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

Comparing ray/src/common/malloc.c (file contents):
Revision 1.8 by greg, Wed Oct 3 16:20:38 1990 UTC vs.
Revision 2.10 by greg, Fri Nov 10 17:04:15 1995 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 15 | Line 15 | static char SCCSid[] = "$SunId$ LBL";
15   *      call mscrounge() if sbrk fails.
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 + #ifndef  BSD
28 + #define  bcopy(s,d,n)           (void)memcpy(d,s,n)
29 + #define  bzero(d,n)             (void)memset(d,0,n)
30 + #endif
31 +
32 + #ifdef MSTATS
33 + #include  <stdio.h>
34 + static unsigned b_nsbrked = 0;
35 + static unsigned b_nalloced = 0;
36 + static unsigned b_nfreed = 0;
37 + static unsigned b_nscrounged = 0;
38 + static unsigned b_ncompacted = 0;
39 + static unsigned m_nalloced = 0;
40 + static unsigned m_nfreed = 0;
41 + static unsigned m_nwasted = 0;
42 + #else
43   #define  NULL           0
44 + #endif
45  
46   #ifndef ALIGN
47   #define  ALIGN          int                     /* align type */
48   #endif
49   #define  BYTES_WORD     sizeof(ALIGN)
50  
51 < #define  MAXINCR        (1<<18)                 /* largest sbrk(2) increment */
52 <
33 < #ifdef  NOVMEM
34 < #define  getpagesize()  BYTES_WORD
51 > #ifndef  MAXINCR
52 > #define  MAXINCR        (1<<16)                 /* largest sbrk(2) increment */
53   #endif
54                                          /* malloc free lists */
55   typedef union m_head {
56          union m_head    *next;
57 <        int             bucket;
57 >        struct {
58 >                short           magic;
59 >                short           bucket;
60 >        }       a;
61          ALIGN           dummy;
62   } M_HEAD;
63  
64 + #define MAGIC           0x1a2           /* magic number for allocated memory */
65 +
66   #define FIRSTBUCKET     3
67   #define NBUCKETS        30
68  
69   static M_HEAD   *free_list[NBUCKETS];
70  
71 + static ALIGN    dummy_mem;
72  
73 + static char     *memlim[2];
74 +
75 + #define DUMMYLOC        ((char *)&dummy_mem)
76 +
77 + #define BADPTR(p)       ((p) < memlim[0] | (p) >= memlim[1])
78 +
79 + #ifdef  MCOMP                   /* memory compaction routines */
80 + static char     seedtab[1024];          /* seed for compaction table */
81 +
82 + static struct mblk {
83 +        char            *ptr;   /* pointer to memory block */
84 +        unsigned        siz;    /* size of memory block */
85 + }       cptab = {seedtab, sizeof(seedtab)};
86 +
87 + #define mtab(mb)        ((struct mblk *)(mb)->ptr)
88 + #define mtablen(mb)     ((mb)->siz/sizeof(struct mblk))
89 +
90 +
91 + static int
92 + mbcmp(m1, m2)           /* compare memory block locations */
93 + register struct mblk    *m1, *m2;
94 + {
95 +                                /* put empty blocks at end */
96 +        if (m1->siz == 0)
97 +                return(m2->siz == 0 ? 0 : 1);
98 +        if (m2->siz == 0)
99 +                return(-1);
100 +                                /* otherwise, ascending order */
101 +        return(m1->ptr - m2->ptr);
102 + }
103 +
104 +
105 + int
106 + compactfree()           /* compact free lists (moving to table) */
107 + {
108 +        register struct mblk    *tp;
109 +        register int    bucket;
110 +        unsigned        n, bsiz, ncomp;
111 +                                /* fill table from free lists */
112 +        tp = mtab(&cptab); n = mtablen(&cptab);
113 +        bucket = NBUCKETS-1; bsiz = 1<<(NBUCKETS-1);
114 +        ncomp = 0;
115 +        for ( ; ; ) {
116 +                while (tp->siz) {       /* find empty slot */
117 +                        if (--n == 0)
118 +                                goto loopexit;
119 +                        tp++;
120 +                }
121 +                while (free_list[bucket] == NULL) {     /* find block */
122 +                        if (--bucket < FIRSTBUCKET)
123 +                                goto loopexit;
124 +                        bsiz >>= 1;
125 +                }
126 +                tp->ptr = (char *)free_list[bucket];
127 +                ncomp += (tp->siz = bsiz + sizeof(M_HEAD));
128 +                free_list[bucket] = free_list[bucket]->next;
129 +        }
130 + loopexit:
131 +        if (ncomp == 0)
132 +                return(0);              /* nothing new to compact */
133 + #ifdef MSTATS
134 +        b_ncompacted += ncomp;
135 + #endif
136 +        tp = mtab(&cptab); n = mtablen(&cptab);         /* sort table */
137 +        qsort((char *)tp, n, sizeof(struct mblk), mbcmp);
138 +        ncomp = 0;                                      /* collect blocks */
139 +        while (--n && tp[1].siz) {
140 +                if (tp[0].ptr + tp[0].siz == tp[1].ptr) {
141 +                        tp[1].ptr = tp[0].ptr;
142 +                        tp[1].siz += tp[0].siz;
143 +                        ncomp += tp[0].siz;
144 +                        tp[0].siz = 0;
145 +                }
146 +                tp++;
147 +        }
148 +        return(ncomp);
149 + }
150 +
151 +
152   char *
153 + mcompact(np)            /* compact free lists to satisfy request */
154 + unsigned        *np;
155 + {
156 +        struct mblk     *tab;
157 +        unsigned        tablen;
158 +        register struct mblk    *bp, *big;
159 +
160 +        for ( ; ; ) {
161 +                                        /* compact free lists */
162 +                while (compactfree())
163 +                        ;
164 +                                        /* find largest block */
165 +                tab = mtab(&cptab); tablen = mtablen(&cptab);
166 +                big = tab;
167 +                bp = tab + tablen;
168 +                while (--bp > tab)
169 +                        if (bp->siz > big->siz)
170 +                                big = bp;
171 +                if (big->siz >= *np) {          /* big enough? */
172 +                        *np = big->siz;
173 +                        big->siz = 0;           /* remove from table */
174 +                        return(big->ptr);       /* return it */
175 +                }
176 +                if (mtablen(big) <= tablen) {
177 +                        *np = 0;                /* cannot grow table */
178 +                        return(NULL);           /* report failure */
179 +                }
180 +                                /* enlarge table, free old one */
181 +                mtab(big)[0].ptr = cptab.ptr;
182 +                mtab(big)[0].siz = cptab.siz;
183 +                cptab.ptr = big->ptr;
184 +                cptab.siz = big->siz;
185 +                big->siz = 0;                   /* clear and copy */
186 +                bcopy((char *)tab, (char *)(mtab(&cptab)+1),
187 +                                tablen*sizeof(struct mblk));
188 +                bzero((char *)(mtab(&cptab)+tablen+1),
189 +                        (mtablen(&cptab)-tablen-1)*sizeof(struct mblk));
190 +        }                       /* next round */
191 + }
192 + #endif          /* MCOMP */
193 +
194 +
195 + char *
196   mscrounge(np)           /* search free lists to satisfy request */
197   register unsigned       *np;
198   {
# Line 60 | Line 206 | register unsigned      *np;
206                          *np = bsiz+sizeof(M_HEAD);
207                          p = (char *)free_list[bucket];
208                          free_list[bucket] = free_list[bucket]->next;
209 + #ifdef MSTATS
210 +                        b_nscrounged += *np;
211 + #endif
212                          return(p);
213                  }
214 + #ifdef MCOMP
215 +        return(mcompact(np));           /* try compaction */
216 + #else
217          *np = 0;
218          return(NULL);
219 + #endif
220   }
221  
222  
# Line 83 | Line 236 | register unsigned  n;
236                  pagesz = amnt = getpagesize();
237                  nrem = (int)sbrk(0);                    /* page align break */
238                  nrem = pagesz - (nrem&(pagesz-1));
239 <                bpos = sbrk(nrem);                      /* word aligned! */
239 >                bpos = sbrk(nrem);
240                  if ((int)bpos == -1)
241                          return(NULL);
242 + #ifdef MSTATS
243 +                b_nsbrked += nrem;
244 + #endif
245 +                bpos += nrem & (BYTES_WORD-1);          /* align pointer */
246 +                nrem &= ~(BYTES_WORD-1);
247 +                memlim[0] = bpos;
248 +                memlim[1] = bpos + nrem;
249          }
250  
251          n = (n+(BYTES_WORD-1))&~(BYTES_WORD-1);         /* word align rqst. */
252  
253          if (n > nrem) {                                 /* need more core */
254 +        tryagain:
255                  if (n > amnt) {                         /* big chunk */
256                          thisamnt = (n+(pagesz-1))&~(pagesz-1);
257                          if (thisamnt <= MAXINCR)        /* increase amnt */
# Line 99 | Line 260 | register unsigned  n;
260                          thisamnt = amnt;
261                  p = sbrk(thisamnt);
262                  if ((int)p == -1) {                     /* uh-oh, ENOMEM */
263 <                        thisamnt = n;                   /* search free lists */
264 <                        p = mscrounge(&thisamnt);
265 <                        if (p == NULL)                  /* we're really out */
263 >                        errno = 0;                      /* call cavalry */
264 >                        if (thisamnt >= n+pagesz) {
265 >                                amnt = pagesz;          /* minimize request */
266 >                                goto tryagain;
267 >                        }
268 >                        thisamnt = n;
269 >                        p = mscrounge(&thisamnt);       /* search free lists */
270 >                        if (p == NULL) {                /* we're really out */
271 >                                errno = ENOMEM;
272                                  return(NULL);
273 +                        }
274                  }
275 + #ifdef MSTATS
276 +                else b_nsbrked += thisamnt;
277 + #endif
278                  if (p != bpos+nrem) {                   /* not an increment */
279                          bfree(bpos, nrem);              /* free what we have */
280                          bpos = p;
281                          nrem = thisamnt;
282                  } else                                  /* otherwise tack on */
283                          nrem += thisamnt;
284 +                if (bpos < memlim[0])
285 +                        memlim[0] = bpos;
286 +                if (bpos + nrem > memlim[1])
287 +                        memlim[1] = bpos + nrem;
288          }
289          p = bpos;
290          bpos += n;                                      /* advance */
291          nrem -= n;
292 + #ifdef MSTATS
293 +        b_nalloced += n;
294 + #endif
295          return(p);
296   }
297  
# Line 124 | Line 302 | register unsigned  n;
302   {
303          register int    bucket;
304          register unsigned       bsiz;
305 +
306 +        if (n < 1<<FIRSTBUCKET)
307 +                return;
308 + #ifdef MSTATS
309 +        b_nfreed += n;
310 + #endif
311                                          /* align pointer */
312          bsiz = BYTES_WORD - ((unsigned)p&(BYTES_WORD-1));
313          if (bsiz < BYTES_WORD) {
314                  p += bsiz;
315                  n -= bsiz;
316          }
317 +        if (p < memlim[0])
318 +                memlim[0] = p;
319 +        if (p + n > memlim[1])
320 +                memlim[1] = p + n;
321                                          /* fill big buckets first */
322          for (bucket = NBUCKETS-1, bsiz = 1<<(NBUCKETS-1);
323                          bucket >= FIRSTBUCKET; bucket--, bsiz >>= 1)
# Line 146 | Line 334 | char *
334   malloc(n)                       /* allocate n bytes of memory */
335   unsigned        n;
336   {
149 –        extern int  errno;
337          register M_HEAD *mp;
338          register int    bucket;
339          register unsigned       bsiz;
340 +                                        /* don't return NULL on 0 request */
341 +        if (n == 0)
342 +                return(DUMMYLOC);
343                                          /* find first bucket that fits */
344          for (bucket = FIRSTBUCKET, bsiz = 1<<FIRSTBUCKET;
345                          bucket < NBUCKETS; bucket++, bsiz <<= 1)
# Line 167 | Line 357 | unsigned       n;
357                  mp = free_list[bucket];
358                  free_list[bucket] = mp->next;
359          }
360 <        mp->bucket = bucket;                    /* tag block */
360 > #ifdef MSTATS
361 >        m_nalloced += bsiz + sizeof(M_HEAD);
362 >        m_nwasted += bsiz + sizeof(M_HEAD) - n;
363 > #endif
364 >        mp->a.magic = MAGIC;                    /* tag block */
365 >        mp->a.bucket = bucket;
366          return((char *)(mp+1));
367   }
368  
# Line 180 | Line 375 | unsigned       n;
375          char    *p;
376          register unsigned       on;
377                                          /* get old size */
378 <        if (op != NULL)
379 <                on = 1 << ((M_HEAD *)op-1)->bucket;
378 >        if (op != DUMMYLOC && !BADPTR(op) &&
379 >                        ((M_HEAD *)op-1)->a.magic == MAGIC)
380 >                on = 1 << ((M_HEAD *)op-1)->a.bucket;
381          else
382                  on = 0;
383          if (n <= on && (n > on>>1 || on == 1<<FIRSTBUCKET))
384                  return(op);             /* same bucket */
385 <        p = malloc(n);
386 <        if (p != NULL)
387 < #ifdef  BSD
385 >        if ((p = malloc(n)) == NULL)
386 >                return(n<=on ? op : NULL);
387 >        if (on) {
388                  bcopy(op, p, n>on ? on : n);
389 < #else
390 <                (void)memcpy(p, op, n>on ? on : n);
195 < #endif
196 <        free(op);
389 >                free(op);
390 >        }
391          return(p);
392   }
393  
# Line 204 | Line 398 | char   *p;
398          register M_HEAD *mp;
399          register int    bucket;
400  
401 <        if (p == NULL)
402 <                return;
401 >        if (p == DUMMYLOC)
402 >                return(1);
403 >        if (BADPTR(p))
404 >                goto invalid;
405          mp = (M_HEAD *)p - 1;
406 <        bucket = mp->bucket;
406 >        if (mp->a.magic != MAGIC)               /* sanity check */
407 >                goto invalid;
408 >        bucket = mp->a.bucket;
409 >        if (bucket < FIRSTBUCKET | bucket >= NBUCKETS)
410 >                goto invalid;
411          mp->next = free_list[bucket];
412          free_list[bucket] = mp;
413 + #ifdef MSTATS
414 +        m_nfreed += (1 << bucket) + sizeof(M_HEAD);
415 + #endif
416 +        return(1);
417 + invalid:
418 +        errno = EINVAL;
419 +        return(0);
420   }
421  
422  
423 < #ifndef NOVMEM
424 < #ifndef BSD
425 < #include <sys/var.h>
219 < int
220 < getpagesize()                   /* use SYSV var structure to get page size */
423 > #ifdef MSTATS
424 > printmemstats(fp)               /* print memory statistics to stream */
425 > FILE    *fp;
426   {
427 <        struct var  v;
427 >        register int    i;
428 >        int     n;
429 >        register M_HEAD *mp;
430 >        unsigned int    total = 0;
431  
432 <        uvar(&v);
433 <        return(1 << v.v_pageshift);
432 >        fprintf(fp, "Memory statistics:\n");
433 >        fprintf(fp, "\tbmalloc: %d bytes from sbrk\n", b_nsbrked);
434 >        fprintf(fp, "\tbmalloc: %d bytes allocated\n", b_nalloced);
435 >        fprintf(fp, "\tbmalloc: %d bytes freed\n", b_nfreed);
436 >        fprintf(fp, "\tbmalloc: %d bytes scrounged\n", b_nscrounged);
437 >        fprintf(fp, "\tbmalloc: %d bytes compacted\n", b_ncompacted);
438 >        fprintf(fp, "\tmalloc: %d bytes allocated\n", m_nalloced);
439 >        fprintf(fp, "\tmalloc: %d bytes wasted (%.1f%%)\n", m_nwasted,
440 >                        100.0*m_nwasted/m_nalloced);
441 >        fprintf(fp, "\tmalloc: %d bytes freed\n", m_nfreed);
442 >        for (i = NBUCKETS-1; i >= FIRSTBUCKET; i--) {
443 >                n = 0;
444 >                for (mp = free_list[i]; mp != NULL; mp = mp->next)
445 >                        n++;
446 >                if (n) {
447 >                        fprintf(fp, "\t%d * %u\n", n, 1<<i);
448 >                        total += n * ((1<<i) + sizeof(M_HEAD));
449 >                }
450 >        }
451 >        fprintf(fp, "\t %u total bytes in free list\n", total);
452   }
227 – #endif
453   #endif

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