home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Usenet 1994 October / usenetsourcesnewsgroupsinfomagicoctober1994disk2.iso / unix / volume6 / malloc < prev    next >
Text File  |  1986-11-30  |  26KB  |  1,033 lines

  1. Subject: v06i054:  A "smarter" malloc (malloc)
  2. Newsgroups: mod.sources
  3. Approved: rs@mirror.UUCP
  4.  
  5. Submitted by: cca!astrovax!wls (William L. Sebok)
  6. Mod.sources: Volume 6, Issue 54
  7. Archive-name: malloc
  8.  
  9. --------Cut Here----------
  10. # This is a shell archive.  Remove anything before this line,
  11. # then unpack it by saving it in a file and typing "sh file".
  12. #
  13. # Wrapped by astrovax!wls on Thu Jul  3 13:20:20 EDT 1986
  14. # Contents:  README malloc.3 forget.3 malloc.h malloc.c free.c realloc.c
  15. #    forget.c tstmalloc.c asm.sed malloc.adb
  16.  
  17. echo x - README
  18. sed 's/^@//' > "README" <<'@//E*O*F README//'
  19. This is the malloc()/free()/realloc()/forget() package used at astrovax.
  20.  
  21. It does not have the property of the 4.2 BSD malloc of allocating huge amounts
  22. of excess memory.  Image processing is done here and large malloc requests
  23. are not rare.  It is quite undesirable when one asks for 4.1 megabytes of memory
  24. to have it try to return 8 megabytes and to fail because the process goes over
  25. quota or there is not enough swap space.
  26.  
  27. Also this malloc does not have the property of the 4.1 BSD malloc that a search
  28. for free memory traverses a linked list that covers all previous allocations,
  29. causing thrashing by touching them and thus paging them back into memory.
  30.  
  31. Hopefully this malloc covers the best of both worlds.  There is a fair attempt
  32. at storage compaction, merging freed areas with adjacent free areas and
  33. optionally returning freed areas adjacent to the break back to the system,
  34. thereby shrinking the size of the process.
  35.  
  36. It is also allowable and compatible with this package to obtain memory by the
  37. use of the sbrk() system call.  This memory can be reclaimed and returned to
  38. the malloc arena by the use of the provided forget() function.  This function
  39. is intended to provide the functionality of the Forth FORGET primitive in
  40. an environment that also includes malloc and free.
  41.  
  42. The main disadvantage of this package is a larger storage overhead of 24 bytes
  43. per memory area, due to the fact that each area is linked into two
  44. bi-directional chains.
  45.  
  46. Non-vax users should edit the commented system-dependent parts of Makefile and
  47. malloc.h for the requirements of one's own computer.
  48.  
  49. Bill Sebok            Princeton University, Astrophysics
  50. {allegra,akgua,cbosgd,decvax,ihnp4,noao,philabs,princeton,vax135}!astrovax!wls
  51. @//E*O*F README//
  52. chmod u=rw,g=r,o=r README
  53.  
  54. echo x - malloc.3
  55. sed 's/^@//' > "malloc.3" <<'@//E*O*F malloc.3//'
  56. @.TH MALLOC 3  "30 June 1986"
  57. @.SH NAME
  58. malloc, free, realloc \- memory allocator
  59. @.SH SYNOPSIS
  60. @.nf
  61. @.B char *malloc(size)
  62. @.B Size size;
  63. @.PP
  64. @.B void free(ptr)
  65. @.B char *ptr;
  66. @.PP
  67. @.B char *realloc(ptr, size)
  68. @.B char *ptr;
  69. @.B Size size;
  70. @.PP
  71. @.B extern char endfree
  72. @.PP
  73. @.B extern void (*mlabort)()
  74. @.fi
  75. @.PP
  76. Where
  77. @.I Size
  78. is an integer large enough to hold a char pointer.
  79. @.SH DESCRIPTION
  80. @.I Malloc
  81. and
  82. @.I free
  83. provide a simple general-purpose memory allocation package.
  84. @.I Malloc
  85. returns a pointer to a block of at least
  86. @.I size
  87. bytes beginning on the boundary of the most stringent alignment required
  88. by the architecture.
  89. @.PP
  90. The argument to
  91. @.I free
  92. is a pointer to a block previously allocated by
  93. @.IR malloc ;
  94. this space is made available for further allocation,
  95. but its contents are left undisturbed.
  96. @.PP
  97. Needless to say, grave disorder will result if the space assigned by
  98. @.I malloc
  99. is overrun or if some random number is handed to
  100. @.IR free .
  101. @.PP
  102. @.I Malloc
  103. maintains multiple lists of free blocks according to size,
  104. allocating space from the appropriate list.
  105. It calls
  106. @.I brk
  107. (see
  108. @.IR brk (2))
  109. to get more memory from the system when there is no
  110. suitable space already free.
  111. @.PP
  112. @.I Free
  113. makes an attempt to merge newly freed memory with adjacent free areas.
  114. If the result of this merging is an area that touches the system break
  115. (the current location of the highest valid address of the data segment of the
  116. process) and if
  117. @.I
  118. endfree
  119. has a non-zero value,  then break is moved back, contracting the process
  120. size and releasing the memory back to the system.
  121. @.PP
  122. By default
  123. @.I endfree
  124. has a value of 0, which disables the release of memory back to the system.
  125. @.PP
  126. It is valid to also allocate memory by the use of
  127. @.I sbrk(3)
  128. or by moving up the break with
  129. @.I brk(3).
  130. This memory may be reclaimed and returned to
  131. the \fImalloc\fP/\fIfree\fP arena by the use of
  132. @.I forget
  133. (see \fIforget\fP(3)).
  134. @.PP
  135. @.I Realloc
  136. changes the size of the block pointed to by
  137. @.I ptr
  138. to
  139. @.I size
  140. bytes and returns a pointer to the (possibly moved) block.
  141. The contents will be unchanged up to the lesser of the new and old sizes.
  142. @.PP
  143. In order to be compatible with older versions,
  144. if
  145. @.I endfree
  146. is 0, then
  147. @.I realloc
  148. also works if
  149. @.I ptr
  150. points to a block freed since the last call of
  151. @.I malloc
  152. or
  153. @.I realloc.
  154. Sequences of
  155. @.I free, malloc
  156. and
  157. @.I realloc
  158. were previously used to attempt storage compaction.
  159. This procedure is no longer recommended.
  160. In this implementation
  161. @.I Realloc,
  162. @.I malloc
  163. and
  164. @.I free
  165. do a fair amount of their own storage compaction anyway.
  166. @.SH DIAGNOSTICS
  167. @.I Malloc, realloc
  168. return a null pointer (0) if there is no available memory or if the arena
  169. has been detectably corrupted by storing outside the bounds of a block.
  170. @.I Realloc
  171. makes an attempt to detect and return a null pointer when the break has been
  172. moved so that the requested address is no longer valid.
  173. @.I Malloc
  174. may be recompiled to check the arena very stringently on every transaction;
  175. those sites with a source code license may do this by recompiling the source
  176. with  -Ddebug .
  177. @.PP
  178. On detection of corruption of the malloc arena the normal response is an
  179. abort with a core dump.  This response can be changed by placing a pointer to
  180. a function with the desired response into the extern pointer
  181. @.I mlabort.
  182. @.SH ALGORITHM
  183. @.I Malloc
  184. returns a block of size equal to the size requested plus an overhead (24
  185. bytes for a 32 bit machine).
  186. Freed memory is linked into a chain selected by the size of the freed area
  187. (currently, memory size of items in a chain is between two adjacent powers of
  188. 2).
  189. The search for memory starts with the chain whose length index is at least
  190. equal to the size of the request and proceeds if unsuccessful to larger
  191. memory size chains.  If there is any surplus memory left after the filling
  192. of a request it is returned to the appropriate free list chain.
  193. @.SH BUGS
  194. When
  195. @.I realloc
  196. returns 0, the block pointed to by
  197. @.I ptr
  198. may have been destroyed.
  199. @//E*O*F malloc.3//
  200. chmod u=rw,g=r,o=r malloc.3
  201.  
  202. echo x - forget.3
  203. sed 's/^@//' > "forget.3" <<'@//E*O*F forget.3//'
  204. @.TH FORGET 3  "30 June 1986"
  205. @.SH NAME
  206. forget \- reclaim sbrk'ed memory into malloc arena
  207. @.SH SYNOPSIS
  208. @.nf
  209. @.B void forget(ptr)
  210. @.B char *ptr;
  211. @.PP
  212. @.B extern char endfree
  213. @.SH DESCRIPTION
  214. @.I Forget
  215. provides a way of reclaiming memory obtained by
  216. @.I sbrk(3)
  217. and returning it to the malloc arena.  All such memory above
  218. @.I ptr
  219. (the "forget point") is marked free and merged if possible with adjacent
  220. free areas.  If
  221. @.I endfree
  222. is non-zero any such memory adjacent to the "break" (the highest valid
  223. data address for the process) is released to the system by moving back
  224. the break.
  225. @.PP
  226. This function was written to provide the functionality of the Forth
  227. FORGET primitive in an environment where
  228. a dictionary is grown by
  229. @.I sbrk
  230. and
  231. @.I malloc
  232. and
  233. @.I free
  234. are also present.
  235. @.SH BUGS
  236. When the specified forget point is below the initial end of the program,
  237. disaster can result.
  238. @//E*O*F forget.3//
  239. chmod u=rw,g=r,o=r forget.3
  240.  
  241. echo x - malloc.h
  242. sed 's/^@//' > "malloc.h" <<'@//E*O*F malloc.h//'
  243. /* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *
  244.  * A  "smarter" malloc                William L. Sebok
  245.  * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *
  246.  *    Algorithm:
  247.  *     Assign to each area an index "n". This is currently proportional to
  248.  *    the log 2 of size of the area rounded down to the nearest integer.
  249.  *    Then all free areas of storage whose length have the same index n are
  250.  *    organized into a chain with other free areas of index n (the "bucket"
  251.  *    chain). A request for allocation of storage first searches the list of
  252.  *    free memory.  The search starts at the bucket chain of index equal to
  253.  *    that of the storage request, continuing to higher index bucket chains
  254.  *    if the first attempt fails.
  255.  *    If the search fails then new memory is allocated.  Only the amount of
  256.  *    new memory needed is allocated.  Any old free memory left after an
  257.  *    allocation is returned to the free list.
  258.  *
  259.  *      All memory areas (free or busy) handled by malloc are also chained
  260.  *    sequentially by increasing address (the adjacency chain).  When memory
  261.  *    is freed it is merged with adjacent free areas, if any.  If a free area
  262.  *    of memory ends at the end of memory (i.e. at the break), and if the
  263.  *    variable "endfree" is non-zero, then the break is contracted, freeing
  264.  *    the memory back to the system.
  265.  *
  266.  *    Notes:
  267.  *        ov_length field includes sizeof(struct overhead)
  268.  *        adjacency chain includes all memory, allocated plus free.
  269.  */
  270.  
  271. /* the following items may need to be configured for a particular machine */
  272.  
  273. /* alignment requirement for machine (in bytes) */
  274. #define NALIGN    4
  275.  
  276. /* size of an integer large enough to hold a character pointer */
  277. typedef    long    Size;
  278.  
  279. /*
  280.  * CURBRK returns the value of the current system break, i.e., the system's
  281.  * idea of the highest legal address in the data area.  It is defined as
  282.  * a macro for the benefit of systems that have provided an easier way to
  283.  * obtain this number (such as in an external variable)
  284.  */
  285.  
  286. #ifndef CURBRK
  287. #define CURBRK    sbrk(0)
  288. extern char *sbrk();
  289. #else  CURBRK
  290. #    if    CURBRK == curbrk
  291. extern Size curbrk;
  292. #    endif
  293. #endif CURBRK
  294.  
  295. /*
  296.  * note that it is assumed that CURBRK remembers the last requested break to
  297.  * the nearest byte (or at least the nearest word) rather than the nearest page
  298.  * boundary.  If this is not true then the following BRK macro should be
  299.  * replaced with one that remembers the break to within word-size accuracy.
  300.  */
  301.  
  302. #ifndef BRK
  303. #define BRK(x)    brk(x)
  304. extern char *brk();
  305. #endif  BRK
  306.  
  307. /* END of machine dependent portion */
  308.  
  309. #define    MAGIC_FREE    0x548a934c
  310. #define    MAGIC_BUSY    0xc139569a
  311.  
  312. #define NBUCKETS    18
  313.  
  314. struct qelem {
  315.     struct qelem *q_forw;
  316.     struct qelem *q_back;
  317. };
  318.  
  319. struct overhead {
  320.     struct qelem    ov_adj;        /* adjacency chain pointers */ 
  321.     struct qelem    ov_buk;        /* bucket chain pointers */
  322.     long        ov_magic;
  323.     Size        ov_length;
  324. };
  325.  
  326. /*
  327.  * The following macros depend on the order of the elements in struct overhead
  328.  */
  329. #define TOADJ(p)    ((struct qelem *)(p))
  330. #define FROMADJ(p)    ((struct overhead *)(p))
  331. #define FROMBUK(p)    ((struct overhead *)( (char *)p - sizeof(struct qelem)))
  332. #define TOBUK(p)    ((struct qelem *)( (char *)p + sizeof(struct qelem)))
  333.  
  334. #ifdef MALLOC
  335. /*
  336.  * return to the system memory freed adjacent to the break 
  337.  * default is Off
  338.  */
  339. char endfree = 0;
  340.  
  341. /* sizes of buckets currently proportional to log 2() */
  342. Size mlsizes[] = {0, 64, 128, 256, 512, 1024, 2048, 4096, 8192, 16384, 32768,
  343.     65536, 131072, 262144, 524288, 1048576, 2097152, 4194304};
  344.  
  345. /* head of adjacency chain */
  346. struct qelem adjhead = { &adjhead, &adjhead };
  347.  
  348. /* head of bucket chains */
  349. struct qelem buckets[NBUCKETS] = {
  350.     &buckets[0],  &buckets[0],    &buckets[1],  &buckets[1],
  351.     &buckets[2],  &buckets[2],    &buckets[3],  &buckets[3],
  352.     &buckets[4],  &buckets[4],    &buckets[5],  &buckets[5],
  353.     &buckets[6],  &buckets[6],    &buckets[7],  &buckets[7],
  354.     &buckets[8],  &buckets[8],    &buckets[9],  &buckets[9],
  355.     &buckets[10], &buckets[10],    &buckets[11], &buckets[11],
  356.     &buckets[12], &buckets[12],    &buckets[13], &buckets[13],
  357.     &buckets[14], &buckets[14],    &buckets[15], &buckets[15],
  358.     &buckets[16], &buckets[16],    &buckets[17], &buckets[17]
  359. };
  360.  
  361. void (*mlabort)() = {0};
  362.  
  363. #else
  364. extern char endfree;
  365. extern struct qelem adjhead, buckets[NBUCKETS];
  366. extern Size mlsizes[NBUCKETS];
  367. extern void (*mlabort)();
  368. #endif
  369.  
  370. extern void insque(), remque();
  371. extern void free(), mllcerr();
  372. extern char *malloc(), *realloc();
  373.  
  374. #ifdef debug
  375. # define ASSERT(p,q)    if (!(p)) mllcerr(q)
  376. #else
  377. # define ASSERT(p,q)
  378. #endif
  379. @//E*O*F malloc.h//
  380. chmod u=rw,g=r,o=r malloc.h
  381.  
  382. echo x - malloc.c
  383. sed 's/^@//' > "malloc.c" <<'@//E*O*F malloc.c//'
  384. /* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *
  385.  * A  "smarter" malloc v1.0            William L. Sebok
  386.  *                    Sept. 24, 1984 rev. June 30,1986
  387.  *
  388.  *    malloc allocates and returns a pointer to a piece of memory nbytes
  389.  *    in size.
  390.  * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * */
  391.  
  392. #define MALLOC
  393. #include "malloc.h"
  394.  
  395. #define NULL    0
  396.  
  397. char *
  398. malloc(nbytes)
  399.     Size nbytes;
  400. {
  401.     register struct overhead *p, *q;
  402.     register struct qelem *bucket;
  403.     register Size surplus;
  404.     Size mlindx();
  405.  
  406.     nbytes = ((nbytes + (NALIGN-1)) & ~(NALIGN-1))
  407.         + sizeof(struct overhead);
  408.  
  409.     for (
  410.         bucket = &buckets[mlindx(nbytes)];
  411.         bucket < &buckets[NBUCKETS];
  412.         bucket++
  413.     ) { 
  414.         register struct qelem *b;
  415.         for(b = bucket->q_forw; b != bucket; b = b->q_forw) {
  416.             p = FROMBUK(b);
  417.             ASSERT(p->ov_magic == MAGIC_FREE,
  418. "\nmalloc: Entry not marked FREE found on Free List!\n");
  419.             if (p->ov_length >= nbytes) {
  420.                 remque(b);
  421.                 surplus = p->ov_length - nbytes;
  422.                 goto foundit;
  423.             }
  424.         }
  425.     }
  426.  
  427.     /* obtain additional memory from system */
  428.     {
  429.         register Size i;
  430.         p = (struct overhead *)CURBRK;
  431.  
  432.         i = ((Size)p)&(NALIGN-1);
  433.         if (i != 0)
  434.             p = (struct overhead *)((char *)p + NALIGN - i);
  435.  
  436.         if (BRK((char *)p + nbytes))
  437.             return(NULL);
  438.  
  439.         p->ov_length = nbytes;
  440.         surplus = 0;
  441.  
  442.         /* add to end of adjacency chain */
  443.         ASSERT((FROMADJ(adjhead.q_back)) < p,
  444. "\nmalloc: Entry in adjacency chain found with address lower than Chain head!\n"
  445.             );
  446.         insque(TOADJ(p),adjhead.q_back);
  447.     }
  448.  
  449. foundit:
  450.     /* mark surplus memory free */
  451.     if (surplus > sizeof(struct overhead)) {
  452.         /* if big enough, split it up */
  453.         q = (struct overhead *)((char *)p + nbytes);
  454.  
  455.         q->ov_length = surplus;
  456.         p->ov_length = nbytes;
  457.         q->ov_magic = MAGIC_FREE;
  458.  
  459.         /* add surplus into adjacency chain */
  460.         insque(TOADJ(q),TOADJ(p));
  461.  
  462.         /* add surplus into bucket chain */
  463.         insque(TOBUK(q),&buckets[mlindx(surplus)]);
  464.     }
  465.  
  466.     p->ov_magic = MAGIC_BUSY;
  467.     return((char*)p + sizeof(struct overhead));
  468. }
  469.  
  470. /*
  471.  * select the proper size bucket
  472.  */
  473. Size
  474. mlindx(n)
  475. register Size n;
  476. {
  477.     register Size *p, *q, *r;
  478.     p = &mlsizes[0];
  479.     r = &mlsizes[NBUCKETS];
  480.     /* binary search */
  481.     while ((q = (p + (r-p)/2)) > p) {
  482.         if (n < *q)
  483.             r = q;
  484.         else
  485.             p = q;
  486.     }
  487.     return(q - &mlsizes[0]);
  488. }
  489.  
  490. void
  491. mllcerr(p)
  492. char *p;
  493. {
  494.     register char *q;
  495.     q = p;
  496.     while (*q++);    /* find end of string */
  497.     (void)write(2,p,q-p-1);
  498.     if (mlabort)
  499.         (*mlabort)();
  500. #ifdef debug
  501.     else
  502.         abort();
  503. #endif debug
  504. }
  505.  
  506. #ifndef vax
  507. /*
  508.  * The vax has wondrous instructions for inserting and removing items into
  509.  * doubly linked queues.  On the vax the assembler output of the C compiler is
  510.  * massaged by an sed script to turn these function calls into invocations of
  511.  * the insque and remque machine instructions.
  512.  */
  513.  
  514. void
  515. insque(item,queu)
  516. register struct qelem *item, *queu;
  517. /* insert "item" after "queu" */
  518. {
  519.     register struct qelem *pueu;
  520.     pueu = queu->q_forw;
  521.     item->q_forw = pueu;
  522.     item->q_back = queu;
  523.     queu->q_forw = item;
  524.     pueu->q_back = item;
  525. }
  526.  
  527. void
  528. remque(item)
  529. register struct qelem *item;
  530. /* remove "item" */
  531. {
  532.     register struct qelem *queu, *pueu;
  533.     pueu = item->q_forw;
  534.     queu = item->q_back;
  535.     queu->q_forw = pueu;
  536.     pueu->q_back = queu;
  537. }
  538. #endif
  539. @//E*O*F malloc.c//
  540. chmod u=rw,g=r,o=r malloc.c
  541.  
  542. echo x - free.c
  543. sed 's/^@//' > "free.c" <<'@//E*O*F free.c//'
  544. /* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *
  545.  *  free                    William L. Sebok
  546.  * A "smarter" malloc v1.0        Sept. 24, 1984 rev. June 30,1986
  547.  *
  548.  *     free takes a previously malloc-allocated area at mem and frees it.
  549.  * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * */
  550.  
  551.  
  552. #include "malloc.h"
  553.  
  554. #define NULL    0
  555.  
  556. void
  557. free(mem)
  558. register char *mem;
  559. {
  560.     register struct overhead *p, *q;
  561.     void mlfree_end();
  562.  
  563.     if (mem == NULL)
  564.         return;
  565.  
  566.     p = (struct overhead *)(mem - sizeof(struct overhead));
  567.  
  568.     /* not advised but allowed */
  569.     if (p->ov_magic == MAGIC_FREE)
  570.         return;
  571.  
  572.     if (p->ov_magic != MAGIC_BUSY)
  573.         mllcerr("attempt to free memory not allocated with malloc!\n");
  574.  
  575.     /* try to merge with previous free area */
  576.     q = FROMADJ((TOADJ(p))->q_back);
  577.  
  578.     if (q != FROMADJ(&adjhead)) {
  579.         ASSERT(q < p,
  580. "\nfree: While trying to merge a free area with a lower adjacent free area,\n\
  581.  addresses were found out of order!\n");
  582.         /* If lower segment can be merged */
  583.         if (   q->ov_magic == MAGIC_FREE
  584.            && (char *)q + q->ov_length == (char *)p
  585.         ) {
  586.             /* remove lower address area from bucket chain */
  587.             remque(TOBUK(q));
  588.  
  589.             /* remove upper address area from adjacency chain */
  590.             remque(TOADJ(p));
  591.  
  592.             q->ov_length += p->ov_length;
  593.             p->ov_magic = NULL;    /* decommission */
  594.             p = q;
  595.         }
  596.     }
  597.  
  598.     /* try to merge with next higher free area */
  599.     q = FROMADJ((TOADJ(p))->q_forw);
  600.  
  601.     if (q != FROMADJ(&adjhead)) {
  602.         /* upper segment can be merged */
  603.         ASSERT(q > p,
  604. "\nfree: While trying to merge a free area with a higher adjacent free area,\n\
  605.  addresses were found out of order!\n");
  606.         if (     q->ov_magic == MAGIC_FREE
  607.            &&    (char *)p + p->ov_length == (char *)q
  608.         ) {
  609.             /* remove upper from bucket chain */
  610.             remque(TOBUK(q));
  611.  
  612.             /* remove upper from adjacency chain */
  613.             remque(TOADJ(q));
  614.  
  615.             p->ov_length += q->ov_length;
  616.             q->ov_magic = NULL;    /* decommission */
  617.         }
  618.     }
  619.  
  620.     p->ov_magic = MAGIC_FREE;
  621.  
  622.     /* place in bucket chain */
  623.     insque(TOBUK(p),&buckets[mlindx(p->ov_length)]);
  624.  
  625.     if (endfree)
  626.         mlfree_end();
  627.  
  628.     return;
  629. }
  630.  
  631. void
  632. mlfree_end()
  633. {
  634.     register struct overhead *p;
  635.  
  636.     p = FROMADJ(adjhead.q_back);
  637.     if (    /* area is free and at end of memory */
  638.             p->ov_magic == MAGIC_FREE
  639.         &&    (char*)p + p->ov_length == (char *)CURBRK
  640.     ) {
  641.         p->ov_magic = NULL;    /* decommission (just in case) */
  642.  
  643.         /* remove from end of adjacency chain */
  644.         remque(TOADJ(p));
  645.  
  646.         /* remove from bucket chain */
  647.         remque(TOBUK(p));
  648.  
  649.         /* release memory to system */
  650.         (void)BRK((char *)p);
  651.     }
  652.     return;
  653. }
  654. @//E*O*F free.c//
  655. chmod u=rw,g=r,o=r free.c
  656.  
  657. echo x - realloc.c
  658. sed 's/^@//' > "realloc.c" <<'@//E*O*F realloc.c//'
  659. /* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *
  660.  *  realloc                William L. Sebok
  661.  * A  "smarter" malloc v1.0        Sept. 24, 1984 rev. June 30,1986
  662.  *
  663.  *    realloc takes previously malloc-allocated area at mem, and tries
  664.  *     to change its size to nbytes bytes, moving it and copying its
  665.  *     contents if necessary.
  666.  * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * */
  667.  
  668. #include "malloc.h"
  669.  
  670. #ifndef    NULL
  671. #define NULL    0
  672. #endif
  673.  
  674. char *
  675. realloc(mem,nbytes)
  676. register char *mem; unsigned nbytes;
  677. {
  678.     register char *newmem;
  679.     register struct overhead *p, *q;
  680.     Size surplus, length;
  681.     char oendfree;
  682.  
  683.     if (mem == NULL)
  684.         return(malloc(nbytes));
  685.  
  686.     /* if beyond current arena it has to be bad */
  687.     if(mem > (char*)FROMADJ(adjhead.q_back) + sizeof(struct overhead))
  688.         return(NULL);
  689.     
  690.     p = (struct overhead *)(mem - sizeof(struct overhead));
  691.  
  692.     if (p->ov_magic != MAGIC_BUSY && p->ov_magic != MAGIC_FREE)
  693.         return(NULL);    /* already gone */
  694.  
  695.     length = p->ov_length;
  696.  
  697.     nbytes = (nbytes + (NALIGN-1)) & (~(NALIGN-1));
  698.  
  699.     if (p->ov_magic == MAGIC_BUSY) {
  700.         oendfree = endfree;    endfree = 0;
  701.         free(mem);    /* free it but don't let it contract break */
  702.         endfree = oendfree;
  703.     }
  704.  
  705.     if(  p->ov_magic == MAGIC_FREE
  706.      && (surplus = length - nbytes - sizeof(struct overhead)) >= 0
  707.     ) {
  708.         /* shrink area in place */
  709.         if (surplus > sizeof(struct overhead)) {
  710.             q = (struct overhead *)( (char *)p + nbytes
  711.                 + sizeof(struct overhead));
  712.             q->ov_length = surplus;
  713.             q->ov_magic = MAGIC_FREE;
  714.             insque(TOADJ(q),TOADJ(p));
  715.             insque(TOBUK(q),&buckets[mlindx(surplus)]);
  716.             p->ov_length -= surplus;
  717.         }
  718.         /* declare it to be busy */
  719.         remque(TOBUK(p));
  720.         p->ov_magic = MAGIC_BUSY;
  721.  
  722.         if (endfree)
  723.             mlfree_end();
  724.         return(mem);
  725.     }
  726.  
  727.     /* if at break, grow in place */
  728.     if (p->ov_magic == MAGIC_FREE && ((char *)p + p->ov_length) == CURBRK) {
  729.         nbytes += sizeof(struct overhead);
  730.         BRK((char *)p + nbytes);
  731.         p->ov_length = nbytes;
  732.         return(mem);
  733.     }
  734.  
  735.     newmem = malloc(nbytes);
  736.  
  737.     if (newmem != mem && newmem != NULL) {
  738.         register Size n;
  739.         n = length - sizeof(struct overhead);
  740.         nbytes = (nbytes < n) ? nbytes: n;
  741.         (void)bcopy(mem,newmem,nbytes);
  742.         /* note:
  743.          * it is assumed that bcopy does the right thing on overlapping
  744.          * extents (true on the vax)
  745.          */
  746.     }
  747.  
  748.     if (endfree)
  749.         mlfree_end();
  750.  
  751.     return(newmem);
  752. }
  753. @//E*O*F realloc.c//
  754. chmod u=rw,g=r,o=r realloc.c
  755.  
  756. echo x - forget.c
  757. sed 's/^@//' > "forget.c" <<'@//E*O*F forget.c//'
  758. /* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *
  759.  *  forget                William L. Sebok
  760.  * A "smarter" malloc v1.0        Sept. 24, 1984 rev. June 30,1986
  761.  *
  762.  *    forget returns to the malloc arena all memory allocated by sbrk()
  763.  *     above "bpnt".
  764.  * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * */
  765.  
  766. #include "malloc.h"
  767.  
  768. #define    NULL    0
  769.  
  770. void
  771. forget(bpnt)
  772. char *bpnt;
  773. {
  774.     register struct overhead *p, *q, *r, *b;
  775.     register Size l;
  776.     struct overhead *crbrk;
  777.     char pinvalid, oendfree;
  778.  
  779.     /*
  780.      * b = forget point
  781.      * p = beginning of entry
  782.      * q = end of entry, beginning of gap
  783.      * r = end of gap, beginning of next entry (or the break)
  784.      * pinvalid = true when groveling at forget point
  785.      */
  786.  
  787.     pinvalid = 0;
  788.     oendfree = endfree;    endfree = 0;
  789.     b = (struct overhead *)bpnt;
  790.     p = FROMADJ(adjhead.q_back);
  791.     r = crbrk = (struct overhead *)CURBRK;
  792.  
  793.     for (;pinvalid == 0 && b < r; p = FROMADJ(TOADJ(r = p)->q_back)) {
  794.         if ( p == FROMADJ(&adjhead)
  795.          || (q = (struct overhead *)((char *)p + p->ov_length)) < b
  796.         ) {
  797.             pinvalid = 1;
  798.             q = b;
  799.         }
  800.  
  801.         if (q == r)
  802.             continue;
  803.  
  804.         ASSERT(q < r,
  805. "\nforget: addresses in adjacency chain are out of order!\n");
  806.  
  807.         /* end of gap is at break */
  808.         if (oendfree && r == crbrk) {
  809.             (void)BRK((char *)q);    /* free it yourself */
  810.             crbrk = r = q;
  811.             continue;
  812.         }
  813.  
  814.         if (pinvalid)
  815.             q = (struct overhead *) /* align q pointer */
  816.                 (((long)q + (NALIGN-1)) & (~(NALIGN-1)));
  817.  
  818.         l = (char *)r - (char *)q;
  819.         /*
  820.          * note: unless something is screwy: (l%NALIGN) == 0
  821.          * as r should be aligned by this point
  822.          */
  823.  
  824.         if (l >= sizeof(struct overhead)) {
  825.             /* construct busy entry and free it */
  826.             q->ov_magic = MAGIC_BUSY;
  827.             q->ov_length = l;
  828.             insque(TOADJ(q),TOADJ(p));
  829.             free((char *)q + sizeof(struct overhead));
  830.         } else if (pinvalid == 0) {
  831.             /* append it to previous entry */
  832.             p->ov_length += l;
  833.             if (p->ov_magic == MAGIC_FREE) {
  834.                 remque(TOBUK(p));
  835.                 insque(TOBUK(p),&buckets[mlindx(p->ov_length)]);
  836.             }
  837.         }
  838.     }
  839.     endfree = oendfree;
  840.     if (endfree)
  841.         mlfree_end();
  842.     return;
  843. }
  844. @//E*O*F forget.c//
  845. chmod u=rw,g=r,o=r forget.c
  846.  
  847. echo x - tstmalloc.c
  848. sed 's/^@//' > "tstmalloc.c" <<'@//E*O*F tstmalloc.c//'
  849. /*
  850.  * tstmalloc    this routine tests and exercizes the malloc/free package
  851.  */
  852. #include <stdio.h>
  853. #include <setjmp.h>
  854. #include "malloc.h"
  855.  
  856. jmp_buf env;
  857.  
  858. main(argc,argv)
  859. int argc; char *argv[];
  860. {
  861.     char lin[100], arg1[20], arg2[20], arg3[20];
  862.     char *res, *malloc(), *realloc();
  863.     register struct overhead *p, *q;
  864.     register struct qelem *qp;
  865.     int arg, nargs, argn;
  866.     int l;
  867.     void malerror();
  868.  
  869.     mlabort = &malerror;
  870.     setjmp(env);
  871.  
  872.     for (;;) {
  873.         printf("*  ");
  874.         if (fgets(lin,sizeof lin, stdin)== NULL)
  875.             exit(0);
  876.         nargs = sscanf(lin,"%s%s%s",arg1,arg2,arg3);
  877.         switch (arg1[0]) {
  878.  
  879.         case 'b':
  880.             if (nargs == 2) {
  881.                 arg = atoi(arg2);
  882.                 if (arg<0 ||  arg>=NBUCKETS)
  883.                     goto bad;
  884.  
  885.                 qp = &buckets[arg];
  886.                 printf("Bucket %2d\t\t\t  buk=%08lx %08lx\n",
  887.                     arg, qp->q_forw,qp->q_back);
  888.                 qp = qp->q_forw;
  889.                 for (; qp != &buckets[arg]; qp = qp->q_forw) {
  890.                     p = FROMBUK(qp);
  891.                     if (dump(p))
  892.                         break;
  893.                 }
  894.             } else {
  895.                 printf("Buckets:");
  896.                 for (qp=buckets; qp<&buckets[NBUCKETS];qp++){
  897.                     if (qp->q_forw != qp)
  898.                         printf(" %d", qp-buckets);
  899.                 }
  900.                 printf("\n");
  901.             }
  902.             break;
  903.         case 'e':
  904.             endfree = 1;
  905.             break;
  906.         case 'E':
  907.             endfree = 0;
  908.             break;
  909.         case 'f':
  910.             if (nargs != 2) goto bad;
  911.             sscanf(arg2,"%lx",&arg);
  912.             printf("free(%x)\n",arg);
  913.             free(arg);
  914.             break;
  915.         case 'F':
  916.             if (nargs != 2) goto bad;
  917.             sscanf(arg2,"%lx",&arg);
  918.             printf("forget(%x)\n",arg);
  919.             forget(arg);
  920.             break;
  921.         case 'h':
  922.             printf("\
  923. b    print bucket chains that aren't empty\n\
  924. b [n]    trace through bucket chains\n\
  925. e    turn on freeing of end of memory\n\
  926. E    turn off freeing of end of memory\n\
  927. f addr        free addr\n\
  928. F addr        forget below addr\n\
  929. h    print this help file\n\
  930. m bytes        malloc bytes\n\
  931. q    quit\n\
  932. r addr bytes    realloc\n\
  933. s    print break addr\n\
  934. S    sbrk count\n\
  935. t    trace through adjacency chain\n\
  936. ");
  937.             break;
  938.         case 'm':
  939.             if (nargs != 2) goto bad;
  940.             arg = atoi(arg2);
  941.             res = malloc(arg);
  942.             printf("malloc(%d) = %lx\n",arg, res);
  943.             break;
  944.         case 'r':
  945.             if (nargs != 3) goto bad;
  946.             sscanf(arg2,"%lx",&arg);
  947.             argn = atoi(arg3);
  948.             res = realloc(arg,argn);
  949.             printf("realloc(%lx,%d) = %lx\n",arg,argn,res);
  950.             break;
  951.         case 'q':
  952.             exit(0);
  953.             break;
  954.         case 's':
  955.             printf("brk = %08x\n",sbrk(0));
  956.             break;
  957.         case 'S':
  958.             if (nargs != 2) goto bad;
  959.             sscanf(arg2,"%ld",&arg);
  960.             printf("sbrk(%d)\n",arg);
  961.             sbrk(arg);
  962.             break;
  963.         case 't':
  964.             printf("\t\t\t\t\t\thead    adj=%08lx %08lx\n",
  965.                 adjhead.q_forw,adjhead.q_back);
  966.             for (qp = adjhead.q_forw; qp!=&adjhead; qp=qp->q_forw) { 
  967.                 p = FROMADJ(qp);
  968.                 if (dump(p))
  969.                     break;
  970.                 q = FROMADJ(qp->q_forw);
  971.                 if (q==FROMADJ(&adjhead))
  972.                     q = (struct overhead *)sbrk(0);
  973.                 l = (char *)q - (char *)p - p->ov_length;
  974.                 if (l>0)
  975.                     printf("%08x free space  len=%8d\n",
  976.                         (char *)p + p->ov_length, l);
  977.             }
  978.             break;
  979.         default:
  980.     bad:        printf("Bad command\n");
  981.         }
  982.     }
  983. }
  984.  
  985. dump(p)
  986. register struct overhead *p;
  987. {
  988.     register char *s;
  989.     int stat = 0;
  990.  
  991.     if (p->ov_magic == MAGIC_FREE)
  992.         s = "MAGIC_FREE ";
  993.     else if (p->ov_magic == MAGIC_BUSY) 
  994.         s = "MAGIC_BUSY ";
  995.     else {
  996.         s = "BAD MAGIC  ";
  997.         stat = 1;
  998.     }
  999.         
  1000.     printf( "%08x %s len=%8d buk=%08x %08x adj=%08x %08x\n",
  1001.         (&p[1]),s,p->ov_length,p->ov_buk.q_forw,p->ov_buk.q_back,
  1002.         p->ov_adj.q_forw,p->ov_adj.q_back
  1003.     );
  1004.     return(stat);
  1005. }
  1006.  
  1007. void
  1008. malerror()
  1009. {
  1010.     write(2,"malloc error\n",13);
  1011.     longjmp(env,1);
  1012. }
  1013. @//E*O*F tstmalloc.c//
  1014. chmod u=rw,g=r,o=r tstmalloc.c
  1015.  
  1016. echo x - asm.sed
  1017. sed 's/^@//' > "asm.sed" <<'@//E*O*F asm.sed//'
  1018. s/calls    $2,_insque/insque    *(sp)+,*(sp)+/
  1019. s/calls    $1,_remque/remque    *(sp)+,r0/
  1020. @//E*O*F asm.sed//
  1021. chmod u=rw,g=r,o=r asm.sed
  1022.  
  1023. echo x - malloc.adb
  1024. sed 's/^@//' > "malloc.adb" <<'@//E*O*F malloc.adb//'
  1025. @.>7
  1026. @./"adj "XX"buk "XX"MAG "X"len "Dn
  1027. (*(<7))
  1028. @//E*O*F malloc.adb//
  1029. chmod u=rw,g=r,o=r malloc.adb
  1030.  
  1031. exit 0
  1032. --------Cut Here----------
  1033.