malloc & sysmalloc

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आवंटन क्रम सारांश

(इस सारांश में कोई जांच नहीं की गई है और कुछ मामले संक्षेप के लिए छोड़ दिए गए हैं)

1. __libc_malloc टीकैश से एक चंक प्राप्त करने का प्रयास करता है, अगर नहीं तो वह _int_malloc को कॉल करता है

2. _int_malloc :

3. एरीना उत्पन्न करने का प्रयास करता है अगर कोई नहीं है

4. यदि कोई सही आकार का फास्ट बिन चंक है, तो उसका उपयोग करें

5. अन्य फास्ट चंक के साथ टीकैश भरें

6. यदि कोई छोटा बिन चंक सही आकार का है, तो उसका उपयोग करें

7. उस आकार के अन्य चंक के साथ टीकैश भरें

8. यदि अनुरोधित आकार छोटे बिनों के लिए नहीं है, तो फास्ट बिन को अनसॉर्टेड बिन में समेटें

9. अनसॉर्टेड बिन की जांच करें, पहला चंक उपयुक्त स्थान के साथ उपयोग करें

10. यदि पाया गया चंक बड़ा है, तो उसे विभाजित करके एक हिस्सा वापस करने और बाकी को अनसॉर्टेड बिन में जोड़ने के लिए

11. यदि एक चंक अनुरोधित आकार के समान है, तो इसे वापस देने की बजाय टीकैश भरने के लिए उपयोग करें (जब तक टीकैश भरा नहीं होता, तो अगला वापस करें)

12. छोटे या बड़े आकार के प्रत्येक चंक के लिए जांच करने पर, उसे उसके संबंधित छोटे या बड़े बिन में डालें

13. अनुरोधित आकार के सूचकांक में बड़े बिन की जांच करें

14. अनुरोधित आकार से बड़ा पहला चंक से देखना शुरू करें, यदि कोई मिलता है तो उसे वापस करें और बाकी को छोटे बिन में जोड़ें

15. अंत तक बड़े बिन की जांच करें

16. अगले बड़े सूचकांक से किसी भी चंक की जांच करें, पहला पाया गया चंक उपयोग करने के लिए विभाजित करें और बाकी को अनसॉर्टेड बिन में जोड़ें

17. पिछले बिनों में कुछ भी नहीं मिला हो, तो ऊपर से एक चंक प्राप्त करें

18. यदि ऊपर से प्राप्त चंक पर्याप्त बड़ा नहीं था, तो sysmalloc के साथ इसे बड़ा करें

__libc_malloc

malloc फ़ंक्शन वास्तव में __libc_malloc को कॉल करता है। यह फ़ंक्शन टीकैश की जांच करेगा कि क्या चाहिए गए आकार का कोई उपलब्ध चंक है। यदि हां, तो यह उसका उपयोग करेगा और यदि नहीं, तो यह देखेगा कि क्या यह एकल धागा है और उस मामले में यह मुख्य एरीना में _int_malloc को कॉल करेगा, और यदि नहीं, तो यह धागे के एरीना में _int_malloc को कॉल करेगा।

__libc_malloc कोड

```c // From https://github.com/bminor/glibc/blob/master/malloc/malloc.c

#if IS_IN (libc) void * __libc_malloc (size_t bytes) { mstate ar_ptr; void *victim;

_Static_assert (PTRDIFF_MAX <= SIZE_MAX / 2, "PTRDIFF_MAX is not more than half of SIZE_MAX");

if (!__malloc_initialized) ptmalloc_init (); #if USE_TCACHE /* int_free also calls request2size, be careful to not pad twice. */ size_t tbytes = checked_request2size (bytes); if (tbytes == 0) { __set_errno (ENOMEM); return NULL; } size_t tc_idx = csize2tidx (tbytes);

MAYBE_INIT_TCACHE ();

DIAG_PUSH_NEEDS_COMMENT; if (tc_idx < mp_.tcache_bins && tcache != NULL && tcache->counts[tc_idx] > 0) { victim = tcache_get (tc_idx); return tag_new_usable (victim); } DIAG_POP_NEEDS_COMMENT; #endif

if (SINGLE_THREAD_P) { victim = tag_new_usable (_int_malloc (&main_arena, bytes)); assert (!victim || chunk_is_mmapped (mem2chunk (victim)) || &main_arena == arena_for_chunk (mem2chunk (victim))); return victim; }

arena_get (ar_ptr, bytes);

victim = _int_malloc (ar_ptr, bytes); /* Retry with another arena only if we were able to find a usable arena before. */ if (!victim && ar_ptr != NULL) { LIBC_PROBE (memory_malloc_retry, 1, bytes); ar_ptr = arena_get_retry (ar_ptr, bytes); victim = _int_malloc (ar_ptr, bytes); }

if (ar_ptr != NULL) __libc_lock_unlock (ar_ptr->mutex);

victim = tag_new_usable (victim);

assert (!victim || chunk_is_mmapped (mem2chunk (victim)) || ar_ptr == arena_for_chunk (mem2chunk (victim))); return victim; }

</details>

नोट करें कि यह हमेशा वापस आने वाले पॉइंटर को `tag_new_usable` के साथ टैग करेगा, कोड से:
```c
void *tag_new_usable (void *ptr)

Allocate a new random color and use it to color the user region of
a chunk; this may include data from the subsequent chunk's header
if tagging is sufficiently fine grained.  Returns PTR suitably
recolored for accessing the memory there.

_int_malloc

यह फ़ंक्शन अन्य बिन और शीर्ष चंक का उपयोग करके मेमोरी का आवंटन करता है।

• प्रारंभ

यह कुछ वेरिएबल्स की परिभाषा शुरू करता है और अनुरोधित मेमोरी स्थान की वास्तविक साइज़ प्राप्त करता है:

// From https://github.com/bminor/glibc/blob/f942a732d37a96217ef828116ebe64a644db18d7/malloc/malloc.c#L3847
static void *
_int_malloc (mstate av, size_t bytes)
{
INTERNAL_SIZE_T nb;               /* normalized request size */
unsigned int idx;                 /* associated bin index */
mbinptr bin;                      /* associated bin */

mchunkptr victim;                 /* inspected/selected chunk */
INTERNAL_SIZE_T size;             /* its size */
int victim_index;                 /* its bin index */

mchunkptr remainder;              /* remainder from a split */
unsigned long remainder_size;     /* its size */

unsigned int block;               /* bit map traverser */
unsigned int bit;                 /* bit map traverser */
unsigned int map;                 /* current word of binmap */

mchunkptr fwd;                    /* misc temp for linking */
mchunkptr bck;                    /* misc temp for linking */

#if USE_TCACHE
size_t tcache_unsorted_count;	    /* count of unsorted chunks processed */
#endif

/*
Convert request size to internal form by adding SIZE_SZ bytes
overhead plus possibly more to obtain necessary alignment and/or
to obtain a size of at least MINSIZE, the smallest allocatable
size. Also, checked_request2size returns false for request sizes
that are so large that they wrap around zero when padded and
aligned.
*/

nb = checked_request2size (bytes);
if (nb == 0)
{
__set_errno (ENOMEM);
return NULL;
}

क्षेत्र

यदि उपयोगी क्षेत्र नहीं है, तो sysmalloc का उपयोग करके mmap से टुकड़ा प्राप्त करने के लिए इसका उपयोग करता है:

// From https://github.com/bminor/glibc/blob/f942a732d37a96217ef828116ebe64a644db18d7/malloc/malloc.c#L3885C3-L3893C6
/* There are no usable arenas.  Fall back to sysmalloc to get a chunk from
mmap.  */
if (__glibc_unlikely (av == NULL))
{
void *p = sysmalloc (nb, av);
if (p != NULL)
alloc_perturb (p, bytes);
return p;
}

त्वरित बिन

यदि आवश्यक आकार त्वरित बिन आकारों के अंदर है, तो त्वरित बिन से एक चंक का उपयोग करने का प्रयास करें। मूल रूप से, आकार के आधार पर, यह वैध चंक कहाँ स्थित होने चाहिए, उस त्वरित बिन सूचकांक को खोजेगा, और यदि कोई हो, तो वह उनमें से एक लौटाएगा। इसके अतिरिक्त, यदि टीकैश चालू है, तो यह उस आकार के टीकैश बिन को त्वरित बिन के साथ भरेगा।

जब ये क्रियाएँ की जाती हैं, तो यहाँ कुछ सुरक्षा जांचें की जाती हैं:

• यदि चंक गलत रूप से स्थित है: malloc(): unaligned fastbin chunk detected 2

• यदि आगे का चंक गलत रूप से स्थित है: malloc(): unaligned fastbin chunk detected

• यदि लौटाया गया चंक उस आकार का है जो त्वरित बिन में उसके सूचकांक के कारण सही नहीं है: malloc(): memory corruption (fast)

• यदि कोई भी चंक जो टीकैश भरने के लिए उपयोग किया गया है, गलत रूप से स्थित है: malloc(): unaligned fastbin chunk detected 3

_int_malloc fast bin

```c // From https://github.com/bminor/glibc/blob/f942a732d37a96217ef828116ebe64a644db18d7/malloc/malloc.c#L3895C3-L3967C6 /* If the size qualifies as a fastbin, first check corresponding bin. This code is safe to execute even if av is not yet initialized, so we can try it without checking, which saves some time on this fast path. */

#define REMOVE_FB(fb, victim, pp) do { victim = pp; if (victim == NULL) break; pp = REVEAL_PTR (victim->fd); if (__glibc_unlikely (pp != NULL && misaligned_chunk (pp))) malloc_printerr ("malloc(): unaligned fastbin chunk detected"); } while ((pp = catomic_compare_and_exchange_val_acq (fb, pp, victim)) != victim); \

if ((unsigned long) (nb) <= (unsigned long) (get_max_fast ())) { idx = fastbin_index (nb); mfastbinptr *fb = &fastbin (av, idx); mchunkptr pp; victim = *fb;

if (victim != NULL) { if (__glibc_unlikely (misaligned_chunk (victim))) malloc_printerr ("malloc(): unaligned fastbin chunk detected 2");

if (SINGLE_THREAD_P) fb = REVEAL_PTR (victim->fd); else REMOVE_FB (fb, pp, victim); if (__glibc_likely (victim != NULL)) { size_t victim_idx = fastbin_index (chunksize (victim)); if (__builtin_expect (victim_idx != idx, 0)) malloc_printerr ("malloc(): memory corruption (fast)"); check_remalloced_chunk (av, victim, nb); #if USE_TCACHE / While we're here, if we see other chunks of the same size, stash them in the tcache. */ size_t tc_idx = csize2tidx (nb); if (tcache != NULL && tc_idx < mp_.tcache_bins) { mchunkptr tc_victim;

/* While bin not empty and tcache not full, copy chunks. */ while (tcache->counts[tc_idx] < mp_.tcache_count && (tc_victim = *fb) != NULL) { if (__glibc_unlikely (misaligned_chunk (tc_victim))) malloc_printerr ("malloc(): unaligned fastbin chunk detected 3"); if (SINGLE_THREAD_P) *fb = REVEAL_PTR (tc_victim->fd); else { REMOVE_FB (fb, pp, tc_victim); if (__glibc_unlikely (tc_victim == NULL)) break; } tcache_put (tc_victim, tc_idx); } } #endif void *p = chunk2mem (victim); alloc_perturb (p, bytes); return p; } } }

</details>

### छोटा बिन

एक टिप्पणी में इंडिकेट किया गया है कि छोटे बिन्स प्रति इंडेक्स एक साइज़ धारित करते हैं, इसलिए यदि एक वैध चंक उपलब्ध है तो उसे जांचना बहुत तेजी से होता है, इसलिए फास्ट बिन्स के बाद, छोटे बिन्स की जांच की जाती है।

पहली जांच यह है कि क्या अनुरोधित साइज़ एक छोटे बिन में हो सकता है। उस मामले में, छोटे बिन के अंदर संबंधित **इंडेक्स** प्राप्त करें और देखें कि क्या **कोई उपलब्ध चंक** है।

फिर, एक सुरक्षा जांच की जाती है जिसमें निम्नलिखित शामिल है:

* &#x20;यदि `victim->bk->fd = victim`. देखने के लिए कि क्या दोनों चंक सही ढंग से लिंक हैं।

उस मामले में, चंक **को `inuse` बिट मिलता है,** डबल लिंक्ड सूची ठीक हो जाती है ताकि यह चंक उससे गायब हो जाता है (क्योंकि इसका उपयोग किया जाएगा), और गैर मुख्य एरिना बिट सेट किया जाता है यदि आवश्यक हो।

अंततः, **अनुरोधित साइज़ के tcache इंडेक्स को** छोटे बिन के अंदर अन्य चंक्स से भरें (यदि कोई हो)।

<details>

<summary>_int_malloc small bin</summary>
```c
// From https://github.com/bminor/glibc/blob/f942a732d37a96217ef828116ebe64a644db18d7/malloc/malloc.c#L3895C3-L3967C6

/*
If a small request, check regular bin.  Since these "smallbins"
hold one size each, no searching within bins is necessary.
(For a large request, we need to wait until unsorted chunks are
processed to find best fit. But for small ones, fits are exact
anyway, so we can check now, which is faster.)
*/

if (in_smallbin_range (nb))
{
idx = smallbin_index (nb);
bin = bin_at (av, idx);

if ((victim = last (bin)) != bin)
{
bck = victim->bk;
if (__glibc_unlikely (bck->fd != victim))
malloc_printerr ("malloc(): smallbin double linked list corrupted");
set_inuse_bit_at_offset (victim, nb);
bin->bk = bck;
bck->fd = bin;

if (av != &main_arena)
set_non_main_arena (victim);
check_malloced_chunk (av, victim, nb);
#if USE_TCACHE
/* While we're here, if we see other chunks of the same size,
stash them in the tcache.  */
size_t tc_idx = csize2tidx (nb);
if (tcache != NULL && tc_idx < mp_.tcache_bins)
{
mchunkptr tc_victim;

/* While bin not empty and tcache not full, copy chunks over.  */
while (tcache->counts[tc_idx] < mp_.tcache_count
&& (tc_victim = last (bin)) != bin)
{
if (tc_victim != 0)
{
bck = tc_victim->bk;
set_inuse_bit_at_offset (tc_victim, nb);
if (av != &main_arena)
set_non_main_arena (tc_victim);
bin->bk = bck;
bck->fd = bin;

tcache_put (tc_victim, tc_idx);
}
}
}
#endif
void *p = chunk2mem (victim);
alloc_perturb (p, bytes);
return p;
}
}

malloc_consolidate

अगर यह एक छोटा चंक नहीं था, तो यह एक बड़ा चंक है, और इस मामले में malloc_consolidate को मेमोरी फ्रेगमेंटेशन से बचने के लिए कॉल किया जाता है।

malloc_consolidate कॉल

```c /* If this is a large request, consolidate fastbins before continuing. While it might look excessive to kill all fastbins before even seeing if there is space available, this avoids fragmentation problems normally associated with fastbins. Also, in practice, programs tend to have runs of either small or large requests, but less often mixtures, so consolidation is not invoked all that often in most programs. And the programs that it is called frequently in otherwise tend to fragment. */

else { idx = largebin_index (nb); if (atomic_load_relaxed (&av->have_fastchunks)) malloc_consolidate (av); }

</details>

malloc समेकन कार्यक्षमता बुनियादी रूप से तेज बिन से टुकड़े हटाती है और उन्हें असंगठित बिन में रखती है। अगले malloc के बाद ये टुकड़े अपने संबंधित छोटे/तेज बिनों में संगठित हो जाएंगे।

ध्यान दें कि जब इन टुकड़ों को हटाते समय, अगर उन्हें पिछले या अगले टुकड़ों के साथ पाया जाता है जो उपयोग में नहीं हैं, तो वे अंत में टुकड़े को असंगठित बिन में रखने से पहले **अलाइक और मर्ज** किए जाएंगे।

प्रत्येक तेज बिन टुकड़े के लिए कुछ सुरक्षा जांचें की जाती हैं:

* अगर टुकड़ा अअलाइन्ड है तो ट्रिगर करें: `malloc_consolidate(): unaligned fastbin chunk detected`
* अगर टुकड़ा उस आकार का नहीं है जो इंडेक्स के कारण होना चाहिए: `malloc_consolidate(): invalid chunk size`
* अगर पिछला टुकड़ा उपयोग में नहीं है और पिछले टुकड़े का आकार `prev_chunk` द्वारा निर्दिष्ट आकार से भिन्न है: `corrupted size vs. prev_size in fastbins`

<details>

<summary>malloc_consolidate कार्यक्षमता</summary>
```c
// https://github.com/bminor/glibc/blob/f942a732d37a96217ef828116ebe64a644db18d7/malloc/malloc.c#L4810C1-L4905C2

static void malloc_consolidate(mstate av)
{
mfastbinptr*    fb;                 /* current fastbin being consolidated */
mfastbinptr*    maxfb;              /* last fastbin (for loop control) */
mchunkptr       p;                  /* current chunk being consolidated */
mchunkptr       nextp;              /* next chunk to consolidate */
mchunkptr       unsorted_bin;       /* bin header */
mchunkptr       first_unsorted;     /* chunk to link to */

/* These have same use as in free() */
mchunkptr       nextchunk;
INTERNAL_SIZE_T size;
INTERNAL_SIZE_T nextsize;
INTERNAL_SIZE_T prevsize;
int             nextinuse;

atomic_store_relaxed (&av->have_fastchunks, false);

unsorted_bin = unsorted_chunks(av);

/*
Remove each chunk from fast bin and consolidate it, placing it
then in unsorted bin. Among other reasons for doing this,
placing in unsorted bin avoids needing to calculate actual bins
until malloc is sure that chunks aren't immediately going to be
reused anyway.
*/

maxfb = &fastbin (av, NFASTBINS - 1);
fb = &fastbin (av, 0);
do {
p = atomic_exchange_acquire (fb, NULL);
if (p != 0) {
do {
{
if (__glibc_unlikely (misaligned_chunk (p)))
malloc_printerr ("malloc_consolidate(): "
"unaligned fastbin chunk detected");

unsigned int idx = fastbin_index (chunksize (p));
if ((&fastbin (av, idx)) != fb)
malloc_printerr ("malloc_consolidate(): invalid chunk size");
}

check_inuse_chunk(av, p);
nextp = REVEAL_PTR (p->fd);

/* Slightly streamlined version of consolidation code in free() */
size = chunksize (p);
nextchunk = chunk_at_offset(p, size);
nextsize = chunksize(nextchunk);

if (!prev_inuse(p)) {
prevsize = prev_size (p);
size += prevsize;
p = chunk_at_offset(p, -((long) prevsize));
if (__glibc_unlikely (chunksize(p) != prevsize))
malloc_printerr ("corrupted size vs. prev_size in fastbins");
unlink_chunk (av, p);
}

if (nextchunk != av->top) {
nextinuse = inuse_bit_at_offset(nextchunk, nextsize);

if (!nextinuse) {
size += nextsize;
unlink_chunk (av, nextchunk);
} else
clear_inuse_bit_at_offset(nextchunk, 0);

first_unsorted = unsorted_bin->fd;
unsorted_bin->fd = p;
first_unsorted->bk = p;

if (!in_smallbin_range (size)) {
p->fd_nextsize = NULL;
p->bk_nextsize = NULL;
}

set_head(p, size | PREV_INUSE);
p->bk = unsorted_bin;
p->fd = first_unsorted;
set_foot(p, size);
}

else {
size += nextsize;
set_head(p, size | PREV_INUSE);
av->top = p;
}

} while ( (p = nextp) != 0);

}
} while (fb++ != maxfb);
}

अनक्रमित बिन

यह समय है अनक्रमित बिन की जांच करने के लिए एक संभावित वैध चंक का उपयोग करने के लिए।

प्रारंभ

यह एक बड़े फॉर लुक के साथ शुरू होता है जो अनक्रमित बिन को bk दिशा में घूमेगा जब तक यह समाप्त नहीं हो जाता है (एरीना संरचना के साथ) while ((victim = unsorted_chunks (av)->bk) != unsorted_chunks (av))

इसके अतिरिक्त, कुछ सुरक्षा जांच हर बार की जाती है जब एक नया चंक विचार किया जाता है:

• यदि चंक का आकार अजीब है (बहुत छोटा या बहुत बड़ा): malloc(): invalid size (unsorted)

• यदि अगले चंक का आकार अजीब है (बहुत छोटा या बहुत बड़ा): malloc(): invalid next size (unsorted)

• यदि पिछले चंक द्वारा सूचित आकार चंक के आकार से भिन्न है: malloc(): mismatching next->prev_size (unsorted)

• यदि नहीं victim->bck->fd == victim या नहीं victim->fd == av (एरीना): malloc(): unsorted double linked list corrupted

• हम हमेशा अंतिम चेक कर रहे हैं, इसका fd हमेशा एरीना संरचना की ओर इशारा करना चाहिए।

• यदि अगला चंक सूचित नहीं कर रहा है कि पिछला उपयोग में है: malloc(): invalid next->prev_inuse (unsorted)

_int_malloc अनक्रमित बिन प्रारंभ

```c /* Process recently freed or remaindered chunks, taking one only if it is exact fit, or, if this a small request, the chunk is remainder from the most recent non-exact fit. Place other traversed chunks in bins. Note that this step is the only place in any routine where chunks are placed in bins.

The outer loop here is needed because we might not realize until near the end of malloc that we should have consolidated, so must do so and retry. This happens at most once, and only when we would otherwise need to expand memory to service a "small" request. */

#if USE_TCACHE INTERNAL_SIZE_T tcache_nb = 0; size_t tc_idx = csize2tidx (nb); if (tcache != NULL && tc_idx < mp_.tcache_bins) tcache_nb = nb; int return_cached = 0;

tcache_unsorted_count = 0; #endif

for (;; ) { int iters = 0; while ((victim = unsorted_chunks (av)->bk) != unsorted_chunks (av)) { bck = victim->bk; size = chunksize (victim); mchunkptr next = chunk_at_offset (victim, size);

if (__glibc_unlikely (size <= CHUNK_HDR_SZ) || __glibc_unlikely (size > av->system_mem)) malloc_printerr ("malloc(): invalid size (unsorted)"); if (__glibc_unlikely (chunksize_nomask (next) < CHUNK_HDR_SZ) || __glibc_unlikely (chunksize_nomask (next) > av->system_mem)) malloc_printerr ("malloc(): invalid next size (unsorted)"); if (__glibc_unlikely ((prev_size (next) & ~(SIZE_BITS)) != size)) malloc_printerr ("malloc(): mismatching next->prev_size (unsorted)"); if (__glibc_unlikely (bck->fd != victim) || __glibc_unlikely (victim->fd != unsorted_chunks (av))) malloc_printerr ("malloc(): unsorted double linked list corrupted"); if (__glibc_unlikely (prev_inuse (next))) malloc_printerr ("malloc(): invalid next->prev_inuse (unsorted)");

</details>

#### यदि `in_smallbin_range`

यदि चंक अनुरोधित आकार से बड़ा है तो इसका उपयोग करें, और चंक स्थान का शेष अंश अव्यवस्थित सूची में डालें और `last_remainder` को इसके साथ अपडेट करें।

<details>

<summary><code>_int_malloc</code> अव्यवस्थित बिन <code>in_smallbin_range</code></summary>
```c
// From https://github.com/bminor/glibc/blob/master/malloc/malloc.c#L4090C11-L4124C14

/*
If a small request, try to use last remainder if it is the
only chunk in unsorted bin.  This helps promote locality for
runs of consecutive small requests. This is the only
exception to best-fit, and applies only when there is
no exact fit for a small chunk.
*/

if (in_smallbin_range (nb) &&
bck == unsorted_chunks (av) &&
victim == av->last_remainder &&
(unsigned long) (size) > (unsigned long) (nb + MINSIZE))
{
/* split and reattach remainder */
remainder_size = size - nb;
remainder = chunk_at_offset (victim, nb);
unsorted_chunks (av)->bk = unsorted_chunks (av)->fd = remainder;
av->last_remainder = remainder;
remainder->bk = remainder->fd = unsorted_chunks (av);
if (!in_smallbin_range (remainder_size))
{
remainder->fd_nextsize = NULL;
remainder->bk_nextsize = NULL;
}

set_head (victim, nb | PREV_INUSE |
(av != &main_arena ? NON_MAIN_ARENA : 0));
set_head (remainder, remainder_size | PREV_INUSE);
set_foot (remainder, remainder_size);

check_malloced_chunk (av, victim, nb);
void *p = chunk2mem (victim);
alloc_perturb (p, bytes);
return p;
}

यदि यह सफल रहा, तो टुकड़ा और खत्म हो गया, अगर नहीं, तो कार्य को जारी रखें...

यदि बराबर आकार है

चंक को बिन से हटाना जारी रखें, मामले में अगर चंक का आवश्यक आकार बिल्कुल उसी है:

• यदि टीकैश भरा नहीं है, तो इसे टीकैश में जोड़ें और जारी रखें कि एक टीकैश चंक है जो प्रयोग किया जा सकता है

• यदि टीकैश भरा है, तो इसे उपयोग करें और इसे वापस करें।

_int_malloc अनसॉर्टेड बिन बराबर आकार

```c // From https://github.com/bminor/glibc/blob/master/malloc/malloc.c#L4126C11-L4157C14

/* remove from unsorted list */ unsorted_chunks (av)->bk = bck; bck->fd = unsorted_chunks (av);

/* Take now instead of binning if exact fit */

if (size == nb) { set_inuse_bit_at_offset (victim, size); if (av != &main_arena) set_non_main_arena (victim); #if USE_TCACHE /* Fill cache first, return to user only if cache fills. We may return one of these chunks later. */ if (tcache_nb > 0 && tcache->counts[tc_idx] < mp_.tcache_count) { tcache_put (victim, tc_idx); return_cached = 1; continue; } else { #endif check_malloced_chunk (av, victim, nb); void *p = chunk2mem (victim); alloc_perturb (p, bytes); return p; #if USE_TCACHE } #endif }

</details>

यदि चंक वापस नहीं लौटाया गया या टीकैच में जोड़ा नहीं गया है, कोड के साथ जारी रखें...

#### बिन में चंक रखें

चेक किए गए चंक को छोटे बिन में या बड़े बिन में रखें चंक के आकार के अनुसार (बड़े बिन को ठीक से संगठित रखते हुए)।

यहाँ सुनिश्चित करने के लिए सुरक्षा जांचें की जा रही हैं कि क्या बड़े बिन डबल लिंक्ड सूची को कोरप्ट किया गया है:

* यदि `fwd->bk_nextsize->fd_nextsize != fwd`: `malloc(): largebin double linked list corrupted (nextsize)`
* यदि `fwd->bk->fd != fwd`: `malloc(): largebin double linked list corrupted (bk)`

<details>

<summary><code>_int_malloc</code> बिन में चंक रखें</summary>
```c
/* place chunk in bin */

if (in_smallbin_range (size))
{
victim_index = smallbin_index (size);
bck = bin_at (av, victim_index);
fwd = bck->fd;
}
else
{
victim_index = largebin_index (size);
bck = bin_at (av, victim_index);
fwd = bck->fd;

/* maintain large bins in sorted order */
if (fwd != bck)
{
/* Or with inuse bit to speed comparisons */
size |= PREV_INUSE;
/* if smaller than smallest, bypass loop below */
assert (chunk_main_arena (bck->bk));
if ((unsigned long) (size)
< (unsigned long) chunksize_nomask (bck->bk))
{
fwd = bck;
bck = bck->bk;

victim->fd_nextsize = fwd->fd;
victim->bk_nextsize = fwd->fd->bk_nextsize;
fwd->fd->bk_nextsize = victim->bk_nextsize->fd_nextsize = victim;
}
else
{
assert (chunk_main_arena (fwd));
while ((unsigned long) size < chunksize_nomask (fwd))
{
fwd = fwd->fd_nextsize;
assert (chunk_main_arena (fwd));
}

if ((unsigned long) size
== (unsigned long) chunksize_nomask (fwd))
/* Always insert in the second position.  */
fwd = fwd->fd;
else
{
victim->fd_nextsize = fwd;
victim->bk_nextsize = fwd->bk_nextsize;
if (__glibc_unlikely (fwd->bk_nextsize->fd_nextsize != fwd))
malloc_printerr ("malloc(): largebin double linked list corrupted (nextsize)");
fwd->bk_nextsize = victim;
victim->bk_nextsize->fd_nextsize = victim;
}
bck = fwd->bk;
if (bck->fd != fwd)
malloc_printerr ("malloc(): largebin double linked list corrupted (bk)");
}
}
else
victim->fd_nextsize = victim->bk_nextsize = victim;
}

mark_bin (av, victim_index);
victim->bk = bck;
victim->fd = fwd;
fwd->bk = victim;
bck->fd = victim;

_int_malloc सीमाएँ

इस बिंदु पर, यदि कुछ चंक tcache में संग्रहित किया गया था जो उपयोग किया जा सकता है और सीमा पहुंच गई है, तो एक tcache चंक वापस लौटाएं।

इसके अतिरिक्त, यदि MAX_ITERS पहुंच गया है, तो लूप से बाहर निकलें और एक अलग तरीके से चंक प्राप्त करें (शीर्ष चंक)।

यदि return_cached सेट किया गया था, तो बड़ी खोजों से बचने के लिए बस tcache से एक चंक वापस लौटाएं।

_int_malloc सीमाएँ

```c // From https://github.com/bminor/glibc/blob/master/malloc/malloc.c#L4227C1-L4250C7

#if USE_TCACHE /* If we've processed as many chunks as we're allowed while filling the cache, return one of the cached ones. */ ++tcache_unsorted_count; if (return_cached && mp_.tcache_unsorted_limit > 0 && tcache_unsorted_count > mp_.tcache_unsorted_limit) { return tcache_get (tc_idx); } #endif

#define MAX_ITERS 10000 if (++iters >= MAX_ITERS) break; }

#if USE_TCACHE /* If all the small chunks we found ended up cached, return one now. */ if (return_cached) { return tcache_get (tc_idx); } #endif

</details>

यदि सीमाएँ नहीं पहुंची हैं, तो कोड के साथ जारी रखें...

### बड़ा बिन (इंडेक्स द्वारा)

यदि अनुरोध बड़ा है (छोटे बिन में नहीं है) और हमने अब तक कोई भी टुकड़ा वापस नहीं किया है, तो **बड़े बिन** में अनुरोधित आकार का **इंडेक्स** प्राप्त करें, जांचें कि क्या यह **खाली नहीं है** या क्या **इस बिन में सबसे बड़ा टुकड़ा अनुरोधित आकार से बड़ा है** और उस मामले में **उस छोटे टुकड़े को खोजें जो अनुरोधित आकार के लिए उपयोग किया जा सकता है**।

अंत में उपयोग किए गए टुकड़े से शेष स्थान एक नए टुकड़े के लिए हो सकता है, तो इसे अव्यवस्थित बिन में जोड़ें और lsast\_reminder अपडेट किया जाता है।

जब अव्यवस्थित बिन में याददाश्त जोड़ी जाती है, तो एक सुरक्षा जांच की जाती है:

* `bck->fd-> bk != bck`: `malloc(): corrupted unsorted chunks`

<details>

<summary><code>_int_malloc</code> बड़ा बिन (इंडेक्स द्वारा)</summary>
```c
// From https://github.com/bminor/glibc/blob/master/malloc/malloc.c#L4252C7-L4317C10

/*
If a large request, scan through the chunks of current bin in
sorted order to find smallest that fits.  Use the skip list for this.
*/

if (!in_smallbin_range (nb))
{
bin = bin_at (av, idx);

/* skip scan if empty or largest chunk is too small */
if ((victim = first (bin)) != bin
&& (unsigned long) chunksize_nomask (victim)
>= (unsigned long) (nb))
{
victim = victim->bk_nextsize;
while (((unsigned long) (size = chunksize (victim)) <
(unsigned long) (nb)))
victim = victim->bk_nextsize;

/* Avoid removing the first entry for a size so that the skip
list does not have to be rerouted.  */
if (victim != last (bin)
&& chunksize_nomask (victim)
== chunksize_nomask (victim->fd))
victim = victim->fd;

remainder_size = size - nb;
unlink_chunk (av, victim);

/* Exhaust */
if (remainder_size < MINSIZE)
{
set_inuse_bit_at_offset (victim, size);
if (av != &main_arena)
set_non_main_arena (victim);
}
/* Split */
else
{
remainder = chunk_at_offset (victim, nb);
/* We cannot assume the unsorted list is empty and therefore
have to perform a complete insert here.  */
bck = unsorted_chunks (av);
fwd = bck->fd;
if (__glibc_unlikely (fwd->bk != bck))
malloc_printerr ("malloc(): corrupted unsorted chunks");
last_re->bk = bck;
remainder->fd = fwd;
bck->fd = remainder;
fwd->bk = remainder;
if (!in_smallbin_range (remainder_size))
{
remainder->fd_nextsize = NULL;
remainder->bk_nextsize = NULL;
}
set_head (victim, nb | PREV_INUSE |
(av != &main_arena ? NON_MAIN_ARENA : 0));
set_head (remainder, remainder_size | PREV_INUSE);
set_foot (remainder, remainder_size);
}
check_malloced_chunk (av, victim, nb);
void *p = chunk2mem (victim);
alloc_perturb (p, bytes);
return p;
}
}

यदि कोई चंक इसके लिए उपयुक्त नहीं मिलता है, तो जारी रखें

बड़ा बिन (अगला बड़ा)

यदि सटीक बड़े बिन में कोई चंक नहीं था जिसका उपयोग किया जा सकता था, तो सभी अगले बड़े बिन के माध्यम से लूपिंग शुरू करें (जो तुरंत बड़ा है) जब तक कोई एक नहीं मिलता है (यदि कोई हो)

विभाजित चंक का शेषांश असंगठित बिन में जोड़ा जाता है, अंतिम शेषांश अपडेट किया जाता है और समान सुरक्षा जांच की जाती है:

• bck->fd-> bk != bck: malloc(): corrupted unsorted chunks2

_int_malloc बड़ा बिन (अगला बड़ा)

```c // From https://github.com/bminor/glibc/blob/master/malloc/malloc.c#L4319C7-L4425C10

/* Search for a chunk by scanning bins, starting with next largest bin. This search is strictly by best-fit; i.e., the smallest (with ties going to approximately the least recently used) chunk that fits is selected.

The bitmap avoids needing to check that most blocks are nonempty. The particular case of skipping all bins during warm-up phases when no chunks have been returned yet is faster than it might look. */

++idx; bin = bin_at (av, idx); block = idx2block (idx); map = av->binmap[block]; bit = idx2bit (idx);

for (;; ) { /* Skip rest of block if there are no more set bits in this block. / if (bit > map || bit == 0) { do { if (++block >= BINMAPSIZE) / out of bins */ goto use_top; } while ((map = av->binmap[block]) == 0);

bin = bin_at (av, (block << BINMAPSHIFT)); bit = 1; }

/* Advance to bin with set bit. There must be one. */ while ((bit & map) == 0) { bin = next_bin (bin); bit <<= 1; assert (bit != 0); }

/* Inspect the bin. It is likely to be non-empty */ victim = last (bin);

/* If a false alarm (empty bin), clear the bit. / if (victim == bin) { av->binmap[block] = map &= ~bit; / Write through */ bin = next_bin (bin); bit <<= 1; }

else { size = chunksize (victim);

/* We know the first chunk in this bin is big enough to use. */ assert ((unsigned long) (size) >= (unsigned long) (nb));

remainder_size = size - nb;

/* unlink */ unlink_chunk (av, victim);

/* Exhaust */ if (remainder_size < MINSIZE) { set_inuse_bit_at_offset (victim, size); if (av != &main_arena) set_non_main_arena (victim); }

/* Split */ else { remainder = chunk_at_offset (victim, nb);

/* We cannot assume the unsorted list is empty and therefore have to perform a complete insert here. */ bck = unsorted_chunks (av); fwd = bck->fd; if (__glibc_unlikely (fwd->bk != bck)) malloc_printerr ("malloc(): corrupted unsorted chunks 2"); remainder->bk = bck; remainder->fd = fwd; bck->fd = remainder; fwd->bk = remainder;

/* advertise as last remainder */ if (in_smallbin_range (nb)) av->last_remainder = remainder; if (!in_smallbin_range (remainder_size)) { remainder->fd_nextsize = NULL; remainder->bk_nextsize = NULL; } set_head (victim, nb | PREV_INUSE | (av != &main_arena ? NON_MAIN_ARENA : 0)); set_head (remainder, remainder_size | PREV_INUSE); set_foot (remainder, remainder_size); } check_malloced_chunk (av, victim, nb); void *p = chunk2mem (victim); alloc_perturb (p, bytes); return p; } }

</details>

### शीर्ष टुकड़ा

इस बिंदु पर, नए चंक को शीर्ष चंक से प्राप्त करने का समय है (अगर पर्याप्त बड़ा है)।

यह एक सुरक्षा जांच के साथ शुरू होता है जिसे सुनिश्चित करना है कि चंक का आकार बहुत बड़ा नहीं है (क्षतिग्रस्त):

* `chunksize(av->top) > av->system_mem`: `malloc(): corrupted top size`

फिर, यह शीर्ष चंक स्थान का उपयोग करेगा अगर यह अनुरोधित आकार का चंक बनाने के लिए पर्याप्त बड़ा है।\
अगर नहीं, अगर तेज चंक हैं, तो उन्हें समेकित करें और फिर से प्रयास करें।\
अंततः, अगर पर्याप्त स्थान नहीं है तो `sysmalloc` का उपयोग करें ताकि पर्याप्त आकार का आवंटित किया जा सके।

<details>

<summary><code>_int_malloc</code> शीर्ष टुकड़ा</summary>
```c
use_top:
/*
If large enough, split off the chunk bordering the end of memory
(held in av->top). Note that this is in accord with the best-fit
search rule.  In effect, av->top is treated as larger (and thus
less well fitting) than any other available chunk since it can
be extended to be as large as necessary (up to system
limitations).

We require that av->top always exists (i.e., has size >=
MINSIZE) after initialization, so if it would otherwise be
exhausted by current request, it is replenished. (The main
reason for ensuring it exists is that we may need MINSIZE space
to put in fenceposts in sysmalloc.)
*/

victim = av->top;
size = chunksize (victim);

if (__glibc_unlikely (size > av->system_mem))
malloc_printerr ("malloc(): corrupted top size");

if ((unsigned long) (size) >= (unsigned long) (nb + MINSIZE))
{
remainder_size = size - nb;
remainder = chunk_at_offset (victim, nb);
av->top = remainder;
set_head (victim, nb | PREV_INUSE |
(av != &main_arena ? NON_MAIN_ARENA : 0));
set_head (remainder, remainder_size | PREV_INUSE);

check_malloced_chunk (av, victim, nb);
void *p = chunk2mem (victim);
alloc_perturb (p, bytes);
return p;
}

/* When we are using atomic ops to free fast chunks we can get
here for all block sizes.  */
else if (atomic_load_relaxed (&av->have_fastchunks))
{
malloc_consolidate (av);
/* restore original bin index */
if (in_smallbin_range (nb))
idx = smallbin_index (nb);
else
idx = largebin_index (nb);
}

/*
Otherwise, relay to handle system-dependent cases
*/
else
{
void *p = sysmalloc (nb, av);
if (p != NULL)
alloc_perturb (p, bytes);
return p;
}
}
}

sysmalloc

सिसमैलोक शुरू

यदि एरीना नल है या अनुरोधित आकार बहुत बड़ा है (और अनुमति बची हुई mmaps हैं) तो स्थान आवंटित करने और इसे लौटाने के लिए sysmalloc_mmap का उपयोग करें।

सिसमैलोक शुरू

```c // From https://github.com/bminor/glibc/blob/f942a732d37a96217ef828116ebe64a644db18d7/malloc/malloc.c#L2531

/* sysmalloc handles malloc cases requiring more memory from the system. On entry, it is assumed that av->top does not have enough space to service request for nb bytes, thus requiring that av->top be extended or replaced. */

static void * sysmalloc (INTERNAL_SIZE_T nb, mstate av) { mchunkptr old_top; /* incoming value of av->top / INTERNAL_SIZE_T old_size; / its size */ char old_end; / its end address */

long size; /* arg to first MORECORE or mmap call */ char brk; / return value from MORECORE */

long correction; /* arg to 2nd MORECORE call */ char snd_brk; / 2nd return val */

INTERNAL_SIZE_T front_misalign; /* unusable bytes at front of new space / INTERNAL_SIZE_T end_misalign; / partial page left at end of new space */ char aligned_brk; / aligned offset into brk */

mchunkptr p; /* the allocated/returned chunk / mchunkptr remainder; / remainder from allocation / unsigned long remainder_size; / its size */

size_t pagesize = GLRO (dl_pagesize); bool tried_mmap = false;

/* If have mmap, and the request size meets the mmap threshold, and the system supports mmap, and there are few enough currently allocated mmapped regions, try to directly map this request rather than expanding top. */

if (av == NULL || ((unsigned long) (nb) >= (unsigned long) (mp_.mmap_threshold) && (mp_.n_mmaps < mp_.n_mmaps_max))) { char mm; if (mp_.hp_pagesize > 0 && nb >= mp_.hp_pagesize) { / There is no need to issue the THP madvise call if Huge Pages are used directly. */ mm = sysmalloc_mmap (nb, mp_.hp_pagesize, mp_.hp_flags, av); if (mm != MAP_FAILED) return mm; } mm = sysmalloc_mmap (nb, pagesize, 0, av); if (mm != MAP_FAILED) return mm; tried_mmap = true; }

/* There are no usable arenas and mmap also failed. */ if (av == NULL) return 0;

</details>

### सिसमैलोक जांचें

यह पुराने टॉप चंक जानकारी प्राप्त करके शुरू होता है और यह जांचता है कि निम्नलिखित शर्तों में से कुछ सत्य हैं:

* पुराना हीप का आकार 0 है (नया हीप)
* पिछले हीप का आकार MINSIZE से अधिक है और पुराना टॉप उपयोग में है
* हीप पेज साइज (0x1000) के लिए एकरूप है (लोअर 12 बिट 0 होने चाहिए)

फिर यह भी जांचता है कि:

* पुराने आकार में पर्याप्त स्थान नहीं है जिससे अनुरोधित आकार के लिए एक चंक बनाया जा सके
```c
/* Record incoming configuration of top */

old_top = av->top;
old_size = chunksize (old_top);
old_end = (char *) (chunk_at_offset (old_top, old_size));

brk = snd_brk = (char *) (MORECORE_FAILURE);

/*
If not the first time through, we require old_size to be
at least MINSIZE and to have prev_inuse set.
*/

assert ((old_top == initial_top (av) && old_size == 0) ||
((unsigned long) (old_size) >= MINSIZE &&
prev_inuse (old_top) &&
((unsigned long) old_end & (pagesize - 1)) == 0));

/* Precondition: not enough current space to satisfy nb request */
assert ((unsigned long) (old_size) < (unsigned long) (nb + MINSIZE));

sysmalloc मुख्य एरिना नहीं

यह पहले पिछले हीप को बढ़ाने की कोशिश करेगा। अगर यह संभव नहीं है तो एक नया हीप आवंटित करने की कोशिश करेगा और इसका उपयोग करने के लिए पॉइंटर को अपडेट करेगा। अंत में अगर यह काम नहीं करता है, तो sysmalloc_mmap को कॉल करने की कोशिश करें।

sysmalloc मुख्य एरिना नहीं

```c if (av != &main_arena) { heap_info *old_heap, *heap; size_t old_heap_size;

/* First try to extend the current heap. */ old_heap = heap_for_ptr (old_top); old_heap_size = old_heap->size; if ((long) (MINSIZE + nb - old_size) > 0 && grow_heap (old_heap, MINSIZE + nb - old_size) == 0) { av->system_mem += old_heap->size - old_heap_size; set_head (old_top, (((char *) old_heap + old_heap->size) - (char *) old_top) | PREV_INUSE); } else if ((heap = new_heap (nb + (MINSIZE + sizeof (heap)), mp_.top_pad))) { / Use a newly allocated heap. / heap->ar_ptr = av; heap->prev = old_heap; av->system_mem += heap->size; / Set up the new top. */ top (av) = chunk_at_offset (heap, sizeof (*heap)); set_head (top (av), (heap->size - sizeof (*heap)) | PREV_INUSE);

/* Setup fencepost and free the old top chunk with a multiple of MALLOC_ALIGNMENT in size. / / The fencepost takes at least MINSIZE bytes, because it might become the top chunk again later. Note that a footer is set up, too, although the chunk is marked in use. / old_size = (old_size - MINSIZE) & ~MALLOC_ALIGN_MASK; set_head (chunk_at_offset (old_top, old_size + CHUNK_HDR_SZ), 0 | PREV_INUSE); if (old_size >= MINSIZE) { set_head (chunk_at_offset (old_top, old_size), CHUNK_HDR_SZ | PREV_INUSE); set_foot (chunk_at_offset (old_top, old_size), CHUNK_HDR_SZ); set_head (old_top, old_size | PREV_INUSE | NON_MAIN_ARENA); _int_free (av, old_top, 1); } else { set_head (old_top, (old_size + CHUNK_HDR_SZ) | PREV_INUSE); set_foot (old_top, (old_size + CHUNK_HDR_SZ)); } } else if (!tried_mmap) { / We can at least try to use to mmap memory. If new_heap fails it is unlikely that trying to allocate huge pages will succeed. */ char *mm = sysmalloc_mmap (nb, pagesize, 0, av); if (mm != MAP_FAILED) return mm; } }

</details>

### sysmalloc मुख्य एरीना

यह मेमोरी की आवश्यकता की गणना शुरू करता है। यह एक साथी मेमोरी का अनुरोध करके शुरू होगा ताकि इस मामले में पुरानी मेमोरी का उपयोग किया जा सके। इसके अलावा कुछ समंजित कार्यों को किया जाता है।

<details>

<summary>sysmalloc मुख्य एरीना</summary>
```c
// From https://github.com/bminor/glibc/blob/f942a732d37a96217ef828116ebe64a644db18d7/malloc/malloc.c#L2665C1-L2713C10

else     /* av == main_arena */


{ /* Request enough space for nb + pad + overhead */
size = nb + mp_.top_pad + MINSIZE;

/*
If contiguous, we can subtract out existing space that we hope to
combine with new space. We add it back later only if
we don't actually get contiguous space.
*/

if (contiguous (av))
size -= old_size;

/*
Round to a multiple of page size or huge page size.
If MORECORE is not contiguous, this ensures that we only call it
with whole-page arguments.  And if MORECORE is contiguous and
this is not first time through, this preserves page-alignment of
previous calls. Otherwise, we correct to page-align below.
*/

#ifdef MADV_HUGEPAGE
/* Defined in brk.c.  */
extern void *__curbrk;
if (__glibc_unlikely (mp_.thp_pagesize != 0))
{
uintptr_t top = ALIGN_UP ((uintptr_t) __curbrk + size,
mp_.thp_pagesize);
size = top - (uintptr_t) __curbrk;
}
else
#endif
size = ALIGN_UP (size, GLRO(dl_pagesize));

/*
Don't try to call MORECORE if argument is so big as to appear
negative. Note that since mmap takes size_t arg, it may succeed
below even if we cannot call MORECORE.
*/

if (size > 0)
{
brk = (char *) (MORECORE (size));
if (brk != (char *) (MORECORE_FAILURE))
madvise_thp (brk, size);
LIBC_PROBE (memory_sbrk_more, 2, brk, size);
}

sysmalloc मुख्य एरीना पिछला त्रुटि 1

यदि पिछला MORECORE_FAILURE लौटाया गया है, तो sysmalloc_mmap_fallback का उपयोग करके मेमोरी का आवंटन फिर से करने का प्रयास करें

// From https://github.com/bminor/glibc/blob/f942a732d37a96217ef828116ebe64a644db18d7/malloc/malloc.c#L2715C7-L2740C10

if (brk == (char *) (MORECORE_FAILURE))
{
/*
If have mmap, try using it as a backup when MORECORE fails or
cannot be used. This is worth doing on systems that have "holes" in
address space, so sbrk cannot extend to give contiguous space, but
space is available elsewhere.  Note that we ignore mmap max count
and threshold limits, since the space will not be used as a
segregated mmap region.
*/

char *mbrk = MAP_FAILED;
if (mp_.hp_pagesize > 0)
mbrk = sysmalloc_mmap_fallback (&size, nb, old_size,
mp_.hp_pagesize, mp_.hp_pagesize,
mp_.hp_flags, av);
if (mbrk == MAP_FAILED)
mbrk = sysmalloc_mmap_fallback (&size, nb, old_size, MMAP_AS_MORECORE_SIZE,
pagesize, 0, av);
if (mbrk != MAP_FAILED)
{
/* We do not need, and cannot use, another sbrk call to find end */
brk = mbrk;
snd_brk = brk + size;
}
}

sysmalloc मुख्य एरीना जारी रखें

यदि पिछला MORECORE_FAILURE नहीं लौटाया, अगर यह काम करता है तो कुछ संरेखण बनाएं:

// From https://github.com/bminor/glibc/blob/f942a732d37a96217ef828116ebe64a644db18d7/malloc/malloc.c#L2742

if (brk != (char *) (MORECORE_FAILURE))
{
if (mp_.sbrk_base == 0)
mp_.sbrk_base = brk;
av->system_mem += size;

/*
If MORECORE extends previous space, we can likewise extend top size.
*/

if (brk == old_end && snd_brk == (char *) (MORECORE_FAILURE))
set_head (old_top, (size + old_size) | PREV_INUSE);

else if (contiguous (av) && old_size && brk < old_end)
/* Oops!  Someone else killed our space..  Can't touch anything.  */
malloc_printerr ("break adjusted to free malloc space");

/*
Otherwise, make adjustments:

* If the first time through or noncontiguous, we need to call sbrk
just to find out where the end of memory lies.

* We need to ensure that all returned chunks from malloc will meet
MALLOC_ALIGNMENT

* If there was an intervening foreign sbrk, we need to adjust sbrk
request size to account for fact that we will not be able to
combine new space with existing space in old_top.

* Almost all systems internally allocate whole pages at a time, in
which case we might as well use the whole last page of request.
So we allocate enough more memory to hit a page boundary now,
which in turn causes future contiguous calls to page-align.
*/

else
{
front_misalign = 0;
end_misalign = 0;
correction = 0;
aligned_brk = brk;

/* handle contiguous cases */
if (contiguous (av))
{
/* Count foreign sbrk as system_mem.  */
if (old_size)
av->system_mem += brk - old_end;

/* Guarantee alignment of first new chunk made from this space */

front_misalign = (INTERNAL_SIZE_T) chunk2mem (brk) & MALLOC_ALIGN_MASK;
if (front_misalign > 0)
{
/*
Skip over some bytes to arrive at an aligned position.
We don't need to specially mark these wasted front bytes.
They will never be accessed anyway because
prev_inuse of av->top (and any chunk created from its start)
is always true after initialization.
*/

correction = MALLOC_ALIGNMENT - front_misalign;
aligned_brk += correction;
}

/*
If this isn't adjacent to existing space, then we will not
be able to merge with old_top space, so must add to 2nd request.
*/

correction += old_size;

/* Extend the end address to hit a page boundary */
end_misalign = (INTERNAL_SIZE_T) (brk + size + correction);
correction += (ALIGN_UP (end_misalign, pagesize)) - end_misalign;

assert (correction >= 0);
snd_brk = (char *) (MORECORE (correction));

/*
If can't allocate correction, try to at least find out current
brk.  It might be enough to proceed without failing.

Note that if second sbrk did NOT fail, we assume that space
is contiguous with first sbrk. This is a safe assumption unless
program is multithreaded but doesn't use locks and a foreign sbrk
occurred between our first and second calls.
*/

if (snd_brk == (char *) (MORECORE_FAILURE))
{
correction = 0;
snd_brk = (char *) (MORECORE (0));
}
else
madvise_thp (snd_brk, correction);
}

/* handle non-contiguous cases */
else
{
if (MALLOC_ALIGNMENT == CHUNK_HDR_SZ)
/* MORECORE/mmap must correctly align */
assert (((unsigned long) chunk2mem (brk) & MALLOC_ALIGN_MASK) == 0);
else
{
front_misalign = (INTERNAL_SIZE_T) chunk2mem (brk) & MALLOC_ALIGN_MASK;
if (front_misalign > 0)
{
/*
Skip over some bytes to arrive at an aligned position.
We don't need to specially mark these wasted front bytes.
They will never be accessed anyway because
prev_inuse of av->top (and any chunk created from its start)
is always true after initialization.
*/

aligned_brk += MALLOC_ALIGNMENT - front_misalign;
}
}

/* Find out current end of memory */
if (snd_brk == (char *) (MORECORE_FAILURE))
{
snd_brk = (char *) (MORECORE (0));
}
}

/* Adjust top based on results of second sbrk */
if (snd_brk != (char *) (MORECORE_FAILURE))
{
av->top = (mchunkptr) aligned_brk;
set_head (av->top, (snd_brk - aligned_brk + correction) | PREV_INUSE);
av->system_mem += correction;

/*
If not the first time through, we either have a
gap due to foreign sbrk or a non-contiguous region.  Insert a
double fencepost at old_top to prevent consolidation with space
we don't own. These fenceposts are artificial chunks that are
marked as inuse and are in any case too small to use.  We need
two to make sizes and alignments work out.
*/

if (old_size != 0)
{
/*
Shrink old_top to insert fenceposts, keeping size a
multiple of MALLOC_ALIGNMENT. We know there is at least
enough space in old_top to do this.
*/
old_size = (old_size - 2 * CHUNK_HDR_SZ) & ~MALLOC_ALIGN_MASK;
set_head (old_top, old_size | PREV_INUSE);

/*
Note that the following assignments completely overwrite
old_top when old_size was previously MINSIZE.  This is
intentional. We need the fencepost, even if old_top otherwise gets
lost.
*/
set_head (chunk_at_offset (old_top, old_size),
CHUNK_HDR_SZ | PREV_INUSE);
set_head (chunk_at_offset (old_top,
old_size + CHUNK_HDR_SZ),
CHUNK_HDR_SZ | PREV_INUSE);

/* If possible, release the rest. */
if (old_size >= MINSIZE)
{
_int_free (av, old_top, 1);
}
}
}
}
}
} /* if (av !=  &main_arena) */

सिसमैलोक अंतिम

आरेना सूचना को अपडेट करके आवंटन समाप्ति

// From https://github.com/bminor/glibc/blob/f942a732d37a96217ef828116ebe64a644db18d7/malloc/malloc.c#L2921C3-L2943C12

if ((unsigned long) av->system_mem > (unsigned long) (av->max_system_mem))
av->max_system_mem = av->system_mem;
check_malloc_state (av);

/* finally, do the allocation */
p = av->top;
size = chunksize (p);

/* check that one of the above allocation paths succeeded */
if ((unsigned long) (size) >= (unsigned long) (nb + MINSIZE))
{
remainder_size = size - nb;
remainder = chunk_at_offset (p, nb);
av->top = remainder;
set_head (p, nb | PREV_INUSE | (av != &main_arena ? NON_MAIN_ARENA : 0));
set_head (remainder, remainder_size | PREV_INUSE);
check_malloced_chunk (av, p, nb);
return chunk2mem (p);
}

/* catch all failure paths */
__set_errno (ENOMEM);
return 0;

sysmalloc_mmap

sysmalloc_mmap कोड

```c // From https://github.com/bminor/glibc/blob/f942a732d37a96217ef828116ebe64a644db18d7/malloc/malloc.c#L2392C1-L2481C2

static void * sysmalloc_mmap (INTERNAL_SIZE_T nb, size_t pagesize, int extra_flags, mstate av) { long int size;

/* Round up size to nearest page. For mmapped chunks, the overhead is one SIZE_SZ unit larger than for normal chunks, because there is no following chunk whose prev_size field could be used.

See the front_misalign handling below, for glibc there is no need for further alignments unless we have have high alignment. */ if (MALLOC_ALIGNMENT == CHUNK_HDR_SZ) size = ALIGN_UP (nb + SIZE_SZ, pagesize); else size = ALIGN_UP (nb + SIZE_SZ + MALLOC_ALIGN_MASK, pagesize);

/* Don't try if size wraps around 0. */ if ((unsigned long) (size) <= (unsigned long) (nb)) return MAP_FAILED;

char *mm = (char *) MMAP (0, size, mtag_mmap_flags | PROT_READ | PROT_WRITE, extra_flags); if (mm == MAP_FAILED) return mm;

#ifdef MAP_HUGETLB if (!(extra_flags & MAP_HUGETLB)) madvise_thp (mm, size); #endif

__set_vma_name (mm, size, " glibc: malloc");

/* The offset to the start of the mmapped region is stored in the prev_size field of the chunk. This allows us to adjust returned start address to meet alignment requirements here and in memalign(), and still be able to compute proper address argument for later munmap in free() and realloc(). */

INTERNAL_SIZE_T front_misalign; /* unusable bytes at front of new space */

if (MALLOC_ALIGNMENT == CHUNK_HDR_SZ) { /* For glibc, chunk2mem increases the address by CHUNK_HDR_SZ and MALLOC_ALIGN_MASK is CHUNK_HDR_SZ-1. Each mmap'ed area is page aligned and therefore definitely MALLOC_ALIGN_MASK-aligned. */ assert (((INTERNAL_SIZE_T) chunk2mem (mm) & MALLOC_ALIGN_MASK) == 0); front_misalign = 0; } else front_misalign = (INTERNAL_SIZE_T) chunk2mem (mm) & MALLOC_ALIGN_MASK;

mchunkptr p; /* the allocated/returned chunk */

if (front_misalign > 0) { ptrdiff_t correction = MALLOC_ALIGNMENT - front_misalign; p = (mchunkptr) (mm + correction); set_prev_size (p, correction); set_head (p, (size - correction) | IS_MMAPPED); } else { p = (mchunkptr) mm; set_prev_size (p, 0); set_head (p, size | IS_MMAPPED); }

/* update statistics */ int new = atomic_fetch_add_relaxed (&mp_.n_mmaps, 1) + 1; atomic_max (&mp_.max_n_mmaps, new);

unsigned long sum; sum = atomic_fetch_add_relaxed (&mp_.mmapped_mem, size) + size; atomic_max (&mp_.max_mmapped_mem, sum);

check_chunk (av, p);

return chunk2mem (p); }

</details>

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