]> Gitweb @ Texas Instruments - Open Source Git Repositories - git.TI.com/gitweb - android-sdk/platform-bionic.git/blob - libc/bionic/dlmalloc.c
merge from open-source master
[android-sdk/platform-bionic.git] / libc / bionic / dlmalloc.c
1 /*
2  * Copyright (C) 2008 The Android Open Source Project
3  * All rights reserved.
4  *
5  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
6  * modification, are permitted provided that the following conditions
7  * are met:
8  *  * Redistributions of source code must retain the above copyright
9  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
10  *  * Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in
12  *    the documentation and/or other materials provided with the
13  *    distribution.
14  *
15  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
16  * "AS IS" AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
17  * LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS
18  * FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE
19  * COPYRIGHT OWNER OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
20  * INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING,
21  * BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS
22  * OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED
23  * AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY,
24  * OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT
25  * OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
26  * SUCH DAMAGE.
27  */
28 /*
29   This is a version (aka dlmalloc) of malloc/free/realloc written by
30   Doug Lea and released to the public domain, as explained at
31   http://creativecommons.org/licenses/publicdomain.  Send questions,
32   comments, complaints, performance data, etc to dl@cs.oswego.edu
34 * Version 2.8.3 Thu Sep 22 11:16:15 2005  Doug Lea  (dl at gee)
36    Note: There may be an updated version of this malloc obtainable at
37            ftp://gee.cs.oswego.edu/pub/misc/malloc.c
38          Check before installing!
40 * Quickstart
42   This library is all in one file to simplify the most common usage:
43   ftp it, compile it (-O3), and link it into another program. All of
44   the compile-time options default to reasonable values for use on
45   most platforms.  You might later want to step through various
46   compile-time and dynamic tuning options.
48   For convenience, an include file for code using this malloc is at:
49      ftp://gee.cs.oswego.edu/pub/misc/malloc-2.8.3.h
50   You don't really need this .h file unless you call functions not
51   defined in your system include files.  The .h file contains only the
52   excerpts from this file needed for using this malloc on ANSI C/C++
53   systems, so long as you haven't changed compile-time options about
54   naming and tuning parameters.  If you do, then you can create your
55   own malloc.h that does include all settings by cutting at the point
56   indicated below. Note that you may already by default be using a C
57   library containing a malloc that is based on some version of this
58   malloc (for example in linux). You might still want to use the one
59   in this file to customize settings or to avoid overheads associated
60   with library versions.
62 * Vital statistics:
64   Supported pointer/size_t representation:       4 or 8 bytes
65        size_t MUST be an unsigned type of the same width as
66        pointers. (If you are using an ancient system that declares
67        size_t as a signed type, or need it to be a different width
68        than pointers, you can use a previous release of this malloc
69        (e.g. 2.7.2) supporting these.)
71   Alignment:                                     8 bytes (default)
72        This suffices for nearly all current machines and C compilers.
73        However, you can define MALLOC_ALIGNMENT to be wider than this
74        if necessary (up to 128bytes), at the expense of using more space.
76   Minimum overhead per allocated chunk:   4 or  8 bytes (if 4byte sizes)
77                                           8 or 16 bytes (if 8byte sizes)
78        Each malloced chunk has a hidden word of overhead holding size
79        and status information, and additional cross-check word
80        if FOOTERS is defined.
82   Minimum allocated size: 4-byte ptrs:  16 bytes    (including overhead)
83                           8-byte ptrs:  32 bytes    (including overhead)
85        Even a request for zero bytes (i.e., malloc(0)) returns a
86        pointer to something of the minimum allocatable size.
87        The maximum overhead wastage (i.e., number of extra bytes
88        allocated than were requested in malloc) is less than or equal
89        to the minimum size, except for requests >= mmap_threshold that
90        are serviced via mmap(), where the worst case wastage is about
91        32 bytes plus the remainder from a system page (the minimal
92        mmap unit); typically 4096 or 8192 bytes.
94   Security: static-safe; optionally more or less
95        The "security" of malloc refers to the ability of malicious
96        code to accentuate the effects of errors (for example, freeing
97        space that is not currently malloc'ed or overwriting past the
98        ends of chunks) in code that calls malloc.  This malloc
99        guarantees not to modify any memory locations below the base of
100        heap, i.e., static variables, even in the presence of usage
101        errors.  The routines additionally detect most improper frees
102        and reallocs.  All this holds as long as the static bookkeeping
103        for malloc itself is not corrupted by some other means.  This
104        is only one aspect of security -- these checks do not, and
105        cannot, detect all possible programming errors.
107        If FOOTERS is defined nonzero, then each allocated chunk
108        carries an additional check word to verify that it was malloced
109        from its space.  These check words are the same within each
110        execution of a program using malloc, but differ across
111        executions, so externally crafted fake chunks cannot be
112        freed. This improves security by rejecting frees/reallocs that
113        could corrupt heap memory, in addition to the checks preventing
114        writes to statics that are always on.  This may further improve
115        security at the expense of time and space overhead.  (Note that
116        FOOTERS may also be worth using with MSPACES.)
118        By default detected errors cause the program to abort (calling
119        "abort()"). You can override this to instead proceed past
120        errors by defining PROCEED_ON_ERROR.  In this case, a bad free
121        has no effect, and a malloc that encounters a bad address
122        caused by user overwrites will ignore the bad address by
123        dropping pointers and indices to all known memory. This may
124        be appropriate for programs that should continue if at all
125        possible in the face of programming errors, although they may
126        run out of memory because dropped memory is never reclaimed.
128        If you don't like either of these options, you can define
129        CORRUPTION_ERROR_ACTION and USAGE_ERROR_ACTION to do anything
130        else. And if if you are sure that your program using malloc has
131        no errors or vulnerabilities, you can define INSECURE to 1,
132        which might (or might not) provide a small performance improvement.
134   Thread-safety: NOT thread-safe unless USE_LOCKS defined
135        When USE_LOCKS is defined, each public call to malloc, free,
136        etc is surrounded with either a pthread mutex or a win32
137        spinlock (depending on WIN32). This is not especially fast, and
138        can be a major bottleneck.  It is designed only to provide
139        minimal protection in concurrent environments, and to provide a
140        basis for extensions.  If you are using malloc in a concurrent
141        program, consider instead using ptmalloc, which is derived from
142        a version of this malloc. (See http://www.malloc.de).
144   System requirements: Any combination of MORECORE and/or MMAP/MUNMAP
145        This malloc can use unix sbrk or any emulation (invoked using
146        the CALL_MORECORE macro) and/or mmap/munmap or any emulation
147        (invoked using CALL_MMAP/CALL_MUNMAP) to get and release system
148        memory.  On most unix systems, it tends to work best if both
149        MORECORE and MMAP are enabled.  On Win32, it uses emulations
150        based on VirtualAlloc. It also uses common C library functions
151        like memset.
153   Compliance: I believe it is compliant with the Single Unix Specification
154        (See http://www.unix.org). Also SVID/XPG, ANSI C, and probably
155        others as well.
157 * Overview of algorithms
159   This is not the fastest, most space-conserving, most portable, or
160   most tunable malloc ever written. However it is among the fastest
161   while also being among the most space-conserving, portable and
162   tunable.  Consistent balance across these factors results in a good
163   general-purpose allocator for malloc-intensive programs.
165   In most ways, this malloc is a best-fit allocator. Generally, it
166   chooses the best-fitting existing chunk for a request, with ties
167   broken in approximately least-recently-used order. (This strategy
168   normally maintains low fragmentation.) However, for requests less
169   than 256bytes, it deviates from best-fit when there is not an
170   exactly fitting available chunk by preferring to use space adjacent
171   to that used for the previous small request, as well as by breaking
172   ties in approximately most-recently-used order. (These enhance
173   locality of series of small allocations.)  And for very large requests
174   (>= 256Kb by default), it relies on system memory mapping
175   facilities, if supported.  (This helps avoid carrying around and
176   possibly fragmenting memory used only for large chunks.)
178   All operations (except malloc_stats and mallinfo) have execution
179   times that are bounded by a constant factor of the number of bits in
180   a size_t, not counting any clearing in calloc or copying in realloc,
181   or actions surrounding MORECORE and MMAP that have times
182   proportional to the number of non-contiguous regions returned by
183   system allocation routines, which is often just 1.
185   The implementation is not very modular and seriously overuses
186   macros. Perhaps someday all C compilers will do as good a job
187   inlining modular code as can now be done by brute-force expansion,
188   but now, enough of them seem not to.
190   Some compilers issue a lot of warnings about code that is
191   dead/unreachable only on some platforms, and also about intentional
192   uses of negation on unsigned types. All known cases of each can be
193   ignored.
195   For a longer but out of date high-level description, see
196      http://gee.cs.oswego.edu/dl/html/malloc.html
198 * MSPACES
199   If MSPACES is defined, then in addition to malloc, free, etc.,
200   this file also defines mspace_malloc, mspace_free, etc. These
201   are versions of malloc routines that take an "mspace" argument
202   obtained using create_mspace, to control all internal bookkeeping.
203   If ONLY_MSPACES is defined, only these versions are compiled.
204   So if you would like to use this allocator for only some allocations,
205   and your system malloc for others, you can compile with
206   ONLY_MSPACES and then do something like...
207     static mspace mymspace = create_mspace(0,0); // for example
208     #define mymalloc(bytes)  mspace_malloc(mymspace, bytes)
210   (Note: If you only need one instance of an mspace, you can instead
211   use "USE_DL_PREFIX" to relabel the global malloc.)
213   You can similarly create thread-local allocators by storing
214   mspaces as thread-locals. For example:
215     static __thread mspace tlms = 0;
216     void*  tlmalloc(size_t bytes) {
217       if (tlms == 0) tlms = create_mspace(0, 0);
218       return mspace_malloc(tlms, bytes);
219     }
220     void  tlfree(void* mem) { mspace_free(tlms, mem); }
222   Unless FOOTERS is defined, each mspace is completely independent.
223   You cannot allocate from one and free to another (although
224   conformance is only weakly checked, so usage errors are not always
225   caught). If FOOTERS is defined, then each chunk carries around a tag
226   indicating its originating mspace, and frees are directed to their
227   originating spaces.
229  -------------------------  Compile-time options ---------------------------
231 Be careful in setting #define values for numerical constants of type
232 size_t. On some systems, literal values are not automatically extended
233 to size_t precision unless they are explicitly casted.
235 WIN32                    default: defined if _WIN32 defined
236   Defining WIN32 sets up defaults for MS environment and compilers.
237   Otherwise defaults are for unix.
239 MALLOC_ALIGNMENT         default: (size_t)8
240   Controls the minimum alignment for malloc'ed chunks.  It must be a
241   power of two and at least 8, even on machines for which smaller
242   alignments would suffice. It may be defined as larger than this
243   though. Note however that code and data structures are optimized for
244   the case of 8-byte alignment.
246 MSPACES                  default: 0 (false)
247   If true, compile in support for independent allocation spaces.
248   This is only supported if HAVE_MMAP is true.
250 ONLY_MSPACES             default: 0 (false)
251   If true, only compile in mspace versions, not regular versions.
253 USE_LOCKS                default: 0 (false)
254   Causes each call to each public routine to be surrounded with
255   pthread or WIN32 mutex lock/unlock. (If set true, this can be
256   overridden on a per-mspace basis for mspace versions.)
258 FOOTERS                  default: 0
259   If true, provide extra checking and dispatching by placing
260   information in the footers of allocated chunks. This adds
261   space and time overhead.
263 INSECURE                 default: 0
264   If true, omit checks for usage errors and heap space overwrites.
266 USE_DL_PREFIX            default: NOT defined
267   Causes compiler to prefix all public routines with the string 'dl'.
268   This can be useful when you only want to use this malloc in one part
269   of a program, using your regular system malloc elsewhere.
271 ABORT                    default: defined as abort()
272   Defines how to abort on failed checks.  On most systems, a failed
273   check cannot die with an "assert" or even print an informative
274   message, because the underlying print routines in turn call malloc,
275   which will fail again.  Generally, the best policy is to simply call
276   abort(). It's not very useful to do more than this because many
277   errors due to overwriting will show up as address faults (null, odd
278   addresses etc) rather than malloc-triggered checks, so will also
279   abort.  Also, most compilers know that abort() does not return, so
280   can better optimize code conditionally calling it.
282 PROCEED_ON_ERROR           default: defined as 0 (false)
283   Controls whether detected bad addresses cause them to bypassed
284   rather than aborting. If set, detected bad arguments to free and
285   realloc are ignored. And all bookkeeping information is zeroed out
286   upon a detected overwrite of freed heap space, thus losing the
287   ability to ever return it from malloc again, but enabling the
288   application to proceed. If PROCEED_ON_ERROR is defined, the
289   static variable malloc_corruption_error_count is compiled in
290   and can be examined to see if errors have occurred. This option
291   generates slower code than the default abort policy.
293 DEBUG                    default: NOT defined
294   The DEBUG setting is mainly intended for people trying to modify
295   this code or diagnose problems when porting to new platforms.
296   However, it may also be able to better isolate user errors than just
297   using runtime checks.  The assertions in the check routines spell
298   out in more detail the assumptions and invariants underlying the
299   algorithms.  The checking is fairly extensive, and will slow down
300   execution noticeably. Calling malloc_stats or mallinfo with DEBUG
301   set will attempt to check every non-mmapped allocated and free chunk
302   in the course of computing the summaries.
304 ABORT_ON_ASSERT_FAILURE   default: defined as 1 (true)
305   Debugging assertion failures can be nearly impossible if your
306   version of the assert macro causes malloc to be called, which will
307   lead to a cascade of further failures, blowing the runtime stack.
308   ABORT_ON_ASSERT_FAILURE cause assertions failures to call abort(),
309   which will usually make debugging easier.
311 MALLOC_FAILURE_ACTION     default: sets errno to ENOMEM, or no-op on win32
312   The action to take before "return 0" when malloc fails to be able to
313   return memory because there is none available.
315 HAVE_MORECORE             default: 1 (true) unless win32 or ONLY_MSPACES
316   True if this system supports sbrk or an emulation of it.
318 MORECORE                  default: sbrk
319   The name of the sbrk-style system routine to call to obtain more
320   memory.  See below for guidance on writing custom MORECORE
321   functions. The type of the argument to sbrk/MORECORE varies across
322   systems.  It cannot be size_t, because it supports negative
323   arguments, so it is normally the signed type of the same width as
324   size_t (sometimes declared as "intptr_t").  It doesn't much matter
325   though. Internally, we only call it with arguments less than half
326   the max value of a size_t, which should work across all reasonable
327   possibilities, although sometimes generating compiler warnings.  See
328   near the end of this file for guidelines for creating a custom
329   version of MORECORE.
331 MORECORE_CONTIGUOUS       default: 1 (true)
332   If true, take advantage of fact that consecutive calls to MORECORE
333   with positive arguments always return contiguous increasing
334   addresses.  This is true of unix sbrk. It does not hurt too much to
335   set it true anyway, since malloc copes with non-contiguities.
336   Setting it false when definitely non-contiguous saves time
337   and possibly wasted space it would take to discover this though.
339 MORECORE_CANNOT_TRIM      default: NOT defined
340   True if MORECORE cannot release space back to the system when given
341   negative arguments. This is generally necessary only if you are
342   using a hand-crafted MORECORE function that cannot handle negative
343   arguments.
345 HAVE_MMAP                 default: 1 (true)
346   True if this system supports mmap or an emulation of it.  If so, and
347   HAVE_MORECORE is not true, MMAP is used for all system
348   allocation. If set and HAVE_MORECORE is true as well, MMAP is
349   primarily used to directly allocate very large blocks. It is also
350   used as a backup strategy in cases where MORECORE fails to provide
351   space from system. Note: A single call to MUNMAP is assumed to be
352   able to unmap memory that may have be allocated using multiple calls
353   to MMAP, so long as they are adjacent.
355 HAVE_MREMAP               default: 1 on linux, else 0
356   If true realloc() uses mremap() to re-allocate large blocks and
357   extend or shrink allocation spaces.
359 MMAP_CLEARS               default: 1 on unix
360   True if mmap clears memory so calloc doesn't need to. This is true
361   for standard unix mmap using /dev/zero.
363 USE_BUILTIN_FFS            default: 0 (i.e., not used)
364   Causes malloc to use the builtin ffs() function to compute indices.
365   Some compilers may recognize and intrinsify ffs to be faster than the
366   supplied C version. Also, the case of x86 using gcc is special-cased
367   to an asm instruction, so is already as fast as it can be, and so
368   this setting has no effect. (On most x86s, the asm version is only
369   slightly faster than the C version.)
371 malloc_getpagesize         default: derive from system includes, or 4096.
372   The system page size. To the extent possible, this malloc manages
373   memory from the system in page-size units.  This may be (and
374   usually is) a function rather than a constant. This is ignored
375   if WIN32, where page size is determined using getSystemInfo during
376   initialization.
378 USE_DEV_RANDOM             default: 0 (i.e., not used)
379   Causes malloc to use /dev/random to initialize secure magic seed for
380   stamping footers. Otherwise, the current time is used.
382 NO_MALLINFO                default: 0
383   If defined, don't compile "mallinfo". This can be a simple way
384   of dealing with mismatches between system declarations and
385   those in this file.
387 MALLINFO_FIELD_TYPE        default: size_t
388   The type of the fields in the mallinfo struct. This was originally
389   defined as "int" in SVID etc, but is more usefully defined as
390   size_t. The value is used only if  HAVE_USR_INCLUDE_MALLOC_H is not set
392 REALLOC_ZERO_BYTES_FREES    default: not defined
393   This should be set if a call to realloc with zero bytes should
394   be the same as a call to free. Some people think it should. Otherwise,
395   since this malloc returns a unique pointer for malloc(0), so does
396   realloc(p, 0).
398 LACKS_UNISTD_H, LACKS_FCNTL_H, LACKS_SYS_PARAM_H, LACKS_SYS_MMAN_H
399 LACKS_STRINGS_H, LACKS_STRING_H, LACKS_SYS_TYPES_H,  LACKS_ERRNO_H
400 LACKS_STDLIB_H                default: NOT defined unless on WIN32
401   Define these if your system does not have these header files.
402   You might need to manually insert some of the declarations they provide.
404 DEFAULT_GRANULARITY        default: page size if MORECORE_CONTIGUOUS,
405                                 system_info.dwAllocationGranularity in WIN32,
406                                 otherwise 64K.
407       Also settable using mallopt(M_GRANULARITY, x)
408   The unit for allocating and deallocating memory from the system.  On
409   most systems with contiguous MORECORE, there is no reason to
410   make this more than a page. However, systems with MMAP tend to
411   either require or encourage larger granularities.  You can increase
412   this value to prevent system allocation functions to be called so
413   often, especially if they are slow.  The value must be at least one
414   page and must be a power of two.  Setting to 0 causes initialization
415   to either page size or win32 region size.  (Note: In previous
416   versions of malloc, the equivalent of this option was called
417   "TOP_PAD")
419 DEFAULT_TRIM_THRESHOLD    default: 2MB
420       Also settable using mallopt(M_TRIM_THRESHOLD, x)
421   The maximum amount of unused top-most memory to keep before
422   releasing via malloc_trim in free().  Automatic trimming is mainly
423   useful in long-lived programs using contiguous MORECORE.  Because
424   trimming via sbrk can be slow on some systems, and can sometimes be
425   wasteful (in cases where programs immediately afterward allocate
426   more large chunks) the value should be high enough so that your
427   overall system performance would improve by releasing this much
428   memory.  As a rough guide, you might set to a value close to the
429   average size of a process (program) running on your system.
430   Releasing this much memory would allow such a process to run in
431   memory.  Generally, it is worth tuning trim thresholds when a
432   program undergoes phases where several large chunks are allocated
433   and released in ways that can reuse each other's storage, perhaps
434   mixed with phases where there are no such chunks at all. The trim
435   value must be greater than page size to have any useful effect.  To
436   disable trimming completely, you can set to MAX_SIZE_T. Note that the trick
437   some people use of mallocing a huge space and then freeing it at
438   program startup, in an attempt to reserve system memory, doesn't
439   have the intended effect under automatic trimming, since that memory
440   will immediately be returned to the system.
442 DEFAULT_MMAP_THRESHOLD       default: 256K
443       Also settable using mallopt(M_MMAP_THRESHOLD, x)
444   The request size threshold for using MMAP to directly service a
445   request. Requests of at least this size that cannot be allocated
446   using already-existing space will be serviced via mmap.  (If enough
447   normal freed space already exists it is used instead.)  Using mmap
448   segregates relatively large chunks of memory so that they can be
449   individually obtained and released from the host system. A request
450   serviced through mmap is never reused by any other request (at least
451   not directly; the system may just so happen to remap successive
452   requests to the same locations).  Segregating space in this way has
453   the benefits that: Mmapped space can always be individually released
454   back to the system, which helps keep the system level memory demands
455   of a long-lived program low.  Also, mapped memory doesn't become
456   `locked' between other chunks, as can happen with normally allocated
457   chunks, which means that even trimming via malloc_trim would not
458   release them.  However, it has the disadvantage that the space
459   cannot be reclaimed, consolidated, and then used to service later
460   requests, as happens with normal chunks.  The advantages of mmap
461   nearly always outweigh disadvantages for "large" chunks, but the
462   value of "large" may vary across systems.  The default is an
463   empirically derived value that works well in most systems. You can
464   disable mmap by setting to MAX_SIZE_T.
466 */
468 #ifndef WIN32
469 #ifdef _WIN32
470 #define WIN32 1
471 #endif  /* _WIN32 */
472 #endif  /* WIN32 */
473 #ifdef WIN32
474 #define WIN32_LEAN_AND_MEAN
475 #include <windows.h>
476 #define HAVE_MMAP 1
477 #define HAVE_MORECORE 0
478 #define LACKS_UNISTD_H
479 #define LACKS_SYS_PARAM_H
480 #define LACKS_SYS_MMAN_H
481 #define LACKS_STRING_H
482 #define LACKS_STRINGS_H
483 #define LACKS_SYS_TYPES_H
484 #define LACKS_ERRNO_H
485 #define MALLOC_FAILURE_ACTION
486 #define MMAP_CLEARS 0 /* WINCE and some others apparently don't clear */
487 #endif  /* WIN32 */
489 #if defined(DARWIN) || defined(_DARWIN)
490 /* Mac OSX docs advise not to use sbrk; it seems better to use mmap */
491 #ifndef HAVE_MORECORE
492 #define HAVE_MORECORE 0
493 #define HAVE_MMAP 1
494 #endif  /* HAVE_MORECORE */
495 #endif  /* DARWIN */
497 #ifndef LACKS_SYS_TYPES_H
498 #include <sys/types.h>  /* For size_t */
499 #endif  /* LACKS_SYS_TYPES_H */
501 /* The maximum possible size_t value has all bits set */
502 #define MAX_SIZE_T           (~(size_t)0)
504 #ifndef ONLY_MSPACES
505 #define ONLY_MSPACES 0
506 #endif  /* ONLY_MSPACES */
507 #ifndef MSPACES
508 #if ONLY_MSPACES
509 #define MSPACES 1
510 #else   /* ONLY_MSPACES */
511 #define MSPACES 0
512 #endif  /* ONLY_MSPACES */
513 #endif  /* MSPACES */
514 #ifndef MALLOC_ALIGNMENT
515 #define MALLOC_ALIGNMENT ((size_t)8U)
516 #endif  /* MALLOC_ALIGNMENT */
517 #ifndef FOOTERS
518 #define FOOTERS 0
519 #endif  /* FOOTERS */
520 #ifndef USE_MAX_ALLOWED_FOOTPRINT
521 #define USE_MAX_ALLOWED_FOOTPRINT 0
522 #endif
523 #ifndef ABORT
524 #define ABORT  abort()
525 #endif  /* ABORT */
526 #ifndef ABORT_ON_ASSERT_FAILURE
527 #define ABORT_ON_ASSERT_FAILURE 1
528 #endif  /* ABORT_ON_ASSERT_FAILURE */
529 #ifndef PROCEED_ON_ERROR
530 #define PROCEED_ON_ERROR 0
531 #endif  /* PROCEED_ON_ERROR */
532 #ifndef USE_LOCKS
533 #define USE_LOCKS 0
534 #endif  /* USE_LOCKS */
535 #ifndef INSECURE
536 #define INSECURE 0
537 #endif  /* INSECURE */
538 #ifndef HAVE_MMAP
539 #define HAVE_MMAP 1
540 #endif  /* HAVE_MMAP */
541 #ifndef MMAP_CLEARS
542 #define MMAP_CLEARS 1
543 #endif  /* MMAP_CLEARS */
544 #ifndef HAVE_MREMAP
545 #ifdef linux
546 #define HAVE_MREMAP 1
547 #else   /* linux */
548 #define HAVE_MREMAP 0
549 #endif  /* linux */
550 #endif  /* HAVE_MREMAP */
551 #ifndef MALLOC_FAILURE_ACTION
552 #define MALLOC_FAILURE_ACTION  errno = ENOMEM;
553 #endif  /* MALLOC_FAILURE_ACTION */
554 #ifndef HAVE_MORECORE
555 #if ONLY_MSPACES
556 #define HAVE_MORECORE 0
557 #else   /* ONLY_MSPACES */
558 #define HAVE_MORECORE 1
559 #endif  /* ONLY_MSPACES */
560 #endif  /* HAVE_MORECORE */
561 #if !HAVE_MORECORE
562 #define MORECORE_CONTIGUOUS 0
563 #else   /* !HAVE_MORECORE */
564 #ifndef MORECORE
565 #define MORECORE sbrk
566 #endif  /* MORECORE */
567 #ifndef MORECORE_CONTIGUOUS
568 #define MORECORE_CONTIGUOUS 1
569 #endif  /* MORECORE_CONTIGUOUS */
570 #endif  /* HAVE_MORECORE */
571 #ifndef DEFAULT_GRANULARITY
572 #if MORECORE_CONTIGUOUS
573 #define DEFAULT_GRANULARITY (0)  /* 0 means to compute in init_mparams */
574 #else   /* MORECORE_CONTIGUOUS */
575 #define DEFAULT_GRANULARITY ((size_t)64U * (size_t)1024U)
576 #endif  /* MORECORE_CONTIGUOUS */
577 #endif  /* DEFAULT_GRANULARITY */
578 #ifndef DEFAULT_TRIM_THRESHOLD
579 #ifndef MORECORE_CANNOT_TRIM
580 #define DEFAULT_TRIM_THRESHOLD ((size_t)2U * (size_t)1024U * (size_t)1024U)
581 #else   /* MORECORE_CANNOT_TRIM */
582 #define DEFAULT_TRIM_THRESHOLD MAX_SIZE_T
583 #endif  /* MORECORE_CANNOT_TRIM */
584 #endif  /* DEFAULT_TRIM_THRESHOLD */
585 #ifndef DEFAULT_MMAP_THRESHOLD
586 #if HAVE_MMAP
587 #define DEFAULT_MMAP_THRESHOLD ((size_t)64U * (size_t)1024U)
588 #else   /* HAVE_MMAP */
589 #define DEFAULT_MMAP_THRESHOLD MAX_SIZE_T
590 #endif  /* HAVE_MMAP */
591 #endif  /* DEFAULT_MMAP_THRESHOLD */
592 #ifndef USE_BUILTIN_FFS
593 #define USE_BUILTIN_FFS 0
594 #endif  /* USE_BUILTIN_FFS */
595 #ifndef USE_DEV_RANDOM
596 #define USE_DEV_RANDOM 0
597 #endif  /* USE_DEV_RANDOM */
598 #ifndef NO_MALLINFO
599 #define NO_MALLINFO 0
600 #endif  /* NO_MALLINFO */
601 #ifndef MALLINFO_FIELD_TYPE
602 #define MALLINFO_FIELD_TYPE size_t
603 #endif  /* MALLINFO_FIELD_TYPE */
605 /*
606   mallopt tuning options.  SVID/XPG defines four standard parameter
607   numbers for mallopt, normally defined in malloc.h.  None of these
608   are used in this malloc, so setting them has no effect. But this
609   malloc does support the following options.
610 */
612 #define M_TRIM_THRESHOLD     (-1)
613 #define M_GRANULARITY        (-2)
614 #define M_MMAP_THRESHOLD     (-3)
616 /* ------------------------ Mallinfo declarations ------------------------ */
618 #if !NO_MALLINFO
619 /*
620   This version of malloc supports the standard SVID/XPG mallinfo
621   routine that returns a struct containing usage properties and
622   statistics. It should work on any system that has a
623   /usr/include/malloc.h defining struct mallinfo.  The main
624   declaration needed is the mallinfo struct that is returned (by-copy)
625   by mallinfo().  The malloinfo struct contains a bunch of fields that
626   are not even meaningful in this version of malloc.  These fields are
627   are instead filled by mallinfo() with other numbers that might be of
628   interest.
630   HAVE_USR_INCLUDE_MALLOC_H should be set if you have a
631   /usr/include/malloc.h file that includes a declaration of struct
632   mallinfo.  If so, it is included; else a compliant version is
633   declared below.  These must be precisely the same for mallinfo() to
634   work.  The original SVID version of this struct, defined on most
635   systems with mallinfo, declares all fields as ints. But some others
636   define as unsigned long. If your system defines the fields using a
637   type of different width than listed here, you MUST #include your
638   system version and #define HAVE_USR_INCLUDE_MALLOC_H.
639 */
641 /* #define HAVE_USR_INCLUDE_MALLOC_H */
643 #if !ANDROID
644 #ifdef HAVE_USR_INCLUDE_MALLOC_H
645 #include "/usr/include/malloc.h"
646 #else /* HAVE_USR_INCLUDE_MALLOC_H */
648 struct mallinfo {
649   MALLINFO_FIELD_TYPE arena;    /* non-mmapped space allocated from system */
650   MALLINFO_FIELD_TYPE ordblks;  /* number of free chunks */
651   MALLINFO_FIELD_TYPE smblks;   /* always 0 */
652   MALLINFO_FIELD_TYPE hblks;    /* always 0 */
653   MALLINFO_FIELD_TYPE hblkhd;   /* space in mmapped regions */
654   MALLINFO_FIELD_TYPE usmblks;  /* maximum total allocated space */
655   MALLINFO_FIELD_TYPE fsmblks;  /* always 0 */
656   MALLINFO_FIELD_TYPE uordblks; /* total allocated space */
657   MALLINFO_FIELD_TYPE fordblks; /* total free space */
658   MALLINFO_FIELD_TYPE keepcost; /* releasable (via malloc_trim) space */
659 };
661 #endif /* HAVE_USR_INCLUDE_MALLOC_H */
662 #endif /* NO_MALLINFO */
663 #endif /* ANDROID */
665 #ifdef __cplusplus
666 extern "C" {
667 #endif /* __cplusplus */
669 #if !ONLY_MSPACES
671 /* ------------------- Declarations of public routines ------------------- */
673 /* Check an additional macro for the five primary functions */
674 #ifndef USE_DL_PREFIX
675 #define dlcalloc               calloc
676 #define dlfree                 free
677 #define dlmalloc               malloc
678 #define dlmemalign             memalign
679 #define dlrealloc              realloc
680 #endif
682 #ifndef USE_DL_PREFIX
683 #define dlvalloc               valloc
684 #define dlpvalloc              pvalloc
685 #define dlmallinfo             mallinfo
686 #define dlmallopt              mallopt
687 #define dlmalloc_trim          malloc_trim
688 #define dlmalloc_walk_free_pages \
689                                malloc_walk_free_pages
690 #define dlmalloc_walk_heap \
691                                malloc_walk_heap
692 #define dlmalloc_stats         malloc_stats
693 #define dlmalloc_usable_size   malloc_usable_size
694 #define dlmalloc_footprint     malloc_footprint
695 #define dlmalloc_max_allowed_footprint \
696                                malloc_max_allowed_footprint
697 #define dlmalloc_set_max_allowed_footprint \
698                                malloc_set_max_allowed_footprint
699 #define dlmalloc_max_footprint malloc_max_footprint
700 #define dlindependent_calloc   independent_calloc
701 #define dlindependent_comalloc independent_comalloc
702 #endif /* USE_DL_PREFIX */
705 /*
706   malloc(size_t n)
707   Returns a pointer to a newly allocated chunk of at least n bytes, or
708   null if no space is available, in which case errno is set to ENOMEM
709   on ANSI C systems.
711   If n is zero, malloc returns a minimum-sized chunk. (The minimum
712   size is 16 bytes on most 32bit systems, and 32 bytes on 64bit
713   systems.)  Note that size_t is an unsigned type, so calls with
714   arguments that would be negative if signed are interpreted as
715   requests for huge amounts of space, which will often fail. The
716   maximum supported value of n differs across systems, but is in all
717   cases less than the maximum representable value of a size_t.
718 */
719 void* dlmalloc(size_t);
721 /*
722   free(void* p)
723   Releases the chunk of memory pointed to by p, that had been previously
724   allocated using malloc or a related routine such as realloc.
725   It has no effect if p is null. If p was not malloced or already
726   freed, free(p) will by default cause the current program to abort.
727 */
728 void  dlfree(void*);
730 /*
731   calloc(size_t n_elements, size_t element_size);
732   Returns a pointer to n_elements * element_size bytes, with all locations
733   set to zero.
734 */
735 void* dlcalloc(size_t, size_t);
737 /*
738   realloc(void* p, size_t n)
739   Returns a pointer to a chunk of size n that contains the same data
740   as does chunk p up to the minimum of (n, p's size) bytes, or null
741   if no space is available.
743   The returned pointer may or may not be the same as p. The algorithm
744   prefers extending p in most cases when possible, otherwise it
745   employs the equivalent of a malloc-copy-free sequence.
747   If p is null, realloc is equivalent to malloc.
749   If space is not available, realloc returns null, errno is set (if on
750   ANSI) and p is NOT freed.
752   if n is for fewer bytes than already held by p, the newly unused
753   space is lopped off and freed if possible.  realloc with a size
754   argument of zero (re)allocates a minimum-sized chunk.
756   The old unix realloc convention of allowing the last-free'd chunk
757   to be used as an argument to realloc is not supported.
758 */
760 void* dlrealloc(void*, size_t);
762 /*
763   memalign(size_t alignment, size_t n);
764   Returns a pointer to a newly allocated chunk of n bytes, aligned
765   in accord with the alignment argument.
767   The alignment argument should be a power of two. If the argument is
768   not a power of two, the nearest greater power is used.
769   8-byte alignment is guaranteed by normal malloc calls, so don't
770   bother calling memalign with an argument of 8 or less.
772   Overreliance on memalign is a sure way to fragment space.
773 */
774 void* dlmemalign(size_t, size_t);
776 /*
777   valloc(size_t n);
778   Equivalent to memalign(pagesize, n), where pagesize is the page
779   size of the system. If the pagesize is unknown, 4096 is used.
780 */
781 void* dlvalloc(size_t);
783 /*
784   mallopt(int parameter_number, int parameter_value)
785   Sets tunable parameters The format is to provide a
786   (parameter-number, parameter-value) pair.  mallopt then sets the
787   corresponding parameter to the argument value if it can (i.e., so
788   long as the value is meaningful), and returns 1 if successful else
789   0.  SVID/XPG/ANSI defines four standard param numbers for mallopt,
790   normally defined in malloc.h.  None of these are use in this malloc,
791   so setting them has no effect. But this malloc also supports other
792   options in mallopt. See below for details.  Briefly, supported
793   parameters are as follows (listed defaults are for "typical"
794   configurations).
796   Symbol            param #  default    allowed param values
797   M_TRIM_THRESHOLD     -1   2*1024*1024   any   (MAX_SIZE_T disables)
798   M_GRANULARITY        -2     page size   any power of 2 >= page size
799   M_MMAP_THRESHOLD     -3      256*1024   any   (or 0 if no MMAP support)
800 */
801 int dlmallopt(int, int);
803 /*
804   malloc_footprint();
805   Returns the number of bytes obtained from the system.  The total
806   number of bytes allocated by malloc, realloc etc., is less than this
807   value. Unlike mallinfo, this function returns only a precomputed
808   result, so can be called frequently to monitor memory consumption.
809   Even if locks are otherwise defined, this function does not use them,
810   so results might not be up to date.
811 */
812 size_t dlmalloc_footprint(void);
814 #if USE_MAX_ALLOWED_FOOTPRINT
815 /*
816   malloc_max_allowed_footprint();
817   Returns the number of bytes that the heap is allowed to obtain
818   from the system.  malloc_footprint() should always return a
819   size less than or equal to max_allowed_footprint, unless the
820   max_allowed_footprint was set to a value smaller than the
821   footprint at the time.
822 */
823 size_t dlmalloc_max_allowed_footprint();
825 /*
826   malloc_set_max_allowed_footprint();
827   Set the maximum number of bytes that the heap is allowed to
828   obtain from the system.  The size will be rounded up to a whole
829   page, and the rounded number will be returned from future calls
830   to malloc_max_allowed_footprint().  If the new max_allowed_footprint
831   is larger than the current footprint, the heap will never grow
832   larger than max_allowed_footprint.  If the new max_allowed_footprint
833   is smaller than the current footprint, the heap will not grow
834   further.
836   TODO: try to force the heap to give up memory in the shrink case,
837         and update this comment once that happens.
838 */
839 void dlmalloc_set_max_allowed_footprint(size_t bytes);
840 #endif /* USE_MAX_ALLOWED_FOOTPRINT */
842 /*
843   malloc_max_footprint();
844   Returns the maximum number of bytes obtained from the system. This
845   value will be greater than current footprint if deallocated space
846   has been reclaimed by the system. The peak number of bytes allocated
847   by malloc, realloc etc., is less than this value. Unlike mallinfo,
848   this function returns only a precomputed result, so can be called
849   frequently to monitor memory consumption.  Even if locks are
850   otherwise defined, this function does not use them, so results might
851   not be up to date.
852 */
853 size_t dlmalloc_max_footprint(void);
855 #if !NO_MALLINFO
856 /*
857   mallinfo()
858   Returns (by copy) a struct containing various summary statistics:
860   arena:     current total non-mmapped bytes allocated from system
861   ordblks:   the number of free chunks
862   smblks:    always zero.
863   hblks:     current number of mmapped regions
864   hblkhd:    total bytes held in mmapped regions
865   usmblks:   the maximum total allocated space. This will be greater
866                 than current total if trimming has occurred.
867   fsmblks:   always zero
868   uordblks:  current total allocated space (normal or mmapped)
869   fordblks:  total free space
870   keepcost:  the maximum number of bytes that could ideally be released
871                back to system via malloc_trim. ("ideally" means that
872                it ignores page restrictions etc.)
874   Because these fields are ints, but internal bookkeeping may
875   be kept as longs, the reported values may wrap around zero and
876   thus be inaccurate.
877 */
878 struct mallinfo dlmallinfo(void);
879 #endif /* NO_MALLINFO */
881 /*
882   independent_calloc(size_t n_elements, size_t element_size, void* chunks[]);
884   independent_calloc is similar to calloc, but instead of returning a
885   single cleared space, it returns an array of pointers to n_elements
886   independent elements that can hold contents of size elem_size, each
887   of which starts out cleared, and can be independently freed,
888   realloc'ed etc. The elements are guaranteed to be adjacently
889   allocated (this is not guaranteed to occur with multiple callocs or
890   mallocs), which may also improve cache locality in some
891   applications.
893   The "chunks" argument is optional (i.e., may be null, which is
894   probably the most typical usage). If it is null, the returned array
895   is itself dynamically allocated and should also be freed when it is
896   no longer needed. Otherwise, the chunks array must be of at least
897   n_elements in length. It is filled in with the pointers to the
898   chunks.
900   In either case, independent_calloc returns this pointer array, or
901   null if the allocation failed.  If n_elements is zero and "chunks"
902   is null, it returns a chunk representing an array with zero elements
903   (which should be freed if not wanted).
905   Each element must be individually freed when it is no longer
906   needed. If you'd like to instead be able to free all at once, you
907   should instead use regular calloc and assign pointers into this
908   space to represent elements.  (In this case though, you cannot
909   independently free elements.)
911   independent_calloc simplifies and speeds up implementations of many
912   kinds of pools.  It may also be useful when constructing large data
913   structures that initially have a fixed number of fixed-sized nodes,
914   but the number is not known at compile time, and some of the nodes
915   may later need to be freed. For example:
917   struct Node { int item; struct Node* next; };
919   struct Node* build_list() {
920     struct Node** pool;
921     int n = read_number_of_nodes_needed();
922     if (n <= 0) return 0;
923     pool = (struct Node**)(independent_calloc(n, sizeof(struct Node), 0);
924     if (pool == 0) die();
925     // organize into a linked list...
926     struct Node* first = pool[0];
927     for (i = 0; i < n-1; ++i)
928       pool[i]->next = pool[i+1];
929     free(pool);     // Can now free the array (or not, if it is needed later)
930     return first;
931   }
932 */
933 void** dlindependent_calloc(size_t, size_t, void**);
935 /*
936   independent_comalloc(size_t n_elements, size_t sizes[], void* chunks[]);
938   independent_comalloc allocates, all at once, a set of n_elements
939   chunks with sizes indicated in the "sizes" array.    It returns
940   an array of pointers to these elements, each of which can be
941   independently freed, realloc'ed etc. The elements are guaranteed to
942   be adjacently allocated (this is not guaranteed to occur with
943   multiple callocs or mallocs), which may also improve cache locality
944   in some applications.
946   The "chunks" argument is optional (i.e., may be null). If it is null
947   the returned array is itself dynamically allocated and should also
948   be freed when it is no longer needed. Otherwise, the chunks array
949   must be of at least n_elements in length. It is filled in with the
950   pointers to the chunks.
952   In either case, independent_comalloc returns this pointer array, or
953   null if the allocation failed.  If n_elements is zero and chunks is
954   null, it returns a chunk representing an array with zero elements
955   (which should be freed if not wanted).
957   Each element must be individually freed when it is no longer
958   needed. If you'd like to instead be able to free all at once, you
959   should instead use a single regular malloc, and assign pointers at
960   particular offsets in the aggregate space. (In this case though, you
961   cannot independently free elements.)
963   independent_comallac differs from independent_calloc in that each
964   element may have a different size, and also that it does not
965   automatically clear elements.
967   independent_comalloc can be used to speed up allocation in cases
968   where several structs or objects must always be allocated at the
969   same time.  For example:
971   struct Head { ... }
972   struct Foot { ... }
974   void send_message(char* msg) {
975     int msglen = strlen(msg);
976     size_t sizes[3] = { sizeof(struct Head), msglen, sizeof(struct Foot) };
977     void* chunks[3];
978     if (independent_comalloc(3, sizes, chunks) == 0)
979       die();
980     struct Head* head = (struct Head*)(chunks[0]);
981     char*        body = (char*)(chunks[1]);
982     struct Foot* foot = (struct Foot*)(chunks[2]);
983     // ...
984   }
986   In general though, independent_comalloc is worth using only for
987   larger values of n_elements. For small values, you probably won't
988   detect enough difference from series of malloc calls to bother.
990   Overuse of independent_comalloc can increase overall memory usage,
991   since it cannot reuse existing noncontiguous small chunks that
992   might be available for some of the elements.
993 */
994 void** dlindependent_comalloc(size_t, size_t*, void**);
997 /*
998   pvalloc(size_t n);
999   Equivalent to valloc(minimum-page-that-holds(n)), that is,
1000   round up n to nearest pagesize.
1001  */
1002 void*  dlpvalloc(size_t);
1004 /*
1005   malloc_trim(size_t pad);
1007   If possible, gives memory back to the system (via negative arguments
1008   to sbrk) if there is unused memory at the `high' end of the malloc
1009   pool or in unused MMAP segments. You can call this after freeing
1010   large blocks of memory to potentially reduce the system-level memory
1011   requirements of a program. However, it cannot guarantee to reduce
1012   memory. Under some allocation patterns, some large free blocks of
1013   memory will be locked between two used chunks, so they cannot be
1014   given back to the system.
1016   The `pad' argument to malloc_trim represents the amount of free
1017   trailing space to leave untrimmed. If this argument is zero, only
1018   the minimum amount of memory to maintain internal data structures
1019   will be left. Non-zero arguments can be supplied to maintain enough
1020   trailing space to service future expected allocations without having
1021   to re-obtain memory from the system.
1023   Malloc_trim returns 1 if it actually released any memory, else 0.
1024 */
1025 int  dlmalloc_trim(size_t);
1027 /*
1028   malloc_walk_free_pages(handler, harg)
1030   Calls the provided handler on each free region in the heap.  The
1031   memory between start and end are guaranteed not to contain any
1032   important data, so the handler is free to alter the contents
1033   in any way.  This can be used to advise the OS that large free
1034   regions may be swapped out.
1036   The value in harg will be passed to each call of the handler.
1037  */
1038 void dlmalloc_walk_free_pages(void(*)(void*, void*, void*), void*);
1040 /*
1041   malloc_walk_heap(handler, harg)
1043   Calls the provided handler on each object or free region in the
1044   heap.  The handler will receive the chunk pointer and length, the
1045   object pointer and length, and the value in harg on each call.
1046  */
1047 void dlmalloc_walk_heap(void(*)(const void*, size_t,
1048                                 const void*, size_t, void*),
1049                         void*);
1051 /*
1052   malloc_usable_size(void* p);
1054   Returns the number of bytes you can actually use in
1055   an allocated chunk, which may be more than you requested (although
1056   often not) due to alignment and minimum size constraints.
1057   You can use this many bytes without worrying about
1058   overwriting other allocated objects. This is not a particularly great
1059   programming practice. malloc_usable_size can be more useful in
1060   debugging and assertions, for example:
1062   p = malloc(n);
1063   assert(malloc_usable_size(p) >= 256);
1064 */
1065 size_t dlmalloc_usable_size(void*);
1067 /*
1068   malloc_stats();
1069   Prints on stderr the amount of space obtained from the system (both
1070   via sbrk and mmap), the maximum amount (which may be more than
1071   current if malloc_trim and/or munmap got called), and the current
1072   number of bytes allocated via malloc (or realloc, etc) but not yet
1073   freed. Note that this is the number of bytes allocated, not the
1074   number requested. It will be larger than the number requested
1075   because of alignment and bookkeeping overhead. Because it includes
1076   alignment wastage as being in use, this figure may be greater than
1077   zero even when no user-level chunks are allocated.
1079   The reported current and maximum system memory can be inaccurate if
1080   a program makes other calls to system memory allocation functions
1081   (normally sbrk) outside of malloc.
1083   malloc_stats prints only the most commonly interesting statistics.
1084   More information can be obtained by calling mallinfo.
1085 */
1086 void  dlmalloc_stats(void);
1088 #endif /* ONLY_MSPACES */
1090 #if MSPACES
1092 /*
1093   mspace is an opaque type representing an independent
1094   region of space that supports mspace_malloc, etc.
1095 */
1096 typedef void* mspace;
1098 /*
1099   create_mspace creates and returns a new independent space with the
1100   given initial capacity, or, if 0, the default granularity size.  It
1101   returns null if there is no system memory available to create the
1102   space.  If argument locked is non-zero, the space uses a separate
1103   lock to control access. The capacity of the space will grow
1104   dynamically as needed to service mspace_malloc requests.  You can
1105   control the sizes of incremental increases of this space by
1106   compiling with a different DEFAULT_GRANULARITY or dynamically
1107   setting with mallopt(M_GRANULARITY, value).
1108 */
1109 mspace create_mspace(size_t capacity, int locked);
1111 /*
1112   destroy_mspace destroys the given space, and attempts to return all
1113   of its memory back to the system, returning the total number of
1114   bytes freed. After destruction, the results of access to all memory
1115   used by the space become undefined.
1116 */
1117 size_t destroy_mspace(mspace msp);
1119 /*
1120   create_mspace_with_base uses the memory supplied as the initial base
1121   of a new mspace. Part (less than 128*sizeof(size_t) bytes) of this
1122   space is used for bookkeeping, so the capacity must be at least this
1123   large. (Otherwise 0 is returned.) When this initial space is
1124   exhausted, additional memory will be obtained from the system.
1125   Destroying this space will deallocate all additionally allocated
1126   space (if possible) but not the initial base.
1127 */
1128 mspace create_mspace_with_base(void* base, size_t capacity, int locked);
1130 /*
1131   mspace_malloc behaves as malloc, but operates within
1132   the given space.
1133 */
1134 void* mspace_malloc(mspace msp, size_t bytes);
1136 /*
1137   mspace_free behaves as free, but operates within
1138   the given space.
1140   If compiled with FOOTERS==1, mspace_free is not actually needed.
1141   free may be called instead of mspace_free because freed chunks from
1142   any space are handled by their originating spaces.
1143 */
1144 void mspace_free(mspace msp, void* mem);
1146 /*
1147   mspace_realloc behaves as realloc, but operates within
1148   the given space.
1150   If compiled with FOOTERS==1, mspace_realloc is not actually
1151   needed.  realloc may be called instead of mspace_realloc because
1152   realloced chunks from any space are handled by their originating
1153   spaces.
1154 */
1155 void* mspace_realloc(mspace msp, void* mem, size_t newsize);
1157 #if ANDROID /* Added for Android, not part of dlmalloc as released */
1158 /*
1159   mspace_merge_objects will merge allocated memory mema and memb
1160   together, provided memb immediately follows mema.  It is roughly as
1161   if memb has been freed and mema has been realloced to a larger size.
1162   On successfully merging, mema will be returned. If either argument
1163   is null or memb does not immediately follow mema, null will be
1164   returned.
1166   Both mema and memb should have been previously allocated using
1167   malloc or a related routine such as realloc. If either mema or memb
1168   was not malloced or was previously freed, the result is undefined,
1169   but like mspace_free, the default is to abort the program.
1170 */
1171 void* mspace_merge_objects(mspace msp, void* mema, void* memb);
1172 #endif
1174 /*
1175   mspace_calloc behaves as calloc, but operates within
1176   the given space.
1177 */
1178 void* mspace_calloc(mspace msp, size_t n_elements, size_t elem_size);
1180 /*
1181   mspace_memalign behaves as memalign, but operates within
1182   the given space.
1183 */
1184 void* mspace_memalign(mspace msp, size_t alignment, size_t bytes);
1186 /*
1187   mspace_independent_calloc behaves as independent_calloc, but
1188   operates within the given space.
1189 */
1190 void** mspace_independent_calloc(mspace msp, size_t n_elements,
1191                                  size_t elem_size, void* chunks[]);
1193 /*
1194   mspace_independent_comalloc behaves as independent_comalloc, but
1195   operates within the given space.
1196 */
1197 void** mspace_independent_comalloc(mspace msp, size_t n_elements,
1198                                    size_t sizes[], void* chunks[]);
1200 /*
1201   mspace_footprint() returns the number of bytes obtained from the
1202   system for this space.
1203 */
1204 size_t mspace_footprint(mspace msp);
1206 /*
1207   mspace_max_footprint() returns the peak number of bytes obtained from the
1208   system for this space.
1209 */
1210 size_t mspace_max_footprint(mspace msp);
1213 #if !NO_MALLINFO
1214 /*
1215   mspace_mallinfo behaves as mallinfo, but reports properties of
1216   the given space.
1217 */
1218 struct mallinfo mspace_mallinfo(mspace msp);
1219 #endif /* NO_MALLINFO */
1221 /*
1222   mspace_malloc_stats behaves as malloc_stats, but reports
1223   properties of the given space.
1224 */
1225 void mspace_malloc_stats(mspace msp);
1227 /*
1228   mspace_trim behaves as malloc_trim, but
1229   operates within the given space.
1230 */
1231 int mspace_trim(mspace msp, size_t pad);
1233 /*
1234   An alias for mallopt.
1235 */
1236 int mspace_mallopt(int, int);
1238 #endif /* MSPACES */
1240 #ifdef __cplusplus
1241 };  /* end of extern "C" */
1242 #endif /* __cplusplus */
1244 /*
1245   ========================================================================
1246   To make a fully customizable malloc.h header file, cut everything
1247   above this line, put into file malloc.h, edit to suit, and #include it
1248   on the next line, as well as in programs that use this malloc.
1249   ========================================================================
1250 */
1252 /* #include "malloc.h" */
1254 /*------------------------------ internal #includes ---------------------- */
1256 #ifdef WIN32
1257 #pragma warning( disable : 4146 ) /* no "unsigned" warnings */
1258 #endif /* WIN32 */
1260 #include <stdio.h>       /* for printing in malloc_stats */
1262 #ifndef LACKS_ERRNO_H
1263 #include <errno.h>       /* for MALLOC_FAILURE_ACTION */
1264 #endif /* LACKS_ERRNO_H */
1265 #if FOOTERS
1266 #include <time.h>        /* for magic initialization */
1267 #endif /* FOOTERS */
1268 #ifndef LACKS_STDLIB_H
1269 #include <stdlib.h>      /* for abort() */
1270 #endif /* LACKS_STDLIB_H */
1271 #ifdef DEBUG
1272 #if ABORT_ON_ASSERT_FAILURE
1273 #define assert(x) if(!(x)) ABORT
1274 #else /* ABORT_ON_ASSERT_FAILURE */
1275 #include <assert.h>
1276 #endif /* ABORT_ON_ASSERT_FAILURE */
1277 #else  /* DEBUG */
1278 #define assert(x)
1279 #endif /* DEBUG */
1280 #ifndef LACKS_STRING_H
1281 #include <string.h>      /* for memset etc */
1282 #endif  /* LACKS_STRING_H */
1283 #if USE_BUILTIN_FFS
1284 #ifndef LACKS_STRINGS_H
1285 #include <strings.h>     /* for ffs */
1286 #endif /* LACKS_STRINGS_H */
1287 #endif /* USE_BUILTIN_FFS */
1288 #if HAVE_MMAP
1289 #ifndef LACKS_SYS_MMAN_H
1290 #include <sys/mman.h>    /* for mmap */
1291 #endif /* LACKS_SYS_MMAN_H */
1292 #ifndef LACKS_FCNTL_H
1293 #include <fcntl.h>
1294 #endif /* LACKS_FCNTL_H */
1295 #endif /* HAVE_MMAP */
1296 #if HAVE_MORECORE
1297 #ifndef LACKS_UNISTD_H
1298 #include <unistd.h>     /* for sbrk */
1299 #else /* LACKS_UNISTD_H */
1300 #if !defined(__FreeBSD__) && !defined(__OpenBSD__) && !defined(__NetBSD__)
1301 extern void*     sbrk(ptrdiff_t);
1302 #endif /* FreeBSD etc */
1303 #endif /* LACKS_UNISTD_H */
1304 #endif /* HAVE_MMAP */
1306 #ifndef WIN32
1307 #ifndef malloc_getpagesize
1308 #  ifdef _SC_PAGESIZE         /* some SVR4 systems omit an underscore */
1309 #    ifndef _SC_PAGE_SIZE
1310 #      define _SC_PAGE_SIZE _SC_PAGESIZE
1311 #    endif
1312 #  endif
1313 #  ifdef _SC_PAGE_SIZE
1314 #    define malloc_getpagesize sysconf(_SC_PAGE_SIZE)
1315 #  else
1316 #    if defined(BSD) || defined(DGUX) || defined(HAVE_GETPAGESIZE)
1317        extern size_t getpagesize();
1318 #      define malloc_getpagesize getpagesize()
1319 #    else
1320 #      ifdef WIN32 /* use supplied emulation of getpagesize */
1321 #        define malloc_getpagesize getpagesize()
1322 #      else
1323 #        ifndef LACKS_SYS_PARAM_H
1324 #          include <sys/param.h>
1325 #        endif
1326 #        ifdef EXEC_PAGESIZE
1327 #          define malloc_getpagesize EXEC_PAGESIZE
1328 #        else
1329 #          ifdef NBPG
1330 #            ifndef CLSIZE
1331 #              define malloc_getpagesize NBPG
1332 #            else
1333 #              define malloc_getpagesize (NBPG * CLSIZE)
1334 #            endif
1335 #          else
1336 #            ifdef NBPC
1337 #              define malloc_getpagesize NBPC
1338 #            else
1339 #              ifdef PAGESIZE
1340 #                define malloc_getpagesize PAGESIZE
1341 #              else /* just guess */
1342 #                define malloc_getpagesize ((size_t)4096U)
1343 #              endif
1344 #            endif
1345 #          endif
1346 #        endif
1347 #      endif
1348 #    endif
1349 #  endif
1350 #endif
1351 #endif
1353 /* ------------------- size_t and alignment properties -------------------- */
1355 /* The byte and bit size of a size_t */
1356 #define SIZE_T_SIZE         (sizeof(size_t))
1357 #define SIZE_T_BITSIZE      (sizeof(size_t) << 3)
1359 /* Some constants coerced to size_t */
1360 /* Annoying but necessary to avoid errors on some plaftorms */
1361 #define SIZE_T_ZERO         ((size_t)0)
1362 #define SIZE_T_ONE          ((size_t)1)
1363 #define SIZE_T_TWO          ((size_t)2)
1364 #define TWO_SIZE_T_SIZES    (SIZE_T_SIZE<<1)
1365 #define FOUR_SIZE_T_SIZES   (SIZE_T_SIZE<<2)
1366 #define SIX_SIZE_T_SIZES    (FOUR_SIZE_T_SIZES+TWO_SIZE_T_SIZES)
1367 #define HALF_MAX_SIZE_T     (MAX_SIZE_T / 2U)
1369 /* The bit mask value corresponding to MALLOC_ALIGNMENT */
1370 #define CHUNK_ALIGN_MASK    (MALLOC_ALIGNMENT - SIZE_T_ONE)
1372 /* True if address a has acceptable alignment */
1373 #define is_aligned(A)       (((size_t)((A)) & (CHUNK_ALIGN_MASK)) == 0)
1375 /* the number of bytes to offset an address to align it */
1376 #define align_offset(A)\
1377  ((((size_t)(A) & CHUNK_ALIGN_MASK) == 0)? 0 :\
1378   ((MALLOC_ALIGNMENT - ((size_t)(A) & CHUNK_ALIGN_MASK)) & CHUNK_ALIGN_MASK))
1380 /* -------------------------- MMAP preliminaries ------------------------- */
1382 /*
1383    If HAVE_MORECORE or HAVE_MMAP are false, we just define calls and
1384    checks to fail so compiler optimizer can delete code rather than
1385    using so many "#if"s.
1386 */
1389 /* MORECORE and MMAP must return MFAIL on failure */
1390 #define MFAIL                ((void*)(MAX_SIZE_T))
1391 #define CMFAIL               ((char*)(MFAIL)) /* defined for convenience */
1393 #if !HAVE_MMAP
1394 #define IS_MMAPPED_BIT       (SIZE_T_ZERO)
1395 #define USE_MMAP_BIT         (SIZE_T_ZERO)
1396 #define CALL_MMAP(s)         MFAIL
1397 #define CALL_MUNMAP(a, s)    (-1)
1398 #define DIRECT_MMAP(s)       MFAIL
1400 #else /* HAVE_MMAP */
1401 #define IS_MMAPPED_BIT       (SIZE_T_ONE)
1402 #define USE_MMAP_BIT         (SIZE_T_ONE)
1404 #ifndef WIN32
1405 #define CALL_MUNMAP(a, s)    munmap((a), (s))
1406 #define MMAP_PROT            (PROT_READ|PROT_WRITE)
1407 #if !defined(MAP_ANONYMOUS) && defined(MAP_ANON)
1408 #define MAP_ANONYMOUS        MAP_ANON
1409 #endif /* MAP_ANON */
1410 #ifdef MAP_ANONYMOUS
1411 #define MMAP_FLAGS           (MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS)
1412 #define CALL_MMAP(s)         mmap(0, (s), MMAP_PROT, MMAP_FLAGS, -1, 0)
1413 #else /* MAP_ANONYMOUS */
1414 /*
1415    Nearly all versions of mmap support MAP_ANONYMOUS, so the following
1416    is unlikely to be needed, but is supplied just in case.
1417 */
1418 #define MMAP_FLAGS           (MAP_PRIVATE)
1419 static int dev_zero_fd = -1; /* Cached file descriptor for /dev/zero. */
1420 #define CALL_MMAP(s) ((dev_zero_fd < 0) ? \
1421            (dev_zero_fd = open("/dev/zero", O_RDWR), \
1422             mmap(0, (s), MMAP_PROT, MMAP_FLAGS, dev_zero_fd, 0)) : \
1423             mmap(0, (s), MMAP_PROT, MMAP_FLAGS, dev_zero_fd, 0))
1424 #endif /* MAP_ANONYMOUS */
1426 #define DIRECT_MMAP(s)       CALL_MMAP(s)
1427 #else /* WIN32 */
1429 /* Win32 MMAP via VirtualAlloc */
1430 static void* win32mmap(size_t size) {
1431   void* ptr = VirtualAlloc(0, size, MEM_RESERVE|MEM_COMMIT, PAGE_READWRITE);
1432   return (ptr != 0)? ptr: MFAIL;
1435 /* For direct MMAP, use MEM_TOP_DOWN to minimize interference */
1436 static void* win32direct_mmap(size_t size) {
1437   void* ptr = VirtualAlloc(0, size, MEM_RESERVE|MEM_COMMIT|MEM_TOP_DOWN,
1438                            PAGE_READWRITE);
1439   return (ptr != 0)? ptr: MFAIL;
1442 /* This function supports releasing coalesed segments */
1443 static int win32munmap(void* ptr, size_t size) {
1444   MEMORY_BASIC_INFORMATION minfo;
1445   char* cptr = ptr;
1446   while (size) {
1447     if (VirtualQuery(cptr, &minfo, sizeof(minfo)) == 0)
1448       return -1;
1449     if (minfo.BaseAddress != cptr || minfo.AllocationBase != cptr ||
1450         minfo.State != MEM_COMMIT || minfo.RegionSize > size)
1451       return -1;
1452     if (VirtualFree(cptr, 0, MEM_RELEASE) == 0)
1453       return -1;
1454     cptr += minfo.RegionSize;
1455     size -= minfo.RegionSize;
1456   }
1457   return 0;
1460 #define CALL_MMAP(s)         win32mmap(s)
1461 #define CALL_MUNMAP(a, s)    win32munmap((a), (s))
1462 #define DIRECT_MMAP(s)       win32direct_mmap(s)
1463 #endif /* WIN32 */
1464 #endif /* HAVE_MMAP */
1466 #if HAVE_MMAP && HAVE_MREMAP
1467 #define CALL_MREMAP(addr, osz, nsz, mv) mremap((addr), (osz), (nsz), (mv))
1468 #else  /* HAVE_MMAP && HAVE_MREMAP */
1469 #define CALL_MREMAP(addr, osz, nsz, mv) MFAIL
1470 #endif /* HAVE_MMAP && HAVE_MREMAP */
1472 #if HAVE_MORECORE
1473 #define CALL_MORECORE(S)     MORECORE(S)
1474 #else  /* HAVE_MORECORE */
1475 #define CALL_MORECORE(S)     MFAIL
1476 #endif /* HAVE_MORECORE */
1478 /* mstate bit set if continguous morecore disabled or failed */
1479 #define USE_NONCONTIGUOUS_BIT (4U)
1481 /* segment bit set in create_mspace_with_base */
1482 #define EXTERN_BIT            (8U)
1485 /* --------------------------- Lock preliminaries ------------------------ */
1487 #if USE_LOCKS
1489 /*
1490   When locks are defined, there are up to two global locks:
1492   * If HAVE_MORECORE, morecore_mutex protects sequences of calls to
1493     MORECORE.  In many cases sys_alloc requires two calls, that should
1494     not be interleaved with calls by other threads.  This does not
1495     protect against direct calls to MORECORE by other threads not
1496     using this lock, so there is still code to cope the best we can on
1497     interference.
1499   * magic_init_mutex ensures that mparams.magic and other
1500     unique mparams values are initialized only once.
1501 */
1503 #ifndef WIN32
1504 /* By default use posix locks */
1505 #include <pthread.h>
1506 #define MLOCK_T pthread_mutex_t
1507 #define INITIAL_LOCK(l)      pthread_mutex_init(l, NULL)
1508 #define ACQUIRE_LOCK(l)      pthread_mutex_lock(l)
1509 #define RELEASE_LOCK(l)      pthread_mutex_unlock(l)
1511 #if HAVE_MORECORE
1512 static MLOCK_T morecore_mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
1513 #endif /* HAVE_MORECORE */
1515 static MLOCK_T magic_init_mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
1517 #else /* WIN32 */
1518 /*
1519    Because lock-protected regions have bounded times, and there
1520    are no recursive lock calls, we can use simple spinlocks.
1521 */
1523 #define MLOCK_T long
1524 static int win32_acquire_lock (MLOCK_T *sl) {
1525   for (;;) {
1526 #ifdef InterlockedCompareExchangePointer
1527     if (!InterlockedCompareExchange(sl, 1, 0))
1528       return 0;
1529 #else  /* Use older void* version */
1530     if (!InterlockedCompareExchange((void**)sl, (void*)1, (void*)0))
1531       return 0;
1532 #endif /* InterlockedCompareExchangePointer */
1533     Sleep (0);
1534   }
1537 static void win32_release_lock (MLOCK_T *sl) {
1538   InterlockedExchange (sl, 0);
1541 #define INITIAL_LOCK(l)      *(l)=0
1542 #define ACQUIRE_LOCK(l)      win32_acquire_lock(l)
1543 #define RELEASE_LOCK(l)      win32_release_lock(l)
1544 #if HAVE_MORECORE
1545 static MLOCK_T morecore_mutex;
1546 #endif /* HAVE_MORECORE */
1547 static MLOCK_T magic_init_mutex;
1548 #endif /* WIN32 */
1550 #define USE_LOCK_BIT               (2U)
1551 #else  /* USE_LOCKS */
1552 #define USE_LOCK_BIT               (0U)
1553 #define INITIAL_LOCK(l)
1554 #endif /* USE_LOCKS */
1556 #if USE_LOCKS && HAVE_MORECORE
1557 #define ACQUIRE_MORECORE_LOCK()    ACQUIRE_LOCK(&morecore_mutex);
1558 #define RELEASE_MORECORE_LOCK()    RELEASE_LOCK(&morecore_mutex);
1559 #else /* USE_LOCKS && HAVE_MORECORE */
1560 #define ACQUIRE_MORECORE_LOCK()
1561 #define RELEASE_MORECORE_LOCK()
1562 #endif /* USE_LOCKS && HAVE_MORECORE */
1564 #if USE_LOCKS
1565 #define ACQUIRE_MAGIC_INIT_LOCK()  ACQUIRE_LOCK(&magic_init_mutex);
1566 #define RELEASE_MAGIC_INIT_LOCK()  RELEASE_LOCK(&magic_init_mutex);
1567 #else  /* USE_LOCKS */
1568 #define ACQUIRE_MAGIC_INIT_LOCK()
1569 #define RELEASE_MAGIC_INIT_LOCK()
1570 #endif /* USE_LOCKS */
1573 /* -----------------------  Chunk representations ------------------------ */
1575 /*
1576   (The following includes lightly edited explanations by Colin Plumb.)
1578   The malloc_chunk declaration below is misleading (but accurate and
1579   necessary).  It declares a "view" into memory allowing access to
1580   necessary fields at known offsets from a given base.
1582   Chunks of memory are maintained using a `boundary tag' method as
1583   originally described by Knuth.  (See the paper by Paul Wilson
1584   ftp://ftp.cs.utexas.edu/pub/garbage/allocsrv.ps for a survey of such
1585   techniques.)  Sizes of free chunks are stored both in the front of
1586   each chunk and at the end.  This makes consolidating fragmented
1587   chunks into bigger chunks fast.  The head fields also hold bits
1588   representing whether chunks are free or in use.
1590   Here are some pictures to make it clearer.  They are "exploded" to
1591   show that the state of a chunk can be thought of as extending from
1592   the high 31 bits of the head field of its header through the
1593   prev_foot and PINUSE_BIT bit of the following chunk header.
1595   A chunk that's in use looks like:
1597    chunk-> +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
1598            | Size of previous chunk (if P = 1)                             |
1599            +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
1600          +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ |P|
1601          | Size of this chunk                                         1| +-+
1602    mem-> +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
1603          |                                                               |
1604          +-                                                             -+
1605          |                                                               |
1606          +-                                                             -+
1607          |                                                               :
1608          +-      size - sizeof(size_t) available payload bytes          -+
1609          :                                                               |
1610  chunk-> +-                                                             -+
1611          |                                                               |
1612          +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
1613        +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ |1|
1614        | Size of next chunk (may or may not be in use)               | +-+
1615  mem-> +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
1617     And if it's free, it looks like this:
1619    chunk-> +-                                                             -+
1620            | User payload (must be in use, or we would have merged!)       |
1621            +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
1622          +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ |P|
1623          | Size of this chunk                                         0| +-+
1624    mem-> +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
1625          | Next pointer                                                  |
1626          +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
1627          | Prev pointer                                                  |
1628          +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
1629          |                                                               :
1630          +-      size - sizeof(struct chunk) unused bytes               -+
1631          :                                                               |
1632  chunk-> +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
1633          | Size of this chunk                                            |
1634          +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
1635        +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ |0|
1636        | Size of next chunk (must be in use, or we would have merged)| +-+
1637  mem-> +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
1638        |                                                               :
1639        +- User payload                                                -+
1640        :                                                               |
1641        +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
1642                                                                      |0|
1643                                                                      +-+
1644   Note that since we always merge adjacent free chunks, the chunks
1645   adjacent to a free chunk must be in use.
1647   Given a pointer to a chunk (which can be derived trivially from the
1648   payload pointer) we can, in O(1) time, find out whether the adjacent
1649   chunks are free, and if so, unlink them from the lists that they
1650   are on and merge them with the current chunk.
1652   Chunks always begin on even word boundaries, so the mem portion
1653   (which is returned to the user) is also on an even word boundary, and
1654   thus at least double-word aligned.
1656   The P (PINUSE_BIT) bit, stored in the unused low-order bit of the
1657   chunk size (which is always a multiple of two words), is an in-use
1658   bit for the *previous* chunk.  If that bit is *clear*, then the
1659   word before the current chunk size contains the previous chunk
1660   size, and can be used to find the front of the previous chunk.
1661   The very first chunk allocated always has this bit set, preventing
1662   access to non-existent (or non-owned) memory. If pinuse is set for
1663   any given chunk, then you CANNOT determine the size of the
1664   previous chunk, and might even get a memory addressing fault when
1665   trying to do so.
1667   The C (CINUSE_BIT) bit, stored in the unused second-lowest bit of
1668   the chunk size redundantly records whether the current chunk is
1669   inuse. This redundancy enables usage checks within free and realloc,
1670   and reduces indirection when freeing and consolidating chunks.
1672   Each freshly allocated chunk must have both cinuse and pinuse set.
1673   That is, each allocated chunk borders either a previously allocated
1674   and still in-use chunk, or the base of its memory arena. This is
1675   ensured by making all allocations from the the `lowest' part of any
1676   found chunk.  Further, no free chunk physically borders another one,
1677   so each free chunk is known to be preceded and followed by either
1678   inuse chunks or the ends of memory.
1680   Note that the `foot' of the current chunk is actually represented
1681   as the prev_foot of the NEXT chunk. This makes it easier to
1682   deal with alignments etc but can be very confusing when trying
1683   to extend or adapt this code.
1685   The exceptions to all this are
1687      1. The special chunk `top' is the top-most available chunk (i.e.,
1688         the one bordering the end of available memory). It is treated
1689         specially.  Top is never included in any bin, is used only if
1690         no other chunk is available, and is released back to the
1691         system if it is very large (see M_TRIM_THRESHOLD).  In effect,
1692         the top chunk is treated as larger (and thus less well
1693         fitting) than any other available chunk.  The top chunk
1694         doesn't update its trailing size field since there is no next
1695         contiguous chunk that would have to index off it. However,
1696         space is still allocated for it (TOP_FOOT_SIZE) to enable
1697         separation or merging when space is extended.
1699      3. Chunks allocated via mmap, which have the lowest-order bit
1700         (IS_MMAPPED_BIT) set in their prev_foot fields, and do not set
1701         PINUSE_BIT in their head fields.  Because they are allocated
1702         one-by-one, each must carry its own prev_foot field, which is
1703         also used to hold the offset this chunk has within its mmapped
1704         region, which is needed to preserve alignment. Each mmapped
1705         chunk is trailed by the first two fields of a fake next-chunk
1706         for sake of usage checks.
1708 */
1710 struct malloc_chunk {
1711   size_t               prev_foot;  /* Size of previous chunk (if free).  */
1712   size_t               head;       /* Size and inuse bits. */
1713   struct malloc_chunk* fd;         /* double links -- used only if free. */
1714   struct malloc_chunk* bk;
1715 };
1717 typedef struct malloc_chunk  mchunk;
1718 typedef struct malloc_chunk* mchunkptr;
1719 typedef struct malloc_chunk* sbinptr;  /* The type of bins of chunks */
1720 typedef unsigned int bindex_t;         /* Described below */
1721 typedef unsigned int binmap_t;         /* Described below */
1722 typedef unsigned int flag_t;           /* The type of various bit flag sets */
1724 /* ------------------- Chunks sizes and alignments ----------------------- */
1726 #define MCHUNK_SIZE         (sizeof(mchunk))
1728 #if FOOTERS
1729 #define CHUNK_OVERHEAD      (TWO_SIZE_T_SIZES)
1730 #else /* FOOTERS */
1731 #define CHUNK_OVERHEAD      (SIZE_T_SIZE)
1732 #endif /* FOOTERS */
1734 /* MMapped chunks need a second word of overhead ... */
1735 #define MMAP_CHUNK_OVERHEAD (TWO_SIZE_T_SIZES)
1736 /* ... and additional padding for fake next-chunk at foot */
1737 #define MMAP_FOOT_PAD       (FOUR_SIZE_T_SIZES)
1739 /* The smallest size we can malloc is an aligned minimal chunk */
1740 #define MIN_CHUNK_SIZE\
1741   ((MCHUNK_SIZE + CHUNK_ALIGN_MASK) & ~CHUNK_ALIGN_MASK)
1743 /* conversion from malloc headers to user pointers, and back */
1744 #define chunk2mem(p)        ((void*)((char*)(p)       + TWO_SIZE_T_SIZES))
1745 #define mem2chunk(mem)      ((mchunkptr)((char*)(mem) - TWO_SIZE_T_SIZES))
1746 /* chunk associated with aligned address A */
1747 #define align_as_chunk(A)   (mchunkptr)((A) + align_offset(chunk2mem(A)))
1749 /* Bounds on request (not chunk) sizes. */
1750 #define MAX_REQUEST         ((-MIN_CHUNK_SIZE) << 2)
1751 #define MIN_REQUEST         (MIN_CHUNK_SIZE - CHUNK_OVERHEAD - SIZE_T_ONE)
1753 /* pad request bytes into a usable size */
1754 #define pad_request(req) \
1755    (((req) + CHUNK_OVERHEAD + CHUNK_ALIGN_MASK) & ~CHUNK_ALIGN_MASK)
1757 /* pad request, checking for minimum (but not maximum) */
1758 #define request2size(req) \
1759   (((req) < MIN_REQUEST)? MIN_CHUNK_SIZE : pad_request(req))
1762 /* ------------------ Operations on head and foot fields ----------------- */
1764 /*
1765   The head field of a chunk is or'ed with PINUSE_BIT when previous
1766   adjacent chunk in use, and or'ed with CINUSE_BIT if this chunk is in
1767   use. If the chunk was obtained with mmap, the prev_foot field has
1768   IS_MMAPPED_BIT set, otherwise holding the offset of the base of the
1769   mmapped region to the base of the chunk.
1770 */
1772 #define PINUSE_BIT          (SIZE_T_ONE)
1773 #define CINUSE_BIT          (SIZE_T_TWO)
1774 #define INUSE_BITS          (PINUSE_BIT|CINUSE_BIT)
1776 /* Head value for fenceposts */
1777 #define FENCEPOST_HEAD      (INUSE_BITS|SIZE_T_SIZE)
1779 /* extraction of fields from head words */
1780 #define cinuse(p)           ((p)->head & CINUSE_BIT)
1781 #define pinuse(p)           ((p)->head & PINUSE_BIT)
1782 #define chunksize(p)        ((p)->head & ~(INUSE_BITS))
1784 #define clear_pinuse(p)     ((p)->head &= ~PINUSE_BIT)
1785 #define clear_cinuse(p)     ((p)->head &= ~CINUSE_BIT)
1787 /* Treat space at ptr +/- offset as a chunk */
1788 #define chunk_plus_offset(p, s)  ((mchunkptr)(((char*)(p)) + (s)))
1789 #define chunk_minus_offset(p, s) ((mchunkptr)(((char*)(p)) - (s)))
1791 /* Ptr to next or previous physical malloc_chunk. */
1792 #define next_chunk(p) ((mchunkptr)( ((char*)(p)) + ((p)->head & ~INUSE_BITS)))
1793 #define prev_chunk(p) ((mchunkptr)( ((char*)(p)) - ((p)->prev_foot) ))
1795 /* extract next chunk's pinuse bit */
1796 #define next_pinuse(p)  ((next_chunk(p)->head) & PINUSE_BIT)
1798 /* Get/set size at footer */
1799 #define get_foot(p, s)  (((mchunkptr)((char*)(p) + (s)))->prev_foot)
1800 #define set_foot(p, s)  (((mchunkptr)((char*)(p) + (s)))->prev_foot = (s))
1802 /* Set size, pinuse bit, and foot */
1803 #define set_size_and_pinuse_of_free_chunk(p, s)\
1804   ((p)->head = (s|PINUSE_BIT), set_foot(p, s))
1806 /* Set size, pinuse bit, foot, and clear next pinuse */
1807 #define set_free_with_pinuse(p, s, n)\
1808   (clear_pinuse(n), set_size_and_pinuse_of_free_chunk(p, s))
1810 #define is_mmapped(p)\
1811   (!((p)->head & PINUSE_BIT) && ((p)->prev_foot & IS_MMAPPED_BIT))
1813 /* Get the internal overhead associated with chunk p */
1814 #define overhead_for(p)\
1815  (is_mmapped(p)? MMAP_CHUNK_OVERHEAD : CHUNK_OVERHEAD)
1817 /* Return true if malloced space is not necessarily cleared */
1818 #if MMAP_CLEARS
1819 #define calloc_must_clear(p) (!is_mmapped(p))
1820 #else /* MMAP_CLEARS */
1821 #define calloc_must_clear(p) (1)
1822 #endif /* MMAP_CLEARS */
1824 /* ---------------------- Overlaid data structures ----------------------- */
1826 /*
1827   When chunks are not in use, they are treated as nodes of either
1828   lists or trees.
1830   "Small"  chunks are stored in circular doubly-linked lists, and look
1831   like this:
1833     chunk-> +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
1834             |             Size of previous chunk                            |
1835             +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
1836     `head:' |             Size of chunk, in bytes                         |P|
1837       mem-> +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
1838             |             Forward pointer to next chunk in list             |
1839             +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
1840             |             Back pointer to previous chunk in list            |
1841             +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
1842             |             Unused space (may be 0 bytes long)                .
1843             .                                                               .
1844             .                                                               |
1845 nextchunk-> +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
1846     `foot:' |             Size of chunk, in bytes                           |
1847             +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
1849   Larger chunks are kept in a form of bitwise digital trees (aka
1850   tries) keyed on chunksizes.  Because malloc_tree_chunks are only for
1851   free chunks greater than 256 bytes, their size doesn't impose any
1852   constraints on user chunk sizes.  Each node looks like:
1854     chunk-> +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
1855             |             Size of previous chunk                            |
1856             +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
1857     `head:' |             Size of chunk, in bytes                         |P|
1858       mem-> +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
1859             |             Forward pointer to next chunk of same size        |
1860             +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
1861             |             Back pointer to previous chunk of same size       |
1862             +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
1863             |             Pointer to left child (child[0])                  |
1864             +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
1865             |             Pointer to right child (child[1])                 |
1866             +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
1867             |             Pointer to parent                                 |
1868             +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
1869             |             bin index of this chunk                           |
1870             +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
1871             |             Unused space                                      .
1872             .                                                               |
1873 nextchunk-> +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
1874     `foot:' |             Size of chunk, in bytes                           |
1875             +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
1877   Each tree holding treenodes is a tree of unique chunk sizes.  Chunks
1878   of the same size are arranged in a circularly-linked list, with only
1879   the oldest chunk (the next to be used, in our FIFO ordering)
1880   actually in the tree.  (Tree members are distinguished by a non-null
1881   parent pointer.)  If a chunk with the same size an an existing node
1882   is inserted, it is linked off the existing node using pointers that
1883   work in the same way as fd/bk pointers of small chunks.
1885   Each tree contains a power of 2 sized range of chunk sizes (the
1886   smallest is 0x100 <= x < 0x180), which is is divided in half at each
1887   tree level, with the chunks in the smaller half of the range (0x100
1888   <= x < 0x140 for the top nose) in the left subtree and the larger
1889   half (0x140 <= x < 0x180) in the right subtree.  This is, of course,
1890   done by inspecting individual bits.
1892   Using these rules, each node's left subtree contains all smaller
1893   sizes than its right subtree.  However, the node at the root of each
1894   subtree has no particular ordering relationship to either.  (The
1895   dividing line between the subtree sizes is based on trie relation.)
1896   If we remove the last chunk of a given size from the interior of the
1897   tree, we need to replace it with a leaf node.  The tree ordering
1898   rules permit a node to be replaced by any leaf below it.
1900   The smallest chunk in a tree (a common operation in a best-fit
1901   allocator) can be found by walking a path to the leftmost leaf in
1902   the tree.  Unlike a usual binary tree, where we follow left child
1903   pointers until we reach a null, here we follow the right child
1904   pointer any time the left one is null, until we reach a leaf with
1905   both child pointers null. The smallest chunk in the tree will be
1906   somewhere along that path.
1908   The worst case number of steps to add, find, or remove a node is
1909   bounded by the number of bits differentiating chunks within
1910   bins. Under current bin calculations, this ranges from 6 up to 21
1911   (for 32 bit sizes) or up to 53 (for 64 bit sizes). The typical case
1912   is of course much better.
1913 */
1915 struct malloc_tree_chunk {
1916   /* The first four fields must be compatible with malloc_chunk */
1917   size_t                    prev_foot;
1918   size_t                    head;
1919   struct malloc_tree_chunk* fd;
1920   struct malloc_tree_chunk* bk;
1922   struct malloc_tree_chunk* child[2];
1923   struct malloc_tree_chunk* parent;
1924   bindex_t                  index;
1925 };
1927 typedef struct malloc_tree_chunk  tchunk;
1928 typedef struct malloc_tree_chunk* tchunkptr;
1929 typedef struct malloc_tree_chunk* tbinptr; /* The type of bins of trees */
1931 /* A little helper macro for trees */
1932 #define leftmost_child(t) ((t)->child[0] != 0? (t)->child[0] : (t)->child[1])
1934 /* ----------------------------- Segments -------------------------------- */
1936 /*
1937   Each malloc space may include non-contiguous segments, held in a
1938   list headed by an embedded malloc_segment record representing the
1939   top-most space. Segments also include flags holding properties of
1940   the space. Large chunks that are directly allocated by mmap are not
1941   included in this list. They are instead independently created and
1942   destroyed without otherwise keeping track of them.
1944   Segment management mainly comes into play for spaces allocated by
1945   MMAP.  Any call to MMAP might or might not return memory that is
1946   adjacent to an existing segment.  MORECORE normally contiguously
1947   extends the current space, so this space is almost always adjacent,
1948   which is simpler and faster to deal with. (This is why MORECORE is
1949   used preferentially to MMAP when both are available -- see
1950   sys_alloc.)  When allocating using MMAP, we don't use any of the
1951   hinting mechanisms (inconsistently) supported in various
1952   implementations of unix mmap, or distinguish reserving from
1953   committing memory. Instead, we just ask for space, and exploit
1954   contiguity when we get it.  It is probably possible to do
1955   better than this on some systems, but no general scheme seems
1956   to be significantly better.
1958   Management entails a simpler variant of the consolidation scheme
1959   used for chunks to reduce fragmentation -- new adjacent memory is
1960   normally prepended or appended to an existing segment. However,
1961   there are limitations compared to chunk consolidation that mostly
1962   reflect the fact that segment processing is relatively infrequent
1963   (occurring only when getting memory from system) and that we
1964   don't expect to have huge numbers of segments:
1966   * Segments are not indexed, so traversal requires linear scans.  (It
1967     would be possible to index these, but is not worth the extra
1968     overhead and complexity for most programs on most platforms.)
1969   * New segments are only appended to old ones when holding top-most
1970     memory; if they cannot be prepended to others, they are held in
1971     different segments.
1973   Except for the top-most segment of an mstate, each segment record
1974   is kept at the tail of its segment. Segments are added by pushing
1975   segment records onto the list headed by &mstate.seg for the
1976   containing mstate.
1978   Segment flags control allocation/merge/deallocation policies:
1979   * If EXTERN_BIT set, then we did not allocate this segment,
1980     and so should not try to deallocate or merge with others.
1981     (This currently holds only for the initial segment passed
1982     into create_mspace_with_base.)
1983   * If IS_MMAPPED_BIT set, the segment may be merged with
1984     other surrounding mmapped segments and trimmed/de-allocated
1985     using munmap.
1986   * If neither bit is set, then the segment was obtained using
1987     MORECORE so can be merged with surrounding MORECORE'd segments
1988     and deallocated/trimmed using MORECORE with negative arguments.
1989 */
1991 struct malloc_segment {
1992   char*        base;             /* base address */
1993   size_t       size;             /* allocated size */
1994   struct malloc_segment* next;   /* ptr to next segment */
1995   flag_t       sflags;           /* mmap and extern flag */
1996 };
1998 #define is_mmapped_segment(S)  ((S)->sflags & IS_MMAPPED_BIT)
1999 #define is_extern_segment(S)   ((S)->sflags & EXTERN_BIT)
2001 typedef struct malloc_segment  msegment;
2002 typedef struct malloc_segment* msegmentptr;
2004 /* ---------------------------- malloc_state ----------------------------- */
2006 /*
2007    A malloc_state holds all of the bookkeeping for a space.
2008    The main fields are:
2010   Top
2011     The topmost chunk of the currently active segment. Its size is
2012     cached in topsize.  The actual size of topmost space is
2013     topsize+TOP_FOOT_SIZE, which includes space reserved for adding
2014     fenceposts and segment records if necessary when getting more
2015     space from the system.  The size at which to autotrim top is
2016     cached from mparams in trim_check, except that it is disabled if
2017     an autotrim fails.
2019   Designated victim (dv)
2020     This is the preferred chunk for servicing small requests that
2021     don't have exact fits.  It is normally the chunk split off most
2022     recently to service another small request.  Its size is cached in
2023     dvsize. The link fields of this chunk are not maintained since it
2024     is not kept in a bin.
2026   SmallBins
2027     An array of bin headers for free chunks.  These bins hold chunks
2028     with sizes less than MIN_LARGE_SIZE bytes. Each bin contains
2029     chunks of all the same size, spaced 8 bytes apart.  To simplify
2030     use in double-linked lists, each bin header acts as a malloc_chunk
2031     pointing to the real first node, if it exists (else pointing to
2032     itself).  This avoids special-casing for headers.  But to avoid
2033     waste, we allocate only the fd/bk pointers of bins, and then use
2034     repositioning tricks to treat these as the fields of a chunk.
2036   TreeBins
2037     Treebins are pointers to the roots of trees holding a range of
2038     sizes. There are 2 equally spaced treebins for each power of two
2039     from TREE_SHIFT to TREE_SHIFT+16. The last bin holds anything
2040     larger.
2042   Bin maps
2043     There is one bit map for small bins ("smallmap") and one for
2044     treebins ("treemap).  Each bin sets its bit when non-empty, and
2045     clears the bit when empty.  Bit operations are then used to avoid
2046     bin-by-bin searching -- nearly all "search" is done without ever
2047     looking at bins that won't be selected.  The bit maps
2048     conservatively use 32 bits per map word, even if on 64bit system.
2049     For a good description of some of the bit-based techniques used
2050     here, see Henry S. Warren Jr's book "Hacker's Delight" (and
2051     supplement at http://hackersdelight.org/). Many of these are
2052     intended to reduce the branchiness of paths through malloc etc, as
2053     well as to reduce the number of memory locations read or written.
2055   Segments
2056     A list of segments headed by an embedded malloc_segment record
2057     representing the initial space.
2059   Address check support
2060     The least_addr field is the least address ever obtained from
2061     MORECORE or MMAP. Attempted frees and reallocs of any address less
2062     than this are trapped (unless INSECURE is defined).
2064   Magic tag
2065     A cross-check field that should always hold same value as mparams.magic.
2067   Flags
2068     Bits recording whether to use MMAP, locks, or contiguous MORECORE
2070   Statistics
2071     Each space keeps track of current and maximum system memory
2072     obtained via MORECORE or MMAP.
2074   Locking
2075     If USE_LOCKS is defined, the "mutex" lock is acquired and released
2076     around every public call using this mspace.
2077 */
2079 /* Bin types, widths and sizes */
2080 #define NSMALLBINS        (32U)
2081 #define NTREEBINS         (32U)
2082 #define SMALLBIN_SHIFT    (3U)
2083 #define SMALLBIN_WIDTH    (SIZE_T_ONE << SMALLBIN_SHIFT)
2084 #define TREEBIN_SHIFT     (8U)
2085 #define MIN_LARGE_SIZE    (SIZE_T_ONE << TREEBIN_SHIFT)
2086 #define MAX_SMALL_SIZE    (MIN_LARGE_SIZE - SIZE_T_ONE)
2087 #define MAX_SMALL_REQUEST (MAX_SMALL_SIZE - CHUNK_ALIGN_MASK - CHUNK_OVERHEAD)
2089 struct malloc_state {
2090   binmap_t   smallmap;
2091   binmap_t   treemap;
2092   size_t     dvsize;
2093   size_t     topsize;
2094   char*      least_addr;
2095   mchunkptr  dv;
2096   mchunkptr  top;
2097   size_t     trim_check;
2098   size_t     magic;
2099   mchunkptr  smallbins[(NSMALLBINS+1)*2];
2100   tbinptr    treebins[NTREEBINS];
2101   size_t     footprint;
2102 #if USE_MAX_ALLOWED_FOOTPRINT
2103   size_t     max_allowed_footprint;
2104 #endif
2105   size_t     max_footprint;
2106   flag_t     mflags;
2107 #if USE_LOCKS
2108   MLOCK_T    mutex;     /* locate lock among fields that rarely change */
2109 #endif /* USE_LOCKS */
2110   msegment   seg;
2111 };
2113 typedef struct malloc_state*    mstate;
2115 /* ------------- Global malloc_state and malloc_params ------------------- */
2117 /*
2118   malloc_params holds global properties, including those that can be
2119   dynamically set using mallopt. There is a single instance, mparams,
2120   initialized in init_mparams.
2121 */
2123 struct malloc_params {
2124   size_t magic;
2125   size_t page_size;
2126   size_t granularity;
2127   size_t mmap_threshold;
2128   size_t trim_threshold;
2129   flag_t default_mflags;
2130 };
2132 static struct malloc_params mparams;
2134 /* The global malloc_state used for all non-"mspace" calls */
2135 static struct malloc_state _gm_
2136 #if USE_MAX_ALLOWED_FOOTPRINT
2137         = { .max_allowed_footprint = MAX_SIZE_T };
2138 #else
2139         ;
2140 #endif
2142 #define gm                 (&_gm_)
2143 #define is_global(M)       ((M) == &_gm_)
2144 #define is_initialized(M)  ((M)->top != 0)
2146 /* -------------------------- system alloc setup ------------------------- */
2148 /* Operations on mflags */
2150 #define use_lock(M)           ((M)->mflags &   USE_LOCK_BIT)
2151 #define enable_lock(M)        ((M)->mflags |=  USE_LOCK_BIT)
2152 #define disable_lock(M)       ((M)->mflags &= ~USE_LOCK_BIT)
2154 #define use_mmap(M)           ((M)->mflags &   USE_MMAP_BIT)
2155 #define enable_mmap(M)        ((M)->mflags |=  USE_MMAP_BIT)
2156 #define disable_mmap(M)       ((M)->mflags &= ~USE_MMAP_BIT)
2158 #define use_noncontiguous(M)  ((M)->mflags &   USE_NONCONTIGUOUS_BIT)
2159 #define disable_contiguous(M) ((M)->mflags |=  USE_NONCONTIGUOUS_BIT)
2161 #define set_lock(M,L)\
2162  ((M)->mflags = (L)?\
2163   ((M)->mflags | USE_LOCK_BIT) :\
2164   ((M)->mflags & ~USE_LOCK_BIT))
2166 /* page-align a size */
2167 #define page_align(S)\
2168  (((S) + (mparams.page_size)) & ~(mparams.page_size - SIZE_T_ONE))
2170 /* granularity-align a size */
2171 #define granularity_align(S)\
2172   (((S) + (mparams.granularity)) & ~(mparams.granularity - SIZE_T_ONE))
2174 #define is_page_aligned(S)\
2175    (((size_t)(S) & (mparams.page_size - SIZE_T_ONE)) == 0)
2176 #define is_granularity_aligned(S)\
2177    (((size_t)(S) & (mparams.granularity - SIZE_T_ONE)) == 0)
2179 /*  True if segment S holds address A */
2180 #define segment_holds(S, A)\
2181   ((char*)(A) >= S->base && (char*)(A) < S->base + S->size)
2183 /* Return segment holding given address */
2184 static msegmentptr segment_holding(mstate m, char* addr) {
2185   msegmentptr sp = &m->seg;
2186   for (;;) {
2187     if (addr >= sp->base && addr < sp->base + sp->size)
2188       return sp;
2189     if ((sp = sp->next) == 0)
2190       return 0;
2191   }
2194 /* Return true if segment contains a segment link */
2195 static int has_segment_link(mstate m, msegmentptr ss) {
2196   msegmentptr sp = &m->seg;
2197   for (;;) {
2198     if ((char*)sp >= ss->base && (char*)sp < ss->base + ss->size)
2199       return 1;
2200     if ((sp = sp->next) == 0)
2201       return 0;
2202   }
2205 #ifndef MORECORE_CANNOT_TRIM
2206 #define should_trim(M,s)  ((s) > (M)->trim_check)
2207 #else  /* MORECORE_CANNOT_TRIM */
2208 #define should_trim(M,s)  (0)
2209 #endif /* MORECORE_CANNOT_TRIM */
2211 /*
2212   TOP_FOOT_SIZE is padding at the end of a segment, including space
2213   that may be needed to place segment records and fenceposts when new
2214   noncontiguous segments are added.
2215 */
2216 #define TOP_FOOT_SIZE\
2217   (align_offset(chunk2mem(0))+pad_request(sizeof(struct malloc_segment))+MIN_CHUNK_SIZE)
2220 /* -------------------------------  Hooks -------------------------------- */
2222 /*
2223   PREACTION should be defined to return 0 on success, and nonzero on
2224   failure. If you are not using locking, you can redefine these to do
2225   anything you like.
2226 */
2228 #if USE_LOCKS
2230 /* Ensure locks are initialized */
2231 #define GLOBALLY_INITIALIZE() (mparams.page_size == 0 && init_mparams())
2233 #define PREACTION(M)  ((GLOBALLY_INITIALIZE() || use_lock(M))? ACQUIRE_LOCK(&(M)->mutex) : 0)
2234 #define POSTACTION(M) { if (use_lock(M)) RELEASE_LOCK(&(M)->mutex); }
2235 #else /* USE_LOCKS */
2237 #ifndef PREACTION
2238 #define PREACTION(M) (0)
2239 #endif  /* PREACTION */
2241 #ifndef POSTACTION
2242 #define POSTACTION(M)
2243 #endif  /* POSTACTION */
2245 #endif /* USE_LOCKS */
2247 /*
2248   CORRUPTION_ERROR_ACTION is triggered upon detected bad addresses.
2249   USAGE_ERROR_ACTION is triggered on detected bad frees and
2250   reallocs. The argument p is an address that might have triggered the
2251   fault. It is ignored by the two predefined actions, but might be
2252   useful in custom actions that try to help diagnose errors.
2253 */
2255 #if PROCEED_ON_ERROR
2257 /* A count of the number of corruption errors causing resets */
2258 int malloc_corruption_error_count;
2260 /* default corruption action */
2261 static void reset_on_error(mstate m);
2263 #define CORRUPTION_ERROR_ACTION(m)  reset_on_error(m)
2264 #define USAGE_ERROR_ACTION(m, p)
2266 #else /* PROCEED_ON_ERROR */
2268 #ifndef CORRUPTION_ERROR_ACTION
2269 #define CORRUPTION_ERROR_ACTION(m) ABORT
2270 #endif /* CORRUPTION_ERROR_ACTION */
2272 #ifndef USAGE_ERROR_ACTION
2273 #define USAGE_ERROR_ACTION(m,p) ABORT
2274 #endif /* USAGE_ERROR_ACTION */
2276 #endif /* PROCEED_ON_ERROR */
2278 /* -------------------------- Debugging setup ---------------------------- */
2280 #if ! DEBUG
2282 #define check_free_chunk(M,P)
2283 #define check_inuse_chunk(M,P)
2284 #define check_malloced_chunk(M,P,N)
2285 #define check_mmapped_chunk(M,P)
2286 #define check_malloc_state(M)
2287 #define check_top_chunk(M,P)
2289 #else /* DEBUG */
2290 #define check_free_chunk(M,P)       do_check_free_chunk(M,P)
2291 #define check_inuse_chunk(M,P)      do_check_inuse_chunk(M,P)
2292 #define check_top_chunk(M,P)        do_check_top_chunk(M,P)
2293 #define check_malloced_chunk(M,P,N) do_check_malloced_chunk(M,P,N)
2294 #define check_mmapped_chunk(M,P)    do_check_mmapped_chunk(M,P)
2295 #define check_malloc_state(M)       do_check_malloc_state(M)
2297 static void   do_check_any_chunk(mstate m, mchunkptr p);
2298 static void   do_check_top_chunk(mstate m, mchunkptr p);
2299 static void   do_check_mmapped_chunk(mstate m, mchunkptr p);
2300 static void   do_check_inuse_chunk(mstate m, mchunkptr p);
2301 static void   do_check_free_chunk(mstate m, mchunkptr p);
2302 static void   do_check_malloced_chunk(mstate m, void* mem, size_t s);
2303 static void   do_check_tree(mstate m, tchunkptr t);
2304 static void   do_check_treebin(mstate m, bindex_t i);
2305 static void   do_check_smallbin(mstate m, bindex_t i);
2306 static void   do_check_malloc_state(mstate m);
2307 static int    bin_find(mstate m, mchunkptr x);
2308 static size_t traverse_and_check(mstate m);
2309 #endif /* DEBUG */
2311 /* ---------------------------- Indexing Bins ---------------------------- */
2313 #define is_small(s)         (((s) >> SMALLBIN_SHIFT) < NSMALLBINS)
2314 #define small_index(s)      ((s)  >> SMALLBIN_SHIFT)
2315 #define small_index2size(i) ((i)  << SMALLBIN_SHIFT)
2316 #define MIN_SMALL_INDEX     (small_index(MIN_CHUNK_SIZE))
2318 /* addressing by index. See above about smallbin repositioning */
2319 #define smallbin_at(M, i)   ((sbinptr)((char*)&((M)->smallbins[(i)<<1])))
2320 #define treebin_at(M,i)     (&((M)->treebins[i]))
2322 /* assign tree index for size S to variable I */
2323 #if defined(__GNUC__) && defined(i386)
2324 #define compute_tree_index(S, I)\
2325 {\
2326   size_t X = S >> TREEBIN_SHIFT;\
2327   if (X == 0)\
2328     I = 0;\
2329   else if (X > 0xFFFF)\
2330     I = NTREEBINS-1;\
2331   else {\
2332     unsigned int K;\
2333     __asm__("bsrl %1,%0\n\t" : "=r" (K) : "rm"  (X));\
2334     I =  (bindex_t)((K << 1) + ((S >> (K + (TREEBIN_SHIFT-1)) & 1)));\
2335   }\
2337 #else /* GNUC */
2338 #define compute_tree_index(S, I)\
2339 {\
2340   size_t X = S >> TREEBIN_SHIFT;\
2341   if (X == 0)\
2342     I = 0;\
2343   else if (X > 0xFFFF)\
2344     I = NTREEBINS-1;\
2345   else {\
2346     unsigned int Y = (unsigned int)X;\
2347     unsigned int N = ((Y - 0x100) >> 16) & 8;\
2348     unsigned int K = (((Y <<= N) - 0x1000) >> 16) & 4;\
2349     N += K;\
2350     N += K = (((Y <<= K) - 0x4000) >> 16) & 2;\
2351     K = 14 - N + ((Y <<= K) >> 15);\
2352     I = (K << 1) + ((S >> (K + (TREEBIN_SHIFT-1)) & 1));\
2353   }\
2355 #endif /* GNUC */
2357 /* Bit representing maximum resolved size in a treebin at i */
2358 #define bit_for_tree_index(i) \
2359    (i == NTREEBINS-1)? (SIZE_T_BITSIZE-1) : (((i) >> 1) + TREEBIN_SHIFT - 2)
2361 /* Shift placing maximum resolved bit in a treebin at i as sign bit */
2362 #define leftshift_for_tree_index(i) \
2363    ((i == NTREEBINS-1)? 0 : \
2364     ((SIZE_T_BITSIZE-SIZE_T_ONE) - (((i) >> 1) + TREEBIN_SHIFT - 2)))
2366 /* The size of the smallest chunk held in bin with index i */
2367 #define minsize_for_tree_index(i) \
2368    ((SIZE_T_ONE << (((i) >> 1) + TREEBIN_SHIFT)) |  \
2369    (((size_t)((i) & SIZE_T_ONE)) << (((i) >> 1) + TREEBIN_SHIFT - 1)))
2372 /* ------------------------ Operations on bin maps ----------------------- */
2374 /* bit corresponding to given index */
2375 #define idx2bit(i)              ((binmap_t)(1) << (i))
2377 /* Mark/Clear bits with given index */
2378 #define mark_smallmap(M,i)      ((M)->smallmap |=  idx2bit(i))
2379 #define clear_smallmap(M,i)     ((M)->smallmap &= ~idx2bit(i))
2380 #define smallmap_is_marked(M,i) ((M)->smallmap &   idx2bit(i))
2382 #define mark_treemap(M,i)       ((M)->treemap  |=  idx2bit(i))
2383 #define clear_treemap(M,i)      ((M)->treemap  &= ~idx2bit(i))
2384 #define treemap_is_marked(M,i)  ((M)->treemap  &   idx2bit(i))
2386 /* index corresponding to given bit */
2388 #if defined(__GNUC__) && defined(i386)
2389 #define compute_bit2idx(X, I)\
2390 {\
2391   unsigned int J;\
2392   __asm__("bsfl %1,%0\n\t" : "=r" (J) : "rm" (X));\
2393   I = (bindex_t)J;\
2396 #else /* GNUC */
2397 #if  USE_BUILTIN_FFS
2398 #define compute_bit2idx(X, I) I = ffs(X)-1
2400 #else /* USE_BUILTIN_FFS */
2401 #define compute_bit2idx(X, I)\
2402 {\
2403   unsigned int Y = X - 1;\
2404   unsigned int K = Y >> (16-4) & 16;\
2405   unsigned int N = K;        Y >>= K;\
2406   N += K = Y >> (8-3) &  8;  Y >>= K;\
2407   N += K = Y >> (4-2) &  4;  Y >>= K;\
2408   N += K = Y >> (2-1) &  2;  Y >>= K;\
2409   N += K = Y >> (1-0) &  1;  Y >>= K;\
2410   I = (bindex_t)(N + Y);\
2412 #endif /* USE_BUILTIN_FFS */
2413 #endif /* GNUC */
2415 /* isolate the least set bit of a bitmap */
2416 #define least_bit(x)         ((x) & -(x))
2418 /* mask with all bits to left of least bit of x on */
2419 #define left_bits(x)         ((x<<1) | -(x<<1))
2421 /* mask with all bits to left of or equal to least bit of x on */
2422 #define same_or_left_bits(x) ((x) | -(x))
2425 /* ----------------------- Runtime Check Support ------------------------- */
2427 /*
2428   For security, the main invariant is that malloc/free/etc never
2429   writes to a static address other than malloc_state, unless static
2430   malloc_state itself has been corrupted, which cannot occur via
2431   malloc (because of these checks). In essence this means that we
2432   believe all pointers, sizes, maps etc held in malloc_state, but
2433   check all of those linked or offsetted from other embedded data
2434   structures.  These checks are interspersed with main code in a way
2435   that tends to minimize their run-time cost.
2437   When FOOTERS is defined, in addition to range checking, we also
2438   verify footer fields of inuse chunks, which can be used guarantee
2439   that the mstate controlling malloc/free is intact.  This is a
2440   streamlined version of the approach described by William Robertson
2441   et al in "Run-time Detection of Heap-based Overflows" LISA'03
2442   http://www.usenix.org/events/lisa03/tech/robertson.html The footer
2443   of an inuse chunk holds the xor of its mstate and a random seed,
2444   that is checked upon calls to free() and realloc().  This is
2445   (probablistically) unguessable from outside the program, but can be
2446   computed by any code successfully malloc'ing any chunk, so does not
2447   itself provide protection against code that has already broken
2448   security through some other means.  Unlike Robertson et al, we
2449   always dynamically check addresses of all offset chunks (previous,
2450   next, etc). This turns out to be cheaper than relying on hashes.
2451 */
2453 #if !INSECURE
2454 /* Check if address a is at least as high as any from MORECORE or MMAP */
2455 #define ok_address(M, a) ((char*)(a) >= (M)->least_addr)
2456 /* Check if address of next chunk n is higher than base chunk p */
2457 #define ok_next(p, n)    ((char*)(p) < (char*)(n))
2458 /* Check if p has its cinuse bit on */
2459 #define ok_cinuse(p)     cinuse(p)
2460 /* Check if p has its pinuse bit on */
2461 #define ok_pinuse(p)     pinuse(p)
2463 #else /* !INSECURE */
2464 #define ok_address(M, a) (1)
2465 #define ok_next(b, n)    (1)
2466 #define ok_cinuse(p)     (1)
2467 #define ok_pinuse(p)     (1)
2468 #endif /* !INSECURE */
2470 #if (FOOTERS && !INSECURE)
2471 /* Check if (alleged) mstate m has expected magic field */
2472 #define ok_magic(M)      ((M)->magic == mparams.magic)
2473 #else  /* (FOOTERS && !INSECURE) */
2474 #define ok_magic(M)      (1)
2475 #endif /* (FOOTERS && !INSECURE) */
2478 /* In gcc, use __builtin_expect to minimize impact of checks */
2479 #if !INSECURE
2480 #if defined(__GNUC__) && __GNUC__ >= 3
2481 #define RTCHECK(e)  __builtin_expect(e, 1)
2482 #else /* GNUC */
2483 #define RTCHECK(e)  (e)
2484 #endif /* GNUC */
2485 #else /* !INSECURE */
2486 #define RTCHECK(e)  (1)
2487 #endif /* !INSECURE */
2489 /* macros to set up inuse chunks with or without footers */
2491 #if !FOOTERS
2493 #define mark_inuse_foot(M,p,s)
2495 /* Set cinuse bit and pinuse bit of next chunk */
2496 #define set_inuse(M,p,s)\
2497   ((p)->head = (((p)->head & PINUSE_BIT)|s|CINUSE_BIT),\
2498   ((mchunkptr)(((char*)(p)) + (s)))->head |= PINUSE_BIT)
2500 /* Set cinuse and pinuse of this chunk and pinuse of next chunk */
2501 #define set_inuse_and_pinuse(M,p,s)\
2502   ((p)->head = (s|PINUSE_BIT|CINUSE_BIT),\
2503   ((mchunkptr)(((char*)(p)) + (s)))->head |= PINUSE_BIT)
2505 /* Set size, cinuse and pinuse bit of this chunk */
2506 #define set_size_and_pinuse_of_inuse_chunk(M, p, s)\
2507   ((p)->head = (s|PINUSE_BIT|CINUSE_BIT))
2509 #else /* FOOTERS */
2511 /* Set foot of inuse chunk to be xor of mstate and seed */
2512 #define mark_inuse_foot(M,p,s)\
2513   (((mchunkptr)((char*)(p) + (s)))->prev_foot = ((size_t)(M) ^ mparams.magic))
2515 #define get_mstate_for(p)\
2516   ((mstate)(((mchunkptr)((char*)(p) +\
2517     (chunksize(p))))->prev_foot ^ mparams.magic))
2519 #define set_inuse(M,p,s)\
2520   ((p)->head = (((p)->head & PINUSE_BIT)|s|CINUSE_BIT),\
2521   (((mchunkptr)(((char*)(p)) + (s)))->head |= PINUSE_BIT), \
2522   mark_inuse_foot(M,p,s))
2524 #define set_inuse_and_pinuse(M,p,s)\
2525   ((p)->head = (s|PINUSE_BIT|CINUSE_BIT),\
2526   (((mchunkptr)(((char*)(p)) + (s)))->head |= PINUSE_BIT),\
2527  mark_inuse_foot(M,p,s))
2529 #define set_size_and_pinuse_of_inuse_chunk(M, p, s)\
2530   ((p)->head = (s|PINUSE_BIT|CINUSE_BIT),\
2531   mark_inuse_foot(M, p, s))
2533 #endif /* !FOOTERS */
2535 /* ---------------------------- setting mparams -------------------------- */
2537 /* Initialize mparams */
2538 static int init_mparams(void) {
2539   if (mparams.page_size == 0) {
2540     size_t s;
2542     mparams.mmap_threshold = DEFAULT_MMAP_THRESHOLD;
2543     mparams.trim_threshold = DEFAULT_TRIM_THRESHOLD;
2544 #if MORECORE_CONTIGUOUS
2545     mparams.default_mflags = USE_LOCK_BIT|USE_MMAP_BIT;
2546 #else  /* MORECORE_CONTIGUOUS */
2547     mparams.default_mflags = USE_LOCK_BIT|USE_MMAP_BIT|USE_NONCONTIGUOUS_BIT;
2548 #endif /* MORECORE_CONTIGUOUS */
2550 #if (FOOTERS && !INSECURE)
2551     {
2552 #if USE_DEV_RANDOM
2553       int fd;
2554       unsigned char buf[sizeof(size_t)];
2555       /* Try to use /dev/urandom, else fall back on using time */
2556       if ((fd = open("/dev/urandom", O_RDONLY)) >= 0 &&
2557           read(fd, buf, sizeof(buf)) == sizeof(buf)) {
2558         s = *((size_t *) buf);
2559         close(fd);
2560       }
2561       else
2562 #endif /* USE_DEV_RANDOM */
2563         s = (size_t)(time(0) ^ (size_t)0x55555555U);
2565       s |= (size_t)8U;    /* ensure nonzero */
2566       s &= ~(size_t)7U;   /* improve chances of fault for bad values */
2568     }
2569 #else /* (FOOTERS && !INSECURE) */
2570     s = (size_t)0x58585858U;
2571 #endif /* (FOOTERS && !INSECURE) */
2572     ACQUIRE_MAGIC_INIT_LOCK();
2573     if (mparams.magic == 0) {
2574       mparams.magic = s;
2575       /* Set up lock for main malloc area */
2576       INITIAL_LOCK(&gm->mutex);
2577       gm->mflags = mparams.default_mflags;
2578     }
2579     RELEASE_MAGIC_INIT_LOCK();
2581 #ifndef WIN32
2582     mparams.page_size = malloc_getpagesize;
2583     mparams.granularity = ((DEFAULT_GRANULARITY != 0)?
2584                            DEFAULT_GRANULARITY : mparams.page_size);
2585 #else /* WIN32 */
2586     {
2587       SYSTEM_INFO system_info;
2588       GetSystemInfo(&system_info);
2589       mparams.page_size = system_info.dwPageSize;
2590       mparams.granularity = system_info.dwAllocationGranularity;
2591     }
2592 #endif /* WIN32 */
2594     /* Sanity-check configuration:
2595        size_t must be unsigned and as wide as pointer type.
2596        ints must be at least 4 bytes.
2597        alignment must be at least 8.
2598        Alignment, min chunk size, and page size must all be powers of 2.
2599     */
2600     if ((sizeof(size_t) != sizeof(char*)) ||
2601         (MAX_SIZE_T < MIN_CHUNK_SIZE)  ||
2602         (sizeof(int) < 4)  ||
2603         (MALLOC_ALIGNMENT < (size_t)8U) ||
2604         ((MALLOC_ALIGNMENT    & (MALLOC_ALIGNMENT-SIZE_T_ONE))    != 0) ||
2605         ((MCHUNK_SIZE         & (MCHUNK_SIZE-SIZE_T_ONE))         != 0) ||
2606         ((mparams.granularity & (mparams.granularity-SIZE_T_ONE)) != 0) ||
2607         ((mparams.page_size   & (mparams.page_size-SIZE_T_ONE))   != 0))
2608       ABORT;
2609   }
2610   return 0;
2613 /* support for mallopt */
2614 static int change_mparam(int param_number, int value) {
2615   size_t val = (size_t)value;
2616   init_mparams();
2617   switch(param_number) {
2618   case M_TRIM_THRESHOLD:
2619     mparams.trim_threshold = val;
2620     return 1;
2621   case M_GRANULARITY:
2622     if (val >= mparams.page_size && ((val & (val-1)) == 0)) {
2623       mparams.granularity = val;
2624       return 1;
2625     }
2626     else
2627       return 0;
2628   case M_MMAP_THRESHOLD:
2629     mparams.mmap_threshold = val;
2630     return 1;
2631   default:
2632     return 0;
2633   }
2636 #if DEBUG
2637 /* ------------------------- Debugging Support --------------------------- */
2639 /* Check properties of any chunk, whether free, inuse, mmapped etc  */
2640 static void do_check_any_chunk(mstate m, mchunkptr p) {
2641   assert((is_aligned(chunk2mem(p))) || (p->head == FENCEPOST_HEAD));
2642   assert(ok_address(m, p));
2645 /* Check properties of top chunk */
2646 static void do_check_top_chunk(mstate m, mchunkptr p) {
2647   msegmentptr sp = segment_holding(m, (char*)p);
2648   size_t  sz = chunksize(p);
2649   assert(sp != 0);
2650   assert((is_aligned(chunk2mem(p))) || (p->head == FENCEPOST_HEAD));
2651   assert(ok_address(m, p));
2652   assert(sz == m->topsize);
2653   assert(sz > 0);
2654   assert(sz == ((sp->base + sp->size) - (char*)p) - TOP_FOOT_SIZE);
2655   assert(pinuse(p));
2656   assert(!next_pinuse(p));
2659 /* Check properties of (inuse) mmapped chunks */
2660 static void do_check_mmapped_chunk(mstate m, mchunkptr p) {
2661   size_t  sz = chunksize(p);
2662   size_t len = (sz + (p->prev_foot & ~IS_MMAPPED_BIT) + MMAP_FOOT_PAD);
2663   assert(is_mmapped(p));
2664   assert(use_mmap(m));
2665   assert((is_aligned(chunk2mem(p))) || (p->head == FENCEPOST_HEAD));
2666   assert(ok_address(m, p));
2667   assert(!is_small(sz));
2668   assert((len & (mparams.page_size-SIZE_T_ONE)) == 0);
2669   assert(chunk_plus_offset(p, sz)->head == FENCEPOST_HEAD);
2670   assert(chunk_plus_offset(p, sz+SIZE_T_SIZE)->head == 0);
2673 /* Check properties of inuse chunks */
2674 static void do_check_inuse_chunk(mstate m, mchunkptr p) {
2675   do_check_any_chunk(m, p);
2676   assert(cinuse(p));
2677   assert(next_pinuse(p));
2678   /* If not pinuse and not mmapped, previous chunk has OK offset */
2679   assert(is_mmapped(p) || pinuse(p) || next_chunk(prev_chunk(p)) == p);
2680   if (is_mmapped(p))
2681     do_check_mmapped_chunk(m, p);
2684 /* Check properties of free chunks */
2685 static void do_check_free_chunk(mstate m, mchunkptr p) {
2686   size_t sz = p->head & ~(PINUSE_BIT|CINUSE_BIT);
2687   mchunkptr next = chunk_plus_offset(p, sz);
2688   do_check_any_chunk(m, p);
2689   assert(!cinuse(p));
2690   assert(!next_pinuse(p));
2691   assert (!is_mmapped(p));
2692   if (p != m->dv && p != m->top) {
2693     if (sz >= MIN_CHUNK_SIZE) {
2694       assert((sz & CHUNK_ALIGN_MASK) == 0);
2695       assert(is_aligned(chunk2mem(p)));
2696       assert(next->prev_foot == sz);
2697       assert(pinuse(p));
2698       assert (next == m->top || cinuse(next));
2699       assert(p->fd->bk == p);
2700       assert(p->bk->fd == p);
2701     }
2702     else  /* markers are always of size SIZE_T_SIZE */
2703       assert(sz == SIZE_T_SIZE);
2704   }
2707 /* Check properties of malloced chunks at the point they are malloced */
2708 static void do_check_malloced_chunk(mstate m, void* mem, size_t s) {
2709   if (mem != 0) {
2710     mchunkptr p = mem2chunk(mem);
2711     size_t sz = p->head & ~(PINUSE_BIT|CINUSE_BIT);
2712     do_check_inuse_chunk(m, p);
2713     assert((sz & CHUNK_ALIGN_MASK) == 0);
2714     assert(sz >= MIN_CHUNK_SIZE);
2715     assert(sz >= s);
2716     /* unless mmapped, size is less than MIN_CHUNK_SIZE more than request */
2717     assert(is_mmapped(p) || sz < (s + MIN_CHUNK_SIZE));
2718   }
2721 /* Check a tree and its subtrees.  */
2722 static void do_check_tree(mstate m, tchunkptr t) {
2723   tchunkptr head = 0;
2724   tchunkptr u = t;
2725   bindex_t tindex = t->index;
2726   size_t tsize = chunksize(t);
2727   bindex_t idx;
2728   compute_tree_index(tsize, idx);
2729   assert(tindex == idx);
2730   assert(tsize >= MIN_LARGE_SIZE);
2731   assert(tsize >= minsize_for_tree_index(idx));
2732   assert((idx == NTREEBINS-1) || (tsize < minsize_for_tree_index((idx+1))));
2734   do { /* traverse through chain of same-sized nodes */
2735     do_check_any_chunk(m, ((mchunkptr)u));
2736     assert(u->index == tindex);
2737     assert(chunksize(u) == tsize);
2738     assert(!cinuse(u));
2739     assert(!next_pinuse(u));
2740     assert(u->fd->bk == u);
2741     assert(u->bk->fd == u);
2742     if (u->parent == 0) {
2743       assert(u->child[0] == 0);
2744       assert(u->child[1] == 0);
2745     }
2746     else {
2747       assert(head == 0); /* only one node on chain has parent */
2748       head = u;
2749       assert(u->parent != u);
2750       assert (u->parent->child[0] == u ||
2751               u->parent->child[1] == u ||
2752               *((tbinptr*)(u->parent)) == u);
2753       if (u->child[0] != 0) {
2754         assert(u->child[0]->parent == u);
2755         assert(u->child[0] != u);
2756         do_check_tree(m, u->child[0]);
2757       }
2758       if (u->child[1] != 0) {
2759         assert(u->child[1]->parent == u);
2760         assert(u->child[1] != u);
2761         do_check_tree(m, u->child[1]);
2762       }
2763       if (u->child[0] != 0 && u->child[1] != 0) {
2764         assert(chunksize(u->child[0]) < chunksize(u->child[1]));
2765       }
2766     }
2767     u = u->fd;
2768   } while (u != t);
2769   assert(head != 0);
2772 /*  Check all the chunks in a treebin.  */
2773 static void do_check_treebin(mstate m, bindex_t i) {
2774   tbinptr* tb = treebin_at(m, i);
2775   tchunkptr t = *tb;
2776   int empty = (m->treemap & (1U << i)) == 0;
2777   if (t == 0)
2778     assert(empty);
2779   if (!empty)
2780     do_check_tree(m, t);
2783 /*  Check all the chunks in a smallbin.  */
2784 static void do_check_smallbin(mstate m, bindex_t i) {
2785   sbinptr b = smallbin_at(m, i);
2786   mchunkptr p = b->bk;
2787   unsigned int empty = (m->smallmap & (1U << i)) == 0;
2788   if (p == b)
2789     assert(empty);
2790   if (!empty) {
2791     for (; p != b; p = p->bk) {
2792       size_t size = chunksize(p);
2793       mchunkptr q;
2794       /* each chunk claims to be free */
2795       do_check_free_chunk(m, p);
2796       /* chunk belongs in bin */
2797       assert(small_index(size) == i);
2798       assert(p->bk == b || chunksize(p->bk) == chunksize(p));
2799       /* chunk is followed by an inuse chunk */
2800       q = next_chunk(p);
2801       if (q->head != FENCEPOST_HEAD)
2802         do_check_inuse_chunk(m, q);
2803     }
2804   }
2807 /* Find x in a bin. Used in other check functions. */
2808 static int bin_find(mstate m, mchunkptr x) {
2809   size_t size = chunksize(x);
2810   if (is_small(size)) {
2811     bindex_t sidx = small_index(size);
2812     sbinptr b = smallbin_at(m, sidx);
2813     if (smallmap_is_marked(m, sidx)) {
2814       mchunkptr p = b;
2815       do {
2816         if (p == x)
2817           return 1;
2818       } while ((p = p->fd) != b);
2819     }
2820   }
2821   else {
2822     bindex_t tidx;
2823     compute_tree_index(size, tidx);
2824     if (treemap_is_marked(m, tidx)) {
2825       tchunkptr t = *treebin_at(m, tidx);
2826       size_t sizebits = size << leftshift_for_tree_index(tidx);
2827       while (t != 0 && chunksize(t) != size) {
2828         t = t->child[(sizebits >> (SIZE_T_BITSIZE-SIZE_T_ONE)) & 1];
2829         sizebits <<= 1;
2830       }
2831       if (t != 0) {
2832         tchunkptr u = t;
2833         do {
2834           if (u == (tchunkptr)x)
2835             return 1;
2836         } while ((u = u->fd) != t);
2837       }
2838     }
2839   }
2840   return 0;
2843 /* Traverse each chunk and check it; return total */
2844 static size_t traverse_and_check(mstate m) {
2845   size_t sum = 0;
2846   if (is_initialized(m)) {
2847     msegmentptr s = &m->seg;
2848     sum += m->topsize + TOP_FOOT_SIZE;
2849     while (s != 0) {
2850       mchunkptr q = align_as_chunk(s->base);
2851       mchunkptr lastq = 0;
2852       assert(pinuse(q));
2853       while (segment_holds(s, q) &&
2854              q != m->top && q->head != FENCEPOST_HEAD) {
2855         sum += chunksize(q);
2856         if (cinuse(q)) {
2857           assert(!bin_find(m, q));
2858           do_check_inuse_chunk(m, q);
2859         }
2860         else {
2861           assert(q == m->dv || bin_find(m, q));
2862           assert(lastq == 0 || cinuse(lastq)); /* Not 2 consecutive free */
2863           do_check_free_chunk(m, q);
2864         }
2865         lastq = q;
2866         q = next_chunk(q);
2867       }
2868       s = s->next;
2869     }
2870   }
2871   return sum;
2874 /* Check all properties of malloc_state. */
2875 static void do_check_malloc_state(mstate m) {
2876   bindex_t i;
2877   size_t total;
2878   /* check bins */
2879   for (i = 0; i < NSMALLBINS; ++i)
2880     do_check_smallbin(m, i);
2881   for (i = 0; i < NTREEBINS; ++i)
2882     do_check_treebin(m, i);
2884   if (m->dvsize != 0) { /* check dv chunk */
2885     do_check_any_chunk(m, m->dv);
2886     assert(m->dvsize == chunksize(m->dv));
2887     assert(m->dvsize >= MIN_CHUNK_SIZE);
2888     assert(bin_find(m, m->dv) == 0);
2889   }
2891   if (m->top != 0) {   /* check top chunk */
2892     do_check_top_chunk(m, m->top);
2893     assert(m->topsize == chunksize(m->top));
2894     assert(m->topsize > 0);
2895     assert(bin_find(m, m->top) == 0);
2896   }
2898   total = traverse_and_check(m);
2899   assert(total <= m->footprint);
2900   assert(m->footprint <= m->max_footprint);
2901 #if USE_MAX_ALLOWED_FOOTPRINT
2902   //TODO: change these assertions if we allow for shrinking.
2903   assert(m->footprint <= m->max_allowed_footprint);
2904   assert(m->max_footprint <= m->max_allowed_footprint);
2905 #endif
2907 #endif /* DEBUG */
2909 /* ----------------------------- statistics ------------------------------ */
2911 #if !NO_MALLINFO
2912 static struct mallinfo internal_mallinfo(mstate m) {
2913   struct mallinfo nm = { 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 };
2914   if (!PREACTION(m)) {
2915     check_malloc_state(m);
2916     if (is_initialized(m)) {
2917       size_t nfree = SIZE_T_ONE; /* top always free */
2918       size_t mfree = m->topsize + TOP_FOOT_SIZE;
2919       size_t sum = mfree;
2920       msegmentptr s = &m->seg;
2921       while (s != 0) {
2922         mchunkptr q = align_as_chunk(s->base);
2923         while (segment_holds(s, q) &&
2924                q != m->top && q->head != FENCEPOST_HEAD) {
2925           size_t sz = chunksize(q);
2926           sum += sz;
2927           if (!cinuse(q)) {
2928             mfree += sz;
2929             ++nfree;
2930           }
2931           q = next_chunk(q);
2932         }
2933         s = s->next;
2934       }
2936       nm.arena    = sum;
2937       nm.ordblks  = nfree;
2938       nm.hblkhd   = m->footprint - sum;
2939       nm.usmblks  = m->max_footprint;
2940       nm.uordblks = m->footprint - mfree;
2941       nm.fordblks = mfree;
2942       nm.keepcost = m->topsize;
2943     }
2945     POSTACTION(m);
2946   }
2947   return nm;
2949 #endif /* !NO_MALLINFO */
2951 static void internal_malloc_stats(mstate m) {
2952   if (!PREACTION(m)) {
2953     size_t maxfp = 0;
2954     size_t fp = 0;
2955     size_t used = 0;
2956     check_malloc_state(m);
2957     if (is_initialized(m)) {
2958       msegmentptr s = &m->seg;
2959       maxfp = m->max_footprint;
2960       fp = m->footprint;
2961       used = fp - (m->topsize + TOP_FOOT_SIZE);
2963       while (s != 0) {
2964         mchunkptr q = align_as_chunk(s->base);
2965         while (segment_holds(s, q) &&
2966                q != m->top && q->head != FENCEPOST_HEAD) {
2967           if (!cinuse(q))
2968             used -= chunksize(q);
2969           q = next_chunk(q);
2970         }
2971         s = s->next;
2972       }
2973     }
2975     fprintf(stderr, "max system bytes = %10lu\n", (unsigned long)(maxfp));
2976     fprintf(stderr, "system bytes     = %10lu\n", (unsigned long)(fp));
2977     fprintf(stderr, "in use bytes     = %10lu\n", (unsigned long)(used));
2979     POSTACTION(m);
2980   }
2983 /* ----------------------- Operations on smallbins ----------------------- */
2985 /*
2986   Various forms of linking and unlinking are defined as macros.  Even
2987   the ones for trees, which are very long but have very short typical
2988   paths.  This is ugly but reduces reliance on inlining support of
2989   compilers.
2990 */
2992 /* Link a free chunk into a smallbin  */
2993 #define insert_small_chunk(M, P, S) {\
2994   bindex_t I  = small_index(S);\
2995   mchunkptr B = smallbin_at(M, I);\
2996   mchunkptr F = B;\
2997   assert(S >= MIN_CHUNK_SIZE);\
2998   if (!smallmap_is_marked(M, I))\
2999     mark_smallmap(M, I);\
3000   else if (RTCHECK(ok_address(M, B->fd)))\
3001     F = B->fd;\
3002   else {\
3003     CORRUPTION_ERROR_ACTION(M);\
3004   }\
3005   B->fd = P;\
3006   F->bk = P;\
3007   P->fd = F;\
3008   P->bk = B;\
3011 /* Unlink a chunk from a smallbin
3012  * Added check: if F->bk != P or B->fd != P, we have double linked list
3013  * corruption, and abort.
3014  */
3015 #define unlink_small_chunk(M, P, S) {\
3016   mchunkptr F = P->fd;\
3017   mchunkptr B = P->bk;\
3018   bindex_t I = small_index(S);\
3019   if (__builtin_expect (F->bk != P || B->fd != P, 0))\
3020     CORRUPTION_ERROR_ACTION(M);\
3021   assert(P != B);\
3022   assert(P != F);\
3023   assert(chunksize(P) == small_index2size(I));\
3024   if (F == B)\
3025     clear_smallmap(M, I);\
3026   else if (RTCHECK((F == smallbin_at(M,I) || ok_address(M, F)) &&\
3027                    (B == smallbin_at(M,I) || ok_address(M, B)))) {\
3028     F->bk = B;\
3029     B->fd = F;\
3030   }\
3031   else {\
3032     CORRUPTION_ERROR_ACTION(M);\
3033   }\
3036 /* Unlink the first chunk from a smallbin
3037  * Added check: if F->bk != P or B->fd != P, we have double linked list
3038  * corruption, and abort.
3039  */
3040 #define unlink_first_small_chunk(M, B, P, I) {\
3041   mchunkptr F = P->fd;\
3042   if (__builtin_expect (F->bk != P || B->fd != P, 0))\
3043     CORRUPTION_ERROR_ACTION(M);\
3044   assert(P != B);\
3045   assert(P != F);\
3046   assert(chunksize(P) == small_index2size(I));\
3047   if (B == F)\
3048     clear_smallmap(M, I);\
3049   else if (RTCHECK(ok_address(M, F))) {\
3050     B->fd = F;\
3051     F->bk = B;\
3052   }\
3053   else {\
3054     CORRUPTION_ERROR_ACTION(M);\
3055   }\
3058 /* Replace dv node, binning the old one */
3059 /* Used only when dvsize known to be small */
3060 #define replace_dv(M, P, S) {\
3061   size_t DVS = M->dvsize;\
3062   if (DVS != 0) {\
3063     mchunkptr DV = M->dv;\
3064     assert(is_small(DVS));\
3065     insert_small_chunk(M, DV, DVS);\
3066   }\
3067   M->dvsize = S;\
3068   M->dv = P;\
3071 /* ------------------------- Operations on trees ------------------------- */
3073 /* Insert chunk into tree */
3074 #define insert_large_chunk(M, X, S) {\
3075   tbinptr* H;\
3076   bindex_t I;\
3077   compute_tree_index(S, I);\
3078   H = treebin_at(M, I);\
3079   X->index = I;\
3080   X->child[0] = X->child[1] = 0;\
3081   if (!treemap_is_marked(M, I)) {\
3082     mark_treemap(M, I);\
3083     *H = X;\
3084     X->parent = (tchunkptr)H;\
3085     X->fd = X->bk = X;\
3086   }\
3087   else {\
3088     tchunkptr T = *H;\
3089     size_t K = S << leftshift_for_tree_index(I);\
3090     for (;;) {\
3091       if (chunksize(T) != S) {\
3092         tchunkptr* C = &(T->child[(K >> (SIZE_T_BITSIZE-SIZE_T_ONE)) & 1]);\
3093         K <<= 1;\
3094         if (*C != 0)\
3095           T = *C;\
3096         else if (RTCHECK(ok_address(M, C))) {\
3097           *C = X;\
3098           X->parent = T;\
3099           X->fd = X->bk = X;\
3100           break;\
3101         }\
3102         else {\
3103           CORRUPTION_ERROR_ACTION(M);\
3104           break;\
3105         }\
3106       }\
3107       else {\
3108         tchunkptr F = T->fd;\
3109         if (RTCHECK(ok_address(M, T) && ok_address(M, F))) {\
3110           T->fd = F->bk = X;\
3111           X->fd = F;\
3112           X->bk = T;\
3113           X->parent = 0;\
3114           break;\
3115         }\
3116         else {\
3117           CORRUPTION_ERROR_ACTION(M);\
3118           break;\
3119         }\
3120       }\
3121     }\
3122   }\
3125 /*
3126   Unlink steps:
3128   1. If x is a chained node, unlink it from its same-sized fd/bk links
3129      and choose its bk node as its replacement.
3130   2. If x was the last node of its size, but not a leaf node, it must
3131      be replaced with a leaf node (not merely one with an open left or
3132      right), to make sure that lefts and rights of descendents
3133      correspond properly to bit masks.  We use the rightmost descendent
3134      of x.  We could use any other leaf, but this is easy to locate and
3135      tends to counteract removal of leftmosts elsewhere, and so keeps
3136      paths shorter than minimally guaranteed.  This doesn't loop much
3137      because on average a node in a tree is near the bottom.
3138   3. If x is the base of a chain (i.e., has parent links) relink
3139      x's parent and children to x's replacement (or null if none).
3141   Added check: if F->bk != X or R->fd != X, we have double linked list
3142   corruption, and abort.
3143 */
3145 #define unlink_large_chunk(M, X) {\
3146   tchunkptr XP = X->parent;\
3147   tchunkptr R;\
3148   if (X->bk != X) {\
3149     tchunkptr F = X->fd;\
3150     R = X->bk;\
3151     if (__builtin_expect (F->bk != X || R->fd != X, 0))\
3152       CORRUPTION_ERROR_ACTION(M);\
3153     if (RTCHECK(ok_address(M, F))) {\
3154       F->bk = R;\
3155       R->fd = F;\
3156     }\
3157     else {\
3158       CORRUPTION_ERROR_ACTION(M);\
3159     }\
3160   }\
3161   else {\
3162     tchunkptr* RP;\
3163     if (((R = *(RP = &(X->child[1]))) != 0) ||\
3164         ((R = *(RP = &(X->child[0]))) != 0)) {\
3165       tchunkptr* CP;\
3166       while ((*(CP = &(R->child[1])) != 0) ||\
3167              (*(CP = &(R->child[0])) != 0)) {\
3168         R = *(RP = CP);\
3169       }\
3170       if (RTCHECK(ok_address(M, RP)))\
3171         *RP = 0;\
3172       else {\
3173         CORRUPTION_ERROR_ACTION(M);\
3174       }\
3175     }\
3176   }\
3177   if (XP != 0) {\
3178     tbinptr* H = treebin_at(M, X->index);\
3179     if (X == *H) {\
3180       if ((*H = R) == 0) \
3181         clear_treemap(M, X->index);\
3182     }\
3183     else if (RTCHECK(ok_address(M, XP))) {\
3184       if (XP->child[0] == X) \
3185         XP->child[0] = R;\
3186       else \
3187         XP->child[1] = R;\
3188     }\
3189     else\
3190       CORRUPTION_ERROR_ACTION(M);\
3191     if (R != 0) {\
3192       if (RTCHECK(ok_address(M, R))) {\
3193         tchunkptr C0, C1;\
3194         R->parent = XP;\
3195         if ((C0 = X->child[0]) != 0) {\
3196           if (RTCHECK(ok_address(M, C0))) {\
3197             R->child[0] = C0;\
3198             C0->parent = R;\
3199           }\
3200           else\
3201             CORRUPTION_ERROR_ACTION(M);\
3202         }\
3203         if ((C1 = X->child[1]) != 0) {\
3204           if (RTCHECK(ok_address(M, C1))) {\
3205             R->child[1] = C1;\
3206             C1->parent = R;\
3207           }\
3208           else\
3209             CORRUPTION_ERROR_ACTION(M);\
3210         }\
3211       }\
3212       else\
3213         CORRUPTION_ERROR_ACTION(M);\
3214     }\
3215   }\
3218 /* Relays to large vs small bin operations */
3220 #define insert_chunk(M, P, S)\
3221   if (is_small(S)) insert_small_chunk(M, P, S)\
3222   else { tchunkptr TP = (tchunkptr)(P); insert_large_chunk(M, TP, S); }
3224 #define unlink_chunk(M, P, S)\
3225   if (is_small(S)) unlink_small_chunk(M, P, S)\
3226   else { tchunkptr TP = (tchunkptr)(P); unlink_large_chunk(M, TP); }
3229 /* Relays to internal calls to malloc/free from realloc, memalign etc */
3231 #if ONLY_MSPACES
3232 #define internal_malloc(m, b) mspace_malloc(m, b)
3233 #define internal_free(m, mem) mspace_free(m,mem);
3234 #else /* ONLY_MSPACES */
3235 #if MSPACES
3236 #define internal_malloc(m, b)\
3237    (m == gm)? dlmalloc(b) : mspace_malloc(m, b)
3238 #define internal_free(m, mem)\
3239    if (m == gm) dlfree(mem); else mspace_free(m,mem);
3240 #else /* MSPACES */
3241 #define internal_malloc(m, b) dlmalloc(b)
3242 #define internal_free(m, mem) dlfree(mem)
3243 #endif /* MSPACES */
3244 #endif /* ONLY_MSPACES */
3246 /* -----------------------  Direct-mmapping chunks ----------------------- */
3248 /*
3249   Directly mmapped chunks are set up with an offset to the start of
3250   the mmapped region stored in the prev_foot field of the chunk. This
3251   allows reconstruction of the required argument to MUNMAP when freed,
3252   and also allows adjustment of the returned chunk to meet alignment
3253   requirements (especially in memalign).  There is also enough space
3254   allocated to hold a fake next chunk of size SIZE_T_SIZE to maintain
3255   the PINUSE bit so frees can be checked.
3256 */
3258 /* Malloc using mmap */
3259 static void* mmap_alloc(mstate m, size_t nb) {
3260   size_t mmsize = granularity_align(nb + SIX_SIZE_T_SIZES + CHUNK_ALIGN_MASK);
3261 #if USE_MAX_ALLOWED_FOOTPRINT
3262   size_t new_footprint = m->footprint + mmsize;
3263   if (new_footprint <= m->footprint ||  /* Check for wrap around 0 */
3264       new_footprint > m->max_allowed_footprint)
3265     return 0;
3266 #endif
3267   if (mmsize > nb) {     /* Check for wrap around 0 */
3268     char* mm = (char*)(DIRECT_MMAP(mmsize));
3269     if (mm != CMFAIL) {
3270       size_t offset = align_offset(chunk2mem(mm));
3271       size_t psize = mmsize - offset - MMAP_FOOT_PAD;
3272       mchunkptr p = (mchunkptr)(mm + offset);
3273       p->prev_foot = offset | IS_MMAPPED_BIT;
3274       (p)->head = (psize|CINUSE_BIT);
3275       mark_inuse_foot(m, p, psize);
3276       chunk_plus_offset(p, psize)->head = FENCEPOST_HEAD;
3277       chunk_plus_offset(p, psize+SIZE_T_SIZE)->head = 0;
3279       if (mm < m->least_addr)
3280         m->least_addr = mm;
3281       if ((m->footprint += mmsize) > m->max_footprint)
3282         m->max_footprint = m->footprint;
3283       assert(is_aligned(chunk2mem(p)));
3284       check_mmapped_chunk(m, p);
3285       return chunk2mem(p);
3286     }
3287   }
3288   return 0;
3291 /* Realloc using mmap */
3292 static mchunkptr mmap_resize(mstate m, mchunkptr oldp, size_t nb) {
3293   size_t oldsize = chunksize(oldp);
3294   if (is_small(nb)) /* Can't shrink mmap regions below small size */
3295     return 0;
3296   /* Keep old chunk if big enough but not too big */
3297   if (oldsize >= nb + SIZE_T_SIZE &&
3298       (oldsize - nb) <= (mparams.granularity << 1))
3299     return oldp;
3300   else {
3301     size_t offset = oldp->prev_foot & ~IS_MMAPPED_BIT;
3302     size_t oldmmsize = oldsize + offset + MMAP_FOOT_PAD;
3303     size_t newmmsize = granularity_align(nb + SIX_SIZE_T_SIZES +
3304                                          CHUNK_ALIGN_MASK);
3305     char* cp = (char*)CALL_MREMAP((char*)oldp - offset,
3306                                   oldmmsize, newmmsize, 1);
3307     if (cp != CMFAIL) {
3308       mchunkptr newp = (mchunkptr)(cp + offset);
3309       size_t psize = newmmsize - offset - MMAP_FOOT_PAD;
3310       newp->head = (psize|CINUSE_BIT);
3311       mark_inuse_foot(m, newp, psize);
3312       chunk_plus_offset(newp, psize)->head = FENCEPOST_HEAD;
3313       chunk_plus_offset(newp, psize+SIZE_T_SIZE)->head = 0;
3315       if (cp < m->least_addr)
3316         m->least_addr = cp;
3317       if ((m->footprint += newmmsize - oldmmsize) > m->max_footprint)
3318         m->max_footprint = m->footprint;
3319       check_mmapped_chunk(m, newp);
3320       return newp;
3321     }
3322   }
3323   return 0;
3326 /* -------------------------- mspace management -------------------------- */
3328 /* Initialize top chunk and its size */
3329 static void init_top(mstate m, mchunkptr p, size_t psize) {
3330   /* Ensure alignment */
3331   size_t offset = align_offset(chunk2mem(p));
3332   p = (mchunkptr)((char*)p + offset);
3333   psize -= offset;
3335   m->top = p;
3336   m->topsize = psize;
3337   p->head = psize | PINUSE_BIT;
3338   /* set size of fake trailing chunk holding overhead space only once */
3339   chunk_plus_offset(p, psize)->head = TOP_FOOT_SIZE;
3340   m->trim_check = mparams.trim_threshold; /* reset on each update */
3343 /* Initialize bins for a new mstate that is otherwise zeroed out */
3344 static void init_bins(mstate m) {
3345   /* Establish circular links for smallbins */
3346   bindex_t i;
3347   for (i = 0; i < NSMALLBINS; ++i) {
3348     sbinptr bin = smallbin_at(m,i);
3349     bin->fd = bin->bk = bin;
3350   }
3353 #if PROCEED_ON_ERROR
3355 /* default corruption action */
3356 static void reset_on_error(mstate m) {
3357   int i;
3358   ++malloc_corruption_error_count;
3359   /* Reinitialize fields to forget about all memory */
3360   m->smallbins = m->treebins = 0;
3361   m->dvsize = m->topsize = 0;
3362   m->seg.base = 0;
3363   m->seg.size = 0;
3364   m->seg.next = 0;
3365   m->top = m->dv = 0;
3366   for (i = 0; i < NTREEBINS; ++i)
3367     *treebin_at(m, i) = 0;
3368   init_bins(m);
3370 #endif /* PROCEED_ON_ERROR */
3372 /* Allocate chunk and prepend remainder with chunk in successor base. */
3373 static void* prepend_alloc(mstate m, char* newbase, char* oldbase,
3374                            size_t nb) {
3375   mchunkptr p = align_as_chunk(newbase);
3376   mchunkptr oldfirst = align_as_chunk(oldbase);
3377   size_t psize = (char*)oldfirst - (char*)p;
3378   mchunkptr q = chunk_plus_offset(p, nb);
3379   size_t qsize = psize - nb;
3380   set_size_and_pinuse_of_inuse_chunk(m, p, nb);
3382   assert((char*)oldfirst > (char*)q);
3383   assert(pinuse(oldfirst));
3384   assert(qsize >= MIN_CHUNK_SIZE);
3386   /* consolidate remainder with first chunk of old base */
3387   if (oldfirst == m->top) {
3388     size_t tsize = m->topsize += qsize;
3389     m->top = q;
3390     q->head = tsize | PINUSE_BIT;
3391     check_top_chunk(m, q);
3392   }
3393   else if (oldfirst == m->dv) {
3394     size_t dsize = m->dvsize += qsize;
3395     m->dv = q;
3396     set_size_and_pinuse_of_free_chunk(q, dsize);
3397   }
3398   else {
3399     if (!cinuse(oldfirst)) {
3400       size_t nsize = chunksize(oldfirst);
3401       unlink_chunk(m, oldfirst, nsize);
3402       oldfirst = chunk_plus_offset(oldfirst, nsize);
3403       qsize += nsize;
3404     }
3405     set_free_with_pinuse(q, qsize, oldfirst);
3406     insert_chunk(m, q, qsize);
3407     check_free_chunk(m, q);
3408   }
3410   check_malloced_chunk(m, chunk2mem(p), nb);
3411   return chunk2mem(p);
3415 /* Add a segment to hold a new noncontiguous region */
3416 static void add_segment(mstate m, char* tbase, size_t tsize, flag_t mmapped) {
3417   /* Determine locations and sizes of segment, fenceposts, old top */
3418   char* old_top = (char*)m->top;
3419   msegmentptr oldsp = segment_holding(m, old_top);
3420   char* old_end = oldsp->base + oldsp->size;
3421   size_t ssize = pad_request(sizeof(struct malloc_segment));
3422   char* rawsp = old_end - (ssize + FOUR_SIZE_T_SIZES + CHUNK_ALIGN_MASK);
3423   size_t offset = align_offset(chunk2mem(rawsp));
3424   char* asp = rawsp + offset;
3425   char* csp = (asp < (old_top + MIN_CHUNK_SIZE))? old_top : asp;
3426   mchunkptr sp = (mchunkptr)csp;
3427   msegmentptr ss = (msegmentptr)(chunk2mem(sp));
3428   mchunkptr tnext = chunk_plus_offset(sp, ssize);
3429   mchunkptr p = tnext;
3430   int nfences = 0;
3432   /* reset top to new space */
3433   init_top(m, (mchunkptr)tbase, tsize - TOP_FOOT_SIZE);
3435   /* Set up segment record */
3436   assert(is_aligned(ss));
3437   set_size_and_pinuse_of_inuse_chunk(m, sp, ssize);
3438   *ss = m->seg; /* Push current record */
3439   m->seg.base = tbase;
3440   m->seg.size = tsize;
3441   m->seg.sflags = mmapped;
3442   m->seg.next = ss;
3444   /* Insert trailing fenceposts */
3445   for (;;) {
3446     mchunkptr nextp = chunk_plus_offset(p, SIZE_T_SIZE);
3447     p->head = FENCEPOST_HEAD;
3448     ++nfences;
3449     if ((char*)(&(nextp->head)) < old_end)
3450       p = nextp;
3451     else
3452       break;
3453   }
3454   assert(nfences >= 2);
3456   /* Insert the rest of old top into a bin as an ordinary free chunk */
3457   if (csp != old_top) {
3458     mchunkptr q = (mchunkptr)old_top;
3459     size_t psize = csp - old_top;
3460     mchunkptr tn = chunk_plus_offset(q, psize);
3461     set_free_with_pinuse(q, psize, tn);
3462     insert_chunk(m, q, psize);
3463   }
3465   check_top_chunk(m, m->top);
3468 /* -------------------------- System allocation -------------------------- */
3470 /* Get memory from system using MORECORE or MMAP */
3471 static void* sys_alloc(mstate m, size_t nb) {
3472   char* tbase = CMFAIL;
3473   size_t tsize = 0;
3474   flag_t mmap_flag = 0;
3476   init_mparams();
3478   /* Directly map large chunks */
3479   if (use_mmap(m) && nb >= mparams.mmap_threshold) {
3480     void* mem = mmap_alloc(m, nb);
3481     if (mem != 0)
3482       return mem;
3483   }
3485 #if USE_MAX_ALLOWED_FOOTPRINT
3486   /* Make sure the footprint doesn't grow past max_allowed_footprint.
3487    * This covers all cases except for where we need to page align, below.
3488    */
3489   {
3490     size_t new_footprint = m->footprint +
3491                            granularity_align(nb + TOP_FOOT_SIZE + SIZE_T_ONE);
3492     if (new_footprint <= m->footprint ||  /* Check for wrap around 0 */
3493         new_footprint > m->max_allowed_footprint)
3494       return 0;
3495   }
3496 #endif
3498   /*
3499     Try getting memory in any of three ways (in most-preferred to
3500     least-preferred order):
3501     1. A call to MORECORE that can normally contiguously extend memory.
3502        (disabled if not MORECORE_CONTIGUOUS or not HAVE_MORECORE or
3503        or main space is mmapped or a previous contiguous call failed)
3504     2. A call to MMAP new space (disabled if not HAVE_MMAP).
3505        Note that under the default settings, if MORECORE is unable to
3506        fulfill a request, and HAVE_MMAP is true, then mmap is
3507        used as a noncontiguous system allocator. This is a useful backup
3508        strategy for systems with holes in address spaces -- in this case
3509        sbrk cannot contiguously expand the heap, but mmap may be able to
3510        find space.
3511     3. A call to MORECORE that cannot usually contiguously extend memory.
3512        (disabled if not HAVE_MORECORE)
3513   */
3515   if (MORECORE_CONTIGUOUS && !use_noncontiguous(m)) {
3516     char* br = CMFAIL;
3517     msegmentptr ss = (m->top == 0)? 0 : segment_holding(m, (char*)m->top);
3518     size_t asize = 0;
3519     ACQUIRE_MORECORE_LOCK();
3521     if (ss == 0) {  /* First time through or recovery */
3522       char* base = (char*)CALL_MORECORE(0);
3523       if (base != CMFAIL) {
3524         asize = granularity_align(nb + TOP_FOOT_SIZE + SIZE_T_ONE);
3525         /* Adjust to end on a page boundary */
3526         if (!is_page_aligned(base)) {
3527           asize += (page_align((size_t)base) - (size_t)base);
3528 #if USE_MAX_ALLOWED_FOOTPRINT
3529           /* If the alignment pushes us over max_allowed_footprint,
3530            * poison the upcoming call to MORECORE and continue.
3531            */
3532           {
3533             size_t new_footprint = m->footprint + asize;
3534             if (new_footprint <= m->footprint ||  /* Check for wrap around 0 */
3535                 new_footprint > m->max_allowed_footprint) {
3536               asize = HALF_MAX_SIZE_T;
3537             }
3538           }
3539 #endif
3540         }
3541         /* Can't call MORECORE if size is negative when treated as signed */
3542         if (asize < HALF_MAX_SIZE_T &&
3543             (br = (char*)(CALL_MORECORE(asize))) == base) {
3544           tbase = base;
3545           tsize = asize;
3546         }
3547       }
3548     }
3549     else {
3550       /* Subtract out existing available top space from MORECORE request. */
3551       asize = granularity_align(nb - m->topsize + TOP_FOOT_SIZE + SIZE_T_ONE);
3552       /* Use mem here only if it did continuously extend old space */
3553       if (asize < HALF_MAX_SIZE_T &&
3554           (br = (char*)(CALL_MORECORE(asize))) == ss->base+ss->size) {
3555         tbase = br;
3556         tsize = asize;
3557       }
3558     }
3560     if (tbase == CMFAIL) {    /* Cope with partial failure */
3561       if (br != CMFAIL) {    /* Try to use/extend the space we did get */
3562         if (asize < HALF_MAX_SIZE_T &&
3563             asize < nb + TOP_FOOT_SIZE + SIZE_T_ONE) {
3564           size_t esize = granularity_align(nb + TOP_FOOT_SIZE + SIZE_T_ONE - asize);
3565           if (esize < HALF_MAX_SIZE_T) {
3566             char* end = (char*)CALL_MORECORE(esize);
3567             if (end != CMFAIL)
3568               asize += esize;
3569             else {            /* Can't use; try to release */
3570               CALL_MORECORE(-asize);
3571               br = CMFAIL;
3572             }
3573           }
3574         }
3575       }
3576       if (br != CMFAIL) {    /* Use the space we did get */
3577         tbase = br;
3578         tsize = asize;
3579       }
3580       else
3581         disable_contiguous(m); /* Don't try contiguous path in the future */
3582     }
3584     RELEASE_MORECORE_LOCK();
3585   }
3587   if (HAVE_MMAP && tbase == CMFAIL) {  /* Try MMAP */
3588     size_t req = nb + TOP_FOOT_SIZE + SIZE_T_ONE;
3589     size_t rsize = granularity_align(req);
3590     if (rsize > nb) { /* Fail if wraps around zero */
3591       char* mp = (char*)(CALL_MMAP(rsize));
3592       if (mp != CMFAIL) {
3593         tbase = mp;
3594         tsize = rsize;
3595         mmap_flag = IS_MMAPPED_BIT;
3596       }
3597     }
3598   }
3600   if (HAVE_MORECORE && tbase == CMFAIL) { /* Try noncontiguous MORECORE */
3601     size_t asize = granularity_align(nb + TOP_FOOT_SIZE + SIZE_T_ONE);
3602     if (asize < HALF_MAX_SIZE_T) {
3603       char* br = CMFAIL;
3604       char* end = CMFAIL;
3605       ACQUIRE_MORECORE_LOCK();
3606       br = (char*)(CALL_MORECORE(asize));
3607       end = (char*)(CALL_MORECORE(0));
3608       RELEASE_MORECORE_LOCK();
3609       if (br != CMFAIL && end != CMFAIL && br < end) {
3610         size_t ssize = end - br;
3611         if (ssize > nb + TOP_FOOT_SIZE) {
3612           tbase = br;
3613           tsize = ssize;
3614         }
3615       }
3616     }
3617   }
3619   if (tbase != CMFAIL) {
3621     if ((m->footprint += tsize) > m->max_footprint)
3622       m->max_footprint = m->footprint;
3624     if (!is_initialized(m)) { /* first-time initialization */
3625       m->seg.base = m->least_addr = tbase;
3626       m->seg.size = tsize;
3627       m->seg.sflags = mmap_flag;
3628       m->magic = mparams.magic;
3629       init_bins(m);
3630       if (is_global(m))
3631         init_top(m, (mchunkptr)tbase, tsize - TOP_FOOT_SIZE);
3632       else {
3633         /* Offset top by embedded malloc_state */
3634         mchunkptr mn = next_chunk(mem2chunk(m));
3635         init_top(m, mn, (size_t)((tbase + tsize) - (char*)mn) -TOP_FOOT_SIZE);
3636       }
3637     }
3639     else {
3640       /* Try to merge with an existing segment */
3641       msegmentptr sp = &m->seg;
3642       while (sp != 0 && tbase != sp->base + sp->size)
3643         sp = sp->next;
3644       if (sp != 0 &&
3645           !is_extern_segment(sp) &&
3646           (sp->sflags & IS_MMAPPED_BIT) == mmap_flag &&
3647           segment_holds(sp, m->top)) { /* append */
3648         sp->size += tsize;
3649         init_top(m, m->top, m->topsize + tsize);
3650       }
3651       else {
3652         if (tbase < m->least_addr)
3653           m->least_addr = tbase;
3654         sp = &m->seg;
3655         while (sp != 0 && sp->base != tbase + tsize)
3656           sp = sp->next;
3657         if (sp != 0 &&
3658             !is_extern_segment(sp) &&
3659             (sp->sflags & IS_MMAPPED_BIT) == mmap_flag) {
3660           char* oldbase = sp->base;
3661           sp->base = tbase;
3662           sp->size += tsize;
3663           return prepend_alloc(m, tbase, oldbase, nb);
3664         }
3665         else
3666           add_segment(m, tbase, tsize, mmap_flag);
3667       }
3668     }
3670     if (nb < m->topsize) { /* Allocate from new or extended top space */
3671       size_t rsize = m->topsize -= nb;
3672       mchunkptr p = m->top;
3673       mchunkptr r = m->top = chunk_plus_offset(p, nb);
3674       r->head = rsize | PINUSE_BIT;
3675       set_size_and_pinuse_of_inuse_chunk(m, p, nb);
3676       check_top_chunk(m, m->top);
3677       check_malloced_chunk(m, chunk2mem(p), nb);
3678       return chunk2mem(p);
3679     }
3680   }
3682   MALLOC_FAILURE_ACTION;
3683   return 0;
3686 /* -----------------------  system deallocation -------------------------- */
3688 /* Unmap and unlink any mmapped segments that don't contain used chunks */
3689 static size_t release_unused_segments(mstate m) {
3690   size_t released = 0;
3691   msegmentptr pred = &m->seg;
3692   msegmentptr sp = pred->next;
3693   while (sp != 0) {
3694     char* base = sp->base;
3695     size_t size = sp->size;
3696     msegmentptr next = sp->next;
3697     if (is_mmapped_segment(sp) && !is_extern_segment(sp)) {
3698       mchunkptr p = align_as_chunk(base);
3699       size_t psize = chunksize(p);
3700       /* Can unmap if first chunk holds entire segment and not pinned */
3701       if (!cinuse(p) && (char*)p + psize >= base + size - TOP_FOOT_SIZE) {
3702         tchunkptr tp = (tchunkptr)p;
3703         assert(segment_holds(sp, (char*)sp));
3704         if (p == m->dv) {
3705           m->dv = 0;
3706           m->dvsize = 0;
3707         }
3708         else {
3709           unlink_large_chunk(m, tp);
3710         }
3711         if (CALL_MUNMAP(base, size) == 0) {
3712           released += size;
3713           m->footprint -= size;
3714           /* unlink obsoleted record */
3715           sp = pred;
3716           sp->next = next;
3717         }
3718         else { /* back out if cannot unmap */
3719           insert_large_chunk(m, tp, psize);
3720         }
3721       }
3722     }
3723     pred = sp;
3724     sp = next;
3725   }
3726   return released;
3729 static int sys_trim(mstate m, size_t pad) {
3730   size_t released = 0;
3731   if (pad < MAX_REQUEST && is_initialized(m)) {
3732     pad += TOP_FOOT_SIZE; /* ensure enough room for segment overhead */
3734     if (m->topsize > pad) {
3735       /* Shrink top space in granularity-size units, keeping at least one */
3736       size_t unit = mparams.granularity;
3737       size_t extra = ((m->topsize - pad + (unit - SIZE_T_ONE)) / unit -
3738                       SIZE_T_ONE) * unit;
3739       msegmentptr sp = segment_holding(m, (char*)m->top);
3741       if (!is_extern_segment(sp)) {
3742         if (is_mmapped_segment(sp)) {
3743           if (HAVE_MMAP &&
3744               sp->size >= extra &&
3745               !has_segment_link(m, sp)) { /* can't shrink if pinned */
3746             size_t newsize = sp->size - extra;
3747             /* Prefer mremap, fall back to munmap */
3748             if ((CALL_MREMAP(sp->base, sp->size, newsize, 0) != MFAIL) ||
3749                 (CALL_MUNMAP(sp->base + newsize, extra) == 0)) {
3750               released = extra;
3751             }
3752           }
3753         }
3754         else if (HAVE_MORECORE) {
3755           if (extra >= HALF_MAX_SIZE_T) /* Avoid wrapping negative */
3756             extra = (HALF_MAX_SIZE_T) + SIZE_T_ONE - unit;
3757           ACQUIRE_MORECORE_LOCK();
3758           {
3759             /* Make sure end of memory is where we last set it. */
3760             char* old_br = (char*)(CALL_MORECORE(0));
3761             if (old_br == sp->base + sp->size) {
3762               char* rel_br = (char*)(CALL_MORECORE(-extra));
3763               char* new_br = (char*)(CALL_MORECORE(0));
3764               if (rel_br != CMFAIL && new_br < old_br)
3765                 released = old_br - new_br;
3766             }
3767           }
3768           RELEASE_MORECORE_LOCK();
3769         }
3770       }
3772       if (released != 0) {
3773         sp->size -= released;
3774         m->footprint -= released;
3775         init_top(m, m->top, m->topsize - released);
3776         check_top_chunk(m, m->top);
3777       }
3778     }
3780     /* Unmap any unused mmapped segments */
3781     if (HAVE_MMAP)
3782       released += release_unused_segments(m);
3784     /* On failure, disable autotrim to avoid repeated failed future calls */
3785     if (released == 0)
3786       m->trim_check = MAX_SIZE_T;
3787   }
3789   return (released != 0)? 1 : 0;
3792 /* ---------------------------- malloc support --------------------------- */
3794 /* allocate a large request from the best fitting chunk in a treebin */
3795 static void* tmalloc_large(mstate m, size_t nb) {
3796   tchunkptr v = 0;
3797   size_t rsize = -nb; /* Unsigned negation */
3798   tchunkptr t;
3799   bindex_t idx;
3800   compute_tree_index(nb, idx);
3802   if ((t = *treebin_at(m, idx)) != 0) {
3803     /* Traverse tree for this bin looking for node with size == nb */
3804     size_t sizebits = nb << leftshift_for_tree_index(idx);
3805     tchunkptr rst = 0;  /* The deepest untaken right subtree */
3806     for (;;) {
3807       tchunkptr rt;
3808       size_t trem = chunksize(t) - nb;
3809       if (trem < rsize) {
3810         v = t;
3811         if ((rsize = trem) == 0)
3812           break;
3813       }
3814       rt = t->child[1];
3815       t = t->child[(sizebits >> (SIZE_T_BITSIZE-SIZE_T_ONE)) & 1];
3816       if (rt != 0 && rt != t)
3817         rst = rt;
3818       if (t == 0) {
3819         t = rst; /* set t to least subtree holding sizes > nb */
3820         break;
3821       }
3822       sizebits <<= 1;
3823     }
3824   }
3826   if (t == 0 && v == 0) { /* set t to root of next non-empty treebin */
3827     binmap_t leftbits = left_bits(idx2bit(idx)) & m->treemap;
3828     if (leftbits != 0) {
3829       bindex_t i;
3830       binmap_t leastbit = least_bit(leftbits);
3831       compute_bit2idx(leastbit, i);
3832       t = *treebin_at(m, i);
3833     }
3834   }
3836   while (t != 0) { /* find smallest of tree or subtree */
3837     size_t trem = chunksize(t) - nb;
3838     if (trem < rsize) {
3839       rsize = trem;
3840       v = t;
3841     }
3842     t = leftmost_child(t);
3843   }
3845   /*  If dv is a better fit, return 0 so malloc will use it */
3846   if (v != 0 && rsize < (size_t)(m->dvsize - nb)) {
3847     if (RTCHECK(ok_address(m, v))) { /* split */
3848       mchunkptr r = chunk_plus_offset(v, nb);
3849       assert(chunksize(v) == rsize + nb);
3850       if (RTCHECK(ok_next(v, r))) {
3851         unlink_large_chunk(m, v);
3852         if (rsize < MIN_CHUNK_SIZE)
3853           set_inuse_and_pinuse(m, v, (rsize + nb));
3854         else {
3855           set_size_and_pinuse_of_inuse_chunk(m, v, nb);
3856           set_size_and_pinuse_of_free_chunk(r, rsize);
3857           insert_chunk(m, r, rsize);
3858         }
3859         return chunk2mem(v);
3860       }
3861     }
3862     CORRUPTION_ERROR_ACTION(m);
3863   }
3864   return 0;
3867 /* allocate a small request from the best fitting chunk in a treebin */
3868 static void* tmalloc_small(mstate m, size_t nb) {
3869   tchunkptr t, v;
3870   size_t rsize;
3871   bindex_t i;
3872   binmap_t leastbit = least_bit(m->treemap);
3873   compute_bit2idx(leastbit, i);
3875   v = t = *treebin_at(m, i);
3876   rsize = chunksize(t) - nb;
3878   while ((t = leftmost_child(t)) != 0) {
3879     size_t trem = chunksize(t) - nb;
3880     if (trem < rsize) {
3881       rsize = trem;
3882       v = t;
3883     }
3884   }
3886   if (RTCHECK(ok_address(m, v))) {
3887     mchunkptr r = chunk_plus_offset(v, nb);
3888     assert(chunksize(v) == rsize + nb);
3889     if (RTCHECK(ok_next(v, r))) {
3890       unlink_large_chunk(m, v);
3891       if (rsize < MIN_CHUNK_SIZE)
3892         set_inuse_and_pinuse(m, v, (rsize + nb));
3893       else {
3894         set_size_and_pinuse_of_inuse_chunk(m, v, nb);
3895         set_size_and_pinuse_of_free_chunk(r, rsize);
3896         replace_dv(m, r, rsize);
3897       }
3898       return chunk2mem(v);
3899     }
3900   }
3902   CORRUPTION_ERROR_ACTION(m);
3903   return 0;
3906 /* --------------------------- realloc support --------------------------- */
3908 static void* internal_realloc(mstate m, void* oldmem, size_t bytes) {
3909   if (bytes >= MAX_REQUEST) {
3910     MALLOC_FAILURE_ACTION;
3911     return 0;
3912   }
3913   if (!PREACTION(m)) {
3914     mchunkptr oldp = mem2chunk(oldmem);
3915     size_t oldsize = chunksize(oldp);
3916     mchunkptr next = chunk_plus_offset(oldp, oldsize);
3917     mchunkptr newp = 0;
3918     void* extra = 0;
3920     /* Try to either shrink or extend into top. Else malloc-copy-free */
3922     if (RTCHECK(ok_address(m, oldp) && ok_cinuse(oldp) &&
3923                 ok_next(oldp, next) && ok_pinuse(next))) {
3924       size_t nb = request2size(bytes);
3925       if (is_mmapped(oldp))
3926         newp = mmap_resize(m, oldp, nb);
3927       else if (oldsize >= nb) { /* already big enough */
3928         size_t rsize = oldsize - nb;
3929         newp = oldp;
3930         if (rsize >= MIN_CHUNK_SIZE) {
3931           mchunkptr remainder = chunk_plus_offset(newp, nb);
3932           set_inuse(m, newp, nb);
3933           set_inuse(m, remainder, rsize);
3934           extra = chunk2mem(remainder);
3935         }
3936       }
3937       else if (next == m->top && oldsize + m->topsize > nb) {
3938         /* Expand into top */
3939         size_t newsize = oldsize + m->topsize;
3940         size_t newtopsize = newsize - nb;
3941         mchunkptr newtop = chunk_plus_offset(oldp, nb);
3942         set_inuse(m, oldp, nb);
3943         newtop->head = newtopsize |PINUSE_BIT;
3944         m->top = newtop;
3945         m->topsize = newtopsize;
3946         newp = oldp;
3947       }
3948     }
3949     else {
3950       USAGE_ERROR_ACTION(m, oldmem);
3951       POSTACTION(m);
3952       return 0;
3953     }
3955     POSTACTION(m);
3957     if (newp != 0) {
3958       if (extra != 0) {
3959         internal_free(m, extra);
3960       }
3961       check_inuse_chunk(m, newp);
3962       return chunk2mem(newp);
3963     }
3964     else {
3965       void* newmem = internal_malloc(m, bytes);
3966       if (newmem != 0) {
3967         size_t oc = oldsize - overhead_for(oldp);
3968         memcpy(newmem, oldmem, (oc < bytes)? oc : bytes);
3969         internal_free(m, oldmem);
3970       }
3971       return newmem;
3972     }
3973   }
3974   return 0;
3977 /* --------------------------- memalign support -------------------------- */
3979 static void* internal_memalign(mstate m, size_t alignment, size_t bytes) {
3980   if (alignment <= MALLOC_ALIGNMENT)    /* Can just use malloc */
3981     return internal_malloc(m, bytes);
3982   if (alignment <  MIN_CHUNK_SIZE) /* must be at least a minimum chunk size */
3983     alignment = MIN_CHUNK_SIZE;
3984   if ((alignment & (alignment-SIZE_T_ONE)) != 0) {/* Ensure a power of 2 */
3985     size_t a = MALLOC_ALIGNMENT << 1;
3986     while (a < alignment) a <<= 1;
3987     alignment = a;
3988   }
3990   if (bytes >= MAX_REQUEST - alignment) {
3991     if (m != 0)  { /* Test isn't needed but avoids compiler warning */
3992       MALLOC_FAILURE_ACTION;
3993     }
3994   }
3995   else {
3996     size_t nb = request2size(bytes);
3997     size_t req = nb + alignment + MIN_CHUNK_SIZE - CHUNK_OVERHEAD;
3998     char* mem = (char*)internal_malloc(m, req);
3999     if (mem != 0) {
4000       void* leader = 0;
4001       void* trailer = 0;
4002       mchunkptr p = mem2chunk(mem);
4004       if (PREACTION(m)) return 0;
4005       if ((((size_t)(mem)) % alignment) != 0) { /* misaligned */
4006         /*
4007           Find an aligned spot inside chunk.  Since we need to give
4008           back leading space in a chunk of at least MIN_CHUNK_SIZE, if
4009           the first calculation places us at a spot with less than
4010           MIN_CHUNK_SIZE leader, we can move to the next aligned spot.
4011           We've allocated enough total room so that this is always
4012           possible.
4013         */
4014         char* br = (char*)mem2chunk((size_t)(((size_t)(mem +
4015                                                        alignment -
4016                                                        SIZE_T_ONE)) &
4017                                              -alignment));
4018         char* pos = ((size_t)(br - (char*)(p)) >= MIN_CHUNK_SIZE)?
4019           br : br+alignment;
4020         mchunkptr newp = (mchunkptr)pos;
4021         size_t leadsize = pos - (char*)(p);
4022         size_t newsize = chunksize(p) - leadsize;
4024         if (is_mmapped(p)) { /* For mmapped chunks, just adjust offset */
4025           newp->prev_foot = p->prev_foot + leadsize;
4026           newp->head = (newsize|CINUSE_BIT);
4027         }
4028         else { /* Otherwise, give back leader, use the rest */
4029           set_inuse(m, newp, newsize);
4030           set_inuse(m, p, leadsize);
4031           leader = chunk2mem(p);
4032         }
4033         p = newp;
4034       }
4036       /* Give back spare room at the end */
4037       if (!is_mmapped(p)) {
4038         size_t size = chunksize(p);
4039         if (size > nb + MIN_CHUNK_SIZE) {
4040           size_t remainder_size = size - nb;
4041           mchunkptr remainder = chunk_plus_offset(p, nb);
4042           set_inuse(m, p, nb);
4043           set_inuse(m, remainder, remainder_size);
4044           trailer = chunk2mem(remainder);
4045         }
4046       }
4048       assert (chunksize(p) >= nb);
4049       assert((((size_t)(chunk2mem(p))) % alignment) == 0);
4050       check_inuse_chunk(m, p);
4051       POSTACTION(m);
4052       if (leader != 0) {
4053         internal_free(m, leader);
4054       }
4055       if (trailer != 0) {
4056         internal_free(m, trailer);
4057       }
4058       return chunk2mem(p);
4059     }
4060   }
4061   return 0;
4064 /* ------------------------ comalloc/coalloc support --------------------- */
4066 static void** ialloc(mstate m,
4067                      size_t n_elements,
4068                      size_t* sizes,
4069                      int opts,
4070                      void* chunks[]) {
4071   /*
4072     This provides common support for independent_X routines, handling
4073     all of the combinations that can result.
4075     The opts arg has:
4076     bit 0 set if all elements are same size (using sizes[0])
4077     bit 1 set if elements should be zeroed
4078   */
4080   size_t    element_size;   /* chunksize of each element, if all same */
4081   size_t    contents_size;  /* total size of elements */
4082   size_t    array_size;     /* request size of pointer array */
4083   void*     mem;            /* malloced aggregate space */
4084   mchunkptr p;              /* corresponding chunk */
4085   size_t    remainder_size; /* remaining bytes while splitting */
4086   void**    marray;         /* either "chunks" or malloced ptr array */
4087   mchunkptr array_chunk;    /* chunk for malloced ptr array */
4088   flag_t    was_enabled;    /* to disable mmap */
4089   size_t    size;
4090   size_t    i;
4092   /* compute array length, if needed */
4093   if (chunks != 0) {
4094     if (n_elements == 0)
4095       return chunks; /* nothing to do */
4096     marray = chunks;
4097     array_size = 0;
4098   }
4099   else {
4100     /* if empty req, must still return chunk representing empty array */
4101     if (n_elements == 0)
4102       return (void**)internal_malloc(m, 0);
4103     marray = 0;
4104     array_size = request2size(n_elements * (sizeof(void*)));
4105   }
4107   /* compute total element size */
4108   if (opts & 0x1) { /* all-same-size */
4109     element_size = request2size(*sizes);
4110     contents_size = n_elements * element_size;
4111   }
4112   else { /* add up all the sizes */
4113     element_size = 0;
4114     contents_size = 0;
4115     for (i = 0; i != n_elements; ++i)
4116       contents_size += request2size(sizes[i]);
4117   }
4119   size = contents_size + array_size;
4121   /*
4122      Allocate the aggregate chunk.  First disable direct-mmapping so
4123      malloc won't use it, since we would not be able to later
4124      free/realloc space internal to a segregated mmap region.
4125   */
4126   was_enabled = use_mmap(m);
4127   disable_mmap(m);
4128   mem = internal_malloc(m, size - CHUNK_OVERHEAD);
4129   if (was_enabled)
4130     enable_mmap(m);
4131   if (mem == 0)
4132     return 0;
4134   if (PREACTION(m)) return 0;
4135   p = mem2chunk(mem);
4136   remainder_size = chunksize(p);
4138   assert(!is_mmapped(p));
4140   if (opts & 0x2) {       /* optionally clear the elements */
4141     memset((size_t*)mem, 0, remainder_size - SIZE_T_SIZE - array_size);
4142   }
4144   /* If not provided, allocate the pointer array as final part of chunk */
4145   if (marray == 0) {
4146     size_t  array_chunk_size;
4147     array_chunk = chunk_plus_offset(p, contents_size);
4148     array_chunk_size = remainder_size - contents_size;
4149     marray = (void**) (chunk2mem(array_chunk));
4150     set_size_and_pinuse_of_inuse_chunk(m, array_chunk, array_chunk_size);
4151     remainder_size = contents_size;
4152   }
4154   /* split out elements */
4155   for (i = 0; ; ++i) {
4156     marray[i] = chunk2mem(p);
4157     if (i != n_elements-1) {
4158       if (element_size != 0)
4159         size = element_size;
4160       else
4161         size = request2size(sizes[i]);
4162       remainder_size -= size;
4163       set_size_and_pinuse_of_inuse_chunk(m, p, size);
4164       p = chunk_plus_offset(p, size);
4165     }
4166     else { /* the final element absorbs any overallocation slop */
4167       set_size_and_pinuse_of_inuse_chunk(m, p, remainder_size);
4168       break;
4169     }
4170   }
4172 #if DEBUG
4173   if (marray != chunks) {
4174     /* final element must have exactly exhausted chunk */
4175     if (element_size != 0) {
4176       assert(remainder_size == element_size);
4177     }
4178     else {
4179       assert(remainder_size == request2size(sizes[i]));
4180     }
4181     check_inuse_chunk(m, mem2chunk(marray));
4182   }
4183   for (i = 0; i != n_elements; ++i)
4184     check_inuse_chunk(m, mem2chunk(marray[i]));
4186 #endif /* DEBUG */
4188   POSTACTION(m);
4189   return marray;
4193 /* -------------------------- public routines ---------------------------- */
4195 #if !ONLY_MSPACES
4197 void* dlmalloc(size_t bytes) {
4198   /*
4199      Basic algorithm:
4200      If a small request (< 256 bytes minus per-chunk overhead):
4201        1. If one exists, use a remainderless chunk in associated smallbin.
4202           (Remainderless means that there are too few excess bytes to
4203           represent as a chunk.)
4204        2. If it is big enough, use the dv chunk, which is normally the
4205           chunk adjacent to the one used for the most recent small request.
4206        3. If one exists, split the smallest available chunk in a bin,
4207           saving remainder in dv.
4208        4. If it is big enough, use the top chunk.
4209        5. If available, get memory from system and use it
4210      Otherwise, for a large request:
4211        1. Find the smallest available binned chunk that fits, and use it
4212           if it is better fitting than dv chunk, splitting if necessary.
4213        2. If better fitting than any binned chunk, use the dv chunk.
4214        3. If it is big enough, use the top chunk.
4215        4. If request size >= mmap threshold, try to directly mmap this chunk.
4216        5. If available, get memory from system and use it
4218      The ugly goto's here ensure that postaction occurs along all paths.
4219   */
4221   if (!PREACTION(gm)) {
4222     void* mem;
4223     size_t nb;
4224     if (bytes <= MAX_SMALL_REQUEST) {
4225       bindex_t idx;
4226       binmap_t smallbits;
4227       nb = (bytes < MIN_REQUEST)? MIN_CHUNK_SIZE : pad_request(bytes);
4228       idx = small_index(nb);
4229       smallbits = gm->smallmap >> idx;
4231       if ((smallbits & 0x3U) != 0) { /* Remainderless fit to a smallbin. */
4232         mchunkptr b, p;
4233         idx += ~smallbits & 1;       /* Uses next bin if idx empty */
4234         b = smallbin_at(gm, idx);
4235         p = b->fd;
4236         assert(chunksize(p) == small_index2size(idx));
4237         unlink_first_small_chunk(gm, b, p, idx);
4238         set_inuse_and_pinuse(gm, p, small_index2size(idx));
4239         mem = chunk2mem(p);
4240         check_malloced_chunk(gm, mem, nb);
4241         goto postaction;
4242       }
4244       else if (nb > gm->dvsize) {
4245         if (smallbits != 0) { /* Use chunk in next nonempty smallbin */
4246           mchunkptr b, p, r;
4247           size_t rsize;
4248           bindex_t i;
4249           binmap_t leftbits = (smallbits << idx) & left_bits(idx2bit(idx));
4250           binmap_t leastbit = least_bit(leftbits);
4251           compute_bit2idx(leastbit, i);
4252           b = smallbin_at(gm, i);
4253           p = b->fd;
4254           assert(chunksize(p) == small_index2size(i));
4255           unlink_first_small_chunk(gm, b, p, i);
4256           rsize = small_index2size(i) - nb;
4257           /* Fit here cannot be remainderless if 4byte sizes */
4258           if (SIZE_T_SIZE != 4 && rsize < MIN_CHUNK_SIZE)
4259             set_inuse_and_pinuse(gm, p, small_index2size(i));
4260           else {
4261             set_size_and_pinuse_of_inuse_chunk(gm, p, nb);
4262             r = chunk_plus_offset(p, nb);
4263             set_size_and_pinuse_of_free_chunk(r, rsize);
4264             replace_dv(gm, r, rsize);
4265           }
4266           mem = chunk2mem(p);
4267           check_malloced_chunk(gm, mem, nb);
4268           goto postaction;
4269         }
4271         else if (gm->treemap != 0 && (mem = tmalloc_small(gm, nb)) != 0) {
4272           check_malloced_chunk(gm, mem, nb);
4273           goto postaction;
4274         }
4275       }
4276     }
4277     else if (bytes >= MAX_REQUEST)
4278       nb = MAX_SIZE_T; /* Too big to allocate. Force failure (in sys alloc) */
4279     else {
4280       nb = pad_request(bytes);
4281       if (gm->treemap != 0 && (mem = tmalloc_large(gm, nb)) != 0) {
4282         check_malloced_chunk(gm, mem, nb);
4283         goto postaction;
4284       }
4285     }
4287     if (nb <= gm->dvsize) {
4288       size_t rsize = gm->dvsize - nb;
4289       mchunkptr p = gm->dv;
4290       if (rsize >= MIN_CHUNK_SIZE) { /* split dv */
4291         mchunkptr r = gm->dv = chunk_plus_offset(p, nb);
4292         gm->dvsize = rsize;
4293         set_size_and_pinuse_of_free_chunk(r, rsize);
4294         set_size_and_pinuse_of_inuse_chunk(gm, p, nb);
4295       }
4296       else { /* exhaust dv */
4297         size_t dvs = gm->dvsize;
4298         gm->dvsize = 0;
4299         gm->dv = 0;
4300         set_inuse_and_pinuse(gm, p, dvs);
4301       }
4302       mem = chunk2mem(p);
4303       check_malloced_chunk(gm, mem, nb);
4304       goto postaction;
4305     }
4307     else if (nb < gm->topsize) { /* Split top */
4308       size_t rsize = gm->topsize -= nb;
4309       mchunkptr p = gm->top;
4310       mchunkptr r = gm->top = chunk_plus_offset(p, nb);
4311       r->head = rsize | PINUSE_BIT;
4312       set_size_and_pinuse_of_inuse_chunk(gm, p, nb);
4313       mem = chunk2mem(p);
4314       check_top_chunk(gm, gm->top);
4315       check_malloced_chunk(gm, mem, nb);
4316       goto postaction;
4317     }
4319     mem = sys_alloc(gm, nb);
4321   postaction:
4322     POSTACTION(gm);
4323     return mem;
4324   }
4326   return 0;
4329 void dlfree(void* mem) {
4330   /*
4331      Consolidate freed chunks with preceeding or succeeding bordering
4332      free chunks, if they exist, and then place in a bin.  Intermixed
4333      with special cases for top, dv, mmapped chunks, and usage errors.
4334   */
4336   if (mem != 0) {
4337     mchunkptr p  = mem2chunk(mem);
4338 #if FOOTERS
4339     mstate fm = get_mstate_for(p);
4340     if (!ok_magic(fm)) {
4341       USAGE_ERROR_ACTION(fm, p);
4342       return;
4343     }
4344 #else /* FOOTERS */
4345 #define fm gm
4346 #endif /* FOOTERS */
4347     if (!PREACTION(fm)) {
4348       check_inuse_chunk(fm, p);
4349       if (RTCHECK(ok_address(fm, p) && ok_cinuse(p))) {
4350         size_t psize = chunksize(p);
4351         mchunkptr next = chunk_plus_offset(p, psize);
4352         if (!pinuse(p)) {
4353           size_t prevsize = p->prev_foot;
4354           if ((prevsize & IS_MMAPPED_BIT) != 0) {
4355             prevsize &= ~IS_MMAPPED_BIT;
4356             psize += prevsize + MMAP_FOOT_PAD;
4357             if (CALL_MUNMAP((char*)p - prevsize, psize) == 0)
4358               fm->footprint -= psize;
4359             goto postaction;
4360           }
4361           else {
4362             mchunkptr prev = chunk_minus_offset(p, prevsize);
4363             psize += prevsize;
4364             p = prev;
4365             if (RTCHECK(ok_address(fm, prev))) { /* consolidate backward */
4366               if (p != fm->dv) {
4367                 unlink_chunk(fm, p, prevsize);
4368               }
4369               else if ((next->head & INUSE_BITS) == INUSE_BITS) {
4370                 fm->dvsize = psize;
4371                 set_free_with_pinuse(p, psize, next);
4372                 goto postaction;
4373               }
4374             }
4375             else
4376               goto erroraction;
4377           }
4378         }
4380         if (RTCHECK(ok_next(p, next) && ok_pinuse(next))) {
4381           if (!cinuse(next)) {  /* consolidate forward */
4382             if (next == fm->top) {
4383               size_t tsize = fm->topsize += psize;
4384               fm->top = p;
4385               p->head = tsize | PINUSE_BIT;
4386               if (p == fm->dv) {
4387                 fm->dv = 0;
4388                 fm->dvsize = 0;
4389               }
4390               if (should_trim(fm, tsize))
4391                 sys_trim(fm, 0);
4392               goto postaction;
4393             }
4394             else if (next == fm->dv) {
4395               size_t dsize = fm->dvsize += psize;
4396               fm->dv = p;
4397               set_size_and_pinuse_of_free_chunk(p, dsize);
4398               goto postaction;
4399             }
4400             else {
4401               size_t nsize = chunksize(next);
4402               psize += nsize;
4403               unlink_chunk(fm, next, nsize);
4404               set_size_and_pinuse_of_free_chunk(p, psize);
4405               if (p == fm->dv) {
4406                 fm->dvsize = psize;
4407                 goto postaction;
4408               }
4409             }
4410           }
4411           else
4412             set_free_with_pinuse(p, psize, next);
4413           insert_chunk(fm, p, psize);
4414           check_free_chunk(fm, p);
4415           goto postaction;
4416         }
4417       }
4418     erroraction:
4419       USAGE_ERROR_ACTION(fm, p);
4420     postaction:
4421       POSTACTION(fm);
4422     }
4423   }
4424 #if !FOOTERS
4425 #undef fm
4426 #endif /* FOOTERS */
4429 void* dlcalloc(size_t n_elements, size_t elem_size) {
4430   void *mem;
4431   if (n_elements && MAX_SIZE_T / n_elements < elem_size) {
4432     /* Fail on overflow */
4433     MALLOC_FAILURE_ACTION;
4434     return NULL;
4435   }
4436   elem_size *= n_elements;
4437   mem = dlmalloc(elem_size);
4438   if (mem && calloc_must_clear(mem2chunk(mem)))
4439     memset(mem, 0, elem_size);
4440   return mem;
4443 void* dlrealloc(void* oldmem, size_t bytes) {
4444   if (oldmem == 0)
4445     return dlmalloc(bytes);
4446 #ifdef REALLOC_ZERO_BYTES_FREES
4447   if (bytes == 0) {
4448     dlfree(oldmem);
4449     return 0;
4450   }
4451 #endif /* REALLOC_ZERO_BYTES_FREES */
4452   else {
4453 #if ! FOOTERS
4454     mstate m = gm;
4455 #else /* FOOTERS */
4456     mstate m = get_mstate_for(mem2chunk(oldmem));
4457     if (!ok_magic(m)) {
4458       USAGE_ERROR_ACTION(m, oldmem);
4459       return 0;
4460     }
4461 #endif /* FOOTERS */
4462     return internal_realloc(m, oldmem, bytes);
4463   }
4466 void* dlmemalign(size_t alignment, size_t bytes) {
4467   return internal_memalign(gm, alignment, bytes);
4470 void** dlindependent_calloc(size_t n_elements, size_t elem_size,
4471                                  void* chunks[]) {
4472   size_t sz = elem_size; /* serves as 1-element array */
4473   return ialloc(gm, n_elements, &sz, 3, chunks);
4476 void** dlindependent_comalloc(size_t n_elements, size_t sizes[],
4477                                    void* chunks[]) {
4478   return ialloc(gm, n_elements, sizes, 0, chunks);
4481 void* dlvalloc(size_t bytes) {
4482   size_t pagesz;
4483   init_mparams();
4484   pagesz = mparams.page_size;
4485   return dlmemalign(pagesz, bytes);
4488 void* dlpvalloc(size_t bytes) {
4489   size_t pagesz;
4490   init_mparams();
4491   pagesz = mparams.page_size;
4492   return dlmemalign(pagesz, (bytes + pagesz - SIZE_T_ONE) & ~(pagesz - SIZE_T_ONE));
4495 int dlmalloc_trim(size_t pad) {
4496   int result = 0;
4497   if (!PREACTION(gm)) {
4498     result = sys_trim(gm, pad);
4499     POSTACTION(gm);
4500   }
4501   return result;
4504 size_t dlmalloc_footprint(void) {
4505   return gm->footprint;
4508 #if USE_MAX_ALLOWED_FOOTPRINT
4509 size_t dlmalloc_max_allowed_footprint(void) {
4510   return gm->max_allowed_footprint;
4513 void dlmalloc_set_max_allowed_footprint(size_t bytes) {
4514   if (bytes > gm->footprint) {
4515     /* Increase the size in multiples of the granularity,
4516      * which is the smallest unit we request from the system.
4517      */
4518     gm->max_allowed_footprint = gm->footprint +
4519                                 granularity_align(bytes - gm->footprint);
4520   }
4521   else {
4522     //TODO: allow for reducing the max footprint
4523     gm->max_allowed_footprint = gm->footprint;
4524   }
4526 #endif
4528 size_t dlmalloc_max_footprint(void) {
4529   return gm->max_footprint;
4532 #if !NO_MALLINFO
4533 struct mallinfo dlmallinfo(void) {
4534   return internal_mallinfo(gm);
4536 #endif /* NO_MALLINFO */
4538 void dlmalloc_stats() {
4539   internal_malloc_stats(gm);
4542 size_t dlmalloc_usable_size(void* mem) {
4543   if (mem != 0) {
4544     mchunkptr p = mem2chunk(mem);
4545     if (cinuse(p))
4546       return chunksize(p) - overhead_for(p);
4547   }
4548   return 0;
4551 int dlmallopt(int param_number, int value) {
4552   return change_mparam(param_number, value);
4555 #endif /* !ONLY_MSPACES */
4557 /* ----------------------------- user mspaces ---------------------------- */
4559 #if MSPACES
4561 static mstate init_user_mstate(char* tbase, size_t tsize) {
4562   size_t msize = pad_request(sizeof(struct malloc_state));
4563   mchunkptr mn;
4564   mchunkptr msp = align_as_chunk(tbase);
4565   mstate m = (mstate)(chunk2mem(msp));
4566   memset(m, 0, msize);
4567   INITIAL_LOCK(&m->mutex);
4568   msp->head = (msize|PINUSE_BIT|CINUSE_BIT);
4569   m->seg.base = m->least_addr = tbase;
4570   m->seg.size = m->footprint = m->max_footprint = tsize;
4571 #if USE_MAX_ALLOWED_FOOTPRINT
4572   m->max_allowed_footprint = MAX_SIZE_T;
4573 #endif
4574   m->magic = mparams.magic;
4575   m->mflags = mparams.default_mflags;
4576   disable_contiguous(m);
4577   init_bins(m);
4578   mn = next_chunk(mem2chunk(m));
4579   init_top(m, mn, (size_t)((tbase + tsize) - (char*)mn) - TOP_FOOT_SIZE);
4580   check_top_chunk(m, m->top);
4581   return m;
4584 mspace create_mspace(size_t capacity, int locked) {
4585   mstate m = 0;
4586   size_t msize = pad_request(sizeof(struct malloc_state));
4587   init_mparams(); /* Ensure pagesize etc initialized */
4589   if (capacity < (size_t) -(msize + TOP_FOOT_SIZE + mparams.page_size)) {
4590     size_t rs = ((capacity == 0)? mparams.granularity :
4591                  (capacity + TOP_FOOT_SIZE + msize));
4592     size_t tsize = granularity_align(rs);
4593     char* tbase = (char*)(CALL_MMAP(tsize));
4594     if (tbase != CMFAIL) {
4595       m = init_user_mstate(tbase, tsize);
4596       m->seg.sflags = IS_MMAPPED_BIT;
4597       set_lock(m, locked);
4598     }
4599   }
4600   return (mspace)m;
4603 mspace create_mspace_with_base(void* base, size_t capacity, int locked) {
4604   mstate m = 0;
4605   size_t msize = pad_request(sizeof(struct malloc_state));
4606   init_mparams(); /* Ensure pagesize etc initialized */
4608   if (capacity > msize + TOP_FOOT_SIZE &&
4609       capacity < (size_t) -(msize + TOP_FOOT_SIZE + mparams.page_size)) {
4610     m = init_user_mstate((char*)base, capacity);
4611     m->seg.sflags = EXTERN_BIT;
4612     set_lock(m, locked);
4613   }
4614   return (mspace)m;
4617 size_t destroy_mspace(mspace msp) {
4618   size_t freed = 0;
4619   mstate ms = (mstate)msp;
4620   if (ok_magic(ms)) {
4621     msegmentptr sp = &ms->seg;
4622     while (sp != 0) {
4623       char* base = sp->base;
4624       size_t size = sp->size;
4625       flag_t flag = sp->sflags;
4626       sp = sp->next;
4627       if ((flag & IS_MMAPPED_BIT) && !(flag & EXTERN_BIT) &&
4628           CALL_MUNMAP(base, size) == 0)
4629         freed += size;
4630     }
4631   }
4632   else {
4633     USAGE_ERROR_ACTION(ms,ms);
4634   }
4635   return freed;
4638 /*
4639   mspace versions of routines are near-clones of the global
4640   versions. This is not so nice but better than the alternatives.
4641 */
4644 void* mspace_malloc(mspace msp, size_t bytes) {
4645   mstate ms = (mstate)msp;
4646   if (!ok_magic(ms)) {
4647     USAGE_ERROR_ACTION(ms,ms);
4648     return 0;
4649   }
4650   if (!PREACTION(ms)) {
4651     void* mem;
4652     size_t nb;
4653     if (bytes <= MAX_SMALL_REQUEST) {
4654       bindex_t idx;
4655       binmap_t smallbits;
4656       nb = (bytes < MIN_REQUEST)? MIN_CHUNK_SIZE : pad_request(bytes);
4657       idx = small_index(nb);
4658       smallbits = ms->smallmap >> idx;
4660       if ((smallbits & 0x3U) != 0) { /* Remainderless fit to a smallbin. */
4661         mchunkptr b, p;
4662         idx += ~smallbits & 1;       /* Uses next bin if idx empty */
4663         b = smallbin_at(ms, idx);
4664         p = b->fd;
4665         assert(chunksize(p) == small_index2size(idx));
4666         unlink_first_small_chunk(ms, b, p, idx);
4667         set_inuse_and_pinuse(ms, p, small_index2size(idx));
4668         mem = chunk2mem(p);
4669         check_malloced_chunk(ms, mem, nb);
4670         goto postaction;
4671       }
4673       else if (nb > ms->dvsize) {
4674         if (smallbits != 0) { /* Use chunk in next nonempty smallbin */
4675           mchunkptr b, p, r;
4676           size_t rsize;
4677           bindex_t i;
4678           binmap_t leftbits = (smallbits << idx) & left_bits(idx2bit(idx));
4679           binmap_t leastbit = least_bit(leftbits);
4680           compute_bit2idx(leastbit, i);
4681           b = smallbin_at(ms, i);
4682           p = b->fd;
4683           assert(chunksize(p) == small_index2size(i));
4684           unlink_first_small_chunk(ms, b, p, i);
4685           rsize = small_index2size(i) - nb;
4686           /* Fit here cannot be remainderless if 4byte sizes */
4687           if (SIZE_T_SIZE != 4 && rsize < MIN_CHUNK_SIZE)
4688             set_inuse_and_pinuse(ms, p, small_index2size(i));
4689           else {
4690             set_size_and_pinuse_of_inuse_chunk(ms, p, nb);
4691             r = chunk_plus_offset(p, nb);
4692             set_size_and_pinuse_of_free_chunk(r, rsize);
4693             replace_dv(ms, r, rsize);
4694           }
4695           mem = chunk2mem(p);
4696           check_malloced_chunk(ms, mem, nb);
4697           goto postaction;
4698         }
4700         else if (ms->treemap != 0 && (mem = tmalloc_small(ms, nb)) != 0) {
4701           check_malloced_chunk(ms, mem, nb);
4702           goto postaction;
4703         }
4704       }
4705     }
4706     else if (bytes >= MAX_REQUEST)
4707       nb = MAX_SIZE_T; /* Too big to allocate. Force failure (in sys alloc) */
4708     else {
4709       nb = pad_request(bytes);
4710       if (ms->treemap != 0 && (mem = tmalloc_large(ms, nb)) != 0) {
4711         check_malloced_chunk(ms, mem, nb);
4712         goto postaction;
4713       }
4714     }
4716     if (nb <= ms->dvsize) {
4717       size_t rsize = ms->dvsize - nb;
4718       mchunkptr p = ms->dv;
4719       if (rsize >= MIN_CHUNK_SIZE) { /* split dv */
4720         mchunkptr r = ms->dv = chunk_plus_offset(p, nb);
4721         ms->dvsize = rsize;
4722         set_size_and_pinuse_of_free_chunk(r, rsize);
4723         set_size_and_pinuse_of_inuse_chunk(ms, p, nb);
4724       }
4725       else { /* exhaust dv */
4726         size_t dvs = ms->dvsize;
4727         ms->dvsize = 0;
4728         ms->dv = 0;
4729         set_inuse_and_pinuse(ms, p, dvs);
4730       }
4731       mem = chunk2mem(p);
4732       check_malloced_chunk(ms, mem, nb);
4733       goto postaction;
4734     }
4736     else if (nb < ms->topsize) { /* Split top */
4737       size_t rsize = ms->topsize -= nb;
4738       mchunkptr p = ms->top;
4739       mchunkptr r = ms->top = chunk_plus_offset(p, nb);
4740       r->head = rsize | PINUSE_BIT;
4741       set_size_and_pinuse_of_inuse_chunk(ms, p, nb);
4742       mem = chunk2mem(p);
4743       check_top_chunk(ms, ms->top);
4744       check_malloced_chunk(ms, mem, nb);
4745       goto postaction;
4746     }
4748     mem = sys_alloc(ms, nb);
4750   postaction:
4751     POSTACTION(ms);
4752     return mem;
4753   }
4755   return 0;
4758 void mspace_free(mspace msp, void* mem) {
4759   if (mem != 0) {
4760     mchunkptr p  = mem2chunk(mem);
4761 #if FOOTERS
4762     mstate fm = get_mstate_for(p);
4763 #else /* FOOTERS */
4764     mstate fm = (mstate)msp;
4765 #endif /* FOOTERS */
4766     if (!ok_magic(fm)) {
4767       USAGE_ERROR_ACTION(fm, p);
4768       return;
4769     }
4770     if (!PREACTION(fm)) {
4771       check_inuse_chunk(fm, p);
4772       if (RTCHECK(ok_address(fm, p) && ok_cinuse(p))) {
4773         size_t psize = chunksize(p);
4774         mchunkptr next = chunk_plus_offset(p, psize);
4775         if (!pinuse(p)) {
4776           size_t prevsize = p->prev_foot;
4777           if ((prevsize & IS_MMAPPED_BIT) != 0) {
4778             prevsize &= ~IS_MMAPPED_BIT;
4779             psize += prevsize + MMAP_FOOT_PAD;
4780             if (CALL_MUNMAP((char*)p - prevsize, psize) == 0)
4781               fm->footprint -= psize;
4782             goto postaction;
4783           }
4784           else {
4785             mchunkptr prev = chunk_minus_offset(p, prevsize);
4786             psize += prevsize;
4787             p = prev;
4788             if (RTCHECK(ok_address(fm, prev))) { /* consolidate backward */
4789               if (p != fm->dv) {
4790                 unlink_chunk(fm, p, prevsize);
4791               }
4792               else if ((next->head & INUSE_BITS) == INUSE_BITS) {
4793                 fm->dvsize = psize;
4794                 set_free_with_pinuse(p, psize, next);
4795                 goto postaction;
4796               }
4797             }
4798             else
4799               goto erroraction;
4800           }
4801         }
4803         if (RTCHECK(ok_next(p, next) && ok_pinuse(next))) {
4804           if (!cinuse(next)) {  /* consolidate forward */
4805             if (next == fm->top) {
4806               size_t tsize = fm->topsize += psize;
4807               fm->top = p;
4808               p->head = tsize | PINUSE_BIT;
4809               if (p == fm->dv) {
4810                 fm->dv = 0;
4811                 fm->dvsize = 0;
4812               }
4813               if (should_trim(fm, tsize))
4814                 sys_trim(fm, 0);
4815               goto postaction;
4816             }
4817             else if (next == fm->dv) {
4818               size_t dsize = fm->dvsize += psize;
4819               fm->dv = p;
4820               set_size_and_pinuse_of_free_chunk(p, dsize);
4821               goto postaction;
4822             }
4823             else {
4824               size_t nsize = chunksize(next);
4825               psize += nsize;
4826               unlink_chunk(fm, next, nsize);
4827               set_size_and_pinuse_of_free_chunk(p, psize);
4828               if (p == fm->dv) {
4829                 fm->dvsize = psize;
4830                 goto postaction;
4831               }
4832             }
4833           }
4834           else
4835             set_free_with_pinuse(p, psize, next);
4836           insert_chunk(fm, p, psize);
4837           check_free_chunk(fm, p);
4838           goto postaction;
4839         }
4840       }
4841     erroraction:
4842       USAGE_ERROR_ACTION(fm, p);
4843     postaction:
4844       POSTACTION(fm);
4845     }
4846   }
4849 void* mspace_calloc(mspace msp, size_t n_elements, size_t elem_size) {
4850   void *mem;
4851   mstate ms = (mstate)msp;
4852   if (!ok_magic(ms)) {
4853     USAGE_ERROR_ACTION(ms,ms);
4854     return 0;
4855   }
4856   if (n_elements && MAX_SIZE_T / n_elements < elem_size) {
4857     /* Fail on overflow */
4858     MALLOC_FAILURE_ACTION;
4859     return NULL;
4860   }
4861   elem_size *= n_elements;
4862   mem = internal_malloc(ms, elem_size);
4863   if (mem && calloc_must_clear(mem2chunk(mem)))
4864     memset(mem, 0, elem_size);
4865   return mem;
4868 void* mspace_realloc(mspace msp, void* oldmem, size_t bytes) {
4869   if (oldmem == 0)
4870     return mspace_malloc(msp, bytes);
4871 #ifdef REALLOC_ZERO_BYTES_FREES
4872   if (bytes == 0) {
4873     mspace_free(msp, oldmem);
4874     return 0;
4875   }
4876 #endif /* REALLOC_ZERO_BYTES_FREES */
4877   else {
4878 #if FOOTERS
4879     mchunkptr p  = mem2chunk(oldmem);
4880     mstate ms = get_mstate_for(p);
4881 #else /* FOOTERS */
4882     mstate ms = (mstate)msp;
4883 #endif /* FOOTERS */
4884     if (!ok_magic(ms)) {
4885       USAGE_ERROR_ACTION(ms,ms);
4886       return 0;
4887     }
4888     return internal_realloc(ms, oldmem, bytes);
4889   }
4892 #if ANDROID
4893 void* mspace_merge_objects(mspace msp, void* mema, void* memb)
4895   /* PREACTION/POSTACTION aren't necessary because we are only
4896      modifying fields of inuse chunks owned by the current thread, in
4897      which case no other malloc operations can touch them.
4898    */
4899   if (mema == NULL || memb == NULL) {
4900     return NULL;
4901   }
4902   mchunkptr pa = mem2chunk(mema);
4903   mchunkptr pb = mem2chunk(memb);
4905 #if FOOTERS
4906   mstate fm = get_mstate_for(pa);
4907 #else /* FOOTERS */
4908   mstate fm = (mstate)msp;
4909 #endif /* FOOTERS */
4910   if (!ok_magic(fm)) {
4911     USAGE_ERROR_ACTION(fm, pa);
4912     return NULL;
4913   }
4914   check_inuse_chunk(fm, pa);
4915   if (RTCHECK(ok_address(fm, pa) && ok_cinuse(pa))) {
4916     if (next_chunk(pa) != pb) {
4917       /* Since pb may not be in fm, we can't check ok_address(fm, pb);
4918          since ok_cinuse(pb) would be unsafe before an address check,
4919          return NULL rather than invoke USAGE_ERROR_ACTION if pb is not
4920          in use or is a bogus address.
4921        */
4922       return NULL;
4923     }
4924     /* Since b follows a, they share the mspace. */
4925 #if FOOTERS
4926     assert(fm == get_mstate_for(pb));
4927 #endif /* FOOTERS */
4928     check_inuse_chunk(fm, pb);
4929     if (RTCHECK(ok_address(fm, pb) && ok_cinuse(pb))) {
4930       size_t sz = chunksize(pb);
4931       pa->head += sz;
4932       /* Make sure pa still passes. */
4933       check_inuse_chunk(fm, pa);
4934       return mema;
4935     }
4936     else {
4937       USAGE_ERROR_ACTION(fm, pb);
4938       return NULL;
4939     }
4940   }
4941   else {
4942     USAGE_ERROR_ACTION(fm, pa);
4943     return NULL;
4944   }
4946 #endif /* ANDROID */
4948 void* mspace_memalign(mspace msp, size_t alignment, size_t bytes) {
4949   mstate ms = (mstate)msp;
4950   if (!ok_magic(ms)) {
4951     USAGE_ERROR_ACTION(ms,ms);
4952     return 0;
4953   }
4954   return internal_memalign(ms, alignment, bytes);
4957 void** mspace_independent_calloc(mspace msp, size_t n_elements,
4958                                  size_t elem_size, void* chunks[]) {
4959   size_t sz = elem_size; /* serves as 1-element array */
4960   mstate ms = (mstate)msp;
4961   if (!ok_magic(ms)) {
4962     USAGE_ERROR_ACTION(ms,ms);
4963     return 0;
4964   }
4965   return ialloc(ms, n_elements, &sz, 3, chunks);
4968 void** mspace_independent_comalloc(mspace msp, size_t n_elements,
4969                                    size_t sizes[], void* chunks[]) {
4970   mstate ms = (mstate)msp;
4971   if (!ok_magic(ms)) {
4972     USAGE_ERROR_ACTION(ms,ms);
4973     return 0;
4974   }
4975   return ialloc(ms, n_elements, sizes, 0, chunks);
4978 int mspace_trim(mspace msp, size_t pad) {
4979   int result = 0;
4980   mstate ms = (mstate)msp;
4981   if (ok_magic(ms)) {
4982     if (!PREACTION(ms)) {
4983       result = sys_trim(ms, pad);
4984       POSTACTION(ms);
4985     }
4986   }
4987   else {
4988     USAGE_ERROR_ACTION(ms,ms);
4989   }
4990   return result;
4993 void mspace_malloc_stats(mspace msp) {
4994   mstate ms = (mstate)msp;
4995   if (ok_magic(ms)) {
4996     internal_malloc_stats(ms);
4997   }
4998   else {
4999     USAGE_ERROR_ACTION(ms,ms);
5000   }
5003 size_t mspace_footprint(mspace msp) {
5004   size_t result;
5005   mstate ms = (mstate)msp;
5006   if (ok_magic(ms)) {
5007     result = ms->footprint;
5008   }
5009   else {
5010     USAGE_ERROR_ACTION(ms,ms);
5011   }
5012   return result;
5015 #if USE_MAX_ALLOWED_FOOTPRINT
5016 size_t mspace_max_allowed_footprint(mspace msp) {
5017   size_t result;
5018   mstate ms = (mstate)msp;
5019   if (ok_magic(ms)) {
5020     result = ms->max_allowed_footprint;
5021   }
5022   else {
5023     USAGE_ERROR_ACTION(ms,ms);
5024   }
5025   return result;
5028 void mspace_set_max_allowed_footprint(mspace msp, size_t bytes) {
5029   mstate ms = (mstate)msp;
5030   if (ok_magic(ms)) {
5031     if (bytes > ms->footprint) {
5032       /* Increase the size in multiples of the granularity,
5033        * which is the smallest unit we request from the system.
5034        */
5035       ms->max_allowed_footprint = ms->footprint +
5036                                   granularity_align(bytes - ms->footprint);
5037     }
5038     else {
5039       //TODO: allow for reducing the max footprint
5040       ms->max_allowed_footprint = ms->footprint;
5041     }
5042   }
5043   else {
5044     USAGE_ERROR_ACTION(ms,ms);
5045   }
5047 #endif
5049 size_t mspace_max_footprint(mspace msp) {
5050   size_t result;
5051   mstate ms = (mstate)msp;
5052   if (ok_magic(ms)) {
5053     result = ms->max_footprint;
5054   }
5055   else {
5056     USAGE_ERROR_ACTION(ms,ms);
5057   }
5058   return result;
5062 #if !NO_MALLINFO
5063 struct mallinfo mspace_mallinfo(mspace msp) {
5064   mstate ms = (mstate)msp;
5065   if (!ok_magic(ms)) {
5066     USAGE_ERROR_ACTION(ms,ms);
5067   }
5068   return internal_mallinfo(ms);
5070 #endif /* NO_MALLINFO */
5072 int mspace_mallopt(int param_number, int value) {
5073   return change_mparam(param_number, value);
5076 #endif /* MSPACES */
5078 #if MSPACES && ONLY_MSPACES
5079 void mspace_walk_free_pages(mspace msp,
5080     void(*handler)(void *start, void *end, void *arg), void *harg)
5082   mstate m = (mstate)msp;
5083   if (!ok_magic(m)) {
5084     USAGE_ERROR_ACTION(m,m);
5085     return;
5086   }
5087 #else
5088 void dlmalloc_walk_free_pages(void(*handler)(void *start, void *end, void *arg),
5089     void *harg)
5091   mstate m = (mstate)gm;
5092 #endif
5093   if (!PREACTION(m)) {
5094     if (is_initialized(m)) {
5095       msegmentptr s = &m->seg;
5096       while (s != 0) {
5097         mchunkptr p = align_as_chunk(s->base);
5098         while (segment_holds(s, p) &&
5099                p != m->top && p->head != FENCEPOST_HEAD) {
5100           void *chunkptr, *userptr;
5101           size_t chunklen, userlen;
5102           chunkptr = p;
5103           chunklen = chunksize(p);
5104           if (!cinuse(p)) {
5105             void *start;
5106             if (is_small(chunklen)) {
5107               start = (void *)(p + 1);
5108             }
5109             else {
5110               start = (void *)((tchunkptr)p + 1);
5111             }
5112             handler(start, next_chunk(p), harg);
5113           }
5114           p = next_chunk(p);
5115         }
5116         if (p == m->top) {
5117           handler((void *)(p + 1), next_chunk(p), harg);
5118         }
5119         s = s->next;
5120       }
5121     }
5122     POSTACTION(m);
5123   }
5127 #if MSPACES && ONLY_MSPACES
5128 void mspace_walk_heap(mspace msp,
5129                       void(*handler)(const void *chunkptr, size_t chunklen,
5130                                      const void *userptr, size_t userlen,
5131                                      void *arg),
5132                       void *harg)
5134   msegmentptr s;
5135   mstate m = (mstate)msp;
5136   if (!ok_magic(m)) {
5137     USAGE_ERROR_ACTION(m,m);
5138     return;
5139   }
5140 #else
5141 void dlmalloc_walk_heap(void(*handler)(const void *chunkptr, size_t chunklen,
5142                                        const void *userptr, size_t userlen,
5143                                        void *arg),
5144                         void *harg)
5146   msegmentptr s;
5147   mstate m = (mstate)gm;
5148 #endif
5150   s = &m->seg;
5151   while (s != 0) {
5152     mchunkptr p = align_as_chunk(s->base);
5153     while (segment_holds(s, p) &&
5154            p != m->top && p->head != FENCEPOST_HEAD) {
5155       void *chunkptr, *userptr;
5156       size_t chunklen, userlen;
5157       chunkptr = p;
5158       chunklen = chunksize(p);
5159       if (cinuse(p)) {
5160         userptr = chunk2mem(p);
5161         userlen = chunklen - overhead_for(p);
5162       }
5163       else {
5164         userptr = NULL;
5165         userlen = 0;
5166       }
5167       handler(chunkptr, chunklen, userptr, userlen, harg);
5168       p = next_chunk(p);
5169     }
5170     if (p == m->top) {
5171       /* The top chunk is just a big free chunk for our purposes.
5172        */
5173       handler(m->top, m->topsize, NULL, 0, harg);
5174     }
5175     s = s->next;
5176   }
5179 /* -------------------- Alternative MORECORE functions ------------------- */
5181 /*
5182   Guidelines for creating a custom version of MORECORE:
5184   * For best performance, MORECORE should allocate in multiples of pagesize.
5185   * MORECORE may allocate more memory than requested. (Or even less,
5186       but this will usually result in a malloc failure.)
5187   * MORECORE must not allocate memory when given argument zero, but
5188       instead return one past the end address of memory from previous
5189       nonzero call.
5190   * For best performance, consecutive calls to MORECORE with positive
5191       arguments should return increasing addresses, indicating that
5192       space has been contiguously extended.
5193   * Even though consecutive calls to MORECORE need not return contiguous
5194       addresses, it must be OK for malloc'ed chunks to span multiple
5195       regions in those cases where they do happen to be contiguous.
5196   * MORECORE need not handle negative arguments -- it may instead
5197       just return MFAIL when given negative arguments.
5198       Negative arguments are always multiples of pagesize. MORECORE
5199       must not misinterpret negative args as large positive unsigned
5200       args. You can suppress all such calls from even occurring by defining
5201       MORECORE_CANNOT_TRIM,
5203   As an example alternative MORECORE, here is a custom allocator
5204   kindly contributed for pre-OSX macOS.  It uses virtually but not
5205   necessarily physically contiguous non-paged memory (locked in,
5206   present and won't get swapped out).  You can use it by uncommenting
5207   this section, adding some #includes, and setting up the appropriate
5208   defines above:
5210       #define MORECORE osMoreCore
5212   There is also a shutdown routine that should somehow be called for
5213   cleanup upon program exit.
5215   #define MAX_POOL_ENTRIES 100
5216   #define MINIMUM_MORECORE_SIZE  (64 * 1024U)
5217   static int next_os_pool;
5218   void *our_os_pools[MAX_POOL_ENTRIES];
5220   void *osMoreCore(int size)
5221   {
5222     void *ptr = 0;
5223     static void *sbrk_top = 0;
5225     if (size > 0)
5226     {
5227       if (size < MINIMUM_MORECORE_SIZE)
5228          size = MINIMUM_MORECORE_SIZE;
5229       if (CurrentExecutionLevel() == kTaskLevel)
5230          ptr = PoolAllocateResident(size + RM_PAGE_SIZE, 0);
5231       if (ptr == 0)
5232       {
5233         return (void *) MFAIL;
5234       }
5235       // save ptrs so they can be freed during cleanup
5236       our_os_pools[next_os_pool] = ptr;
5237       next_os_pool++;
5238       ptr = (void *) ((((size_t) ptr) + RM_PAGE_MASK) & ~RM_PAGE_MASK);
5239       sbrk_top = (char *) ptr + size;
5240       return ptr;
5241     }
5242     else if (size < 0)
5243     {
5244       // we don't currently support shrink behavior
5245       return (void *) MFAIL;
5246     }
5247     else
5248     {
5249       return sbrk_top;
5250     }
5251   }
5253   // cleanup any allocated memory pools
5254   // called as last thing before shutting down driver
5256   void osCleanupMem(void)
5257   {
5258     void **ptr;
5260     for (ptr = our_os_pools; ptr < &our_os_pools[MAX_POOL_ENTRIES]; ptr++)
5261       if (*ptr)
5262       {
5263          PoolDeallocate(*ptr);
5264          *ptr = 0;
5265       }
5266   }
5268 */
5271 /* -----------------------------------------------------------------------
5272 History:
5273     V2.8.3 Thu Sep 22 11:16:32 2005  Doug Lea  (dl at gee)
5274       * Add max_footprint functions
5275       * Ensure all appropriate literals are size_t
5276       * Fix conditional compilation problem for some #define settings
5277       * Avoid concatenating segments with the one provided
5278         in create_mspace_with_base
5279       * Rename some variables to avoid compiler shadowing warnings
5280       * Use explicit lock initialization.
5281       * Better handling of sbrk interference.
5282       * Simplify and fix segment insertion, trimming and mspace_destroy
5283       * Reinstate REALLOC_ZERO_BYTES_FREES option from 2.7.x
5284       * Thanks especially to Dennis Flanagan for help on these.
5286     V2.8.2 Sun Jun 12 16:01:10 2005  Doug Lea  (dl at gee)
5287       * Fix memalign brace error.
5289     V2.8.1 Wed Jun  8 16:11:46 2005  Doug Lea  (dl at gee)
5290       * Fix improper #endif nesting in C++
5291       * Add explicit casts needed for C++
5293     V2.8.0 Mon May 30 14:09:02 2005  Doug Lea  (dl at gee)
5294       * Use trees for large bins
5295       * Support mspaces
5296       * Use segments to unify sbrk-based and mmap-based system allocation,
5297         removing need for emulation on most platforms without sbrk.
5298       * Default safety checks
5299       * Optional footer checks. Thanks to William Robertson for the idea.
5300       * Internal code refactoring
5301       * Incorporate suggestions and platform-specific changes.
5302         Thanks to Dennis Flanagan, Colin Plumb, Niall Douglas,
5303         Aaron Bachmann,  Emery Berger, and others.
5304       * Speed up non-fastbin processing enough to remove fastbins.
5305       * Remove useless cfree() to avoid conflicts with other apps.
5306       * Remove internal memcpy, memset. Compilers handle builtins better.
5307       * Remove some options that no one ever used and rename others.
5309     V2.7.2 Sat Aug 17 09:07:30 2002  Doug Lea  (dl at gee)
5310       * Fix malloc_state bitmap array misdeclaration
5312     V2.7.1 Thu Jul 25 10:58:03 2002  Doug Lea  (dl at gee)
5313       * Allow tuning of FIRST_SORTED_BIN_SIZE
5314       * Use PTR_UINT as type for all ptr->int casts. Thanks to John Belmonte.
5315       * Better detection and support for non-contiguousness of MORECORE.
5316         Thanks to Andreas Mueller, Conal Walsh, and Wolfram Gloger
5317       * Bypass most of malloc if no frees. Thanks To Emery Berger.
5318       * Fix freeing of old top non-contiguous chunk im sysmalloc.
5319       * Raised default trim and map thresholds to 256K.
5320       * Fix mmap-related #defines. Thanks to Lubos Lunak.
5321       * Fix copy macros; added LACKS_FCNTL_H. Thanks to Neal Walfield.
5322       * Branch-free bin calculation
5323       * Default trim and mmap thresholds now 256K.
5325     V2.7.0 Sun Mar 11 14:14:06 2001  Doug Lea  (dl at gee)
5326       * Introduce independent_comalloc and independent_calloc.
5327         Thanks to Michael Pachos for motivation and help.
5328       * Make optional .h file available
5329       * Allow > 2GB requests on 32bit systems.
5330       * new WIN32 sbrk, mmap, munmap, lock code from <Walter@GeNeSys-e.de>.
5331         Thanks also to Andreas Mueller <a.mueller at paradatec.de>,
5332         and Anonymous.
5333       * Allow override of MALLOC_ALIGNMENT (Thanks to Ruud Waij for
5334         helping test this.)
5335       * memalign: check alignment arg
5336       * realloc: don't try to shift chunks backwards, since this
5337         leads to  more fragmentation in some programs and doesn't
5338         seem to help in any others.
5339       * Collect all cases in malloc requiring system memory into sysmalloc
5340       * Use mmap as backup to sbrk
5341       * Place all internal state in malloc_state
5342       * Introduce fastbins (although similar to 2.5.1)
5343       * Many minor tunings and cosmetic improvements
5344       * Introduce USE_PUBLIC_MALLOC_WRAPPERS, USE_MALLOC_LOCK
5345       * Introduce MALLOC_FAILURE_ACTION, MORECORE_CONTIGUOUS
5346         Thanks to Tony E. Bennett <tbennett@nvidia.com> and others.
5347       * Include errno.h to support default failure action.
5349     V2.6.6 Sun Dec  5 07:42:19 1999  Doug Lea  (dl at gee)
5350       * return null for negative arguments
5351       * Added Several WIN32 cleanups from Martin C. Fong <mcfong at yahoo.com>
5352          * Add 'LACKS_SYS_PARAM_H' for those systems without 'sys/param.h'
5353           (e.g. WIN32 platforms)
5354          * Cleanup header file inclusion for WIN32 platforms
5355          * Cleanup code to avoid Microsoft Visual C++ compiler complaints
5356          * Add 'USE_DL_PREFIX' to quickly allow co-existence with existing
5357            memory allocation routines
5358          * Set 'malloc_getpagesize' for WIN32 platforms (needs more work)
5359          * Use 'assert' rather than 'ASSERT' in WIN32 code to conform to
5360            usage of 'assert' in non-WIN32 code
5361          * Improve WIN32 'sbrk()' emulation's 'findRegion()' routine to
5362            avoid infinite loop
5363       * Always call 'fREe()' rather than 'free()'
5365     V2.6.5 Wed Jun 17 15:57:31 1998  Doug Lea  (dl at gee)
5366       * Fixed ordering problem with boundary-stamping
5368     V2.6.3 Sun May 19 08:17:58 1996  Doug Lea  (dl at gee)
5369       * Added pvalloc, as recommended by H.J. Liu
5370       * Added 64bit pointer support mainly from Wolfram Gloger
5371       * Added anonymously donated WIN32 sbrk emulation
5372       * Malloc, calloc, getpagesize: add optimizations from Raymond Nijssen
5373       * malloc_extend_top: fix mask error that caused wastage after
5374         foreign sbrks
5375       * Add linux mremap support code from HJ Liu
5377     V2.6.2 Tue Dec  5 06:52:55 1995  Doug Lea  (dl at gee)
5378       * Integrated most documentation with the code.
5379       * Add support for mmap, with help from
5380         Wolfram Gloger (Gloger@lrz.uni-muenchen.de).
5381       * Use last_remainder in more cases.
5382       * Pack bins using idea from  colin@nyx10.cs.du.edu
5383       * Use ordered bins instead of best-fit threshhold
5384       * Eliminate block-local decls to simplify tracing and debugging.
5385       * Support another case of realloc via move into top
5386       * Fix error occuring when initial sbrk_base not word-aligned.
5387       * Rely on page size for units instead of SBRK_UNIT to
5388         avoid surprises about sbrk alignment conventions.
5389       * Add mallinfo, mallopt. Thanks to Raymond Nijssen
5390         (raymond@es.ele.tue.nl) for the suggestion.
5391       * Add `pad' argument to malloc_trim and top_pad mallopt parameter.
5392       * More precautions for cases where other routines call sbrk,
5393         courtesy of Wolfram Gloger (Gloger@lrz.uni-muenchen.de).
5394       * Added macros etc., allowing use in linux libc from
5395         H.J. Lu (hjl@gnu.ai.mit.edu)
5396       * Inverted this history list
5398     V2.6.1 Sat Dec  2 14:10:57 1995  Doug Lea  (dl at gee)
5399       * Re-tuned and fixed to behave more nicely with V2.6.0 changes.
5400       * Removed all preallocation code since under current scheme
5401         the work required to undo bad preallocations exceeds
5402         the work saved in good cases for most test programs.
5403       * No longer use return list or unconsolidated bins since
5404         no scheme using them consistently outperforms those that don't
5405         given above changes.
5406       * Use best fit for very large chunks to prevent some worst-cases.
5407       * Added some support for debugging
5409     V2.6.0 Sat Nov  4 07:05:23 1995  Doug Lea  (dl at gee)
5410       * Removed footers when chunks are in use. Thanks to
5411         Paul Wilson (wilson@cs.texas.edu) for the suggestion.
5413     V2.5.4 Wed Nov  1 07:54:51 1995  Doug Lea  (dl at gee)
5414       * Added malloc_trim, with help from Wolfram Gloger
5415         (wmglo@Dent.MED.Uni-Muenchen.DE).
5417     V2.5.3 Tue Apr 26 10:16:01 1994  Doug Lea  (dl at g)
5419     V2.5.2 Tue Apr  5 16:20:40 1994  Doug Lea  (dl at g)
5420       * realloc: try to expand in both directions
5421       * malloc: swap order of clean-bin strategy;
5422       * realloc: only conditionally expand backwards
5423       * Try not to scavenge used bins
5424       * Use bin counts as a guide to preallocation
5425       * Occasionally bin return list chunks in first scan
5426       * Add a few optimizations from colin@nyx10.cs.du.edu
5428     V2.5.1 Sat Aug 14 15:40:43 1993  Doug Lea  (dl at g)
5429       * faster bin computation & slightly different binning
5430       * merged all consolidations to one part of malloc proper
5431          (eliminating old malloc_find_space & malloc_clean_bin)
5432       * Scan 2 returns chunks (not just 1)
5433       * Propagate failure in realloc if malloc returns 0
5434       * Add stuff to allow compilation on non-ANSI compilers
5435           from kpv@research.att.com
5437     V2.5 Sat Aug  7 07:41:59 1993  Doug Lea  (dl at g.oswego.edu)
5438       * removed potential for odd address access in prev_chunk
5439       * removed dependency on getpagesize.h
5440       * misc cosmetics and a bit more internal documentation
5441       * anticosmetics: mangled names in macros to evade debugger strangeness
5442       * tested on sparc, hp-700, dec-mips, rs6000
5443           with gcc & native cc (hp, dec only) allowing
5444           Detlefs & Zorn comparison study (in SIGPLAN Notices.)
5446     Trial version Fri Aug 28 13:14:29 1992  Doug Lea  (dl at g.oswego.edu)
5447       * Based loosely on libg++-1.2X malloc. (It retains some of the overall
5448          structure of old version,  but most details differ.)
5450 */