Home | History | Annotate | Line # | Download | only in kern
subr_vmem.c revision 1.102
      1  1.102        ad /*	$NetBSD: subr_vmem.c,v 1.102 2020/04/19 21:55:37 ad Exp $	*/
      2    1.1      yamt 
      3    1.1      yamt /*-
      4   1.55      yamt  * Copyright (c)2006,2007,2008,2009 YAMAMOTO Takashi,
      5    1.1      yamt  * All rights reserved.
      6    1.1      yamt  *
      7    1.1      yamt  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
      8    1.1      yamt  * modification, are permitted provided that the following conditions
      9    1.1      yamt  * are met:
     10    1.1      yamt  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
     11    1.1      yamt  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
     12    1.1      yamt  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
     13    1.1      yamt  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
     14    1.1      yamt  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
     15    1.1      yamt  *
     16    1.1      yamt  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
     17    1.1      yamt  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
     18    1.1      yamt  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
     19    1.1      yamt  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
     20    1.1      yamt  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
     21    1.1      yamt  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
     22    1.1      yamt  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
     23    1.1      yamt  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
     24    1.1      yamt  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
     25    1.1      yamt  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
     26    1.1      yamt  * SUCH DAMAGE.
     27    1.1      yamt  */
     28    1.1      yamt 
     29    1.1      yamt /*
     30    1.1      yamt  * reference:
     31    1.1      yamt  * -	Magazines and Vmem: Extending the Slab Allocator
     32    1.1      yamt  *	to Many CPUs and Arbitrary Resources
     33    1.1      yamt  *	http://www.usenix.org/event/usenix01/bonwick.html
     34   1.88      para  *
     35   1.88      para  * locking & the boundary tag pool:
     36   1.88      para  * - 	A pool(9) is used for vmem boundary tags
     37   1.88      para  * - 	During a pool get call the global vmem_btag_refill_lock is taken,
     38   1.88      para  *	to serialize access to the allocation reserve, but no other
     39   1.88      para  *	vmem arena locks.
     40   1.88      para  * -	During pool_put calls no vmem mutexes are locked.
     41   1.88      para  * - 	pool_drain doesn't hold the pool's mutex while releasing memory to
     42   1.88      para  * 	its backing therefore no interferance with any vmem mutexes.
     43   1.88      para  * -	The boundary tag pool is forced to put page headers into pool pages
     44   1.88      para  *  	(PR_PHINPAGE) and not off page to avoid pool recursion.
     45   1.88      para  *  	(due to sizeof(bt_t) it should be the case anyway)
     46    1.1      yamt  */
     47    1.1      yamt 
     48    1.1      yamt #include <sys/cdefs.h>
     49  1.102        ad __KERNEL_RCSID(0, "$NetBSD: subr_vmem.c,v 1.102 2020/04/19 21:55:37 ad Exp $");
     50    1.1      yamt 
     51   1.93     pooka #if defined(_KERNEL) && defined(_KERNEL_OPT)
     52   1.37      yamt #include "opt_ddb.h"
     53   1.93     pooka #endif /* defined(_KERNEL) && defined(_KERNEL_OPT) */
     54    1.1      yamt 
     55    1.1      yamt #include <sys/param.h>
     56    1.1      yamt #include <sys/hash.h>
     57    1.1      yamt #include <sys/queue.h>
     58   1.62     rmind #include <sys/bitops.h>
     59    1.1      yamt 
     60    1.1      yamt #if defined(_KERNEL)
     61    1.1      yamt #include <sys/systm.h>
     62   1.30      yamt #include <sys/kernel.h>	/* hz */
     63   1.30      yamt #include <sys/callout.h>
     64   1.66      para #include <sys/kmem.h>
     65    1.1      yamt #include <sys/pool.h>
     66    1.1      yamt #include <sys/vmem.h>
     67   1.80      para #include <sys/vmem_impl.h>
     68   1.30      yamt #include <sys/workqueue.h>
     69   1.66      para #include <sys/atomic.h>
     70   1.66      para #include <uvm/uvm.h>
     71   1.66      para #include <uvm/uvm_extern.h>
     72   1.66      para #include <uvm/uvm_km.h>
     73   1.66      para #include <uvm/uvm_page.h>
     74   1.66      para #include <uvm/uvm_pdaemon.h>
     75    1.1      yamt #else /* defined(_KERNEL) */
     76   1.80      para #include <stdio.h>
     77   1.80      para #include <errno.h>
     78   1.80      para #include <assert.h>
     79   1.80      para #include <stdlib.h>
     80   1.80      para #include <string.h>
     81    1.1      yamt #include "../sys/vmem.h"
     82   1.80      para #include "../sys/vmem_impl.h"
     83    1.1      yamt #endif /* defined(_KERNEL) */
     84    1.1      yamt 
     85   1.66      para 
     86    1.1      yamt #if defined(_KERNEL)
     87   1.66      para #include <sys/evcnt.h>
     88   1.66      para #define VMEM_EVCNT_DEFINE(name) \
     89   1.66      para struct evcnt vmem_evcnt_##name = EVCNT_INITIALIZER(EVCNT_TYPE_MISC, NULL, \
     90   1.88      para     "vmem", #name); \
     91   1.66      para EVCNT_ATTACH_STATIC(vmem_evcnt_##name);
     92   1.66      para #define VMEM_EVCNT_INCR(ev)	vmem_evcnt_##ev.ev_count++
     93   1.66      para #define VMEM_EVCNT_DECR(ev)	vmem_evcnt_##ev.ev_count--
     94   1.66      para 
     95   1.88      para VMEM_EVCNT_DEFINE(static_bt_count)
     96   1.88      para VMEM_EVCNT_DEFINE(static_bt_inuse)
     97   1.66      para 
     98   1.80      para #define	VMEM_CONDVAR_INIT(vm, wchan)	cv_init(&vm->vm_cv, wchan)
     99   1.80      para #define	VMEM_CONDVAR_DESTROY(vm)	cv_destroy(&vm->vm_cv)
    100   1.80      para #define	VMEM_CONDVAR_WAIT(vm)		cv_wait(&vm->vm_cv, &vm->vm_lock)
    101   1.80      para #define	VMEM_CONDVAR_BROADCAST(vm)	cv_broadcast(&vm->vm_cv)
    102   1.66      para 
    103    1.1      yamt #else /* defined(_KERNEL) */
    104    1.1      yamt 
    105   1.66      para #define VMEM_EVCNT_INCR(ev)	/* nothing */
    106   1.66      para #define VMEM_EVCNT_DECR(ev)	/* nothing */
    107   1.66      para 
    108   1.80      para #define	VMEM_CONDVAR_INIT(vm, wchan)	/* nothing */
    109   1.80      para #define	VMEM_CONDVAR_DESTROY(vm)	/* nothing */
    110   1.80      para #define	VMEM_CONDVAR_WAIT(vm)		/* nothing */
    111   1.80      para #define	VMEM_CONDVAR_BROADCAST(vm)	/* nothing */
    112   1.80      para 
    113   1.79      para #define	UNITTEST
    114   1.79      para #define	KASSERT(a)		assert(a)
    115   1.31        ad #define	mutex_init(a, b, c)	/* nothing */
    116   1.31        ad #define	mutex_destroy(a)	/* nothing */
    117   1.31        ad #define	mutex_enter(a)		/* nothing */
    118   1.55      yamt #define	mutex_tryenter(a)	true
    119   1.31        ad #define	mutex_exit(a)		/* nothing */
    120   1.31        ad #define	mutex_owned(a)		/* nothing */
    121   1.55      yamt #define	ASSERT_SLEEPABLE()	/* nothing */
    122   1.55      yamt #define	panic(...)		printf(__VA_ARGS__); abort()
    123    1.1      yamt #endif /* defined(_KERNEL) */
    124    1.1      yamt 
    125   1.55      yamt #if defined(VMEM_SANITY)
    126   1.55      yamt static void vmem_check(vmem_t *);
    127   1.55      yamt #else /* defined(VMEM_SANITY) */
    128   1.55      yamt #define vmem_check(vm)	/* nothing */
    129   1.55      yamt #endif /* defined(VMEM_SANITY) */
    130    1.1      yamt 
    131   1.30      yamt #define	VMEM_HASHSIZE_MIN	1	/* XXX */
    132   1.54      yamt #define	VMEM_HASHSIZE_MAX	65536	/* XXX */
    133   1.66      para #define	VMEM_HASHSIZE_INIT	1
    134    1.1      yamt 
    135    1.1      yamt #define	VM_FITMASK	(VM_BESTFIT | VM_INSTANTFIT)
    136    1.1      yamt 
    137   1.80      para #if defined(_KERNEL)
    138   1.80      para static bool vmem_bootstrapped = false;
    139   1.80      para static kmutex_t vmem_list_lock;
    140   1.80      para static LIST_HEAD(, vmem) vmem_list = LIST_HEAD_INITIALIZER(vmem_list);
    141   1.80      para #endif /* defined(_KERNEL) */
    142   1.79      para 
    143   1.80      para /* ---- misc */
    144    1.1      yamt 
    145   1.31        ad #define	VMEM_LOCK(vm)		mutex_enter(&vm->vm_lock)
    146   1.31        ad #define	VMEM_TRYLOCK(vm)	mutex_tryenter(&vm->vm_lock)
    147   1.31        ad #define	VMEM_UNLOCK(vm)		mutex_exit(&vm->vm_lock)
    148   1.36        ad #define	VMEM_LOCK_INIT(vm, ipl)	mutex_init(&vm->vm_lock, MUTEX_DEFAULT, ipl)
    149   1.31        ad #define	VMEM_LOCK_DESTROY(vm)	mutex_destroy(&vm->vm_lock)
    150   1.31        ad #define	VMEM_ASSERT_LOCKED(vm)	KASSERT(mutex_owned(&vm->vm_lock))
    151    1.1      yamt 
    152   1.19      yamt #define	VMEM_ALIGNUP(addr, align) \
    153   1.19      yamt 	(-(-(addr) & -(align)))
    154   1.62     rmind 
    155   1.19      yamt #define	VMEM_CROSS_P(addr1, addr2, boundary) \
    156   1.19      yamt 	((((addr1) ^ (addr2)) & -(boundary)) != 0)
    157   1.19      yamt 
    158    1.4      yamt #define	ORDER2SIZE(order)	((vmem_size_t)1 << (order))
    159   1.62     rmind #define	SIZE2ORDER(size)	((int)ilog2(size))
    160    1.4      yamt 
    161   1.62     rmind #if !defined(_KERNEL)
    162   1.62     rmind #define	xmalloc(sz, flags)	malloc(sz)
    163   1.67     rmind #define	xfree(p, sz)		free(p)
    164   1.62     rmind #define	bt_alloc(vm, flags)	malloc(sizeof(bt_t))
    165   1.62     rmind #define	bt_free(vm, bt)		free(bt)
    166   1.66      para #else /* defined(_KERNEL) */
    167    1.1      yamt 
    168   1.67     rmind #define	xmalloc(sz, flags) \
    169   1.80      para     kmem_alloc(sz, ((flags) & VM_SLEEP) ? KM_SLEEP : KM_NOSLEEP);
    170   1.80      para #define	xfree(p, sz)		kmem_free(p, sz);
    171   1.66      para 
    172   1.75      para /*
    173   1.75      para  * BT_RESERVE calculation:
    174   1.97  dholland  * we allocate memory for boundry tags with vmem; therefore we have
    175   1.75      para  * to keep a reserve of bts used to allocated memory for bts.
    176   1.75      para  * This reserve is 4 for each arena involved in allocating vmems memory.
    177   1.75      para  * BT_MAXFREE: don't cache excessive counts of bts in arenas
    178   1.75      para  */
    179   1.75      para #define STATIC_BT_COUNT 200
    180   1.75      para #define BT_MINRESERVE 4
    181   1.66      para #define BT_MAXFREE 64
    182   1.66      para 
    183   1.66      para static struct vmem_btag static_bts[STATIC_BT_COUNT];
    184   1.66      para static int static_bt_count = STATIC_BT_COUNT;
    185   1.66      para 
    186   1.80      para static struct vmem kmem_va_meta_arena_store;
    187   1.66      para vmem_t *kmem_va_meta_arena;
    188   1.80      para static struct vmem kmem_meta_arena_store;
    189   1.88      para vmem_t *kmem_meta_arena = NULL;
    190   1.66      para 
    191   1.88      para static kmutex_t vmem_btag_refill_lock;
    192   1.66      para static kmutex_t vmem_btag_lock;
    193   1.66      para static LIST_HEAD(, vmem_btag) vmem_btag_freelist;
    194   1.66      para static size_t vmem_btag_freelist_count = 0;
    195   1.88      para static struct pool vmem_btag_pool;
    196   1.66      para 
    197   1.94       chs static void
    198   1.94       chs vmem_kick_pdaemon(void)
    199   1.94       chs {
    200   1.94       chs #if defined(_KERNEL)
    201   1.94       chs 	uvm_kick_pdaemon();
    202   1.94       chs #endif
    203   1.94       chs }
    204   1.94       chs 
    205    1.1      yamt /* ---- boundary tag */
    206    1.1      yamt 
    207   1.94       chs static int bt_refill(vmem_t *vm);
    208  1.101        ad static int bt_refill_locked(vmem_t *vm);
    209   1.66      para 
    210   1.88      para static void *
    211   1.88      para pool_page_alloc_vmem_meta(struct pool *pp, int flags)
    212   1.66      para {
    213   1.88      para 	const vm_flag_t vflags = (flags & PR_WAITOK) ? VM_SLEEP: VM_NOSLEEP;
    214   1.66      para 	vmem_addr_t va;
    215   1.88      para 	int ret;
    216   1.66      para 
    217   1.88      para 	ret = vmem_alloc(kmem_meta_arena, pp->pr_alloc->pa_pagesz,
    218   1.88      para 	    (vflags & ~VM_FITMASK) | VM_INSTANTFIT | VM_POPULATING, &va);
    219   1.77      para 
    220   1.88      para 	return ret ? NULL : (void *)va;
    221   1.88      para }
    222   1.66      para 
    223   1.88      para static void
    224   1.88      para pool_page_free_vmem_meta(struct pool *pp, void *v)
    225   1.88      para {
    226   1.66      para 
    227   1.88      para 	vmem_free(kmem_meta_arena, (vmem_addr_t)v, pp->pr_alloc->pa_pagesz);
    228   1.88      para }
    229   1.66      para 
    230   1.88      para /* allocator for vmem-pool metadata */
    231   1.88      para struct pool_allocator pool_allocator_vmem_meta = {
    232   1.88      para 	.pa_alloc = pool_page_alloc_vmem_meta,
    233   1.88      para 	.pa_free = pool_page_free_vmem_meta,
    234   1.88      para 	.pa_pagesz = 0
    235   1.88      para };
    236   1.66      para 
    237   1.66      para static int
    238  1.101        ad bt_refill_locked(vmem_t *vm)
    239   1.66      para {
    240   1.66      para 	bt_t *bt;
    241   1.66      para 
    242  1.101        ad 	VMEM_ASSERT_LOCKED(vm);
    243  1.101        ad 
    244   1.88      para 	if (vm->vm_nfreetags > BT_MINRESERVE) {
    245   1.88      para 		return 0;
    246   1.77      para 	}
    247   1.66      para 
    248   1.66      para 	mutex_enter(&vmem_btag_lock);
    249   1.66      para 	while (!LIST_EMPTY(&vmem_btag_freelist) &&
    250   1.75      para 	    vm->vm_nfreetags <= BT_MINRESERVE) {
    251   1.66      para 		bt = LIST_FIRST(&vmem_btag_freelist);
    252   1.66      para 		LIST_REMOVE(bt, bt_freelist);
    253   1.66      para 		LIST_INSERT_HEAD(&vm->vm_freetags, bt, bt_freelist);
    254   1.66      para 		vm->vm_nfreetags++;
    255   1.66      para 		vmem_btag_freelist_count--;
    256   1.88      para 		VMEM_EVCNT_INCR(static_bt_inuse);
    257   1.66      para 	}
    258   1.66      para 	mutex_exit(&vmem_btag_lock);
    259   1.66      para 
    260   1.88      para 	while (vm->vm_nfreetags <= BT_MINRESERVE) {
    261   1.88      para 		VMEM_UNLOCK(vm);
    262   1.88      para 		mutex_enter(&vmem_btag_refill_lock);
    263   1.91      para 		bt = pool_get(&vmem_btag_pool, PR_NOWAIT);
    264   1.88      para 		mutex_exit(&vmem_btag_refill_lock);
    265   1.88      para 		VMEM_LOCK(vm);
    266   1.91      para 		if (bt == NULL)
    267   1.88      para 			break;
    268   1.88      para 		LIST_INSERT_HEAD(&vm->vm_freetags, bt, bt_freelist);
    269   1.88      para 		vm->vm_nfreetags++;
    270   1.88      para 	}
    271   1.88      para 
    272   1.92      para 	if (vm->vm_nfreetags <= BT_MINRESERVE) {
    273   1.66      para 		return ENOMEM;
    274   1.66      para 	}
    275   1.88      para 
    276   1.88      para 	if (kmem_meta_arena != NULL) {
    277  1.101        ad 		VMEM_UNLOCK(vm);
    278   1.94       chs 		(void)bt_refill(kmem_arena);
    279   1.94       chs 		(void)bt_refill(kmem_va_meta_arena);
    280   1.94       chs 		(void)bt_refill(kmem_meta_arena);
    281  1.101        ad 		VMEM_LOCK(vm);
    282   1.88      para 	}
    283   1.66      para 
    284   1.66      para 	return 0;
    285   1.66      para }
    286    1.1      yamt 
    287  1.101        ad static int
    288  1.101        ad bt_refill(vmem_t *vm)
    289  1.101        ad {
    290  1.101        ad 	int rv;
    291  1.101        ad 
    292  1.101        ad 	VMEM_LOCK(vm);
    293  1.101        ad 	rv = bt_refill_locked(vm);
    294  1.101        ad 	VMEM_UNLOCK(vm);
    295  1.101        ad 	return rv;
    296  1.101        ad }
    297  1.101        ad 
    298   1.88      para static bt_t *
    299   1.17      yamt bt_alloc(vmem_t *vm, vm_flag_t flags)
    300    1.1      yamt {
    301   1.66      para 	bt_t *bt;
    302  1.101        ad 
    303  1.101        ad 	VMEM_ASSERT_LOCKED(vm);
    304  1.101        ad 
    305   1.88      para 	while (vm->vm_nfreetags <= BT_MINRESERVE && (flags & VM_POPULATING) == 0) {
    306  1.101        ad 		if (bt_refill_locked(vm)) {
    307   1.94       chs 			if ((flags & VM_NOSLEEP) != 0) {
    308   1.94       chs 				return NULL;
    309   1.94       chs 			}
    310   1.94       chs 
    311   1.94       chs 			/*
    312   1.94       chs 			 * It would be nice to wait for something specific here
    313   1.94       chs 			 * but there are multiple ways that a retry could
    314   1.94       chs 			 * succeed and we can't wait for multiple things
    315   1.94       chs 			 * simultaneously.  So we'll just sleep for an arbitrary
    316   1.94       chs 			 * short period of time and retry regardless.
    317   1.94       chs 			 * This should be a very rare case.
    318   1.94       chs 			 */
    319   1.94       chs 
    320   1.94       chs 			vmem_kick_pdaemon();
    321  1.101        ad 			kpause("btalloc", false, 1, &vm->vm_lock);
    322   1.66      para 		}
    323   1.66      para 	}
    324   1.66      para 	bt = LIST_FIRST(&vm->vm_freetags);
    325   1.66      para 	LIST_REMOVE(bt, bt_freelist);
    326   1.66      para 	vm->vm_nfreetags--;
    327   1.66      para 
    328   1.66      para 	return bt;
    329    1.1      yamt }
    330    1.1      yamt 
    331   1.88      para static void
    332   1.17      yamt bt_free(vmem_t *vm, bt_t *bt)
    333    1.1      yamt {
    334   1.66      para 
    335  1.101        ad 	VMEM_ASSERT_LOCKED(vm);
    336  1.101        ad 
    337   1.66      para 	LIST_INSERT_HEAD(&vm->vm_freetags, bt, bt_freelist);
    338   1.66      para 	vm->vm_nfreetags++;
    339   1.88      para }
    340   1.88      para 
    341   1.88      para static void
    342   1.88      para bt_freetrim(vmem_t *vm, int freelimit)
    343   1.88      para {
    344   1.88      para 	bt_t *t;
    345   1.88      para 	LIST_HEAD(, vmem_btag) tofree;
    346   1.88      para 
    347  1.101        ad 	VMEM_ASSERT_LOCKED(vm);
    348  1.101        ad 
    349   1.88      para 	LIST_INIT(&tofree);
    350   1.88      para 
    351   1.88      para 	while (vm->vm_nfreetags > freelimit) {
    352   1.88      para 		bt_t *bt = LIST_FIRST(&vm->vm_freetags);
    353   1.66      para 		LIST_REMOVE(bt, bt_freelist);
    354   1.66      para 		vm->vm_nfreetags--;
    355   1.88      para 		if (bt >= static_bts
    356   1.90   mlelstv 		    && bt < &static_bts[STATIC_BT_COUNT]) {
    357   1.88      para 			mutex_enter(&vmem_btag_lock);
    358   1.88      para 			LIST_INSERT_HEAD(&vmem_btag_freelist, bt, bt_freelist);
    359   1.88      para 			vmem_btag_freelist_count++;
    360   1.88      para 			mutex_exit(&vmem_btag_lock);
    361   1.88      para 			VMEM_EVCNT_DECR(static_bt_inuse);
    362   1.88      para 		} else {
    363   1.88      para 			LIST_INSERT_HEAD(&tofree, bt, bt_freelist);
    364   1.88      para 		}
    365   1.66      para 	}
    366   1.88      para 
    367   1.66      para 	VMEM_UNLOCK(vm);
    368   1.88      para 	while (!LIST_EMPTY(&tofree)) {
    369   1.88      para 		t = LIST_FIRST(&tofree);
    370   1.88      para 		LIST_REMOVE(t, bt_freelist);
    371   1.88      para 		pool_put(&vmem_btag_pool, t);
    372   1.88      para 	}
    373    1.1      yamt }
    374   1.67     rmind #endif	/* defined(_KERNEL) */
    375   1.62     rmind 
    376    1.1      yamt /*
    377   1.67     rmind  * freelist[0] ... [1, 1]
    378    1.1      yamt  * freelist[1] ... [2, 3]
    379    1.1      yamt  * freelist[2] ... [4, 7]
    380    1.1      yamt  * freelist[3] ... [8, 15]
    381    1.1      yamt  *  :
    382    1.1      yamt  * freelist[n] ... [(1 << n), (1 << (n + 1)) - 1]
    383    1.1      yamt  *  :
    384    1.1      yamt  */
    385    1.1      yamt 
    386    1.1      yamt static struct vmem_freelist *
    387    1.1      yamt bt_freehead_tofree(vmem_t *vm, vmem_size_t size)
    388    1.1      yamt {
    389    1.1      yamt 	const vmem_size_t qsize = size >> vm->vm_quantum_shift;
    390   1.62     rmind 	const int idx = SIZE2ORDER(qsize);
    391    1.1      yamt 
    392   1.62     rmind 	KASSERT(size != 0 && qsize != 0);
    393    1.1      yamt 	KASSERT((size & vm->vm_quantum_mask) == 0);
    394    1.1      yamt 	KASSERT(idx >= 0);
    395    1.1      yamt 	KASSERT(idx < VMEM_MAXORDER);
    396    1.1      yamt 
    397    1.1      yamt 	return &vm->vm_freelist[idx];
    398    1.1      yamt }
    399    1.1      yamt 
    400   1.59      yamt /*
    401   1.59      yamt  * bt_freehead_toalloc: return the freelist for the given size and allocation
    402   1.59      yamt  * strategy.
    403   1.59      yamt  *
    404   1.59      yamt  * for VM_INSTANTFIT, return the list in which any blocks are large enough
    405   1.59      yamt  * for the requested size.  otherwise, return the list which can have blocks
    406   1.59      yamt  * large enough for the requested size.
    407   1.59      yamt  */
    408   1.59      yamt 
    409    1.1      yamt static struct vmem_freelist *
    410    1.1      yamt bt_freehead_toalloc(vmem_t *vm, vmem_size_t size, vm_flag_t strat)
    411    1.1      yamt {
    412    1.1      yamt 	const vmem_size_t qsize = size >> vm->vm_quantum_shift;
    413   1.62     rmind 	int idx = SIZE2ORDER(qsize);
    414    1.1      yamt 
    415   1.62     rmind 	KASSERT(size != 0 && qsize != 0);
    416    1.1      yamt 	KASSERT((size & vm->vm_quantum_mask) == 0);
    417    1.1      yamt 
    418    1.4      yamt 	if (strat == VM_INSTANTFIT && ORDER2SIZE(idx) != qsize) {
    419    1.1      yamt 		idx++;
    420    1.1      yamt 		/* check too large request? */
    421    1.1      yamt 	}
    422    1.1      yamt 	KASSERT(idx >= 0);
    423    1.1      yamt 	KASSERT(idx < VMEM_MAXORDER);
    424    1.1      yamt 
    425    1.1      yamt 	return &vm->vm_freelist[idx];
    426    1.1      yamt }
    427    1.1      yamt 
    428    1.1      yamt /* ---- boundary tag hash */
    429    1.1      yamt 
    430    1.1      yamt static struct vmem_hashlist *
    431    1.1      yamt bt_hashhead(vmem_t *vm, vmem_addr_t addr)
    432    1.1      yamt {
    433    1.1      yamt 	struct vmem_hashlist *list;
    434    1.1      yamt 	unsigned int hash;
    435    1.1      yamt 
    436    1.1      yamt 	hash = hash32_buf(&addr, sizeof(addr), HASH32_BUF_INIT);
    437  1.101        ad 	list = &vm->vm_hashlist[hash & vm->vm_hashmask];
    438    1.1      yamt 
    439    1.1      yamt 	return list;
    440    1.1      yamt }
    441    1.1      yamt 
    442    1.1      yamt static bt_t *
    443    1.1      yamt bt_lookupbusy(vmem_t *vm, vmem_addr_t addr)
    444    1.1      yamt {
    445    1.1      yamt 	struct vmem_hashlist *list;
    446    1.1      yamt 	bt_t *bt;
    447    1.1      yamt 
    448   1.95   msaitoh 	list = bt_hashhead(vm, addr);
    449    1.1      yamt 	LIST_FOREACH(bt, list, bt_hashlist) {
    450    1.1      yamt 		if (bt->bt_start == addr) {
    451    1.1      yamt 			break;
    452    1.1      yamt 		}
    453    1.1      yamt 	}
    454    1.1      yamt 
    455    1.1      yamt 	return bt;
    456    1.1      yamt }
    457    1.1      yamt 
    458    1.1      yamt static void
    459    1.1      yamt bt_rembusy(vmem_t *vm, bt_t *bt)
    460    1.1      yamt {
    461    1.1      yamt 
    462    1.1      yamt 	KASSERT(vm->vm_nbusytag > 0);
    463   1.73      para 	vm->vm_inuse -= bt->bt_size;
    464    1.1      yamt 	vm->vm_nbusytag--;
    465    1.1      yamt 	LIST_REMOVE(bt, bt_hashlist);
    466    1.1      yamt }
    467    1.1      yamt 
    468    1.1      yamt static void
    469    1.1      yamt bt_insbusy(vmem_t *vm, bt_t *bt)
    470    1.1      yamt {
    471    1.1      yamt 	struct vmem_hashlist *list;
    472    1.1      yamt 
    473    1.1      yamt 	KASSERT(bt->bt_type == BT_TYPE_BUSY);
    474    1.1      yamt 
    475    1.1      yamt 	list = bt_hashhead(vm, bt->bt_start);
    476    1.1      yamt 	LIST_INSERT_HEAD(list, bt, bt_hashlist);
    477  1.101        ad 	if (++vm->vm_nbusytag > vm->vm_maxbusytag) {
    478  1.101        ad 		vm->vm_maxbusytag = vm->vm_nbusytag;
    479  1.101        ad 	}
    480   1.73      para 	vm->vm_inuse += bt->bt_size;
    481    1.1      yamt }
    482    1.1      yamt 
    483    1.1      yamt /* ---- boundary tag list */
    484    1.1      yamt 
    485    1.1      yamt static void
    486    1.1      yamt bt_remseg(vmem_t *vm, bt_t *bt)
    487    1.1      yamt {
    488    1.1      yamt 
    489   1.87  christos 	TAILQ_REMOVE(&vm->vm_seglist, bt, bt_seglist);
    490    1.1      yamt }
    491    1.1      yamt 
    492    1.1      yamt static void
    493    1.1      yamt bt_insseg(vmem_t *vm, bt_t *bt, bt_t *prev)
    494    1.1      yamt {
    495    1.1      yamt 
    496   1.87  christos 	TAILQ_INSERT_AFTER(&vm->vm_seglist, prev, bt, bt_seglist);
    497    1.1      yamt }
    498    1.1      yamt 
    499    1.1      yamt static void
    500    1.1      yamt bt_insseg_tail(vmem_t *vm, bt_t *bt)
    501    1.1      yamt {
    502    1.1      yamt 
    503   1.87  christos 	TAILQ_INSERT_TAIL(&vm->vm_seglist, bt, bt_seglist);
    504    1.1      yamt }
    505    1.1      yamt 
    506    1.1      yamt static void
    507   1.17      yamt bt_remfree(vmem_t *vm, bt_t *bt)
    508    1.1      yamt {
    509    1.1      yamt 
    510    1.1      yamt 	KASSERT(bt->bt_type == BT_TYPE_FREE);
    511    1.1      yamt 
    512    1.1      yamt 	LIST_REMOVE(bt, bt_freelist);
    513    1.1      yamt }
    514    1.1      yamt 
    515    1.1      yamt static void
    516    1.1      yamt bt_insfree(vmem_t *vm, bt_t *bt)
    517    1.1      yamt {
    518    1.1      yamt 	struct vmem_freelist *list;
    519    1.1      yamt 
    520    1.1      yamt 	list = bt_freehead_tofree(vm, bt->bt_size);
    521    1.1      yamt 	LIST_INSERT_HEAD(list, bt, bt_freelist);
    522    1.1      yamt }
    523    1.1      yamt 
    524    1.1      yamt /* ---- vmem internal functions */
    525    1.1      yamt 
    526    1.5      yamt #if defined(QCACHE)
    527    1.5      yamt static inline vm_flag_t
    528    1.5      yamt prf_to_vmf(int prflags)
    529    1.5      yamt {
    530    1.5      yamt 	vm_flag_t vmflags;
    531    1.5      yamt 
    532    1.5      yamt 	KASSERT((prflags & ~(PR_LIMITFAIL | PR_WAITOK | PR_NOWAIT)) == 0);
    533    1.5      yamt 	if ((prflags & PR_WAITOK) != 0) {
    534    1.5      yamt 		vmflags = VM_SLEEP;
    535    1.5      yamt 	} else {
    536    1.5      yamt 		vmflags = VM_NOSLEEP;
    537    1.5      yamt 	}
    538    1.5      yamt 	return vmflags;
    539    1.5      yamt }
    540    1.5      yamt 
    541    1.5      yamt static inline int
    542    1.5      yamt vmf_to_prf(vm_flag_t vmflags)
    543    1.5      yamt {
    544    1.5      yamt 	int prflags;
    545    1.5      yamt 
    546    1.7      yamt 	if ((vmflags & VM_SLEEP) != 0) {
    547    1.5      yamt 		prflags = PR_WAITOK;
    548    1.7      yamt 	} else {
    549    1.5      yamt 		prflags = PR_NOWAIT;
    550    1.5      yamt 	}
    551    1.5      yamt 	return prflags;
    552    1.5      yamt }
    553    1.5      yamt 
    554    1.5      yamt static size_t
    555    1.5      yamt qc_poolpage_size(size_t qcache_max)
    556    1.5      yamt {
    557    1.5      yamt 	int i;
    558    1.5      yamt 
    559    1.5      yamt 	for (i = 0; ORDER2SIZE(i) <= qcache_max * 3; i++) {
    560    1.5      yamt 		/* nothing */
    561    1.5      yamt 	}
    562    1.5      yamt 	return ORDER2SIZE(i);
    563    1.5      yamt }
    564    1.5      yamt 
    565    1.5      yamt static void *
    566    1.5      yamt qc_poolpage_alloc(struct pool *pool, int prflags)
    567    1.5      yamt {
    568    1.5      yamt 	qcache_t *qc = QC_POOL_TO_QCACHE(pool);
    569    1.5      yamt 	vmem_t *vm = qc->qc_vmem;
    570   1.61    dyoung 	vmem_addr_t addr;
    571    1.5      yamt 
    572   1.61    dyoung 	if (vmem_alloc(vm, pool->pr_alloc->pa_pagesz,
    573   1.61    dyoung 	    prf_to_vmf(prflags) | VM_INSTANTFIT, &addr) != 0)
    574   1.61    dyoung 		return NULL;
    575   1.61    dyoung 	return (void *)addr;
    576    1.5      yamt }
    577    1.5      yamt 
    578    1.5      yamt static void
    579    1.5      yamt qc_poolpage_free(struct pool *pool, void *addr)
    580    1.5      yamt {
    581    1.5      yamt 	qcache_t *qc = QC_POOL_TO_QCACHE(pool);
    582    1.5      yamt 	vmem_t *vm = qc->qc_vmem;
    583    1.5      yamt 
    584    1.5      yamt 	vmem_free(vm, (vmem_addr_t)addr, pool->pr_alloc->pa_pagesz);
    585    1.5      yamt }
    586    1.5      yamt 
    587    1.5      yamt static void
    588   1.31        ad qc_init(vmem_t *vm, size_t qcache_max, int ipl)
    589    1.5      yamt {
    590   1.22      yamt 	qcache_t *prevqc;
    591    1.5      yamt 	struct pool_allocator *pa;
    592    1.5      yamt 	int qcache_idx_max;
    593    1.5      yamt 	int i;
    594    1.5      yamt 
    595    1.5      yamt 	KASSERT((qcache_max & vm->vm_quantum_mask) == 0);
    596    1.5      yamt 	if (qcache_max > (VMEM_QCACHE_IDX_MAX << vm->vm_quantum_shift)) {
    597    1.5      yamt 		qcache_max = VMEM_QCACHE_IDX_MAX << vm->vm_quantum_shift;
    598    1.5      yamt 	}
    599    1.5      yamt 	vm->vm_qcache_max = qcache_max;
    600    1.5      yamt 	pa = &vm->vm_qcache_allocator;
    601    1.5      yamt 	memset(pa, 0, sizeof(*pa));
    602    1.5      yamt 	pa->pa_alloc = qc_poolpage_alloc;
    603    1.5      yamt 	pa->pa_free = qc_poolpage_free;
    604    1.5      yamt 	pa->pa_pagesz = qc_poolpage_size(qcache_max);
    605    1.5      yamt 
    606    1.5      yamt 	qcache_idx_max = qcache_max >> vm->vm_quantum_shift;
    607   1.22      yamt 	prevqc = NULL;
    608   1.22      yamt 	for (i = qcache_idx_max; i > 0; i--) {
    609   1.22      yamt 		qcache_t *qc = &vm->vm_qcache_store[i - 1];
    610    1.5      yamt 		size_t size = i << vm->vm_quantum_shift;
    611   1.66      para 		pool_cache_t pc;
    612    1.5      yamt 
    613    1.5      yamt 		qc->qc_vmem = vm;
    614    1.8    martin 		snprintf(qc->qc_name, sizeof(qc->qc_name), "%s-%zu",
    615    1.5      yamt 		    vm->vm_name, size);
    616   1.66      para 
    617   1.80      para 		pc = pool_cache_init(size,
    618   1.80      para 		    ORDER2SIZE(vm->vm_quantum_shift), 0,
    619   1.80      para 		    PR_NOALIGN | PR_NOTOUCH | PR_RECURSIVE /* XXX */,
    620   1.80      para 		    qc->qc_name, pa, ipl, NULL, NULL, NULL);
    621   1.80      para 
    622   1.80      para 		KASSERT(pc);
    623   1.80      para 
    624   1.66      para 		qc->qc_cache = pc;
    625   1.35        ad 		KASSERT(qc->qc_cache != NULL);	/* XXX */
    626   1.22      yamt 		if (prevqc != NULL &&
    627   1.35        ad 		    qc->qc_cache->pc_pool.pr_itemsperpage ==
    628   1.35        ad 		    prevqc->qc_cache->pc_pool.pr_itemsperpage) {
    629   1.80      para 			pool_cache_destroy(qc->qc_cache);
    630   1.22      yamt 			vm->vm_qcache[i - 1] = prevqc;
    631   1.27        ad 			continue;
    632   1.22      yamt 		}
    633   1.35        ad 		qc->qc_cache->pc_pool.pr_qcache = qc;
    634   1.22      yamt 		vm->vm_qcache[i - 1] = qc;
    635   1.22      yamt 		prevqc = qc;
    636    1.5      yamt 	}
    637    1.5      yamt }
    638    1.6      yamt 
    639   1.23      yamt static void
    640   1.23      yamt qc_destroy(vmem_t *vm)
    641   1.23      yamt {
    642   1.23      yamt 	const qcache_t *prevqc;
    643   1.23      yamt 	int i;
    644   1.23      yamt 	int qcache_idx_max;
    645   1.23      yamt 
    646   1.23      yamt 	qcache_idx_max = vm->vm_qcache_max >> vm->vm_quantum_shift;
    647   1.23      yamt 	prevqc = NULL;
    648   1.24      yamt 	for (i = 0; i < qcache_idx_max; i++) {
    649   1.24      yamt 		qcache_t *qc = vm->vm_qcache[i];
    650   1.23      yamt 
    651   1.23      yamt 		if (prevqc == qc) {
    652   1.23      yamt 			continue;
    653   1.23      yamt 		}
    654   1.80      para 		pool_cache_destroy(qc->qc_cache);
    655   1.23      yamt 		prevqc = qc;
    656   1.23      yamt 	}
    657   1.23      yamt }
    658   1.66      para #endif
    659   1.23      yamt 
    660   1.66      para #if defined(_KERNEL)
    661   1.80      para static void
    662   1.66      para vmem_bootstrap(void)
    663    1.6      yamt {
    664    1.6      yamt 
    665   1.66      para 	mutex_init(&vmem_list_lock, MUTEX_DEFAULT, IPL_VM);
    666   1.66      para 	mutex_init(&vmem_btag_lock, MUTEX_DEFAULT, IPL_VM);
    667   1.88      para 	mutex_init(&vmem_btag_refill_lock, MUTEX_DEFAULT, IPL_VM);
    668    1.6      yamt 
    669   1.66      para 	while (static_bt_count-- > 0) {
    670   1.66      para 		bt_t *bt = &static_bts[static_bt_count];
    671   1.66      para 		LIST_INSERT_HEAD(&vmem_btag_freelist, bt, bt_freelist);
    672   1.88      para 		VMEM_EVCNT_INCR(static_bt_count);
    673   1.66      para 		vmem_btag_freelist_count++;
    674    1.6      yamt 	}
    675   1.80      para 	vmem_bootstrapped = TRUE;
    676    1.6      yamt }
    677    1.5      yamt 
    678   1.66      para void
    679   1.80      para vmem_subsystem_init(vmem_t *vm)
    680    1.1      yamt {
    681    1.1      yamt 
    682   1.80      para 	kmem_va_meta_arena = vmem_init(&kmem_va_meta_arena_store, "vmem-va",
    683   1.80      para 	    0, 0, PAGE_SIZE, vmem_alloc, vmem_free, vm,
    684   1.66      para 	    0, VM_NOSLEEP | VM_BOOTSTRAP | VM_LARGEIMPORT,
    685   1.66      para 	    IPL_VM);
    686   1.66      para 
    687   1.80      para 	kmem_meta_arena = vmem_init(&kmem_meta_arena_store, "vmem-meta",
    688   1.80      para 	    0, 0, PAGE_SIZE,
    689   1.66      para 	    uvm_km_kmem_alloc, uvm_km_kmem_free, kmem_va_meta_arena,
    690   1.66      para 	    0, VM_NOSLEEP | VM_BOOTSTRAP, IPL_VM);
    691   1.88      para 
    692  1.101        ad 	pool_init(&vmem_btag_pool, sizeof(bt_t), coherency_unit, 0,
    693  1.101        ad 	    PR_PHINPAGE, "vmembt", &pool_allocator_vmem_meta, IPL_VM);
    694    1.1      yamt }
    695    1.1      yamt #endif /* defined(_KERNEL) */
    696    1.1      yamt 
    697   1.61    dyoung static int
    698    1.1      yamt vmem_add1(vmem_t *vm, vmem_addr_t addr, vmem_size_t size, vm_flag_t flags,
    699    1.1      yamt     int spanbttype)
    700    1.1      yamt {
    701    1.1      yamt 	bt_t *btspan;
    702    1.1      yamt 	bt_t *btfree;
    703    1.1      yamt 
    704  1.101        ad 	VMEM_ASSERT_LOCKED(vm);
    705    1.1      yamt 	KASSERT((flags & (VM_SLEEP|VM_NOSLEEP)) != 0);
    706    1.1      yamt 	KASSERT((~flags & (VM_SLEEP|VM_NOSLEEP)) != 0);
    707   1.58      yamt 	KASSERT(spanbttype == BT_TYPE_SPAN ||
    708   1.58      yamt 	    spanbttype == BT_TYPE_SPAN_STATIC);
    709    1.1      yamt 
    710    1.1      yamt 	btspan = bt_alloc(vm, flags);
    711    1.1      yamt 	if (btspan == NULL) {
    712   1.61    dyoung 		return ENOMEM;
    713    1.1      yamt 	}
    714    1.1      yamt 	btfree = bt_alloc(vm, flags);
    715    1.1      yamt 	if (btfree == NULL) {
    716    1.1      yamt 		bt_free(vm, btspan);
    717   1.61    dyoung 		return ENOMEM;
    718    1.1      yamt 	}
    719    1.1      yamt 
    720    1.1      yamt 	btspan->bt_type = spanbttype;
    721    1.1      yamt 	btspan->bt_start = addr;
    722    1.1      yamt 	btspan->bt_size = size;
    723    1.1      yamt 
    724    1.1      yamt 	btfree->bt_type = BT_TYPE_FREE;
    725    1.1      yamt 	btfree->bt_start = addr;
    726    1.1      yamt 	btfree->bt_size = size;
    727    1.1      yamt 
    728    1.1      yamt 	bt_insseg_tail(vm, btspan);
    729    1.1      yamt 	bt_insseg(vm, btfree, btspan);
    730    1.1      yamt 	bt_insfree(vm, btfree);
    731   1.66      para 	vm->vm_size += size;
    732    1.1      yamt 
    733   1.61    dyoung 	return 0;
    734    1.1      yamt }
    735    1.1      yamt 
    736   1.30      yamt static void
    737   1.30      yamt vmem_destroy1(vmem_t *vm)
    738   1.30      yamt {
    739   1.30      yamt 
    740   1.30      yamt #if defined(QCACHE)
    741   1.30      yamt 	qc_destroy(vm);
    742   1.30      yamt #endif /* defined(QCACHE) */
    743  1.101        ad 	VMEM_LOCK(vm);
    744   1.30      yamt 
    745  1.101        ad 	for (int i = 0; i < vm->vm_hashsize; i++) {
    746  1.101        ad 		bt_t *bt;
    747   1.30      yamt 
    748  1.101        ad 		while ((bt = LIST_FIRST(&vm->vm_hashlist[i])) != NULL) {
    749  1.101        ad 			KASSERT(bt->bt_type == BT_TYPE_SPAN_STATIC);
    750  1.101        ad 			LIST_REMOVE(bt, bt_hashlist);
    751  1.101        ad 			bt_free(vm, bt);
    752   1.66      para 		}
    753   1.66      para 	}
    754   1.66      para 
    755  1.101        ad 	/* bt_freetrim() drops the lock. */
    756   1.88      para 	bt_freetrim(vm, 0);
    757  1.101        ad 	if (vm->vm_hashlist != &vm->vm_hash0) {
    758  1.101        ad 		xfree(vm->vm_hashlist,
    759  1.101        ad 		    sizeof(struct vmem_hashlist) * vm->vm_hashsize);
    760  1.101        ad 	}
    761   1.66      para 
    762   1.80      para 	VMEM_CONDVAR_DESTROY(vm);
    763   1.31        ad 	VMEM_LOCK_DESTROY(vm);
    764   1.66      para 	xfree(vm, sizeof(*vm));
    765   1.30      yamt }
    766   1.30      yamt 
    767    1.1      yamt static int
    768    1.1      yamt vmem_import(vmem_t *vm, vmem_size_t size, vm_flag_t flags)
    769    1.1      yamt {
    770    1.1      yamt 	vmem_addr_t addr;
    771   1.61    dyoung 	int rc;
    772    1.1      yamt 
    773  1.101        ad 	VMEM_ASSERT_LOCKED(vm);
    774  1.101        ad 
    775   1.61    dyoung 	if (vm->vm_importfn == NULL) {
    776    1.1      yamt 		return EINVAL;
    777    1.1      yamt 	}
    778    1.1      yamt 
    779   1.66      para 	if (vm->vm_flags & VM_LARGEIMPORT) {
    780   1.80      para 		size *= 16;
    781   1.66      para 	}
    782   1.66      para 
    783  1.101        ad 	VMEM_UNLOCK(vm);
    784   1.66      para 	if (vm->vm_flags & VM_XIMPORT) {
    785   1.99  christos 		rc = __FPTRCAST(vmem_ximport_t *, vm->vm_importfn)(vm->vm_arg,
    786   1.98  christos 		    size, &size, flags, &addr);
    787   1.66      para 	} else {
    788   1.66      para 		rc = (vm->vm_importfn)(vm->vm_arg, size, flags, &addr);
    789   1.69     rmind 	}
    790  1.101        ad 	VMEM_LOCK(vm);
    791  1.101        ad 
    792   1.69     rmind 	if (rc) {
    793   1.69     rmind 		return ENOMEM;
    794    1.1      yamt 	}
    795    1.1      yamt 
    796   1.61    dyoung 	if (vmem_add1(vm, addr, size, flags, BT_TYPE_SPAN) != 0) {
    797  1.101        ad 		VMEM_UNLOCK(vm);
    798   1.61    dyoung 		(*vm->vm_releasefn)(vm->vm_arg, addr, size);
    799  1.101        ad 		VMEM_LOCK(vm);
    800    1.1      yamt 		return ENOMEM;
    801    1.1      yamt 	}
    802    1.1      yamt 
    803    1.1      yamt 	return 0;
    804    1.1      yamt }
    805    1.1      yamt 
    806    1.1      yamt static int
    807    1.1      yamt vmem_rehash(vmem_t *vm, size_t newhashsize, vm_flag_t flags)
    808    1.1      yamt {
    809    1.1      yamt 	bt_t *bt;
    810    1.1      yamt 	int i;
    811    1.1      yamt 	struct vmem_hashlist *newhashlist;
    812    1.1      yamt 	struct vmem_hashlist *oldhashlist;
    813    1.1      yamt 	size_t oldhashsize;
    814    1.1      yamt 
    815    1.1      yamt 	KASSERT(newhashsize > 0);
    816    1.1      yamt 
    817  1.101        ad 	/* Round hash size up to a power of 2. */
    818  1.101        ad 	newhashsize = 1 << (ilog2(newhashsize) + 1);
    819  1.101        ad 
    820    1.1      yamt 	newhashlist =
    821  1.101        ad 	    xmalloc(sizeof(struct vmem_hashlist) * newhashsize, flags);
    822    1.1      yamt 	if (newhashlist == NULL) {
    823    1.1      yamt 		return ENOMEM;
    824    1.1      yamt 	}
    825    1.1      yamt 	for (i = 0; i < newhashsize; i++) {
    826    1.1      yamt 		LIST_INIT(&newhashlist[i]);
    827    1.1      yamt 	}
    828    1.1      yamt 
    829  1.101        ad 	VMEM_LOCK(vm);
    830  1.101        ad 	/* Decay back to a small hash slowly. */
    831  1.101        ad 	if (vm->vm_maxbusytag >= 2) {
    832  1.101        ad 		vm->vm_maxbusytag = vm->vm_maxbusytag / 2 - 1;
    833  1.101        ad 		if (vm->vm_nbusytag > vm->vm_maxbusytag) {
    834  1.101        ad 			vm->vm_maxbusytag = vm->vm_nbusytag;
    835  1.101        ad 		}
    836  1.101        ad 	} else {
    837  1.101        ad 		vm->vm_maxbusytag = vm->vm_nbusytag;
    838   1.30      yamt 	}
    839    1.1      yamt 	oldhashlist = vm->vm_hashlist;
    840    1.1      yamt 	oldhashsize = vm->vm_hashsize;
    841    1.1      yamt 	vm->vm_hashlist = newhashlist;
    842    1.1      yamt 	vm->vm_hashsize = newhashsize;
    843  1.101        ad 	vm->vm_hashmask = newhashsize - 1;
    844    1.1      yamt 	if (oldhashlist == NULL) {
    845    1.1      yamt 		VMEM_UNLOCK(vm);
    846    1.1      yamt 		return 0;
    847    1.1      yamt 	}
    848    1.1      yamt 	for (i = 0; i < oldhashsize; i++) {
    849    1.1      yamt 		while ((bt = LIST_FIRST(&oldhashlist[i])) != NULL) {
    850    1.1      yamt 			bt_rembusy(vm, bt); /* XXX */
    851    1.1      yamt 			bt_insbusy(vm, bt);
    852    1.1      yamt 		}
    853    1.1      yamt 	}
    854    1.1      yamt 	VMEM_UNLOCK(vm);
    855    1.1      yamt 
    856   1.66      para 	if (oldhashlist != &vm->vm_hash0) {
    857   1.66      para 		xfree(oldhashlist,
    858  1.101        ad 		    sizeof(struct vmem_hashlist) * oldhashsize);
    859   1.66      para 	}
    860    1.1      yamt 
    861    1.1      yamt 	return 0;
    862    1.1      yamt }
    863    1.1      yamt 
    864   1.10      yamt /*
    865   1.10      yamt  * vmem_fit: check if a bt can satisfy the given restrictions.
    866   1.59      yamt  *
    867   1.59      yamt  * it's a caller's responsibility to ensure the region is big enough
    868   1.59      yamt  * before calling us.
    869   1.10      yamt  */
    870   1.10      yamt 
    871   1.61    dyoung static int
    872   1.76     joerg vmem_fit(const bt_t *bt, vmem_size_t size, vmem_size_t align,
    873   1.60    dyoung     vmem_size_t phase, vmem_size_t nocross,
    874   1.61    dyoung     vmem_addr_t minaddr, vmem_addr_t maxaddr, vmem_addr_t *addrp)
    875   1.10      yamt {
    876   1.10      yamt 	vmem_addr_t start;
    877   1.10      yamt 	vmem_addr_t end;
    878   1.10      yamt 
    879   1.60    dyoung 	KASSERT(size > 0);
    880   1.59      yamt 	KASSERT(bt->bt_size >= size); /* caller's responsibility */
    881   1.10      yamt 
    882   1.10      yamt 	/*
    883   1.10      yamt 	 * XXX assumption: vmem_addr_t and vmem_size_t are
    884   1.10      yamt 	 * unsigned integer of the same size.
    885   1.10      yamt 	 */
    886   1.10      yamt 
    887   1.10      yamt 	start = bt->bt_start;
    888   1.10      yamt 	if (start < minaddr) {
    889   1.10      yamt 		start = minaddr;
    890   1.10      yamt 	}
    891   1.10      yamt 	end = BT_END(bt);
    892   1.60    dyoung 	if (end > maxaddr) {
    893   1.60    dyoung 		end = maxaddr;
    894   1.10      yamt 	}
    895   1.60    dyoung 	if (start > end) {
    896   1.61    dyoung 		return ENOMEM;
    897   1.10      yamt 	}
    898   1.19      yamt 
    899   1.19      yamt 	start = VMEM_ALIGNUP(start - phase, align) + phase;
    900   1.10      yamt 	if (start < bt->bt_start) {
    901   1.10      yamt 		start += align;
    902   1.10      yamt 	}
    903   1.19      yamt 	if (VMEM_CROSS_P(start, start + size - 1, nocross)) {
    904   1.10      yamt 		KASSERT(align < nocross);
    905   1.19      yamt 		start = VMEM_ALIGNUP(start - phase, nocross) + phase;
    906   1.10      yamt 	}
    907   1.60    dyoung 	if (start <= end && end - start >= size - 1) {
    908   1.10      yamt 		KASSERT((start & (align - 1)) == phase);
    909   1.19      yamt 		KASSERT(!VMEM_CROSS_P(start, start + size - 1, nocross));
    910   1.10      yamt 		KASSERT(minaddr <= start);
    911   1.60    dyoung 		KASSERT(maxaddr == 0 || start + size - 1 <= maxaddr);
    912   1.10      yamt 		KASSERT(bt->bt_start <= start);
    913   1.60    dyoung 		KASSERT(BT_END(bt) - start >= size - 1);
    914   1.61    dyoung 		*addrp = start;
    915   1.61    dyoung 		return 0;
    916   1.10      yamt 	}
    917   1.61    dyoung 	return ENOMEM;
    918   1.10      yamt }
    919   1.10      yamt 
    920   1.80      para /* ---- vmem API */
    921    1.1      yamt 
    922    1.1      yamt /*
    923  1.102        ad  * vmem_init: creates a vmem arena.
    924    1.1      yamt  */
    925    1.1      yamt 
    926   1.80      para vmem_t *
    927   1.80      para vmem_init(vmem_t *vm, const char *name,
    928   1.80      para     vmem_addr_t base, vmem_size_t size, vmem_size_t quantum,
    929   1.80      para     vmem_import_t *importfn, vmem_release_t *releasefn,
    930   1.80      para     vmem_t *arg, vmem_size_t qcache_max, vm_flag_t flags, int ipl)
    931    1.1      yamt {
    932    1.1      yamt 	int i;
    933    1.1      yamt 
    934    1.1      yamt 	KASSERT((flags & (VM_SLEEP|VM_NOSLEEP)) != 0);
    935    1.1      yamt 	KASSERT((~flags & (VM_SLEEP|VM_NOSLEEP)) != 0);
    936   1.62     rmind 	KASSERT(quantum > 0);
    937    1.1      yamt 
    938    1.1      yamt #if defined(_KERNEL)
    939   1.80      para 	/* XXX: SMP, we get called early... */
    940   1.80      para 	if (!vmem_bootstrapped) {
    941   1.80      para 		vmem_bootstrap();
    942   1.80      para 	}
    943   1.66      para #endif /* defined(_KERNEL) */
    944   1.80      para 
    945   1.80      para 	if (vm == NULL) {
    946   1.66      para 		vm = xmalloc(sizeof(*vm), flags);
    947    1.1      yamt 	}
    948    1.1      yamt 	if (vm == NULL) {
    949    1.1      yamt 		return NULL;
    950    1.1      yamt 	}
    951    1.1      yamt 
    952   1.66      para 	VMEM_CONDVAR_INIT(vm, "vmem");
    953   1.31        ad 	VMEM_LOCK_INIT(vm, ipl);
    954   1.66      para 	vm->vm_flags = flags;
    955   1.66      para 	vm->vm_nfreetags = 0;
    956   1.66      para 	LIST_INIT(&vm->vm_freetags);
    957   1.64      yamt 	strlcpy(vm->vm_name, name, sizeof(vm->vm_name));
    958    1.1      yamt 	vm->vm_quantum_mask = quantum - 1;
    959   1.62     rmind 	vm->vm_quantum_shift = SIZE2ORDER(quantum);
    960    1.4      yamt 	KASSERT(ORDER2SIZE(vm->vm_quantum_shift) == quantum);
    961   1.61    dyoung 	vm->vm_importfn = importfn;
    962   1.61    dyoung 	vm->vm_releasefn = releasefn;
    963   1.61    dyoung 	vm->vm_arg = arg;
    964    1.1      yamt 	vm->vm_nbusytag = 0;
    965  1.101        ad 	vm->vm_maxbusytag = 0;
    966   1.66      para 	vm->vm_size = 0;
    967   1.66      para 	vm->vm_inuse = 0;
    968    1.5      yamt #if defined(QCACHE)
    969   1.31        ad 	qc_init(vm, qcache_max, ipl);
    970    1.5      yamt #endif /* defined(QCACHE) */
    971    1.1      yamt 
    972   1.87  christos 	TAILQ_INIT(&vm->vm_seglist);
    973    1.1      yamt 	for (i = 0; i < VMEM_MAXORDER; i++) {
    974    1.1      yamt 		LIST_INIT(&vm->vm_freelist[i]);
    975    1.1      yamt 	}
    976  1.101        ad 	memset(&vm->vm_hash0, 0, sizeof(vm->vm_hash0));
    977   1.80      para 	vm->vm_hashsize = 1;
    978  1.101        ad 	vm->vm_hashmask = vm->vm_hashsize - 1;
    979   1.80      para 	vm->vm_hashlist = &vm->vm_hash0;
    980    1.1      yamt 
    981    1.1      yamt 	if (size != 0) {
    982   1.61    dyoung 		if (vmem_add(vm, base, size, flags) != 0) {
    983   1.30      yamt 			vmem_destroy1(vm);
    984    1.1      yamt 			return NULL;
    985    1.1      yamt 		}
    986    1.1      yamt 	}
    987    1.1      yamt 
    988   1.30      yamt #if defined(_KERNEL)
    989   1.66      para 	if (flags & VM_BOOTSTRAP) {
    990   1.94       chs 		bt_refill(vm);
    991   1.66      para 	}
    992   1.66      para 
    993   1.30      yamt 	mutex_enter(&vmem_list_lock);
    994   1.30      yamt 	LIST_INSERT_HEAD(&vmem_list, vm, vm_alllist);
    995   1.30      yamt 	mutex_exit(&vmem_list_lock);
    996   1.30      yamt #endif /* defined(_KERNEL) */
    997   1.30      yamt 
    998    1.1      yamt 	return vm;
    999    1.1      yamt }
   1000    1.1      yamt 
   1001   1.66      para 
   1002   1.66      para 
   1003   1.66      para /*
   1004   1.66      para  * vmem_create: create an arena.
   1005   1.66      para  *
   1006   1.66      para  * => must not be called from interrupt context.
   1007   1.66      para  */
   1008   1.66      para 
   1009   1.66      para vmem_t *
   1010   1.66      para vmem_create(const char *name, vmem_addr_t base, vmem_size_t size,
   1011   1.66      para     vmem_size_t quantum, vmem_import_t *importfn, vmem_release_t *releasefn,
   1012   1.67     rmind     vmem_t *source, vmem_size_t qcache_max, vm_flag_t flags, int ipl)
   1013   1.66      para {
   1014   1.66      para 
   1015   1.66      para 	KASSERT((flags & (VM_XIMPORT)) == 0);
   1016   1.66      para 
   1017   1.80      para 	return vmem_init(NULL, name, base, size, quantum,
   1018   1.66      para 	    importfn, releasefn, source, qcache_max, flags, ipl);
   1019   1.66      para }
   1020   1.66      para 
   1021   1.66      para /*
   1022   1.66      para  * vmem_xcreate: create an arena takes alternative import func.
   1023   1.66      para  *
   1024   1.66      para  * => must not be called from interrupt context.
   1025   1.66      para  */
   1026   1.66      para 
   1027   1.66      para vmem_t *
   1028   1.66      para vmem_xcreate(const char *name, vmem_addr_t base, vmem_size_t size,
   1029   1.66      para     vmem_size_t quantum, vmem_ximport_t *importfn, vmem_release_t *releasefn,
   1030   1.67     rmind     vmem_t *source, vmem_size_t qcache_max, vm_flag_t flags, int ipl)
   1031   1.66      para {
   1032   1.66      para 
   1033   1.66      para 	KASSERT((flags & (VM_XIMPORT)) == 0);
   1034   1.66      para 
   1035   1.80      para 	return vmem_init(NULL, name, base, size, quantum,
   1036   1.99  christos 	    __FPTRCAST(vmem_import_t *, importfn), releasefn, source,
   1037   1.66      para 	    qcache_max, flags | VM_XIMPORT, ipl);
   1038   1.66      para }
   1039   1.66      para 
   1040    1.1      yamt void
   1041    1.1      yamt vmem_destroy(vmem_t *vm)
   1042    1.1      yamt {
   1043    1.1      yamt 
   1044   1.30      yamt #if defined(_KERNEL)
   1045   1.30      yamt 	mutex_enter(&vmem_list_lock);
   1046   1.30      yamt 	LIST_REMOVE(vm, vm_alllist);
   1047   1.30      yamt 	mutex_exit(&vmem_list_lock);
   1048   1.30      yamt #endif /* defined(_KERNEL) */
   1049    1.1      yamt 
   1050   1.30      yamt 	vmem_destroy1(vm);
   1051    1.1      yamt }
   1052    1.1      yamt 
   1053    1.1      yamt vmem_size_t
   1054    1.1      yamt vmem_roundup_size(vmem_t *vm, vmem_size_t size)
   1055    1.1      yamt {
   1056    1.1      yamt 
   1057    1.1      yamt 	return (size + vm->vm_quantum_mask) & ~vm->vm_quantum_mask;
   1058    1.1      yamt }
   1059    1.1      yamt 
   1060    1.1      yamt /*
   1061   1.83      yamt  * vmem_alloc: allocate resource from the arena.
   1062    1.1      yamt  */
   1063    1.1      yamt 
   1064   1.61    dyoung int
   1065   1.61    dyoung vmem_alloc(vmem_t *vm, vmem_size_t size, vm_flag_t flags, vmem_addr_t *addrp)
   1066    1.1      yamt {
   1067   1.86    martin 	const vm_flag_t strat __diagused = flags & VM_FITMASK;
   1068   1.96       chs 	int error;
   1069    1.1      yamt 
   1070    1.1      yamt 	KASSERT((flags & (VM_SLEEP|VM_NOSLEEP)) != 0);
   1071    1.1      yamt 	KASSERT((~flags & (VM_SLEEP|VM_NOSLEEP)) != 0);
   1072    1.1      yamt 
   1073    1.1      yamt 	KASSERT(size > 0);
   1074    1.1      yamt 	KASSERT(strat == VM_BESTFIT || strat == VM_INSTANTFIT);
   1075    1.3      yamt 	if ((flags & VM_SLEEP) != 0) {
   1076   1.42      yamt 		ASSERT_SLEEPABLE();
   1077    1.3      yamt 	}
   1078    1.1      yamt 
   1079    1.5      yamt #if defined(QCACHE)
   1080    1.5      yamt 	if (size <= vm->vm_qcache_max) {
   1081   1.61    dyoung 		void *p;
   1082   1.38      yamt 		int qidx = (size + vm->vm_quantum_mask) >> vm->vm_quantum_shift;
   1083   1.22      yamt 		qcache_t *qc = vm->vm_qcache[qidx - 1];
   1084    1.5      yamt 
   1085   1.61    dyoung 		p = pool_cache_get(qc->qc_cache, vmf_to_prf(flags));
   1086   1.61    dyoung 		if (addrp != NULL)
   1087   1.61    dyoung 			*addrp = (vmem_addr_t)p;
   1088   1.96       chs 		error = (p == NULL) ? ENOMEM : 0;
   1089   1.96       chs 		goto out;
   1090    1.5      yamt 	}
   1091    1.5      yamt #endif /* defined(QCACHE) */
   1092    1.5      yamt 
   1093   1.96       chs 	error = vmem_xalloc(vm, size, 0, 0, 0, VMEM_ADDR_MIN, VMEM_ADDR_MAX,
   1094   1.61    dyoung 	    flags, addrp);
   1095   1.96       chs out:
   1096   1.96       chs 	KASSERT(error == 0 || (flags & VM_SLEEP) == 0);
   1097   1.96       chs 	return error;
   1098   1.10      yamt }
   1099   1.10      yamt 
   1100   1.61    dyoung int
   1101   1.60    dyoung vmem_xalloc(vmem_t *vm, const vmem_size_t size0, vmem_size_t align,
   1102   1.60    dyoung     const vmem_size_t phase, const vmem_size_t nocross,
   1103   1.61    dyoung     const vmem_addr_t minaddr, const vmem_addr_t maxaddr, const vm_flag_t flags,
   1104   1.61    dyoung     vmem_addr_t *addrp)
   1105   1.10      yamt {
   1106   1.10      yamt 	struct vmem_freelist *list;
   1107   1.10      yamt 	struct vmem_freelist *first;
   1108   1.10      yamt 	struct vmem_freelist *end;
   1109   1.10      yamt 	bt_t *bt;
   1110   1.10      yamt 	bt_t *btnew;
   1111   1.10      yamt 	bt_t *btnew2;
   1112   1.10      yamt 	const vmem_size_t size = vmem_roundup_size(vm, size0);
   1113   1.10      yamt 	vm_flag_t strat = flags & VM_FITMASK;
   1114   1.10      yamt 	vmem_addr_t start;
   1115   1.61    dyoung 	int rc;
   1116   1.10      yamt 
   1117   1.10      yamt 	KASSERT(size0 > 0);
   1118   1.10      yamt 	KASSERT(size > 0);
   1119   1.10      yamt 	KASSERT(strat == VM_BESTFIT || strat == VM_INSTANTFIT);
   1120   1.10      yamt 	if ((flags & VM_SLEEP) != 0) {
   1121   1.42      yamt 		ASSERT_SLEEPABLE();
   1122   1.10      yamt 	}
   1123   1.10      yamt 	KASSERT((align & vm->vm_quantum_mask) == 0);
   1124   1.10      yamt 	KASSERT((align & (align - 1)) == 0);
   1125   1.10      yamt 	KASSERT((phase & vm->vm_quantum_mask) == 0);
   1126   1.10      yamt 	KASSERT((nocross & vm->vm_quantum_mask) == 0);
   1127   1.10      yamt 	KASSERT((nocross & (nocross - 1)) == 0);
   1128   1.10      yamt 	KASSERT((align == 0 && phase == 0) || phase < align);
   1129   1.10      yamt 	KASSERT(nocross == 0 || nocross >= size);
   1130   1.60    dyoung 	KASSERT(minaddr <= maxaddr);
   1131   1.19      yamt 	KASSERT(!VMEM_CROSS_P(phase, phase + size - 1, nocross));
   1132   1.10      yamt 
   1133   1.10      yamt 	if (align == 0) {
   1134   1.10      yamt 		align = vm->vm_quantum_mask + 1;
   1135   1.10      yamt 	}
   1136   1.59      yamt 
   1137   1.59      yamt 	/*
   1138   1.59      yamt 	 * allocate boundary tags before acquiring the vmem lock.
   1139   1.59      yamt 	 */
   1140  1.101        ad 	VMEM_LOCK(vm);
   1141    1.1      yamt 	btnew = bt_alloc(vm, flags);
   1142    1.1      yamt 	if (btnew == NULL) {
   1143  1.101        ad 		VMEM_UNLOCK(vm);
   1144   1.61    dyoung 		return ENOMEM;
   1145    1.1      yamt 	}
   1146   1.10      yamt 	btnew2 = bt_alloc(vm, flags); /* XXX not necessary if no restrictions */
   1147   1.10      yamt 	if (btnew2 == NULL) {
   1148   1.10      yamt 		bt_free(vm, btnew);
   1149  1.101        ad 		VMEM_UNLOCK(vm);
   1150   1.61    dyoung 		return ENOMEM;
   1151   1.10      yamt 	}
   1152    1.1      yamt 
   1153   1.59      yamt 	/*
   1154   1.59      yamt 	 * choose a free block from which we allocate.
   1155   1.59      yamt 	 */
   1156    1.1      yamt retry_strat:
   1157    1.1      yamt 	first = bt_freehead_toalloc(vm, size, strat);
   1158    1.1      yamt 	end = &vm->vm_freelist[VMEM_MAXORDER];
   1159    1.1      yamt retry:
   1160    1.1      yamt 	bt = NULL;
   1161   1.55      yamt 	vmem_check(vm);
   1162    1.2      yamt 	if (strat == VM_INSTANTFIT) {
   1163   1.59      yamt 		/*
   1164   1.59      yamt 		 * just choose the first block which satisfies our restrictions.
   1165   1.59      yamt 		 *
   1166   1.59      yamt 		 * note that we don't need to check the size of the blocks
   1167   1.59      yamt 		 * because any blocks found on these list should be larger than
   1168   1.59      yamt 		 * the given size.
   1169   1.59      yamt 		 */
   1170    1.2      yamt 		for (list = first; list < end; list++) {
   1171    1.2      yamt 			bt = LIST_FIRST(list);
   1172    1.2      yamt 			if (bt != NULL) {
   1173   1.61    dyoung 				rc = vmem_fit(bt, size, align, phase,
   1174   1.61    dyoung 				    nocross, minaddr, maxaddr, &start);
   1175   1.61    dyoung 				if (rc == 0) {
   1176   1.10      yamt 					goto gotit;
   1177   1.10      yamt 				}
   1178   1.59      yamt 				/*
   1179   1.59      yamt 				 * don't bother to follow the bt_freelist link
   1180   1.59      yamt 				 * here.  the list can be very long and we are
   1181   1.59      yamt 				 * told to run fast.  blocks from the later free
   1182   1.59      yamt 				 * lists are larger and have better chances to
   1183   1.59      yamt 				 * satisfy our restrictions.
   1184   1.59      yamt 				 */
   1185    1.2      yamt 			}
   1186    1.2      yamt 		}
   1187    1.2      yamt 	} else { /* VM_BESTFIT */
   1188   1.59      yamt 		/*
   1189   1.59      yamt 		 * we assume that, for space efficiency, it's better to
   1190   1.59      yamt 		 * allocate from a smaller block.  thus we will start searching
   1191   1.59      yamt 		 * from the lower-order list than VM_INSTANTFIT.
   1192   1.59      yamt 		 * however, don't bother to find the smallest block in a free
   1193   1.59      yamt 		 * list because the list can be very long.  we can revisit it
   1194   1.59      yamt 		 * if/when it turns out to be a problem.
   1195   1.59      yamt 		 *
   1196   1.59      yamt 		 * note that the 'first' list can contain blocks smaller than
   1197   1.59      yamt 		 * the requested size.  thus we need to check bt_size.
   1198   1.59      yamt 		 */
   1199    1.2      yamt 		for (list = first; list < end; list++) {
   1200    1.2      yamt 			LIST_FOREACH(bt, list, bt_freelist) {
   1201    1.2      yamt 				if (bt->bt_size >= size) {
   1202   1.61    dyoung 					rc = vmem_fit(bt, size, align, phase,
   1203   1.61    dyoung 					    nocross, minaddr, maxaddr, &start);
   1204   1.61    dyoung 					if (rc == 0) {
   1205   1.10      yamt 						goto gotit;
   1206   1.10      yamt 					}
   1207    1.2      yamt 				}
   1208    1.1      yamt 			}
   1209    1.1      yamt 		}
   1210    1.1      yamt 	}
   1211    1.1      yamt #if 1
   1212    1.2      yamt 	if (strat == VM_INSTANTFIT) {
   1213    1.2      yamt 		strat = VM_BESTFIT;
   1214    1.2      yamt 		goto retry_strat;
   1215    1.2      yamt 	}
   1216    1.1      yamt #endif
   1217   1.69     rmind 	if (align != vm->vm_quantum_mask + 1 || phase != 0 || nocross != 0) {
   1218   1.10      yamt 
   1219   1.10      yamt 		/*
   1220   1.10      yamt 		 * XXX should try to import a region large enough to
   1221   1.10      yamt 		 * satisfy restrictions?
   1222   1.10      yamt 		 */
   1223   1.10      yamt 
   1224   1.20      yamt 		goto fail;
   1225   1.10      yamt 	}
   1226   1.60    dyoung 	/* XXX eeek, minaddr & maxaddr not respected */
   1227    1.2      yamt 	if (vmem_import(vm, size, flags) == 0) {
   1228    1.2      yamt 		goto retry;
   1229    1.1      yamt 	}
   1230    1.2      yamt 	/* XXX */
   1231   1.66      para 
   1232   1.68      para 	if ((flags & VM_SLEEP) != 0) {
   1233   1.94       chs 		vmem_kick_pdaemon();
   1234   1.68      para 		VMEM_CONDVAR_WAIT(vm);
   1235   1.68      para 		goto retry;
   1236   1.68      para 	}
   1237   1.20      yamt fail:
   1238   1.20      yamt 	bt_free(vm, btnew);
   1239   1.20      yamt 	bt_free(vm, btnew2);
   1240  1.101        ad 	VMEM_UNLOCK(vm);
   1241   1.61    dyoung 	return ENOMEM;
   1242    1.2      yamt 
   1243    1.2      yamt gotit:
   1244    1.1      yamt 	KASSERT(bt->bt_type == BT_TYPE_FREE);
   1245    1.1      yamt 	KASSERT(bt->bt_size >= size);
   1246    1.1      yamt 	bt_remfree(vm, bt);
   1247   1.55      yamt 	vmem_check(vm);
   1248   1.10      yamt 	if (bt->bt_start != start) {
   1249   1.10      yamt 		btnew2->bt_type = BT_TYPE_FREE;
   1250   1.10      yamt 		btnew2->bt_start = bt->bt_start;
   1251   1.10      yamt 		btnew2->bt_size = start - bt->bt_start;
   1252   1.10      yamt 		bt->bt_start = start;
   1253   1.10      yamt 		bt->bt_size -= btnew2->bt_size;
   1254   1.10      yamt 		bt_insfree(vm, btnew2);
   1255   1.87  christos 		bt_insseg(vm, btnew2, TAILQ_PREV(bt, vmem_seglist, bt_seglist));
   1256   1.10      yamt 		btnew2 = NULL;
   1257   1.55      yamt 		vmem_check(vm);
   1258   1.10      yamt 	}
   1259   1.10      yamt 	KASSERT(bt->bt_start == start);
   1260    1.1      yamt 	if (bt->bt_size != size && bt->bt_size - size > vm->vm_quantum_mask) {
   1261    1.1      yamt 		/* split */
   1262    1.1      yamt 		btnew->bt_type = BT_TYPE_BUSY;
   1263    1.1      yamt 		btnew->bt_start = bt->bt_start;
   1264    1.1      yamt 		btnew->bt_size = size;
   1265    1.1      yamt 		bt->bt_start = bt->bt_start + size;
   1266    1.1      yamt 		bt->bt_size -= size;
   1267    1.1      yamt 		bt_insfree(vm, bt);
   1268   1.87  christos 		bt_insseg(vm, btnew, TAILQ_PREV(bt, vmem_seglist, bt_seglist));
   1269    1.1      yamt 		bt_insbusy(vm, btnew);
   1270   1.55      yamt 		vmem_check(vm);
   1271    1.1      yamt 	} else {
   1272    1.1      yamt 		bt->bt_type = BT_TYPE_BUSY;
   1273    1.1      yamt 		bt_insbusy(vm, bt);
   1274   1.55      yamt 		vmem_check(vm);
   1275    1.1      yamt 		bt_free(vm, btnew);
   1276    1.1      yamt 		btnew = bt;
   1277    1.1      yamt 	}
   1278   1.10      yamt 	if (btnew2 != NULL) {
   1279   1.10      yamt 		bt_free(vm, btnew2);
   1280   1.10      yamt 	}
   1281    1.1      yamt 	KASSERT(btnew->bt_size >= size);
   1282    1.1      yamt 	btnew->bt_type = BT_TYPE_BUSY;
   1283   1.61    dyoung 	if (addrp != NULL)
   1284   1.61    dyoung 		*addrp = btnew->bt_start;
   1285  1.101        ad 	VMEM_UNLOCK(vm);
   1286   1.61    dyoung 	return 0;
   1287    1.1      yamt }
   1288    1.1      yamt 
   1289    1.1      yamt /*
   1290   1.83      yamt  * vmem_free: free the resource to the arena.
   1291    1.1      yamt  */
   1292    1.1      yamt 
   1293    1.1      yamt void
   1294    1.1      yamt vmem_free(vmem_t *vm, vmem_addr_t addr, vmem_size_t size)
   1295    1.1      yamt {
   1296    1.1      yamt 
   1297    1.1      yamt 	KASSERT(size > 0);
   1298    1.1      yamt 
   1299    1.5      yamt #if defined(QCACHE)
   1300    1.5      yamt 	if (size <= vm->vm_qcache_max) {
   1301    1.5      yamt 		int qidx = (size + vm->vm_quantum_mask) >> vm->vm_quantum_shift;
   1302   1.22      yamt 		qcache_t *qc = vm->vm_qcache[qidx - 1];
   1303    1.5      yamt 
   1304   1.63     rmind 		pool_cache_put(qc->qc_cache, (void *)addr);
   1305   1.63     rmind 		return;
   1306    1.5      yamt 	}
   1307    1.5      yamt #endif /* defined(QCACHE) */
   1308    1.5      yamt 
   1309   1.10      yamt 	vmem_xfree(vm, addr, size);
   1310   1.10      yamt }
   1311   1.10      yamt 
   1312   1.10      yamt void
   1313   1.17      yamt vmem_xfree(vmem_t *vm, vmem_addr_t addr, vmem_size_t size)
   1314   1.10      yamt {
   1315   1.10      yamt 	bt_t *bt;
   1316   1.10      yamt 	bt_t *t;
   1317   1.10      yamt 
   1318   1.10      yamt 	KASSERT(size > 0);
   1319   1.10      yamt 
   1320    1.1      yamt 	VMEM_LOCK(vm);
   1321    1.1      yamt 
   1322    1.1      yamt 	bt = bt_lookupbusy(vm, addr);
   1323    1.1      yamt 	KASSERT(bt != NULL);
   1324    1.1      yamt 	KASSERT(bt->bt_start == addr);
   1325    1.1      yamt 	KASSERT(bt->bt_size == vmem_roundup_size(vm, size) ||
   1326    1.1      yamt 	    bt->bt_size - vmem_roundup_size(vm, size) <= vm->vm_quantum_mask);
   1327    1.1      yamt 	KASSERT(bt->bt_type == BT_TYPE_BUSY);
   1328    1.1      yamt 	bt_rembusy(vm, bt);
   1329    1.1      yamt 	bt->bt_type = BT_TYPE_FREE;
   1330    1.1      yamt 
   1331    1.1      yamt 	/* coalesce */
   1332   1.87  christos 	t = TAILQ_NEXT(bt, bt_seglist);
   1333    1.1      yamt 	if (t != NULL && t->bt_type == BT_TYPE_FREE) {
   1334   1.60    dyoung 		KASSERT(BT_END(bt) < t->bt_start);	/* YYY */
   1335    1.1      yamt 		bt_remfree(vm, t);
   1336    1.1      yamt 		bt_remseg(vm, t);
   1337    1.1      yamt 		bt->bt_size += t->bt_size;
   1338  1.101        ad 		bt_free(vm, t);
   1339    1.1      yamt 	}
   1340   1.87  christos 	t = TAILQ_PREV(bt, vmem_seglist, bt_seglist);
   1341    1.1      yamt 	if (t != NULL && t->bt_type == BT_TYPE_FREE) {
   1342   1.60    dyoung 		KASSERT(BT_END(t) < bt->bt_start);	/* YYY */
   1343    1.1      yamt 		bt_remfree(vm, t);
   1344    1.1      yamt 		bt_remseg(vm, t);
   1345    1.1      yamt 		bt->bt_size += t->bt_size;
   1346    1.1      yamt 		bt->bt_start = t->bt_start;
   1347  1.101        ad 		bt_free(vm, t);
   1348    1.1      yamt 	}
   1349    1.1      yamt 
   1350   1.87  christos 	t = TAILQ_PREV(bt, vmem_seglist, bt_seglist);
   1351    1.1      yamt 	KASSERT(t != NULL);
   1352    1.1      yamt 	KASSERT(BT_ISSPAN_P(t) || t->bt_type == BT_TYPE_BUSY);
   1353   1.61    dyoung 	if (vm->vm_releasefn != NULL && t->bt_type == BT_TYPE_SPAN &&
   1354    1.1      yamt 	    t->bt_size == bt->bt_size) {
   1355    1.1      yamt 		vmem_addr_t spanaddr;
   1356    1.1      yamt 		vmem_size_t spansize;
   1357    1.1      yamt 
   1358    1.1      yamt 		KASSERT(t->bt_start == bt->bt_start);
   1359    1.1      yamt 		spanaddr = bt->bt_start;
   1360    1.1      yamt 		spansize = bt->bt_size;
   1361    1.1      yamt 		bt_remseg(vm, bt);
   1362  1.101        ad 		bt_free(vm, bt);
   1363    1.1      yamt 		bt_remseg(vm, t);
   1364  1.101        ad 		bt_free(vm, t);
   1365   1.66      para 		vm->vm_size -= spansize;
   1366   1.68      para 		VMEM_CONDVAR_BROADCAST(vm);
   1367  1.101        ad 		/* bt_freetrim() drops the lock. */
   1368  1.101        ad 		bt_freetrim(vm, BT_MAXFREE);
   1369   1.61    dyoung 		(*vm->vm_releasefn)(vm->vm_arg, spanaddr, spansize);
   1370    1.1      yamt 	} else {
   1371    1.1      yamt 		bt_insfree(vm, bt);
   1372   1.68      para 		VMEM_CONDVAR_BROADCAST(vm);
   1373  1.101        ad 		/* bt_freetrim() drops the lock. */
   1374  1.101        ad 		bt_freetrim(vm, BT_MAXFREE);
   1375    1.1      yamt 	}
   1376    1.1      yamt }
   1377    1.1      yamt 
   1378    1.1      yamt /*
   1379    1.1      yamt  * vmem_add:
   1380    1.1      yamt  *
   1381    1.1      yamt  * => caller must ensure appropriate spl,
   1382    1.1      yamt  *    if the arena can be accessed from interrupt context.
   1383    1.1      yamt  */
   1384    1.1      yamt 
   1385   1.61    dyoung int
   1386    1.1      yamt vmem_add(vmem_t *vm, vmem_addr_t addr, vmem_size_t size, vm_flag_t flags)
   1387    1.1      yamt {
   1388  1.101        ad 	int rv;
   1389    1.1      yamt 
   1390  1.101        ad 	VMEM_LOCK(vm);
   1391  1.101        ad 	rv = vmem_add1(vm, addr, size, flags, BT_TYPE_SPAN_STATIC);
   1392  1.101        ad 	VMEM_UNLOCK(vm);
   1393  1.101        ad 
   1394  1.101        ad 	return rv;
   1395    1.1      yamt }
   1396    1.1      yamt 
   1397    1.6      yamt /*
   1398   1.66      para  * vmem_size: information about arenas size
   1399    1.6      yamt  *
   1400   1.66      para  * => return free/allocated size in arena
   1401    1.6      yamt  */
   1402   1.66      para vmem_size_t
   1403   1.66      para vmem_size(vmem_t *vm, int typemask)
   1404    1.6      yamt {
   1405    1.6      yamt 
   1406   1.66      para 	switch (typemask) {
   1407   1.66      para 	case VMEM_ALLOC:
   1408   1.66      para 		return vm->vm_inuse;
   1409   1.66      para 	case VMEM_FREE:
   1410   1.66      para 		return vm->vm_size - vm->vm_inuse;
   1411   1.66      para 	case VMEM_FREE|VMEM_ALLOC:
   1412   1.66      para 		return vm->vm_size;
   1413   1.66      para 	default:
   1414   1.66      para 		panic("vmem_size");
   1415   1.66      para 	}
   1416    1.6      yamt }
   1417    1.6      yamt 
   1418   1.30      yamt /* ---- rehash */
   1419   1.30      yamt 
   1420   1.30      yamt #if defined(_KERNEL)
   1421   1.30      yamt static struct callout vmem_rehash_ch;
   1422   1.30      yamt static int vmem_rehash_interval;
   1423   1.30      yamt static struct workqueue *vmem_rehash_wq;
   1424   1.30      yamt static struct work vmem_rehash_wk;
   1425   1.30      yamt 
   1426   1.30      yamt static void
   1427   1.30      yamt vmem_rehash_all(struct work *wk, void *dummy)
   1428   1.30      yamt {
   1429   1.30      yamt 	vmem_t *vm;
   1430   1.30      yamt 
   1431   1.30      yamt 	KASSERT(wk == &vmem_rehash_wk);
   1432   1.30      yamt 	mutex_enter(&vmem_list_lock);
   1433   1.30      yamt 	LIST_FOREACH(vm, &vmem_list, vm_alllist) {
   1434   1.30      yamt 		size_t desired;
   1435   1.30      yamt 		size_t current;
   1436   1.30      yamt 
   1437  1.101        ad 		desired = atomic_load_relaxed(&vm->vm_maxbusytag);
   1438  1.101        ad 		current = atomic_load_relaxed(&vm->vm_hashsize);
   1439   1.30      yamt 
   1440   1.30      yamt 		if (desired > VMEM_HASHSIZE_MAX) {
   1441   1.30      yamt 			desired = VMEM_HASHSIZE_MAX;
   1442   1.30      yamt 		} else if (desired < VMEM_HASHSIZE_MIN) {
   1443   1.30      yamt 			desired = VMEM_HASHSIZE_MIN;
   1444   1.30      yamt 		}
   1445   1.30      yamt 		if (desired > current * 2 || desired * 2 < current) {
   1446   1.30      yamt 			vmem_rehash(vm, desired, VM_NOSLEEP);
   1447   1.30      yamt 		}
   1448   1.30      yamt 	}
   1449   1.30      yamt 	mutex_exit(&vmem_list_lock);
   1450   1.30      yamt 
   1451   1.30      yamt 	callout_schedule(&vmem_rehash_ch, vmem_rehash_interval);
   1452   1.30      yamt }
   1453   1.30      yamt 
   1454   1.30      yamt static void
   1455   1.30      yamt vmem_rehash_all_kick(void *dummy)
   1456   1.30      yamt {
   1457   1.30      yamt 
   1458   1.32     rmind 	workqueue_enqueue(vmem_rehash_wq, &vmem_rehash_wk, NULL);
   1459   1.30      yamt }
   1460   1.30      yamt 
   1461   1.30      yamt void
   1462   1.30      yamt vmem_rehash_start(void)
   1463   1.30      yamt {
   1464   1.30      yamt 	int error;
   1465   1.30      yamt 
   1466   1.30      yamt 	error = workqueue_create(&vmem_rehash_wq, "vmem_rehash",
   1467   1.41        ad 	    vmem_rehash_all, NULL, PRI_VM, IPL_SOFTCLOCK, WQ_MPSAFE);
   1468   1.30      yamt 	if (error) {
   1469   1.30      yamt 		panic("%s: workqueue_create %d\n", __func__, error);
   1470   1.30      yamt 	}
   1471   1.41        ad 	callout_init(&vmem_rehash_ch, CALLOUT_MPSAFE);
   1472   1.30      yamt 	callout_setfunc(&vmem_rehash_ch, vmem_rehash_all_kick, NULL);
   1473   1.30      yamt 
   1474   1.30      yamt 	vmem_rehash_interval = hz * 10;
   1475   1.30      yamt 	callout_schedule(&vmem_rehash_ch, vmem_rehash_interval);
   1476   1.30      yamt }
   1477   1.30      yamt #endif /* defined(_KERNEL) */
   1478   1.30      yamt 
   1479    1.1      yamt /* ---- debug */
   1480    1.1      yamt 
   1481   1.55      yamt #if defined(DDB) || defined(UNITTEST) || defined(VMEM_SANITY)
   1482   1.55      yamt 
   1483   1.82  christos static void bt_dump(const bt_t *, void (*)(const char *, ...)
   1484   1.82  christos     __printflike(1, 2));
   1485   1.55      yamt 
   1486   1.55      yamt static const char *
   1487   1.55      yamt bt_type_string(int type)
   1488   1.55      yamt {
   1489   1.55      yamt 	static const char * const table[] = {
   1490   1.55      yamt 		[BT_TYPE_BUSY] = "busy",
   1491   1.55      yamt 		[BT_TYPE_FREE] = "free",
   1492   1.55      yamt 		[BT_TYPE_SPAN] = "span",
   1493   1.55      yamt 		[BT_TYPE_SPAN_STATIC] = "static span",
   1494   1.55      yamt 	};
   1495   1.55      yamt 
   1496   1.55      yamt 	if (type >= __arraycount(table)) {
   1497   1.55      yamt 		return "BOGUS";
   1498   1.55      yamt 	}
   1499   1.55      yamt 	return table[type];
   1500   1.55      yamt }
   1501   1.55      yamt 
   1502   1.55      yamt static void
   1503   1.55      yamt bt_dump(const bt_t *bt, void (*pr)(const char *, ...))
   1504   1.55      yamt {
   1505   1.55      yamt 
   1506   1.55      yamt 	(*pr)("\t%p: %" PRIu64 ", %" PRIu64 ", %d(%s)\n",
   1507   1.55      yamt 	    bt, (uint64_t)bt->bt_start, (uint64_t)bt->bt_size,
   1508   1.55      yamt 	    bt->bt_type, bt_type_string(bt->bt_type));
   1509   1.55      yamt }
   1510   1.55      yamt 
   1511   1.55      yamt static void
   1512   1.82  christos vmem_dump(const vmem_t *vm , void (*pr)(const char *, ...) __printflike(1, 2))
   1513   1.55      yamt {
   1514   1.55      yamt 	const bt_t *bt;
   1515   1.55      yamt 	int i;
   1516   1.55      yamt 
   1517   1.55      yamt 	(*pr)("vmem %p '%s'\n", vm, vm->vm_name);
   1518   1.87  christos 	TAILQ_FOREACH(bt, &vm->vm_seglist, bt_seglist) {
   1519   1.55      yamt 		bt_dump(bt, pr);
   1520   1.55      yamt 	}
   1521   1.55      yamt 
   1522   1.55      yamt 	for (i = 0; i < VMEM_MAXORDER; i++) {
   1523   1.55      yamt 		const struct vmem_freelist *fl = &vm->vm_freelist[i];
   1524   1.55      yamt 
   1525   1.55      yamt 		if (LIST_EMPTY(fl)) {
   1526   1.55      yamt 			continue;
   1527   1.55      yamt 		}
   1528   1.55      yamt 
   1529   1.55      yamt 		(*pr)("freelist[%d]\n", i);
   1530   1.55      yamt 		LIST_FOREACH(bt, fl, bt_freelist) {
   1531   1.55      yamt 			bt_dump(bt, pr);
   1532   1.55      yamt 		}
   1533   1.55      yamt 	}
   1534   1.55      yamt }
   1535   1.55      yamt 
   1536   1.55      yamt #endif /* defined(DDB) || defined(UNITTEST) || defined(VMEM_SANITY) */
   1537   1.55      yamt 
   1538   1.37      yamt #if defined(DDB)
   1539   1.37      yamt static bt_t *
   1540   1.37      yamt vmem_whatis_lookup(vmem_t *vm, uintptr_t addr)
   1541   1.37      yamt {
   1542   1.39      yamt 	bt_t *bt;
   1543   1.37      yamt 
   1544   1.87  christos 	TAILQ_FOREACH(bt, &vm->vm_seglist, bt_seglist) {
   1545   1.39      yamt 		if (BT_ISSPAN_P(bt)) {
   1546   1.39      yamt 			continue;
   1547   1.39      yamt 		}
   1548   1.60    dyoung 		if (bt->bt_start <= addr && addr <= BT_END(bt)) {
   1549   1.39      yamt 			return bt;
   1550   1.37      yamt 		}
   1551   1.37      yamt 	}
   1552   1.37      yamt 
   1553   1.37      yamt 	return NULL;
   1554   1.37      yamt }
   1555   1.37      yamt 
   1556   1.37      yamt void
   1557   1.37      yamt vmem_whatis(uintptr_t addr, void (*pr)(const char *, ...))
   1558   1.37      yamt {
   1559   1.37      yamt 	vmem_t *vm;
   1560   1.37      yamt 
   1561   1.37      yamt 	LIST_FOREACH(vm, &vmem_list, vm_alllist) {
   1562   1.37      yamt 		bt_t *bt;
   1563   1.37      yamt 
   1564   1.37      yamt 		bt = vmem_whatis_lookup(vm, addr);
   1565   1.37      yamt 		if (bt == NULL) {
   1566   1.37      yamt 			continue;
   1567   1.37      yamt 		}
   1568   1.39      yamt 		(*pr)("%p is %p+%zu in VMEM '%s' (%s)\n",
   1569   1.37      yamt 		    (void *)addr, (void *)bt->bt_start,
   1570   1.39      yamt 		    (size_t)(addr - bt->bt_start), vm->vm_name,
   1571   1.39      yamt 		    (bt->bt_type == BT_TYPE_BUSY) ? "allocated" : "free");
   1572   1.37      yamt 	}
   1573   1.37      yamt }
   1574   1.43    cegger 
   1575   1.55      yamt void
   1576   1.55      yamt vmem_printall(const char *modif, void (*pr)(const char *, ...))
   1577   1.43    cegger {
   1578   1.55      yamt 	const vmem_t *vm;
   1579   1.43    cegger 
   1580   1.47    cegger 	LIST_FOREACH(vm, &vmem_list, vm_alllist) {
   1581   1.55      yamt 		vmem_dump(vm, pr);
   1582   1.43    cegger 	}
   1583   1.43    cegger }
   1584   1.43    cegger 
   1585   1.43    cegger void
   1586   1.43    cegger vmem_print(uintptr_t addr, const char *modif, void (*pr)(const char *, ...))
   1587   1.43    cegger {
   1588   1.55      yamt 	const vmem_t *vm = (const void *)addr;
   1589   1.43    cegger 
   1590   1.55      yamt 	vmem_dump(vm, pr);
   1591   1.43    cegger }
   1592   1.37      yamt #endif /* defined(DDB) */
   1593   1.37      yamt 
   1594   1.60    dyoung #if defined(_KERNEL)
   1595   1.60    dyoung #define vmem_printf printf
   1596   1.60    dyoung #else
   1597    1.1      yamt #include <stdio.h>
   1598   1.60    dyoung #include <stdarg.h>
   1599   1.60    dyoung 
   1600   1.60    dyoung static void
   1601   1.60    dyoung vmem_printf(const char *fmt, ...)
   1602   1.60    dyoung {
   1603   1.60    dyoung 	va_list ap;
   1604   1.60    dyoung 	va_start(ap, fmt);
   1605   1.60    dyoung 	vprintf(fmt, ap);
   1606   1.60    dyoung 	va_end(ap);
   1607   1.60    dyoung }
   1608   1.60    dyoung #endif
   1609    1.1      yamt 
   1610   1.55      yamt #if defined(VMEM_SANITY)
   1611    1.1      yamt 
   1612   1.55      yamt static bool
   1613   1.55      yamt vmem_check_sanity(vmem_t *vm)
   1614    1.1      yamt {
   1615   1.55      yamt 	const bt_t *bt, *bt2;
   1616    1.1      yamt 
   1617   1.55      yamt 	KASSERT(vm != NULL);
   1618    1.1      yamt 
   1619   1.87  christos 	TAILQ_FOREACH(bt, &vm->vm_seglist, bt_seglist) {
   1620   1.60    dyoung 		if (bt->bt_start > BT_END(bt)) {
   1621   1.55      yamt 			printf("corrupted tag\n");
   1622   1.60    dyoung 			bt_dump(bt, vmem_printf);
   1623   1.55      yamt 			return false;
   1624   1.55      yamt 		}
   1625   1.55      yamt 	}
   1626   1.87  christos 	TAILQ_FOREACH(bt, &vm->vm_seglist, bt_seglist) {
   1627   1.87  christos 		TAILQ_FOREACH(bt2, &vm->vm_seglist, bt_seglist) {
   1628   1.55      yamt 			if (bt == bt2) {
   1629   1.55      yamt 				continue;
   1630   1.55      yamt 			}
   1631   1.55      yamt 			if (BT_ISSPAN_P(bt) != BT_ISSPAN_P(bt2)) {
   1632   1.55      yamt 				continue;
   1633   1.55      yamt 			}
   1634   1.60    dyoung 			if (bt->bt_start <= BT_END(bt2) &&
   1635   1.60    dyoung 			    bt2->bt_start <= BT_END(bt)) {
   1636   1.55      yamt 				printf("overwrapped tags\n");
   1637   1.60    dyoung 				bt_dump(bt, vmem_printf);
   1638   1.60    dyoung 				bt_dump(bt2, vmem_printf);
   1639   1.55      yamt 				return false;
   1640   1.55      yamt 			}
   1641   1.55      yamt 		}
   1642    1.1      yamt 	}
   1643    1.1      yamt 
   1644   1.55      yamt 	return true;
   1645   1.55      yamt }
   1646    1.1      yamt 
   1647   1.55      yamt static void
   1648   1.55      yamt vmem_check(vmem_t *vm)
   1649   1.55      yamt {
   1650    1.1      yamt 
   1651   1.55      yamt 	if (!vmem_check_sanity(vm)) {
   1652   1.55      yamt 		panic("insanity vmem %p", vm);
   1653    1.1      yamt 	}
   1654    1.1      yamt }
   1655    1.1      yamt 
   1656   1.55      yamt #endif /* defined(VMEM_SANITY) */
   1657    1.1      yamt 
   1658   1.55      yamt #if defined(UNITTEST)
   1659    1.1      yamt int
   1660   1.57    cegger main(void)
   1661    1.1      yamt {
   1662   1.61    dyoung 	int rc;
   1663    1.1      yamt 	vmem_t *vm;
   1664    1.1      yamt 	vmem_addr_t p;
   1665    1.1      yamt 	struct reg {
   1666    1.1      yamt 		vmem_addr_t p;
   1667    1.1      yamt 		vmem_size_t sz;
   1668   1.25   thorpej 		bool x;
   1669    1.1      yamt 	} *reg = NULL;
   1670    1.1      yamt 	int nreg = 0;
   1671    1.1      yamt 	int nalloc = 0;
   1672    1.1      yamt 	int nfree = 0;
   1673    1.1      yamt 	vmem_size_t total = 0;
   1674    1.1      yamt #if 1
   1675    1.1      yamt 	vm_flag_t strat = VM_INSTANTFIT;
   1676    1.1      yamt #else
   1677    1.1      yamt 	vm_flag_t strat = VM_BESTFIT;
   1678    1.1      yamt #endif
   1679    1.1      yamt 
   1680   1.61    dyoung 	vm = vmem_create("test", 0, 0, 1, NULL, NULL, NULL, 0, VM_SLEEP,
   1681   1.61    dyoung #ifdef _KERNEL
   1682   1.61    dyoung 	    IPL_NONE
   1683   1.61    dyoung #else
   1684   1.61    dyoung 	    0
   1685   1.61    dyoung #endif
   1686   1.61    dyoung 	    );
   1687    1.1      yamt 	if (vm == NULL) {
   1688    1.1      yamt 		printf("vmem_create\n");
   1689    1.1      yamt 		exit(EXIT_FAILURE);
   1690    1.1      yamt 	}
   1691   1.60    dyoung 	vmem_dump(vm, vmem_printf);
   1692    1.1      yamt 
   1693   1.61    dyoung 	rc = vmem_add(vm, 0, 50, VM_SLEEP);
   1694   1.61    dyoung 	assert(rc == 0);
   1695   1.61    dyoung 	rc = vmem_add(vm, 100, 200, VM_SLEEP);
   1696   1.61    dyoung 	assert(rc == 0);
   1697   1.61    dyoung 	rc = vmem_add(vm, 2000, 1, VM_SLEEP);
   1698   1.61    dyoung 	assert(rc == 0);
   1699   1.61    dyoung 	rc = vmem_add(vm, 40000, 65536, VM_SLEEP);
   1700   1.61    dyoung 	assert(rc == 0);
   1701   1.61    dyoung 	rc = vmem_add(vm, 10000, 10000, VM_SLEEP);
   1702   1.61    dyoung 	assert(rc == 0);
   1703   1.61    dyoung 	rc = vmem_add(vm, 500, 1000, VM_SLEEP);
   1704   1.61    dyoung 	assert(rc == 0);
   1705   1.61    dyoung 	rc = vmem_add(vm, 0xffffff00, 0x100, VM_SLEEP);
   1706   1.61    dyoung 	assert(rc == 0);
   1707   1.61    dyoung 	rc = vmem_xalloc(vm, 0x101, 0, 0, 0,
   1708   1.61    dyoung 	    0xffffff00, 0xffffffff, strat|VM_SLEEP, &p);
   1709   1.61    dyoung 	assert(rc != 0);
   1710   1.61    dyoung 	rc = vmem_xalloc(vm, 50, 0, 0, 0, 0, 49, strat|VM_SLEEP, &p);
   1711   1.61    dyoung 	assert(rc == 0 && p == 0);
   1712   1.61    dyoung 	vmem_xfree(vm, p, 50);
   1713   1.61    dyoung 	rc = vmem_xalloc(vm, 25, 0, 0, 0, 0, 24, strat|VM_SLEEP, &p);
   1714   1.61    dyoung 	assert(rc == 0 && p == 0);
   1715   1.61    dyoung 	rc = vmem_xalloc(vm, 0x100, 0, 0, 0,
   1716   1.61    dyoung 	    0xffffff01, 0xffffffff, strat|VM_SLEEP, &p);
   1717   1.61    dyoung 	assert(rc != 0);
   1718   1.61    dyoung 	rc = vmem_xalloc(vm, 0x100, 0, 0, 0,
   1719   1.61    dyoung 	    0xffffff00, 0xfffffffe, strat|VM_SLEEP, &p);
   1720   1.61    dyoung 	assert(rc != 0);
   1721   1.61    dyoung 	rc = vmem_xalloc(vm, 0x100, 0, 0, 0,
   1722   1.61    dyoung 	    0xffffff00, 0xffffffff, strat|VM_SLEEP, &p);
   1723   1.61    dyoung 	assert(rc == 0);
   1724   1.60    dyoung 	vmem_dump(vm, vmem_printf);
   1725    1.1      yamt 	for (;;) {
   1726    1.1      yamt 		struct reg *r;
   1727   1.10      yamt 		int t = rand() % 100;
   1728    1.1      yamt 
   1729   1.10      yamt 		if (t > 45) {
   1730   1.10      yamt 			/* alloc */
   1731    1.1      yamt 			vmem_size_t sz = rand() % 500 + 1;
   1732   1.25   thorpej 			bool x;
   1733   1.10      yamt 			vmem_size_t align, phase, nocross;
   1734   1.10      yamt 			vmem_addr_t minaddr, maxaddr;
   1735   1.10      yamt 
   1736   1.10      yamt 			if (t > 70) {
   1737   1.26   thorpej 				x = true;
   1738   1.10      yamt 				/* XXX */
   1739   1.10      yamt 				align = 1 << (rand() % 15);
   1740   1.10      yamt 				phase = rand() % 65536;
   1741   1.10      yamt 				nocross = 1 << (rand() % 15);
   1742   1.10      yamt 				if (align <= phase) {
   1743   1.10      yamt 					phase = 0;
   1744   1.10      yamt 				}
   1745   1.19      yamt 				if (VMEM_CROSS_P(phase, phase + sz - 1,
   1746   1.19      yamt 				    nocross)) {
   1747   1.10      yamt 					nocross = 0;
   1748   1.10      yamt 				}
   1749   1.60    dyoung 				do {
   1750   1.60    dyoung 					minaddr = rand() % 50000;
   1751   1.60    dyoung 					maxaddr = rand() % 70000;
   1752   1.60    dyoung 				} while (minaddr > maxaddr);
   1753   1.10      yamt 				printf("=== xalloc %" PRIu64
   1754   1.10      yamt 				    " align=%" PRIu64 ", phase=%" PRIu64
   1755   1.10      yamt 				    ", nocross=%" PRIu64 ", min=%" PRIu64
   1756   1.10      yamt 				    ", max=%" PRIu64 "\n",
   1757   1.10      yamt 				    (uint64_t)sz,
   1758   1.10      yamt 				    (uint64_t)align,
   1759   1.10      yamt 				    (uint64_t)phase,
   1760   1.10      yamt 				    (uint64_t)nocross,
   1761   1.10      yamt 				    (uint64_t)minaddr,
   1762   1.10      yamt 				    (uint64_t)maxaddr);
   1763   1.61    dyoung 				rc = vmem_xalloc(vm, sz, align, phase, nocross,
   1764   1.61    dyoung 				    minaddr, maxaddr, strat|VM_SLEEP, &p);
   1765   1.10      yamt 			} else {
   1766   1.26   thorpej 				x = false;
   1767   1.10      yamt 				printf("=== alloc %" PRIu64 "\n", (uint64_t)sz);
   1768   1.61    dyoung 				rc = vmem_alloc(vm, sz, strat|VM_SLEEP, &p);
   1769   1.10      yamt 			}
   1770    1.1      yamt 			printf("-> %" PRIu64 "\n", (uint64_t)p);
   1771   1.60    dyoung 			vmem_dump(vm, vmem_printf);
   1772   1.61    dyoung 			if (rc != 0) {
   1773   1.10      yamt 				if (x) {
   1774   1.10      yamt 					continue;
   1775   1.10      yamt 				}
   1776    1.1      yamt 				break;
   1777    1.1      yamt 			}
   1778    1.1      yamt 			nreg++;
   1779    1.1      yamt 			reg = realloc(reg, sizeof(*reg) * nreg);
   1780    1.1      yamt 			r = &reg[nreg - 1];
   1781    1.1      yamt 			r->p = p;
   1782    1.1      yamt 			r->sz = sz;
   1783   1.10      yamt 			r->x = x;
   1784    1.1      yamt 			total += sz;
   1785    1.1      yamt 			nalloc++;
   1786    1.1      yamt 		} else if (nreg != 0) {
   1787   1.10      yamt 			/* free */
   1788    1.1      yamt 			r = &reg[rand() % nreg];
   1789    1.1      yamt 			printf("=== free %" PRIu64 ", %" PRIu64 "\n",
   1790    1.1      yamt 			    (uint64_t)r->p, (uint64_t)r->sz);
   1791   1.10      yamt 			if (r->x) {
   1792   1.10      yamt 				vmem_xfree(vm, r->p, r->sz);
   1793   1.10      yamt 			} else {
   1794   1.10      yamt 				vmem_free(vm, r->p, r->sz);
   1795   1.10      yamt 			}
   1796    1.1      yamt 			total -= r->sz;
   1797   1.60    dyoung 			vmem_dump(vm, vmem_printf);
   1798    1.1      yamt 			*r = reg[nreg - 1];
   1799    1.1      yamt 			nreg--;
   1800    1.1      yamt 			nfree++;
   1801    1.1      yamt 		}
   1802    1.1      yamt 		printf("total=%" PRIu64 "\n", (uint64_t)total);
   1803    1.1      yamt 	}
   1804    1.1      yamt 	fprintf(stderr, "total=%" PRIu64 ", nalloc=%d, nfree=%d\n",
   1805    1.1      yamt 	    (uint64_t)total, nalloc, nfree);
   1806    1.1      yamt 	exit(EXIT_SUCCESS);
   1807    1.1      yamt }
   1808   1.55      yamt #endif /* defined(UNITTEST) */
   1809