update.
[chise/xemacs-chise.git.1] / src / alloca.c
1 /* alloca.c -- allocate automatically reclaimed memory
2    (Mostly) portable public-domain implementation -- D A Gwyn
3
4    This implementation of the PWB library alloca function,
5    which is used to allocate space off the run-time stack so
6    that it is automatically reclaimed upon procedure exit,
7    was inspired by discussions with J. Q. Johnson of Cornell.
8    J.Otto Tennant <jot@cray.com> contributed the Cray support.
9
10    There are some preprocessor constants that can
11    be defined when compiling for your specific system, for
12    improved efficiency; however, the defaults should be okay.
13
14    The general concept of this implementation is to keep
15    track of all alloca-allocated blocks, and reclaim any
16    that are found to be deeper in the stack than the current
17    invocation.  This heuristic does not reclaim storage as
18    soon as it becomes invalid, but it will do so eventually.
19
20    As a special case, alloca(0) reclaims storage without
21    allocating any.  It is a good idea to use alloca(0) in
22    your main control loop, etc. to force garbage collection.  */
23
24 /* Synched up with: FSF 19.30. */
25
26 /* Authorship:
27
28    FSF: A long time ago.
29    Very few changes for XEmacs.
30  */
31
32 #ifdef HAVE_CONFIG_H
33 #include <config.h>
34 #endif
35
36 /* XEmacs: If compiling with GCC 2, this file is theoretically not needed.
37    However, alloca() is broken under GCC 2 on many machines: you
38    cannot put a call to alloca() as part of an argument to a function.
39  */
40 /* If someone has defined alloca as a macro,
41    there must be some other way alloca is supposed to work.  */
42 /* XEmacs sometimes uses the C alloca even when a builtin alloca is available,
43    because it's safer. */
44 #if defined (EMACS_WANTS_C_ALLOCA) || (!defined (alloca) && (!defined (__GNUC__) || __GNUC__ < 2))
45
46 #ifdef emacs
47 #ifdef static
48 /* actually, only want this if static is defined as ""
49    -- this is for usg, in which emacs must undefine static
50    in order to make unexec workable
51    */
52 #ifndef STACK_DIRECTION
53 you
54 lose
55 -- must know STACK_DIRECTION at compile-time
56 #endif /* STACK_DIRECTION undefined */
57 #endif /* static */
58 #endif /* emacs */
59
60 /* If your stack is a linked list of frames, you have to
61    provide an "address metric" ADDRESS_FUNCTION macro.  */
62
63 #if defined (CRAY) && defined (CRAY_STACKSEG_END)
64 long i00afunc ();
65 #define ADDRESS_FUNCTION(arg) (char *) i00afunc (&(arg))
66 #else
67 #define ADDRESS_FUNCTION(arg) &(arg)
68 #endif
69
70 #ifdef __STDC__ /* XEmacs change */
71 typedef void *pointer;
72 #else
73 typedef char *pointer;
74 #endif
75
76 /* XEmacs: With ERROR_CHECK_MALLOC defined, there is no xfree -- it's
77    a macro that does some stuff to try and trap invalid frees,
78    and then calls xfree_1 to actually do the work. */
79
80 #ifdef emacs
81 # ifdef ERROR_CHECK_MALLOC
82 void xfree_1 (pointer);
83 #  define xfree xfree_1
84 # else
85 void xfree (pointer);
86 # endif
87 #endif
88
89 #ifndef NULL
90 #define NULL    0
91 #endif
92
93 /* Different portions of Emacs need to call different versions of
94    malloc.  The Emacs executable needs alloca to call xmalloc, because
95    ordinary malloc isn't protected from input signals.  On the other
96    hand, the utilities in lib-src need alloca to call malloc; some of
97    them are very simple, and don't have an xmalloc routine.
98
99    Non-Emacs programs expect this to call use xmalloc.
100
101    Callers below should use malloc.  */
102
103 #ifdef emacs
104 #define malloc xmalloc
105 #endif
106 #ifndef WIN32_NATIVE
107 extern pointer malloc ();
108 #else
109 extern void *malloc();
110 #endif
111
112 /* Define STACK_DIRECTION if you know the direction of stack
113    growth for your system; otherwise it will be automatically
114    deduced at run-time.
115
116    STACK_DIRECTION > 0 => grows toward higher addresses
117    STACK_DIRECTION < 0 => grows toward lower addresses
118    STACK_DIRECTION = 0 => direction of growth unknown  */
119
120 #ifndef STACK_DIRECTION
121 #define STACK_DIRECTION 0       /* Direction unknown.  */
122 #endif
123
124 #if STACK_DIRECTION != 0
125
126 #define STACK_DIR       STACK_DIRECTION /* Known at compile-time.  */
127
128 #else /* STACK_DIRECTION == 0; need run-time code.  */
129
130 static int stack_dir;           /* 1 or -1 once known.  */
131 #define STACK_DIR       stack_dir
132
133 static void
134 find_stack_direction ()
135 {
136   static char *addr = NULL;     /* Address of first `dummy', once known.  */
137   auto char dummy;              /* To get stack address.  */
138
139   if (addr == NULL)
140     {                           /* Initial entry.  */
141       addr = ADDRESS_FUNCTION (dummy);
142
143       find_stack_direction ();  /* Recurse once.  */
144     }
145   else
146     {
147       /* Second entry.  */
148       if (ADDRESS_FUNCTION (dummy) > addr)
149         stack_dir = 1;          /* Stack grew upward.  */
150       else
151         stack_dir = -1;         /* Stack grew downward.  */
152     }
153 }
154
155 #endif /* STACK_DIRECTION == 0 */
156
157 /* An "alloca header" is used to:
158    (a) chain together all alloca'ed blocks;
159    (b) keep track of stack depth.
160
161    It is very important that sizeof(header) agree with malloc
162    alignment chunk size.  The following default should work okay.  */
163
164 #ifndef ALIGN_SIZE
165 #define ALIGN_SIZE      sizeof(double)
166 #endif
167
168 typedef union hdr
169 {
170   char align[ALIGN_SIZE];       /* To force sizeof(header).  */
171   struct
172     {
173       union hdr *next;          /* For chaining headers.  */
174       char *deep;               /* For stack depth measure.  */
175     } h;
176 } header;
177
178 static header *last_alloca_header = NULL;       /* -> last alloca header.  */
179
180 /* Return a pointer to at least SIZE bytes of storage,
181    which will be automatically reclaimed upon exit from
182    the procedure that called alloca.  Originally, this space
183    was supposed to be taken from the current stack frame of the
184    caller, but that method cannot be made to work for some
185    implementations of C, for example under Gould's UTX/32.  */
186
187 pointer
188 #ifdef EMACS_WANTS_C_ALLOCA
189 c_alloca (size)
190 #else
191 alloca (size)
192 #endif
193      unsigned size;
194 {
195   auto char probe;              /* Probes stack depth: */
196   register char *depth = ADDRESS_FUNCTION (probe);
197
198 #if STACK_DIRECTION == 0
199   if (STACK_DIR == 0)           /* Unknown growth direction.  */
200     find_stack_direction ();
201 #endif
202
203   /* Reclaim garbage, defined as all alloca'd storage that
204      was allocated from deeper in the stack than currently. */
205
206   {
207     register header *hp;        /* Traverses linked list.  */
208
209     for (hp = last_alloca_header; hp != NULL;)
210       if ((STACK_DIR > 0 && hp->h.deep > depth)
211           || (STACK_DIR < 0 && hp->h.deep < depth))
212         {
213           register header *np = hp->h.next;
214
215           free ((pointer) hp);  /* Collect garbage.  */
216
217           hp = np;              /* -> next header.  */
218         }
219       else
220         break;                  /* Rest are not deeper.  */
221
222     last_alloca_header = hp;    /* -> last valid storage.  */
223   }
224
225   if (size == 0)
226     return NULL;                /* No allocation required.  */
227
228   /* Allocate combined header + user data storage.  */
229
230   {
231     register pointer new = malloc (sizeof (header) + size);
232     /* Address of header.  */
233
234     ((header *) new)->h.next = last_alloca_header;
235     ((header *) new)->h.deep = depth;
236
237     last_alloca_header = (header *) new;
238
239     /* User storage begins just after header.  */
240
241     return (pointer) ((char *) new + sizeof (header));
242   }
243 }
244
245 #if defined (CRAY) && defined (CRAY_STACKSEG_END)
246
247 #ifdef DEBUG_I00AFUNC
248 #include <stdio.h>
249 #endif
250
251 #ifndef CRAY_STACK
252 #define CRAY_STACK
253 #ifndef CRAY2
254 /* Stack structures for CRAY-1, CRAY X-MP, and CRAY Y-MP */
255 struct stack_control_header
256   {
257     long shgrow:32;             /* Number of times stack has grown.  */
258     long shaseg:32;             /* Size of increments to stack.  */
259     long shhwm:32;              /* High water mark of stack.  */
260     long shsize:32;             /* Current size of stack (all segments).  */
261   };
262
263 /* The stack segment linkage control information occurs at
264    the high-address end of a stack segment.  (The stack
265    grows from low addresses to high addresses.)  The initial
266    part of the stack segment linkage control information is
267    0200 (octal) words.  This provides for register storage
268    for the routine which overflows the stack.  */
269
270 struct stack_segment_linkage
271   {
272     long ss[0200];              /* 0200 overflow words.  */
273     long sssize:32;             /* Number of words in this segment.  */
274     long ssbase:32;             /* Offset to stack base.  */
275     long:32;
276     long sspseg:32;             /* Offset to linkage control of previous
277                                    segment of stack.  */
278     long:32;
279     long sstcpt:32;             /* Pointer to task common address block.  */
280     long sscsnm;                /* Private control structure number for
281                                    microtasking.  */
282     long ssusr1;                /* Reserved for user.  */
283     long ssusr2;                /* Reserved for user.  */
284     long sstpid;                /* Process ID for pid based multi-tasking.  */
285     long ssgvup;                /* Pointer to multitasking thread giveup.  */
286     long sscray[7];             /* Reserved for Cray Research.  */
287     long ssa0;
288     long ssa1;
289     long ssa2;
290     long ssa3;
291     long ssa4;
292     long ssa5;
293     long ssa6;
294     long ssa7;
295     long sss0;
296     long sss1;
297     long sss2;
298     long sss3;
299     long sss4;
300     long sss5;
301     long sss6;
302     long sss7;
303   };
304
305 #else /* CRAY2 */
306 /* The following structure defines the vector of words
307    returned by the STKSTAT library routine.  */
308 struct stk_stat
309   {
310     long now;                   /* Current total stack size.  */
311     long maxc;                  /* Amount of contiguous space which would
312                                    be required to satisfy the maximum
313                                    stack demand to date.  */
314     long high_water;            /* Stack high-water mark.  */
315     long overflows;             /* Number of stack overflow ($STKOFEN) calls.  */
316     long hits;                  /* Number of internal buffer hits.  */
317     long extends;               /* Number of block extensions.  */
318     long stko_mallocs;          /* Block allocations by $STKOFEN.  */
319     long underflows;            /* Number of stack underflow calls ($STKRETN).  */
320     long stko_free;             /* Number of deallocations by $STKRETN.  */
321     long stkm_free;             /* Number of deallocations by $STKMRET.  */
322     long segments;              /* Current number of stack segments.  */
323     long maxs;                  /* Maximum number of stack segments so far.  */
324     long pad_size;              /* Stack pad size.  */
325     long current_address;       /* Current stack segment address.  */
326     long current_size;          /* Current stack segment size.  This
327                                    number is actually corrupted by STKSTAT to
328                                    include the fifteen word trailer area.  */
329     long initial_address;       /* Address of initial segment.  */
330     long initial_size;          /* Size of initial segment.  */
331   };
332
333 /* The following structure describes the data structure which trails
334    any stack segment.  I think that the description in 'asdef' is
335    out of date.  I only describe the parts that I am sure about.  */
336
337 struct stk_trailer
338   {
339     long this_address;          /* Address of this block.  */
340     long this_size;             /* Size of this block (does not include
341                                    this trailer).  */
342     long unknown2;
343     long unknown3;
344     long link;                  /* Address of trailer block of previous
345                                    segment.  */
346     long unknown5;
347     long unknown6;
348     long unknown7;
349     long unknown8;
350     long unknown9;
351     long unknown10;
352     long unknown11;
353     long unknown12;
354     long unknown13;
355     long unknown14;
356   };
357
358 #endif /* CRAY2 */
359 #endif /* not CRAY_STACK */
360
361 #ifdef CRAY2
362 /* Determine a "stack measure" for an arbitrary ADDRESS.
363    I doubt that "lint" will like this much. */
364
365 static long
366 i00afunc (long *address)
367 {
368   struct stk_stat status;
369   struct stk_trailer *trailer;
370   long *block, size;
371   long result = 0;
372
373   /* We want to iterate through all of the segments.  The first
374      step is to get the stack status structure.  We could do this
375      more quickly and more directly, perhaps, by referencing the
376      $LM00 common block, but I know that this works.  */
377
378   STKSTAT (&status);
379
380   /* Set up the iteration.  */
381
382   trailer = (struct stk_trailer *) (status.current_address
383                                     + status.current_size
384                                     - 15);
385
386   /* There must be at least one stack segment.  Therefore it is
387      a fatal error if "trailer" is null.  */
388
389   if (trailer == 0)
390     ABORT ();
391
392   /* Discard segments that do not contain our argument address.  */
393
394   while (trailer != 0)
395     {
396       block = (long *) trailer->this_address;
397       size = trailer->this_size;
398       if (block == 0 || size == 0)
399         ABORT ();
400       trailer = (struct stk_trailer *) trailer->link;
401       if ((block <= address) && (address < (block + size)))
402         break;
403     }
404
405   /* Set the result to the offset in this segment and add the sizes
406      of all predecessor segments.  */
407
408   result = address - block;
409
410   if (trailer == 0)
411     {
412       return result;
413     }
414
415   do
416     {
417       if (trailer->this_size <= 0)
418         ABORT ();
419       result += trailer->this_size;
420       trailer = (struct stk_trailer *) trailer->link;
421     }
422   while (trailer != 0);
423
424   /* We are done.  Note that if you present a bogus address (one
425      not in any segment), you will get a different number back, formed
426      from subtracting the address of the first block.  This is probably
427      not what you want.  */
428
429   return (result);
430 }
431
432 #else /* not CRAY2 */
433 /* Stack address function for a CRAY-1, CRAY X-MP, or CRAY Y-MP.
434    Determine the number of the cell within the stack,
435    given the address of the cell.  The purpose of this
436    routine is to linearize, in some sense, stack addresses
437    for alloca.  */
438
439 static long
440 i00afunc (long address)
441 {
442   long stkl = 0;
443
444   long size, pseg, this_segment, stack;
445   long result = 0;
446
447   struct stack_segment_linkage *ssptr;
448
449   /* Register B67 contains the address of the end of the
450      current stack segment.  If you (as a subprogram) store
451      your registers on the stack and find that you are past
452      the contents of B67, you have overflowed the segment.
453
454      B67 also points to the stack segment linkage control
455      area, which is what we are really interested in.  */
456
457   stkl = CRAY_STACKSEG_END ();
458   ssptr = (struct stack_segment_linkage *) stkl;
459
460   /* If one subtracts 'size' from the end of the segment,
461      one has the address of the first word of the segment.
462
463      If this is not the first segment, 'pseg' will be
464      nonzero.  */
465
466   pseg = ssptr->sspseg;
467   size = ssptr->sssize;
468
469   this_segment = stkl - size;
470
471   /* It is possible that calling this routine itself caused
472      a stack overflow.  Discard stack segments which do not
473      contain the target address.  */
474
475   while (!(this_segment <= address && address <= stkl))
476     {
477 #ifdef DEBUG_I00AFUNC
478       fprintf (stderr, "%011o %011o %011o\n", this_segment, address, stkl);
479 #endif
480       if (pseg == 0)
481         break;
482       stkl = stkl - pseg;
483       ssptr = (struct stack_segment_linkage *) stkl;
484       size = ssptr->sssize;
485       pseg = ssptr->sspseg;
486       this_segment = stkl - size;
487     }
488
489   result = address - this_segment;
490
491   /* If you subtract pseg from the current end of the stack,
492      you get the address of the previous stack segment's end.
493      This seems a little convoluted to me, but I'll bet you save
494      a cycle somewhere.  */
495
496   while (pseg != 0)
497     {
498 #ifdef DEBUG_I00AFUNC
499       fprintf (stderr, "%011o %011o\n", pseg, size);
500 #endif
501       stkl = stkl - pseg;
502       ssptr = (struct stack_segment_linkage *) stkl;
503       size = ssptr->sssize;
504       pseg = ssptr->sspseg;
505       result += size;
506     }
507   return (result);
508 }
509
510 #endif /* not CRAY2 */
511 #endif /* CRAY */
512
513 #endif /* complicated expression at top of file */