Home | History | Annotate | Line # | Download | only in kern
subr_vmem.c revision 1.41.6.2
      1  1.41.6.1      mjf /*	$NetBSD: subr_vmem.c,v 1.41.6.2 2009/01/17 13:29:20 mjf Exp $	*/
      2       1.1     yamt 
      3       1.1     yamt /*-
      4       1.1     yamt  * Copyright (c)2006 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      1.18     yamt  *
     35      1.18     yamt  * todo:
     36      1.18     yamt  * -	decide how to import segments for vmem_xalloc.
     37      1.18     yamt  * -	don't rely on malloc(9).
     38       1.1     yamt  */
     39       1.1     yamt 
     40       1.1     yamt #include <sys/cdefs.h>
     41  1.41.6.1      mjf __KERNEL_RCSID(0, "$NetBSD: subr_vmem.c,v 1.41.6.2 2009/01/17 13:29:20 mjf Exp $");
     42       1.1     yamt 
     43       1.5     yamt #if defined(_KERNEL)
     44      1.37     yamt #include "opt_ddb.h"
     45       1.5     yamt #define	QCACHE
     46       1.5     yamt #endif /* defined(_KERNEL) */
     47       1.1     yamt 
     48       1.1     yamt #include <sys/param.h>
     49       1.1     yamt #include <sys/hash.h>
     50       1.1     yamt #include <sys/queue.h>
     51       1.1     yamt 
     52       1.1     yamt #if defined(_KERNEL)
     53       1.1     yamt #include <sys/systm.h>
     54      1.30     yamt #include <sys/kernel.h>	/* hz */
     55      1.30     yamt #include <sys/callout.h>
     56       1.1     yamt #include <sys/malloc.h>
     57       1.1     yamt #include <sys/once.h>
     58       1.1     yamt #include <sys/pool.h>
     59       1.1     yamt #include <sys/vmem.h>
     60      1.30     yamt #include <sys/workqueue.h>
     61       1.1     yamt #else /* defined(_KERNEL) */
     62       1.1     yamt #include "../sys/vmem.h"
     63       1.1     yamt #endif /* defined(_KERNEL) */
     64       1.1     yamt 
     65       1.1     yamt #if defined(_KERNEL)
     66  1.41.6.2      mjf #define	LOCK_DECL(name)		\
     67  1.41.6.2      mjf     kmutex_t name; char lockpad[COHERENCY_UNIT - sizeof(kmutex_t)]
     68       1.1     yamt #else /* defined(_KERNEL) */
     69       1.1     yamt #include <errno.h>
     70       1.1     yamt #include <assert.h>
     71       1.1     yamt #include <stdlib.h>
     72       1.1     yamt 
     73       1.1     yamt #define	KASSERT(a)		assert(a)
     74      1.31       ad #define	LOCK_DECL(name)		/* nothing */
     75      1.31       ad #define	mutex_init(a, b, c)	/* nothing */
     76      1.31       ad #define	mutex_destroy(a)	/* nothing */
     77      1.31       ad #define	mutex_enter(a)		/* nothing */
     78      1.31       ad #define	mutex_exit(a)		/* nothing */
     79      1.31       ad #define	mutex_owned(a)		/* nothing */
     80  1.41.6.1      mjf #define	ASSERT_SLEEPABLE()	 /* nothing */
     81      1.31       ad #define	IPL_VM			0
     82       1.1     yamt #endif /* defined(_KERNEL) */
     83       1.1     yamt 
     84       1.1     yamt struct vmem;
     85       1.1     yamt struct vmem_btag;
     86       1.1     yamt 
     87       1.1     yamt #if defined(VMEM_DEBUG)
     88       1.1     yamt void vmem_dump(const vmem_t *);
     89       1.1     yamt #endif /* defined(VMEM_DEBUG) */
     90       1.1     yamt 
     91       1.4     yamt #define	VMEM_MAXORDER		(sizeof(vmem_size_t) * CHAR_BIT)
     92      1.30     yamt 
     93      1.30     yamt #define	VMEM_HASHSIZE_MIN	1	/* XXX */
     94      1.30     yamt #define	VMEM_HASHSIZE_MAX	8192	/* XXX */
     95      1.30     yamt #define	VMEM_HASHSIZE_INIT	VMEM_HASHSIZE_MIN
     96       1.1     yamt 
     97       1.1     yamt #define	VM_FITMASK	(VM_BESTFIT | VM_INSTANTFIT)
     98       1.1     yamt 
     99       1.1     yamt CIRCLEQ_HEAD(vmem_seglist, vmem_btag);
    100       1.1     yamt LIST_HEAD(vmem_freelist, vmem_btag);
    101       1.1     yamt LIST_HEAD(vmem_hashlist, vmem_btag);
    102       1.1     yamt 
    103       1.5     yamt #if defined(QCACHE)
    104       1.5     yamt #define	VMEM_QCACHE_IDX_MAX	32
    105       1.5     yamt 
    106       1.5     yamt #define	QC_NAME_MAX	16
    107       1.5     yamt 
    108       1.5     yamt struct qcache {
    109      1.35       ad 	pool_cache_t qc_cache;
    110       1.5     yamt 	vmem_t *qc_vmem;
    111       1.5     yamt 	char qc_name[QC_NAME_MAX];
    112       1.5     yamt };
    113       1.5     yamt typedef struct qcache qcache_t;
    114      1.35       ad #define	QC_POOL_TO_QCACHE(pool)	((qcache_t *)(pool->pr_qcache))
    115       1.5     yamt #endif /* defined(QCACHE) */
    116       1.5     yamt 
    117       1.1     yamt /* vmem arena */
    118       1.1     yamt struct vmem {
    119      1.31       ad 	LOCK_DECL(vm_lock);
    120       1.1     yamt 	vmem_addr_t (*vm_allocfn)(vmem_t *, vmem_size_t, vmem_size_t *,
    121       1.1     yamt 	    vm_flag_t);
    122       1.1     yamt 	void (*vm_freefn)(vmem_t *, vmem_addr_t, vmem_size_t);
    123       1.1     yamt 	vmem_t *vm_source;
    124       1.1     yamt 	struct vmem_seglist vm_seglist;
    125       1.1     yamt 	struct vmem_freelist vm_freelist[VMEM_MAXORDER];
    126       1.1     yamt 	size_t vm_hashsize;
    127       1.1     yamt 	size_t vm_nbusytag;
    128       1.1     yamt 	struct vmem_hashlist *vm_hashlist;
    129       1.1     yamt 	size_t vm_quantum_mask;
    130       1.1     yamt 	int vm_quantum_shift;
    131       1.1     yamt 	const char *vm_name;
    132      1.30     yamt 	LIST_ENTRY(vmem) vm_alllist;
    133       1.5     yamt 
    134       1.5     yamt #if defined(QCACHE)
    135       1.5     yamt 	/* quantum cache */
    136       1.5     yamt 	size_t vm_qcache_max;
    137       1.5     yamt 	struct pool_allocator vm_qcache_allocator;
    138      1.22     yamt 	qcache_t vm_qcache_store[VMEM_QCACHE_IDX_MAX];
    139      1.22     yamt 	qcache_t *vm_qcache[VMEM_QCACHE_IDX_MAX];
    140       1.5     yamt #endif /* defined(QCACHE) */
    141       1.1     yamt };
    142       1.1     yamt 
    143      1.31       ad #define	VMEM_LOCK(vm)		mutex_enter(&vm->vm_lock)
    144      1.31       ad #define	VMEM_TRYLOCK(vm)	mutex_tryenter(&vm->vm_lock)
    145      1.31       ad #define	VMEM_UNLOCK(vm)		mutex_exit(&vm->vm_lock)
    146      1.36       ad #define	VMEM_LOCK_INIT(vm, ipl)	mutex_init(&vm->vm_lock, MUTEX_DEFAULT, ipl)
    147      1.31       ad #define	VMEM_LOCK_DESTROY(vm)	mutex_destroy(&vm->vm_lock)
    148      1.31       ad #define	VMEM_ASSERT_LOCKED(vm)	KASSERT(mutex_owned(&vm->vm_lock))
    149       1.1     yamt 
    150       1.1     yamt /* boundary tag */
    151       1.1     yamt struct vmem_btag {
    152       1.1     yamt 	CIRCLEQ_ENTRY(vmem_btag) bt_seglist;
    153       1.1     yamt 	union {
    154       1.1     yamt 		LIST_ENTRY(vmem_btag) u_freelist; /* BT_TYPE_FREE */
    155       1.1     yamt 		LIST_ENTRY(vmem_btag) u_hashlist; /* BT_TYPE_BUSY */
    156       1.1     yamt 	} bt_u;
    157       1.1     yamt #define	bt_hashlist	bt_u.u_hashlist
    158       1.1     yamt #define	bt_freelist	bt_u.u_freelist
    159       1.1     yamt 	vmem_addr_t bt_start;
    160       1.1     yamt 	vmem_size_t bt_size;
    161       1.1     yamt 	int bt_type;
    162       1.1     yamt };
    163       1.1     yamt 
    164       1.1     yamt #define	BT_TYPE_SPAN		1
    165       1.1     yamt #define	BT_TYPE_SPAN_STATIC	2
    166       1.1     yamt #define	BT_TYPE_FREE		3
    167       1.1     yamt #define	BT_TYPE_BUSY		4
    168       1.1     yamt #define	BT_ISSPAN_P(bt)	((bt)->bt_type <= BT_TYPE_SPAN_STATIC)
    169       1.1     yamt 
    170       1.1     yamt #define	BT_END(bt)	((bt)->bt_start + (bt)->bt_size)
    171       1.1     yamt 
    172       1.1     yamt typedef struct vmem_btag bt_t;
    173       1.1     yamt 
    174       1.1     yamt /* ---- misc */
    175       1.1     yamt 
    176      1.19     yamt #define	VMEM_ALIGNUP(addr, align) \
    177      1.19     yamt 	(-(-(addr) & -(align)))
    178      1.19     yamt #define	VMEM_CROSS_P(addr1, addr2, boundary) \
    179      1.19     yamt 	((((addr1) ^ (addr2)) & -(boundary)) != 0)
    180      1.19     yamt 
    181       1.4     yamt #define	ORDER2SIZE(order)	((vmem_size_t)1 << (order))
    182       1.4     yamt 
    183       1.1     yamt static int
    184       1.1     yamt calc_order(vmem_size_t size)
    185       1.1     yamt {
    186       1.4     yamt 	vmem_size_t target;
    187       1.1     yamt 	int i;
    188       1.1     yamt 
    189       1.1     yamt 	KASSERT(size != 0);
    190       1.1     yamt 
    191       1.1     yamt 	i = 0;
    192       1.4     yamt 	target = size >> 1;
    193       1.4     yamt 	while (ORDER2SIZE(i) <= target) {
    194       1.1     yamt 		i++;
    195       1.1     yamt 	}
    196       1.1     yamt 
    197       1.4     yamt 	KASSERT(ORDER2SIZE(i) <= size);
    198       1.4     yamt 	KASSERT(size < ORDER2SIZE(i + 1) || ORDER2SIZE(i + 1) < ORDER2SIZE(i));
    199       1.1     yamt 
    200       1.1     yamt 	return i;
    201       1.1     yamt }
    202       1.1     yamt 
    203       1.1     yamt #if defined(_KERNEL)
    204       1.1     yamt static MALLOC_DEFINE(M_VMEM, "vmem", "vmem");
    205       1.1     yamt #endif /* defined(_KERNEL) */
    206       1.1     yamt 
    207       1.1     yamt static void *
    208       1.1     yamt xmalloc(size_t sz, vm_flag_t flags)
    209       1.1     yamt {
    210       1.1     yamt 
    211       1.1     yamt #if defined(_KERNEL)
    212       1.1     yamt 	return malloc(sz, M_VMEM,
    213       1.1     yamt 	    M_CANFAIL | ((flags & VM_SLEEP) ? M_WAITOK : M_NOWAIT));
    214       1.1     yamt #else /* defined(_KERNEL) */
    215       1.1     yamt 	return malloc(sz);
    216       1.1     yamt #endif /* defined(_KERNEL) */
    217       1.1     yamt }
    218       1.1     yamt 
    219       1.1     yamt static void
    220       1.1     yamt xfree(void *p)
    221       1.1     yamt {
    222       1.1     yamt 
    223       1.1     yamt #if defined(_KERNEL)
    224       1.1     yamt 	return free(p, M_VMEM);
    225       1.1     yamt #else /* defined(_KERNEL) */
    226       1.1     yamt 	return free(p);
    227       1.1     yamt #endif /* defined(_KERNEL) */
    228       1.1     yamt }
    229       1.1     yamt 
    230       1.1     yamt /* ---- boundary tag */
    231       1.1     yamt 
    232       1.1     yamt #if defined(_KERNEL)
    233      1.35       ad static struct pool_cache bt_cache;
    234       1.1     yamt #endif /* defined(_KERNEL) */
    235       1.1     yamt 
    236       1.1     yamt static bt_t *
    237      1.17     yamt bt_alloc(vmem_t *vm, vm_flag_t flags)
    238       1.1     yamt {
    239       1.1     yamt 	bt_t *bt;
    240       1.1     yamt 
    241       1.1     yamt #if defined(_KERNEL)
    242      1.35       ad 	bt = pool_cache_get(&bt_cache,
    243       1.1     yamt 	    (flags & VM_SLEEP) != 0 ? PR_WAITOK : PR_NOWAIT);
    244       1.1     yamt #else /* defined(_KERNEL) */
    245       1.1     yamt 	bt = malloc(sizeof *bt);
    246       1.1     yamt #endif /* defined(_KERNEL) */
    247       1.1     yamt 
    248       1.1     yamt 	return bt;
    249       1.1     yamt }
    250       1.1     yamt 
    251       1.1     yamt static void
    252      1.17     yamt bt_free(vmem_t *vm, bt_t *bt)
    253       1.1     yamt {
    254       1.1     yamt 
    255       1.1     yamt #if defined(_KERNEL)
    256      1.35       ad 	pool_cache_put(&bt_cache, bt);
    257       1.1     yamt #else /* defined(_KERNEL) */
    258       1.1     yamt 	free(bt);
    259       1.1     yamt #endif /* defined(_KERNEL) */
    260       1.1     yamt }
    261       1.1     yamt 
    262       1.1     yamt /*
    263       1.1     yamt  * freelist[0] ... [1, 1]
    264       1.1     yamt  * freelist[1] ... [2, 3]
    265       1.1     yamt  * freelist[2] ... [4, 7]
    266       1.1     yamt  * freelist[3] ... [8, 15]
    267       1.1     yamt  *  :
    268       1.1     yamt  * freelist[n] ... [(1 << n), (1 << (n + 1)) - 1]
    269       1.1     yamt  *  :
    270       1.1     yamt  */
    271       1.1     yamt 
    272       1.1     yamt static struct vmem_freelist *
    273       1.1     yamt bt_freehead_tofree(vmem_t *vm, vmem_size_t size)
    274       1.1     yamt {
    275       1.1     yamt 	const vmem_size_t qsize = size >> vm->vm_quantum_shift;
    276       1.1     yamt 	int idx;
    277       1.1     yamt 
    278       1.1     yamt 	KASSERT((size & vm->vm_quantum_mask) == 0);
    279       1.1     yamt 	KASSERT(size != 0);
    280       1.1     yamt 
    281       1.1     yamt 	idx = calc_order(qsize);
    282       1.1     yamt 	KASSERT(idx >= 0);
    283       1.1     yamt 	KASSERT(idx < VMEM_MAXORDER);
    284       1.1     yamt 
    285       1.1     yamt 	return &vm->vm_freelist[idx];
    286       1.1     yamt }
    287       1.1     yamt 
    288       1.1     yamt static struct vmem_freelist *
    289       1.1     yamt bt_freehead_toalloc(vmem_t *vm, vmem_size_t size, vm_flag_t strat)
    290       1.1     yamt {
    291       1.1     yamt 	const vmem_size_t qsize = size >> vm->vm_quantum_shift;
    292       1.1     yamt 	int idx;
    293       1.1     yamt 
    294       1.1     yamt 	KASSERT((size & vm->vm_quantum_mask) == 0);
    295       1.1     yamt 	KASSERT(size != 0);
    296       1.1     yamt 
    297       1.1     yamt 	idx = calc_order(qsize);
    298       1.4     yamt 	if (strat == VM_INSTANTFIT && ORDER2SIZE(idx) != qsize) {
    299       1.1     yamt 		idx++;
    300       1.1     yamt 		/* check too large request? */
    301       1.1     yamt 	}
    302       1.1     yamt 	KASSERT(idx >= 0);
    303       1.1     yamt 	KASSERT(idx < VMEM_MAXORDER);
    304       1.1     yamt 
    305       1.1     yamt 	return &vm->vm_freelist[idx];
    306       1.1     yamt }
    307       1.1     yamt 
    308       1.1     yamt /* ---- boundary tag hash */
    309       1.1     yamt 
    310       1.1     yamt static struct vmem_hashlist *
    311       1.1     yamt bt_hashhead(vmem_t *vm, vmem_addr_t addr)
    312       1.1     yamt {
    313       1.1     yamt 	struct vmem_hashlist *list;
    314       1.1     yamt 	unsigned int hash;
    315       1.1     yamt 
    316       1.1     yamt 	hash = hash32_buf(&addr, sizeof(addr), HASH32_BUF_INIT);
    317       1.1     yamt 	list = &vm->vm_hashlist[hash % vm->vm_hashsize];
    318       1.1     yamt 
    319       1.1     yamt 	return list;
    320       1.1     yamt }
    321       1.1     yamt 
    322       1.1     yamt static bt_t *
    323       1.1     yamt bt_lookupbusy(vmem_t *vm, vmem_addr_t addr)
    324       1.1     yamt {
    325       1.1     yamt 	struct vmem_hashlist *list;
    326       1.1     yamt 	bt_t *bt;
    327       1.1     yamt 
    328       1.1     yamt 	list = bt_hashhead(vm, addr);
    329       1.1     yamt 	LIST_FOREACH(bt, list, bt_hashlist) {
    330       1.1     yamt 		if (bt->bt_start == addr) {
    331       1.1     yamt 			break;
    332       1.1     yamt 		}
    333       1.1     yamt 	}
    334       1.1     yamt 
    335       1.1     yamt 	return bt;
    336       1.1     yamt }
    337       1.1     yamt 
    338       1.1     yamt static void
    339       1.1     yamt bt_rembusy(vmem_t *vm, bt_t *bt)
    340       1.1     yamt {
    341       1.1     yamt 
    342       1.1     yamt 	KASSERT(vm->vm_nbusytag > 0);
    343       1.1     yamt 	vm->vm_nbusytag--;
    344       1.1     yamt 	LIST_REMOVE(bt, bt_hashlist);
    345       1.1     yamt }
    346       1.1     yamt 
    347       1.1     yamt static void
    348       1.1     yamt bt_insbusy(vmem_t *vm, bt_t *bt)
    349       1.1     yamt {
    350       1.1     yamt 	struct vmem_hashlist *list;
    351       1.1     yamt 
    352       1.1     yamt 	KASSERT(bt->bt_type == BT_TYPE_BUSY);
    353       1.1     yamt 
    354       1.1     yamt 	list = bt_hashhead(vm, bt->bt_start);
    355       1.1     yamt 	LIST_INSERT_HEAD(list, bt, bt_hashlist);
    356       1.1     yamt 	vm->vm_nbusytag++;
    357       1.1     yamt }
    358       1.1     yamt 
    359       1.1     yamt /* ---- boundary tag list */
    360       1.1     yamt 
    361       1.1     yamt static void
    362       1.1     yamt bt_remseg(vmem_t *vm, bt_t *bt)
    363       1.1     yamt {
    364       1.1     yamt 
    365       1.1     yamt 	CIRCLEQ_REMOVE(&vm->vm_seglist, bt, bt_seglist);
    366       1.1     yamt }
    367       1.1     yamt 
    368       1.1     yamt static void
    369       1.1     yamt bt_insseg(vmem_t *vm, bt_t *bt, bt_t *prev)
    370       1.1     yamt {
    371       1.1     yamt 
    372       1.1     yamt 	CIRCLEQ_INSERT_AFTER(&vm->vm_seglist, prev, bt, bt_seglist);
    373       1.1     yamt }
    374       1.1     yamt 
    375       1.1     yamt static void
    376       1.1     yamt bt_insseg_tail(vmem_t *vm, bt_t *bt)
    377       1.1     yamt {
    378       1.1     yamt 
    379       1.1     yamt 	CIRCLEQ_INSERT_TAIL(&vm->vm_seglist, bt, bt_seglist);
    380       1.1     yamt }
    381       1.1     yamt 
    382       1.1     yamt static void
    383      1.17     yamt bt_remfree(vmem_t *vm, bt_t *bt)
    384       1.1     yamt {
    385       1.1     yamt 
    386       1.1     yamt 	KASSERT(bt->bt_type == BT_TYPE_FREE);
    387       1.1     yamt 
    388       1.1     yamt 	LIST_REMOVE(bt, bt_freelist);
    389       1.1     yamt }
    390       1.1     yamt 
    391       1.1     yamt static void
    392       1.1     yamt bt_insfree(vmem_t *vm, bt_t *bt)
    393       1.1     yamt {
    394       1.1     yamt 	struct vmem_freelist *list;
    395       1.1     yamt 
    396       1.1     yamt 	list = bt_freehead_tofree(vm, bt->bt_size);
    397       1.1     yamt 	LIST_INSERT_HEAD(list, bt, bt_freelist);
    398       1.1     yamt }
    399       1.1     yamt 
    400       1.1     yamt /* ---- vmem internal functions */
    401       1.1     yamt 
    402      1.30     yamt #if defined(_KERNEL)
    403      1.30     yamt static kmutex_t vmem_list_lock;
    404      1.30     yamt static LIST_HEAD(, vmem) vmem_list = LIST_HEAD_INITIALIZER(vmem_list);
    405      1.30     yamt #endif /* defined(_KERNEL) */
    406      1.30     yamt 
    407       1.5     yamt #if defined(QCACHE)
    408       1.5     yamt static inline vm_flag_t
    409       1.5     yamt prf_to_vmf(int prflags)
    410       1.5     yamt {
    411       1.5     yamt 	vm_flag_t vmflags;
    412       1.5     yamt 
    413       1.5     yamt 	KASSERT((prflags & ~(PR_LIMITFAIL | PR_WAITOK | PR_NOWAIT)) == 0);
    414       1.5     yamt 	if ((prflags & PR_WAITOK) != 0) {
    415       1.5     yamt 		vmflags = VM_SLEEP;
    416       1.5     yamt 	} else {
    417       1.5     yamt 		vmflags = VM_NOSLEEP;
    418       1.5     yamt 	}
    419       1.5     yamt 	return vmflags;
    420       1.5     yamt }
    421       1.5     yamt 
    422       1.5     yamt static inline int
    423       1.5     yamt vmf_to_prf(vm_flag_t vmflags)
    424       1.5     yamt {
    425       1.5     yamt 	int prflags;
    426       1.5     yamt 
    427       1.7     yamt 	if ((vmflags & VM_SLEEP) != 0) {
    428       1.5     yamt 		prflags = PR_WAITOK;
    429       1.7     yamt 	} else {
    430       1.5     yamt 		prflags = PR_NOWAIT;
    431       1.5     yamt 	}
    432       1.5     yamt 	return prflags;
    433       1.5     yamt }
    434       1.5     yamt 
    435       1.5     yamt static size_t
    436       1.5     yamt qc_poolpage_size(size_t qcache_max)
    437       1.5     yamt {
    438       1.5     yamt 	int i;
    439       1.5     yamt 
    440       1.5     yamt 	for (i = 0; ORDER2SIZE(i) <= qcache_max * 3; i++) {
    441       1.5     yamt 		/* nothing */
    442       1.5     yamt 	}
    443       1.5     yamt 	return ORDER2SIZE(i);
    444       1.5     yamt }
    445       1.5     yamt 
    446       1.5     yamt static void *
    447       1.5     yamt qc_poolpage_alloc(struct pool *pool, int prflags)
    448       1.5     yamt {
    449       1.5     yamt 	qcache_t *qc = QC_POOL_TO_QCACHE(pool);
    450       1.5     yamt 	vmem_t *vm = qc->qc_vmem;
    451       1.5     yamt 
    452       1.5     yamt 	return (void *)vmem_alloc(vm, pool->pr_alloc->pa_pagesz,
    453       1.5     yamt 	    prf_to_vmf(prflags) | VM_INSTANTFIT);
    454       1.5     yamt }
    455       1.5     yamt 
    456       1.5     yamt static void
    457       1.5     yamt qc_poolpage_free(struct pool *pool, void *addr)
    458       1.5     yamt {
    459       1.5     yamt 	qcache_t *qc = QC_POOL_TO_QCACHE(pool);
    460       1.5     yamt 	vmem_t *vm = qc->qc_vmem;
    461       1.5     yamt 
    462       1.5     yamt 	vmem_free(vm, (vmem_addr_t)addr, pool->pr_alloc->pa_pagesz);
    463       1.5     yamt }
    464       1.5     yamt 
    465       1.5     yamt static void
    466      1.31       ad qc_init(vmem_t *vm, size_t qcache_max, int ipl)
    467       1.5     yamt {
    468      1.22     yamt 	qcache_t *prevqc;
    469       1.5     yamt 	struct pool_allocator *pa;
    470       1.5     yamt 	int qcache_idx_max;
    471       1.5     yamt 	int i;
    472       1.5     yamt 
    473       1.5     yamt 	KASSERT((qcache_max & vm->vm_quantum_mask) == 0);
    474       1.5     yamt 	if (qcache_max > (VMEM_QCACHE_IDX_MAX << vm->vm_quantum_shift)) {
    475       1.5     yamt 		qcache_max = VMEM_QCACHE_IDX_MAX << vm->vm_quantum_shift;
    476       1.5     yamt 	}
    477       1.5     yamt 	vm->vm_qcache_max = qcache_max;
    478       1.5     yamt 	pa = &vm->vm_qcache_allocator;
    479       1.5     yamt 	memset(pa, 0, sizeof(*pa));
    480       1.5     yamt 	pa->pa_alloc = qc_poolpage_alloc;
    481       1.5     yamt 	pa->pa_free = qc_poolpage_free;
    482       1.5     yamt 	pa->pa_pagesz = qc_poolpage_size(qcache_max);
    483       1.5     yamt 
    484       1.5     yamt 	qcache_idx_max = qcache_max >> vm->vm_quantum_shift;
    485      1.22     yamt 	prevqc = NULL;
    486      1.22     yamt 	for (i = qcache_idx_max; i > 0; i--) {
    487      1.22     yamt 		qcache_t *qc = &vm->vm_qcache_store[i - 1];
    488       1.5     yamt 		size_t size = i << vm->vm_quantum_shift;
    489       1.5     yamt 
    490       1.5     yamt 		qc->qc_vmem = vm;
    491       1.8   martin 		snprintf(qc->qc_name, sizeof(qc->qc_name), "%s-%zu",
    492       1.5     yamt 		    vm->vm_name, size);
    493      1.35       ad 		qc->qc_cache = pool_cache_init(size,
    494      1.35       ad 		    ORDER2SIZE(vm->vm_quantum_shift), 0,
    495      1.35       ad 		    PR_NOALIGN | PR_NOTOUCH /* XXX */,
    496      1.35       ad 		    qc->qc_name, pa, ipl, NULL, NULL, NULL);
    497      1.35       ad 		KASSERT(qc->qc_cache != NULL);	/* XXX */
    498      1.22     yamt 		if (prevqc != NULL &&
    499      1.35       ad 		    qc->qc_cache->pc_pool.pr_itemsperpage ==
    500      1.35       ad 		    prevqc->qc_cache->pc_pool.pr_itemsperpage) {
    501      1.35       ad 			pool_cache_destroy(qc->qc_cache);
    502      1.22     yamt 			vm->vm_qcache[i - 1] = prevqc;
    503      1.27       ad 			continue;
    504      1.22     yamt 		}
    505      1.35       ad 		qc->qc_cache->pc_pool.pr_qcache = qc;
    506      1.22     yamt 		vm->vm_qcache[i - 1] = qc;
    507      1.22     yamt 		prevqc = qc;
    508       1.5     yamt 	}
    509       1.5     yamt }
    510       1.6     yamt 
    511      1.23     yamt static void
    512      1.23     yamt qc_destroy(vmem_t *vm)
    513      1.23     yamt {
    514      1.23     yamt 	const qcache_t *prevqc;
    515      1.23     yamt 	int i;
    516      1.23     yamt 	int qcache_idx_max;
    517      1.23     yamt 
    518      1.23     yamt 	qcache_idx_max = vm->vm_qcache_max >> vm->vm_quantum_shift;
    519      1.23     yamt 	prevqc = NULL;
    520      1.24     yamt 	for (i = 0; i < qcache_idx_max; i++) {
    521      1.24     yamt 		qcache_t *qc = vm->vm_qcache[i];
    522      1.23     yamt 
    523      1.23     yamt 		if (prevqc == qc) {
    524      1.23     yamt 			continue;
    525      1.23     yamt 		}
    526      1.35       ad 		pool_cache_destroy(qc->qc_cache);
    527      1.23     yamt 		prevqc = qc;
    528      1.23     yamt 	}
    529      1.23     yamt }
    530      1.23     yamt 
    531      1.25  thorpej static bool
    532       1.6     yamt qc_reap(vmem_t *vm)
    533       1.6     yamt {
    534      1.22     yamt 	const qcache_t *prevqc;
    535       1.6     yamt 	int i;
    536       1.6     yamt 	int qcache_idx_max;
    537      1.26  thorpej 	bool didsomething = false;
    538       1.6     yamt 
    539       1.6     yamt 	qcache_idx_max = vm->vm_qcache_max >> vm->vm_quantum_shift;
    540      1.22     yamt 	prevqc = NULL;
    541      1.24     yamt 	for (i = 0; i < qcache_idx_max; i++) {
    542      1.24     yamt 		qcache_t *qc = vm->vm_qcache[i];
    543       1.6     yamt 
    544      1.22     yamt 		if (prevqc == qc) {
    545      1.22     yamt 			continue;
    546      1.22     yamt 		}
    547      1.35       ad 		if (pool_cache_reclaim(qc->qc_cache) != 0) {
    548      1.26  thorpej 			didsomething = true;
    549       1.6     yamt 		}
    550      1.22     yamt 		prevqc = qc;
    551       1.6     yamt 	}
    552       1.6     yamt 
    553       1.6     yamt 	return didsomething;
    554       1.6     yamt }
    555       1.5     yamt #endif /* defined(QCACHE) */
    556       1.5     yamt 
    557       1.1     yamt #if defined(_KERNEL)
    558       1.1     yamt static int
    559       1.1     yamt vmem_init(void)
    560       1.1     yamt {
    561       1.1     yamt 
    562      1.30     yamt 	mutex_init(&vmem_list_lock, MUTEX_DEFAULT, IPL_NONE);
    563      1.35       ad 	pool_cache_bootstrap(&bt_cache, sizeof(bt_t), 0, 0, 0, "vmembt",
    564      1.35       ad 	    NULL, IPL_VM, NULL, NULL, NULL);
    565       1.1     yamt 	return 0;
    566       1.1     yamt }
    567       1.1     yamt #endif /* defined(_KERNEL) */
    568       1.1     yamt 
    569       1.1     yamt static vmem_addr_t
    570       1.1     yamt vmem_add1(vmem_t *vm, vmem_addr_t addr, vmem_size_t size, vm_flag_t flags,
    571       1.1     yamt     int spanbttype)
    572       1.1     yamt {
    573       1.1     yamt 	bt_t *btspan;
    574       1.1     yamt 	bt_t *btfree;
    575       1.1     yamt 
    576       1.1     yamt 	KASSERT((flags & (VM_SLEEP|VM_NOSLEEP)) != 0);
    577       1.1     yamt 	KASSERT((~flags & (VM_SLEEP|VM_NOSLEEP)) != 0);
    578  1.41.6.2      mjf 	KASSERT(spanbttype == BT_TYPE_SPAN || spanbttype == BT_TYPE_SPAN_STATIC);
    579       1.1     yamt 
    580       1.1     yamt 	btspan = bt_alloc(vm, flags);
    581       1.1     yamt 	if (btspan == NULL) {
    582       1.1     yamt 		return VMEM_ADDR_NULL;
    583       1.1     yamt 	}
    584       1.1     yamt 	btfree = bt_alloc(vm, flags);
    585       1.1     yamt 	if (btfree == NULL) {
    586       1.1     yamt 		bt_free(vm, btspan);
    587       1.1     yamt 		return VMEM_ADDR_NULL;
    588       1.1     yamt 	}
    589       1.1     yamt 
    590       1.1     yamt 	btspan->bt_type = spanbttype;
    591       1.1     yamt 	btspan->bt_start = addr;
    592       1.1     yamt 	btspan->bt_size = size;
    593       1.1     yamt 
    594       1.1     yamt 	btfree->bt_type = BT_TYPE_FREE;
    595       1.1     yamt 	btfree->bt_start = addr;
    596       1.1     yamt 	btfree->bt_size = size;
    597       1.1     yamt 
    598       1.1     yamt 	VMEM_LOCK(vm);
    599       1.1     yamt 	bt_insseg_tail(vm, btspan);
    600       1.1     yamt 	bt_insseg(vm, btfree, btspan);
    601       1.1     yamt 	bt_insfree(vm, btfree);
    602       1.1     yamt 	VMEM_UNLOCK(vm);
    603       1.1     yamt 
    604       1.1     yamt 	return addr;
    605       1.1     yamt }
    606       1.1     yamt 
    607      1.30     yamt static void
    608      1.30     yamt vmem_destroy1(vmem_t *vm)
    609      1.30     yamt {
    610      1.30     yamt 
    611      1.30     yamt #if defined(QCACHE)
    612      1.30     yamt 	qc_destroy(vm);
    613      1.30     yamt #endif /* defined(QCACHE) */
    614      1.30     yamt 	if (vm->vm_hashlist != NULL) {
    615      1.30     yamt 		int i;
    616      1.30     yamt 
    617      1.30     yamt 		for (i = 0; i < vm->vm_hashsize; i++) {
    618      1.30     yamt 			bt_t *bt;
    619      1.30     yamt 
    620      1.30     yamt 			while ((bt = LIST_FIRST(&vm->vm_hashlist[i])) != NULL) {
    621      1.30     yamt 				KASSERT(bt->bt_type == BT_TYPE_SPAN_STATIC);
    622      1.30     yamt 				bt_free(vm, bt);
    623      1.30     yamt 			}
    624      1.30     yamt 		}
    625      1.30     yamt 		xfree(vm->vm_hashlist);
    626      1.30     yamt 	}
    627      1.31       ad 	VMEM_LOCK_DESTROY(vm);
    628      1.30     yamt 	xfree(vm);
    629      1.30     yamt }
    630      1.30     yamt 
    631       1.1     yamt static int
    632       1.1     yamt vmem_import(vmem_t *vm, vmem_size_t size, vm_flag_t flags)
    633       1.1     yamt {
    634       1.1     yamt 	vmem_addr_t addr;
    635       1.1     yamt 
    636       1.1     yamt 	if (vm->vm_allocfn == NULL) {
    637       1.1     yamt 		return EINVAL;
    638       1.1     yamt 	}
    639       1.1     yamt 
    640       1.1     yamt 	addr = (*vm->vm_allocfn)(vm->vm_source, size, &size, flags);
    641       1.1     yamt 	if (addr == VMEM_ADDR_NULL) {
    642       1.1     yamt 		return ENOMEM;
    643       1.1     yamt 	}
    644       1.1     yamt 
    645       1.1     yamt 	if (vmem_add1(vm, addr, size, flags, BT_TYPE_SPAN) == VMEM_ADDR_NULL) {
    646       1.1     yamt 		(*vm->vm_freefn)(vm->vm_source, addr, size);
    647       1.1     yamt 		return ENOMEM;
    648       1.1     yamt 	}
    649       1.1     yamt 
    650       1.1     yamt 	return 0;
    651       1.1     yamt }
    652       1.1     yamt 
    653       1.1     yamt static int
    654       1.1     yamt vmem_rehash(vmem_t *vm, size_t newhashsize, vm_flag_t flags)
    655       1.1     yamt {
    656       1.1     yamt 	bt_t *bt;
    657       1.1     yamt 	int i;
    658       1.1     yamt 	struct vmem_hashlist *newhashlist;
    659       1.1     yamt 	struct vmem_hashlist *oldhashlist;
    660       1.1     yamt 	size_t oldhashsize;
    661       1.1     yamt 
    662       1.1     yamt 	KASSERT(newhashsize > 0);
    663       1.1     yamt 
    664       1.1     yamt 	newhashlist =
    665       1.1     yamt 	    xmalloc(sizeof(struct vmem_hashlist *) * newhashsize, flags);
    666       1.1     yamt 	if (newhashlist == NULL) {
    667       1.1     yamt 		return ENOMEM;
    668       1.1     yamt 	}
    669       1.1     yamt 	for (i = 0; i < newhashsize; i++) {
    670       1.1     yamt 		LIST_INIT(&newhashlist[i]);
    671       1.1     yamt 	}
    672       1.1     yamt 
    673      1.30     yamt 	if (!VMEM_TRYLOCK(vm)) {
    674      1.30     yamt 		xfree(newhashlist);
    675      1.30     yamt 		return EBUSY;
    676      1.30     yamt 	}
    677       1.1     yamt 	oldhashlist = vm->vm_hashlist;
    678       1.1     yamt 	oldhashsize = vm->vm_hashsize;
    679       1.1     yamt 	vm->vm_hashlist = newhashlist;
    680       1.1     yamt 	vm->vm_hashsize = newhashsize;
    681       1.1     yamt 	if (oldhashlist == NULL) {
    682       1.1     yamt 		VMEM_UNLOCK(vm);
    683       1.1     yamt 		return 0;
    684       1.1     yamt 	}
    685       1.1     yamt 	for (i = 0; i < oldhashsize; i++) {
    686       1.1     yamt 		while ((bt = LIST_FIRST(&oldhashlist[i])) != NULL) {
    687       1.1     yamt 			bt_rembusy(vm, bt); /* XXX */
    688       1.1     yamt 			bt_insbusy(vm, bt);
    689       1.1     yamt 		}
    690       1.1     yamt 	}
    691       1.1     yamt 	VMEM_UNLOCK(vm);
    692       1.1     yamt 
    693       1.1     yamt 	xfree(oldhashlist);
    694       1.1     yamt 
    695       1.1     yamt 	return 0;
    696       1.1     yamt }
    697       1.1     yamt 
    698      1.10     yamt /*
    699      1.10     yamt  * vmem_fit: check if a bt can satisfy the given restrictions.
    700      1.10     yamt  */
    701      1.10     yamt 
    702      1.10     yamt static vmem_addr_t
    703      1.10     yamt vmem_fit(const bt_t *bt, vmem_size_t size, vmem_size_t align, vmem_size_t phase,
    704      1.10     yamt     vmem_size_t nocross, vmem_addr_t minaddr, vmem_addr_t maxaddr)
    705      1.10     yamt {
    706      1.10     yamt 	vmem_addr_t start;
    707      1.10     yamt 	vmem_addr_t end;
    708      1.10     yamt 
    709      1.10     yamt 	KASSERT(bt->bt_size >= size);
    710      1.10     yamt 
    711      1.10     yamt 	/*
    712      1.10     yamt 	 * XXX assumption: vmem_addr_t and vmem_size_t are
    713      1.10     yamt 	 * unsigned integer of the same size.
    714      1.10     yamt 	 */
    715      1.10     yamt 
    716      1.10     yamt 	start = bt->bt_start;
    717      1.10     yamt 	if (start < minaddr) {
    718      1.10     yamt 		start = minaddr;
    719      1.10     yamt 	}
    720      1.10     yamt 	end = BT_END(bt);
    721      1.10     yamt 	if (end > maxaddr - 1) {
    722      1.10     yamt 		end = maxaddr - 1;
    723      1.10     yamt 	}
    724      1.10     yamt 	if (start >= end) {
    725      1.10     yamt 		return VMEM_ADDR_NULL;
    726      1.10     yamt 	}
    727      1.19     yamt 
    728      1.19     yamt 	start = VMEM_ALIGNUP(start - phase, align) + phase;
    729      1.10     yamt 	if (start < bt->bt_start) {
    730      1.10     yamt 		start += align;
    731      1.10     yamt 	}
    732      1.19     yamt 	if (VMEM_CROSS_P(start, start + size - 1, nocross)) {
    733      1.10     yamt 		KASSERT(align < nocross);
    734      1.19     yamt 		start = VMEM_ALIGNUP(start - phase, nocross) + phase;
    735      1.10     yamt 	}
    736      1.10     yamt 	if (start < end && end - start >= size) {
    737      1.10     yamt 		KASSERT((start & (align - 1)) == phase);
    738      1.19     yamt 		KASSERT(!VMEM_CROSS_P(start, start + size - 1, nocross));
    739      1.10     yamt 		KASSERT(minaddr <= start);
    740      1.10     yamt 		KASSERT(maxaddr == 0 || start + size <= maxaddr);
    741      1.10     yamt 		KASSERT(bt->bt_start <= start);
    742      1.10     yamt 		KASSERT(start + size <= BT_END(bt));
    743      1.10     yamt 		return start;
    744      1.10     yamt 	}
    745      1.10     yamt 	return VMEM_ADDR_NULL;
    746      1.10     yamt }
    747      1.10     yamt 
    748  1.41.6.2      mjf #if !defined(VMEM_DEBUG)
    749  1.41.6.2      mjf #define vmem_check_sanity(vm)	true
    750  1.41.6.2      mjf #else
    751  1.41.6.2      mjf 
    752  1.41.6.2      mjf static bool
    753  1.41.6.2      mjf vmem_check_spanoverlap(const char *func, const vmem_t *vm,
    754  1.41.6.2      mjf 			const bt_t *bt, const bt_t *bt2)
    755  1.41.6.2      mjf {
    756  1.41.6.2      mjf 	switch (bt->bt_type) {
    757  1.41.6.2      mjf 	case BT_TYPE_BUSY:
    758  1.41.6.2      mjf 	case BT_TYPE_FREE:
    759  1.41.6.2      mjf 		if (BT_ISSPAN_P(bt2))
    760  1.41.6.2      mjf 			return true;
    761  1.41.6.2      mjf 		break;
    762  1.41.6.2      mjf 	case BT_TYPE_SPAN:
    763  1.41.6.2      mjf 	case BT_TYPE_SPAN_STATIC:
    764  1.41.6.2      mjf 		if (bt2->bt_type == BT_TYPE_BUSY
    765  1.41.6.2      mjf 		   || bt2->bt_type == BT_TYPE_FREE)
    766  1.41.6.2      mjf 			return true;
    767  1.41.6.2      mjf 		break;
    768  1.41.6.2      mjf 	}
    769  1.41.6.2      mjf 
    770  1.41.6.2      mjf 	if (bt->bt_start > bt2->bt_start) {
    771  1.41.6.2      mjf 		if (bt->bt_start >= BT_END(bt2))
    772  1.41.6.2      mjf 			return true;
    773  1.41.6.2      mjf 
    774  1.41.6.2      mjf 		printf("%s: overlapping VMEM '%s' span 0x%"
    775  1.41.6.2      mjf 			PRIx64" - 0x%"PRIx64" %s\n",
    776  1.41.6.2      mjf 			func, vm->vm_name,
    777  1.41.6.2      mjf 			(uint64_t)bt->bt_start,
    778  1.41.6.2      mjf 			(uint64_t)BT_END(bt),
    779  1.41.6.2      mjf 			(bt->bt_type == BT_TYPE_BUSY) ?
    780  1.41.6.2      mjf 			"allocated" :
    781  1.41.6.2      mjf 			(bt->bt_type == BT_TYPE_FREE) ?
    782  1.41.6.2      mjf 			"free" :
    783  1.41.6.2      mjf 			(bt->bt_type == BT_TYPE_SPAN) ?
    784  1.41.6.2      mjf 			"span" : "static span");
    785  1.41.6.2      mjf 		printf("%s: overlapping VMEM '%s' span 0x%"
    786  1.41.6.2      mjf 			PRIx64" - 0x%"PRIx64" %s\n",
    787  1.41.6.2      mjf 			func, vm->vm_name,
    788  1.41.6.2      mjf 			(uint64_t)bt2->bt_start,
    789  1.41.6.2      mjf 			(uint64_t)BT_END(bt2),
    790  1.41.6.2      mjf 			(bt2->bt_type == BT_TYPE_BUSY) ?
    791  1.41.6.2      mjf 			"allocated" :
    792  1.41.6.2      mjf 			(bt2->bt_type == BT_TYPE_FREE) ?
    793  1.41.6.2      mjf 			"free" :
    794  1.41.6.2      mjf 			(bt2->bt_type == BT_TYPE_SPAN) ?
    795  1.41.6.2      mjf 			"span" : "static span");
    796  1.41.6.2      mjf 		return false;
    797  1.41.6.2      mjf 	}
    798  1.41.6.2      mjf 	if (BT_END(bt) > bt2->bt_start) {
    799  1.41.6.2      mjf 		printf("%s: overlapping VMEM '%s' span 0x%"
    800  1.41.6.2      mjf 			PRIx64" - 0x%"PRIx64" %s\n",
    801  1.41.6.2      mjf 			func, vm->vm_name,
    802  1.41.6.2      mjf 			(uint64_t)bt->bt_start,
    803  1.41.6.2      mjf 			(uint64_t)BT_END(bt),
    804  1.41.6.2      mjf 			(bt->bt_type == BT_TYPE_BUSY) ?
    805  1.41.6.2      mjf 			"allocated" :
    806  1.41.6.2      mjf 			(bt->bt_type == BT_TYPE_FREE) ?
    807  1.41.6.2      mjf 			"free" :
    808  1.41.6.2      mjf 			(bt->bt_type == BT_TYPE_SPAN) ?
    809  1.41.6.2      mjf 			"span" : "static span");
    810  1.41.6.2      mjf 		printf("%s: overlapping VMEM '%s' span 0x%"
    811  1.41.6.2      mjf 			PRIx64" - 0x%"PRIx64" %s\n",
    812  1.41.6.2      mjf 			func, vm->vm_name,
    813  1.41.6.2      mjf 			(uint64_t)bt2->bt_start,
    814  1.41.6.2      mjf 			(uint64_t)BT_END(bt2),
    815  1.41.6.2      mjf 			(bt2->bt_type == BT_TYPE_BUSY) ?
    816  1.41.6.2      mjf 			"allocated" :
    817  1.41.6.2      mjf 			(bt2->bt_type == BT_TYPE_FREE) ?
    818  1.41.6.2      mjf 			"free" :
    819  1.41.6.2      mjf 			(bt2->bt_type == BT_TYPE_SPAN) ?
    820  1.41.6.2      mjf 			"span" : "static span");
    821  1.41.6.2      mjf 		return false;
    822  1.41.6.2      mjf 	}
    823  1.41.6.2      mjf 
    824  1.41.6.2      mjf 	return true;
    825  1.41.6.2      mjf }
    826  1.41.6.2      mjf 
    827  1.41.6.2      mjf static bool
    828  1.41.6.2      mjf vmem_check_sanity(vmem_t *vm)
    829  1.41.6.2      mjf {
    830  1.41.6.2      mjf 	const bt_t *bt, *bt2;
    831  1.41.6.2      mjf 
    832  1.41.6.2      mjf 	KASSERT(vm != NULL);
    833  1.41.6.2      mjf 
    834  1.41.6.2      mjf 	CIRCLEQ_FOREACH(bt, &vm->vm_seglist, bt_seglist) {
    835  1.41.6.2      mjf 		if (bt->bt_start >= BT_END(bt)) {
    836  1.41.6.2      mjf 			printf("%s: bogus VMEM '%s' span 0x%"PRIx64
    837  1.41.6.2      mjf 				" - 0x%"PRIx64" %s\n",
    838  1.41.6.2      mjf 				__func__, vm->vm_name,
    839  1.41.6.2      mjf 				(uint64_t)bt->bt_start, (uint64_t)BT_END(bt),
    840  1.41.6.2      mjf 				(bt->bt_type == BT_TYPE_BUSY) ?
    841  1.41.6.2      mjf 				"allocated" :
    842  1.41.6.2      mjf 				(bt->bt_type == BT_TYPE_FREE) ?
    843  1.41.6.2      mjf 				"free" :
    844  1.41.6.2      mjf 				(bt->bt_type == BT_TYPE_SPAN) ?
    845  1.41.6.2      mjf 				"span" : "static span");
    846  1.41.6.2      mjf 			return false;
    847  1.41.6.2      mjf 		}
    848  1.41.6.2      mjf 
    849  1.41.6.2      mjf 		CIRCLEQ_FOREACH(bt2, &vm->vm_seglist, bt_seglist) {
    850  1.41.6.2      mjf 			if (bt2->bt_start >= BT_END(bt2)) {
    851  1.41.6.2      mjf 				printf("%s: bogus VMEM '%s' span 0x%"PRIx64
    852  1.41.6.2      mjf 					" - 0x%"PRIx64" %s\n",
    853  1.41.6.2      mjf 					__func__, vm->vm_name,
    854  1.41.6.2      mjf 					(uint64_t)bt2->bt_start,
    855  1.41.6.2      mjf 					(uint64_t)BT_END(bt2),
    856  1.41.6.2      mjf 					(bt2->bt_type == BT_TYPE_BUSY) ?
    857  1.41.6.2      mjf 					"allocated" :
    858  1.41.6.2      mjf 					(bt2->bt_type == BT_TYPE_FREE) ?
    859  1.41.6.2      mjf 					"free" :
    860  1.41.6.2      mjf 					(bt2->bt_type == BT_TYPE_SPAN) ?
    861  1.41.6.2      mjf 					"span" : "static span");
    862  1.41.6.2      mjf 				return false;
    863  1.41.6.2      mjf 			}
    864  1.41.6.2      mjf 			if (bt == bt2)
    865  1.41.6.2      mjf 				continue;
    866  1.41.6.2      mjf 
    867  1.41.6.2      mjf 			if (vmem_check_spanoverlap(__func__, vm, bt, bt2)
    868  1.41.6.2      mjf 				== false)
    869  1.41.6.2      mjf 				return false;
    870  1.41.6.2      mjf 		}
    871  1.41.6.2      mjf 	}
    872  1.41.6.2      mjf 
    873  1.41.6.2      mjf 	return true;
    874  1.41.6.2      mjf }
    875  1.41.6.2      mjf #endif	/* VMEM_DEBUG */
    876  1.41.6.2      mjf 
    877       1.1     yamt /* ---- vmem API */
    878       1.1     yamt 
    879       1.1     yamt /*
    880       1.1     yamt  * vmem_create: create an arena.
    881       1.1     yamt  *
    882       1.1     yamt  * => must not be called from interrupt context.
    883       1.1     yamt  */
    884       1.1     yamt 
    885       1.1     yamt vmem_t *
    886       1.1     yamt vmem_create(const char *name, vmem_addr_t base, vmem_size_t size,
    887       1.1     yamt     vmem_size_t quantum,
    888       1.1     yamt     vmem_addr_t (*allocfn)(vmem_t *, vmem_size_t, vmem_size_t *, vm_flag_t),
    889       1.1     yamt     void (*freefn)(vmem_t *, vmem_addr_t, vmem_size_t),
    890      1.31       ad     vmem_t *source, vmem_size_t qcache_max, vm_flag_t flags,
    891      1.31       ad     int ipl)
    892       1.1     yamt {
    893       1.1     yamt 	vmem_t *vm;
    894       1.1     yamt 	int i;
    895       1.1     yamt #if defined(_KERNEL)
    896       1.1     yamt 	static ONCE_DECL(control);
    897       1.1     yamt #endif /* defined(_KERNEL) */
    898       1.1     yamt 
    899       1.1     yamt 	KASSERT((flags & (VM_SLEEP|VM_NOSLEEP)) != 0);
    900       1.1     yamt 	KASSERT((~flags & (VM_SLEEP|VM_NOSLEEP)) != 0);
    901       1.1     yamt 
    902       1.1     yamt #if defined(_KERNEL)
    903       1.1     yamt 	if (RUN_ONCE(&control, vmem_init)) {
    904       1.1     yamt 		return NULL;
    905       1.1     yamt 	}
    906       1.1     yamt #endif /* defined(_KERNEL) */
    907       1.1     yamt 	vm = xmalloc(sizeof(*vm), flags);
    908       1.1     yamt 	if (vm == NULL) {
    909       1.1     yamt 		return NULL;
    910       1.1     yamt 	}
    911       1.1     yamt 
    912      1.31       ad 	VMEM_LOCK_INIT(vm, ipl);
    913       1.1     yamt 	vm->vm_name = name;
    914       1.1     yamt 	vm->vm_quantum_mask = quantum - 1;
    915       1.1     yamt 	vm->vm_quantum_shift = calc_order(quantum);
    916       1.4     yamt 	KASSERT(ORDER2SIZE(vm->vm_quantum_shift) == quantum);
    917       1.1     yamt 	vm->vm_allocfn = allocfn;
    918       1.1     yamt 	vm->vm_freefn = freefn;
    919       1.1     yamt 	vm->vm_source = source;
    920       1.1     yamt 	vm->vm_nbusytag = 0;
    921       1.5     yamt #if defined(QCACHE)
    922      1.31       ad 	qc_init(vm, qcache_max, ipl);
    923       1.5     yamt #endif /* defined(QCACHE) */
    924       1.1     yamt 
    925       1.1     yamt 	CIRCLEQ_INIT(&vm->vm_seglist);
    926       1.1     yamt 	for (i = 0; i < VMEM_MAXORDER; i++) {
    927       1.1     yamt 		LIST_INIT(&vm->vm_freelist[i]);
    928       1.1     yamt 	}
    929       1.1     yamt 	vm->vm_hashlist = NULL;
    930       1.1     yamt 	if (vmem_rehash(vm, VMEM_HASHSIZE_INIT, flags)) {
    931      1.30     yamt 		vmem_destroy1(vm);
    932       1.1     yamt 		return NULL;
    933       1.1     yamt 	}
    934       1.1     yamt 
    935       1.1     yamt 	if (size != 0) {
    936       1.1     yamt 		if (vmem_add(vm, base, size, flags) == 0) {
    937      1.30     yamt 			vmem_destroy1(vm);
    938       1.1     yamt 			return NULL;
    939       1.1     yamt 		}
    940       1.1     yamt 	}
    941       1.1     yamt 
    942      1.30     yamt #if defined(_KERNEL)
    943      1.30     yamt 	mutex_enter(&vmem_list_lock);
    944      1.30     yamt 	LIST_INSERT_HEAD(&vmem_list, vm, vm_alllist);
    945      1.30     yamt 	mutex_exit(&vmem_list_lock);
    946      1.30     yamt #endif /* defined(_KERNEL) */
    947      1.30     yamt 
    948       1.1     yamt 	return vm;
    949       1.1     yamt }
    950       1.1     yamt 
    951       1.1     yamt void
    952       1.1     yamt vmem_destroy(vmem_t *vm)
    953       1.1     yamt {
    954       1.1     yamt 
    955      1.30     yamt #if defined(_KERNEL)
    956      1.30     yamt 	mutex_enter(&vmem_list_lock);
    957      1.30     yamt 	LIST_REMOVE(vm, vm_alllist);
    958      1.30     yamt 	mutex_exit(&vmem_list_lock);
    959      1.30     yamt #endif /* defined(_KERNEL) */
    960       1.1     yamt 
    961      1.30     yamt 	vmem_destroy1(vm);
    962       1.1     yamt }
    963       1.1     yamt 
    964       1.1     yamt vmem_size_t
    965       1.1     yamt vmem_roundup_size(vmem_t *vm, vmem_size_t size)
    966       1.1     yamt {
    967       1.1     yamt 
    968       1.1     yamt 	return (size + vm->vm_quantum_mask) & ~vm->vm_quantum_mask;
    969       1.1     yamt }
    970       1.1     yamt 
    971       1.1     yamt /*
    972       1.1     yamt  * vmem_alloc:
    973       1.1     yamt  *
    974       1.1     yamt  * => caller must ensure appropriate spl,
    975       1.1     yamt  *    if the arena can be accessed from interrupt context.
    976       1.1     yamt  */
    977       1.1     yamt 
    978       1.1     yamt vmem_addr_t
    979      1.38     yamt vmem_alloc(vmem_t *vm, vmem_size_t size, vm_flag_t flags)
    980       1.1     yamt {
    981      1.12     yamt 	const vm_flag_t strat __unused = flags & VM_FITMASK;
    982       1.1     yamt 
    983       1.1     yamt 	KASSERT((flags & (VM_SLEEP|VM_NOSLEEP)) != 0);
    984       1.1     yamt 	KASSERT((~flags & (VM_SLEEP|VM_NOSLEEP)) != 0);
    985       1.1     yamt 
    986       1.1     yamt 	KASSERT(size > 0);
    987       1.1     yamt 	KASSERT(strat == VM_BESTFIT || strat == VM_INSTANTFIT);
    988       1.3     yamt 	if ((flags & VM_SLEEP) != 0) {
    989  1.41.6.1      mjf 		ASSERT_SLEEPABLE();
    990       1.3     yamt 	}
    991       1.1     yamt 
    992       1.5     yamt #if defined(QCACHE)
    993       1.5     yamt 	if (size <= vm->vm_qcache_max) {
    994      1.38     yamt 		int qidx = (size + vm->vm_quantum_mask) >> vm->vm_quantum_shift;
    995      1.22     yamt 		qcache_t *qc = vm->vm_qcache[qidx - 1];
    996       1.5     yamt 
    997      1.35       ad 		return (vmem_addr_t)pool_cache_get(qc->qc_cache,
    998       1.5     yamt 		    vmf_to_prf(flags));
    999       1.5     yamt 	}
   1000       1.5     yamt #endif /* defined(QCACHE) */
   1001       1.5     yamt 
   1002      1.38     yamt 	return vmem_xalloc(vm, size, 0, 0, 0, 0, 0, flags);
   1003      1.10     yamt }
   1004      1.10     yamt 
   1005      1.10     yamt vmem_addr_t
   1006      1.10     yamt vmem_xalloc(vmem_t *vm, vmem_size_t size0, vmem_size_t align, vmem_size_t phase,
   1007      1.10     yamt     vmem_size_t nocross, vmem_addr_t minaddr, vmem_addr_t maxaddr,
   1008      1.10     yamt     vm_flag_t flags)
   1009      1.10     yamt {
   1010      1.10     yamt 	struct vmem_freelist *list;
   1011      1.10     yamt 	struct vmem_freelist *first;
   1012      1.10     yamt 	struct vmem_freelist *end;
   1013      1.10     yamt 	bt_t *bt;
   1014      1.10     yamt 	bt_t *btnew;
   1015      1.10     yamt 	bt_t *btnew2;
   1016      1.10     yamt 	const vmem_size_t size = vmem_roundup_size(vm, size0);
   1017      1.10     yamt 	vm_flag_t strat = flags & VM_FITMASK;
   1018      1.10     yamt 	vmem_addr_t start;
   1019      1.10     yamt 
   1020      1.10     yamt 	KASSERT(size0 > 0);
   1021      1.10     yamt 	KASSERT(size > 0);
   1022      1.10     yamt 	KASSERT(strat == VM_BESTFIT || strat == VM_INSTANTFIT);
   1023      1.10     yamt 	if ((flags & VM_SLEEP) != 0) {
   1024  1.41.6.1      mjf 		ASSERT_SLEEPABLE();
   1025      1.10     yamt 	}
   1026      1.10     yamt 	KASSERT((align & vm->vm_quantum_mask) == 0);
   1027      1.10     yamt 	KASSERT((align & (align - 1)) == 0);
   1028      1.10     yamt 	KASSERT((phase & vm->vm_quantum_mask) == 0);
   1029      1.10     yamt 	KASSERT((nocross & vm->vm_quantum_mask) == 0);
   1030      1.10     yamt 	KASSERT((nocross & (nocross - 1)) == 0);
   1031      1.10     yamt 	KASSERT((align == 0 && phase == 0) || phase < align);
   1032      1.10     yamt 	KASSERT(nocross == 0 || nocross >= size);
   1033      1.10     yamt 	KASSERT(maxaddr == 0 || minaddr < maxaddr);
   1034      1.19     yamt 	KASSERT(!VMEM_CROSS_P(phase, phase + size - 1, nocross));
   1035      1.10     yamt 
   1036      1.10     yamt 	if (align == 0) {
   1037      1.10     yamt 		align = vm->vm_quantum_mask + 1;
   1038      1.10     yamt 	}
   1039       1.1     yamt 	btnew = bt_alloc(vm, flags);
   1040       1.1     yamt 	if (btnew == NULL) {
   1041       1.1     yamt 		return VMEM_ADDR_NULL;
   1042       1.1     yamt 	}
   1043      1.10     yamt 	btnew2 = bt_alloc(vm, flags); /* XXX not necessary if no restrictions */
   1044      1.10     yamt 	if (btnew2 == NULL) {
   1045      1.10     yamt 		bt_free(vm, btnew);
   1046      1.10     yamt 		return VMEM_ADDR_NULL;
   1047      1.10     yamt 	}
   1048       1.1     yamt 
   1049       1.1     yamt retry_strat:
   1050       1.1     yamt 	first = bt_freehead_toalloc(vm, size, strat);
   1051       1.1     yamt 	end = &vm->vm_freelist[VMEM_MAXORDER];
   1052       1.1     yamt retry:
   1053       1.1     yamt 	bt = NULL;
   1054       1.1     yamt 	VMEM_LOCK(vm);
   1055  1.41.6.2      mjf 	KASSERT(vmem_check_sanity(vm));
   1056       1.2     yamt 	if (strat == VM_INSTANTFIT) {
   1057       1.2     yamt 		for (list = first; list < end; list++) {
   1058       1.2     yamt 			bt = LIST_FIRST(list);
   1059       1.2     yamt 			if (bt != NULL) {
   1060      1.10     yamt 				start = vmem_fit(bt, size, align, phase,
   1061      1.10     yamt 				    nocross, minaddr, maxaddr);
   1062      1.10     yamt 				if (start != VMEM_ADDR_NULL) {
   1063      1.10     yamt 					goto gotit;
   1064      1.10     yamt 				}
   1065       1.2     yamt 			}
   1066       1.2     yamt 		}
   1067       1.2     yamt 	} else { /* VM_BESTFIT */
   1068       1.2     yamt 		for (list = first; list < end; list++) {
   1069       1.2     yamt 			LIST_FOREACH(bt, list, bt_freelist) {
   1070       1.2     yamt 				if (bt->bt_size >= size) {
   1071      1.10     yamt 					start = vmem_fit(bt, size, align, phase,
   1072      1.10     yamt 					    nocross, minaddr, maxaddr);
   1073      1.10     yamt 					if (start != VMEM_ADDR_NULL) {
   1074      1.10     yamt 						goto gotit;
   1075      1.10     yamt 					}
   1076       1.2     yamt 				}
   1077       1.1     yamt 			}
   1078       1.1     yamt 		}
   1079       1.1     yamt 	}
   1080       1.2     yamt 	VMEM_UNLOCK(vm);
   1081       1.1     yamt #if 1
   1082       1.2     yamt 	if (strat == VM_INSTANTFIT) {
   1083       1.2     yamt 		strat = VM_BESTFIT;
   1084       1.2     yamt 		goto retry_strat;
   1085       1.2     yamt 	}
   1086       1.1     yamt #endif
   1087      1.10     yamt 	if (align != vm->vm_quantum_mask + 1 || phase != 0 ||
   1088      1.10     yamt 	    nocross != 0 || minaddr != 0 || maxaddr != 0) {
   1089      1.10     yamt 
   1090      1.10     yamt 		/*
   1091      1.10     yamt 		 * XXX should try to import a region large enough to
   1092      1.10     yamt 		 * satisfy restrictions?
   1093      1.10     yamt 		 */
   1094      1.10     yamt 
   1095      1.20     yamt 		goto fail;
   1096      1.10     yamt 	}
   1097       1.2     yamt 	if (vmem_import(vm, size, flags) == 0) {
   1098       1.2     yamt 		goto retry;
   1099       1.1     yamt 	}
   1100       1.2     yamt 	/* XXX */
   1101      1.20     yamt fail:
   1102      1.20     yamt 	bt_free(vm, btnew);
   1103      1.20     yamt 	bt_free(vm, btnew2);
   1104       1.2     yamt 	return VMEM_ADDR_NULL;
   1105       1.2     yamt 
   1106       1.2     yamt gotit:
   1107       1.1     yamt 	KASSERT(bt->bt_type == BT_TYPE_FREE);
   1108       1.1     yamt 	KASSERT(bt->bt_size >= size);
   1109       1.1     yamt 	bt_remfree(vm, bt);
   1110  1.41.6.2      mjf 	KASSERT(vmem_check_sanity(vm));
   1111      1.10     yamt 	if (bt->bt_start != start) {
   1112      1.10     yamt 		btnew2->bt_type = BT_TYPE_FREE;
   1113      1.10     yamt 		btnew2->bt_start = bt->bt_start;
   1114      1.10     yamt 		btnew2->bt_size = start - bt->bt_start;
   1115      1.10     yamt 		bt->bt_start = start;
   1116      1.10     yamt 		bt->bt_size -= btnew2->bt_size;
   1117      1.10     yamt 		bt_insfree(vm, btnew2);
   1118      1.10     yamt 		bt_insseg(vm, btnew2, CIRCLEQ_PREV(bt, bt_seglist));
   1119      1.10     yamt 		btnew2 = NULL;
   1120  1.41.6.2      mjf 		KASSERT(vmem_check_sanity(vm));
   1121      1.10     yamt 	}
   1122      1.10     yamt 	KASSERT(bt->bt_start == start);
   1123       1.1     yamt 	if (bt->bt_size != size && bt->bt_size - size > vm->vm_quantum_mask) {
   1124       1.1     yamt 		/* split */
   1125       1.1     yamt 		btnew->bt_type = BT_TYPE_BUSY;
   1126       1.1     yamt 		btnew->bt_start = bt->bt_start;
   1127       1.1     yamt 		btnew->bt_size = size;
   1128       1.1     yamt 		bt->bt_start = bt->bt_start + size;
   1129       1.1     yamt 		bt->bt_size -= size;
   1130       1.1     yamt 		bt_insfree(vm, bt);
   1131       1.1     yamt 		bt_insseg(vm, btnew, CIRCLEQ_PREV(bt, bt_seglist));
   1132       1.1     yamt 		bt_insbusy(vm, btnew);
   1133  1.41.6.2      mjf 		KASSERT(vmem_check_sanity(vm));
   1134       1.1     yamt 		VMEM_UNLOCK(vm);
   1135       1.1     yamt 	} else {
   1136       1.1     yamt 		bt->bt_type = BT_TYPE_BUSY;
   1137       1.1     yamt 		bt_insbusy(vm, bt);
   1138  1.41.6.2      mjf 		KASSERT(vmem_check_sanity(vm));
   1139       1.1     yamt 		VMEM_UNLOCK(vm);
   1140       1.1     yamt 		bt_free(vm, btnew);
   1141       1.1     yamt 		btnew = bt;
   1142       1.1     yamt 	}
   1143      1.10     yamt 	if (btnew2 != NULL) {
   1144      1.10     yamt 		bt_free(vm, btnew2);
   1145      1.10     yamt 	}
   1146       1.1     yamt 	KASSERT(btnew->bt_size >= size);
   1147       1.1     yamt 	btnew->bt_type = BT_TYPE_BUSY;
   1148       1.1     yamt 
   1149  1.41.6.2      mjf 	KASSERT(vmem_check_sanity(vm));
   1150       1.1     yamt 	return btnew->bt_start;
   1151       1.1     yamt }
   1152       1.1     yamt 
   1153       1.1     yamt /*
   1154       1.1     yamt  * vmem_free:
   1155       1.1     yamt  *
   1156       1.1     yamt  * => caller must ensure appropriate spl,
   1157       1.1     yamt  *    if the arena can be accessed from interrupt context.
   1158       1.1     yamt  */
   1159       1.1     yamt 
   1160       1.1     yamt void
   1161       1.1     yamt vmem_free(vmem_t *vm, vmem_addr_t addr, vmem_size_t size)
   1162       1.1     yamt {
   1163       1.1     yamt 
   1164       1.1     yamt 	KASSERT(addr != VMEM_ADDR_NULL);
   1165       1.1     yamt 	KASSERT(size > 0);
   1166       1.1     yamt 
   1167       1.5     yamt #if defined(QCACHE)
   1168       1.5     yamt 	if (size <= vm->vm_qcache_max) {
   1169       1.5     yamt 		int qidx = (size + vm->vm_quantum_mask) >> vm->vm_quantum_shift;
   1170      1.22     yamt 		qcache_t *qc = vm->vm_qcache[qidx - 1];
   1171       1.5     yamt 
   1172      1.35       ad 		return pool_cache_put(qc->qc_cache, (void *)addr);
   1173       1.5     yamt 	}
   1174       1.5     yamt #endif /* defined(QCACHE) */
   1175       1.5     yamt 
   1176      1.10     yamt 	vmem_xfree(vm, addr, size);
   1177      1.10     yamt }
   1178      1.10     yamt 
   1179      1.10     yamt void
   1180      1.17     yamt vmem_xfree(vmem_t *vm, vmem_addr_t addr, vmem_size_t size)
   1181      1.10     yamt {
   1182      1.10     yamt 	bt_t *bt;
   1183      1.10     yamt 	bt_t *t;
   1184      1.10     yamt 
   1185      1.10     yamt 	KASSERT(addr != VMEM_ADDR_NULL);
   1186      1.10     yamt 	KASSERT(size > 0);
   1187      1.10     yamt 
   1188       1.1     yamt 	VMEM_LOCK(vm);
   1189       1.1     yamt 
   1190       1.1     yamt 	bt = bt_lookupbusy(vm, addr);
   1191       1.1     yamt 	KASSERT(bt != NULL);
   1192       1.1     yamt 	KASSERT(bt->bt_start == addr);
   1193       1.1     yamt 	KASSERT(bt->bt_size == vmem_roundup_size(vm, size) ||
   1194       1.1     yamt 	    bt->bt_size - vmem_roundup_size(vm, size) <= vm->vm_quantum_mask);
   1195       1.1     yamt 	KASSERT(bt->bt_type == BT_TYPE_BUSY);
   1196       1.1     yamt 	bt_rembusy(vm, bt);
   1197       1.1     yamt 	bt->bt_type = BT_TYPE_FREE;
   1198       1.1     yamt 
   1199       1.1     yamt 	/* coalesce */
   1200       1.1     yamt 	t = CIRCLEQ_NEXT(bt, bt_seglist);
   1201       1.1     yamt 	if (t != NULL && t->bt_type == BT_TYPE_FREE) {
   1202       1.1     yamt 		KASSERT(BT_END(bt) == t->bt_start);
   1203       1.1     yamt 		bt_remfree(vm, t);
   1204       1.1     yamt 		bt_remseg(vm, t);
   1205       1.1     yamt 		bt->bt_size += t->bt_size;
   1206       1.1     yamt 		bt_free(vm, t);
   1207       1.1     yamt 	}
   1208       1.1     yamt 	t = CIRCLEQ_PREV(bt, bt_seglist);
   1209       1.1     yamt 	if (t != NULL && t->bt_type == BT_TYPE_FREE) {
   1210       1.1     yamt 		KASSERT(BT_END(t) == bt->bt_start);
   1211       1.1     yamt 		bt_remfree(vm, t);
   1212       1.1     yamt 		bt_remseg(vm, t);
   1213       1.1     yamt 		bt->bt_size += t->bt_size;
   1214       1.1     yamt 		bt->bt_start = t->bt_start;
   1215       1.1     yamt 		bt_free(vm, t);
   1216       1.1     yamt 	}
   1217       1.1     yamt 
   1218       1.1     yamt 	t = CIRCLEQ_PREV(bt, bt_seglist);
   1219       1.1     yamt 	KASSERT(t != NULL);
   1220       1.1     yamt 	KASSERT(BT_ISSPAN_P(t) || t->bt_type == BT_TYPE_BUSY);
   1221       1.1     yamt 	if (vm->vm_freefn != NULL && t->bt_type == BT_TYPE_SPAN &&
   1222       1.1     yamt 	    t->bt_size == bt->bt_size) {
   1223       1.1     yamt 		vmem_addr_t spanaddr;
   1224       1.1     yamt 		vmem_size_t spansize;
   1225       1.1     yamt 
   1226       1.1     yamt 		KASSERT(t->bt_start == bt->bt_start);
   1227       1.1     yamt 		spanaddr = bt->bt_start;
   1228       1.1     yamt 		spansize = bt->bt_size;
   1229       1.1     yamt 		bt_remseg(vm, bt);
   1230       1.1     yamt 		bt_free(vm, bt);
   1231       1.1     yamt 		bt_remseg(vm, t);
   1232       1.1     yamt 		bt_free(vm, t);
   1233       1.1     yamt 		VMEM_UNLOCK(vm);
   1234       1.1     yamt 		(*vm->vm_freefn)(vm->vm_source, spanaddr, spansize);
   1235       1.1     yamt 	} else {
   1236       1.1     yamt 		bt_insfree(vm, bt);
   1237       1.1     yamt 		VMEM_UNLOCK(vm);
   1238       1.1     yamt 	}
   1239       1.1     yamt }
   1240       1.1     yamt 
   1241       1.1     yamt /*
   1242       1.1     yamt  * vmem_add:
   1243       1.1     yamt  *
   1244       1.1     yamt  * => caller must ensure appropriate spl,
   1245       1.1     yamt  *    if the arena can be accessed from interrupt context.
   1246       1.1     yamt  */
   1247       1.1     yamt 
   1248       1.1     yamt vmem_addr_t
   1249       1.1     yamt vmem_add(vmem_t *vm, vmem_addr_t addr, vmem_size_t size, vm_flag_t flags)
   1250       1.1     yamt {
   1251       1.1     yamt 
   1252       1.1     yamt 	return vmem_add1(vm, addr, size, flags, BT_TYPE_SPAN_STATIC);
   1253       1.1     yamt }
   1254       1.1     yamt 
   1255       1.6     yamt /*
   1256       1.6     yamt  * vmem_reap: reap unused resources.
   1257       1.6     yamt  *
   1258      1.26  thorpej  * => return true if we successfully reaped something.
   1259       1.6     yamt  */
   1260       1.6     yamt 
   1261      1.25  thorpej bool
   1262       1.6     yamt vmem_reap(vmem_t *vm)
   1263       1.6     yamt {
   1264      1.26  thorpej 	bool didsomething = false;
   1265       1.6     yamt 
   1266       1.6     yamt #if defined(QCACHE)
   1267       1.6     yamt 	didsomething = qc_reap(vm);
   1268       1.6     yamt #endif /* defined(QCACHE) */
   1269       1.6     yamt 	return didsomething;
   1270       1.6     yamt }
   1271       1.6     yamt 
   1272      1.30     yamt /* ---- rehash */
   1273      1.30     yamt 
   1274      1.30     yamt #if defined(_KERNEL)
   1275      1.30     yamt static struct callout vmem_rehash_ch;
   1276      1.30     yamt static int vmem_rehash_interval;
   1277      1.30     yamt static struct workqueue *vmem_rehash_wq;
   1278      1.30     yamt static struct work vmem_rehash_wk;
   1279      1.30     yamt 
   1280      1.30     yamt static void
   1281      1.30     yamt vmem_rehash_all(struct work *wk, void *dummy)
   1282      1.30     yamt {
   1283      1.30     yamt 	vmem_t *vm;
   1284      1.30     yamt 
   1285      1.30     yamt 	KASSERT(wk == &vmem_rehash_wk);
   1286      1.30     yamt 	mutex_enter(&vmem_list_lock);
   1287      1.30     yamt 	LIST_FOREACH(vm, &vmem_list, vm_alllist) {
   1288      1.30     yamt 		size_t desired;
   1289      1.30     yamt 		size_t current;
   1290      1.30     yamt 
   1291      1.30     yamt 		if (!VMEM_TRYLOCK(vm)) {
   1292      1.30     yamt 			continue;
   1293      1.30     yamt 		}
   1294      1.30     yamt 		desired = vm->vm_nbusytag;
   1295      1.30     yamt 		current = vm->vm_hashsize;
   1296      1.30     yamt 		VMEM_UNLOCK(vm);
   1297      1.30     yamt 
   1298      1.30     yamt 		if (desired > VMEM_HASHSIZE_MAX) {
   1299      1.30     yamt 			desired = VMEM_HASHSIZE_MAX;
   1300      1.30     yamt 		} else if (desired < VMEM_HASHSIZE_MIN) {
   1301      1.30     yamt 			desired = VMEM_HASHSIZE_MIN;
   1302      1.30     yamt 		}
   1303      1.30     yamt 		if (desired > current * 2 || desired * 2 < current) {
   1304      1.30     yamt 			vmem_rehash(vm, desired, VM_NOSLEEP);
   1305      1.30     yamt 		}
   1306      1.30     yamt 	}
   1307      1.30     yamt 	mutex_exit(&vmem_list_lock);
   1308      1.30     yamt 
   1309      1.30     yamt 	callout_schedule(&vmem_rehash_ch, vmem_rehash_interval);
   1310      1.30     yamt }
   1311      1.30     yamt 
   1312      1.30     yamt static void
   1313      1.30     yamt vmem_rehash_all_kick(void *dummy)
   1314      1.30     yamt {
   1315      1.30     yamt 
   1316      1.32    rmind 	workqueue_enqueue(vmem_rehash_wq, &vmem_rehash_wk, NULL);
   1317      1.30     yamt }
   1318      1.30     yamt 
   1319      1.30     yamt void
   1320      1.30     yamt vmem_rehash_start(void)
   1321      1.30     yamt {
   1322      1.30     yamt 	int error;
   1323      1.30     yamt 
   1324      1.30     yamt 	error = workqueue_create(&vmem_rehash_wq, "vmem_rehash",
   1325      1.41       ad 	    vmem_rehash_all, NULL, PRI_VM, IPL_SOFTCLOCK, WQ_MPSAFE);
   1326      1.30     yamt 	if (error) {
   1327      1.30     yamt 		panic("%s: workqueue_create %d\n", __func__, error);
   1328      1.30     yamt 	}
   1329      1.41       ad 	callout_init(&vmem_rehash_ch, CALLOUT_MPSAFE);
   1330      1.30     yamt 	callout_setfunc(&vmem_rehash_ch, vmem_rehash_all_kick, NULL);
   1331      1.30     yamt 
   1332      1.30     yamt 	vmem_rehash_interval = hz * 10;
   1333      1.30     yamt 	callout_schedule(&vmem_rehash_ch, vmem_rehash_interval);
   1334      1.30     yamt }
   1335      1.30     yamt #endif /* defined(_KERNEL) */
   1336      1.30     yamt 
   1337       1.1     yamt /* ---- debug */
   1338       1.1     yamt 
   1339      1.37     yamt #if defined(DDB)
   1340      1.37     yamt static bt_t *
   1341      1.37     yamt vmem_whatis_lookup(vmem_t *vm, uintptr_t addr)
   1342      1.37     yamt {
   1343      1.39     yamt 	bt_t *bt;
   1344      1.37     yamt 
   1345      1.39     yamt 	CIRCLEQ_FOREACH(bt, &vm->vm_seglist, bt_seglist) {
   1346      1.39     yamt 		if (BT_ISSPAN_P(bt)) {
   1347      1.39     yamt 			continue;
   1348      1.39     yamt 		}
   1349      1.39     yamt 		if (bt->bt_start <= addr && addr < BT_END(bt)) {
   1350      1.39     yamt 			return bt;
   1351      1.37     yamt 		}
   1352      1.37     yamt 	}
   1353      1.37     yamt 
   1354      1.37     yamt 	return NULL;
   1355      1.37     yamt }
   1356      1.37     yamt 
   1357      1.37     yamt void
   1358      1.37     yamt vmem_whatis(uintptr_t addr, void (*pr)(const char *, ...))
   1359      1.37     yamt {
   1360      1.37     yamt 	vmem_t *vm;
   1361      1.37     yamt 
   1362      1.37     yamt 	LIST_FOREACH(vm, &vmem_list, vm_alllist) {
   1363      1.37     yamt 		bt_t *bt;
   1364      1.37     yamt 
   1365      1.37     yamt 		bt = vmem_whatis_lookup(vm, addr);
   1366      1.37     yamt 		if (bt == NULL) {
   1367      1.37     yamt 			continue;
   1368      1.37     yamt 		}
   1369      1.39     yamt 		(*pr)("%p is %p+%zu in VMEM '%s' (%s)\n",
   1370      1.37     yamt 		    (void *)addr, (void *)bt->bt_start,
   1371      1.39     yamt 		    (size_t)(addr - bt->bt_start), vm->vm_name,
   1372      1.39     yamt 		    (bt->bt_type == BT_TYPE_BUSY) ? "allocated" : "free");
   1373      1.37     yamt 	}
   1374      1.37     yamt }
   1375  1.41.6.2      mjf 
   1376  1.41.6.2      mjf static void
   1377  1.41.6.2      mjf vmem_showall(void (*pr)(const char *, ...))
   1378  1.41.6.2      mjf {
   1379  1.41.6.2      mjf 	vmem_t *vm;
   1380  1.41.6.2      mjf 
   1381  1.41.6.2      mjf 	LIST_FOREACH(vm, &vmem_list, vm_alllist) {
   1382  1.41.6.2      mjf 		(*pr)("VMEM '%s' at %p\n", vm->vm_name, vm);
   1383  1.41.6.2      mjf 		if (vm->vm_source)
   1384  1.41.6.2      mjf 			(*pr)("  VMEM backend '%s' at %p\n",
   1385  1.41.6.2      mjf 				vm->vm_source->vm_name, vm->vm_source);
   1386  1.41.6.2      mjf 	}
   1387  1.41.6.2      mjf }
   1388  1.41.6.2      mjf 
   1389  1.41.6.2      mjf static void
   1390  1.41.6.2      mjf vmem_show(uintptr_t addr, void (*pr)(const char *, ...))
   1391  1.41.6.2      mjf {
   1392  1.41.6.2      mjf 	vmem_t *vm;
   1393  1.41.6.2      mjf 	bt_t *bt = NULL;
   1394  1.41.6.2      mjf 
   1395  1.41.6.2      mjf 	LIST_FOREACH(vm, &vmem_list, vm_alllist) {
   1396  1.41.6.2      mjf 		if ((uintptr_t)vm == addr)
   1397  1.41.6.2      mjf 			goto found;
   1398  1.41.6.2      mjf 	}
   1399  1.41.6.2      mjf 
   1400  1.41.6.2      mjf 	LIST_FOREACH(vm, &vmem_list, vm_alllist) {
   1401  1.41.6.2      mjf 		bt = vmem_whatis_lookup(vm, addr);
   1402  1.41.6.2      mjf 		if (bt != NULL)
   1403  1.41.6.2      mjf 			goto found;
   1404  1.41.6.2      mjf 	}
   1405  1.41.6.2      mjf 
   1406  1.41.6.2      mjf 	return;
   1407  1.41.6.2      mjf found:
   1408  1.41.6.2      mjf 
   1409  1.41.6.2      mjf 	(*pr)("VMEM '%s' spans\n", vm->vm_name);
   1410  1.41.6.2      mjf 	CIRCLEQ_FOREACH(bt, &vm->vm_seglist, bt_seglist) {
   1411  1.41.6.2      mjf 		(*pr)(" 0x%"PRIx64" - 0x%"PRIx64" %s\n",
   1412  1.41.6.2      mjf 			bt->bt_start, BT_END(bt),
   1413  1.41.6.2      mjf 			(bt->bt_type == BT_TYPE_BUSY) ?
   1414  1.41.6.2      mjf 			"allocated" :
   1415  1.41.6.2      mjf 			(bt->bt_type == BT_TYPE_FREE) ?
   1416  1.41.6.2      mjf 			"free" :
   1417  1.41.6.2      mjf 			(bt->bt_type == BT_TYPE_SPAN) ?
   1418  1.41.6.2      mjf 			"span" : "static span");
   1419  1.41.6.2      mjf 	}
   1420  1.41.6.2      mjf }
   1421  1.41.6.2      mjf 
   1422  1.41.6.2      mjf void
   1423  1.41.6.2      mjf vmem_print(uintptr_t addr, const char *modif, void (*pr)(const char *, ...))
   1424  1.41.6.2      mjf {
   1425  1.41.6.2      mjf 	if (modif[0] == 'a') {
   1426  1.41.6.2      mjf 		vmem_showall(pr);
   1427  1.41.6.2      mjf 		return;
   1428  1.41.6.2      mjf 	}
   1429  1.41.6.2      mjf 
   1430  1.41.6.2      mjf 	vmem_show(addr, pr);
   1431  1.41.6.2      mjf }
   1432      1.37     yamt #endif /* defined(DDB) */
   1433      1.37     yamt 
   1434       1.1     yamt #if defined(VMEM_DEBUG)
   1435       1.1     yamt 
   1436       1.1     yamt #if !defined(_KERNEL)
   1437       1.1     yamt #include <stdio.h>
   1438       1.1     yamt #endif /* !defined(_KERNEL) */
   1439       1.1     yamt 
   1440       1.1     yamt void bt_dump(const bt_t *);
   1441       1.1     yamt 
   1442       1.1     yamt void
   1443       1.1     yamt bt_dump(const bt_t *bt)
   1444       1.1     yamt {
   1445       1.1     yamt 
   1446       1.1     yamt 	printf("\t%p: %" PRIu64 ", %" PRIu64 ", %d\n",
   1447       1.1     yamt 	    bt, (uint64_t)bt->bt_start, (uint64_t)bt->bt_size,
   1448       1.1     yamt 	    bt->bt_type);
   1449       1.1     yamt }
   1450       1.1     yamt 
   1451       1.1     yamt void
   1452       1.1     yamt vmem_dump(const vmem_t *vm)
   1453       1.1     yamt {
   1454       1.1     yamt 	const bt_t *bt;
   1455       1.1     yamt 	int i;
   1456       1.1     yamt 
   1457       1.1     yamt 	printf("vmem %p '%s'\n", vm, vm->vm_name);
   1458       1.1     yamt 	CIRCLEQ_FOREACH(bt, &vm->vm_seglist, bt_seglist) {
   1459       1.1     yamt 		bt_dump(bt);
   1460       1.1     yamt 	}
   1461       1.1     yamt 
   1462       1.1     yamt 	for (i = 0; i < VMEM_MAXORDER; i++) {
   1463       1.1     yamt 		const struct vmem_freelist *fl = &vm->vm_freelist[i];
   1464       1.1     yamt 
   1465       1.1     yamt 		if (LIST_EMPTY(fl)) {
   1466       1.1     yamt 			continue;
   1467       1.1     yamt 		}
   1468       1.1     yamt 
   1469       1.1     yamt 		printf("freelist[%d]\n", i);
   1470       1.1     yamt 		LIST_FOREACH(bt, fl, bt_freelist) {
   1471       1.1     yamt 			bt_dump(bt);
   1472       1.1     yamt 			if (bt->bt_size) {
   1473       1.1     yamt 			}
   1474       1.1     yamt 		}
   1475       1.1     yamt 	}
   1476       1.1     yamt }
   1477       1.1     yamt 
   1478       1.1     yamt #if !defined(_KERNEL)
   1479       1.1     yamt 
   1480       1.1     yamt int
   1481       1.1     yamt main()
   1482       1.1     yamt {
   1483       1.1     yamt 	vmem_t *vm;
   1484       1.1     yamt 	vmem_addr_t p;
   1485       1.1     yamt 	struct reg {
   1486       1.1     yamt 		vmem_addr_t p;
   1487       1.1     yamt 		vmem_size_t sz;
   1488      1.25  thorpej 		bool x;
   1489       1.1     yamt 	} *reg = NULL;
   1490       1.1     yamt 	int nreg = 0;
   1491       1.1     yamt 	int nalloc = 0;
   1492       1.1     yamt 	int nfree = 0;
   1493       1.1     yamt 	vmem_size_t total = 0;
   1494       1.1     yamt #if 1
   1495       1.1     yamt 	vm_flag_t strat = VM_INSTANTFIT;
   1496       1.1     yamt #else
   1497       1.1     yamt 	vm_flag_t strat = VM_BESTFIT;
   1498       1.1     yamt #endif
   1499       1.1     yamt 
   1500       1.1     yamt 	vm = vmem_create("test", VMEM_ADDR_NULL, 0, 1,
   1501      1.30     yamt 	    NULL, NULL, NULL, 0, VM_SLEEP);
   1502       1.1     yamt 	if (vm == NULL) {
   1503       1.1     yamt 		printf("vmem_create\n");
   1504       1.1     yamt 		exit(EXIT_FAILURE);
   1505       1.1     yamt 	}
   1506       1.1     yamt 	vmem_dump(vm);
   1507       1.1     yamt 
   1508       1.1     yamt 	p = vmem_add(vm, 100, 200, VM_SLEEP);
   1509       1.1     yamt 	p = vmem_add(vm, 2000, 1, VM_SLEEP);
   1510       1.1     yamt 	p = vmem_add(vm, 40000, 0x10000000>>12, VM_SLEEP);
   1511       1.1     yamt 	p = vmem_add(vm, 10000, 10000, VM_SLEEP);
   1512       1.1     yamt 	p = vmem_add(vm, 500, 1000, VM_SLEEP);
   1513       1.1     yamt 	vmem_dump(vm);
   1514       1.1     yamt 	for (;;) {
   1515       1.1     yamt 		struct reg *r;
   1516      1.10     yamt 		int t = rand() % 100;
   1517       1.1     yamt 
   1518      1.10     yamt 		if (t > 45) {
   1519      1.10     yamt 			/* alloc */
   1520       1.1     yamt 			vmem_size_t sz = rand() % 500 + 1;
   1521      1.25  thorpej 			bool x;
   1522      1.10     yamt 			vmem_size_t align, phase, nocross;
   1523      1.10     yamt 			vmem_addr_t minaddr, maxaddr;
   1524      1.10     yamt 
   1525      1.10     yamt 			if (t > 70) {
   1526      1.26  thorpej 				x = true;
   1527      1.10     yamt 				/* XXX */
   1528      1.10     yamt 				align = 1 << (rand() % 15);
   1529      1.10     yamt 				phase = rand() % 65536;
   1530      1.10     yamt 				nocross = 1 << (rand() % 15);
   1531      1.10     yamt 				if (align <= phase) {
   1532      1.10     yamt 					phase = 0;
   1533      1.10     yamt 				}
   1534      1.19     yamt 				if (VMEM_CROSS_P(phase, phase + sz - 1,
   1535      1.19     yamt 				    nocross)) {
   1536      1.10     yamt 					nocross = 0;
   1537      1.10     yamt 				}
   1538      1.10     yamt 				minaddr = rand() % 50000;
   1539      1.10     yamt 				maxaddr = rand() % 70000;
   1540      1.10     yamt 				if (minaddr > maxaddr) {
   1541      1.10     yamt 					minaddr = 0;
   1542      1.10     yamt 					maxaddr = 0;
   1543      1.10     yamt 				}
   1544      1.10     yamt 				printf("=== xalloc %" PRIu64
   1545      1.10     yamt 				    " align=%" PRIu64 ", phase=%" PRIu64
   1546      1.10     yamt 				    ", nocross=%" PRIu64 ", min=%" PRIu64
   1547      1.10     yamt 				    ", max=%" PRIu64 "\n",
   1548      1.10     yamt 				    (uint64_t)sz,
   1549      1.10     yamt 				    (uint64_t)align,
   1550      1.10     yamt 				    (uint64_t)phase,
   1551      1.10     yamt 				    (uint64_t)nocross,
   1552      1.10     yamt 				    (uint64_t)minaddr,
   1553      1.10     yamt 				    (uint64_t)maxaddr);
   1554      1.10     yamt 				p = vmem_xalloc(vm, sz, align, phase, nocross,
   1555      1.10     yamt 				    minaddr, maxaddr, strat|VM_SLEEP);
   1556      1.10     yamt 			} else {
   1557      1.26  thorpej 				x = false;
   1558      1.10     yamt 				printf("=== alloc %" PRIu64 "\n", (uint64_t)sz);
   1559      1.10     yamt 				p = vmem_alloc(vm, sz, strat|VM_SLEEP);
   1560      1.10     yamt 			}
   1561       1.1     yamt 			printf("-> %" PRIu64 "\n", (uint64_t)p);
   1562       1.1     yamt 			vmem_dump(vm);
   1563       1.1     yamt 			if (p == VMEM_ADDR_NULL) {
   1564      1.10     yamt 				if (x) {
   1565      1.10     yamt 					continue;
   1566      1.10     yamt 				}
   1567       1.1     yamt 				break;
   1568       1.1     yamt 			}
   1569       1.1     yamt 			nreg++;
   1570       1.1     yamt 			reg = realloc(reg, sizeof(*reg) * nreg);
   1571       1.1     yamt 			r = &reg[nreg - 1];
   1572       1.1     yamt 			r->p = p;
   1573       1.1     yamt 			r->sz = sz;
   1574      1.10     yamt 			r->x = x;
   1575       1.1     yamt 			total += sz;
   1576       1.1     yamt 			nalloc++;
   1577       1.1     yamt 		} else if (nreg != 0) {
   1578      1.10     yamt 			/* free */
   1579       1.1     yamt 			r = &reg[rand() % nreg];
   1580       1.1     yamt 			printf("=== free %" PRIu64 ", %" PRIu64 "\n",
   1581       1.1     yamt 			    (uint64_t)r->p, (uint64_t)r->sz);
   1582      1.10     yamt 			if (r->x) {
   1583      1.10     yamt 				vmem_xfree(vm, r->p, r->sz);
   1584      1.10     yamt 			} else {
   1585      1.10     yamt 				vmem_free(vm, r->p, r->sz);
   1586      1.10     yamt 			}
   1587       1.1     yamt 			total -= r->sz;
   1588       1.1     yamt 			vmem_dump(vm);
   1589       1.1     yamt 			*r = reg[nreg - 1];
   1590       1.1     yamt 			nreg--;
   1591       1.1     yamt 			nfree++;
   1592       1.1     yamt 		}
   1593       1.1     yamt 		printf("total=%" PRIu64 "\n", (uint64_t)total);
   1594       1.1     yamt 	}
   1595       1.1     yamt 	fprintf(stderr, "total=%" PRIu64 ", nalloc=%d, nfree=%d\n",
   1596       1.1     yamt 	    (uint64_t)total, nalloc, nfree);
   1597       1.1     yamt 	exit(EXIT_SUCCESS);
   1598       1.1     yamt }
   1599       1.1     yamt #endif /* !defined(_KERNEL) */
   1600       1.1     yamt #endif /* defined(VMEM_DEBUG) */
   1601