last(q);
2641
2642     /* Also scan the next one, since it would have a remainder < MINSIZE */
2643     if (victim == q)
2644     {
2645       q = next_bin(q);
2646       victim = last(q);
2647     }
2648     if (victim != q)
2649     {
2650       victim_size = chunksize(victim);
2651       unlink(victim, bck, fwd);
2652       set_inuse_bit_at_offset(victim, victim_size);
2653       check_malloced_chunk(ar_ptr, victim, nb);
2654       return victim;
2655     }
2656
2657     idx += 2; /* Set for bin scan below. We've already scanned 2 bins. */
2658
2659   }
2660   else
2661   {
2662     idx = bin_index(nb);
2663     bin = bin_at(ar_ptr, idx);
2664
2665     for (victim = last(bin); victim != bin; victim = victim->bk)
2666     {
2667       victim_size = chunksize(victim);
2668       remainder_size = victim_size - nb;
2669
2670       if (remainder_size >= (long)MINSIZE) /* too big */
2671       {
2672         --idx; /* adjust to rescan below after checking last remainder */
2673         break;
2674       }
2675
2676       else if (remainder_size >= 0) /* exact fit */
2677       {
2678         unlink(victim, bck, fwd);
2679         set_inuse_bit_at_offset(victim, victim_size);
2680         check_malloced_chunk(ar_ptr, victim, nb);
2681         return victim;
2682       }
2683     }
2684
2685     ++idx;
2686
2687   }
2688
2689   /* Try to use the last split-off remainder */
2690
2691   if ( (victim = last_remainder(ar_ptr)->fd) != last_remainder(ar_ptr))
2692   {
2693     victim_size = chunksize(victim);
2694     remainder_size = victim_size - nb;
2695
2696     if (remainder_size >= (long)MINSIZE) /* re-split */
2697     {
2698       remainder = chunk_at_offset(victim, nb);
2699       set_head(victim, nb | PREV_INUSE);
2700       link_last_remainder(ar_ptr, remainder);
2701       set_head(remainder, remainder_size | PREV_INUSE);
2702       set_foot(remainder, remainder_size);
2703       check_malloced_chunk(ar_ptr, victim, nb);
2704       return victim;
2705     }
2706
2707     clear_last_remainder(ar_ptr);
2708
2709     if (remainder_size >= 0)  /* exhaust */
2710     {
2711       set_inuse_bit_at_offset(victim, victim_size);
2712       check_malloced_chunk(ar_ptr, victim, nb);
2713       return victim;
2714     }
2715
2716     /* Else place in bin */
2717
2718     frontlink(ar_ptr, victim, victim_size, remainder_index, bck, fwd);
2719   }
2720
2721   /*
2722      If there are any possibly nonempty big-enough blocks,
2723      search for best fitting chunk by scanning bins in blockwidth units.
2724   */
2725
2726   if ( (block = idx2binblock(idx)) <= binblocks(ar_ptr))
2727   {
2728
2729     /* Get to the first marked block */
2730
2731     if ( (block & binblocks(ar_ptr)) == 0)
2732     {
2733       /* force to an even block boundary */
2734       idx = (idx & ~(BINBLOCKWIDTH - 1)) + BINBLOCKWIDTH;
2735       block <<= 1;
2736       while ((block & binblocks(ar_ptr)) == 0)
2737       {
2738         idx += BINBLOCKWIDTH;
2739         block <<= 1;
2740       }
2741     }
2742
2743     /* For each possibly nonempty block ... */
2744     for (;;)
2745     {
2746       startidx = idx;          /* (track incomplete blocks) */
2747       q = bin = bin_at(ar_ptr, idx);
2748
2749       /* For each bin in this block ... */
2750       do
2751       {
2752         /* Find and use first big enough chunk ... */
2753
2754         for (victim = last(bin); victim != bin; victim = victim->bk)
2755         {
2756           victim_size = chunksize(victim);
2757           remainder_size = victim_size - nb;
2758
2759           if (remainder_size >= (long)MINSIZE) /* split */
2760           {
2761             remainder = chunk_at_offset(victim, nb);
2762             set_head(victim, nb | PREV_INUSE);
2763             unlink(victim, bck, fwd);
2764             link_last_remainder(ar_ptr, remainder);
2765             set_head(remainder, remainder_size | PREV_INUSE);
2766             set_foot(remainder, remainder_size);
2767             check_malloced_chunk(ar_ptr, victim, nb);
2768             return victim;
2769           }
2770
2771           else if (remainder_size >= 0)  /* take */
2772           {
2773             set_inuse_bit_at_offset(victim, victim_size);
2774             unlink(victim, bck, fwd);
2775             check_malloced_chunk(ar_ptr, victim, nb);
2776             return victim;
2777           }
2778
2779         }
2780
2781        bin = next_bin(bin);
2782
2783       } while ((++idx & (BINBLOCKWIDTH - 1)) != 0);
2784
2785       /* Clear out the block bit. */
2786
2787       do   /* Possibly backtrack to try to clear a partial block */
2788       {
2789         if ((startidx & (BINBLOCKWIDTH - 1)) == 0)
2790         {
2791           binblocks(ar_ptr) &= ~block;
2792           break;
2793         }
2794         --startidx;
2795         q = prev_bin(q);
2796       } while (first(q) == q);
2797
2798       /* Get to the next possibly nonempty block */
2799
2800       if ( (block <<= 1) <= binblocks(ar_ptr) && (block != 0) )
2801       {
2802         while ((block & binblocks(ar_ptr)) == 0)
2803         {
2804           idx += BINBLOCKWIDTH;
2805           block <<= 1;
2806         }
2807       }
2808       else
2809         break;
2810     }
2811   }
2812
2813
2814   /* Try to use top chunk */
2815
2816   /* Require that there be a remainder, ensuring top always exists  */
2817   if ( (remainder_size = chunksize(top(ar_ptr)) - nb) < (long)MINSIZE)
2818   {
2819
2820 #if HAVE_MMAP
2821     /* If big and would otherwise need to extend, try to use mmap instead */
2822     if ((unsigned long)nb >= (unsigned long)mmap_threshold &&
2823         (victim = mmap_chunk(nb)) != 0)
2824       return victim;
2825 #endif
2826
2827     /* Try to extend */
2828     malloc_extend_top(ar_ptr, nb);
2829     if ((remainder_size = chunksize(top(ar_ptr)) - nb) < (long)MINSIZE)
2830       return 0; /* propagate failure */
2831   }
2832
2833   victim = top(ar_ptr);
2834   set_head(victim, nb | PREV_INUSE);
2835   top(ar_ptr) = chunk_at_offset(victim, nb);
2836   set_head(top(ar_ptr), remainder_size | PREV_INUSE);
2837   check_malloced_chunk(ar_ptr, victim, nb);
2838   return victim;
2839
2840 }
2841
2842
2843 \f
2844
2845 /*
2846
2847   free() algorithm :
2848
2849     cases:
2850
2851        1. free(0) has no effect.
2852
2853        2. If the chunk was allocated via mmap, it is released via munmap().
2854
2855        3. If a returned chunk borders the current high end of memory,
2856           it is consolidated into the top, and if the total unused
2857           topmost memory exceeds the trim threshold, malloc_trim is
2858           called.
2859
2860        4. Other chunks are consolidated as they arrive, and
2861           placed in corresponding bins. (This includes the case of
2862           consolidating with the current `last_remainder').
2863
2864 */
2865
2866
2867 #if __STD_C
2868 void fREe(Void_t* mem)
2869 #else
2870 void fREe(mem) Void_t* mem;
2871 #endif
2872 {
2873   arena *ar_ptr;
2874   mchunkptr p;                          /* chunk corresponding to mem */
2875
2876 #if defined _LIBC || defined MALLOC_HOOKS
2877   if (__free_hook != NULL) {
2878 #if defined __GNUC__ && __GNUC__ >= 2
2879     (*__free_hook)(mem, __builtin_return_address (0));
2880 #else
2881     (*__free_hook)(mem, NULL);
2882 #endif
2883     return;
2884   }
2885 #endif
2886
2887   if (mem == 0)                              /* free(0) has no effect */
2888     return;
2889
2890   p = mem2chunk(mem);
2891
2892 #if HAVE_MMAP
2893   if (chunk_is_mmapped(p))                       /* release mmapped memory. */
2894   {
2895     munmap_chunk(p);
2896     return;
2897   }
2898 #endif
2899
2900   ar_ptr = arena_for_ptr(p);
2901 #if THREAD_STATS
2902   if(!mutex_trylock(&ar_ptr->mutex))
2903     ++(ar_ptr->stat_lock_direct);
2904   else {
2905     (void)mutex_lock(&ar_ptr->mutex);
2906     ++(ar_ptr->stat_lock_wait);
2907   }
2908 #else
2909   (void)mutex_lock(&ar_ptr->mutex);
2910 #endif
2911   chunk_free(ar_ptr, p);
2912   (void)mutex_unlock(&ar_ptr->mutex);
2913 }
2914
2915 static void
2916 internal_function
2917 #if __STD_C
2918 chunk_free(arena *ar_ptr, mchunkptr p)
2919 #else
2920 chunk_free(ar_ptr, p) arena *ar_ptr; mchunkptr p;
2921 #endif
2922 {
2923   INTERNAL_SIZE_T hd = p->size; /* its head field */
2924   INTERNAL_SIZE_T sz;  /* its size */
2925   int       idx;       /* its bin index */
2926   mchunkptr next;      /* next contiguous chunk */
2927   INTERNAL_SIZE_T nextsz; /* its size */
2928   INTERNAL_SIZE_T prevsz; /* size of previous contiguous chunk */
2929   mchunkptr bck;       /* misc temp for linking */
2930   mchunkptr fwd;       /* misc temp for linking */
2931   int       islr;      /* track whether merging with last_remainder */
2932
2933   check_inuse_chunk(ar_ptr, p);
2934
2935   sz = hd & ~PREV_INUSE;
2936   next = chunk_at_offset(p, sz);
2937   nextsz = chunksize(next);
2938
2939   if (next == top(ar_ptr))                         /* merge with top */
2940   {
2941     sz += nextsz;
2942
2943     if (!(hd & PREV_INUSE))                    /* consolidate backward */
2944     {
2945       prevsz = p->prev_size;
2946       p = chunk_at_offset(p, -prevsz);
2947       sz += prevsz;
2948       unlink(p, bck, fwd);
2949     }
2950
2951     set_head(p, sz | PREV_INUSE);
2952     top(ar_ptr) = p;
2953
2954 #ifndef NO_THREADS
2955     if(ar_ptr == &main_arena) {
2956 #endif
2957       if ((unsigned long)(sz) >= (unsigned long)trim_threshold)
2958         main_trim(top_pad);
2959 #ifndef NO_THREADS
2960     } else {
2961       heap_info *heap = heap_for_ptr(p);
2962
2963       assert(heap->ar_ptr == ar_ptr);
2964
2965       /* Try to get rid of completely empty heaps, if possible. */
2966       if((unsigned long)(sz) >= (unsigned long)trim_threshold ||
2967          p == chunk_at_offset(heap, sizeof(*heap)))
2968         heap_trim(heap, top_pad);
2969     }
2970 #endif
2971     return;
2972   }
2973
2974   islr = 0;
2975
2976   if (!(hd & PREV_INUSE))                    /* consolidate backward */
2977   {
2978     prevsz = p->prev_size;
2979     p = chunk_at_offset(p, -prevsz);
2980     sz += prevsz;
2981
2982     if (p->fd == last_remainder(ar_ptr))     /* keep as last_remainder */
2983       islr = 1;
2984     else
2985       unlink(p, bck, fwd);
2986   }
2987
2988   if (!(inuse_bit_at_offset(next, nextsz)))   /* consolidate forward */
2989   {
2990     sz += nextsz;
2991
2992     if (!islr && next->fd == last_remainder(ar_ptr))
2993                                               /* re-insert last_remainder */
2994     {
2995       islr = 1;
2996       link_last_remainder(ar_ptr, p);
2997     }
2998     else
2999       unlink(next, bck, fwd);
3000
3001     next = chunk_at_offset(p, sz);
3002   }
3003   else
3004     set_head(next, nextsz);                  /* clear inuse bit */
3005
3006   set_head(p, sz | PREV_INUSE);
3007   next->prev_size = sz;
3008   if (!islr)
3009     frontlink(ar_ptr, p, sz, idx, bck, fwd);
3010
3011 #ifndef NO_THREADS
3012   /* Check whether the heap containing top can go away now. */
3013   if(next->size < MINSIZE &&
3014      (unsigned long)sz > trim_threshold &&
3015      ar_ptr != &main_arena) {                /* fencepost */
3016     heap_info* heap = heap_for_ptr(top(ar_ptr));
3017
3018     if(top(ar_ptr) == chunk_at_offset(heap, sizeof(*heap)) &&
3019        heap->prev == heap_for_ptr(p))
3020       heap_trim(heap, top_pad);
3021   }
3022 #endif
3023 }
3024
3025
3026 \f
3027
3028
3029 /*
3030
3031   Realloc algorithm:
3032
3033     Chunks that were obtained via mmap cannot be extended or shrunk
3034     unless HAVE_MREMAP is defined, in which case mremap is used.
3035     Otherwise, if their reallocation is for additional space, they are
3036     copied.  If for less, they are just left alone.
3037
3038     Otherwise, if the reallocation is for additional space, and the
3039     chunk can be extended, it is, else a malloc-copy-free sequence is
3040     taken.  There are several different ways that a chunk could be
3041     extended. All are tried:
3042
3043        * Extending forward into following adjacent free chunk.
3044        * Shifting backwards, joining preceding adjacent space
3045        * Both shifting backwards and extending forward.
3046        * Extending into newly sbrked space
3047
3048     Unless the #define REALLOC_ZERO_BYTES_FREES is set, realloc with a
3049     size argument of zero (re)allocates a minimum-sized chunk.
3050
3051     If the reallocation is for less space, and the new request is for
3052     a `small' (<512 bytes) size, then the newly unused space is lopped
3053     off and freed.
3054
3055     The old unix realloc convention of allowing the last-free'd chunk
3056     to be used as an argument to realloc is no longer supported.
3057     I don't know of any programs still relying on this feature,
3058     and allowing it would also allow too many other incorrect
3059     usages of realloc to be sensible.
3060
3061
3062 */
3063
3064
3065 #if __STD_C
3066 Void_t* rEALLOc(Void_t* oldmem, size_t bytes)
3067 #else
3068 Void_t* rEALLOc(oldmem, bytes) Void_t* oldmem; size_t bytes;
3069 #endif
3070 {
3071   arena *ar_ptr;
3072   INTERNAL_SIZE_T    nb;      /* padded request size */
3073
3074   mchunkptr oldp;             /* chunk corresponding to oldmem */
3075   INTERNAL_SIZE_T    oldsize; /* its size */
3076
3077   mchunkptr newp;             /* chunk to return */
3078
3079 #if defined _LIBC || defined MALLOC_HOOKS
3080   if (__realloc_hook != NULL) {
3081     Void_t* result;
3082
3083 #if defined __GNUC__ && __GNUC__ >= 2
3084     result = (*__realloc_hook)(oldmem, bytes, __builtin_return_address (0));
3085 #else
3086     result = (*__realloc_hook)(oldmem, bytes, NULL);
3087 #endif
3088     return result;
3089   }
3090 #endif
3091
3092 #ifdef REALLOC_ZERO_BYTES_FREES
3093   if (bytes == 0) { fREe(oldmem); return 0; }
3094 #endif
3095
3096   /* realloc of null is supposed to be same as malloc */
3097   if (oldmem == 0) return mALLOc(bytes);
3098
3099   oldp    = mem2chunk(oldmem);
3100   oldsize = chunksize(oldp);
3101
3102   nb = request2size(bytes);
3103
3104 #if HAVE_MMAP
3105   if (chunk_is_mmapped(oldp))
3106   {
3107     Void_t* newmem;
3108
3109 #if HAVE_MREMAP
3110     newp = mremap_chunk(oldp, nb);
3111     if(newp) return chunk2mem(newp);
3112 #endif
3113     /* Note the extra SIZE_SZ overhead. */
3114     if(oldsize - SIZE_SZ >= nb) return oldmem; /* do nothing */
3115     /* Must alloc, copy, free. */
3116     newmem = mALLOc(bytes);
3117     if (newmem == 0) return 0; /* propagate failure */
3118     MALLOC_COPY(newmem, oldmem, oldsize - 2*SIZE_SZ);
3119     munmap_chunk(oldp);
3120     return newmem;
3121   }
3122 #endif
3123
3124   ar_ptr = arena_for_ptr(oldp);
3125 #if THREAD_STATS
3126   if(!mutex_trylock(&ar_ptr->mutex))
3127     ++(ar_ptr->stat_lock_direct);
3128   else {
3129     (void)mutex_lock(&ar_ptr->mutex);
3130     ++(ar_ptr->stat_lock_wait);
3131   }
3132 #else
3133   (void)mutex_lock(&ar_ptr->mutex);
3134 #endif
3135
3136 #ifndef NO_THREADS
3137   /* As in malloc(), remember this arena for the next allocation. */
3138   tsd_setspecific(arena_key, (Void_t *)ar_ptr);
3139 #endif
3140
3141   newp = chunk_realloc(ar_ptr, oldp, oldsize, nb);
3142
3143   (void)mutex_unlock(&ar_ptr->mutex);
3144   return newp ? chunk2mem(newp) : NULL;
3145 }
3146
3147 static mchunkptr
3148 internal_function
3149 #if __STD_C
3150 chunk_realloc(arena* ar_ptr, mchunkptr oldp, INTERNAL_SIZE_T oldsize,
3151               INTERNAL_SIZE_T nb)
3152 #else
3153 chunk_realloc(ar_ptr, oldp, oldsize, nb)
3154 arena* ar_ptr; mchunkptr oldp; INTERNAL_SIZE_T oldsize, nb;
3155 #endif
3156 {
3157   mchunkptr newp = oldp;      /* chunk to return */
3158   INTERNAL_SIZE_T newsize = oldsize; /* its size */
3159
3160   mchunkptr next;             /* next contiguous chunk after oldp */
3161   INTERNAL_SIZE_T  nextsize;  /* its size */
3162
3163   mchunkptr prev;             /* previous contiguous chunk before oldp */
3164   INTERNAL_SIZE_T  prevsize;  /* its size */
3165
3166   mchunkptr remainder;        /* holds split off extra space from newp */
3167   INTERNAL_SIZE_T  remainder_size;   /* its size */
3168
3169   mchunkptr bck;              /* misc temp for linking */
3170   mchunkptr fwd;              /* misc temp for linking */
3171
3172   check_inuse_chunk(ar_ptr, oldp);
3173
3174   if ((long)(oldsize) < (long)(nb))
3175   {
3176
3177     /* Try expanding forward */
3178
3179     next = chunk_at_offset(oldp, oldsize);
3180     if (next == top(ar_ptr) || !inuse(next))
3181     {
3182       nextsize = chunksize(next);
3183
3184       /* Forward into top only if a remainder */
3185       if (next == top(ar_ptr))
3186       {
3187         if ((long)(nextsize + newsize) >= (long)(nb + MINSIZE))
3188         {
3189           newsize += nextsize;
3190           top(ar_ptr) = chunk_at_offset(oldp, nb);
3191           set_head(top(ar_ptr), (newsize - nb) | PREV_INUSE);
3192           set_head_size(oldp, nb);
3193           return oldp;
3194         }
3195       }
3196
3197       /* Forward into next chunk */
3198       else if (((long)(nextsize + newsize) >= (long)(nb)))
3199       {
3200         unlink(next, bck, fwd);
3201         newsize  += nextsize;
3202         goto split;
3203       }
3204     }
3205     else
3206     {
3207       next = 0;
3208       nextsize = 0;
3209     }
3210
3211     /* Try shifting backwards. */
3212
3213     if (!prev_inuse(oldp))
3214     {
3215       prev = prev_chunk(oldp);
3216       prevsize = chunksize(prev);
3217
3218       /* try forward + backward first to save a later consolidation */
3219
3220       if (next != 0)
3221       {
3222         /* into top */
3223         if (next == top(ar_ptr))
3224         {
3225           if ((long)(nextsize + prevsize + newsize) >= (long)(nb + MINSIZE))
3226           {
3227             unlink(prev, bck, fwd);
3228             newp = prev;
3229             newsize += prevsize + nextsize;
3230             MALLOC_COPY(chunk2mem(newp), chunk2mem(oldp), oldsize - SIZE_SZ);
3231             top(ar_ptr) = chunk_at_offset(newp, nb);
3232             set_head(top(ar_ptr), (newsize - nb) | PREV_INUSE);
3233             set_head_size(newp, nb);
3234             return newp;
3235           }
3236         }
3237
3238         /* into next chunk */
3239         else if (((long)(nextsize + prevsize + newsize) >= (long)(nb)))
3240         {
3241           unlink(next, bck, fwd);
3242           unlink(prev, bck, fwd);
3243           newp = prev;
3244           newsize += nextsize + prevsize;
3245           MALLOC_COPY(chunk2mem(newp), chunk2mem(oldp), oldsize - SIZE_SZ);
3246           goto split;
3247         }
3248       }
3249
3250       /* backward only */
3251       if (prev != 0 && (long)(prevsize + newsize) >= (long)nb)
3252       {
3253         unlink(prev, bck, fwd);
3254         newp = prev;
3255         newsize += prevsize;
3256         MALLOC_COPY(chunk2mem(newp), chunk2mem(oldp), oldsize - SIZE_SZ);
3257         goto split;
3258       }
3259     }
3260
3261     /* Must allocate */
3262
3263     newp = chunk_alloc (ar_ptr, nb);
3264
3265     if (newp == 0) {
3266       /* Maybe the failure is due to running out of mmapped areas. */
3267       if (ar_ptr != &main_arena) {
3268         (void)mutex_lock(&main_arena.mutex);
3269         newp = chunk_alloc(&main_arena, nb);
3270         (void)mutex_unlock(&main_arena.mutex);
3271       }
3272       if (newp == 0) /* propagate failure */
3273         return 0;
3274     }
3275
3276     /* Avoid copy if newp is next chunk after oldp. */
3277     /* (This can only happen when new chunk is sbrk'ed.) */
3278
3279     if ( newp == next_chunk(oldp))
3280     {
3281       newsize += chunksize(newp);
3282       newp = oldp;
3283       goto split;
3284     }
3285
3286     /* Otherwise copy, free, and exit */
3287     MALLOC_COPY(chunk2mem(newp), chunk2mem(oldp), oldsize - SIZE_SZ);
3288     chunk_free(ar_ptr, oldp);
3289     return newp;
3290   }
3291
3292
3293  split:  /* split off extra room in old or expanded chunk */
3294
3295   if (newsize - nb >= MINSIZE) /* split off remainder */
3296   {
3297     remainder = chunk_at_offset(newp, nb);
3298     remainder_size = newsize - nb;
3299     set_head_size(newp, nb);
3300     set_head(remainder, remainder_size | PREV_INUSE);
3301     set_inuse_bit_at_offset(remainder, remainder_size);
3302     chunk_free(ar_ptr, remainder);
3303   }
3304   else
3305   {
3306     set_head_size(newp, newsize);
3307     set_inuse_bit_at_offset(newp, newsize);
3308   }
3309
3310   check_inuse_chunk(ar_ptr, newp);
3311   return newp;
3312 }
3313
3314
3315 \f
3316
3317 /*
3318
3319   memalign algorithm:
3320
3321     memalign requests more than enough space from malloc, finds a spot
3322     within that chunk that meets the alignment request, and then
3323     possibly frees the leading and trailing space.
3324
3325     The alignment argument must be a power of two. This property is not
3326     checked by memalign, so misuse may result in random runtime errors.
3327
3328     8-byte alignment is guaranteed by normal malloc calls, so don't
3329     bother calling memalign with an argument of 8 or less.
3330
3331     Overreliance on memalign is a sure way to fragment space.
3332
3333 */
3334
3335
3336 #if __STD_C
3337 Void_t* mEMALIGn(size_t alignment, size_t bytes)
3338 #else
3339 Void_t* mEMALIGn(alignment, bytes) size_t alignment; size_t bytes;
3340 #endif
3341 {
3342   arena *ar_ptr;
3343   INTERNAL_SIZE_T    nb;      /* padded  request size */
3344   mchunkptr p;
3345
3346 #if defined _LIBC || defined MALLOC_HOOKS
3347   if (__memalign_hook != NULL) {
3348     Void_t* result;
3349
3350 #if defined __GNUC__ && __GNUC__ >= 2
3351     result = (*__memalign_hook)(alignment, bytes,
3352                                 __builtin_return_address (0));
3353 #else
3354     result = (*__memalign_hook)(alignment, bytes, NULL);
3355 #endif
3356     return result;
3357   }
3358 #endif
3359
3360   /* If need less alignment than we give anyway, just relay to malloc */
3361
3362   if (alignment <= MALLOC_ALIGNMENT) return mALLOc(bytes);
3363
3364   /* Otherwise, ensure that it is at least a minimum chunk size */
3365
3366   if (alignment <  MINSIZE) alignment = MINSIZE;
3367
3368   nb = request2size(bytes);
3369   arena_get(ar_ptr, nb + alignment + MINSIZE);
3370   if(!ar_ptr)
3371     return 0;
3372   p = chunk_align(ar_ptr, nb, alignment);
3373   (void)mutex_unlock(&ar_ptr->mutex);
3374   if(!p) {
3375     /* Maybe the failure is due to running out of mmapped areas. */
3376     if(ar_ptr != &main_arena) {
3377       (void)mutex_lock(&main_arena.mutex);
3378       p = chunk_align(&main_arena, nb, alignment);
3379       (void)mutex_unlock(&main_arena.mutex);
3380     }
3381     if(!p) return 0;
3382   }
3383   return chunk2mem(p);
3384 }
3385
3386 static mchunkptr
3387 internal_function
3388 #if __STD_C
3389 chunk_align(arena* ar_ptr, INTERNAL_SIZE_T nb, size_t alignment)
3390 #else
3391 chunk_align(ar_ptr, nb, alignment)
3392 arena* ar_ptr; INTERNAL_SIZE_T nb; size_t alignment;
3393 #endif
3394 {
3395   char*     m;                /* memory returned by malloc call */
3396   mchunkptr p;                /* corresponding chunk */
3397   char*     brk;              /* alignment point within p */
3398   mchunkptr newp;             /* chunk to return */
3399   INTERNAL_SIZE_T  newsize;   /* its size */
3400   INTERNAL_SIZE_T  leadsize;  /* leading space befor alignment point */
3401   mchunkptr remainder;        /* spare room at end to split off */
3402   long      remainder_size;   /* its size */
3403
3404   /* Call chunk_alloc with worst case padding to hit alignment. */
3405   p = chunk_alloc(ar_ptr, nb + alignment + MINSIZE);
3406   if (p == 0)
3407     return 0; /* propagate failure */
3408
3409   m = chunk2mem(p);
3410
3411   if ((((unsigned long)(m)) % alignment) == 0) /* aligned */
3412   {
3413 #if HAVE_MMAP
3414     if(chunk_is_mmapped(p)) {
3415       return p; /* nothing more to do */
3416     }
3417 #endif
3418   }
3419   else /* misaligned */
3420   {
3421     /*
3422       Find an aligned spot inside chunk.
3423       Since we need to give back leading space in a chunk of at
3424       least MINSIZE, if the first calculation places us at
3425       a spot with less than MINSIZE leader, we can move to the
3426       next aligned spot -- we've allocated enough total room so that
3427       this is always possible.
3428     */
3429
3430     brk = (char*)mem2chunk(((unsigned long)(m + alignment - 1)) & -alignment);
3431     if ((long)(brk - (char*)(p)) < (long)MINSIZE) brk += alignment;
3432
3433     newp = (mchunkptr)brk;
3434     leadsize = brk - (char*)(p);
3435     newsize = chunksize(p) - leadsize;
3436
3437 #if HAVE_MMAP
3438     if(chunk_is_mmapped(p))
3439     {
3440       newp->prev_size = p->prev_size + leadsize;
3441       set_head(newp, newsize|IS_MMAPPED);
3442       return newp;
3443     }
3444 #endif
3445
3446     /* give back leader, use the rest */
3447
3448     set_head(newp, newsize | PREV_INUSE);
3449     set_inuse_bit_at_offset(newp, newsize);
3450     set_head_size(p, leadsize);
3451     chunk_free(ar_ptr, p);
3452     p = newp;
3453
3454     assert (newsize>=nb && (((unsigned long)(chunk2mem(p))) % alignment) == 0);
3455   }
3456
3457   /* Also give back spare room at the end */
3458
3459   remainder_size = chunksize(p) - nb;
3460
3461   if (remainder_size >= (long)MINSIZE)
3462   {
3463     remainder = chunk_at_offset(p, nb);
3464     set_head(remainder, remainder_size | PREV_INUSE);
3465     set_head_size(p, nb);
3466     chunk_free(ar_ptr, remainder);
3467   }
3468
3469   check_inuse_chunk(ar_ptr, p);
3470   return p;
3471 }
3472
3473 \f
3474
3475
3476 /*
3477     valloc just invokes memalign with alignment argument equal
3478     to the page size of the system (or as near to this as can
3479     be figured out from all the includes/defines above.)
3480 */
3481
3482 #if __STD_C
3483 Void_t* vALLOc(size_t bytes)
3484 #else
3485 Void_t* vALLOc(bytes) size_t bytes;
3486 #endif
3487 {
3488   return mEMALIGn (malloc_getpagesize, bytes);
3489 }
3490
3491 /*
3492   pvalloc just invokes valloc for the nearest pagesize
3493   that will accommodate request
3494 */
3495
3496
3497 #if __STD_C
3498 Void_t* pvALLOc(size_t bytes)
3499 #else
3500 Void_t* pvALLOc(bytes) size_t bytes;
3501 #endif
3502 {
3503   size_t pagesize = malloc_getpagesize;
3504   return mEMALIGn (pagesize, (bytes + pagesize - 1) & ~(pagesize - 1));
3505 }
3506
3507 /*
3508
3509   calloc calls chunk_alloc, then zeroes out the allocated chunk.
3510
3511 */
3512
3513 #if __STD_C
3514 Void_t* cALLOc(size_t n, size_t elem_size)
3515 #else
3516 Void_t* cALLOc(n, elem_size) size_t n; size_t elem_size;
3517 #endif
3518 {
3519   arena *ar_ptr;
3520   mchunkptr p, oldtop;
3521   INTERNAL_SIZE_T sz, csz, oldtopsize;
3522   Void_t* mem;
3523
3524 #if defined _LIBC || defined MALLOC_HOOKS
3525   if (__malloc_hook != NULL) {
3526     sz = n * elem_size;
3527 #if defined __GNUC__ && __GNUC__ >= 2
3528     mem = (*__malloc_hook)(sz, __builtin_return_address (0));
3529 #else
3530     mem = (*__malloc_hook)(sz, NULL);
3531 #endif
3532     if(mem == 0)
3533       return 0;
3534 #ifdef HAVE_MEMSET
3535     return memset(mem, 0, sz);
3536 #else
3537     while(sz > 0) ((char*)mem)[--sz] = 0; /* rather inefficient */
3538     return mem;
3539 #endif
3540   }
3541 #endif
3542
3543   sz = request2size(n * elem_size);
3544   arena_get(ar_ptr, sz);
3545   if(!ar_ptr)
3546     return 0;
3547
3548   /* check if expand_top called, in which case don't need to clear */
3549 #if MORECORE_CLEARS
3550   oldtop = top(ar_ptr);
3551   oldtopsize = chunksize(top(ar_ptr));
3552 #endif
3553   p = chunk_alloc (ar_ptr, sz);
3554
3555   /* Only clearing follows, so we can unlock early. */
3556   (void)mutex_unlock(&ar_ptr->mutex);
3557
3558   if (p == 0) {
3559     /* Maybe the failure is due to running out of mmapped areas. */
3560     if(ar_ptr != &main_arena) {
3561       (void)mutex_lock(&main_arena.mutex);
3562       p = chunk_alloc(&main_arena, sz);
3563       (void)mutex_unlock(&main_arena.mutex);
3564     }
3565     if (p == 0) return 0;
3566   }
3567   mem = chunk2mem(p);
3568
3569   /* Two optional cases in which clearing not necessary */
3570
3571 #if HAVE_MMAP
3572   if (chunk_is_mmapped(p)) return mem;
3573 #endif
3574
3575   csz = chunksize(p);
3576
3577 #if MORECORE_CLEARS
3578   if (p == oldtop && csz > oldtopsize) {
3579     /* clear only the bytes from non-freshly-sbrked memory */
3580     csz = oldtopsize;
3581   }
3582 #endif
3583
3584   MALLOC_ZERO(mem, csz - SIZE_SZ);
3585   return mem;
3586 }
3587
3588 /*
3589
3590   cfree just calls free. It is needed/defined on some systems
3591   that pair it with calloc, presumably for odd historical reasons.
3592
3593 */
3594
3595 #if !defined(_LIBC)
3596 #if __STD_C
3597 void cfree(Void_t *mem)
3598 #else
3599 void cfree(mem) Void_t *mem;
3600 #endif
3601 {
3602   free(mem);
3603 }
3604 #endif
3605
3606 \f
3607
3608 /*
3609
3610     Malloc_trim gives memory back to the system (via negative
3611     arguments to sbrk) if there is unused memory at the `high' end of
3612     the malloc pool. You can call this after freeing large blocks of
3613     memory to potentially reduce the system-level memory requirements
3614     of a program. However, it cannot guarantee to reduce memory. Under
3615     some allocation patterns, some large free blocks of memory will be
3616     locked between two used chunks, so they cannot be given back to
3617     the system.
3618
3619     The `pad' argument to malloc_trim represents the amount of free
3620     trailing space to leave untrimmed. If this argument is zero,
3621     only the minimum amount of memory to maintain internal data
3622     structures will be left (one page or less). Non-zero arguments
3623     can be supplied to maintain enough trailing space to service
3624     future expected allocations without having to re-obtain memory
3625     from the system.
3626
3627     Malloc_trim returns 1 if it actually released any memory, else 0.
3628
3629 */
3630
3631 #if __STD_C
3632 int mALLOC_TRIm(size_t pad)
3633 #else
3634 int mALLOC_TRIm(pad) size_t pad;
3635 #endif
3636 {
3637   int res;
3638
3639   (void)mutex_lock(&main_arena.mutex);
3640   res = main_trim(pad);
3641   (void)mutex_unlock(&main_arena.mutex);
3642   return res;
3643 }
3644
3645 /* Trim the main arena. */
3646
3647 static int
3648 internal_function
3649 #if __STD_C
3650 main_trim(size_t pad)
3651 #else
3652 main_trim(pad) size_t pad;
3653 #endif
3654 {
3655   mchunkptr top_chunk;   /* The current top chunk */
3656   long  top_size;        /* Amount of top-most memory */
3657   long  extra;           /* Amount to release */
3658   char* current_brk;     /* address returned by pre-check sbrk call */
3659   char* new_brk;         /* address returned by negative sbrk call */
3660
3661   unsigned long pagesz = malloc_getpagesize;
3662
3663   top_chunk = top(&main_arena);
3664   top_size = chunksize(top_chunk);
3665   extra = ((top_size - pad - MINSIZE + (pagesz-1)) / pagesz - 1) * pagesz;
3666
3667   if (extra < (long)pagesz) /* Not enough memory to release */
3668     return 0;
3669
3670   /* Test to make sure no one else called sbrk */
3671   current_brk = (char*)(MORECORE (0));
3672   if (current_brk != (char*)(top_chunk) + top_size)
3673     return 0;     /* Apparently we don't own memory; must fail */
3674
3675   new_brk = (char*)(MORECORE (-extra));
3676
3677 #if defined _LIBC || defined MALLOC_HOOKS
3678   /* Call the `morecore' hook if necessary.  */
3679   if (__after_morecore_hook)
3680     (*__after_morecore_hook) ();
3681 #endif
3682
3683   if (new_brk == (char*)(MORECORE_FAILURE)) { /* sbrk failed? */
3684     /* Try to figure out what we have */
3685     current_brk = (char*)(MORECORE (0));
3686     top_size = current_brk - (char*)top_chunk;
3687     if (top_size >= (long)MINSIZE) /* if not, we are very very dead! */
3688     {
3689       sbrked_mem = current_brk - sbrk_base;
3690       set_head(top_chunk, top_size | PREV_INUSE);
3691     }
3692     check_chunk(&main_arena, top_chunk);
3693     return 0;
3694   }
3695   sbrked_mem -= extra;
3696
3697   /* Success. Adjust top accordingly. */
3698   set_head(top_chunk, (top_size - extra) | PREV_INUSE);
3699   check_chunk(&main_arena, top_chunk);
3700   return 1;
3701 }
3702
3703 #ifndef NO_THREADS
3704
3705 static int
3706 internal_function
3707 #if __STD_C
3708 heap_trim(heap_info *heap, size_t pad)
3709 #else
3710 heap_trim(heap, pad) heap_info *heap; size_t pad;
3711 #endif
3712 {
3713   unsigned long pagesz = malloc_getpagesize;
3714   arena *ar_ptr = heap->ar_ptr;
3715   mchunkptr top_chunk = top(ar_ptr), p, bck, fwd;
3716   heap_info *prev_heap;
3717   long new_size, top_size, extra;
3718
3719   /* Can this heap go away completely ? */
3720   while(top_chunk == chunk_at_offset(heap, sizeof(*heap))) {
3721     prev_heap = heap->prev;
3722     p = chunk_at_offset(prev_heap, prev_heap->size - (MINSIZE-2*SIZE_SZ));
3723     assert(p->size == (0|PREV_INUSE)); /* must be fencepost */
3724     p = prev_chunk(p);
3725     new_size = chunksize(p) + (MINSIZE-2*SIZE_SZ);
3726     assert(new_size>0 && new_size<(long)(2*MINSIZE));
3727     if(!prev_inuse(p))
3728       new_size += p->prev_size;
3729     assert(new_size>0 && new_size<HEAP_MAX_SIZE);
3730     if(new_size + (HEAP_MAX_SIZE - prev_heap->size) < pad + MINSIZE + pagesz)
3731       break;
3732     ar_ptr->size -= heap->size;
3733     delete_heap(heap);
3734     heap = prev_heap;
3735     if(!prev_inuse(p)) { /* consolidate backward */
3736       p = prev_chunk(p);
3737       unlink(p, bck, fwd);
3738     }
3739     assert(((unsigned long)((char*)p + new_size) & (pagesz-1)) == 0);
3740     assert( ((char*)p + new_size) == ((char*)heap + heap->size) );
3741     top(ar_ptr) = top_chunk = p;
3742     set_head(top_chunk, new_size | PREV_INUSE);
3743     check_chunk(ar_ptr, top_chunk);
3744   }
3745   top_size = chunksize(top_chunk);
3746   extra = ((top_size - pad - MINSIZE + (pagesz-1))/pagesz - 1) * pagesz;
3747   if(extra < (long)pagesz)
3748     return 0;
3749   /* Try to shrink. */
3750   if(grow_heap(heap, -extra) != 0)
3751     return 0;
3752   ar_ptr->size -= extra;
3753
3754   /* Success. Adjust top accordingly. */
3755   set_head(top_chunk, (top_size - extra) | PREV_INUSE);
3756   check_chunk(ar_ptr, top_chunk);
3757   return 1;
3758 }
3759
3760 #endif
3761
3762 \f
3763
3764 /*
3765   malloc_usable_size:
3766
3767     This routine tells you how many bytes you can actually use in an
3768     allocated chunk, which may be more than you requested (although
3769     often not). You can use this many bytes without worrying about
3770     overwriting other allocated objects. Not a particularly great
3771     programming practice, but still sometimes useful.
3772
3773 */
3774
3775 #if __STD_C
3776 size_t mALLOC_USABLE_SIZe(Void_t* mem)
3777 #else
3778 size_t mALLOC_USABLE_SIZe(mem) Void_t* mem;
3779 #endif
3780 {
3781   mchunkptr p;
3782
3783   if (mem == 0)
3784     return 0;
3785   else
3786   {
3787     p = mem2chunk(mem);
3788     if(!chunk_is_mmapped(p))
3789     {
3790       if (!inuse(p)) return 0;
3791       check_inuse_chunk(arena_for_ptr(mem), p);
3792       return chunksize(p) - SIZE_SZ;
3793     }
3794     return chunksize(p) - 2*SIZE_SZ;
3795   }
3796 }
3797
3798
3799 \f
3800
3801 /* Utility to update mallinfo for malloc_stats() and mallinfo() */
3802
3803 static void
3804 #if __STD_C
3805 malloc_update_mallinfo(arena *ar_ptr, struct mallinfo *mi)
3806 #else
3807 malloc_update_mallinfo(ar_ptr, mi) arena *ar_ptr; struct mallinfo *mi;
3808 #endif
3809 {
3810   int i, navail;
3811   mbinptr b;
3812   mchunkptr p;
3813 #if MALLOC_DEBUG
3814   mchunkptr q;
3815 #endif
3816   INTERNAL_SIZE_T avail;
3817
3818   (void)mutex_lock(&ar_ptr->mutex);
3819   avail = chunksize(top(ar_ptr));
3820   navail = ((long)(avail) >= (long)MINSIZE)? 1 : 0;
3821
3822   for (i = 1; i < NAV; ++i)
3823   {
3824     b = bin_at(ar_ptr, i);
3825     for (p = last(b); p != b; p = p->bk)
3826     {
3827 #if MALLOC_DEBUG
3828       check_free_chunk(ar_ptr, p);
3829       for (q = next_chunk(p);
3830            q != top(ar_ptr) && inuse(q) && (long)chunksize(q) > 0;
3831            q = next_chunk(q))
3832         check_inuse_chunk(ar_ptr, q);
3833 #endif
3834       avail += chunksize(p);
3835       navail++;
3836     }
3837   }
3838
3839   mi->arena = ar_ptr->size;
3840   mi->ordblks = navail;
3841   mi->smblks = mi->usmblks = mi->fsmblks = 0; /* clear unused fields */
3842   mi->uordblks = ar_ptr->size - avail;
3843   mi->fordblks = avail;
3844   mi->hblks = n_mmaps;
3845   mi->hblkhd = mmapped_mem;
3846   mi->keepcost = chunksize(top(ar_ptr));
3847
3848   (void)mutex_unlock(&ar_ptr->mutex);
3849 }
3850
3851 #if !defined(NO_THREADS) && MALLOC_DEBUG > 1
3852
3853 /* Print the complete contents of a single heap to stderr. */
3854
3855 static void
3856 #if __STD_C
3857 dump_heap(heap_info *heap)
3858 #else
3859 dump_heap(heap) heap_info *heap;
3860 #endif
3861 {
3862   char *ptr;
3863   mchunkptr p;
3864
3865   fprintf(stderr, "Heap %p, size %10lx:\n", heap, (long)heap->size);
3866   ptr = (heap->ar_ptr != (arena*)(heap+1)) ?
3867     (char*)(heap + 1) : (char*)(heap + 1) + sizeof(arena);
3868   p = (mchunkptr)(((unsigned long)ptr + MALLOC_ALIGN_MASK) &
3869                   ~MALLOC_ALIGN_MASK);
3870   for(;;) {
3871     fprintf(stderr, "chunk %p size %10lx", p, (long)p->size);
3872     if(p == top(heap->ar_ptr)) {
3873       fprintf(stderr, " (top)\n");
3874       break;
3875     } else if(p->size == (0|PREV_INUSE)) {
3876       fprintf(stderr, " (fence)\n");
3877       break;
3878     }
3879     fprintf(stderr, "\n");
3880     p = next_chunk(p);
3881   }
3882 }
3883
3884 #endif
3885
3886 \f
3887
3888 /*
3889
3890   malloc_stats:
3891
3892     For all arenas separately and in total, prints on stderr the
3893     amount of space obtained from the system, and the current number
3894     of bytes allocated via malloc (or realloc, etc) but not yet
3895     freed. (Note that this is the number of bytes allocated, not the
3896     number requested. It will be larger than the number requested
3897     because of alignment and bookkeeping overhead.)  When not compiled
3898     for multiple threads, the maximum amount of allocated memory
3899     (which may be more than current if malloc_trim and/or munmap got
3900     called) is also reported.  When using mmap(), prints the maximum
3901     number of simultaneous mmap regions used, too.
3902
3903 */
3904
3905 void mALLOC_STATs()
3906 {
3907   int i;
3908   arena *ar_ptr;
3909   struct mallinfo mi;
3910   unsigned int in_use_b = mmapped_mem, system_b = in_use_b;
3911 #if THREAD_STATS
3912   long stat_lock_direct = 0, stat_lock_loop = 0, stat_lock_wait = 0;
3913 #endif
3914
3915   for(i=0, ar_ptr = &main_arena;; i++) {
3916     malloc_update_mallinfo(ar_ptr, &mi);
3917     fprintf(stderr, "Arena %d:\n", i);
3918     fprintf(stderr, "system bytes     = %10u\n", (unsigned int)mi.arena);
3919     fprintf(stderr, "in use bytes     = %10u\n", (unsigned int)mi.uordblks);
3920     system_b += mi.arena;
3921     in_use_b += mi.uordblks;
3922 #if THREAD_STATS
3923     stat_lock_direct += ar_ptr->stat_lock_direct;
3924     stat_lock_loop += ar_ptr->stat_lock_loop;
3925     stat_lock_wait += ar_ptr->stat_lock_wait;
3926 #endif
3927 #if !defined(NO_THREADS) && MALLOC_DEBUG > 1
3928     if(ar_ptr != &main_arena) {
3929       heap_info *heap;
3930       (void)mutex_lock(&ar_ptr->mutex);
3931       heap = heap_for_ptr(top(ar_ptr));
3932       while(heap) { dump_heap(heap); heap = heap->prev; }
3933       (void)mutex_unlock(&ar_ptr->mutex);
3934     }
3935 #endif
3936     ar_ptr = ar_ptr->next;
3937     if(ar_ptr == &main_arena) break;
3938   }
3939 #if HAVE_MMAP
3940   fprintf(stderr, "Total (incl. mmap):\n");
3941 #else
3942   fprintf(stderr, "Total:\n");
3943 #endif
3944   fprintf(stderr, "system bytes     = %10u\n", system_b);
3945   fprintf(stderr, "in use bytes     = %10u\n", in_use_b);
3946 #ifdef NO_THREADS
3947   fprintf(stderr, "max system bytes = %10u\n", (unsigned int)max_total_mem);
3948 #endif
3949 #if HAVE_MMAP
3950   fprintf(stderr, "max mmap regions = %10u\n", (unsigned int)max_n_mmaps);
3951   fprintf(stderr, "max mmap bytes   = %10lu\n", max_mmapped_mem);
3952 #endif
3953 #if THREAD_STATS
3954   fprintf(stderr, "heaps created    = %10d\n",  stat_n_heaps);
3955   fprintf(stderr, "locked directly  = %10ld\n", stat_lock_direct);
3956   fprintf(stderr, "locked in loop   = %10ld\n", stat_lock_loop);
3957   fprintf(stderr, "locked waiting   = %10ld\n", stat_lock_wait);
3958   fprintf(stderr, "locked total     = %10ld\n",
3959           stat_lock_direct + stat_lock_loop + stat_lock_wait);
3960 #endif
3961 }
3962
3963 /*
3964   mallinfo returns a copy of updated current mallinfo.
3965   The information reported is for the arena last used by the thread.
3966 */
3967
3968 struct mallinfo mALLINFo()
3969 {
3970   struct mallinfo mi;
3971   Void_t *vptr = NULL;
3972
3973 #ifndef NO_THREADS
3974   tsd_getspecific(arena_key, vptr);
3975 #endif
3976   malloc_update_mallinfo((vptr ? (arena*)vptr : &main_arena), &mi);
3977   return mi;
3978 }
3979
3980
3981 \f
3982
3983 /*
3984   mallopt:
3985
3986     mallopt is the general SVID/XPG interface to tunable parameters.
3987     The format is to provide a (parameter-number, parameter-value) pair.
3988     mallopt then sets the corresponding parameter to the argument
3989     value if it can (i.e., so long as the value is meaningful),
3990     and returns 1 if successful else 0.
3991
3992     See descriptions of tunable parameters above.
3993
3994 */
3995
3996 #if __STD_C
3997 int mALLOPt(int param_number, int value)
3998 #else
3999 int mALLOPt(param_number, value) int param_number; int value;
4000 #endif
4001 {
4002   switch(param_number)
4003   {
4004     case M_TRIM_THRESHOLD:
4005       trim_threshold = value; return 1;
4006     case M_TOP_PAD:
4007       top_pad = value; return 1;
4008     case M_MMAP_THRESHOLD:
4009 #ifndef NO_THREADS
4010       /* Forbid setting the threshold too high. */
4011       if((unsigned long)value > HEAP_MAX_SIZE/2) return 0;
4012 #endif
4013       mmap_threshold = value; return 1;
4014     case M_MMAP_MAX:
4015 #if HAVE_MMAP
4016       n_mmaps_max = value; return 1;
4017 #else
4018       if (value != 0) return 0; else  n_mmaps_max = value; return 1;
4019 #endif
4020     case M_CHECK_ACTION:
4021       check_action = value; return 1;
4022
4023     default:
4024       return 0;
4025   }
4026 }
4027
4028 \f
4029
4030 /* Get/set state: malloc_get_state() records the current state of all
4031    malloc variables (_except_ for the actual heap contents and `hook'
4032    function pointers) in a system dependent, opaque data structure.
4033    This data structure is dynamically allocated and can be free()d
4034    after use.  malloc_set_state() restores the state of all malloc
4035    variables to the previously obtained state.  This is especially
4036    useful when using this malloc as part of a shared library, and when
4037    the heap contents are saved/restored via some other method.  The
4038    primary example for this is GNU Emacs with its `dumping' procedure.
4039    `Hook' function pointers are never saved or restored by these
4040    functions. */
4041
4042 #define MALLOC_STATE_MAGIC   0x444c4541l
4043 #define MALLOC_STATE_VERSION (0*0x100l + 0l) /* major*0x100 + minor */
4044
4045 struct malloc_state {
4046   long          magic;
4047   long          version;
4048   mbinptr       av[NAV * 2 + 2];
4049   char*         sbrk_base;
4050   int           sbrked_mem_bytes;
4051   unsigned long trim_threshold;
4052   unsigned long top_pad;
4053   unsigned int  n_mmaps_max;
4054   unsigned long mmap_threshold;
4055   int           check_action;
4056   unsigned long max_sbrked_mem;
4057   unsigned long max_total_mem;
4058   unsigned int  n_mmaps;
4059   unsigned int  max_n_mmaps;
4060   unsigned long mmapped_mem;
4061   unsigned long max_mmapped_mem;
4062 };
4063
4064 Void_t*
4065 mALLOC_GET_STATe()
4066 {
4067   mchunkptr victim;
4068   struct malloc_state* ms;
4069   int i;
4070   mbinptr b;
4071
4072   ptmalloc_init();
4073   (void)mutex_lock(&main_arena.mutex);
4074   victim = chunk_alloc(&main_arena, request2size(sizeof(*ms)));
4075   if(!victim) {
4076     (void)mutex_unlock(&main_arena.mutex);
4077     return 0;
4078   }
4079   ms = (struct malloc_state*)chunk2mem(victim);
4080   ms->magic = MALLOC_STATE_MAGIC;
4081   ms->version = MALLOC_STATE_VERSION;
4082   ms->av[0] = main_arena.av[0];
4083   ms->av[1] = main_arena.av[1];
4084   for(i=0; i<NAV; i++) {
4085     b = bin_at(&main_arena, i);
4086     if(first(b) == b)
4087       ms->av[2*i+2] = ms->av[2*i+3] = 0; /* empty bin (or initial top) */
4088     else {
4089       ms->av[2*i+2] = first(b);
4090       ms->av[2*i+3] = last(b);
4091     }
4092   }
4093   ms->sbrk_base = sbrk_base;
4094   ms->sbrked_mem_bytes = sbrked_mem;
4095   ms->trim_threshold = trim_threshold;
4096   ms->top_pad = top_pad;
4097   ms->n_mmaps_max = n_mmaps_max;
4098   ms->mmap_threshold = mmap_threshold;
4099   ms->check_action = check_action;
4100   ms->max_sbrked_mem = max_sbrked_mem;
4101 #ifdef NO_THREADS
4102   ms->max_total_mem = max_total_mem;
4103 #else
4104   ms->max_total_mem = 0;
4105 #endif
4106   ms->n_mmaps = n_mmaps;
4107   ms->max_n_mmaps = max_n_mmaps;
4108   ms->mmapped_mem = mmapped_mem;
4109   ms->max_mmapped_mem = max_mmapped_mem;
4110   (void)mutex_unlock(&main_arena.mutex);
4111   return (Void_t*)ms;
4112 }
4113
4114 int
4115 #if __STD_C
4116 mALLOC_SET_STATe(Void_t* msptr)
4117 #else
4118 mALLOC_SET_STATe(msptr) Void_t* msptr;
4119 #endif
4120 {
4121   struct malloc_state* ms = (struct malloc_state*)msptr;
4122   int i;
4123   mbinptr b;
4124
4125   ptmalloc_init();
4126   if(ms->magic != MALLOC_STATE_MAGIC) return -1;
4127   /* Must fail if the major version is too high. */
4128   if((ms->version & ~0xffl) > (MALLOC_STATE_VERSION & ~0xffl)) return -2;
4129   (void)mutex_lock(&main_arena.mutex);
4130   main_arena.av[0] = ms->av[0];
4131   main_arena.av[1] = ms->av[1];
4132   for(i=0; i<NAV; i++) {
4133     b = bin_at(&main_arena, i);
4134     if(ms->av[2*i+2] == 0)
4135       first(b) = last(b) = b;
4136     else {
4137       first(b) = ms->av[2*i+2];
4138       last(b) = ms->av[2*i+3];
4139       if(i > 0) {
4140         /* Make sure the links to the `av'-bins in the heap are correct. */
4141         first(b)->bk = b;
4142         last(b)->fd = b;
4143       }
4144     }
4145   }
4146   sbrk_base = ms->sbrk_base;
4147   sbrked_mem = ms->sbrked_mem_bytes;
4148   trim_threshold = ms->trim_threshold;
4149   top_pad = ms->top_pad;
4150   n_mmaps_max = ms->n_mmaps_max;
4151   mmap_threshold = ms->mmap_threshold;
4152   check_action = ms->check_action;
4153   max_sbrked_mem = ms->max_sbrked_mem;
4154 #ifdef NO_THREADS
4155   max_total_mem = ms->max_total_mem;
4156 #endif
4157   n_mmaps = ms->n_mmaps;
4158   max_n_mmaps = ms->max_n_mmaps;
4159   mmapped_mem = ms->mmapped_mem;
4160   max_mmapped_mem = ms->max_mmapped_mem;
4161   /* add version-dependent code here */
4162   (void)mutex_unlock(&main_arena.mutex);
4163   return 0;
4164 }
4165
4166 \f
4167
4168 #if defined _LIBC || defined MALLOC_HOOKS
4169
4170 /* A simple, standard set of debugging hooks.  Overhead is `only' one
4171    byte per chunk; still this will catch most cases of double frees or
4172    overruns.  The goal here is to avoid obscure crashes due to invalid
4173    usage, unlike in the MALLOC_DEBUG code. */
4174
4175 #define MAGICBYTE(p) ( ( ((size_t)p >> 3) ^ ((size_t)p >> 11)) & 0xFF )
4176
4177 /* Instrument a chunk with overrun detector byte(s) and convert it
4178    into a user pointer with requested size sz. */
4179
4180 static Void_t*
4181 #if __STD_C
4182 chunk2mem_check(mchunkptr p, size_t sz)
4183 #else
4184 chunk2mem_check(p, sz) mchunkptr p; size_t sz;
4185 #endif
4186 {
4187   unsigned char* m_ptr = (unsigned char*)chunk2mem(p);
4188   size_t i;
4189
4190   for(i = chunksize(p) - (chunk_is_mmapped(p) ? 2*SIZE_SZ+1 : SIZE_SZ+1);
4191       i > sz;
4192       i -= 0xFF) {
4193     if(i-sz < 0x100) {
4194       m_ptr[i] = (unsigned char)(i-sz);
4195       break;
4196     }
4197     m_ptr[i] = 0xFF;
4198   }
4199   m_ptr[sz] = MAGICBYTE(p);
4200   return (Void_t*)m_ptr;
4201 }
4202
4203 /* Convert a pointer to be free()d or realloc()ed to a valid chunk
4204    pointer.  If the provided pointer is not valid, return NULL. */
4205
4206 static mchunkptr
4207 internal_function
4208 #if __STD_C
4209 mem2chunk_check(Void_t* mem)
4210 #else
4211 mem2chunk_check(mem) Void_t* mem;
4212 #endif
4213 {
4214   mchunkptr p;
4215   INTERNAL_SIZE_T sz, c;
4216   unsigned char magic;
4217
4218   p = mem2chunk(mem);
4219   if(!aligned_OK(p)) return NULL;
4220   if( (char*)p>=sbrk_base && (char*)p<(sbrk_base+sbrked_mem) ) {
4221     /* Must be a chunk in conventional heap memory. */
4222     if(chunk_is_mmapped(p) ||
4223        ( (sz = chunksize(p)), ((char*)p + sz)>=(sbrk_base+sbrked_mem) ) ||
4224        sz<MINSIZE || sz&MALLOC_ALIGN_MASK || !inuse(p) ||
4225        ( !prev_inuse(p) && (p->prev_size&MALLOC_ALIGN_MASK ||
4226                             (long)prev_chunk(p)<(long)sbrk_base ||
4227                             next_chunk(prev_chunk(p))!=p) ))
4228       return NULL;
4229     magic = MAGICBYTE(p);
4230     for(sz += SIZE_SZ-1; (c = ((unsigned char*)p)[sz]) != magic; sz -= c) {
4231       if(c<=0 || sz<(c+2*SIZE_SZ)) return NULL;
4232     }
4233     ((unsigned char*)p)[sz] ^= 0xFF;
4234   } else {
4235     unsigned long offset, page_mask = malloc_getpagesize-1;
4236
4237     /* mmap()ed chunks have MALLOC_ALIGNMENT or higher power-of-two
4238        alignment relative to the beginning of a page.  Check this
4239        first. */
4240     offset = (unsigned long)mem & page_mask;
4241     if((offset!=MALLOC_ALIGNMENT && offset!=0 && offset!=0x10 &&
4242         offset!=0x20 && offset!=0x40 && offset!=0x80 && offset!=0x100 &&
4243         offset!=0x200 && offset!=0x400 && offset!=0x800 && offset!=0x1000 &&
4244         offset<0x2000) ||
4245        !chunk_is_mmapped(p) || (p->size & PREV_INUSE) ||
4246        ( (((unsigned long)p - p->prev_size) & page_mask) != 0 ) ||
4247        ( (sz = chunksize(p)), ((p->prev_size + sz) & page_mask) != 0 ) )
4248       return NULL;
4249     magic = MAGICBYTE(p);
4250     for(sz -= 1; (c = ((unsigned char*)p)[sz]) != magic; sz -= c) {
4251       if(c<=0 || sz<(c+2*SIZE_SZ)) return NULL;
4252     }
4253     ((unsigned char*)p)[sz] ^= 0xFF;
4254   }
4255   return p;
4256 }
4257
4258 /* Check for corruption of the top chunk, and try to recover if
4259    necessary. */
4260
4261 static int
4262 #if __STD_C
4263 top_check(void)
4264 #else
4265 top_check()
4266 #endif
4267 {
4268   mchunkptr t = top(&main_arena);
4269   char* brk, * new_brk;
4270   INTERNAL_SIZE_T front_misalign, sbrk_size;
4271   unsigned long pagesz = malloc_getpagesize;
4272
4273   if((char*)t + chunksize(t) == sbrk_base + sbrked_mem ||
4274      t == initial_top(&main_arena)) return 0;
4275
4276   switch(check_action) {
4277   case 1:
4278     fprintf(stderr, "malloc: top chunk is corrupt\n");
4279     break;
4280   case 2:
4281     abort();
4282   }
4283   /* Try to set up a new top chunk. */
4284   brk = MORECORE(0);
4285   front_misalign = (unsigned long)chunk2mem(brk) & MALLOC_ALIGN_MASK;
4286   if (front_misalign > 0)
4287     front_misalign = MALLOC_ALIGNMENT - front_misalign;
4288   sbrk_size = front_misalign + top_pad + MINSIZE;
4289   sbrk_size += pagesz - ((unsigned long)(brk + sbrk_size) & (pagesz - 1));
4290   new_brk = (char*)(MORECORE (sbrk_size));
4291   if (new_brk == (char*)(MORECORE_FAILURE)) return -1;
4292   sbrked_mem = (new_brk - sbrk_base) + sbrk_size;
4293
4294   top(&main_arena) = (mchunkptr)(brk + front_misalign);
4295   set_head(top(&main_arena), (sbrk_size - front_misalign) | PREV_INUSE);
4296
4297   return 0;
4298 }
4299
4300 static Void_t*
4301 #if __STD_C
4302 malloc_check(size_t sz, const Void_t *caller)
4303 #else
4304 malloc_check(sz, caller) size_t sz; const Void_t *caller;
4305 #endif
4306 {
4307   mchunkptr victim;
4308   INTERNAL_SIZE_T nb = request2size(sz + 1);
4309
4310   (void)mutex_lock(&main_arena.mutex);
4311   victim = (top_check() >= 0) ? chunk_alloc(&main_arena, nb) : NULL;
4312   (void)mutex_unlock(&main_arena.mutex);
4313   if(!victim) return NULL;
4314   return chunk2mem_check(victim, sz);
4315 }
4316
4317 static void
4318 #if __STD_C
4319 free_check(Void_t* mem, const Void_t *caller)
4320 #else
4321 free_check(mem, caller) Void_t* mem; const Void_t *caller;
4322 #endif
4323 {
4324   mchunkptr p;
4325
4326   if(!mem) return;
4327   (void)mutex_lock(&main_arena.mutex);
4328   p = mem2chunk_check(mem);
4329   if(!p) {
4330     (void)mutex_unlock(&main_arena.mutex);
4331     switch(check_action) {
4332     case 1: