provide __stack_chk_fail_local in libc.a
[musl] / src / malloc / malloc.c
index db4287e..290fda1 100644 (file)
@@ -9,7 +9,10 @@
 #include "atomic.h"
 #include "pthread_impl.h"
 
-uintptr_t __brk(uintptr_t);
+#if defined(__GNUC__) && defined(__PIC__)
+#define inline inline __attribute__((always_inline))
+#endif
+
 void *__mmap(void *, size_t, int, int, int, off_t);
 int __munmap(void *, size_t);
 void *__mremap(void *, size_t, size_t, int, ...);
@@ -21,18 +24,15 @@ struct chunk {
 };
 
 struct bin {
-       int lock[2];
+       volatile int lock[2];
        struct chunk *head;
        struct chunk *tail;
 };
 
 static struct {
-       uintptr_t brk;
-       size_t *heap;
-       uint64_t binmap;
+       volatile uint64_t binmap;
        struct bin bins[64];
-       int brk_lock[2];
-       int free_lock[2];
+       volatile int free_lock[2];
 } mal;
 
 
@@ -43,8 +43,8 @@ static struct {
 #define DONTCARE 16
 #define RECLAIM 163840
 
-#define CHUNK_SIZE(c) ((c)->csize & SIZE_MASK)
-#define CHUNK_PSIZE(c) ((c)->psize & SIZE_MASK)
+#define CHUNK_SIZE(c) ((c)->csize & -2)
+#define CHUNK_PSIZE(c) ((c)->psize & -2)
 #define PREV_CHUNK(c) ((struct chunk *)((char *)(c) - CHUNK_PSIZE(c)))
 #define NEXT_CHUNK(c) ((struct chunk *)((char *)(c) + CHUNK_SIZE(c)))
 #define MEM_TO_CHUNK(p) (struct chunk *)((char *)(p) - OVERHEAD)
@@ -52,38 +52,35 @@ static struct {
 #define BIN_TO_CHUNK(i) (MEM_TO_CHUNK(&mal.bins[i].head))
 
 #define C_INUSE  ((size_t)1)
-#define C_FLAGS  ((size_t)3)
-#define C_SIZE   SIZE_MASK
 
 #define IS_MMAPPED(c) !((c)->csize & (C_INUSE))
 
 
 /* Synchronization tools */
 
-static void lock(volatile int *lk)
+static inline void lock(volatile int *lk)
 {
-       if (!libc.threads_minus_1) return;
-       while(a_swap(lk, 1)) __wait(lk, lk+1, 1, 1);
+       if (libc.threads_minus_1)
+               while(a_swap(lk, 1)) __wait(lk, lk+1, 1, 1);
 }
 
-static void unlock(volatile int *lk)
+static inline void unlock(volatile int *lk)
 {
-       if (!libc.threads_minus_1) return;
-       a_store(lk, 0);
-       if (lk[1]) __wake(lk, 1, 1);
+       if (lk[0]) {
+               a_store(lk, 0);
+               if (lk[1]) __wake(lk, 1, 1);
+       }
 }
 
-static void lock_bin(int i)
+static inline void lock_bin(int i)
 {
-       if (libc.threads_minus_1)
-               lock(mal.bins[i].lock);
+       lock(mal.bins[i].lock);
        if (!mal.bins[i].head)
                mal.bins[i].head = mal.bins[i].tail = BIN_TO_CHUNK(i);
 }
 
-static void unlock_bin(int i)
+static inline void unlock_bin(int i)
 {
-       if (!libc.threads_minus_1) return;
        unlock(mal.bins[i].lock);
 }
 
@@ -150,67 +147,52 @@ void __dump_heap(int x)
 }
 #endif
 
+void *__expand_heap(size_t *);
+
 static struct chunk *expand_heap(size_t n)
 {
+       static int heap_lock[2];
+       static void *end;
+       void *p;
        struct chunk *w;
-       uintptr_t new;
 
-       lock(mal.brk_lock);
+       /* The argument n already accounts for the caller's chunk
+        * overhead needs, but if the heap can't be extended in-place,
+        * we need room for an extra zero-sized sentinel chunk. */
+       n += SIZE_ALIGN;
 
-       if (n > SIZE_MAX - mal.brk - 2*PAGE_SIZE) goto fail;
-       new = mal.brk + n + SIZE_ALIGN + PAGE_SIZE - 1 & -PAGE_SIZE;
-       n = new - mal.brk;
+       lock(heap_lock);
 
-       if (__brk(new) != new) goto fail;
-
-       w = MEM_TO_CHUNK(new);
-       w->psize = n | C_INUSE;
-       w->csize = 0 | C_INUSE;
-
-       w = MEM_TO_CHUNK(mal.brk);
-       w->csize = n | C_INUSE;
-       mal.brk = new;
-       
-       unlock(mal.brk_lock);
-
-       return w;
-fail:
-       unlock(mal.brk_lock);
-       return 0;
-}
-
-static int init_malloc(size_t n)
-{
-       static int init, waiters;
-       int state;
-       struct chunk *c;
-
-       if (init == 2) return 0;
-
-       while ((state=a_swap(&init, 1)) == 1)
-               __wait(&init, &waiters, 1, 1);
-       if (state) {
-               a_store(&init, 2);
+       p = __expand_heap(&n);
+       if (!p) {
+               unlock(heap_lock);
                return 0;
        }
 
-       mal.brk = __brk(0) + 2*SIZE_ALIGN-1 & -SIZE_ALIGN;
+       /* If not just expanding existing space, we need to make a
+        * new sentinel chunk below the allocated space. */
+       if (p != end) {
+               /* Valid/safe because of the prologue increment. */
+               n -= SIZE_ALIGN;
+               p = (char *)p + SIZE_ALIGN;
+               w = MEM_TO_CHUNK(p);
+               w->psize = 0 | C_INUSE;
+       }
 
-       c = expand_heap(n);
+       /* Record new heap end and fill in footer. */
+       end = (char *)p + n;
+       w = MEM_TO_CHUNK(end);
+       w->psize = n | C_INUSE;
+       w->csize = 0 | C_INUSE;
 
-       if (!c) {
-               a_store(&init, 0);
-               if (waiters) __wake(&init, 1, 1);
-               return -1;
-       }
+       /* Fill in header, which may be new or may be replacing a
+        * zero-size sentinel header at the old end-of-heap. */
+       w = MEM_TO_CHUNK(p);
+       w->csize = n | C_INUSE;
 
-       mal.heap = (void *)c;
-       c->psize = 0 | C_INUSE;
-       free(CHUNK_TO_MEM(c));
+       unlock(heap_lock);
 
-       a_store(&init, 2);
-       if (waiters) __wake(&init, -1, 1);
-       return 1;
+       return w;
 }
 
 static int adjust_size(size_t *n)
@@ -347,7 +329,6 @@ void *malloc(size_t n)
        for (;;) {
                uint64_t mask = mal.binmap & -(1ULL<<i);
                if (!mask) {
-                       if (init_malloc(n) > 0) continue;
                        c = expand_heap(n);
                        if (!c) return 0;
                        if (alloc_rev(c)) {
@@ -361,7 +342,7 @@ void *malloc(size_t n)
                j = first_set(mask);
                lock_bin(j);
                c = mal.bins[j].head;
-               if (c != BIN_TO_CHUNK(j) && j == bin_index(c->csize)) {
+               if (c != BIN_TO_CHUNK(j)) {
                        if (!pretrim(c, n, i, j)) unbin(c, j);
                        unlock_bin(j);
                        break;
@@ -394,7 +375,7 @@ void *realloc(void *p, size_t n)
                size_t oldlen = n0 + extra;
                size_t newlen = n + extra;
                /* Crash on realloc of freed chunk */
-               if ((uintptr_t)base < mal.brk) *(volatile char *)0=0;
+               if (extra & 1) a_crash();
                if (newlen < PAGE_SIZE && (new = malloc(n))) {
                        memcpy(new, p, n-OVERHEAD);
                        free(p);
@@ -412,6 +393,9 @@ void *realloc(void *p, size_t n)
 
        next = NEXT_CHUNK(self);
 
+       /* Crash on corrupted footer (likely from buffer overflow) */
+       if (next->psize != self->csize) a_crash();
+
        /* Merge adjacent chunks if we need more space. This is not
         * a waste of time even if we fail to get enough space, because our
         * subsequent call to free would otherwise have to do the merge. */
@@ -457,7 +441,7 @@ void free(void *p)
                char *base = (char *)self - extra;
                size_t len = CHUNK_SIZE(self) + extra;
                /* Crash on double free */
-               if ((uintptr_t)base < mal.brk) *(volatile char *)0=0;
+               if (extra & 1) a_crash();
                __munmap(base, len);
                return;
        }
@@ -465,6 +449,9 @@ void free(void *p)
        final_size = new_size = CHUNK_SIZE(self);
        next = NEXT_CHUNK(self);
 
+       /* Crash on corrupted footer (likely from buffer overflow) */
+       if (next->psize != self->csize) a_crash();
+
        for (;;) {
                /* Replace middle of large chunks with fresh zero pages */
                if (reclaim && (self->psize & next->csize & C_INUSE)) {