Logo AND Algorithmique Numérique Distribuée

Public GIT Repository
fe893b0c25c9d09ddaeb0d8d5386e53ceab996de
[simgrid.git] / src / xbt / mmalloc / mmalloc.c
1 /* Memory allocator `malloc'.
2    Copyright 1990, 1991, 1992 Free Software Foundation
3
4    Written May 1989 by Mike Haertel.
5    Heavily modified Mar 1992 by Fred Fish for mmap'd version. */
6
7 /* Copyright (c) 2010. The SimGrid Team.
8  * All rights reserved.                                                     */
9
10 /* This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
11  * under the terms of the license (GNU LGPL) which comes with this package. */
12
13 #include <string.h>             /* Prototypes for memcpy, memmove, memset, etc */
14 #include <stdio.h>
15 #include "mmprivate.h"
16
17 /* Prototypes for local functions */
18
19 static int initialize(struct mdesc *mdp);
20 static void *morecore(struct mdesc *mdp, size_t size);
21 static void *align(struct mdesc *mdp, size_t size);
22
23 /* Aligned allocation.  */
24
25 static void *align(struct mdesc *mdp, size_t size)
26 {
27   void *result;
28   unsigned long int adj;
29
30   result = mdp->morecore(mdp, size);
31   adj = RESIDUAL(result, BLOCKSIZE);
32   if (adj != 0) {
33     adj = BLOCKSIZE - adj;
34     mdp->morecore(mdp, adj);
35     result = (char *) result + adj;
36   }
37   return (result);
38 }
39
40 /* Set everything up and remember that we have.  */
41
42 static int initialize(struct mdesc *mdp)
43 {
44   mdp->heapsize = HEAP / BLOCKSIZE;
45   mdp->heapinfo = (malloc_info *)
46       align(mdp, mdp->heapsize * sizeof(malloc_info));
47   if (mdp->heapinfo == NULL) {
48     return (0);
49   }
50   memset((void *) mdp->heapinfo, 0, mdp->heapsize * sizeof(malloc_info));
51   mdp->heapinfo[0].free.size = 0;
52   mdp->heapinfo[0].free.next = mdp->heapinfo[0].free.prev = 0;
53   mdp->heapindex = 0;
54   mdp->heapbase = (void *) mdp->heapinfo;
55   mdp->flags |= MMALLOC_INITIALIZED;
56   return (1);
57 }
58
59 /* Get neatly aligned memory, initializing or
60    growing the heap info table as necessary. */
61
62 static void *morecore(struct mdesc *mdp, size_t size)
63 {
64   void *result;
65   malloc_info *newinfo, *oldinfo;
66   size_t newsize;
67
68   result = align(mdp, size);
69   if (result == NULL) {
70     return (NULL);
71   }
72
73   /* Check if we need to grow the info table.  */
74   if ((size_t) BLOCK((char *) result + size) > mdp->heapsize) {
75     newsize = mdp->heapsize;
76     while ((size_t) BLOCK((char *) result + size) > newsize) {
77       newsize *= 2;
78     }
79     newinfo = (malloc_info *) align(mdp, newsize * sizeof(malloc_info));
80     if (newinfo == NULL) {
81       mdp->morecore(mdp, -size);
82       return (NULL);
83     }
84     memset((void *) newinfo, 0, newsize * sizeof(malloc_info));
85     memcpy((void *) newinfo, (void *) mdp->heapinfo,
86            mdp->heapsize * sizeof(malloc_info));
87     oldinfo = mdp->heapinfo;
88     newinfo[BLOCK(oldinfo)].busy.type = 0;
89     newinfo[BLOCK(oldinfo)].busy.info.block.size
90         = BLOCKIFY(mdp->heapsize * sizeof(malloc_info));
91     newinfo[BLOCK(oldinfo)].busy.info.block.busy_size = size;
92     mdp->heapinfo = newinfo;
93     __mmalloc_free(mdp, (void *) oldinfo);
94     mdp->heapsize = newsize;
95   }
96
97   mdp->heaplimit = BLOCK((char *) result + size);
98   return (result);
99 }
100
101 /* Allocate memory from the heap.  */
102
103 void *mmalloc(void *md, size_t size)
104 {
105   struct mdesc *mdp;
106   void *result;
107   size_t block, blocks, lastblocks, start;
108   register size_t i;
109   struct list *next;
110   register size_t log;
111
112   /* Work even if the user was stupid enough to ask a 0-byte block, ie return a valid block that can be realloced or freed
113    * glibc malloc does not use this trick but return a constant pointer, but my hack is quicker to implement ;)
114    */
115   if (size == 0)
116     size = 1;
117
118   mdp = MD_TO_MDP(md);
119 //  printf("(%s) Mallocing %d bytes on %p (default: %p)...",xbt_thread_self_name(),size,mdp,__mmalloc_default_mdp);fflush(stdout);
120
121   if (!(mdp->flags & MMALLOC_INITIALIZED)) {
122     if (!initialize(mdp)) {
123       return (NULL);
124     }
125   }
126
127   if (size < sizeof(struct list)) {
128     size = sizeof(struct list);
129   }
130
131   /* Determine the allocation policy based on the request size.  */
132   if (size <= BLOCKSIZE / 2) {
133     /* Small allocation to receive a fragment of a block.
134        Determine the logarithm to base two of the fragment size. */
135     log = 1;
136     --size;
137     while ((size /= 2) != 0) {
138       ++log;
139     }
140
141     /* Look in the fragment lists for a
142        free fragment of the desired size. */
143     next = mdp->fraghead[log].next;
144     if (next != NULL) {
145       /* There are free fragments of this size.
146          Pop a fragment out of the fragment list and return it.
147          Update the block's nfree and first counters. */
148       result = (void *) next;
149       next->prev->next = next->next;
150       if (next->next != NULL) {
151         next->next->prev = next->prev;
152       }
153       block = BLOCK(result);
154       if (--mdp->heapinfo[block].busy.info.frag.nfree != 0) {
155         mdp->heapinfo[block].busy.info.frag.first =
156             RESIDUAL(next->next, BLOCKSIZE) >> log;
157       }
158
159       /* Update the statistics.  */
160       mdp->heapstats.chunks_used++;
161       mdp->heapstats.bytes_used += 1 << log;
162       mdp->heapstats.chunks_free--;
163       mdp->heapstats.bytes_free -= 1 << log;
164     } else {
165       /* No free fragments of the desired size, so get a new block
166          and break it into fragments, returning the first.  */
167       //printf("(%s) No free fragment...",xbt_thread_self_name());
168       result = mmalloc(md, BLOCKSIZE);
169       //printf("(%s) Fragment: %p...",xbt_thread_self_name(),result);
170       if (result == NULL) {
171         return (NULL);
172       }
173
174       /* Link all fragments but the first into the free list.  */
175       for (i = 1; i < (size_t) (BLOCKSIZE >> log); ++i) {
176         next = (struct list *) ((char *) result + (i << log));
177         next->next = mdp->fraghead[log].next;
178         next->prev = &mdp->fraghead[log];
179         next->prev->next = next;
180         if (next->next != NULL) {
181           next->next->prev = next;
182         }
183       }
184
185       /* Initialize the nfree and first counters for this block.  */
186       block = BLOCK(result);
187       mdp->heapinfo[block].busy.type = log;
188       mdp->heapinfo[block].busy.info.frag.nfree = i - 1;
189       mdp->heapinfo[block].busy.info.frag.first = i - 1;
190
191       mdp->heapstats.chunks_free += (BLOCKSIZE >> log) - 1;
192       mdp->heapstats.bytes_free += BLOCKSIZE - (1 << log);
193       mdp->heapstats.bytes_used -= BLOCKSIZE - (1 << log);
194     }
195   } else {
196     /* Large allocation to receive one or more blocks.
197        Search the free list in a circle starting at the last place visited.
198        If we loop completely around without finding a large enough
199        space we will have to get more memory from the system.  */
200     blocks = BLOCKIFY(size);
201     start = block = MALLOC_SEARCH_START;
202     while (mdp->heapinfo[block].free.size < blocks) {
203       block = mdp->heapinfo[block].free.next;
204       if (block == start) {
205         /* Need to get more from the system.  Check to see if
206            the new core will be contiguous with the final free
207            block; if so we don't need to get as much.  */
208         block = mdp->heapinfo[0].free.prev;
209         lastblocks = mdp->heapinfo[block].free.size;
210         if (mdp->heaplimit != 0 &&
211             block + lastblocks == mdp->heaplimit &&
212             mdp->morecore(mdp, 0) == ADDRESS(block + lastblocks) &&
213             (morecore(mdp, (blocks - lastblocks) * BLOCKSIZE)) != NULL) {
214           /* Which block we are extending (the `final free
215              block' referred to above) might have changed, if
216              it got combined with a freed info table.  */
217           block = mdp->heapinfo[0].free.prev;
218
219           mdp->heapinfo[block].free.size += (blocks - lastblocks);
220           mdp->heapstats.bytes_free += (blocks - lastblocks) * BLOCKSIZE;
221           continue;
222         }
223         result = morecore(mdp, blocks * BLOCKSIZE);
224         if (result == NULL) {
225           return (NULL);
226         }
227         block = BLOCK(result);
228         mdp->heapinfo[block].busy.type = 0;
229         mdp->heapinfo[block].busy.info.block.size = blocks;
230         mdp->heapinfo[block].busy.info.block.busy_size = size;
231         mdp->heapstats.chunks_used++;
232         mdp->heapstats.bytes_used += blocks * BLOCKSIZE;
233         return (result);
234       }
235     }
236
237     /* At this point we have found a suitable free list entry.
238        Figure out how to remove what we need from the list. */
239     result = ADDRESS(block);
240     if (mdp->heapinfo[block].free.size > blocks) {
241       /* The block we found has a bit left over,
242          so relink the tail end back into the free list. */
243       mdp->heapinfo[block + blocks].free.size
244           = mdp->heapinfo[block].free.size - blocks;
245       mdp->heapinfo[block + blocks].free.next
246           = mdp->heapinfo[block].free.next;
247       mdp->heapinfo[block + blocks].free.prev
248           = mdp->heapinfo[block].free.prev;
249       mdp->heapinfo[mdp->heapinfo[block].free.prev].free.next
250           = mdp->heapinfo[mdp->heapinfo[block].free.next].free.prev
251           = mdp->heapindex = block + blocks;
252     } else {
253       /* The block exactly matches our requirements,
254          so just remove it from the list. */
255       mdp->heapinfo[mdp->heapinfo[block].free.next].free.prev
256           = mdp->heapinfo[block].free.prev;
257       mdp->heapinfo[mdp->heapinfo[block].free.prev].free.next
258           = mdp->heapindex = mdp->heapinfo[block].free.next;
259       mdp->heapstats.chunks_free--;
260     }
261
262     mdp->heapinfo[block].busy.type = 0;
263     mdp->heapinfo[block].busy.info.block.size = blocks;
264     mdp->heapinfo[block].busy.info.block.busy_size = size;
265     mdp->heapstats.chunks_used++;
266     mdp->heapstats.bytes_used += blocks * BLOCKSIZE;
267     mdp->heapstats.bytes_free -= blocks * BLOCKSIZE;
268   }
269   //printf("(%s) Done mallocing. Result is %p\n",xbt_thread_self_name(),result);fflush(stdout);
270   return (result);
271 }