source: libcfa/src/heap.cfa @ ca7949b

arm-ehjacob/cs343-translationjenkins-sandboxnew-astnew-ast-unique-expr
Last change on this file since ca7949b was ca7949b, checked in by Peter A. Buhr <pabuhr@…>, 20 months ago

update comments

  • Property mode set to 100644
File size: 43.1 KB
Line 
1//
2// Cforall Version 1.0.0 Copyright (C) 2017 University of Waterloo
3//
4// The contents of this file are covered under the licence agreement in the
5// file "LICENCE" distributed with Cforall.
6//
7// heap.c --
8//
9// Author           : Peter A. Buhr
10// Created On       : Tue Dec 19 21:58:35 2017
11// Last Modified By : Peter A. Buhr
12// Last Modified On : Fri Mar  6 10:14:52 2020
13// Update Count     : 650
14//
15
16#include <unistd.h>                                                                             // sbrk, sysconf
17#include <stdbool.h>                                                                    // true, false
18#include <stdio.h>                                                                              // snprintf, fileno
19#include <errno.h>                                                                              // errno
20#include <string.h>                                                                             // memset, memcpy
21extern "C" {
22#include <sys/mman.h>                                                                   // mmap, munmap
23} // extern "C"
24
25// #comment TD : Many of these should be merged into math I believe
26#include "bits/align.hfa"                                                               // libPow2
27#include "bits/defs.hfa"                                                                // likely, unlikely
28#include "bits/locks.hfa"                                                               // __spinlock_t
29#include "startup.hfa"                                                                  // STARTUP_PRIORITY_MEMORY
30//#include "stdlib.hfa"                                                                 // bsearchl
31#include "malloc.h"
32
33#define MIN(x, y) (y > x ? x : y)
34
35static bool traceHeap = false;
36
37inline bool traceHeap() { return traceHeap; }
38
39bool traceHeapOn() {
40        bool temp = traceHeap;
41        traceHeap = true;
42        return temp;
43} // traceHeapOn
44
45bool traceHeapOff() {
46        bool temp = traceHeap;
47        traceHeap = false;
48        return temp;
49} // traceHeapOff
50
51bool traceHeapTerm() { return false; }
52
53
54static bool prtFree = false;
55
56inline bool prtFree() {
57        return prtFree;
58} // prtFree
59
60bool prtFreeOn() {
61        bool temp = prtFree;
62        prtFree = true;
63        return temp;
64} // prtFreeOn
65
66bool prtFreeOff() {
67        bool temp = prtFree;
68        prtFree = false;
69        return temp;
70} // prtFreeOff
71
72
73enum {
74        // Define the default extension heap amount in units of bytes. When the uC++ supplied heap reaches the brk address,
75        // the brk address is extended by the extension amount.
76        __CFA_DEFAULT_HEAP_EXPANSION__ = (1 * 1024 * 1024),
77
78        // Define the mmap crossover point during allocation. Allocations less than this amount are allocated from buckets;
79        // values greater than or equal to this value are mmap from the operating system.
80        __CFA_DEFAULT_MMAP_START__ = (512 * 1024 + 1),
81};
82
83size_t default_mmap_start() __attribute__(( weak )) {
84        return __CFA_DEFAULT_MMAP_START__;
85} // default_mmap_start
86
87size_t default_heap_expansion() __attribute__(( weak )) {
88        return __CFA_DEFAULT_HEAP_EXPANSION__;
89} // default_heap_expansion
90
91
92#ifdef __CFA_DEBUG__
93static unsigned int allocFree;                                                  // running total of allocations minus frees
94
95static void prtUnfreed() {
96        if ( allocFree != 0 ) {
97                // DO NOT USE STREAMS AS THEY MAY BE UNAVAILABLE AT THIS POINT.
98                char helpText[512];
99                int len = snprintf( helpText, sizeof(helpText), "CFA warning (UNIX pid:%ld) : program terminating with %u(0x%x) bytes of storage allocated but not freed.\n"
100                                                        "Possible cause is unfreed storage allocated by the program or system/library routines called from the program.\n",
101                                                        (long int)getpid(), allocFree, allocFree ); // always print the UNIX pid
102                __cfaabi_bits_write( STDERR_FILENO, helpText, len ); // print debug/nodebug
103        } // if
104} // prtUnfreed
105
106extern "C" {
107        void heapAppStart() {                                                           // called by __cfaabi_appready_startup
108                allocFree = 0;
109        } // heapAppStart
110
111        void heapAppStop() {                                                            // called by __cfaabi_appready_startdown
112                fclose( stdin ); fclose( stdout );
113                prtUnfreed();
114        } // heapAppStop
115} // extern "C"
116#endif // __CFA_DEBUG__
117
118
119// statically allocated variables => zero filled.
120static size_t pageSize;                                                                 // architecture pagesize
121static size_t heapExpand;                                                               // sbrk advance
122static size_t mmapStart;                                                                // cross over point for mmap
123static unsigned int maxBucketsUsed;                                             // maximum number of buckets in use
124
125
126#define SPINLOCK 0
127#define LOCKFREE 1
128#define BUCKETLOCK SPINLOCK
129#if BUCKETLOCK == LOCKFREE
130#include <uStackLF.h>
131#endif // LOCKFREE
132
133// Recursive definitions: HeapManager needs size of bucket array and bucket area needs sizeof HeapManager storage.
134// Break recusion by hardcoding number of buckets and statically checking number is correct after bucket array defined.
135enum { NoBucketSizes = 91 };                                                    // number of buckets sizes
136
137struct HeapManager {
138//      struct FreeHeader;                                                                      // forward declaration
139
140        struct Storage {
141                struct Header {                                                                 // header
142                        union Kind {
143                                struct RealHeader {
144                                        union {
145                                                struct {                                                // 4-byte word => 8-byte header, 8-byte word => 16-byte header
146                                                        #if __BYTE_ORDER__ == __ORDER_BIG_ENDIAN__ && __SIZEOF_POINTER__ == 4
147                                                        uint32_t padding;                       // unused, force home/blocksize to overlay alignment in fake header
148                                                        #endif // __BYTE_ORDER__ == __ORDER_BIG_ENDIAN__ && __SIZEOF_POINTER__ == 4
149
150                                                        union {
151//                                                              FreeHeader * home;              // allocated block points back to home locations (must overlay alignment)
152                                                                void * home;                    // allocated block points back to home locations (must overlay alignment)
153                                                                size_t blockSize;               // size for munmap (must overlay alignment)
154                                                                #if BUCKLOCK == SPINLOCK
155                                                                Storage * next;                 // freed block points next freed block of same size
156                                                                #endif // SPINLOCK
157                                                        };
158
159                                                        #if __BYTE_ORDER__ == __ORDER_LITTLE_ENDIAN__ && __SIZEOF_POINTER__ == 4
160                                                        uint32_t padding;                       // unused, force home/blocksize to overlay alignment in fake header
161                                                        #endif // __BYTE_ORDER__ == __ORDER_LITTLE_ENDIAN__ && __SIZEOF_POINTER__ == 4
162                                                };
163                                                // future code
164                                                #if BUCKLOCK == LOCKFREE
165                                                Stack<Storage>::Link next;              // freed block points next freed block of same size (double-wide)
166                                                #endif // LOCKFREE
167                                        };
168                                } real; // RealHeader
169                                struct FakeHeader {
170                                        #if __BYTE_ORDER__ == __ORDER_LITTLE_ENDIAN__
171                                        uint32_t alignment;                                     // low-order bits of home/blockSize used for tricks
172                                        #endif // __ORDER_LITTLE_ENDIAN__
173
174                                        uint32_t offset;
175
176                                        #if __BYTE_ORDER__ == __ORDER_BIG_ENDIAN__
177                                        uint32_t alignment;                                     // low-order bits of home/blockSize used for tricks
178                                        #endif // __ORDER_BIG_ENDIAN__
179                                } fake; // FakeHeader
180                        } kind; // Kind
181                } header; // Header
182                char pad[libAlign() - sizeof( Header )];
183                char data[0];                                                                   // storage
184        }; // Storage
185
186        static_assert( libAlign() >= sizeof( Storage ), "libAlign() < sizeof( Storage )" );
187
188        struct FreeHeader {
189                #if BUCKLOCK == SPINLOCK
190                __spinlock_t lock;                                                              // must be first field for alignment
191                Storage * freeList;
192                #elif BUCKLOCK == LOCKFREE
193                // future code
194                StackLF<Storage> freeList;
195                #else
196                        #error undefined lock type for bucket lock
197                #endif // SPINLOCK
198                size_t blockSize;                                                               // size of allocations on this list
199        }; // FreeHeader
200
201        // must be first fields for alignment
202        __spinlock_t extlock;                                                           // protects allocation-buffer extension
203        FreeHeader freeLists[NoBucketSizes];                            // buckets for different allocation sizes
204
205        void * heapBegin;                                                                       // start of heap
206        void * heapEnd;                                                                         // logical end of heap
207        size_t heapRemaining;                                                           // amount of storage not allocated in the current chunk
208}; // HeapManager
209
210static inline size_t getKey( const HeapManager.FreeHeader & freeheader ) { return freeheader.blockSize; }
211
212
213#define FASTLOOKUP
214#define __STATISTICS__
215
216// Bucket size must be multiple of 16.
217// Powers of 2 are common allocation sizes, so make powers of 2 generate the minimum required size.
218static const unsigned int bucketSizes[] @= {                    // different bucket sizes
219        16, 32, 48, 64 + sizeof(HeapManager.Storage), // 4
220        96, 112, 128 + sizeof(HeapManager.Storage), // 3
221        160, 192, 224, 256 + sizeof(HeapManager.Storage), // 4
222        320, 384, 448, 512 + sizeof(HeapManager.Storage), // 4
223        640, 768, 896, 1_024 + sizeof(HeapManager.Storage), // 4
224        1_536, 2_048 + sizeof(HeapManager.Storage), // 2
225        2_560, 3_072, 3_584, 4_096 + sizeof(HeapManager.Storage), // 4
226        6_144, 8_192 + sizeof(HeapManager.Storage), // 2
227        9_216, 10_240, 11_264, 12_288, 13_312, 14_336, 15_360, 16_384 + sizeof(HeapManager.Storage), // 8
228        18_432, 20_480, 22_528, 24_576, 26_624, 28_672, 30_720, 32_768 + sizeof(HeapManager.Storage), // 8
229        36_864, 40_960, 45_056, 49_152, 53_248, 57_344, 61_440, 65_536 + sizeof(HeapManager.Storage), // 8
230        73_728, 81_920, 90_112, 98_304, 106_496, 114_688, 122_880, 131_072 + sizeof(HeapManager.Storage), // 8
231        147_456, 163_840, 180_224, 196_608, 212_992, 229_376, 245_760, 262_144 + sizeof(HeapManager.Storage), // 8
232        294_912, 327_680, 360_448, 393_216, 425_984, 458_752, 491_520, 524_288 + sizeof(HeapManager.Storage), // 8
233        655_360, 786_432, 917_504, 1_048_576 + sizeof(HeapManager.Storage), // 4
234        1_179_648, 1_310_720, 1_441_792, 1_572_864, 1_703_936, 1_835_008, 1_966_080, 2_097_152 + sizeof(HeapManager.Storage), // 8
235        2_621_440, 3_145_728, 3_670_016, 4_194_304 + sizeof(HeapManager.Storage), // 4
236};
237
238static_assert( NoBucketSizes == sizeof(bucketSizes) / sizeof(bucketSizes[0]), "size of bucket array wrong" );
239
240#ifdef FASTLOOKUP
241enum { LookupSizes = 65_536 + sizeof(HeapManager.Storage) }; // number of fast lookup sizes
242static unsigned char lookup[LookupSizes];                               // O(1) lookup for small sizes
243#endif // FASTLOOKUP
244
245static int mmapFd = -1;                                                                 // fake or actual fd for anonymous file
246#ifdef __CFA_DEBUG__
247static bool heapBoot = 0;                                                               // detect recursion during boot
248#endif // __CFA_DEBUG__
249static HeapManager heapManager __attribute__(( aligned (128) )) @= {}; // size of cache line to prevent false sharing
250
251
252#ifdef __STATISTICS__
253// Heap statistics counters.
254static unsigned long long int mmap_storage;
255static unsigned int mmap_calls;
256static unsigned long long int munmap_storage;
257static unsigned int munmap_calls;
258static unsigned long long int sbrk_storage;
259static unsigned int sbrk_calls;
260static unsigned long long int malloc_storage;
261static unsigned int malloc_calls;
262static unsigned long long int free_storage;
263static unsigned int free_calls;
264static unsigned long long int calloc_storage;
265static unsigned int calloc_calls;
266static unsigned long long int memalign_storage;
267static unsigned int memalign_calls;
268static unsigned long long int cmemalign_storage;
269static unsigned int cmemalign_calls;
270static unsigned long long int realloc_storage;
271static unsigned int realloc_calls;
272// Statistics file descriptor (changed by malloc_stats_fd).
273static int statfd = STDERR_FILENO;                                              // default stderr
274
275// Use "write" because streams may be shutdown when calls are made.
276static void printStats() {
277        char helpText[512];
278        __cfaabi_bits_print_buffer( STDERR_FILENO, helpText, sizeof(helpText),
279                                                                        "\nHeap statistics:\n"
280                                                                        "  malloc: calls %u / storage %llu\n"
281                                                                        "  calloc: calls %u / storage %llu\n"
282                                                                        "  memalign: calls %u / storage %llu\n"
283                                                                        "  cmemalign: calls %u / storage %llu\n"
284                                                                        "  realloc: calls %u / storage %llu\n"
285                                                                        "  free: calls %u / storage %llu\n"
286                                                                        "  mmap: calls %u / storage %llu\n"
287                                                                        "  munmap: calls %u / storage %llu\n"
288                                                                        "  sbrk: calls %u / storage %llu\n",
289                                                                        malloc_calls, malloc_storage,
290                                                                        calloc_calls, calloc_storage,
291                                                                        memalign_calls, memalign_storage,
292                                                                        cmemalign_calls, cmemalign_storage,
293                                                                        realloc_calls, realloc_storage,
294                                                                        free_calls, free_storage,
295                                                                        mmap_calls, mmap_storage,
296                                                                        munmap_calls, munmap_storage,
297                                                                        sbrk_calls, sbrk_storage
298                );
299} // printStats
300
301static int printStatsXML( FILE * stream ) {                             // see malloc_info
302        char helpText[512];
303        int len = snprintf( helpText, sizeof(helpText),
304                                                "<malloc version=\"1\">\n"
305                                                "<heap nr=\"0\">\n"
306                                                "<sizes>\n"
307                                                "</sizes>\n"
308                                                "<total type=\"malloc\" count=\"%u\" size=\"%llu\"/>\n"
309                                                "<total type=\"calloc\" count=\"%u\" size=\"%llu\"/>\n"
310                                                "<total type=\"memalign\" count=\"%u\" size=\"%llu\"/>\n"
311                                                "<total type=\"cmemalign\" count=\"%u\" size=\"%llu\"/>\n"
312                                                "<total type=\"realloc\" count=\"%u\" size=\"%llu\"/>\n"
313                                                "<total type=\"free\" count=\"%u\" size=\"%llu\"/>\n"
314                                                "<total type=\"mmap\" count=\"%u\" size=\"%llu\"/>\n"
315                                                "<total type=\"munmap\" count=\"%u\" size=\"%llu\"/>\n"
316                                                "<total type=\"sbrk\" count=\"%u\" size=\"%llu\"/>\n"
317                                                "</malloc>",
318                                                malloc_calls, malloc_storage,
319                                                calloc_calls, calloc_storage,
320                                                memalign_calls, memalign_storage,
321                                                cmemalign_calls, cmemalign_storage,
322                                                realloc_calls, realloc_storage,
323                                                free_calls, free_storage,
324                                                mmap_calls, mmap_storage,
325                                                munmap_calls, munmap_storage,
326                                                sbrk_calls, sbrk_storage
327                );
328        __cfaabi_bits_write( fileno( stream ), helpText, len ); // ensures all bytes written or exit
329        return len;
330} // printStatsXML
331#endif // __STATISTICS__
332
333
334// static inline void noMemory() {
335//      abort( "Heap memory exhausted at %zu bytes.\n"
336//                 "Possible cause is very large memory allocation and/or large amount of unfreed storage allocated by the program or system/library routines.",
337//                 ((char *)(sbrk( 0 )) - (char *)(heapManager.heapBegin)) );
338// } // noMemory
339
340
341static inline void checkAlign( size_t alignment ) {
342        if ( alignment < libAlign() || ! libPow2( alignment ) ) {
343                abort( "Alignment %zu for memory allocation is less than %d and/or not a power of 2.", alignment, libAlign() );
344        } // if
345} // checkAlign
346
347
348static inline bool setHeapExpand( size_t value ) {
349  if ( heapExpand < pageSize ) return true;
350        heapExpand = value;
351        return false;
352} // setHeapExpand
353
354
355// thunk problem
356size_t Bsearchl( unsigned int key, const unsigned int * vals, size_t dim ) {
357        size_t l = 0, m, h = dim;
358        while ( l < h ) {
359                m = (l + h) / 2;
360                if ( (unsigned int &)(vals[m]) < key ) {                // cast away const
361                        l = m + 1;
362                } else {
363                        h = m;
364                } // if
365        } // while
366        return l;
367} // Bsearchl
368
369
370static inline bool setMmapStart( size_t value ) {               // true => mmapped, false => sbrk
371  if ( value < pageSize || bucketSizes[NoBucketSizes - 1] < value ) return true;
372        mmapStart = value;                                                                      // set global
373
374        // find the closest bucket size less than or equal to the mmapStart size
375        maxBucketsUsed = Bsearchl( (unsigned int)mmapStart, bucketSizes, NoBucketSizes ); // binary search
376        assert( maxBucketsUsed < NoBucketSizes );                       // subscript failure ?
377        assert( mmapStart <= bucketSizes[maxBucketsUsed] ); // search failure ?
378        return false;
379} // setMmapStart
380
381
382static inline void checkHeader( bool check, const char name[], void * addr ) {
383        if ( unlikely( check ) ) {                                                      // bad address ?
384                abort( "Attempt to %s storage %p with address outside the heap.\n"
385                           "Possible cause is duplicate free on same block or overwriting of memory.",
386                           name, addr );
387        } // if
388} // checkHeader
389
390
391static inline void fakeHeader( HeapManager.Storage.Header *& header, size_t & alignment ) {
392        if ( unlikely( (header->kind.fake.alignment & 1) == 1 ) ) { // fake header ?
393                size_t offset = header->kind.fake.offset;
394                alignment = header->kind.fake.alignment & -2;   // remove flag from value
395                #ifdef __CFA_DEBUG__
396                checkAlign( alignment );                                                // check alignment
397                #endif // __CFA_DEBUG__
398                header = (HeapManager.Storage.Header *)((char *)header - offset);
399        } // if
400} // fakeHeader
401
402
403// <-------+----------------------------------------------------> bsize (bucket size)
404// |header |addr
405//==================================================================================
406//                                | alignment
407// <-----------------<------------+-----------------------------> bsize (bucket size)
408//                   |fake-header | addr
409#define headerAddr( addr ) ((HeapManager.Storage.Header *)( (char *)addr - sizeof(HeapManager.Storage) ))
410
411// <-------<<--------------------- dsize ---------------------->> bsize (bucket size)
412// |header |addr
413//==================================================================================
414//                                | alignment
415// <------------------------------<<---------- dsize --------->>> bsize (bucket size)
416//                   |fake-header |addr
417#define dataStorage( bsize, addr, header ) (bsize - ( (char *)addr - (char *)header ))
418
419
420static inline bool headers( const char name[] __attribute__(( unused )), void * addr, HeapManager.Storage.Header *& header, HeapManager.FreeHeader *& freeElem, size_t & size, size_t & alignment ) with ( heapManager ) {
421        header = headerAddr( addr );
422
423        if ( unlikely( heapEnd < addr ) ) {                                     // mmapped ?
424                fakeHeader( header, alignment );
425                size = header->kind.real.blockSize & -3;                // mmap size
426                return true;
427        } // if
428
429        #ifdef __CFA_DEBUG__
430        checkHeader( addr < heapBegin || header < (HeapManager.Storage.Header *)heapBegin, name, addr ); // bad low address ?
431        #endif // __CFA_DEBUG__
432
433        // header may be safe to dereference
434        fakeHeader( header, alignment );
435        #ifdef __CFA_DEBUG__
436        checkHeader( header < (HeapManager.Storage.Header *)heapBegin || (HeapManager.Storage.Header *)heapEnd < header, name, addr ); // bad address ? (offset could be + or -)
437        #endif // __CFA_DEBUG__
438
439        freeElem = (HeapManager.FreeHeader *)((size_t)header->kind.real.home & -3);
440        #ifdef __CFA_DEBUG__
441        if ( freeElem < &freeLists[0] || &freeLists[NoBucketSizes] <= freeElem ) {
442                abort( "Attempt to %s storage %p with corrupted header.\n"
443                           "Possible cause is duplicate free on same block or overwriting of header information.",
444                           name, addr );
445        } // if
446        #endif // __CFA_DEBUG__
447        size = freeElem->blockSize;
448        return false;
449} // headers
450
451
452static inline void * extend( size_t size ) with ( heapManager ) {
453        lock( extlock __cfaabi_dbg_ctx2 );
454        ptrdiff_t rem = heapRemaining - size;
455        if ( rem < 0 ) {
456                // If the size requested is bigger than the current remaining storage, increase the size of the heap.
457
458                size_t increase = libCeiling( size > heapExpand ? size : heapExpand, libAlign() );
459                if ( sbrk( increase ) == (void *)-1 ) {
460                        unlock( extlock );
461                        errno = ENOMEM;
462                        return 0p;
463                } // if
464                #ifdef __STATISTICS__
465                sbrk_calls += 1;
466                sbrk_storage += increase;
467                #endif // __STATISTICS__
468                #ifdef __CFA_DEBUG__
469                // Set new memory to garbage so subsequent uninitialized usages might fail.
470                memset( (char *)heapEnd + heapRemaining, '\377', increase );
471                #endif // __CFA_DEBUG__
472                rem = heapRemaining + increase - size;
473        } // if
474
475        HeapManager.Storage * block = (HeapManager.Storage *)heapEnd;
476        heapRemaining = rem;
477        heapEnd = (char *)heapEnd + size;
478        unlock( extlock );
479        return block;
480} // extend
481
482
483static inline void * doMalloc( size_t size ) with ( heapManager ) {
484        HeapManager.Storage * block;                                            // pointer to new block of storage
485
486        // Look up size in the size list.  Make sure the user request includes space for the header that must be allocated
487        // along with the block and is a multiple of the alignment size.
488
489  if ( unlikely( size > ~0ul - sizeof(HeapManager.Storage) ) ) return 0p;
490        size_t tsize = size + sizeof(HeapManager.Storage);
491        if ( likely( tsize < mmapStart ) ) {                            // small size => sbrk
492                size_t posn;
493                #ifdef FASTLOOKUP
494                if ( tsize < LookupSizes ) posn = lookup[tsize];
495                else
496                #endif // FASTLOOKUP
497                        posn = Bsearchl( (unsigned int)tsize, bucketSizes, (size_t)maxBucketsUsed );
498                HeapManager.FreeHeader * freeElem = &freeLists[posn];
499                // #ifdef FASTLOOKUP
500                // if ( tsize < LookupSizes )
501                //      freeElem = &freeLists[lookup[tsize]];
502                // else
503                // #endif // FASTLOOKUP
504                //      freeElem = bsearchl( tsize, freeLists, (size_t)maxBucketsUsed ); // binary search
505                // HeapManager.FreeHeader * freeElem =
506                //      #ifdef FASTLOOKUP
507                //      tsize < LookupSizes ? &freeLists[lookup[tsize]] :
508                //      #endif // FASTLOOKUP
509                //      bsearchl( tsize, freeLists, (size_t)maxBucketsUsed ); // binary search
510                assert( freeElem <= &freeLists[maxBucketsUsed] ); // subscripting error ?
511                assert( tsize <= freeElem->blockSize );                 // search failure ?
512                tsize = freeElem->blockSize;                                    // total space needed for request
513
514                // Spin until the lock is acquired for this particular size of block.
515
516                #if defined( SPINLOCK )
517                lock( freeElem->lock __cfaabi_dbg_ctx2 );
518                block = freeElem->freeList;                                             // remove node from stack
519                #else
520                block = freeElem->freeList.pop();
521                #endif // SPINLOCK
522                if ( unlikely( block == 0p ) ) {                                // no free block ?
523                        #if defined( SPINLOCK )
524                        unlock( freeElem->lock );
525                        #endif // SPINLOCK
526
527                        // Freelist for that size was empty, so carve it out of the heap if there's enough left, or get some more
528                        // and then carve it off.
529
530                        block = (HeapManager.Storage *)extend( tsize ); // mutual exclusion on call
531  if ( unlikely( block == 0p ) ) return 0p;
532                #if defined( SPINLOCK )
533                } else {
534                        freeElem->freeList = block->header.kind.real.next;
535                        unlock( freeElem->lock );
536                #endif // SPINLOCK
537                } // if
538
539                block->header.kind.real.home = freeElem;                // pointer back to free list of apropriate size
540        } else {                                                                                        // large size => mmap
541  if ( unlikely( size > ~0ul - pageSize ) ) return 0p;
542                tsize = libCeiling( tsize, pageSize );                  // must be multiple of page size
543                #ifdef __STATISTICS__
544                __atomic_add_fetch( &mmap_calls, 1, __ATOMIC_SEQ_CST );
545                __atomic_add_fetch( &mmap_storage, tsize, __ATOMIC_SEQ_CST );
546                #endif // __STATISTICS__
547                block = (HeapManager.Storage *)mmap( 0, tsize, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_PRIVATE | MAP_ANONYMOUS, mmapFd, 0 );
548                if ( block == (HeapManager.Storage *)MAP_FAILED ) {
549                        // Do not call strerror( errno ) as it may call malloc.
550                        abort( "(HeapManager &)0x%p.doMalloc() : internal error, mmap failure, size:%zu error:%d.", &heapManager, tsize, errno );
551                } // if
552                #ifdef __CFA_DEBUG__
553                // Set new memory to garbage so subsequent uninitialized usages might fail.
554                memset( block, '\377', tsize );
555                #endif // __CFA_DEBUG__
556                block->header.kind.real.blockSize = tsize;              // storage size for munmap
557        } // if
558
559        void * addr = &(block->data);                                           // adjust off header to user bytes
560
561        #ifdef __CFA_DEBUG__
562        assert( ((uintptr_t)addr & (libAlign() - 1)) == 0 ); // minimum alignment ?
563        __atomic_add_fetch( &allocFree, tsize, __ATOMIC_SEQ_CST );
564        if ( traceHeap() ) {
565                enum { BufferSize = 64 };
566                char helpText[BufferSize];
567                int len = snprintf( helpText, BufferSize, "%p = Malloc( %zu ) (allocated %zu)\n", addr, size, tsize );
568                // int len = snprintf( helpText, BufferSize, "Malloc %p %zu\n", addr, size );
569                __cfaabi_bits_write( STDERR_FILENO, helpText, len ); // print debug/nodebug
570        } // if
571        #endif // __CFA_DEBUG__
572
573        return addr;
574} // doMalloc
575
576
577static inline void doFree( void * addr ) with ( heapManager ) {
578        #ifdef __CFA_DEBUG__
579        if ( unlikely( heapManager.heapBegin == 0p ) ) {
580                abort( "doFree( %p ) : internal error, called before heap is initialized.", addr );
581        } // if
582        #endif // __CFA_DEBUG__
583
584        HeapManager.Storage.Header * header;
585        HeapManager.FreeHeader * freeElem;
586        size_t size, alignment;                                                         // not used (see realloc)
587
588        if ( headers( "free", addr, header, freeElem, size, alignment ) ) { // mmapped ?
589                #ifdef __STATISTICS__
590                __atomic_add_fetch( &munmap_calls, 1, __ATOMIC_SEQ_CST );
591                __atomic_add_fetch( &munmap_storage, size, __ATOMIC_SEQ_CST );
592                #endif // __STATISTICS__
593                if ( munmap( header, size ) == -1 ) {
594                        #ifdef __CFA_DEBUG__
595                        abort( "Attempt to deallocate storage %p not allocated or with corrupt header.\n"
596                                   "Possible cause is invalid pointer.",
597                                   addr );
598                        #endif // __CFA_DEBUG__
599                } // if
600        } else {
601                #ifdef __CFA_DEBUG__
602                // Set free memory to garbage so subsequent usages might fail.
603                memset( ((HeapManager.Storage *)header)->data, '\377', freeElem->blockSize - sizeof( HeapManager.Storage ) );
604                #endif // __CFA_DEBUG__
605
606                #ifdef __STATISTICS__
607                free_storage += size;
608                #endif // __STATISTICS__
609                #if defined( SPINLOCK )
610                lock( freeElem->lock __cfaabi_dbg_ctx2 );               // acquire spin lock
611                header->kind.real.next = freeElem->freeList;    // push on stack
612                freeElem->freeList = (HeapManager.Storage *)header;
613                unlock( freeElem->lock );                                               // release spin lock
614                #else
615                freeElem->freeList.push( *(HeapManager.Storage *)header );
616                #endif // SPINLOCK
617        } // if
618
619        #ifdef __CFA_DEBUG__
620        __atomic_add_fetch( &allocFree, -size, __ATOMIC_SEQ_CST );
621        if ( traceHeap() ) {
622                enum { BufferSize = 64 };
623                char helpText[BufferSize];
624                int len = snprintf( helpText, sizeof(helpText), "Free( %p ) size:%zu\n", addr, size );
625                __cfaabi_bits_write( STDERR_FILENO, helpText, len ); // print debug/nodebug
626        } // if
627        #endif // __CFA_DEBUG__
628} // doFree
629
630
631size_t prtFree( HeapManager & manager ) with ( manager ) {
632        size_t total = 0;
633        #ifdef __STATISTICS__
634        __cfaabi_bits_acquire();
635        __cfaabi_bits_print_nolock( STDERR_FILENO, "\nBin lists (bin size : free blocks on list)\n" );
636        #endif // __STATISTICS__
637        for ( unsigned int i = 0; i < maxBucketsUsed; i += 1 ) {
638                size_t size = freeLists[i].blockSize;
639                #ifdef __STATISTICS__
640                unsigned int N = 0;
641                #endif // __STATISTICS__
642
643                #if defined( SPINLOCK )
644                for ( HeapManager.Storage * p = freeLists[i].freeList; p != 0p; p = p->header.kind.real.next ) {
645                #else
646                for ( HeapManager.Storage * p = freeLists[i].freeList.top(); p != 0p; p = p->header.kind.real.next.top ) {
647                #endif // SPINLOCK
648                        total += size;
649                        #ifdef __STATISTICS__
650                        N += 1;
651                        #endif // __STATISTICS__
652                } // for
653
654                #ifdef __STATISTICS__
655                __cfaabi_bits_print_nolock( STDERR_FILENO, "%7zu, %-7u  ", size, N );
656                if ( (i + 1) % 8 == 0 ) __cfaabi_bits_print_nolock( STDERR_FILENO, "\n" );
657                #endif // __STATISTICS__
658        } // for
659        #ifdef __STATISTICS__
660        __cfaabi_bits_print_nolock( STDERR_FILENO, "\ntotal free blocks:%zu\n", total );
661        __cfaabi_bits_release();
662        #endif // __STATISTICS__
663        return (char *)heapEnd - (char *)heapBegin - total;
664} // prtFree
665
666
667static void ?{}( HeapManager & manager ) with ( manager ) {
668        pageSize = sysconf( _SC_PAGESIZE );
669
670        for ( unsigned int i = 0; i < NoBucketSizes; i += 1 ) { // initialize the free lists
671                freeLists[i].blockSize = bucketSizes[i];
672        } // for
673
674        #ifdef FASTLOOKUP
675        unsigned int idx = 0;
676        for ( unsigned int i = 0; i < LookupSizes; i += 1 ) {
677                if ( i > bucketSizes[idx] ) idx += 1;
678                lookup[i] = idx;
679        } // for
680        #endif // FASTLOOKUP
681
682        if ( setMmapStart( default_mmap_start() ) ) {
683                abort( "HeapManager : internal error, mmap start initialization failure." );
684        } // if
685        heapExpand = default_heap_expansion();
686
687        char * end = (char *)sbrk( 0 );
688        sbrk( (char *)libCeiling( (long unsigned int)end, libAlign() ) - end ); // move start of heap to multiple of alignment
689        heapBegin = heapEnd = sbrk( 0 );                                        // get new start point
690} // HeapManager
691
692
693static void ^?{}( HeapManager & ) {
694        #ifdef __STATISTICS__
695        if ( traceHeapTerm() ) {
696                printStats();
697                // if ( prtfree() ) prtFree( heapManager, true );
698        } // if
699        #endif // __STATISTICS__
700} // ~HeapManager
701
702
703static void memory_startup( void ) __attribute__(( constructor( STARTUP_PRIORITY_MEMORY ) ));
704void memory_startup( void ) {
705        #ifdef __CFA_DEBUG__
706        if ( unlikely( heapBoot ) ) {                                           // check for recursion during system boot
707                // DO NOT USE STREAMS AS THEY MAY BE UNAVAILABLE AT THIS POINT.
708                abort( "boot() : internal error, recursively invoked during system boot." );
709        } // if
710        heapBoot = true;
711        #endif // __CFA_DEBUG__
712
713        //assert( heapManager.heapBegin != 0 );
714        //heapManager{};
715        if ( heapManager.heapBegin == 0p ) heapManager{};
716} // memory_startup
717
718static void memory_shutdown( void ) __attribute__(( destructor( STARTUP_PRIORITY_MEMORY ) ));
719void memory_shutdown( void ) {
720        ^heapManager{};
721} // memory_shutdown
722
723
724static inline void * mallocNoStats( size_t size ) {             // necessary for malloc statistics
725        //assert( heapManager.heapBegin != 0 );
726        if ( unlikely( heapManager.heapBegin == 0p ) ) heapManager{}; // called before memory_startup ?
727        void * addr = doMalloc( size );
728        if ( unlikely( addr == 0p ) ) errno = ENOMEM;           // POSIX
729        return addr;
730} // mallocNoStats
731
732
733static inline void * callocNoStats( size_t noOfElems, size_t elemSize ) {
734        size_t size = noOfElems * elemSize;
735        char * addr = (char *)mallocNoStats( size );
736  if ( unlikely( addr == 0p ) ) return 0p;
737
738        HeapManager.Storage.Header * header;
739        HeapManager.FreeHeader * freeElem;
740        size_t bsize, alignment;
741        bool mapped __attribute__(( unused )) = headers( "calloc", addr, header, freeElem, bsize, alignment );
742        #ifndef __CFA_DEBUG__
743        // Mapped storage is zero filled, but in debug mode mapped memory is scrubbed in doMalloc, so it has to be reset to zero.
744        if ( ! mapped )
745        #endif // __CFA_DEBUG__
746                // Zero entire data space even when > than size => realloc without a new allocation and zero fill works.
747                // <-------00000000000000000000000000000000000000000000000000000> bsize (bucket size)
748                // `-header`-addr                      `-size
749                memset( addr, '\0', bsize - sizeof(HeapManager.Storage) ); // set to zeros
750
751        header->kind.real.blockSize |= 2;                                       // mark as zero filled
752        return addr;
753} // callocNoStats
754
755
756static inline void * memalignNoStats( size_t alignment, size_t size ) { // necessary for malloc statistics
757        #ifdef __CFA_DEBUG__
758        checkAlign( alignment );                                                        // check alignment
759        #endif // __CFA_DEBUG__
760
761        // if alignment <= default alignment, do normal malloc as two headers are unnecessary
762  if ( unlikely( alignment <= libAlign() ) ) return mallocNoStats( size );
763
764        // Allocate enough storage to guarantee an address on the alignment boundary, and sufficient space before it for
765        // administrative storage. NOTE, WHILE THERE ARE 2 HEADERS, THE FIRST ONE IS IMPLICITLY CREATED BY DOMALLOC.
766        //      .-------------v-----------------v----------------v----------,
767        //      | Real Header | ... padding ... |   Fake Header  | data ... |
768        //      `-------------^-----------------^-+--------------^----------'
769        //      |<--------------------------------' offset/align |<-- alignment boundary
770
771        // subtract libAlign() because it is already the minimum alignment
772        // add sizeof(Storage) for fake header
773        char * addr = (char *)mallocNoStats( size + alignment - libAlign() + sizeof(HeapManager.Storage) );
774  if ( unlikely( addr == 0p ) ) return addr;
775
776        // address in the block of the "next" alignment address
777        char * user = (char *)libCeiling( (uintptr_t)(addr + sizeof(HeapManager.Storage)), alignment );
778
779        // address of header from malloc
780        HeapManager.Storage.Header * realHeader = headerAddr( addr );
781        // address of fake header * before* the alignment location
782        HeapManager.Storage.Header * fakeHeader = headerAddr( user );
783        // SKULLDUGGERY: insert the offset to the start of the actual storage block and remember alignment
784        fakeHeader->kind.fake.offset = (char *)fakeHeader - (char *)realHeader;
785        // SKULLDUGGERY: odd alignment imples fake header
786        fakeHeader->kind.fake.alignment = alignment | 1;
787
788        return user;
789} // memalignNoStats
790
791
792static inline void * cmemalignNoStats( size_t alignment, size_t noOfElems, size_t elemSize ) {
793        size_t size = noOfElems * elemSize;
794        char * addr = (char *)memalignNoStats( alignment, size );
795  if ( unlikely( addr == 0p ) ) return 0p;
796        HeapManager.Storage.Header * header;
797        HeapManager.FreeHeader * freeElem;
798        size_t bsize;
799        bool mapped __attribute__(( unused )) = headers( "cmemalign", addr, header, freeElem, bsize, alignment );
800        #ifndef __CFA_DEBUG__
801        // Mapped storage is zero filled, but in debug mode mapped memory is scrubbed in doMalloc, so it has to be reset to zero.
802        if ( ! mapped )
803        #endif // __CFA_DEBUG__
804                memset( addr, '\0', dataStorage( bsize, addr, header ) ); // set to zeros
805        header->kind.real.blockSize |= 2;                               // mark as zero filled
806
807        return addr;
808} // cmemalignNoStats
809
810
811// supported mallopt options
812#ifndef M_MMAP_THRESHOLD
813#define M_MMAP_THRESHOLD (-1)
814#endif // M_TOP_PAD
815#ifndef M_TOP_PAD
816#define M_TOP_PAD (-2)
817#endif // M_TOP_PAD
818
819
820extern "C" {
821        // Allocates size bytes and returns a pointer to the allocated memory. The memory is not initialized. If size is 0,
822        // then malloc() returns either 0p, or a unique pointer value that can later be successfully passed to free().
823        void * malloc( size_t size ) {
824                #ifdef __STATISTICS__
825                __atomic_add_fetch( &malloc_calls, 1, __ATOMIC_SEQ_CST );
826                __atomic_add_fetch( &malloc_storage, size, __ATOMIC_SEQ_CST );
827                #endif // __STATISTICS__
828
829                return mallocNoStats( size );
830        } // malloc
831
832        // Allocate memory for an array of nmemb elements of size bytes each and returns a pointer to the allocated
833        // memory. The memory is set to zero. If nmemb or size is 0, then calloc() returns either 0p, or a unique pointer
834        // value that can later be successfully passed to free().
835        void * calloc( size_t noOfElems, size_t elemSize ) {
836                #ifdef __STATISTICS__
837                __atomic_add_fetch( &calloc_calls, 1, __ATOMIC_SEQ_CST );
838                __atomic_add_fetch( &calloc_storage, noOfElems * elemSize, __ATOMIC_SEQ_CST );
839                #endif // __STATISTICS__
840
841                return callocNoStats( noOfElems, elemSize );
842        } // calloc
843
844        // Change the size of the memory block pointed to by ptr to size bytes. The contents shall be unchanged in the range
845        // from the start of the region up to the minimum of the old and new sizes. If the new size is larger than the old
846        // size, the added memory shall not be initialized.  If ptr is 0p, then the call is equivalent to malloc(size), for
847        // all values of size; if size is equal to zero, and ptr is not 0p, then the call is equivalent to free(ptr). Unless
848        // ptr is 0p, it must have been returned by an earlier call to malloc(), calloc() or realloc(). If the area pointed
849        // to was moved, a free(ptr) is done.
850        void * realloc( void * oaddr, size_t size ) {
851                #ifdef __STATISTICS__
852                __atomic_add_fetch( &realloc_calls, 1, __ATOMIC_SEQ_CST );
853                #endif // __STATISTICS__
854
855                // If size is equal to 0, either NULL or a pointer suitable to be passed to free() is returned.
856          if ( unlikely( size == 0 ) ) { free( oaddr ); return mallocNoStats( size ); } // special cases
857          if ( unlikely( oaddr == 0p ) ) return mallocNoStats( size );
858
859                HeapManager.Storage.Header * header;
860                HeapManager.FreeHeader * freeElem;
861                size_t bsize, oalign = 0;
862                headers( "realloc", oaddr, header, freeElem, bsize, oalign );
863
864                size_t odsize = dataStorage( bsize, oaddr, header ); // data storage available in bucket
865          if ( size <= odsize && odsize <= size * 2 ) { // allow up to 50% wasted storage in smaller size
866                        // Do not know size of original allocation => cannot do 0 fill for any additional space because do not know
867                        // where to start filling, i.e., do not overwrite existing values in space.
868                        //
869                        // This case does not result in a new profiler entry because the previous one still exists and it must match with
870                        // the free for this memory.  Hence, this realloc does not appear in the profiler output.
871                        return oaddr;
872                } // if
873
874                #ifdef __STATISTICS__
875                __atomic_add_fetch( &realloc_storage, size, __ATOMIC_SEQ_CST );
876                #endif // __STATISTICS__
877
878                // change size and copy old content to new storage
879
880                void * naddr;
881                if ( unlikely( oalign != 0 ) ) {                                // previous request memalign?
882                        if ( unlikely( header->kind.real.blockSize & 2 ) ) { // previous request zero fill
883                                naddr = cmemalignNoStats( oalign, 1, size ); // create new aligned area
884                        } else {
885                                naddr = memalignNoStats( oalign, size ); // create new aligned area
886                        } // if
887                } else {
888                        if ( unlikely( header->kind.real.blockSize & 2 ) ) { // previous request zero fill
889                                naddr = callocNoStats( 1, size );               // create new area
890                        } else {
891                                naddr = mallocNoStats( size );                  // create new area
892                        } // if
893                } // if
894          if ( unlikely( naddr == 0p ) ) return 0p;
895
896                headers( "realloc", naddr, header, freeElem, bsize, oalign );
897                size_t ndsize = dataStorage( bsize, naddr, header ); // data storage avilable in bucket
898                // To preserve prior fill, the entire bucket must be copied versus the size.
899                memcpy( naddr, oaddr, MIN( odsize, ndsize ) );  // copy bytes
900                free( oaddr );
901                return naddr;
902        } // realloc
903
904        // Allocates size bytes and returns a pointer to the allocated memory. The memory address shall be a multiple of
905        // alignment, which must be a power of two. (obsolete)
906        void * memalign( size_t alignment, size_t size ) {
907                #ifdef __STATISTICS__
908                __atomic_add_fetch( &memalign_calls, 1, __ATOMIC_SEQ_CST );
909                __atomic_add_fetch( &memalign_storage, size, __ATOMIC_SEQ_CST );
910                #endif // __STATISTICS__
911
912                return memalignNoStats( alignment, size );
913        } // memalign
914
915
916        // Same as calloc() with memory alignment.
917        void * cmemalign( size_t alignment, size_t noOfElems, size_t elemSize ) {
918                #ifdef __STATISTICS__
919                __atomic_add_fetch( &cmemalign_calls, 1, __ATOMIC_SEQ_CST );
920                __atomic_add_fetch( &cmemalign_storage, noOfElems * elemSize, __ATOMIC_SEQ_CST );
921                #endif // __STATISTICS__
922
923                return cmemalignNoStats( alignment, noOfElems, elemSize );
924        } // cmemalign
925
926        // Same as memalign(), but ISO/IEC 2011 C11 Section 7.22.2 states: the value of size shall be an integral multiple
927    // of alignment. This requirement is universally ignored.
928        void * aligned_alloc( size_t alignment, size_t size ) {
929                return memalign( alignment, size );
930        } // aligned_alloc
931
932
933        // Allocates size bytes and places the address of the allocated memory in *memptr. The address of the allocated
934        // memory shall be a multiple of alignment, which must be a power of two and a multiple of sizeof(void *). If size
935        // is 0, then posix_memalign() returns either 0p, or a unique pointer value that can later be successfully passed to
936        // free(3).
937        int posix_memalign( void ** memptr, size_t alignment, size_t size ) {
938          if ( alignment < sizeof(void *) || ! libPow2( alignment ) ) return EINVAL; // check alignment
939                * memptr = memalign( alignment, size );
940          if ( unlikely( * memptr == 0p ) ) return ENOMEM;
941                return 0;
942        } // posix_memalign
943
944        // Allocates size bytes and returns a pointer to the allocated memory. The memory address shall be a multiple of the
945        // page size.  It is equivalent to memalign(sysconf(_SC_PAGESIZE),size).
946        void * valloc( size_t size ) {
947                return memalign( pageSize, size );
948        } // valloc
949
950
951        // Same as valloc but rounds size to multiple of page size.
952        void * pvalloc( size_t size ) {
953                return memalign( pageSize, libCeiling( size, pageSize ) );
954        } // pvalloc
955
956
957        // Frees the memory space pointed to by ptr, which must have been returned by a previous call to malloc(), calloc()
958        // or realloc().  Otherwise, or if free(ptr) has already been called before, undefined behavior occurs. If ptr is
959        // 0p, no operation is performed.
960        void free( void * addr ) {
961                #ifdef __STATISTICS__
962                __atomic_add_fetch( &free_calls, 1, __ATOMIC_SEQ_CST );
963                #endif // __STATISTICS__
964
965          if ( unlikely( addr == 0p ) ) {                                       // special case
966                        // #ifdef __CFA_DEBUG__
967                        // if ( traceHeap() ) {
968                        //      #define nullmsg "Free( 0x0 ) size:0\n"
969                        //      // Do not debug print free( 0p ), as it can cause recursive entry from sprintf.
970                        //      __cfaabi_dbg_write( nullmsg, sizeof(nullmsg) - 1 );
971                        // } // if
972                        // #endif // __CFA_DEBUG__
973                        return;
974                } // exit
975
976                doFree( addr );
977        } // free
978
979
980        // Returns the alignment of the allocation.
981        size_t malloc_alignment( void * addr ) {
982          if ( unlikely( addr == 0p ) ) return libAlign();      // minimum alignment
983                HeapManager.Storage.Header * header = headerAddr( addr );
984                if ( (header->kind.fake.alignment & 1) == 1 ) { // fake header ?
985                        return header->kind.fake.alignment & -2;        // remove flag from value
986                } else {
987                        return libAlign ();                                                     // minimum alignment
988                } // if
989        } // malloc_alignment
990
991
992        // Returns true if the allocation is zero filled, i.e., initially allocated by calloc().
993        bool malloc_zero_fill( void * addr ) {
994          if ( unlikely( addr == 0p ) ) return false;           // null allocation is not zero fill
995                HeapManager.Storage.Header * header = headerAddr( addr );
996                if ( (header->kind.fake.alignment & 1) == 1 ) { // fake header ?
997                        header = (HeapManager.Storage.Header *)((char *)header - header->kind.fake.offset);
998                } // if
999                return (header->kind.real.blockSize & 2) != 0;  // zero filled (calloc/cmemalign) ?
1000        } // malloc_zero_fill
1001
1002
1003        // Returns the number of usable bytes in the block pointed to by ptr, a pointer to a block of memory allocated by
1004        // malloc or a related function.
1005        size_t malloc_usable_size( void * addr ) {
1006          if ( unlikely( addr == 0p ) ) return 0;                       // null allocation has 0 size
1007                HeapManager.Storage.Header * header;
1008                HeapManager.FreeHeader * freeElem;
1009                size_t bsize, alignment;
1010
1011                headers( "malloc_usable_size", addr, header, freeElem, bsize, alignment );
1012                return dataStorage( bsize, addr, header );      // data storage in bucket
1013        } // malloc_usable_size
1014
1015
1016        // Prints (on default standard error) statistics about memory allocated by malloc and related functions.
1017        void malloc_stats( void ) {
1018                #ifdef __STATISTICS__
1019                printStats();
1020                if ( prtFree() ) prtFree( heapManager );
1021                #endif // __STATISTICS__
1022        } // malloc_stats
1023
1024        // Changes the file descripter where malloc_stats() writes statistics.
1025        int malloc_stats_fd( int fd __attribute__(( unused )) ) {
1026                #ifdef __STATISTICS__
1027                int temp = statfd;
1028                statfd = fd;
1029                return temp;
1030                #else
1031                return -1;
1032                #endif // __STATISTICS__
1033        } // malloc_stats_fd
1034
1035
1036        // Adjusts parameters that control the behavior of the memory-allocation functions (see malloc). The param argument
1037        // specifies the parameter to be modified, and value specifies the new value for that parameter.
1038        int mallopt( int option, int value ) {
1039                choose( option ) {
1040                  case M_TOP_PAD:
1041                        if ( setHeapExpand( value ) ) return 1;
1042                  case M_MMAP_THRESHOLD:
1043                        if ( setMmapStart( value ) ) return 1;
1044                } // switch
1045                return 0;                                                                               // error, unsupported
1046        } // mallopt
1047
1048        // Attempt to release free memory at the top of the heap (by calling sbrk with a suitable argument).
1049        int malloc_trim( size_t ) {
1050                return 0;                                                                               // => impossible to release memory
1051        } // malloc_trim
1052
1053
1054        // Exports an XML string that describes the current state of the memory-allocation implementation in the caller.
1055        // The string is printed on the file stream stream.  The exported string includes information about all arenas (see
1056        // malloc).
1057        int malloc_info( int options, FILE * stream ) {
1058                if ( options != 0 ) { errno = EINVAL; return -1; }
1059                return printStatsXML( stream );
1060        } // malloc_info
1061
1062
1063        // Records the current state of all malloc internal bookkeeping variables (but not the actual contents of the heap
1064        // or the state of malloc_hook functions pointers).  The state is recorded in a system-dependent opaque data
1065        // structure dynamically allocated via malloc, and a pointer to that data structure is returned as the function
1066        // result.  (The caller must free this memory.)
1067        void * malloc_get_state( void ) {
1068                return 0p;                                                                              // unsupported
1069        } // malloc_get_state
1070
1071
1072        // Restores the state of all malloc internal bookkeeping variables to the values recorded in the opaque data
1073        // structure pointed to by state.
1074        int malloc_set_state( void * ptr ) {
1075                return 0;                                                                               // unsupported
1076        } // malloc_set_state
1077} // extern "C"
1078
1079
1080// Must have CFA linkage to overload with C linkage realloc.
1081void * realloc( void * oaddr, size_t nalign, size_t size ) {
1082        #ifdef __STATISTICS__
1083        __atomic_add_fetch( &realloc_calls, 1, __ATOMIC_SEQ_CST );
1084        #endif // __STATISTICS__
1085
1086        // If size is equal to 0, either NULL or a pointer suitable to be passed to free() is returned.
1087  if ( unlikely( size == 0 ) ) { free( oaddr ); return mallocNoStats( size ); } // special cases
1088  if ( unlikely( oaddr == 0p ) ) return mallocNoStats( size );
1089
1090        if ( unlikely( nalign == 0 ) ) nalign = libAlign();     // reset alignment to minimum
1091        #ifdef __CFA_DEBUG__
1092        else
1093                checkAlign( nalign );                                                   // check alignment
1094        #endif // __CFA_DEBUG__
1095
1096        HeapManager.Storage.Header * header;
1097        HeapManager.FreeHeader * freeElem;
1098        size_t bsize, oalign = 0;
1099        headers( "realloc", oaddr, header, freeElem, bsize, oalign );
1100        size_t odsize = dataStorage( bsize, oaddr, header ); // data storage available in bucket
1101
1102  if ( oalign != 0 && (uintptr_t)oaddr % nalign == 0 ) { // has alignment and just happens to work out
1103                headerAddr( oaddr )->kind.fake.alignment = nalign | 1; // update alignment (could be the same)
1104                return realloc( oaddr, size );
1105        } // if
1106
1107        #ifdef __STATISTICS__
1108        __atomic_add_fetch( &realloc_storage, size, __ATOMIC_SEQ_CST );
1109        #endif // __STATISTICS__
1110
1111        // change size and copy old content to new storage
1112
1113        void * naddr;
1114        if ( unlikely( header->kind.real.blockSize & 2 ) ) { // previous request zero fill
1115                naddr = cmemalignNoStats( nalign, 1, size );    // create new aligned area
1116        } else {
1117                naddr = memalignNoStats( nalign, size );                // create new aligned area
1118        } // if
1119
1120        headers( "realloc", naddr, header, freeElem, bsize, oalign );
1121        size_t ndsize = dataStorage( bsize, naddr, header ); // data storage avilable in bucket
1122        // To preserve prior fill, the entire bucket must be copied versus the size.
1123        memcpy( naddr, oaddr, MIN( odsize, ndsize ) );          // copy bytes
1124        free( oaddr );
1125        return naddr;
1126} // realloc
1127
1128
1129// Local Variables: //
1130// tab-width: 4 //
1131// compile-command: "cfa -nodebug -O2 heap.cfa" //
1132// End: //
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.