/*****************************************************************************

Copyright (c) 1994, 2016, Oracle and/or its affiliates. All Rights Reserved.
Copyright (c) 2017, 2020, MariaDB Corporation.

This program is free software; you can redistribute it and/or modify it under
the terms of the GNU General Public License as published by the Free Software
Foundation; version 2 of the License.

This program is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT
ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or FITNESS
FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the GNU General Public License for more details.

You should have received a copy of the GNU General Public License along with
this program; if not, write to the Free Software Foundation, Inc.,
51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1335 USA

*****************************************************************************/

/**************************************************//**
@file include/mem0mem.h
The memory management

Created 6/9/1994 Heikki Tuuri
*******************************************************/

#ifndef mem0mem_h
#define mem0mem_h

#include "ut0mem.h"

#include <memory>

/* -------------------- MEMORY HEAPS ----------------------------- */

/** A block of a memory heap consists of the info structure
followed by an area of memory */
typedef struct mem_block_info_t mem_block_t;

/** A memory heap is a nonempty linear list of memory blocks */
typedef mem_block_t  mem_heap_t;

struct buf_block_t;

/** Types of allocation for memory heaps: DYNAMIC means allocation from the
dynamic memory pool of the C compiler, BUFFER means allocation from the
buffer pool; the latter method is used for very big heaps */

#define MEM_HEAP_DYNAMIC 0 /* the most common type */
#define MEM_HEAP_BUFFER  1
#define MEM_HEAP_FOR_LOCK_HEAP  (MEM_HEAP_BUFFER)

/** The following start size is used for the first block in the memory heap if
the size is not specified, i.e., 0 is given as the parameter in the call of
create. The standard size is the maximum (payload) size of the blocks used for
allocations of small buffers. */

#define MEM_BLOCK_START_SIZE  64
#define MEM_BLOCK_STANDARD_SIZE  \
 (srv_page_size >= 16384 ? 8000 : MEM_MAX_ALLOC_IN_BUF)

/** If a memory heap is allowed to grow into the buffer pool, the following
is the maximum size for a single allocated buffer: */
#define MEM_MAX_ALLOC_IN_BUF  (srv_page_size - 200 + REDZONE_SIZE)

/** Space needed when allocating for a user a field of length N.
The space is allocated only in multiples of UNIV_MEM_ALIGNMENT.  */
#define MEM_SPACE_NEEDED(N) UT_CALC_ALIGN((N), UNIV_MEM_ALIGNMENT)

#ifdef UNIV_DEBUG
/** Macro for memory heap creation.
@param[in] size Desired start block size. */
# define mem_heap_create(size)     \
  mem_heap_create_func((size), __FILE__, __LINE__, MEM_HEAP_DYNAMIC)

/** Macro for memory heap creation.
@param[in] size  Desired start block size.
@param[in] type Heap type */
# define mem_heap_create_typed(size, type)   \
  mem_heap_create_func((size), __FILE__, __LINE__, (type))

#else /* UNIV_DEBUG */
/** Macro for memory heap creation.
@param[in] size Desired start block size. */
# define mem_heap_create(size) mem_heap_create_func((size), MEM_HEAP_DYNAMIC)

/** Macro for memory heap creation.
@param[in] size  Desired start block size.
@param[in] type Heap type */
# define mem_heap_create_typed(size, type)   \
  mem_heap_create_func((size), (type))

#endif /* UNIV_DEBUG */

/** Creates a memory heap.
NOTE: Use the corresponding macros instead of this function.
A single user buffer of 'size' will fit in the block.
0 creates a default size block.
@param[in] size  Desired start block size.
@param[in] file_name File name where created
@param[in] line  Line where created
@param[in] type  Heap type
@return own: memory heap */
UNIV_INLINE
mem_heap_t*
mem_heap_create_func(
 ulint  size,
#ifdef UNIV_DEBUG
 const char* file_name,
 unsigned line,
#endif /* UNIV_DEBUG */
 ulint  type);

/** Frees the space occupied by a memory heap.
NOTE: Use the corresponding macro instead of this function.
@param[in] heap Heap to be freed */
UNIV_INLINE
void
mem_heap_free(
 mem_heap_t* heap);

/** Allocates and zero-fills n bytes of memory from a memory heap.
@param[in] heap memory heap
@param[in] n number of bytes; if the heap is allowed to grow into
the buffer pool, this must be <= MEM_MAX_ALLOC_IN_BUF
@return allocated, zero-filled storage */
UNIV_INLINE
void*
mem_heap_zalloc(
 mem_heap_t* heap,
 ulint  n);

/** Allocates n bytes of memory from a memory heap.
@param[in] heap memory heap
@param[in] n number of bytes; if the heap is allowed to grow into
the buffer pool, this must be <= MEM_MAX_ALLOC_IN_BUF
@return allocated storage */
UNIV_INLINE
void*
mem_heap_alloc(
 mem_heap_t* heap,
 ulint  n);

/** Returns a pointer to the heap top.
@param[in] heap  memory heap
@return pointer to the heap top */
UNIV_INLINE
byte*
mem_heap_get_heap_top(
 mem_heap_t* heap);

/** Frees the space in a memory heap exceeding the pointer given.
The pointer must have been acquired from mem_heap_get_heap_top.
The first memory block of the heap is not freed.
@param[in] heap  heap from which to free
@param[in] old_top pointer to old top of heap */
UNIV_INLINE
void
mem_heap_free_heap_top(
 mem_heap_t* heap,
 byte*  old_top);

/** Empties a memory heap.
The first memory block of the heap is not freed.
@param[in] heap heap to empty */
UNIV_INLINE
void
mem_heap_empty(
 mem_heap_t* heap);

/*****************************************************************//**
Returns the space in bytes occupied by a memory heap. */
UNIV_INLINE
ulint
mem_heap_get_size(
/*==============*/
 mem_heap_t* heap);  /*!< in: heap */

/**********************************************************************//**
Duplicates a NUL-terminated string.
@return own: a copy of the string, must be deallocated with ut_free */
UNIV_INLINE
char*
mem_strdup(
/*=======*/
 const char* str); /*!< in: string to be copied */
/**********************************************************************//**
Makes a NUL-terminated copy of a nonterminated string.
@return own: a copy of the string, must be deallocated with ut_free */
UNIV_INLINE
char*
mem_strdupl(
/*========*/
 const char* str, /*!< in: string to be copied */
 ulint  len); /*!< in: length of str, in bytes */

/** Duplicate a block of data, allocated from a memory heap.
@param[in] heap memory heap where string is allocated
@param[in] data block of data to be copied
@param[in] len length of data, in bytes
@return own: a copy of data */
inline
void*
mem_heap_dup(mem_heap_t* heap, const void* data, size_t len)
{
 ut_ad(data || !len);
 return UNIV_LIKELY(data != NULL)
  ? memcpy(mem_heap_alloc(heap, len), data, len)
  : NULL;
}

/** Duplicate a NUL-terminated string, allocated from a memory heap.
@param[in] heap memory heap where string is allocated
@param[in] str string to be copied
@return own: a copy of the string */
inline
char*
mem_heap_strdup(mem_heap_t* heap, const char* str)
{
 return(static_cast<char*>(mem_heap_dup(heap, str, strlen(str) + 1)));
}

/** Duplicate a string, allocated from a memory heap.
@param[in] heap memory heap where string is allocated
@param[in] str string to be copied
@param[in] len length of str, in bytes
@return own: a NUL-terminated copy of str */
inline
char*
mem_heap_strdupl(mem_heap_t* heap, const char* str, size_t len)
{
 char* s = static_cast<char*>(mem_heap_alloc(heap, len + 1));
 s[len] = 0;
 return(static_cast<char*>(memcpy(s, str, len)));
}

/**********************************************************************//**
Concatenate two strings and return the result, using a memory heap.
@return own: the result */
char*
mem_heap_strcat(
/*============*/
 mem_heap_t* heap, /*!< in: memory heap where string is allocated */
 const char* s1, /*!< in: string 1 */
 const char* s2); /*!< in: string 2 */

/****************************************************************//**
A simple sprintf replacement that dynamically allocates the space for the
formatted string from the given heap. This supports a very limited set of
the printf syntax: types 's' and 'u' and length modifier 'l' (which is
required for the 'u' type).
@return heap-allocated formatted string */
char*
mem_heap_printf(
/*============*/
 mem_heap_t* heap, /*!< in: memory heap */
 const char* format, /*!< in: format string */
 ...) MY_ATTRIBUTE ((format (printf, 2, 3)));

#ifdef UNIV_DEBUG
/** Validates the contents of a memory heap.
Asserts that the memory heap is consistent
@param[in] heap Memory heap to validate */
void
mem_heap_validate(
 const mem_heap_t* heap);

#endif /* UNIV_DEBUG */

/*#######################################################################*/

/** The info structure stored at the beginning of a heap block */
struct mem_block_info_t {
#ifdef UNIV_DEBUG
 char file_name[8];/* file name where the mem heap was created */
 unsigned line; /*!< line number where the mem heap was created */
#endif /* UNIV_DEBUG */
 UT_LIST_BASE_NODE_T(mem_block_t) base; /* In the first block in the
   the list this is the base node of the list of blocks;
in subsequent blocks this is undefined */
 UT_LIST_NODE_T(mem_block_t) list; /* This contains pointers to next
   and prev in the list. The first block allocated
   to the heap is also the first block in this list,
though it also contains the base node of the list. */
 ulint len; /*!< physical length of this block in bytes */
 ulint total_size; /*!< physical length in bytes of all blocks
   in the heap. This is defined only in the base
node and is set to ULINT_UNDEFINED in others. */
 ulint type; /*!< type of heap: MEM_HEAP_DYNAMIC, or
MEM_HEAP_BUFFER */
 ulint free; /*!< offset in bytes of the first free position for
user data in the block */
 ulint start; /*!< the value of the struct field 'free' at the
creation of the block */

 buf_block_t* buf_block;
   /* if this block has been allocated from the buffer
   pool, this contains the buf_block_t handle;
otherwise, this is NULL */
};

/* Header size for a memory heap block */
#define MEM_BLOCK_HEADER_SIZE UT_CALC_ALIGN(sizeof(mem_block_info_t),\
           UNIV_MEM_ALIGNMENT)

#include "mem0mem.inl"
#endif