add SDHC support in mmc driver
[u-boot-openmoko/mini2440.git] / common / dlmalloc.src
blob32a38bc70c6eee978d7fdc6c887ca2f5f291331e
1 /* ---------- To make a malloc.h, start cutting here ------------ */
3 /*
4   A version of malloc/free/realloc written by Doug Lea and released to the
5   public domain.  Send questions/comments/complaints/performance data
6   to dl@cs.oswego.edu
8 * VERSION 2.6.6  Sun Mar  5 19:10:03 2000  Doug Lea  (dl at gee)
10    Note: There may be an updated version of this malloc obtainable at
11            ftp://g.oswego.edu/pub/misc/malloc.c
12          Check before installing!
14 * Why use this malloc?
16   This is not the fastest, most space-conserving, most portable, or
17   most tunable malloc ever written. However it is among the fastest
18   while also being among the most space-conserving, portable and tunable.
19   Consistent balance across these factors results in a good general-purpose
20   allocator. For a high-level description, see
21      http://g.oswego.edu/dl/html/malloc.html
23 * Synopsis of public routines
25   (Much fuller descriptions are contained in the program documentation below.)
27   malloc(size_t n);
28      Return a pointer to a newly allocated chunk of at least n bytes, or null
29      if no space is available.
30   free(Void_t* p);
31      Release the chunk of memory pointed to by p, or no effect if p is null.
32   realloc(Void_t* p, size_t n);
33      Return a pointer to a chunk of size n that contains the same data
34      as does chunk p up to the minimum of (n, p's size) bytes, or null
35      if no space is available. The returned pointer may or may not be
36      the same as p. If p is null, equivalent to malloc.  Unless the
37      #define REALLOC_ZERO_BYTES_FREES below is set, realloc with a
38      size argument of zero (re)allocates a minimum-sized chunk.
39   memalign(size_t alignment, size_t n);
40      Return a pointer to a newly allocated chunk of n bytes, aligned
41      in accord with the alignment argument, which must be a power of
42      two.
43   valloc(size_t n);
44      Equivalent to memalign(pagesize, n), where pagesize is the page
45      size of the system (or as near to this as can be figured out from
46      all the includes/defines below.)
47   pvalloc(size_t n);
48      Equivalent to valloc(minimum-page-that-holds(n)), that is,
49      round up n to nearest pagesize.
50   calloc(size_t unit, size_t quantity);
51      Returns a pointer to quantity * unit bytes, with all locations
52      set to zero.
53   cfree(Void_t* p);
54      Equivalent to free(p).
55   malloc_trim(size_t pad);
56      Release all but pad bytes of freed top-most memory back
57      to the system. Return 1 if successful, else 0.
58   malloc_usable_size(Void_t* p);
59      Report the number usable allocated bytes associated with allocated
60      chunk p. This may or may not report more bytes than were requested,
61      due to alignment and minimum size constraints.
62   malloc_stats();
63      Prints brief summary statistics on stderr.
64   mallinfo()
65      Returns (by copy) a struct containing various summary statistics.
66   mallopt(int parameter_number, int parameter_value)
67      Changes one of the tunable parameters described below. Returns
68      1 if successful in changing the parameter, else 0.
70 * Vital statistics:
72   Alignment:                            8-byte
73        8 byte alignment is currently hardwired into the design.  This
74        seems to suffice for all current machines and C compilers.
76   Assumed pointer representation:       4 or 8 bytes
77        Code for 8-byte pointers is untested by me but has worked
78        reliably by Wolfram Gloger, who contributed most of the
79        changes supporting this.
81   Assumed size_t  representation:       4 or 8 bytes
82        Note that size_t is allowed to be 4 bytes even if pointers are 8.
84   Minimum overhead per allocated chunk: 4 or 8 bytes
85        Each malloced chunk has a hidden overhead of 4 bytes holding size
86        and status information.
88   Minimum allocated size: 4-byte ptrs:  16 bytes    (including 4 overhead)
89                           8-byte ptrs:  24/32 bytes (including, 4/8 overhead)
91        When a chunk is freed, 12 (for 4byte ptrs) or 20 (for 8 byte
92        ptrs but 4 byte size) or 24 (for 8/8) additional bytes are
93        needed; 4 (8) for a trailing size field
94        and 8 (16) bytes for free list pointers. Thus, the minimum
95        allocatable size is 16/24/32 bytes.
97        Even a request for zero bytes (i.e., malloc(0)) returns a
98        pointer to something of the minimum allocatable size.
100   Maximum allocated size: 4-byte size_t: 2^31 -  8 bytes
101                           8-byte size_t: 2^63 - 16 bytes
103        It is assumed that (possibly signed) size_t bit values suffice to
104        represent chunk sizes. `Possibly signed' is due to the fact
105        that `size_t' may be defined on a system as either a signed or
106        an unsigned type. To be conservative, values that would appear
107        as negative numbers are avoided.
108        Requests for sizes with a negative sign bit when the request
109        size is treaded as a long will return null.
111   Maximum overhead wastage per allocated chunk: normally 15 bytes
113        Alignnment demands, plus the minimum allocatable size restriction
114        make the normal worst-case wastage 15 bytes (i.e., up to 15
115        more bytes will be allocated than were requested in malloc), with
116        two exceptions:
117          1. Because requests for zero bytes allocate non-zero space,
118             the worst case wastage for a request of zero bytes is 24 bytes.
119          2. For requests >= mmap_threshold that are serviced via
120             mmap(), the worst case wastage is 8 bytes plus the remainder
121             from a system page (the minimal mmap unit); typically 4096 bytes.
123 * Limitations
125     Here are some features that are NOT currently supported
127     * No user-definable hooks for callbacks and the like.
128     * No automated mechanism for fully checking that all accesses
129       to malloced memory stay within their bounds.
130     * No support for compaction.
132 * Synopsis of compile-time options:
134     People have reported using previous versions of this malloc on all
135     versions of Unix, sometimes by tweaking some of the defines
136     below. It has been tested most extensively on Solaris and
137     Linux. It is also reported to work on WIN32 platforms.
138     People have also reported adapting this malloc for use in
139     stand-alone embedded systems.
141     The implementation is in straight, hand-tuned ANSI C.  Among other
142     consequences, it uses a lot of macros.  Because of this, to be at
143     all usable, this code should be compiled using an optimizing compiler
144     (for example gcc -O2) that can simplify expressions and control
145     paths.
147   __STD_C                  (default: derived from C compiler defines)
148      Nonzero if using ANSI-standard C compiler, a C++ compiler, or
149      a C compiler sufficiently close to ANSI to get away with it.
150   DEBUG                    (default: NOT defined)
151      Define to enable debugging. Adds fairly extensive assertion-based
152      checking to help track down memory errors, but noticeably slows down
153      execution.
154   REALLOC_ZERO_BYTES_FREES (default: NOT defined)
155      Define this if you think that realloc(p, 0) should be equivalent
156      to free(p). Otherwise, since malloc returns a unique pointer for
157      malloc(0), so does realloc(p, 0).
158   HAVE_MEMCPY               (default: defined)
159      Define if you are not otherwise using ANSI STD C, but still
160      have memcpy and memset in your C library and want to use them.
161      Otherwise, simple internal versions are supplied.
162   USE_MEMCPY               (default: 1 if HAVE_MEMCPY is defined, 0 otherwise)
163      Define as 1 if you want the C library versions of memset and
164      memcpy called in realloc and calloc (otherwise macro versions are used).
165      At least on some platforms, the simple macro versions usually
166      outperform libc versions.
167   HAVE_MMAP                 (default: defined as 1)
168      Define to non-zero to optionally make malloc() use mmap() to
169      allocate very large blocks.
170   HAVE_MREMAP                 (default: defined as 0 unless Linux libc set)
171      Define to non-zero to optionally make realloc() use mremap() to
172      reallocate very large blocks.
173   malloc_getpagesize        (default: derived from system #includes)
174      Either a constant or routine call returning the system page size.
175   HAVE_USR_INCLUDE_MALLOC_H (default: NOT defined)
176      Optionally define if you are on a system with a /usr/include/malloc.h
177      that declares struct mallinfo. It is not at all necessary to
178      define this even if you do, but will ensure consistency.
179   INTERNAL_SIZE_T           (default: size_t)
180      Define to a 32-bit type (probably `unsigned int') if you are on a
181      64-bit machine, yet do not want or need to allow malloc requests of
182      greater than 2^31 to be handled. This saves space, especially for
183      very small chunks.
184   INTERNAL_LINUX_C_LIB      (default: NOT defined)
185      Defined only when compiled as part of Linux libc.
186      Also note that there is some odd internal name-mangling via defines
187      (for example, internally, `malloc' is named `mALLOc') needed
188      when compiling in this case. These look funny but don't otherwise
189      affect anything.
190   WIN32                     (default: undefined)
191      Define this on MS win (95, nt) platforms to compile in sbrk emulation.
192   LACKS_UNISTD_H            (default: undefined if not WIN32)
193      Define this if your system does not have a <unistd.h>.
194   LACKS_SYS_PARAM_H         (default: undefined if not WIN32)
195      Define this if your system does not have a <sys/param.h>.
196   MORECORE                  (default: sbrk)
197      The name of the routine to call to obtain more memory from the system.
198   MORECORE_FAILURE          (default: -1)
199      The value returned upon failure of MORECORE.
200   MORECORE_CLEARS           (default 1)
201      True (1) if the routine mapped to MORECORE zeroes out memory (which
202      holds for sbrk).
203   DEFAULT_TRIM_THRESHOLD
204   DEFAULT_TOP_PAD
205   DEFAULT_MMAP_THRESHOLD
206   DEFAULT_MMAP_MAX
207      Default values of tunable parameters (described in detail below)
208      controlling interaction with host system routines (sbrk, mmap, etc).
209      These values may also be changed dynamically via mallopt(). The
210      preset defaults are those that give best performance for typical
211      programs/systems.
212   USE_DL_PREFIX             (default: undefined)
213      Prefix all public routines with the string 'dl'.  Useful to
214      quickly avoid procedure declaration conflicts and linker symbol
215      conflicts with existing memory allocation routines.
223 /* Preliminaries */
225 #ifndef __STD_C
226 #ifdef __STDC__
227 #define __STD_C     1
228 #else
229 #if __cplusplus
230 #define __STD_C     1
231 #else
232 #define __STD_C     0
233 #endif /*__cplusplus*/
234 #endif /*__STDC__*/
235 #endif /*__STD_C*/
237 #ifndef Void_t
238 #if (__STD_C || defined(WIN32))
239 #define Void_t      void
240 #else
241 #define Void_t      char
242 #endif
243 #endif /*Void_t*/
245 #if __STD_C
246 #include <stddef.h>   /* for size_t */
247 #else
248 #include <sys/types.h>
249 #endif
251 #ifdef __cplusplus
252 extern "C" {
253 #endif
255 #include <stdio.h>    /* needed for malloc_stats */
259   Compile-time options
264     Debugging:
266     Because freed chunks may be overwritten with link fields, this
267     malloc will often die when freed memory is overwritten by user
268     programs.  This can be very effective (albeit in an annoying way)
269     in helping track down dangling pointers.
271     If you compile with -DDEBUG, a number of assertion checks are
272     enabled that will catch more memory errors. You probably won't be
273     able to make much sense of the actual assertion errors, but they
274     should help you locate incorrectly overwritten memory.  The
275     checking is fairly extensive, and will slow down execution
276     noticeably. Calling malloc_stats or mallinfo with DEBUG set will
277     attempt to check every non-mmapped allocated and free chunk in the
278     course of computing the summmaries. (By nature, mmapped regions
279     cannot be checked very much automatically.)
281     Setting DEBUG may also be helpful if you are trying to modify
282     this code. The assertions in the check routines spell out in more
283     detail the assumptions and invariants underlying the algorithms.
287 #if DEBUG
288 #include <assert.h>
289 #else
290 #define assert(x) ((void)0)
291 #endif
295   INTERNAL_SIZE_T is the word-size used for internal bookkeeping
296   of chunk sizes. On a 64-bit machine, you can reduce malloc
297   overhead by defining INTERNAL_SIZE_T to be a 32 bit `unsigned int'
298   at the expense of not being able to handle requests greater than
299   2^31. This limitation is hardly ever a concern; you are encouraged
300   to set this. However, the default version is the same as size_t.
303 #ifndef INTERNAL_SIZE_T
304 #define INTERNAL_SIZE_T size_t
305 #endif
308   REALLOC_ZERO_BYTES_FREES should be set if a call to
309   realloc with zero bytes should be the same as a call to free.
310   Some people think it should. Otherwise, since this malloc
311   returns a unique pointer for malloc(0), so does realloc(p, 0).
315 /*   #define REALLOC_ZERO_BYTES_FREES */
319   WIN32 causes an emulation of sbrk to be compiled in
320   mmap-based options are not currently supported in WIN32.
323 /* #define WIN32 */
324 #ifdef WIN32
325 #define MORECORE wsbrk
326 #define HAVE_MMAP 0
328 #define LACKS_UNISTD_H
329 #define LACKS_SYS_PARAM_H
332   Include 'windows.h' to get the necessary declarations for the
333   Microsoft Visual C++ data structures and routines used in the 'sbrk'
334   emulation.
336   Define WIN32_LEAN_AND_MEAN so that only the essential Microsoft
337   Visual C++ header files are included.
339 #define WIN32_LEAN_AND_MEAN
340 #include <windows.h>
341 #endif
345   HAVE_MEMCPY should be defined if you are not otherwise using
346   ANSI STD C, but still have memcpy and memset in your C library
347   and want to use them in calloc and realloc. Otherwise simple
348   macro versions are defined here.
350   USE_MEMCPY should be defined as 1 if you actually want to
351   have memset and memcpy called. People report that the macro
352   versions are often enough faster than libc versions on many
353   systems that it is better to use them.
357 #define HAVE_MEMCPY
359 #ifndef USE_MEMCPY
360 #ifdef HAVE_MEMCPY
361 #define USE_MEMCPY 1
362 #else
363 #define USE_MEMCPY 0
364 #endif
365 #endif
367 #if (__STD_C || defined(HAVE_MEMCPY))
369 #if __STD_C
370 void* memset(void*, int, size_t);
371 void* memcpy(void*, const void*, size_t);
372 #else
373 #ifdef WIN32
374 /* On Win32 platforms, 'memset()' and 'memcpy()' are already declared in */
375 /* 'windows.h' */
376 #else
377 Void_t* memset();
378 Void_t* memcpy();
379 #endif
380 #endif
381 #endif
383 #if USE_MEMCPY
385 /* The following macros are only invoked with (2n+1)-multiples of
386    INTERNAL_SIZE_T units, with a positive integer n. This is exploited
387    for fast inline execution when n is small. */
389 #define MALLOC_ZERO(charp, nbytes)                                            \
390 do {                                                                          \
391   INTERNAL_SIZE_T mzsz = (nbytes);                                            \
392   if(mzsz <= 9*sizeof(mzsz)) {                                                \
393     INTERNAL_SIZE_T* mz = (INTERNAL_SIZE_T*) (charp);                         \
394     if(mzsz >= 5*sizeof(mzsz)) {     *mz++ = 0;                               \
395                                      *mz++ = 0;                               \
396       if(mzsz >= 7*sizeof(mzsz)) {   *mz++ = 0;                               \
397                                      *mz++ = 0;                               \
398         if(mzsz >= 9*sizeof(mzsz)) { *mz++ = 0;                               \
399                                      *mz++ = 0; }}}                           \
400                                      *mz++ = 0;                               \
401                                      *mz++ = 0;                               \
402                                      *mz   = 0;                               \
403   } else memset((charp), 0, mzsz);                                            \
404 } while(0)
406 #define MALLOC_COPY(dest,src,nbytes)                                          \
407 do {                                                                          \
408   INTERNAL_SIZE_T mcsz = (nbytes);                                            \
409   if(mcsz <= 9*sizeof(mcsz)) {                                                \
410     INTERNAL_SIZE_T* mcsrc = (INTERNAL_SIZE_T*) (src);                        \
411     INTERNAL_SIZE_T* mcdst = (INTERNAL_SIZE_T*) (dest);                       \
412     if(mcsz >= 5*sizeof(mcsz)) {     *mcdst++ = *mcsrc++;                     \
413                                      *mcdst++ = *mcsrc++;                     \
414       if(mcsz >= 7*sizeof(mcsz)) {   *mcdst++ = *mcsrc++;                     \
415                                      *mcdst++ = *mcsrc++;                     \
416         if(mcsz >= 9*sizeof(mcsz)) { *mcdst++ = *mcsrc++;                     \
417                                      *mcdst++ = *mcsrc++; }}}                 \
418                                      *mcdst++ = *mcsrc++;                     \
419                                      *mcdst++ = *mcsrc++;                     \
420                                      *mcdst   = *mcsrc  ;                     \
421   } else memcpy(dest, src, mcsz);                                             \
422 } while(0)
424 #else /* !USE_MEMCPY */
426 /* Use Duff's device for good zeroing/copying performance. */
428 #define MALLOC_ZERO(charp, nbytes)                                            \
429 do {                                                                          \
430   INTERNAL_SIZE_T* mzp = (INTERNAL_SIZE_T*)(charp);                           \
431   long mctmp = (nbytes)/sizeof(INTERNAL_SIZE_T), mcn;                         \
432   if (mctmp < 8) mcn = 0; else { mcn = (mctmp-1)/8; mctmp %= 8; }             \
433   switch (mctmp) {                                                            \
434     case 0: for(;;) { *mzp++ = 0;                                             \
435     case 7:           *mzp++ = 0;                                             \
436     case 6:           *mzp++ = 0;                                             \
437     case 5:           *mzp++ = 0;                                             \
438     case 4:           *mzp++ = 0;                                             \
439     case 3:           *mzp++ = 0;                                             \
440     case 2:           *mzp++ = 0;                                             \
441     case 1:           *mzp++ = 0; if(mcn <= 0) break; mcn--; }                \
442   }                                                                           \
443 } while(0)
445 #define MALLOC_COPY(dest,src,nbytes)                                          \
446 do {                                                                          \
447   INTERNAL_SIZE_T* mcsrc = (INTERNAL_SIZE_T*) src;                            \
448   INTERNAL_SIZE_T* mcdst = (INTERNAL_SIZE_T*) dest;                           \
449   long mctmp = (nbytes)/sizeof(INTERNAL_SIZE_T), mcn;                         \
450   if (mctmp < 8) mcn = 0; else { mcn = (mctmp-1)/8; mctmp %= 8; }             \
451   switch (mctmp) {                                                            \
452     case 0: for(;;) { *mcdst++ = *mcsrc++;                                    \
453     case 7:           *mcdst++ = *mcsrc++;                                    \
454     case 6:           *mcdst++ = *mcsrc++;                                    \
455     case 5:           *mcdst++ = *mcsrc++;                                    \
456     case 4:           *mcdst++ = *mcsrc++;                                    \
457     case 3:           *mcdst++ = *mcsrc++;                                    \
458     case 2:           *mcdst++ = *mcsrc++;                                    \
459     case 1:           *mcdst++ = *mcsrc++; if(mcn <= 0) break; mcn--; }       \
460   }                                                                           \
461 } while(0)
463 #endif
467   Define HAVE_MMAP to optionally make malloc() use mmap() to
468   allocate very large blocks.  These will be returned to the
469   operating system immediately after a free().
472 #ifndef HAVE_MMAP
473 #define HAVE_MMAP 1
474 #endif
477   Define HAVE_MREMAP to make realloc() use mremap() to re-allocate
478   large blocks.  This is currently only possible on Linux with
479   kernel versions newer than 1.3.77.
482 #ifndef HAVE_MREMAP
483 #ifdef INTERNAL_LINUX_C_LIB
484 #define HAVE_MREMAP 1
485 #else
486 #define HAVE_MREMAP 0
487 #endif
488 #endif
490 #if HAVE_MMAP
492 #include <unistd.h>
493 #include <fcntl.h>
494 #include <sys/mman.h>
496 #if !defined(MAP_ANONYMOUS) && defined(MAP_ANON)
497 #define MAP_ANONYMOUS MAP_ANON
498 #endif
500 #endif /* HAVE_MMAP */
503   Access to system page size. To the extent possible, this malloc
504   manages memory from the system in page-size units.
506   The following mechanics for getpagesize were adapted from
507   bsd/gnu getpagesize.h
510 #ifndef LACKS_UNISTD_H
511 #  include <unistd.h>
512 #endif
514 #ifndef malloc_getpagesize
515 #  ifdef _SC_PAGESIZE         /* some SVR4 systems omit an underscore */
516 #    ifndef _SC_PAGE_SIZE
517 #      define _SC_PAGE_SIZE _SC_PAGESIZE
518 #    endif
519 #  endif
520 #  ifdef _SC_PAGE_SIZE
521 #    define malloc_getpagesize sysconf(_SC_PAGE_SIZE)
522 #  else
523 #    if defined(BSD) || defined(DGUX) || defined(HAVE_GETPAGESIZE)
524        extern size_t getpagesize();
525 #      define malloc_getpagesize getpagesize()
526 #    else
527 #      ifdef WIN32
528 #        define malloc_getpagesize (4096) /* TBD: Use 'GetSystemInfo' instead */
529 #      else
530 #        ifndef LACKS_SYS_PARAM_H
531 #          include <sys/param.h>
532 #        endif
533 #        ifdef EXEC_PAGESIZE
534 #          define malloc_getpagesize EXEC_PAGESIZE
535 #        else
536 #          ifdef NBPG
537 #            ifndef CLSIZE
538 #              define malloc_getpagesize NBPG
539 #            else
540 #              define malloc_getpagesize (NBPG * CLSIZE)
541 #            endif
542 #          else
543 #            ifdef NBPC
544 #              define malloc_getpagesize NBPC
545 #            else
546 #              ifdef PAGESIZE
547 #                define malloc_getpagesize PAGESIZE
548 #              else
549 #                define malloc_getpagesize (4096) /* just guess */
550 #              endif
551 #            endif
552 #          endif
553 #        endif
554 #      endif
555 #    endif
556 #  endif
557 #endif
562   This version of malloc supports the standard SVID/XPG mallinfo
563   routine that returns a struct containing the same kind of
564   information you can get from malloc_stats. It should work on
565   any SVID/XPG compliant system that has a /usr/include/malloc.h
566   defining struct mallinfo. (If you'd like to install such a thing
567   yourself, cut out the preliminary declarations as described above
568   and below and save them in a malloc.h file. But there's no
569   compelling reason to bother to do this.)
571   The main declaration needed is the mallinfo struct that is returned
572   (by-copy) by mallinfo().  The SVID/XPG malloinfo struct contains a
573   bunch of fields, most of which are not even meaningful in this
574   version of malloc. Some of these fields are are instead filled by
575   mallinfo() with other numbers that might possibly be of interest.
577   HAVE_USR_INCLUDE_MALLOC_H should be set if you have a
578   /usr/include/malloc.h file that includes a declaration of struct
579   mallinfo.  If so, it is included; else an SVID2/XPG2 compliant
580   version is declared below.  These must be precisely the same for
581   mallinfo() to work.
585 /* #define HAVE_USR_INCLUDE_MALLOC_H */
587 #if HAVE_USR_INCLUDE_MALLOC_H
588 #include "/usr/include/malloc.h"
589 #else
591 /* SVID2/XPG mallinfo structure */
593 struct mallinfo {
594   int arena;    /* total space allocated from system */
595   int ordblks;  /* number of non-inuse chunks */
596   int smblks;   /* unused -- always zero */
597   int hblks;    /* number of mmapped regions */
598   int hblkhd;   /* total space in mmapped regions */
599   int usmblks;  /* unused -- always zero */
600   int fsmblks;  /* unused -- always zero */
601   int uordblks; /* total allocated space */
602   int fordblks; /* total non-inuse space */
603   int keepcost; /* top-most, releasable (via malloc_trim) space */
606 /* SVID2/XPG mallopt options */
608 #define M_MXFAST  1    /* UNUSED in this malloc */
609 #define M_NLBLKS  2    /* UNUSED in this malloc */
610 #define M_GRAIN   3    /* UNUSED in this malloc */
611 #define M_KEEP    4    /* UNUSED in this malloc */
613 #endif
615 /* mallopt options that actually do something */
617 #define M_TRIM_THRESHOLD    -1
618 #define M_TOP_PAD           -2
619 #define M_MMAP_THRESHOLD    -3
620 #define M_MMAP_MAX          -4
623 #ifndef DEFAULT_TRIM_THRESHOLD
624 #define DEFAULT_TRIM_THRESHOLD (128 * 1024)
625 #endif
628     M_TRIM_THRESHOLD is the maximum amount of unused top-most memory
629       to keep before releasing via malloc_trim in free().
631       Automatic trimming is mainly useful in long-lived programs.
632       Because trimming via sbrk can be slow on some systems, and can
633       sometimes be wasteful (in cases where programs immediately
634       afterward allocate more large chunks) the value should be high
635       enough so that your overall system performance would improve by
636       releasing.
638       The trim threshold and the mmap control parameters (see below)
639       can be traded off with one another. Trimming and mmapping are
640       two different ways of releasing unused memory back to the
641       system. Between these two, it is often possible to keep
642       system-level demands of a long-lived program down to a bare
643       minimum. For example, in one test suite of sessions measuring
644       the XF86 X server on Linux, using a trim threshold of 128K and a
645       mmap threshold of 192K led to near-minimal long term resource
646       consumption.
648       If you are using this malloc in a long-lived program, it should
649       pay to experiment with these values.  As a rough guide, you
650       might set to a value close to the average size of a process
651       (program) running on your system.  Releasing this much memory
652       would allow such a process to run in memory.  Generally, it's
653       worth it to tune for trimming rather tham memory mapping when a
654       program undergoes phases where several large chunks are
655       allocated and released in ways that can reuse each other's
656       storage, perhaps mixed with phases where there are no such
657       chunks at all.  And in well-behaved long-lived programs,
658       controlling release of large blocks via trimming versus mapping
659       is usually faster.
661       However, in most programs, these parameters serve mainly as
662       protection against the system-level effects of carrying around
663       massive amounts of unneeded memory. Since frequent calls to
664       sbrk, mmap, and munmap otherwise degrade performance, the default
665       parameters are set to relatively high values that serve only as
666       safeguards.
668       The default trim value is high enough to cause trimming only in
669       fairly extreme (by current memory consumption standards) cases.
670       It must be greater than page size to have any useful effect.  To
671       disable trimming completely, you can set to (unsigned long)(-1);
677 #ifndef DEFAULT_TOP_PAD
678 #define DEFAULT_TOP_PAD        (0)
679 #endif
682     M_TOP_PAD is the amount of extra `padding' space to allocate or
683       retain whenever sbrk is called. It is used in two ways internally:
685       * When sbrk is called to extend the top of the arena to satisfy
686         a new malloc request, this much padding is added to the sbrk
687         request.
689       * When malloc_trim is called automatically from free(),
690         it is used as the `pad' argument.
692       In both cases, the actual amount of padding is rounded
693       so that the end of the arena is always a system page boundary.
695       The main reason for using padding is to avoid calling sbrk so
696       often. Having even a small pad greatly reduces the likelihood
697       that nearly every malloc request during program start-up (or
698       after trimming) will invoke sbrk, which needlessly wastes
699       time.
701       Automatic rounding-up to page-size units is normally sufficient
702       to avoid measurable overhead, so the default is 0.  However, in
703       systems where sbrk is relatively slow, it can pay to increase
704       this value, at the expense of carrying around more memory than
705       the program needs.
710 #ifndef DEFAULT_MMAP_THRESHOLD
711 #define DEFAULT_MMAP_THRESHOLD (128 * 1024)
712 #endif
716     M_MMAP_THRESHOLD is the request size threshold for using mmap()
717       to service a request. Requests of at least this size that cannot
718       be allocated using already-existing space will be serviced via mmap.
719       (If enough normal freed space already exists it is used instead.)
721       Using mmap segregates relatively large chunks of memory so that
722       they can be individually obtained and released from the host
723       system. A request serviced through mmap is never reused by any
724       other request (at least not directly; the system may just so
725       happen to remap successive requests to the same locations).
727       Segregating space in this way has the benefit that mmapped space
728       can ALWAYS be individually released back to the system, which
729       helps keep the system level memory demands of a long-lived
730       program low. Mapped memory can never become `locked' between
731       other chunks, as can happen with normally allocated chunks, which
732       menas that even trimming via malloc_trim would not release them.
734       However, it has the disadvantages that:
736          1. The space cannot be reclaimed, consolidated, and then
737             used to service later requests, as happens with normal chunks.
738          2. It can lead to more wastage because of mmap page alignment
739             requirements
740          3. It causes malloc performance to be more dependent on host
741             system memory management support routines which may vary in
742             implementation quality and may impose arbitrary
743             limitations. Generally, servicing a request via normal
744             malloc steps is faster than going through a system's mmap.
746       All together, these considerations should lead you to use mmap
747       only for relatively large requests.
753 #ifndef DEFAULT_MMAP_MAX
754 #if HAVE_MMAP
755 #define DEFAULT_MMAP_MAX       (64)
756 #else
757 #define DEFAULT_MMAP_MAX       (0)
758 #endif
759 #endif
762     M_MMAP_MAX is the maximum number of requests to simultaneously
763       service using mmap. This parameter exists because:
765          1. Some systems have a limited number of internal tables for
766             use by mmap.
767          2. In most systems, overreliance on mmap can degrade overall
768             performance.
769          3. If a program allocates many large regions, it is probably
770             better off using normal sbrk-based allocation routines that
771             can reclaim and reallocate normal heap memory. Using a
772             small value allows transition into this mode after the
773             first few allocations.
775       Setting to 0 disables all use of mmap.  If HAVE_MMAP is not set,
776       the default value is 0, and attempts to set it to non-zero values
777       in mallopt will fail.
782     USE_DL_PREFIX will prefix all public routines with the string 'dl'.
783       Useful to quickly avoid procedure declaration conflicts and linker
784       symbol conflicts with existing memory allocation routines.
788 /* #define USE_DL_PREFIX */
793   Special defines for linux libc
795   Except when compiled using these special defines for Linux libc
796   using weak aliases, this malloc is NOT designed to work in
797   multithreaded applications.  No semaphores or other concurrency
798   control are provided to ensure that multiple malloc or free calls
799   don't run at the same time, which could be disasterous. A single
800   semaphore could be used across malloc, realloc, and free (which is
801   essentially the effect of the linux weak alias approach). It would
802   be hard to obtain finer granularity.
807 #ifdef INTERNAL_LINUX_C_LIB
809 #if __STD_C
811 Void_t * __default_morecore_init (ptrdiff_t);
812 Void_t *(*__morecore)(ptrdiff_t) = __default_morecore_init;
814 #else
816 Void_t * __default_morecore_init ();
817 Void_t *(*__morecore)() = __default_morecore_init;
819 #endif
821 #define MORECORE (*__morecore)
822 #define MORECORE_FAILURE 0
823 #define MORECORE_CLEARS 1
825 #else /* INTERNAL_LINUX_C_LIB */
827 #if __STD_C
828 extern Void_t*     sbrk(ptrdiff_t);
829 #else
830 extern Void_t*     sbrk();
831 #endif
833 #ifndef MORECORE
834 #define MORECORE sbrk
835 #endif
837 #ifndef MORECORE_FAILURE
838 #define MORECORE_FAILURE -1
839 #endif
841 #ifndef MORECORE_CLEARS
842 #define MORECORE_CLEARS 1
843 #endif
845 #endif /* INTERNAL_LINUX_C_LIB */
847 #if defined(INTERNAL_LINUX_C_LIB) && defined(__ELF__)
849 #define cALLOc          __libc_calloc
850 #define fREe            __libc_free
851 #define mALLOc          __libc_malloc
852 #define mEMALIGn        __libc_memalign
853 #define rEALLOc         __libc_realloc
854 #define vALLOc          __libc_valloc
855 #define pvALLOc         __libc_pvalloc
856 #define mALLINFo        __libc_mallinfo
857 #define mALLOPt         __libc_mallopt
859 #pragma weak calloc = __libc_calloc
860 #pragma weak free = __libc_free
861 #pragma weak cfree = __libc_free
862 #pragma weak malloc = __libc_malloc
863 #pragma weak memalign = __libc_memalign
864 #pragma weak realloc = __libc_realloc
865 #pragma weak valloc = __libc_valloc
866 #pragma weak pvalloc = __libc_pvalloc
867 #pragma weak mallinfo = __libc_mallinfo
868 #pragma weak mallopt = __libc_mallopt
870 #else
872 #ifdef USE_DL_PREFIX
873 #define cALLOc          dlcalloc
874 #define fREe            dlfree
875 #define mALLOc          dlmalloc
876 #define mEMALIGn        dlmemalign
877 #define rEALLOc         dlrealloc
878 #define vALLOc          dlvalloc
879 #define pvALLOc         dlpvalloc
880 #define mALLINFo        dlmallinfo
881 #define mALLOPt         dlmallopt
882 #else /* USE_DL_PREFIX */
883 #define cALLOc          calloc
884 #define fREe            free
885 #define mALLOc          malloc
886 #define mEMALIGn        memalign
887 #define rEALLOc         realloc
888 #define vALLOc          valloc
889 #define pvALLOc         pvalloc
890 #define mALLINFo        mallinfo
891 #define mALLOPt         mallopt
892 #endif /* USE_DL_PREFIX */
894 #endif
896 /* Public routines */
898 #if __STD_C
900 Void_t* mALLOc(size_t);
901 void    fREe(Void_t*);
902 Void_t* rEALLOc(Void_t*, size_t);
903 Void_t* mEMALIGn(size_t, size_t);
904 Void_t* vALLOc(size_t);
905 Void_t* pvALLOc(size_t);
906 Void_t* cALLOc(size_t, size_t);
907 void    cfree(Void_t*);
908 int     malloc_trim(size_t);
909 size_t  malloc_usable_size(Void_t*);
910 void    malloc_stats();
911 int     mALLOPt(int, int);
912 struct mallinfo mALLINFo(void);
913 #else
914 Void_t* mALLOc();
915 void    fREe();
916 Void_t* rEALLOc();
917 Void_t* mEMALIGn();
918 Void_t* vALLOc();
919 Void_t* pvALLOc();
920 Void_t* cALLOc();
921 void    cfree();
922 int     malloc_trim();
923 size_t  malloc_usable_size();
924 void    malloc_stats();
925 int     mALLOPt();
926 struct mallinfo mALLINFo();
927 #endif
930 #ifdef __cplusplus
931 };  /* end of extern "C" */
932 #endif
934 /* ---------- To make a malloc.h, end cutting here ------------ */
938   Emulation of sbrk for WIN32
939   All code within the ifdef WIN32 is untested by me.
941   Thanks to Martin Fong and others for supplying this.
945 #ifdef WIN32
947 #define AlignPage(add) (((add) + (malloc_getpagesize-1)) & \
948 ~(malloc_getpagesize-1))
949 #define AlignPage64K(add) (((add) + (0x10000 - 1)) & ~(0x10000 - 1))
951 /* resrve 64MB to insure large contiguous space */
952 #define RESERVED_SIZE (1024*1024*64)
953 #define NEXT_SIZE (2048*1024)
954 #define TOP_MEMORY ((unsigned long)2*1024*1024*1024)
956 struct GmListElement;
957 typedef struct GmListElement GmListElement;
959 struct GmListElement
961         GmListElement* next;
962         void* base;
965 static GmListElement* head = 0;
966 static unsigned int gNextAddress = 0;
967 static unsigned int gAddressBase = 0;
968 static unsigned int gAllocatedSize = 0;
970 static
971 GmListElement* makeGmListElement (void* bas)
973         GmListElement* this;
974         this = (GmListElement*)(void*)LocalAlloc (0, sizeof (GmListElement));
975         assert (this);
976         if (this)
977         {
978                 this->base = bas;
979                 this->next = head;
980                 head = this;
981         }
982         return this;
985 void gcleanup ()
987         BOOL rval;
988         assert ( (head == NULL) || (head->base == (void*)gAddressBase));
989         if (gAddressBase && (gNextAddress - gAddressBase))
990         {
991                 rval = VirtualFree ((void*)gAddressBase,
992                                                         gNextAddress - gAddressBase,
993                                                         MEM_DECOMMIT);
994         assert (rval);
995         }
996         while (head)
997         {
998                 GmListElement* next = head->next;
999                 rval = VirtualFree (head->base, 0, MEM_RELEASE);
1000                 assert (rval);
1001                 LocalFree (head);
1002                 head = next;
1003         }
1006 static
1007 void* findRegion (void* start_address, unsigned long size)
1009         MEMORY_BASIC_INFORMATION info;
1010         if (size >= TOP_MEMORY) return NULL;
1012         while ((unsigned long)start_address + size < TOP_MEMORY)
1013         {
1014                 VirtualQuery (start_address, &info, sizeof (info));
1015                 if ((info.State == MEM_FREE) && (info.RegionSize >= size))
1016                         return start_address;
1017                 else
1018                 {
1019                         /* Requested region is not available so see if the */
1020                         /* next region is available.  Set 'start_address' */
1021                         /* to the next region and call 'VirtualQuery()' */
1022                         /* again. */
1024                         start_address = (char*)info.BaseAddress + info.RegionSize;
1026                         /* Make sure we start looking for the next region */
1027                         /* on the *next* 64K boundary.  Otherwise, even if */
1028                         /* the new region is free according to */
1029                         /* 'VirtualQuery()', the subsequent call to */
1030                         /* 'VirtualAlloc()' (which follows the call to */
1031                         /* this routine in 'wsbrk()') will round *down* */
1032                         /* the requested address to a 64K boundary which */
1033                         /* we already know is an address in the */
1034                         /* unavailable region.  Thus, the subsequent call */
1035                         /* to 'VirtualAlloc()' will fail and bring us back */
1036                         /* here, causing us to go into an infinite loop. */
1038                         start_address =
1039                                 (void *) AlignPage64K((unsigned long) start_address);
1040                 }
1041         }
1042         return NULL;
1047 void* wsbrk (long size)
1049         void* tmp;
1050         if (size > 0)
1051         {
1052                 if (gAddressBase == 0)
1053                 {
1054                         gAllocatedSize = max (RESERVED_SIZE, AlignPage (size));
1055                         gNextAddress = gAddressBase =
1056                                 (unsigned int)VirtualAlloc (NULL, gAllocatedSize,
1057                                                                                         MEM_RESERVE, PAGE_NOACCESS);
1058                 } else if (AlignPage (gNextAddress + size) > (gAddressBase +
1059 gAllocatedSize))
1060                 {
1061                         long new_size = max (NEXT_SIZE, AlignPage (size));
1062                         void* new_address = (void*)(gAddressBase+gAllocatedSize);
1063                         do
1064                         {
1065                                 new_address = findRegion (new_address, new_size);
1067                                 if (new_address == 0)
1068                                         return (void*)-1;
1070                                 gAddressBase = gNextAddress =
1071                                         (unsigned int)VirtualAlloc (new_address, new_size,
1072                                                                                                 MEM_RESERVE, PAGE_NOACCESS);
1073                                 /* repeat in case of race condition */
1074                                 /* The region that we found has been snagged */
1075                                 /* by another thread */
1076                         }
1077                         while (gAddressBase == 0);
1079                         assert (new_address == (void*)gAddressBase);
1081                         gAllocatedSize = new_size;
1083                         if (!makeGmListElement ((void*)gAddressBase))
1084                                 return (void*)-1;
1085                 }
1086                 if ((size + gNextAddress) > AlignPage (gNextAddress))
1087                 {
1088                         void* res;
1089                         res = VirtualAlloc ((void*)AlignPage (gNextAddress),
1090                                                                 (size + gNextAddress -
1091                                                                  AlignPage (gNextAddress)),
1092                                                                 MEM_COMMIT, PAGE_READWRITE);
1093                         if (res == 0)
1094                                 return (void*)-1;
1095                 }
1096                 tmp = (void*)gNextAddress;
1097                 gNextAddress = (unsigned int)tmp + size;
1098                 return tmp;
1099         }
1100         else if (size < 0)
1101         {
1102                 unsigned int alignedGoal = AlignPage (gNextAddress + size);
1103                 /* Trim by releasing the virtual memory */
1104                 if (alignedGoal >= gAddressBase)
1105                 {
1106                         VirtualFree ((void*)alignedGoal, gNextAddress - alignedGoal,
1107                                                  MEM_DECOMMIT);
1108                         gNextAddress = gNextAddress + size;
1109                         return (void*)gNextAddress;
1110                 }
1111                 else
1112                 {
1113                         VirtualFree ((void*)gAddressBase, gNextAddress - gAddressBase,
1114                                                  MEM_DECOMMIT);
1115                         gNextAddress = gAddressBase;
1116                         return (void*)-1;
1117                 }
1118         }
1119         else
1120         {
1121                 return (void*)gNextAddress;
1122         }
1125 #endif
1130   Type declarations
1134 struct malloc_chunk
1136   INTERNAL_SIZE_T prev_size; /* Size of previous chunk (if free). */
1137   INTERNAL_SIZE_T size;      /* Size in bytes, including overhead. */
1138   struct malloc_chunk* fd;   /* double links -- used only if free. */
1139   struct malloc_chunk* bk;
1142 typedef struct malloc_chunk* mchunkptr;
1146    malloc_chunk details:
1148     (The following includes lightly edited explanations by Colin Plumb.)
1150     Chunks of memory are maintained using a `boundary tag' method as
1151     described in e.g., Knuth or Standish.  (See the paper by Paul
1152     Wilson ftp://ftp.cs.utexas.edu/pub/garbage/allocsrv.ps for a
1153     survey of such techniques.)  Sizes of free chunks are stored both
1154     in the front of each chunk and at the end.  This makes
1155     consolidating fragmented chunks into bigger chunks very fast.  The
1156     size fields also hold bits representing whether chunks are free or
1157     in use.
1159     An allocated chunk looks like this:
1162     chunk-> +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
1163             |             Size of previous chunk, if allocated            | |
1164             +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
1165             |             Size of chunk, in bytes                         |P|
1166       mem-> +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
1167             |             User data starts here...                          .
1168             .                                                               .
1169             .             (malloc_usable_space() bytes)                     .
1170             .                                                               |
1171 nextchunk-> +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
1172             |             Size of chunk                                     |
1173             +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
1176     Where "chunk" is the front of the chunk for the purpose of most of
1177     the malloc code, but "mem" is the pointer that is returned to the
1178     user.  "Nextchunk" is the beginning of the next contiguous chunk.
1180     Chunks always begin on even word boundries, so the mem portion
1181     (which is returned to the user) is also on an even word boundary, and
1182     thus double-word aligned.
1184     Free chunks are stored in circular doubly-linked lists, and look like this:
1186     chunk-> +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
1187             |             Size of previous chunk                            |
1188             +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
1189     `head:' |             Size of chunk, in bytes                         |P|
1190       mem-> +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
1191             |             Forward pointer to next chunk in list             |
1192             +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
1193             |             Back pointer to previous chunk in list            |
1194             +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
1195             |             Unused space (may be 0 bytes long)                .
1196             .                                                               .
1197             .                                                               |
1198 nextchunk-> +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
1199     `foot:' |             Size of chunk, in bytes                           |
1200             +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
1202     The P (PREV_INUSE) bit, stored in the unused low-order bit of the
1203     chunk size (which is always a multiple of two words), is an in-use
1204     bit for the *previous* chunk.  If that bit is *clear*, then the
1205     word before the current chunk size contains the previous chunk
1206     size, and can be used to find the front of the previous chunk.
1207     (The very first chunk allocated always has this bit set,
1208     preventing access to non-existent (or non-owned) memory.)
1210     Note that the `foot' of the current chunk is actually represented
1211     as the prev_size of the NEXT chunk. (This makes it easier to
1212     deal with alignments etc).
1214     The two exceptions to all this are
1216      1. The special chunk `top', which doesn't bother using the
1217         trailing size field since there is no
1218         next contiguous chunk that would have to index off it. (After
1219         initialization, `top' is forced to always exist.  If it would
1220         become less than MINSIZE bytes long, it is replenished via
1221         malloc_extend_top.)
1223      2. Chunks allocated via mmap, which have the second-lowest-order
1224         bit (IS_MMAPPED) set in their size fields.  Because they are
1225         never merged or traversed from any other chunk, they have no
1226         foot size or inuse information.
1228     Available chunks are kept in any of several places (all declared below):
1230     * `av': An array of chunks serving as bin headers for consolidated
1231        chunks. Each bin is doubly linked.  The bins are approximately
1232        proportionally (log) spaced.  There are a lot of these bins
1233        (128). This may look excessive, but works very well in
1234        practice.  All procedures maintain the invariant that no
1235        consolidated chunk physically borders another one. Chunks in
1236        bins are kept in size order, with ties going to the
1237        approximately least recently used chunk.
1239        The chunks in each bin are maintained in decreasing sorted order by
1240        size.  This is irrelevant for the small bins, which all contain
1241        the same-sized chunks, but facilitates best-fit allocation for
1242        larger chunks. (These lists are just sequential. Keeping them in
1243        order almost never requires enough traversal to warrant using
1244        fancier ordered data structures.)  Chunks of the same size are
1245        linked with the most recently freed at the front, and allocations
1246        are taken from the back.  This results in LRU or FIFO allocation
1247        order, which tends to give each chunk an equal opportunity to be
1248        consolidated with adjacent freed chunks, resulting in larger free
1249        chunks and less fragmentation.
1251     * `top': The top-most available chunk (i.e., the one bordering the
1252        end of available memory) is treated specially. It is never
1253        included in any bin, is used only if no other chunk is
1254        available, and is released back to the system if it is very
1255        large (see M_TRIM_THRESHOLD).
1257     * `last_remainder': A bin holding only the remainder of the
1258        most recently split (non-top) chunk. This bin is checked
1259        before other non-fitting chunks, so as to provide better
1260        locality for runs of sequentially allocated chunks.
1262     *  Implicitly, through the host system's memory mapping tables.
1263        If supported, requests greater than a threshold are usually
1264        serviced via calls to mmap, and then later released via munmap.
1272 /*  sizes, alignments */
1274 #define SIZE_SZ                (sizeof(INTERNAL_SIZE_T))
1275 #define MALLOC_ALIGNMENT       (SIZE_SZ + SIZE_SZ)
1276 #define MALLOC_ALIGN_MASK      (MALLOC_ALIGNMENT - 1)
1277 #define MINSIZE                (sizeof(struct malloc_chunk))
1279 /* conversion from malloc headers to user pointers, and back */
1281 #define chunk2mem(p)   ((Void_t*)((char*)(p) + 2*SIZE_SZ))
1282 #define mem2chunk(mem) ((mchunkptr)((char*)(mem) - 2*SIZE_SZ))
1284 /* pad request bytes into a usable size */
1286 #define request2size(req) \
1287  (((long)((req) + (SIZE_SZ + MALLOC_ALIGN_MASK)) < \
1288   (long)(MINSIZE + MALLOC_ALIGN_MASK)) ? MINSIZE : \
1289    (((req) + (SIZE_SZ + MALLOC_ALIGN_MASK)) & ~(MALLOC_ALIGN_MASK)))
1291 /* Check if m has acceptable alignment */
1293 #define aligned_OK(m)    (((unsigned long)((m)) & (MALLOC_ALIGN_MASK)) == 0)
1299   Physical chunk operations
1303 /* size field is or'ed with PREV_INUSE when previous adjacent chunk in use */
1305 #define PREV_INUSE 0x1
1307 /* size field is or'ed with IS_MMAPPED if the chunk was obtained with mmap() */
1309 #define IS_MMAPPED 0x2
1311 /* Bits to mask off when extracting size */
1313 #define SIZE_BITS (PREV_INUSE|IS_MMAPPED)
1316 /* Ptr to next physical malloc_chunk. */
1318 #define next_chunk(p) ((mchunkptr)( ((char*)(p)) + ((p)->size & ~PREV_INUSE) ))
1320 /* Ptr to previous physical malloc_chunk */
1322 #define prev_chunk(p)\
1323    ((mchunkptr)( ((char*)(p)) - ((p)->prev_size) ))
1326 /* Treat space at ptr + offset as a chunk */
1328 #define chunk_at_offset(p, s)  ((mchunkptr)(((char*)(p)) + (s)))
1334   Dealing with use bits
1337 /* extract p's inuse bit */
1339 #define inuse(p)\
1340 ((((mchunkptr)(((char*)(p))+((p)->size & ~PREV_INUSE)))->size) & PREV_INUSE)
1342 /* extract inuse bit of previous chunk */
1344 #define prev_inuse(p)  ((p)->size & PREV_INUSE)
1346 /* check for mmap()'ed chunk */
1348 #define chunk_is_mmapped(p) ((p)->size & IS_MMAPPED)
1350 /* set/clear chunk as in use without otherwise disturbing */
1352 #define set_inuse(p)\
1353 ((mchunkptr)(((char*)(p)) + ((p)->size & ~PREV_INUSE)))->size |= PREV_INUSE
1355 #define clear_inuse(p)\
1356 ((mchunkptr)(((char*)(p)) + ((p)->size & ~PREV_INUSE)))->size &= ~(PREV_INUSE)
1358 /* check/set/clear inuse bits in known places */
1360 #define inuse_bit_at_offset(p, s)\
1361  (((mchunkptr)(((char*)(p)) + (s)))->size & PREV_INUSE)
1363 #define set_inuse_bit_at_offset(p, s)\
1364  (((mchunkptr)(((char*)(p)) + (s)))->size |= PREV_INUSE)
1366 #define clear_inuse_bit_at_offset(p, s)\
1367  (((mchunkptr)(((char*)(p)) + (s)))->size &= ~(PREV_INUSE))
1373   Dealing with size fields
1376 /* Get size, ignoring use bits */
1378 #define chunksize(p)          ((p)->size & ~(SIZE_BITS))
1380 /* Set size at head, without disturbing its use bit */
1382 #define set_head_size(p, s)   ((p)->size = (((p)->size & PREV_INUSE) | (s)))
1384 /* Set size/use ignoring previous bits in header */
1386 #define set_head(p, s)        ((p)->size = (s))
1388 /* Set size at footer (only when chunk is not in use) */
1390 #define set_foot(p, s)   (((mchunkptr)((char*)(p) + (s)))->prev_size = (s))
1397    Bins
1399     The bins, `av_' are an array of pairs of pointers serving as the
1400     heads of (initially empty) doubly-linked lists of chunks, laid out
1401     in a way so that each pair can be treated as if it were in a
1402     malloc_chunk. (This way, the fd/bk offsets for linking bin heads
1403     and chunks are the same).
1405     Bins for sizes < 512 bytes contain chunks of all the same size, spaced
1406     8 bytes apart. Larger bins are approximately logarithmically
1407     spaced. (See the table below.) The `av_' array is never mentioned
1408     directly in the code, but instead via bin access macros.
1410     Bin layout:
1412     64 bins of size       8
1413     32 bins of size      64
1414     16 bins of size     512
1415      8 bins of size    4096
1416      4 bins of size   32768
1417      2 bins of size  262144
1418      1 bin  of size what's left
1420     There is actually a little bit of slop in the numbers in bin_index
1421     for the sake of speed. This makes no difference elsewhere.
1423     The special chunks `top' and `last_remainder' get their own bins,
1424     (this is implemented via yet more trickery with the av_ array),
1425     although `top' is never properly linked to its bin since it is
1426     always handled specially.
1430 #define NAV             128   /* number of bins */
1432 typedef struct malloc_chunk* mbinptr;
1434 /* access macros */
1436 #define bin_at(i)      ((mbinptr)((char*)&(av_[2*(i) + 2]) - 2*SIZE_SZ))
1437 #define next_bin(b)    ((mbinptr)((char*)(b) + 2 * sizeof(mbinptr)))
1438 #define prev_bin(b)    ((mbinptr)((char*)(b) - 2 * sizeof(mbinptr)))
1441    The first 2 bins are never indexed. The corresponding av_ cells are instead
1442    used for bookkeeping. This is not to save space, but to simplify
1443    indexing, maintain locality, and avoid some initialization tests.
1446 #define top            (bin_at(0)->fd)   /* The topmost chunk */
1447 #define last_remainder (bin_at(1))       /* remainder from last split */
1451    Because top initially points to its own bin with initial
1452    zero size, thus forcing extension on the first malloc request,
1453    we avoid having any special code in malloc to check whether
1454    it even exists yet. But we still need to in malloc_extend_top.
1457 #define initial_top    ((mchunkptr)(bin_at(0)))
1459 /* Helper macro to initialize bins */
1461 #define IAV(i)  bin_at(i), bin_at(i)
1463 static mbinptr av_[NAV * 2 + 2] = {
1464  0, 0,
1465  IAV(0),   IAV(1),   IAV(2),   IAV(3),   IAV(4),   IAV(5),   IAV(6),   IAV(7),
1466  IAV(8),   IAV(9),   IAV(10),  IAV(11),  IAV(12),  IAV(13),  IAV(14),  IAV(15),
1467  IAV(16),  IAV(17),  IAV(18),  IAV(19),  IAV(20),  IAV(21),  IAV(22),  IAV(23),
1468  IAV(24),  IAV(25),  IAV(26),  IAV(27),  IAV(28),  IAV(29),  IAV(30),  IAV(31),
1469  IAV(32),  IAV(33),  IAV(34),  IAV(35),  IAV(36),  IAV(37),  IAV(38),  IAV(39),
1470  IAV(40),  IAV(41),  IAV(42),  IAV(43),  IAV(44),  IAV(45),  IAV(46),  IAV(47),
1471  IAV(48),  IAV(49),  IAV(50),  IAV(51),  IAV(52),  IAV(53),  IAV(54),  IAV(55),
1472  IAV(56),  IAV(57),  IAV(58),  IAV(59),  IAV(60),  IAV(61),  IAV(62),  IAV(63),
1473  IAV(64),  IAV(65),  IAV(66),  IAV(67),  IAV(68),  IAV(69),  IAV(70),  IAV(71),
1474  IAV(72),  IAV(73),  IAV(74),  IAV(75),  IAV(76),  IAV(77),  IAV(78),  IAV(79),
1475  IAV(80),  IAV(81),  IAV(82),  IAV(83),  IAV(84),  IAV(85),  IAV(86),  IAV(87),
1476  IAV(88),  IAV(89),  IAV(90),  IAV(91),  IAV(92),  IAV(93),  IAV(94),  IAV(95),
1477  IAV(96),  IAV(97),  IAV(98),  IAV(99),  IAV(100), IAV(101), IAV(102), IAV(103),
1478  IAV(104), IAV(105), IAV(106), IAV(107), IAV(108), IAV(109), IAV(110), IAV(111),
1479  IAV(112), IAV(113), IAV(114), IAV(115), IAV(116), IAV(117), IAV(118), IAV(119),
1480  IAV(120), IAV(121), IAV(122), IAV(123), IAV(124), IAV(125), IAV(126), IAV(127)
1485 /* field-extraction macros */
1487 #define first(b) ((b)->fd)
1488 #define last(b)  ((b)->bk)
1491   Indexing into bins
1494 #define bin_index(sz)                                                          \
1495 (((((unsigned long)(sz)) >> 9) ==    0) ?       (((unsigned long)(sz)) >>  3): \
1496  ((((unsigned long)(sz)) >> 9) <=    4) ?  56 + (((unsigned long)(sz)) >>  6): \
1497  ((((unsigned long)(sz)) >> 9) <=   20) ?  91 + (((unsigned long)(sz)) >>  9): \
1498  ((((unsigned long)(sz)) >> 9) <=   84) ? 110 + (((unsigned long)(sz)) >> 12): \
1499  ((((unsigned long)(sz)) >> 9) <=  340) ? 119 + (((unsigned long)(sz)) >> 15): \
1500  ((((unsigned long)(sz)) >> 9) <= 1364) ? 124 + (((unsigned long)(sz)) >> 18): \
1501                                           126)
1503   bins for chunks < 512 are all spaced 8 bytes apart, and hold
1504   identically sized chunks. This is exploited in malloc.
1507 #define MAX_SMALLBIN         63
1508 #define MAX_SMALLBIN_SIZE   512
1509 #define SMALLBIN_WIDTH        8
1511 #define smallbin_index(sz)  (((unsigned long)(sz)) >> 3)
1514    Requests are `small' if both the corresponding and the next bin are small
1517 #define is_small_request(nb) (nb < MAX_SMALLBIN_SIZE - SMALLBIN_WIDTH)
1522     To help compensate for the large number of bins, a one-level index
1523     structure is used for bin-by-bin searching.  `binblocks' is a
1524     one-word bitvector recording whether groups of BINBLOCKWIDTH bins
1525     have any (possibly) non-empty bins, so they can be skipped over
1526     all at once during during traversals. The bits are NOT always
1527     cleared as soon as all bins in a block are empty, but instead only
1528     when all are noticed to be empty during traversal in malloc.
1531 #define BINBLOCKWIDTH     4   /* bins per block */
1533 #define binblocks      (bin_at(0)->size) /* bitvector of nonempty blocks */
1535 /* bin<->block macros */
1537 #define idx2binblock(ix)    ((unsigned)1 << (ix / BINBLOCKWIDTH))
1538 #define mark_binblock(ii)   (binblocks |= idx2binblock(ii))
1539 #define clear_binblock(ii)  (binblocks &= ~(idx2binblock(ii)))
1545 /*  Other static bookkeeping data */
1547 /* variables holding tunable values */
1549 static unsigned long trim_threshold   = DEFAULT_TRIM_THRESHOLD;
1550 static unsigned long top_pad          = DEFAULT_TOP_PAD;
1551 static unsigned int  n_mmaps_max      = DEFAULT_MMAP_MAX;
1552 static unsigned long mmap_threshold   = DEFAULT_MMAP_THRESHOLD;
1554 /* The first value returned from sbrk */
1555 static char* sbrk_base = (char*)(-1);
1557 /* The maximum memory obtained from system via sbrk */
1558 static unsigned long max_sbrked_mem = 0;
1560 /* The maximum via either sbrk or mmap */
1561 static unsigned long max_total_mem = 0;
1563 /* internal working copy of mallinfo */
1564 static struct mallinfo current_mallinfo = {  0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 };
1566 /* The total memory obtained from system via sbrk */
1567 #define sbrked_mem  (current_mallinfo.arena)
1569 /* Tracking mmaps */
1571 static unsigned int n_mmaps = 0;
1572 static unsigned int max_n_mmaps = 0;
1573 static unsigned long mmapped_mem = 0;
1574 static unsigned long max_mmapped_mem = 0;
1579   Debugging support
1582 #if DEBUG
1586   These routines make a number of assertions about the states
1587   of data structures that should be true at all times. If any
1588   are not true, it's very likely that a user program has somehow
1589   trashed memory. (It's also possible that there is a coding error
1590   in malloc. In which case, please report it!)
1593 #if __STD_C
1594 static void do_check_chunk(mchunkptr p)
1595 #else
1596 static void do_check_chunk(p) mchunkptr p;
1597 #endif
1599   INTERNAL_SIZE_T sz = p->size & ~PREV_INUSE;
1601   /* No checkable chunk is mmapped */
1602   assert(!chunk_is_mmapped(p));
1604   /* Check for legal address ... */
1605   assert((char*)p >= sbrk_base);
1606   if (p != top)
1607     assert((char*)p + sz <= (char*)top);
1608   else
1609     assert((char*)p + sz <= sbrk_base + sbrked_mem);
1614 #if __STD_C
1615 static void do_check_free_chunk(mchunkptr p)
1616 #else
1617 static void do_check_free_chunk(p) mchunkptr p;
1618 #endif
1620   INTERNAL_SIZE_T sz = p->size & ~PREV_INUSE;
1621   mchunkptr next = chunk_at_offset(p, sz);
1623   do_check_chunk(p);
1625   /* Check whether it claims to be free ... */
1626   assert(!inuse(p));
1628   /* Unless a special marker, must have OK fields */
1629   if ((long)sz >= (long)MINSIZE)
1630   {
1631     assert((sz & MALLOC_ALIGN_MASK) == 0);
1632     assert(aligned_OK(chunk2mem(p)));
1633     /* ... matching footer field */
1634     assert(next->prev_size == sz);
1635     /* ... and is fully consolidated */
1636     assert(prev_inuse(p));
1637     assert (next == top || inuse(next));
1639     /* ... and has minimally sane links */
1640     assert(p->fd->bk == p);
1641     assert(p->bk->fd == p);
1642   }
1643   else /* markers are always of size SIZE_SZ */
1644     assert(sz == SIZE_SZ);
1647 #if __STD_C
1648 static void do_check_inuse_chunk(mchunkptr p)
1649 #else
1650 static void do_check_inuse_chunk(p) mchunkptr p;
1651 #endif
1653   mchunkptr next = next_chunk(p);
1654   do_check_chunk(p);
1656   /* Check whether it claims to be in use ... */
1657   assert(inuse(p));
1659   /* ... and is surrounded by OK chunks.
1660     Since more things can be checked with free chunks than inuse ones,
1661     if an inuse chunk borders them and debug is on, it's worth doing them.
1662   */
1663   if (!prev_inuse(p))
1664   {
1665     mchunkptr prv = prev_chunk(p);
1666     assert(next_chunk(prv) == p);
1667     do_check_free_chunk(prv);
1668   }
1669   if (next == top)
1670   {
1671     assert(prev_inuse(next));
1672     assert(chunksize(next) >= MINSIZE);
1673   }
1674   else if (!inuse(next))
1675     do_check_free_chunk(next);
1679 #if __STD_C
1680 static void do_check_malloced_chunk(mchunkptr p, INTERNAL_SIZE_T s)
1681 #else
1682 static void do_check_malloced_chunk(p, s) mchunkptr p; INTERNAL_SIZE_T s;
1683 #endif
1685   INTERNAL_SIZE_T sz = p->size & ~PREV_INUSE;
1686   long room = sz - s;
1688   do_check_inuse_chunk(p);
1690   /* Legal size ... */
1691   assert((long)sz >= (long)MINSIZE);
1692   assert((sz & MALLOC_ALIGN_MASK) == 0);
1693   assert(room >= 0);
1694   assert(room < (long)MINSIZE);
1696   /* ... and alignment */
1697   assert(aligned_OK(chunk2mem(p)));
1700   /* ... and was allocated at front of an available chunk */
1701   assert(prev_inuse(p));
1706 #define check_free_chunk(P)  do_check_free_chunk(P)
1707 #define check_inuse_chunk(P) do_check_inuse_chunk(P)
1708 #define check_chunk(P) do_check_chunk(P)
1709 #define check_malloced_chunk(P,N) do_check_malloced_chunk(P,N)
1710 #else
1711 #define check_free_chunk(P)
1712 #define check_inuse_chunk(P)
1713 #define check_chunk(P)
1714 #define check_malloced_chunk(P,N)
1715 #endif
1720   Macro-based internal utilities
1725   Linking chunks in bin lists.
1726   Call these only with variables, not arbitrary expressions, as arguments.
1730   Place chunk p of size s in its bin, in size order,
1731   putting it ahead of others of same size.
1735 #define frontlink(P, S, IDX, BK, FD)                                          \
1736 {                                                                             \
1737   if (S < MAX_SMALLBIN_SIZE)                                                  \
1738   {                                                                           \
1739     IDX = smallbin_index(S);                                                  \
1740     mark_binblock(IDX);                                                       \
1741     BK = bin_at(IDX);                                                         \
1742     FD = BK->fd;                                                              \
1743     P->bk = BK;                                                               \
1744     P->fd = FD;                                                               \
1745     FD->bk = BK->fd = P;                                                      \
1746   }                                                                           \
1747   else                                                                        \
1748   {                                                                           \
1749     IDX = bin_index(S);                                                       \
1750     BK = bin_at(IDX);                                                         \
1751     FD = BK->fd;                                                              \
1752     if (FD == BK) mark_binblock(IDX);                                         \
1753     else                                                                      \
1754     {                                                                         \
1755       while (FD != BK && S < chunksize(FD)) FD = FD->fd;                      \
1756       BK = FD->bk;                                                            \
1757     }                                                                         \
1758     P->bk = BK;                                                               \
1759     P->fd = FD;                                                               \
1760     FD->bk = BK->fd = P;                                                      \
1761   }                                                                           \
1765 /* take a chunk off a list */
1767 #define unlink(P, BK, FD)                                                     \
1768 {                                                                             \
1769   BK = P->bk;                                                                 \
1770   FD = P->fd;                                                                 \
1771   FD->bk = BK;                                                                \
1772   BK->fd = FD;                                                                \
1773 }                                                                             \
1775 /* Place p as the last remainder */
1777 #define link_last_remainder(P)                                                \
1778 {                                                                             \
1779   last_remainder->fd = last_remainder->bk =  P;                               \
1780   P->fd = P->bk = last_remainder;                                             \
1783 /* Clear the last_remainder bin */
1785 #define clear_last_remainder \
1786   (last_remainder->fd = last_remainder->bk = last_remainder)
1792 /* Routines dealing with mmap(). */
1794 #if HAVE_MMAP
1796 #if __STD_C
1797 static mchunkptr mmap_chunk(size_t size)
1798 #else
1799 static mchunkptr mmap_chunk(size) size_t size;
1800 #endif
1802   size_t page_mask = malloc_getpagesize - 1;
1803   mchunkptr p;
1805 #ifndef MAP_ANONYMOUS
1806   static int fd = -1;
1807 #endif
1809   if(n_mmaps >= n_mmaps_max) return 0; /* too many regions */
1811   /* For mmapped chunks, the overhead is one SIZE_SZ unit larger, because
1812    * there is no following chunk whose prev_size field could be used.
1813    */
1814   size = (size + SIZE_SZ + page_mask) & ~page_mask;
1816 #ifdef MAP_ANONYMOUS
1817   p = (mchunkptr)mmap(0, size, PROT_READ|PROT_WRITE,
1818                       MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, -1, 0);
1819 #else /* !MAP_ANONYMOUS */
1820   if (fd < 0)
1821   {
1822     fd = open("/dev/zero", O_RDWR);
1823     if(fd < 0) return 0;
1824   }
1825   p = (mchunkptr)mmap(0, size, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE, fd, 0);
1826 #endif
1828   if(p == (mchunkptr)-1) return 0;
1830   n_mmaps++;
1831   if (n_mmaps > max_n_mmaps) max_n_mmaps = n_mmaps;
1833   /* We demand that eight bytes into a page must be 8-byte aligned. */
1834   assert(aligned_OK(chunk2mem(p)));
1836   /* The offset to the start of the mmapped region is stored
1837    * in the prev_size field of the chunk; normally it is zero,
1838    * but that can be changed in memalign().
1839    */
1840   p->prev_size = 0;
1841   set_head(p, size|IS_MMAPPED);
1843   mmapped_mem += size;
1844   if ((unsigned long)mmapped_mem > (unsigned long)max_mmapped_mem)
1845     max_mmapped_mem = mmapped_mem;
1846   if ((unsigned long)(mmapped_mem + sbrked_mem) > (unsigned long)max_total_mem)
1847     max_total_mem = mmapped_mem + sbrked_mem;
1848   return p;
1851 #if __STD_C
1852 static void munmap_chunk(mchunkptr p)
1853 #else
1854 static void munmap_chunk(p) mchunkptr p;
1855 #endif
1857   INTERNAL_SIZE_T size = chunksize(p);
1858   int ret;
1860   assert (chunk_is_mmapped(p));
1861   assert(! ((char*)p >= sbrk_base && (char*)p < sbrk_base + sbrked_mem));
1862   assert((n_mmaps > 0));
1863   assert(((p->prev_size + size) & (malloc_getpagesize-1)) == 0);
1865   n_mmaps--;
1866   mmapped_mem -= (size + p->prev_size);
1868   ret = munmap((char *)p - p->prev_size, size + p->prev_size);
1870   /* munmap returns non-zero on failure */
1871   assert(ret == 0);
1874 #if HAVE_MREMAP
1876 #if __STD_C
1877 static mchunkptr mremap_chunk(mchunkptr p, size_t new_size)
1878 #else
1879 static mchunkptr mremap_chunk(p, new_size) mchunkptr p; size_t new_size;
1880 #endif
1882   size_t page_mask = malloc_getpagesize - 1;
1883   INTERNAL_SIZE_T offset = p->prev_size;
1884   INTERNAL_SIZE_T size = chunksize(p);
1885   char *cp;
1887   assert (chunk_is_mmapped(p));
1888   assert(! ((char*)p >= sbrk_base && (char*)p < sbrk_base + sbrked_mem));
1889   assert((n_mmaps > 0));
1890   assert(((size + offset) & (malloc_getpagesize-1)) == 0);
1892   /* Note the extra SIZE_SZ overhead as in mmap_chunk(). */
1893   new_size = (new_size + offset + SIZE_SZ + page_mask) & ~page_mask;
1895   cp = (char *)mremap((char *)p - offset, size + offset, new_size, 1);
1897   if (cp == (char *)-1) return 0;
1899   p = (mchunkptr)(cp + offset);
1901   assert(aligned_OK(chunk2mem(p)));
1903   assert((p->prev_size == offset));
1904   set_head(p, (new_size - offset)|IS_MMAPPED);
1906   mmapped_mem -= size + offset;
1907   mmapped_mem += new_size;
1908   if ((unsigned long)mmapped_mem > (unsigned long)max_mmapped_mem)
1909     max_mmapped_mem = mmapped_mem;
1910   if ((unsigned long)(mmapped_mem + sbrked_mem) > (unsigned long)max_total_mem)
1911     max_total_mem = mmapped_mem + sbrked_mem;
1912   return p;
1915 #endif /* HAVE_MREMAP */
1917 #endif /* HAVE_MMAP */
1923   Extend the top-most chunk by obtaining memory from system.
1924   Main interface to sbrk (but see also malloc_trim).
1927 #if __STD_C
1928 static void malloc_extend_top(INTERNAL_SIZE_T nb)
1929 #else
1930 static void malloc_extend_top(nb) INTERNAL_SIZE_T nb;
1931 #endif
1933   char*     brk;                  /* return value from sbrk */
1934   INTERNAL_SIZE_T front_misalign; /* unusable bytes at front of sbrked space */
1935   INTERNAL_SIZE_T correction;     /* bytes for 2nd sbrk call */
1936   char*     new_brk;              /* return of 2nd sbrk call */
1937   INTERNAL_SIZE_T top_size;       /* new size of top chunk */
1939   mchunkptr old_top     = top;  /* Record state of old top */
1940   INTERNAL_SIZE_T old_top_size = chunksize(old_top);
1941   char*     old_end      = (char*)(chunk_at_offset(old_top, old_top_size));
1943   /* Pad request with top_pad plus minimal overhead */
1945   INTERNAL_SIZE_T    sbrk_size     = nb + top_pad + MINSIZE;
1946   unsigned long pagesz    = malloc_getpagesize;
1948   /* If not the first time through, round to preserve page boundary */
1949   /* Otherwise, we need to correct to a page size below anyway. */
1950   /* (We also correct below if an intervening foreign sbrk call.) */
1952   if (sbrk_base != (char*)(-1))
1953     sbrk_size = (sbrk_size + (pagesz - 1)) & ~(pagesz - 1);
1955   brk = (char*)(MORECORE (sbrk_size));
1957   /* Fail if sbrk failed or if a foreign sbrk call killed our space */
1958   if (brk == (char*)(MORECORE_FAILURE) ||
1959       (brk < old_end && old_top != initial_top))
1960     return;
1962   sbrked_mem += sbrk_size;
1964   if (brk == old_end) /* can just add bytes to current top */
1965   {
1966     top_size = sbrk_size + old_top_size;
1967     set_head(top, top_size | PREV_INUSE);
1968   }
1969   else
1970   {
1971     if (sbrk_base == (char*)(-1))  /* First time through. Record base */
1972       sbrk_base = brk;
1973     else  /* Someone else called sbrk().  Count those bytes as sbrked_mem. */
1974       sbrked_mem += brk - (char*)old_end;
1976     /* Guarantee alignment of first new chunk made from this space */
1977     front_misalign = (unsigned long)chunk2mem(brk) & MALLOC_ALIGN_MASK;
1978     if (front_misalign > 0)
1979     {
1980       correction = (MALLOC_ALIGNMENT) - front_misalign;
1981       brk += correction;
1982     }
1983     else
1984       correction = 0;
1986     /* Guarantee the next brk will be at a page boundary */
1988     correction += ((((unsigned long)(brk + sbrk_size))+(pagesz-1)) &
1989                    ~(pagesz - 1)) - ((unsigned long)(brk + sbrk_size));
1991     /* Allocate correction */
1992     new_brk = (char*)(MORECORE (correction));
1993     if (new_brk == (char*)(MORECORE_FAILURE)) return;
1995     sbrked_mem += correction;
1997     top = (mchunkptr)brk;
1998     top_size = new_brk - brk + correction;
1999     set_head(top, top_size | PREV_INUSE);
2001     if (old_top != initial_top)
2002     {
2004       /* There must have been an intervening foreign sbrk call. */
2005       /* A double fencepost is necessary to prevent consolidation */
2007       /* If not enough space to do this, then user did something very wrong */
2008       if (old_top_size < MINSIZE)
2009       {
2010         set_head(top, PREV_INUSE); /* will force null return from malloc */
2011         return;
2012       }
2014       /* Also keep size a multiple of MALLOC_ALIGNMENT */
2015       old_top_size = (old_top_size - 3*SIZE_SZ) & ~MALLOC_ALIGN_MASK;
2016       set_head_size(old_top, old_top_size);
2017       chunk_at_offset(old_top, old_top_size          )->size =
2018         SIZE_SZ|PREV_INUSE;
2019       chunk_at_offset(old_top, old_top_size + SIZE_SZ)->size =
2020         SIZE_SZ|PREV_INUSE;
2021       /* If possible, release the rest. */
2022       if (old_top_size >= MINSIZE)
2023         fREe(chunk2mem(old_top));
2024     }
2025   }
2027   if ((unsigned long)sbrked_mem > (unsigned long)max_sbrked_mem)
2028     max_sbrked_mem = sbrked_mem;
2029   if ((unsigned long)(mmapped_mem + sbrked_mem) > (unsigned long)max_total_mem)
2030     max_total_mem = mmapped_mem + sbrked_mem;
2032   /* We always land on a page boundary */
2033   assert(((unsigned long)((char*)top + top_size) & (pagesz - 1)) == 0);
2039 /* Main public routines */
2043   Malloc Algorthim:
2045     The requested size is first converted into a usable form, `nb'.
2046     This currently means to add 4 bytes overhead plus possibly more to
2047     obtain 8-byte alignment and/or to obtain a size of at least
2048     MINSIZE (currently 16 bytes), the smallest allocatable size.
2049     (All fits are considered `exact' if they are within MINSIZE bytes.)
2051     From there, the first successful of the following steps is taken:
2053       1. The bin corresponding to the request size is scanned, and if
2054          a chunk of exactly the right size is found, it is taken.
2056       2. The most recently remaindered chunk is used if it is big
2057          enough.  This is a form of (roving) first fit, used only in
2058          the absence of exact fits. Runs of consecutive requests use
2059          the remainder of the chunk used for the previous such request
2060          whenever possible. This limited use of a first-fit style
2061          allocation strategy tends to give contiguous chunks
2062          coextensive lifetimes, which improves locality and can reduce
2063          fragmentation in the long run.
2065       3. Other bins are scanned in increasing size order, using a
2066          chunk big enough to fulfill the request, and splitting off
2067          any remainder.  This search is strictly by best-fit; i.e.,
2068          the smallest (with ties going to approximately the least
2069          recently used) chunk that fits is selected.
2071       4. If large enough, the chunk bordering the end of memory
2072          (`top') is split off. (This use of `top' is in accord with
2073          the best-fit search rule.  In effect, `top' is treated as
2074          larger (and thus less well fitting) than any other available
2075          chunk since it can be extended to be as large as necessary
2076          (up to system limitations).
2078       5. If the request size meets the mmap threshold and the
2079          system supports mmap, and there are few enough currently
2080          allocated mmapped regions, and a call to mmap succeeds,
2081          the request is allocated via direct memory mapping.
2083       6. Otherwise, the top of memory is extended by
2084          obtaining more space from the system (normally using sbrk,
2085          but definable to anything else via the MORECORE macro).
2086          Memory is gathered from the system (in system page-sized
2087          units) in a way that allows chunks obtained across different
2088          sbrk calls to be consolidated, but does not require
2089          contiguous memory. Thus, it should be safe to intersperse
2090          mallocs with other sbrk calls.
2093       All allocations are made from the the `lowest' part of any found
2094       chunk. (The implementation invariant is that prev_inuse is
2095       always true of any allocated chunk; i.e., that each allocated
2096       chunk borders either a previously allocated and still in-use chunk,
2097       or the base of its memory arena.)
2101 #if __STD_C
2102 Void_t* mALLOc(size_t bytes)
2103 #else
2104 Void_t* mALLOc(bytes) size_t bytes;
2105 #endif
2107   mchunkptr victim;                  /* inspected/selected chunk */
2108   INTERNAL_SIZE_T victim_size;       /* its size */
2109   int       idx;                     /* index for bin traversal */
2110   mbinptr   bin;                     /* associated bin */
2111   mchunkptr remainder;               /* remainder from a split */
2112   long      remainder_size;          /* its size */
2113   int       remainder_index;         /* its bin index */
2114   unsigned long block;               /* block traverser bit */
2115   int       startidx;                /* first bin of a traversed block */
2116   mchunkptr fwd;                     /* misc temp for linking */
2117   mchunkptr bck;                     /* misc temp for linking */
2118   mbinptr q;                         /* misc temp */
2120   INTERNAL_SIZE_T nb;
2122   if ((long)bytes < 0) return 0;
2124   nb = request2size(bytes);  /* padded request size; */
2126   /* Check for exact match in a bin */
2128   if (is_small_request(nb))  /* Faster version for small requests */
2129   {
2130     idx = smallbin_index(nb);
2132     /* No traversal or size check necessary for small bins.  */
2134     q = bin_at(idx);
2135     victim = last(q);
2137     /* Also scan the next one, since it would have a remainder < MINSIZE */
2138     if (victim == q)
2139     {
2140       q = next_bin(q);
2141       victim = last(q);
2142     }
2143     if (victim != q)
2144     {
2145       victim_size = chunksize(victim);
2146       unlink(victim, bck, fwd);
2147       set_inuse_bit_at_offset(victim, victim_size);
2148       check_malloced_chunk(victim, nb);
2149       return chunk2mem(victim);
2150     }
2152     idx += 2; /* Set for bin scan below. We've already scanned 2 bins. */
2154   }
2155   else
2156   {
2157     idx = bin_index(nb);
2158     bin = bin_at(idx);
2160     for (victim = last(bin); victim != bin; victim = victim->bk)
2161     {
2162       victim_size = chunksize(victim);
2163       remainder_size = victim_size - nb;
2165       if (remainder_size >= (long)MINSIZE) /* too big */
2166       {
2167         --idx; /* adjust to rescan below after checking last remainder */
2168         break;
2169       }
2171       else if (remainder_size >= 0) /* exact fit */
2172       {
2173         unlink(victim, bck, fwd);
2174         set_inuse_bit_at_offset(victim, victim_size);
2175         check_malloced_chunk(victim, nb);
2176         return chunk2mem(victim);
2177       }
2178     }
2180     ++idx;
2182   }
2184   /* Try to use the last split-off remainder */
2186   if ( (victim = last_remainder->fd) != last_remainder)
2187   {
2188     victim_size = chunksize(victim);
2189     remainder_size = victim_size - nb;
2191     if (remainder_size >= (long)MINSIZE) /* re-split */
2192     {
2193       remainder = chunk_at_offset(victim, nb);
2194       set_head(victim, nb | PREV_INUSE);
2195       link_last_remainder(remainder);
2196       set_head(remainder, remainder_size | PREV_INUSE);
2197       set_foot(remainder, remainder_size);
2198       check_malloced_chunk(victim, nb);
2199       return chunk2mem(victim);
2200     }
2202     clear_last_remainder;
2204     if (remainder_size >= 0)  /* exhaust */
2205     {
2206       set_inuse_bit_at_offset(victim, victim_size);
2207       check_malloced_chunk(victim, nb);
2208       return chunk2mem(victim);
2209     }
2211     /* Else place in bin */
2213     frontlink(victim, victim_size, remainder_index, bck, fwd);
2214   }
2216   /*
2217      If there are any possibly nonempty big-enough blocks,
2218      search for best fitting chunk by scanning bins in blockwidth units.
2219   */
2221   if ( (block = idx2binblock(idx)) <= binblocks)
2222   {
2224     /* Get to the first marked block */
2226     if ( (block & binblocks) == 0)
2227     {
2228       /* force to an even block boundary */
2229       idx = (idx & ~(BINBLOCKWIDTH - 1)) + BINBLOCKWIDTH;
2230       block <<= 1;
2231       while ((block & binblocks) == 0)
2232       {
2233         idx += BINBLOCKWIDTH;
2234         block <<= 1;
2235       }
2236     }
2238     /* For each possibly nonempty block ... */
2239     for (;;)
2240     {
2241       startidx = idx;          /* (track incomplete blocks) */
2242       q = bin = bin_at(idx);
2244       /* For each bin in this block ... */
2245       do
2246       {
2247         /* Find and use first big enough chunk ... */
2249         for (victim = last(bin); victim != bin; victim = victim->bk)
2250         {
2251           victim_size = chunksize(victim);
2252           remainder_size = victim_size - nb;
2254           if (remainder_size >= (long)MINSIZE) /* split */
2255           {
2256             remainder = chunk_at_offset(victim, nb);
2257             set_head(victim, nb | PREV_INUSE);
2258             unlink(victim, bck, fwd);
2259             link_last_remainder(remainder);
2260             set_head(remainder, remainder_size | PREV_INUSE);
2261             set_foot(remainder, remainder_size);
2262             check_malloced_chunk(victim, nb);
2263             return chunk2mem(victim);
2264           }
2266           else if (remainder_size >= 0)  /* take */
2267           {
2268             set_inuse_bit_at_offset(victim, victim_size);
2269             unlink(victim, bck, fwd);
2270             check_malloced_chunk(victim, nb);
2271             return chunk2mem(victim);
2272           }
2274         }
2276        bin = next_bin(bin);
2278       } while ((++idx & (BINBLOCKWIDTH - 1)) != 0);
2280       /* Clear out the block bit. */
2282       do   /* Possibly backtrack to try to clear a partial block */
2283       {
2284         if ((startidx & (BINBLOCKWIDTH - 1)) == 0)
2285         {
2286           binblocks &= ~block;
2287           break;
2288         }
2289         --startidx;
2290        q = prev_bin(q);
2291       } while (first(q) == q);
2293       /* Get to the next possibly nonempty block */
2295       if ( (block <<= 1) <= binblocks && (block != 0) )
2296       {
2297         while ((block & binblocks) == 0)
2298         {
2299           idx += BINBLOCKWIDTH;
2300           block <<= 1;
2301         }
2302       }
2303       else
2304         break;
2305     }
2306   }
2309   /* Try to use top chunk */
2311   /* Require that there be a remainder, ensuring top always exists  */
2312   if ( (remainder_size = chunksize(top) - nb) < (long)MINSIZE)
2313   {
2315 #if HAVE_MMAP
2316     /* If big and would otherwise need to extend, try to use mmap instead */
2317     if ((unsigned long)nb >= (unsigned long)mmap_threshold &&
2318         (victim = mmap_chunk(nb)) != 0)
2319       return chunk2mem(victim);
2320 #endif
2322     /* Try to extend */
2323     malloc_extend_top(nb);
2324     if ( (remainder_size = chunksize(top) - nb) < (long)MINSIZE)
2325       return 0; /* propagate failure */
2326   }
2328   victim = top;
2329   set_head(victim, nb | PREV_INUSE);
2330   top = chunk_at_offset(victim, nb);
2331   set_head(top, remainder_size | PREV_INUSE);
2332   check_malloced_chunk(victim, nb);
2333   return chunk2mem(victim);
2342   free() algorithm :
2344     cases:
2346        1. free(0) has no effect.
2348        2. If the chunk was allocated via mmap, it is release via munmap().
2350        3. If a returned chunk borders the current high end of memory,
2351           it is consolidated into the top, and if the total unused
2352           topmost memory exceeds the trim threshold, malloc_trim is
2353           called.
2355        4. Other chunks are consolidated as they arrive, and
2356           placed in corresponding bins. (This includes the case of
2357           consolidating with the current `last_remainder').
2362 #if __STD_C
2363 void fREe(Void_t* mem)
2364 #else
2365 void fREe(mem) Void_t* mem;
2366 #endif
2368   mchunkptr p;         /* chunk corresponding to mem */
2369   INTERNAL_SIZE_T hd;  /* its head field */
2370   INTERNAL_SIZE_T sz;  /* its size */
2371   int       idx;       /* its bin index */
2372   mchunkptr next;      /* next contiguous chunk */
2373   INTERNAL_SIZE_T nextsz; /* its size */
2374   INTERNAL_SIZE_T prevsz; /* size of previous contiguous chunk */
2375   mchunkptr bck;       /* misc temp for linking */
2376   mchunkptr fwd;       /* misc temp for linking */
2377   int       islr;      /* track whether merging with last_remainder */
2379   if (mem == 0)                              /* free(0) has no effect */
2380     return;
2382   p = mem2chunk(mem);
2383   hd = p->size;
2385 #if HAVE_MMAP
2386   if (hd & IS_MMAPPED)                       /* release mmapped memory. */
2387   {
2388     munmap_chunk(p);
2389     return;
2390   }
2391 #endif
2393   check_inuse_chunk(p);
2395   sz = hd & ~PREV_INUSE;
2396   next = chunk_at_offset(p, sz);
2397   nextsz = chunksize(next);
2399   if (next == top)                            /* merge with top */
2400   {
2401     sz += nextsz;
2403     if (!(hd & PREV_INUSE))                    /* consolidate backward */
2404     {
2405       prevsz = p->prev_size;
2406       p = chunk_at_offset(p, -((long) prevsz));
2407       sz += prevsz;
2408       unlink(p, bck, fwd);
2409     }
2411     set_head(p, sz | PREV_INUSE);
2412     top = p;
2413     if ((unsigned long)(sz) >= (unsigned long)trim_threshold)
2414       malloc_trim(top_pad);
2415     return;
2416   }
2418   set_head(next, nextsz);                    /* clear inuse bit */
2420   islr = 0;
2422   if (!(hd & PREV_INUSE))                    /* consolidate backward */
2423   {
2424     prevsz = p->prev_size;
2425     p = chunk_at_offset(p, -((long) prevsz));
2426     sz += prevsz;
2428     if (p->fd == last_remainder)             /* keep as last_remainder */
2429       islr = 1;
2430     else
2431       unlink(p, bck, fwd);
2432   }
2434   if (!(inuse_bit_at_offset(next, nextsz)))   /* consolidate forward */
2435   {
2436     sz += nextsz;
2438     if (!islr && next->fd == last_remainder)  /* re-insert last_remainder */
2439     {
2440       islr = 1;
2441       link_last_remainder(p);
2442     }
2443     else
2444       unlink(next, bck, fwd);
2445   }
2448   set_head(p, sz | PREV_INUSE);
2449   set_foot(p, sz);
2450   if (!islr)
2451     frontlink(p, sz, idx, bck, fwd);
2460   Realloc algorithm:
2462     Chunks that were obtained via mmap cannot be extended or shrunk
2463     unless HAVE_MREMAP is defined, in which case mremap is used.
2464     Otherwise, if their reallocation is for additional space, they are
2465     copied.  If for less, they are just left alone.
2467     Otherwise, if the reallocation is for additional space, and the
2468     chunk can be extended, it is, else a malloc-copy-free sequence is
2469     taken.  There are several different ways that a chunk could be
2470     extended. All are tried:
2472        * Extending forward into following adjacent free chunk.
2473        * Shifting backwards, joining preceding adjacent space
2474        * Both shifting backwards and extending forward.
2475        * Extending into newly sbrked space
2477     Unless the #define REALLOC_ZERO_BYTES_FREES is set, realloc with a
2478     size argument of zero (re)allocates a minimum-sized chunk.
2480     If the reallocation is for less space, and the new request is for
2481     a `small' (<512 bytes) size, then the newly unused space is lopped
2482     off and freed.
2484     The old unix realloc convention of allowing the last-free'd chunk
2485     to be used as an argument to realloc is no longer supported.
2486     I don't know of any programs still relying on this feature,
2487     and allowing it would also allow too many other incorrect
2488     usages of realloc to be sensible.
2494 #if __STD_C
2495 Void_t* rEALLOc(Void_t* oldmem, size_t bytes)
2496 #else
2497 Void_t* rEALLOc(oldmem, bytes) Void_t* oldmem; size_t bytes;
2498 #endif
2500   INTERNAL_SIZE_T    nb;      /* padded request size */
2502   mchunkptr oldp;             /* chunk corresponding to oldmem */
2503   INTERNAL_SIZE_T    oldsize; /* its size */
2505   mchunkptr newp;             /* chunk to return */
2506   INTERNAL_SIZE_T    newsize; /* its size */
2507   Void_t*   newmem;           /* corresponding user mem */
2509   mchunkptr next;             /* next contiguous chunk after oldp */
2510   INTERNAL_SIZE_T  nextsize;  /* its size */
2512   mchunkptr prev;             /* previous contiguous chunk before oldp */
2513   INTERNAL_SIZE_T  prevsize;  /* its size */
2515   mchunkptr remainder;        /* holds split off extra space from newp */
2516   INTERNAL_SIZE_T  remainder_size;   /* its size */
2518   mchunkptr bck;              /* misc temp for linking */
2519   mchunkptr fwd;              /* misc temp for linking */
2521 #ifdef REALLOC_ZERO_BYTES_FREES
2522   if (bytes == 0) { fREe(oldmem); return 0; }
2523 #endif
2525   if ((long)bytes < 0) return 0;
2527   /* realloc of null is supposed to be same as malloc */
2528   if (oldmem == 0) return mALLOc(bytes);
2530   newp    = oldp    = mem2chunk(oldmem);
2531   newsize = oldsize = chunksize(oldp);
2534   nb = request2size(bytes);
2536 #if HAVE_MMAP
2537   if (chunk_is_mmapped(oldp))
2538   {
2539 #if HAVE_MREMAP
2540     newp = mremap_chunk(oldp, nb);
2541     if(newp) return chunk2mem(newp);
2542 #endif
2543     /* Note the extra SIZE_SZ overhead. */
2544     if(oldsize - SIZE_SZ >= nb) return oldmem; /* do nothing */
2545     /* Must alloc, copy, free. */
2546     newmem = mALLOc(bytes);
2547     if (newmem == 0) return 0; /* propagate failure */
2548     MALLOC_COPY(newmem, oldmem, oldsize - 2*SIZE_SZ);
2549     munmap_chunk(oldp);
2550     return newmem;
2551   }
2552 #endif
2554   check_inuse_chunk(oldp);
2556   if ((long)(oldsize) < (long)(nb))
2557   {
2559     /* Try expanding forward */
2561     next = chunk_at_offset(oldp, oldsize);
2562     if (next == top || !inuse(next))
2563     {
2564       nextsize = chunksize(next);
2566       /* Forward into top only if a remainder */
2567       if (next == top)
2568       {
2569         if ((long)(nextsize + newsize) >= (long)(nb + MINSIZE))
2570         {
2571           newsize += nextsize;
2572           top = chunk_at_offset(oldp, nb);
2573           set_head(top, (newsize - nb) | PREV_INUSE);
2574           set_head_size(oldp, nb);
2575           return chunk2mem(oldp);
2576         }
2577       }
2579       /* Forward into next chunk */
2580       else if (((long)(nextsize + newsize) >= (long)(nb)))
2581       {
2582         unlink(next, bck, fwd);
2583         newsize  += nextsize;
2584         goto split;
2585       }
2586     }
2587     else
2588     {
2589       next = 0;
2590       nextsize = 0;
2591     }
2593     /* Try shifting backwards. */
2595     if (!prev_inuse(oldp))
2596     {
2597       prev = prev_chunk(oldp);
2598       prevsize = chunksize(prev);
2600       /* try forward + backward first to save a later consolidation */
2602       if (next != 0)
2603       {
2604         /* into top */
2605         if (next == top)
2606         {
2607           if ((long)(nextsize + prevsize + newsize) >= (long)(nb + MINSIZE))
2608           {
2609             unlink(prev, bck, fwd);
2610             newp = prev;
2611             newsize += prevsize + nextsize;
2612             newmem = chunk2mem(newp);
2613             MALLOC_COPY(newmem, oldmem, oldsize - SIZE_SZ);
2614             top = chunk_at_offset(newp, nb);
2615             set_head(top, (newsize - nb) | PREV_INUSE);
2616             set_head_size(newp, nb);
2617             return newmem;
2618           }
2619         }
2621         /* into next chunk */
2622         else if (((long)(nextsize + prevsize + newsize) >= (long)(nb)))
2623         {
2624           unlink(next, bck, fwd);
2625           unlink(prev, bck, fwd);
2626           newp = prev;
2627           newsize += nextsize + prevsize;
2628           newmem = chunk2mem(newp);
2629           MALLOC_COPY(newmem, oldmem, oldsize - SIZE_SZ);
2630           goto split;
2631         }
2632       }
2634       /* backward only */
2635       if (prev != 0 && (long)(prevsize + newsize) >= (long)nb)
2636       {
2637         unlink(prev, bck, fwd);
2638         newp = prev;
2639         newsize += prevsize;
2640         newmem = chunk2mem(newp);
2641         MALLOC_COPY(newmem, oldmem, oldsize - SIZE_SZ);
2642         goto split;
2643       }
2644     }
2646     /* Must allocate */
2648     newmem = mALLOc (bytes);
2650     if (newmem == 0)  /* propagate failure */
2651       return 0;
2653     /* Avoid copy if newp is next chunk after oldp. */
2654     /* (This can only happen when new chunk is sbrk'ed.) */
2656     if ( (newp = mem2chunk(newmem)) == next_chunk(oldp))
2657     {
2658       newsize += chunksize(newp);
2659       newp = oldp;
2660       goto split;
2661     }
2663     /* Otherwise copy, free, and exit */
2664     MALLOC_COPY(newmem, oldmem, oldsize - SIZE_SZ);
2665     fREe(oldmem);
2666     return newmem;
2667   }
2670  split:  /* split off extra room in old or expanded chunk */
2672   if (newsize - nb >= MINSIZE) /* split off remainder */
2673   {
2674     remainder = chunk_at_offset(newp, nb);
2675     remainder_size = newsize - nb;
2676     set_head_size(newp, nb);
2677     set_head(remainder, remainder_size | PREV_INUSE);
2678     set_inuse_bit_at_offset(remainder, remainder_size);
2679     fREe(chunk2mem(remainder)); /* let free() deal with it */
2680   }
2681   else
2682   {
2683     set_head_size(newp, newsize);
2684     set_inuse_bit_at_offset(newp, newsize);
2685   }
2687   check_inuse_chunk(newp);
2688   return chunk2mem(newp);
2696   memalign algorithm:
2698     memalign requests more than enough space from malloc, finds a spot
2699     within that chunk that meets the alignment request, and then
2700     possibly frees the leading and trailing space.
2702     The alignment argument must be a power of two. This property is not
2703     checked by memalign, so misuse may result in random runtime errors.
2705     8-byte alignment is guaranteed by normal malloc calls, so don't
2706     bother calling memalign with an argument of 8 or less.
2708     Overreliance on memalign is a sure way to fragment space.
2713 #if __STD_C
2714 Void_t* mEMALIGn(size_t alignment, size_t bytes)
2715 #else
2716 Void_t* mEMALIGn(alignment, bytes) size_t alignment; size_t bytes;
2717 #endif
2719   INTERNAL_SIZE_T    nb;      /* padded  request size */
2720   char*     m;                /* memory returned by malloc call */
2721   mchunkptr p;                /* corresponding chunk */
2722   char*     brk;              /* alignment point within p */
2723   mchunkptr newp;             /* chunk to return */
2724   INTERNAL_SIZE_T  newsize;   /* its size */
2725   INTERNAL_SIZE_T  leadsize;  /* leading space befor alignment point */
2726   mchunkptr remainder;        /* spare room at end to split off */
2727   long      remainder_size;   /* its size */
2729   if ((long)bytes < 0) return 0;
2731   /* If need less alignment than we give anyway, just relay to malloc */
2733   if (alignment <= MALLOC_ALIGNMENT) return mALLOc(bytes);
2735   /* Otherwise, ensure that it is at least a minimum chunk size */
2737   if (alignment <  MINSIZE) alignment = MINSIZE;
2739   /* Call malloc with worst case padding to hit alignment. */
2741   nb = request2size(bytes);
2742   m  = (char*)(mALLOc(nb + alignment + MINSIZE));
2744   if (m == 0) return 0; /* propagate failure */
2746   p = mem2chunk(m);
2748   if ((((unsigned long)(m)) % alignment) == 0) /* aligned */
2749   {
2750 #if HAVE_MMAP
2751     if(chunk_is_mmapped(p))
2752       return chunk2mem(p); /* nothing more to do */
2753 #endif
2754   }
2755   else /* misaligned */
2756   {
2757     /*
2758       Find an aligned spot inside chunk.
2759       Since we need to give back leading space in a chunk of at
2760       least MINSIZE, if the first calculation places us at
2761       a spot with less than MINSIZE leader, we can move to the
2762       next aligned spot -- we've allocated enough total room so that
2763       this is always possible.
2764     */
2766     brk = (char*)mem2chunk(((unsigned long)(m + alignment - 1)) & -((signed) alignment));
2767     if ((long)(brk - (char*)(p)) < MINSIZE) brk = brk + alignment;
2769     newp = (mchunkptr)brk;
2770     leadsize = brk - (char*)(p);
2771     newsize = chunksize(p) - leadsize;
2773 #if HAVE_MMAP
2774     if(chunk_is_mmapped(p))
2775     {
2776       newp->prev_size = p->prev_size + leadsize;
2777       set_head(newp, newsize|IS_MMAPPED);
2778       return chunk2mem(newp);
2779     }
2780 #endif
2782     /* give back leader, use the rest */
2784     set_head(newp, newsize | PREV_INUSE);
2785     set_inuse_bit_at_offset(newp, newsize);
2786     set_head_size(p, leadsize);
2787     fREe(chunk2mem(p));
2788     p = newp;
2790     assert (newsize >= nb && (((unsigned long)(chunk2mem(p))) % alignment) == 0);
2791   }
2793   /* Also give back spare room at the end */
2795   remainder_size = chunksize(p) - nb;
2797   if (remainder_size >= (long)MINSIZE)
2798   {
2799     remainder = chunk_at_offset(p, nb);
2800     set_head(remainder, remainder_size | PREV_INUSE);
2801     set_head_size(p, nb);
2802     fREe(chunk2mem(remainder));
2803   }
2805   check_inuse_chunk(p);
2806   return chunk2mem(p);
2814     valloc just invokes memalign with alignment argument equal
2815     to the page size of the system (or as near to this as can
2816     be figured out from all the includes/defines above.)
2819 #if __STD_C
2820 Void_t* vALLOc(size_t bytes)
2821 #else
2822 Void_t* vALLOc(bytes) size_t bytes;
2823 #endif
2825   return mEMALIGn (malloc_getpagesize, bytes);
2829   pvalloc just invokes valloc for the nearest pagesize
2830   that will accommodate request
2834 #if __STD_C
2835 Void_t* pvALLOc(size_t bytes)
2836 #else
2837 Void_t* pvALLOc(bytes) size_t bytes;
2838 #endif
2840   size_t pagesize = malloc_getpagesize;
2841   return mEMALIGn (pagesize, (bytes + pagesize - 1) & ~(pagesize - 1));
2846   calloc calls malloc, then zeroes out the allocated chunk.
2850 #if __STD_C
2851 Void_t* cALLOc(size_t n, size_t elem_size)
2852 #else
2853 Void_t* cALLOc(n, elem_size) size_t n; size_t elem_size;
2854 #endif
2856   mchunkptr p;
2857   INTERNAL_SIZE_T csz;
2859   INTERNAL_SIZE_T sz = n * elem_size;
2862   /* check if expand_top called, in which case don't need to clear */
2863 #if MORECORE_CLEARS
2864   mchunkptr oldtop = top;
2865   INTERNAL_SIZE_T oldtopsize = chunksize(top);
2866 #endif
2867   Void_t* mem = mALLOc (sz);
2869   if ((long)n < 0) return 0;
2871   if (mem == 0)
2872     return 0;
2873   else
2874   {
2875     p = mem2chunk(mem);
2877     /* Two optional cases in which clearing not necessary */
2880 #if HAVE_MMAP
2881     if (chunk_is_mmapped(p)) return mem;
2882 #endif
2884     csz = chunksize(p);
2886 #if MORECORE_CLEARS
2887     if (p == oldtop && csz > oldtopsize)
2888     {
2889       /* clear only the bytes from non-freshly-sbrked memory */
2890       csz = oldtopsize;
2891     }
2892 #endif
2894     MALLOC_ZERO(mem, csz - SIZE_SZ);
2895     return mem;
2896   }
2901   cfree just calls free. It is needed/defined on some systems
2902   that pair it with calloc, presumably for odd historical reasons.
2906 #if !defined(INTERNAL_LINUX_C_LIB) || !defined(__ELF__)
2907 #if __STD_C
2908 void cfree(Void_t *mem)
2909 #else
2910 void cfree(mem) Void_t *mem;
2911 #endif
2913   fREe(mem);
2915 #endif
2921     Malloc_trim gives memory back to the system (via negative
2922     arguments to sbrk) if there is unused memory at the `high' end of
2923     the malloc pool. You can call this after freeing large blocks of
2924     memory to potentially reduce the system-level memory requirements
2925     of a program. However, it cannot guarantee to reduce memory. Under
2926     some allocation patterns, some large free blocks of memory will be
2927     locked between two used chunks, so they cannot be given back to
2928     the system.
2930     The `pad' argument to malloc_trim represents the amount of free
2931     trailing space to leave untrimmed. If this argument is zero,
2932     only the minimum amount of memory to maintain internal data
2933     structures will be left (one page or less). Non-zero arguments
2934     can be supplied to maintain enough trailing space to service
2935     future expected allocations without having to re-obtain memory
2936     from the system.
2938     Malloc_trim returns 1 if it actually released any memory, else 0.
2942 #if __STD_C
2943 int malloc_trim(size_t pad)
2944 #else
2945 int malloc_trim(pad) size_t pad;
2946 #endif
2948   long  top_size;        /* Amount of top-most memory */
2949   long  extra;           /* Amount to release */
2950   char* current_brk;     /* address returned by pre-check sbrk call */
2951   char* new_brk;         /* address returned by negative sbrk call */
2953   unsigned long pagesz = malloc_getpagesize;
2955   top_size = chunksize(top);
2956   extra = ((top_size - pad - MINSIZE + (pagesz-1)) / pagesz - 1) * pagesz;
2958   if (extra < (long)pagesz)  /* Not enough memory to release */
2959     return 0;
2961   else
2962   {
2963     /* Test to make sure no one else called sbrk */
2964     current_brk = (char*)(MORECORE (0));
2965     if (current_brk != (char*)(top) + top_size)
2966       return 0;     /* Apparently we don't own memory; must fail */
2968     else
2969     {
2970       new_brk = (char*)(MORECORE (-extra));
2972       if (new_brk == (char*)(MORECORE_FAILURE)) /* sbrk failed? */
2973       {
2974         /* Try to figure out what we have */
2975         current_brk = (char*)(MORECORE (0));
2976         top_size = current_brk - (char*)top;
2977         if (top_size >= (long)MINSIZE) /* if not, we are very very dead! */
2978         {
2979           sbrked_mem = current_brk - sbrk_base;
2980           set_head(top, top_size | PREV_INUSE);
2981         }
2982         check_chunk(top);
2983         return 0;
2984       }
2986       else
2987       {
2988         /* Success. Adjust top accordingly. */
2989         set_head(top, (top_size - extra) | PREV_INUSE);
2990         sbrked_mem -= extra;
2991         check_chunk(top);
2992         return 1;
2993       }
2994     }
2995   }
3001   malloc_usable_size:
3003     This routine tells you how many bytes you can actually use in an
3004     allocated chunk, which may be more than you requested (although
3005     often not). You can use this many bytes without worrying about
3006     overwriting other allocated objects. Not a particularly great
3007     programming practice, but still sometimes useful.
3011 #if __STD_C
3012 size_t malloc_usable_size(Void_t* mem)
3013 #else
3014 size_t malloc_usable_size(mem) Void_t* mem;
3015 #endif
3017   mchunkptr p;
3018   if (mem == 0)
3019     return 0;
3020   else
3021   {
3022     p = mem2chunk(mem);
3023     if(!chunk_is_mmapped(p))
3024     {
3025       if (!inuse(p)) return 0;
3026       check_inuse_chunk(p);
3027       return chunksize(p) - SIZE_SZ;
3028     }
3029     return chunksize(p) - 2*SIZE_SZ;
3030   }
3036 /* Utility to update current_mallinfo for malloc_stats and mallinfo() */
3038 static void malloc_update_mallinfo()
3040   int i;
3041   mbinptr b;
3042   mchunkptr p;
3043 #if DEBUG
3044   mchunkptr q;
3045 #endif
3047   INTERNAL_SIZE_T avail = chunksize(top);
3048   int   navail = ((long)(avail) >= (long)MINSIZE)? 1 : 0;
3050   for (i = 1; i < NAV; ++i)
3051   {
3052     b = bin_at(i);
3053     for (p = last(b); p != b; p = p->bk)
3054     {
3055 #if DEBUG
3056       check_free_chunk(p);
3057       for (q = next_chunk(p);
3058            q < top && inuse(q) && (long)(chunksize(q)) >= (long)MINSIZE;
3059            q = next_chunk(q))
3060         check_inuse_chunk(q);
3061 #endif
3062       avail += chunksize(p);
3063       navail++;
3064     }
3065   }
3067   current_mallinfo.ordblks = navail;
3068   current_mallinfo.uordblks = sbrked_mem - avail;
3069   current_mallinfo.fordblks = avail;
3070   current_mallinfo.hblks = n_mmaps;
3071   current_mallinfo.hblkhd = mmapped_mem;
3072   current_mallinfo.keepcost = chunksize(top);
3080   malloc_stats:
3082     Prints on stderr the amount of space obtain from the system (both
3083     via sbrk and mmap), the maximum amount (which may be more than
3084     current if malloc_trim and/or munmap got called), the maximum
3085     number of simultaneous mmap regions used, and the current number
3086     of bytes allocated via malloc (or realloc, etc) but not yet
3087     freed. (Note that this is the number of bytes allocated, not the
3088     number requested. It will be larger than the number requested
3089     because of alignment and bookkeeping overhead.)
3093 void malloc_stats()
3095   malloc_update_mallinfo();
3096   fprintf(stderr, "max system bytes = %10u\n",
3097           (unsigned int)(max_total_mem));
3098   fprintf(stderr, "system bytes     = %10u\n",
3099           (unsigned int)(sbrked_mem + mmapped_mem));
3100   fprintf(stderr, "in use bytes     = %10u\n",
3101           (unsigned int)(current_mallinfo.uordblks + mmapped_mem));
3102 #if HAVE_MMAP
3103   fprintf(stderr, "max mmap regions = %10u\n",
3104           (unsigned int)max_n_mmaps);
3105 #endif
3109   mallinfo returns a copy of updated current mallinfo.
3112 struct mallinfo mALLINFo()
3114   malloc_update_mallinfo();
3115   return current_mallinfo;
3122   mallopt:
3124     mallopt is the general SVID/XPG interface to tunable parameters.
3125     The format is to provide a (parameter-number, parameter-value) pair.
3126     mallopt then sets the corresponding parameter to the argument
3127     value if it can (i.e., so long as the value is meaningful),
3128     and returns 1 if successful else 0.
3130     See descriptions of tunable parameters above.
3134 #if __STD_C
3135 int mALLOPt(int param_number, int value)
3136 #else
3137 int mALLOPt(param_number, value) int param_number; int value;
3138 #endif
3140   switch(param_number)
3141   {
3142     case M_TRIM_THRESHOLD:
3143       trim_threshold = value; return 1;
3144     case M_TOP_PAD:
3145       top_pad = value; return 1;
3146     case M_MMAP_THRESHOLD:
3147       mmap_threshold = value; return 1;
3148     case M_MMAP_MAX:
3149 #if HAVE_MMAP
3150       n_mmaps_max = value; return 1;
3151 #else
3152       if (value != 0) return 0; else  n_mmaps_max = value; return 1;
3153 #endif
3155     default:
3156       return 0;
3157   }
3162 History:
3164     V2.6.6 Sun Dec  5 07:42:19 1999  Doug Lea  (dl at gee)
3165       * return null for negative arguments
3166       * Added Several WIN32 cleanups from Martin C. Fong <mcfong@yahoo.com>
3167          * Add 'LACKS_SYS_PARAM_H' for those systems without 'sys/param.h'
3168           (e.g. WIN32 platforms)
3169          * Cleanup up header file inclusion for WIN32 platforms
3170          * Cleanup code to avoid Microsoft Visual C++ compiler complaints
3171          * Add 'USE_DL_PREFIX' to quickly allow co-existence with existing
3172            memory allocation routines
3173          * Set 'malloc_getpagesize' for WIN32 platforms (needs more work)
3174          * Use 'assert' rather than 'ASSERT' in WIN32 code to conform to
3175            usage of 'assert' in non-WIN32 code
3176          * Improve WIN32 'sbrk()' emulation's 'findRegion()' routine to
3177            avoid infinite loop
3178       * Always call 'fREe()' rather than 'free()'
3180     V2.6.5 Wed Jun 17 15:57:31 1998  Doug Lea  (dl at gee)
3181       * Fixed ordering problem with boundary-stamping
3183     V2.6.3 Sun May 19 08:17:58 1996  Doug Lea  (dl at gee)
3184       * Added pvalloc, as recommended by H.J. Liu
3185       * Added 64bit pointer support mainly from Wolfram Gloger
3186       * Added anonymously donated WIN32 sbrk emulation
3187       * Malloc, calloc, getpagesize: add optimizations from Raymond Nijssen
3188       * malloc_extend_top: fix mask error that caused wastage after
3189         foreign sbrks
3190       * Add linux mremap support code from HJ Liu
3192     V2.6.2 Tue Dec  5 06:52:55 1995  Doug Lea  (dl at gee)
3193       * Integrated most documentation with the code.
3194       * Add support for mmap, with help from
3195         Wolfram Gloger (Gloger@lrz.uni-muenchen.de).
3196       * Use last_remainder in more cases.
3197       * Pack bins using idea from  colin@nyx10.cs.du.edu
3198       * Use ordered bins instead of best-fit threshhold
3199       * Eliminate block-local decls to simplify tracing and debugging.
3200       * Support another case of realloc via move into top
3201       * Fix error occuring when initial sbrk_base not word-aligned.
3202       * Rely on page size for units instead of SBRK_UNIT to
3203         avoid surprises about sbrk alignment conventions.
3204       * Add mallinfo, mallopt. Thanks to Raymond Nijssen
3205         (raymond@es.ele.tue.nl) for the suggestion.
3206       * Add `pad' argument to malloc_trim and top_pad mallopt parameter.
3207       * More precautions for cases where other routines call sbrk,
3208         courtesy of Wolfram Gloger (Gloger@lrz.uni-muenchen.de).
3209       * Added macros etc., allowing use in linux libc from
3210         H.J. Lu (hjl@gnu.ai.mit.edu)
3211       * Inverted this history list
3213     V2.6.1 Sat Dec  2 14:10:57 1995  Doug Lea  (dl at gee)
3214       * Re-tuned and fixed to behave more nicely with V2.6.0 changes.
3215       * Removed all preallocation code since under current scheme
3216         the work required to undo bad preallocations exceeds
3217         the work saved in good cases for most test programs.
3218       * No longer use return list or unconsolidated bins since
3219         no scheme using them consistently outperforms those that don't
3220         given above changes.
3221       * Use best fit for very large chunks to prevent some worst-cases.
3222       * Added some support for debugging
3224     V2.6.0 Sat Nov  4 07:05:23 1995  Doug Lea  (dl at gee)
3225       * Removed footers when chunks are in use. Thanks to
3226         Paul Wilson (wilson@cs.texas.edu) for the suggestion.
3228     V2.5.4 Wed Nov  1 07:54:51 1995  Doug Lea  (dl at gee)
3229       * Added malloc_trim, with help from Wolfram Gloger
3230         (wmglo@Dent.MED.Uni-Muenchen.DE).
3232     V2.5.3 Tue Apr 26 10:16:01 1994  Doug Lea  (dl at g)
3234     V2.5.2 Tue Apr  5 16:20:40 1994  Doug Lea  (dl at g)
3235       * realloc: try to expand in both directions
3236       * malloc: swap order of clean-bin strategy;
3237       * realloc: only conditionally expand backwards
3238       * Try not to scavenge used bins
3239       * Use bin counts as a guide to preallocation
3240       * Occasionally bin return list chunks in first scan
3241       * Add a few optimizations from colin@nyx10.cs.du.edu
3243     V2.5.1 Sat Aug 14 15:40:43 1993  Doug Lea  (dl at g)
3244       * faster bin computation & slightly different binning
3245       * merged all consolidations to one part of malloc proper
3246          (eliminating old malloc_find_space & malloc_clean_bin)
3247       * Scan 2 returns chunks (not just 1)
3248       * Propagate failure in realloc if malloc returns 0
3249       * Add stuff to allow compilation on non-ANSI compilers
3250           from kpv@research.att.com
3252     V2.5 Sat Aug  7 07:41:59 1993  Doug Lea  (dl at g.oswego.edu)
3253       * removed potential for odd address access in prev_chunk
3254       * removed dependency on getpagesize.h
3255       * misc cosmetics and a bit more internal documentation
3256       * anticosmetics: mangled names in macros to evade debugger strangeness
3257       * tested on sparc, hp-700, dec-mips, rs6000
3258           with gcc & native cc (hp, dec only) allowing
3259           Detlefs & Zorn comparison study (in SIGPLAN Notices.)
3261     Trial version Fri Aug 28 13:14:29 1992  Doug Lea  (dl at g.oswego.edu)
3262       * Based loosely on libg++-1.2X malloc. (It retains some of the overall
3263          structure of old version,  but most details differ.)