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root/radiance/ray/src/common/malloc.c
(Generate patch)

Comparing ray/src/common/malloc.c (file contents):
Revision 1.5 by greg, Wed Sep 26 13:46:52 1990 UTC vs.
Revision 2.3 by greg, Fri Feb 7 15:10:32 1992 UTC

# Line 1 | Line 1
1 < /* Copyright (c) 1990 Regents of the University of California */
1 > /* Copyright (c) 1992 Regents of the University of California */
2  
3   #ifndef lint
4   static char SCCSid[] = "$SunId$ LBL";
# Line 13 | Line 13 | static char SCCSid[] = "$SunId$ LBL";
13   * bmalloc() doesn't keep track of free lists -- it's usually
14   *      just a buffered call to sbrk(2).  However, bmalloc will
15   *      call mscrounge() if sbrk fails.
16 < * mscrounge() returns whatever memory it can find to satisfy the
16 > * mscrounge() returns whatever free memory it can find to satisfy the
17   *      request along with the number of bytes (modified).
18 + * mcompact() takes the same arguments as mscrounge() (and is in fact
19 + *      called by mscrounge() under dire circumstances), but it uses
20 + *      memory compaction to return a larger block.  (MCOMP)
21   *
22   *      Greg Ward       Lawrence Berkeley Laboratory
23   */
24  
25 + #include  <errno.h>
26 +
27 + #ifdef MSTATS
28 + #include  <stdio.h>
29 + static unsigned b_nsbrked = 0;
30 + static unsigned b_nalloced = 0;
31 + static unsigned b_nfreed = 0;
32 + static unsigned b_nscrounged = 0;
33 + static unsigned b_ncompacted = 0;
34 + static unsigned m_nalloced = 0;
35 + static unsigned m_nfreed = 0;
36 + static unsigned m_nwasted = 0;
37 + #else
38   #define  NULL           0
39 + #endif
40  
41   #ifndef ALIGN
42   #define  ALIGN          int                     /* align type */
43   #endif
44   #define  BYTES_WORD     sizeof(ALIGN)
45  
46 < #define  MAXINCR        (1<<18)                 /* largest sbrk(2) increment */
47 <
31 < #ifdef  NOVMEM
32 < #define  getpagesize()  BYTES_WORD
46 > #ifndef  MAXINCR
47 > #define  MAXINCR        (1<<16)                 /* largest sbrk(2) increment */
48   #endif
49                                          /* malloc free lists */
50   typedef union m_head {
51          union m_head    *next;
52 <        int             bucket;
52 >        struct {
53 >                short           magic;
54 >                short           bucket;
55 >        }       a;
56          ALIGN           dummy;
57   } M_HEAD;
58  
59 + #define MAGIC           0x1a2           /* magic number for allocated memory */
60 +
61   #define FIRSTBUCKET     3
62   #define NBUCKETS        30
63  
64   static M_HEAD   *free_list[NBUCKETS];
65  
66 + static ALIGN    dummy_mem;
67  
68 + #define DUMMYLOC        ((char *)&dummy_mem)
69 +
70 + #ifdef  MCOMP                   /* memory compaction routines */
71 + static char     seedtab[1024];          /* seed for compaction table */
72 +
73 + static struct mblk {
74 +        char            *ptr;   /* pointer to memory block */
75 +        unsigned        siz;    /* size of memory block */
76 + }       cptab = {seedtab, sizeof(seedtab)};
77 +
78 + #define mtab(mb)        ((struct mblk *)(mb)->ptr)
79 + #define mtablen(mb)     ((mb)->siz/sizeof(struct mblk))
80 +
81 +
82 + static int
83 + mbcmp(m1, m2)           /* compare memory block locations */
84 + register struct mblk    *m1, *m2;
85 + {
86 +                                /* put empty blocks at end */
87 +        if (m1->siz == 0)
88 +                return(m2->siz == 0 ? 0 : 1);
89 +        if (m2->siz == 0)
90 +                return(-1);
91 +                                /* otherwise, ascending order */
92 +        return(m1->ptr - m2->ptr);
93 + }
94 +
95 +
96 + int
97 + compactfree()           /* compact free lists (moving to table) */
98 + {
99 +        register struct mblk    *tp;
100 +        register int    bucket;
101 +        unsigned        n, bsiz, ncomp;
102 +                                /* fill table from free lists */
103 +        tp = mtab(&cptab); n = mtablen(&cptab);
104 +        bucket = NBUCKETS-1; bsiz = 1<<(NBUCKETS-1);
105 +        ncomp = 0;
106 +        for ( ; ; ) {
107 +                while (tp->siz) {       /* find empty slot */
108 +                        if (--n == 0)
109 +                                goto loopexit;
110 +                        tp++;
111 +                }
112 +                while (free_list[bucket] == NULL) {     /* find block */
113 +                        if (--bucket < FIRSTBUCKET)
114 +                                goto loopexit;
115 +                        bsiz >>= 1;
116 +                }
117 +                tp->ptr = (char *)free_list[bucket];
118 +                ncomp += (tp->siz = bsiz + sizeof(M_HEAD));
119 +                free_list[bucket] = free_list[bucket]->next;
120 +        }
121 + loopexit:
122 +        if (ncomp == 0)
123 +                return(0);              /* nothing new to compact */
124 + #ifdef MSTATS
125 +        b_ncompacted += ncomp;
126 + #endif
127 +        tp = mtab(&cptab); n = mtablen(&cptab);         /* sort table */
128 +        qsort((char *)tp, n, sizeof(struct mblk), mbcmp);
129 +        ncomp = 0;                                      /* collect blocks */
130 +        while (--n && tp[1].siz) {
131 +                if (tp[0].ptr + tp[0].siz == tp[1].ptr) {
132 +                        tp[1].ptr = tp[0].ptr;
133 +                        tp[1].siz += tp[0].siz;
134 +                        ncomp += tp[0].siz;
135 +                        tp[0].siz = 0;
136 +                }
137 +                tp++;
138 +        }
139 +        return(ncomp);
140 + }
141 +
142 +
143   char *
144 + mcompact(np)            /* compact free lists to satisfy request */
145 + unsigned        *np;
146 + {
147 +        struct mblk     *tab;
148 +        unsigned        tablen;
149 +        register struct mblk    *bp, *big;
150 +
151 +        for ( ; ; ) {
152 +                                        /* compact free lists */
153 +                compactfree();
154 +                                        /* find largest block */
155 +                tab = mtab(&cptab); tablen = mtablen(&cptab);
156 +                big = tab;
157 +                bp = tab + tablen;
158 +                while (--bp > tab)
159 +                        if (bp->siz > big->siz)
160 +                                big = bp;
161 +                if (big->siz >= *np) {          /* big enough? */
162 +                        *np = big->siz;
163 +                        big->siz = 0;           /* remove from table */
164 +                        return(big->ptr);       /* return it */
165 +                }
166 +                if (mtablen(big) < tablen+1) {
167 +                        *np = 0;                /* cannot grow table */
168 +                        return(NULL);           /* report failure */
169 +                }
170 +                                /* enlarge table, free old one */
171 +                mtab(big)[0].ptr = cptab.ptr;
172 +                mtab(big)[0].siz = cptab.siz;
173 +                cptab.ptr = big->ptr;
174 +                cptab.siz = big->siz;
175 +                big->siz = 0;                   /* clear and copy */
176 + #ifdef BSD
177 +                bcopy((char *)tab, (char *)(mtab(&cptab)+1),
178 +                                tablen*sizeof(struct mblk));
179 +                bzero((char *)(mtab(&cptab)+tablen+1),
180 +                        (mtablen(&cptab)-tablen-1)*sizeof(struct mblk));
181 + #else
182 +                (void)memcpy((char *)(mtab(&cptab)+1), (char *)tab,
183 +                                tablen*sizeof(struct mblk));
184 +                memset((char *)(mtab(&cptab)+tablen+1), 0,
185 +                        (mtablen(&cptab)-tablen-1)*sizeof(struct mblk));
186 + #endif
187 +        }                       /* next round */
188 + }
189 + #endif          /* MCOMP */
190 +
191 +
192 + char *
193   mscrounge(np)           /* search free lists to satisfy request */
194   register unsigned       *np;
195   {
# Line 58 | Line 203 | register unsigned      *np;
203                          *np = bsiz+sizeof(M_HEAD);
204                          p = (char *)free_list[bucket];
205                          free_list[bucket] = free_list[bucket]->next;
206 + #ifdef MSTATS
207 +                        b_nscrounged += *np;
208 + #endif
209                          return(p);
210                  }
211 + #ifdef MCOMP
212 +        return(mcompact(np));           /* try compaction */
213 + #else
214          *np = 0;
215          return(NULL);
216 + #endif
217   }
218  
219  
# Line 81 | Line 233 | register unsigned  n;
233                  pagesz = amnt = getpagesize();
234                  nrem = (int)sbrk(0);                    /* page align break */
235                  nrem = pagesz - (nrem&(pagesz-1));
236 <                bpos = sbrk(nrem);                      /* word aligned! */
236 >                bpos = sbrk(nrem);
237                  if ((int)bpos == -1)
238                          return(NULL);
239 + #ifdef MSTATS
240 +                b_nsbrked += nrem;
241 + #endif
242 +                thisamnt = BYTES_WORD - ((unsigned)bpos&(BYTES_WORD-1));
243 +                if (thisamnt < BYTES_WORD) {            /* align pointer */
244 +                        bpos += thisamnt;
245 +                        nrem -= thisamnt;
246 +                }
247          }
248  
249          n = (n+(BYTES_WORD-1))&~(BYTES_WORD-1);         /* word align rqst. */
# Line 102 | Line 262 | register unsigned  n;
262                          if (p == NULL)                  /* we're really out */
263                                  return(NULL);
264                  }
265 + #ifdef MSTATS
266 +                else b_nsbrked += thisamnt;
267 + #endif
268                  if (p != bpos+nrem) {                   /* not an increment */
269                          bfree(bpos, nrem);              /* free what we have */
270                          bpos = p;
# Line 112 | Line 275 | register unsigned  n;
275          p = bpos;
276          bpos += n;                                      /* advance */
277          nrem -= n;
278 + #ifdef MSTATS
279 +        b_nalloced += n;
280 + #endif
281          return(p);
282   }
283  
# Line 122 | Line 288 | register unsigned  n;
288   {
289          register int    bucket;
290          register unsigned       bsiz;
291 +
292 +        if (n < 1<<FIRSTBUCKET)
293 +                return;
294 + #ifdef MSTATS
295 +        b_nfreed += n;
296 + #endif
297                                          /* align pointer */
298 <        bsiz = BYTES_WORD - ((unsigned)p&~(BYTES_WORD-1));
298 >        bsiz = BYTES_WORD - ((unsigned)p&(BYTES_WORD-1));
299          if (bsiz < BYTES_WORD) {
300                  p += bsiz;
301                  n -= bsiz;
# Line 144 | Line 316 | char *
316   malloc(n)                       /* allocate n bytes of memory */
317   unsigned        n;
318   {
319 +        extern int  errno;
320          register M_HEAD *mp;
321          register int    bucket;
322          register unsigned       bsiz;
323 <
323 >                                        /* don't return NULL on 0 request */
324          if (n == 0)
325 <                return(NULL);
325 >                return(DUMMYLOC);
326                                          /* find first bucket that fits */
327 <        bucket = FIRSTBUCKET;
328 <        for (bsiz = 1<<FIRSTBUCKET; bsiz < n; bsiz <<= 1)
329 <                bucket++;
327 >        for (bucket = FIRSTBUCKET, bsiz = 1<<FIRSTBUCKET;
328 >                        bucket < NBUCKETS; bucket++, bsiz <<= 1)
329 >                if (bsiz >= n)
330 >                        break;
331 >        if (bucket >= NBUCKETS) {
332 >                errno = EINVAL;
333 >                return(NULL);
334 >        }
335          if (free_list[bucket] == NULL) {        /* need more core */
336                  mp = (M_HEAD *)bmalloc(bsiz+sizeof(M_HEAD));
337                  if (mp == NULL)
# Line 162 | Line 340 | unsigned       n;
340                  mp = free_list[bucket];
341                  free_list[bucket] = mp->next;
342          }
343 <        mp->bucket = bucket;                    /* tag block */
343 > #ifdef MSTATS
344 >        m_nalloced += bsiz + sizeof(M_HEAD);
345 >        m_nwasted += bsiz + sizeof(M_HEAD) - n;
346 > #endif
347 >        mp->a.magic = MAGIC;                    /* tag block */
348 >        mp->a.bucket = bucket;
349          return((char *)(mp+1));
350   }
351  
352  
353   char *
354   realloc(op, n)                  /* reallocate memory using malloc() */
355 < char    *op;
355 > register char   *op;
356   unsigned        n;
357   {
358 <        register char   *p;
358 >        char    *p;
359          register unsigned       on;
360 <
361 <        if (op != NULL)
362 <                on = 1 << ((M_HEAD *)op-1)->bucket;
360 >                                        /* get old size */
361 >        if (op != NULL && op != DUMMYLOC && ((M_HEAD *)op-1)->a.magic == MAGIC)
362 >                on = 1 << ((M_HEAD *)op-1)->a.bucket;
363          else
364                  on = 0;
365 <        if (n <= on && n > on>>1)
365 >        if (n <= on && (n > on>>1 || on == 1<<FIRSTBUCKET))
366                  return(op);             /* same bucket */
367 <        p = malloc(n);
368 <        if (p != NULL)
367 >        if ((p = malloc(n)) == NULL)
368 >                return(NULL);
369 >        if (on) {
370   #ifdef  BSD
371                  bcopy(op, p, n>on ? on : n);
372   #else
373                  (void)memcpy(p, op, n>on ? on : n);
374   #endif
375 <        free(op);
375 >                free(op);
376 >        }
377          return(p);
378   }
379  
# Line 199 | Line 384 | char   *p;
384          register M_HEAD *mp;
385          register int    bucket;
386  
387 <        if (p == NULL)
388 <                return;
387 >        if (p == NULL | p == DUMMYLOC)
388 >                return(1);
389          mp = (M_HEAD *)p - 1;
390 <        bucket = mp->bucket;
390 >        if (mp->a.magic != MAGIC)               /* sanity check */
391 >                return(0);
392 >        bucket = mp->a.bucket;
393 >        if (bucket < FIRSTBUCKET | bucket >= NBUCKETS)
394 >                return(0);
395          mp->next = free_list[bucket];
396          free_list[bucket] = mp;
397 + #ifdef MSTATS
398 +        m_nfreed += (1 << bucket) + sizeof(M_HEAD);
399 + #endif
400 +        return(1);
401   }
402  
403  
404 < #ifndef NOVMEM
405 < #ifndef BSD
406 < #include <sys/var.h>
214 < int
215 < getpagesize()                   /* use SYSV var structure to get page size */
404 > #ifdef MSTATS
405 > printmemstats(fp)               /* print memory statistics to stream */
406 > FILE    *fp;
407   {
408 <        static int  pagesz = 0;
409 <        struct var  v;
408 >        register int    i;
409 >        int     n;
410 >        register M_HEAD *mp;
411 >        unsigned int    total = 0;
412  
413 <        if (pagesz == 0) {
414 <                uvar(&v);
415 <                pagesz = 1 << v.v_pageshift;
413 >        fprintf(fp, "Memory statistics:\n");
414 >        fprintf(fp, "\tbmalloc: %d bytes from sbrk\n", b_nsbrked);
415 >        fprintf(fp, "\tbmalloc: %d bytes allocated\n", b_nalloced);
416 >        fprintf(fp, "\tbmalloc: %d bytes freed\n", b_nfreed);
417 >        fprintf(fp, "\tbmalloc: %d bytes scrounged\n", b_nscrounged);
418 >        fprintf(fp, "\tbmalloc: %d bytes compacted\n", b_ncompacted);
419 >        fprintf(fp, "\tmalloc: %d bytes allocated\n", m_nalloced);
420 >        fprintf(fp, "\tmalloc: %d bytes wasted (%.1f%%)\n", m_nwasted,
421 >                        100.0*m_nwasted/m_nalloced);
422 >        fprintf(fp, "\tmalloc: %d bytes freed\n", m_nfreed);
423 >        for (i = NBUCKETS-1; i >= FIRSTBUCKET; i--) {
424 >                n = 0;
425 >                for (mp = free_list[i]; mp != NULL; mp = mp->next)
426 >                        n++;
427 >                if (n) {
428 >                        fprintf(fp, "\t%d * %u\n", n, 1<<i);
429 >                        total += n * ((1<<i) + sizeof(M_HEAD));
430 >                }
431          }
432 <        return(pagesz);
432 >        fprintf(fp, "\t %u total bytes in free list\n", total);
433   }
226 – #endif
434   #endif

Diff Legend

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+ Added lines
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> Changed lines