Home | History | Annotate | Line # | Download | only in kern
subr_vmem.c revision 1.42.10.1
      1  1.42.10.1     haad /*	$NetBSD: subr_vmem.c,v 1.42.10.1 2008/12/13 01:15:08 haad 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  1.42.10.1     haad __KERNEL_RCSID(0, "$NetBSD: subr_vmem.c,v 1.42.10.1 2008/12/13 01:15:08 haad 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       1.31       ad #define	LOCK_DECL(name)		kmutex_t name
     67        1.1     yamt #else /* defined(_KERNEL) */
     68        1.1     yamt #include <errno.h>
     69        1.1     yamt #include <assert.h>
     70        1.1     yamt #include <stdlib.h>
     71        1.1     yamt 
     72        1.1     yamt #define	KASSERT(a)		assert(a)
     73       1.31       ad #define	LOCK_DECL(name)		/* nothing */
     74       1.31       ad #define	mutex_init(a, b, c)	/* nothing */
     75       1.31       ad #define	mutex_destroy(a)	/* nothing */
     76       1.31       ad #define	mutex_enter(a)		/* nothing */
     77       1.31       ad #define	mutex_exit(a)		/* nothing */
     78       1.31       ad #define	mutex_owned(a)		/* nothing */
     79       1.42     yamt #define	ASSERT_SLEEPABLE()	 /* nothing */
     80       1.31       ad #define	IPL_VM			0
     81        1.1     yamt #endif /* defined(_KERNEL) */
     82        1.1     yamt 
     83        1.1     yamt struct vmem;
     84        1.1     yamt struct vmem_btag;
     85        1.1     yamt 
     86        1.1     yamt #if defined(VMEM_DEBUG)
     87        1.1     yamt void vmem_dump(const vmem_t *);
     88        1.1     yamt #endif /* defined(VMEM_DEBUG) */
     89        1.1     yamt 
     90        1.4     yamt #define	VMEM_MAXORDER		(sizeof(vmem_size_t) * CHAR_BIT)
     91       1.30     yamt 
     92       1.30     yamt #define	VMEM_HASHSIZE_MIN	1	/* XXX */
     93       1.30     yamt #define	VMEM_HASHSIZE_MAX	8192	/* XXX */
     94       1.30     yamt #define	VMEM_HASHSIZE_INIT	VMEM_HASHSIZE_MIN
     95        1.1     yamt 
     96        1.1     yamt #define	VM_FITMASK	(VM_BESTFIT | VM_INSTANTFIT)
     97        1.1     yamt 
     98        1.1     yamt CIRCLEQ_HEAD(vmem_seglist, vmem_btag);
     99        1.1     yamt LIST_HEAD(vmem_freelist, vmem_btag);
    100        1.1     yamt LIST_HEAD(vmem_hashlist, vmem_btag);
    101        1.1     yamt 
    102        1.5     yamt #if defined(QCACHE)
    103        1.5     yamt #define	VMEM_QCACHE_IDX_MAX	32
    104        1.5     yamt 
    105        1.5     yamt #define	QC_NAME_MAX	16
    106        1.5     yamt 
    107        1.5     yamt struct qcache {
    108       1.35       ad 	pool_cache_t qc_cache;
    109        1.5     yamt 	vmem_t *qc_vmem;
    110        1.5     yamt 	char qc_name[QC_NAME_MAX];
    111        1.5     yamt };
    112        1.5     yamt typedef struct qcache qcache_t;
    113       1.35       ad #define	QC_POOL_TO_QCACHE(pool)	((qcache_t *)(pool->pr_qcache))
    114        1.5     yamt #endif /* defined(QCACHE) */
    115        1.5     yamt 
    116        1.1     yamt /* vmem arena */
    117        1.1     yamt struct vmem {
    118       1.31       ad 	LOCK_DECL(vm_lock);
    119        1.1     yamt 	vmem_addr_t (*vm_allocfn)(vmem_t *, vmem_size_t, vmem_size_t *,
    120        1.1     yamt 	    vm_flag_t);
    121        1.1     yamt 	void (*vm_freefn)(vmem_t *, vmem_addr_t, vmem_size_t);
    122        1.1     yamt 	vmem_t *vm_source;
    123        1.1     yamt 	struct vmem_seglist vm_seglist;
    124        1.1     yamt 	struct vmem_freelist vm_freelist[VMEM_MAXORDER];
    125        1.1     yamt 	size_t vm_hashsize;
    126        1.1     yamt 	size_t vm_nbusytag;
    127        1.1     yamt 	struct vmem_hashlist *vm_hashlist;
    128        1.1     yamt 	size_t vm_quantum_mask;
    129        1.1     yamt 	int vm_quantum_shift;
    130        1.1     yamt 	const char *vm_name;
    131       1.30     yamt 	LIST_ENTRY(vmem) vm_alllist;
    132        1.5     yamt 
    133        1.5     yamt #if defined(QCACHE)
    134        1.5     yamt 	/* quantum cache */
    135        1.5     yamt 	size_t vm_qcache_max;
    136        1.5     yamt 	struct pool_allocator vm_qcache_allocator;
    137       1.22     yamt 	qcache_t vm_qcache_store[VMEM_QCACHE_IDX_MAX];
    138       1.22     yamt 	qcache_t *vm_qcache[VMEM_QCACHE_IDX_MAX];
    139        1.5     yamt #endif /* defined(QCACHE) */
    140        1.1     yamt };
    141        1.1     yamt 
    142       1.31       ad #define	VMEM_LOCK(vm)		mutex_enter(&vm->vm_lock)
    143       1.31       ad #define	VMEM_TRYLOCK(vm)	mutex_tryenter(&vm->vm_lock)
    144       1.31       ad #define	VMEM_UNLOCK(vm)		mutex_exit(&vm->vm_lock)
    145       1.36       ad #define	VMEM_LOCK_INIT(vm, ipl)	mutex_init(&vm->vm_lock, MUTEX_DEFAULT, ipl)
    146       1.31       ad #define	VMEM_LOCK_DESTROY(vm)	mutex_destroy(&vm->vm_lock)
    147       1.31       ad #define	VMEM_ASSERT_LOCKED(vm)	KASSERT(mutex_owned(&vm->vm_lock))
    148        1.1     yamt 
    149        1.1     yamt /* boundary tag */
    150        1.1     yamt struct vmem_btag {
    151        1.1     yamt 	CIRCLEQ_ENTRY(vmem_btag) bt_seglist;
    152        1.1     yamt 	union {
    153        1.1     yamt 		LIST_ENTRY(vmem_btag) u_freelist; /* BT_TYPE_FREE */
    154        1.1     yamt 		LIST_ENTRY(vmem_btag) u_hashlist; /* BT_TYPE_BUSY */
    155        1.1     yamt 	} bt_u;
    156        1.1     yamt #define	bt_hashlist	bt_u.u_hashlist
    157        1.1     yamt #define	bt_freelist	bt_u.u_freelist
    158        1.1     yamt 	vmem_addr_t bt_start;
    159        1.1     yamt 	vmem_size_t bt_size;
    160        1.1     yamt 	int bt_type;
    161        1.1     yamt };
    162        1.1     yamt 
    163        1.1     yamt #define	BT_TYPE_SPAN		1
    164        1.1     yamt #define	BT_TYPE_SPAN_STATIC	2
    165        1.1     yamt #define	BT_TYPE_FREE		3
    166        1.1     yamt #define	BT_TYPE_BUSY		4
    167        1.1     yamt #define	BT_ISSPAN_P(bt)	((bt)->bt_type <= BT_TYPE_SPAN_STATIC)
    168        1.1     yamt 
    169        1.1     yamt #define	BT_END(bt)	((bt)->bt_start + (bt)->bt_size)
    170        1.1     yamt 
    171        1.1     yamt typedef struct vmem_btag bt_t;
    172        1.1     yamt 
    173        1.1     yamt /* ---- misc */
    174        1.1     yamt 
    175       1.19     yamt #define	VMEM_ALIGNUP(addr, align) \
    176       1.19     yamt 	(-(-(addr) & -(align)))
    177       1.19     yamt #define	VMEM_CROSS_P(addr1, addr2, boundary) \
    178       1.19     yamt 	((((addr1) ^ (addr2)) & -(boundary)) != 0)
    179       1.19     yamt 
    180        1.4     yamt #define	ORDER2SIZE(order)	((vmem_size_t)1 << (order))
    181        1.4     yamt 
    182        1.1     yamt static int
    183        1.1     yamt calc_order(vmem_size_t size)
    184        1.1     yamt {
    185        1.4     yamt 	vmem_size_t target;
    186        1.1     yamt 	int i;
    187        1.1     yamt 
    188        1.1     yamt 	KASSERT(size != 0);
    189        1.1     yamt 
    190        1.1     yamt 	i = 0;
    191        1.4     yamt 	target = size >> 1;
    192        1.4     yamt 	while (ORDER2SIZE(i) <= target) {
    193        1.1     yamt 		i++;
    194        1.1     yamt 	}
    195        1.1     yamt 
    196        1.4     yamt 	KASSERT(ORDER2SIZE(i) <= size);
    197        1.4     yamt 	KASSERT(size < ORDER2SIZE(i + 1) || ORDER2SIZE(i + 1) < ORDER2SIZE(i));
    198        1.1     yamt 
    199        1.1     yamt 	return i;
    200        1.1     yamt }
    201        1.1     yamt 
    202        1.1     yamt #if defined(_KERNEL)
    203        1.1     yamt static MALLOC_DEFINE(M_VMEM, "vmem", "vmem");
    204        1.1     yamt #endif /* defined(_KERNEL) */
    205        1.1     yamt 
    206        1.1     yamt static void *
    207        1.1     yamt xmalloc(size_t sz, vm_flag_t flags)
    208        1.1     yamt {
    209        1.1     yamt 
    210        1.1     yamt #if defined(_KERNEL)
    211        1.1     yamt 	return malloc(sz, M_VMEM,
    212        1.1     yamt 	    M_CANFAIL | ((flags & VM_SLEEP) ? M_WAITOK : M_NOWAIT));
    213        1.1     yamt #else /* defined(_KERNEL) */
    214        1.1     yamt 	return malloc(sz);
    215        1.1     yamt #endif /* defined(_KERNEL) */
    216        1.1     yamt }
    217        1.1     yamt 
    218        1.1     yamt static void
    219        1.1     yamt xfree(void *p)
    220        1.1     yamt {
    221        1.1     yamt 
    222        1.1     yamt #if defined(_KERNEL)
    223        1.1     yamt 	return free(p, M_VMEM);
    224        1.1     yamt #else /* defined(_KERNEL) */
    225        1.1     yamt 	return free(p);
    226        1.1     yamt #endif /* defined(_KERNEL) */
    227        1.1     yamt }
    228        1.1     yamt 
    229        1.1     yamt /* ---- boundary tag */
    230        1.1     yamt 
    231        1.1     yamt #if defined(_KERNEL)
    232       1.35       ad static struct pool_cache bt_cache;
    233        1.1     yamt #endif /* defined(_KERNEL) */
    234        1.1     yamt 
    235        1.1     yamt static bt_t *
    236       1.17     yamt bt_alloc(vmem_t *vm, vm_flag_t flags)
    237        1.1     yamt {
    238        1.1     yamt 	bt_t *bt;
    239        1.1     yamt 
    240        1.1     yamt #if defined(_KERNEL)
    241       1.35       ad 	bt = pool_cache_get(&bt_cache,
    242        1.1     yamt 	    (flags & VM_SLEEP) != 0 ? PR_WAITOK : PR_NOWAIT);
    243        1.1     yamt #else /* defined(_KERNEL) */
    244        1.1     yamt 	bt = malloc(sizeof *bt);
    245        1.1     yamt #endif /* defined(_KERNEL) */
    246        1.1     yamt 
    247        1.1     yamt 	return bt;
    248        1.1     yamt }
    249        1.1     yamt 
    250        1.1     yamt static void
    251       1.17     yamt bt_free(vmem_t *vm, bt_t *bt)
    252        1.1     yamt {
    253        1.1     yamt 
    254        1.1     yamt #if defined(_KERNEL)
    255       1.35       ad 	pool_cache_put(&bt_cache, bt);
    256        1.1     yamt #else /* defined(_KERNEL) */
    257        1.1     yamt 	free(bt);
    258        1.1     yamt #endif /* defined(_KERNEL) */
    259        1.1     yamt }
    260        1.1     yamt 
    261        1.1     yamt /*
    262        1.1     yamt  * freelist[0] ... [1, 1]
    263        1.1     yamt  * freelist[1] ... [2, 3]
    264        1.1     yamt  * freelist[2] ... [4, 7]
    265        1.1     yamt  * freelist[3] ... [8, 15]
    266        1.1     yamt  *  :
    267        1.1     yamt  * freelist[n] ... [(1 << n), (1 << (n + 1)) - 1]
    268        1.1     yamt  *  :
    269        1.1     yamt  */
    270        1.1     yamt 
    271        1.1     yamt static struct vmem_freelist *
    272        1.1     yamt bt_freehead_tofree(vmem_t *vm, vmem_size_t size)
    273        1.1     yamt {
    274        1.1     yamt 	const vmem_size_t qsize = size >> vm->vm_quantum_shift;
    275        1.1     yamt 	int idx;
    276        1.1     yamt 
    277        1.1     yamt 	KASSERT((size & vm->vm_quantum_mask) == 0);
    278        1.1     yamt 	KASSERT(size != 0);
    279        1.1     yamt 
    280        1.1     yamt 	idx = calc_order(qsize);
    281        1.1     yamt 	KASSERT(idx >= 0);
    282        1.1     yamt 	KASSERT(idx < VMEM_MAXORDER);
    283        1.1     yamt 
    284        1.1     yamt 	return &vm->vm_freelist[idx];
    285        1.1     yamt }
    286        1.1     yamt 
    287        1.1     yamt static struct vmem_freelist *
    288        1.1     yamt bt_freehead_toalloc(vmem_t *vm, vmem_size_t size, vm_flag_t strat)
    289        1.1     yamt {
    290        1.1     yamt 	const vmem_size_t qsize = size >> vm->vm_quantum_shift;
    291        1.1     yamt 	int idx;
    292        1.1     yamt 
    293        1.1     yamt 	KASSERT((size & vm->vm_quantum_mask) == 0);
    294        1.1     yamt 	KASSERT(size != 0);
    295        1.1     yamt 
    296        1.1     yamt 	idx = calc_order(qsize);
    297        1.4     yamt 	if (strat == VM_INSTANTFIT && ORDER2SIZE(idx) != qsize) {
    298        1.1     yamt 		idx++;
    299        1.1     yamt 		/* check too large request? */
    300        1.1     yamt 	}
    301        1.1     yamt 	KASSERT(idx >= 0);
    302        1.1     yamt 	KASSERT(idx < VMEM_MAXORDER);
    303        1.1     yamt 
    304        1.1     yamt 	return &vm->vm_freelist[idx];
    305        1.1     yamt }
    306        1.1     yamt 
    307        1.1     yamt /* ---- boundary tag hash */
    308        1.1     yamt 
    309        1.1     yamt static struct vmem_hashlist *
    310        1.1     yamt bt_hashhead(vmem_t *vm, vmem_addr_t addr)
    311        1.1     yamt {
    312        1.1     yamt 	struct vmem_hashlist *list;
    313        1.1     yamt 	unsigned int hash;
    314        1.1     yamt 
    315        1.1     yamt 	hash = hash32_buf(&addr, sizeof(addr), HASH32_BUF_INIT);
    316        1.1     yamt 	list = &vm->vm_hashlist[hash % vm->vm_hashsize];
    317        1.1     yamt 
    318        1.1     yamt 	return list;
    319        1.1     yamt }
    320        1.1     yamt 
    321        1.1     yamt static bt_t *
    322        1.1     yamt bt_lookupbusy(vmem_t *vm, vmem_addr_t addr)
    323        1.1     yamt {
    324        1.1     yamt 	struct vmem_hashlist *list;
    325        1.1     yamt 	bt_t *bt;
    326        1.1     yamt 
    327        1.1     yamt 	list = bt_hashhead(vm, addr);
    328        1.1     yamt 	LIST_FOREACH(bt, list, bt_hashlist) {
    329        1.1     yamt 		if (bt->bt_start == addr) {
    330        1.1     yamt 			break;
    331        1.1     yamt 		}
    332        1.1     yamt 	}
    333        1.1     yamt 
    334        1.1     yamt 	return bt;
    335        1.1     yamt }
    336        1.1     yamt 
    337        1.1     yamt static void
    338        1.1     yamt bt_rembusy(vmem_t *vm, bt_t *bt)
    339        1.1     yamt {
    340        1.1     yamt 
    341        1.1     yamt 	KASSERT(vm->vm_nbusytag > 0);
    342        1.1     yamt 	vm->vm_nbusytag--;
    343        1.1     yamt 	LIST_REMOVE(bt, bt_hashlist);
    344        1.1     yamt }
    345        1.1     yamt 
    346        1.1     yamt static void
    347        1.1     yamt bt_insbusy(vmem_t *vm, bt_t *bt)
    348        1.1     yamt {
    349        1.1     yamt 	struct vmem_hashlist *list;
    350        1.1     yamt 
    351        1.1     yamt 	KASSERT(bt->bt_type == BT_TYPE_BUSY);
    352        1.1     yamt 
    353        1.1     yamt 	list = bt_hashhead(vm, bt->bt_start);
    354        1.1     yamt 	LIST_INSERT_HEAD(list, bt, bt_hashlist);
    355        1.1     yamt 	vm->vm_nbusytag++;
    356        1.1     yamt }
    357        1.1     yamt 
    358        1.1     yamt /* ---- boundary tag list */
    359        1.1     yamt 
    360        1.1     yamt static void
    361        1.1     yamt bt_remseg(vmem_t *vm, bt_t *bt)
    362        1.1     yamt {
    363        1.1     yamt 
    364        1.1     yamt 	CIRCLEQ_REMOVE(&vm->vm_seglist, bt, bt_seglist);
    365        1.1     yamt }
    366        1.1     yamt 
    367        1.1     yamt static void
    368        1.1     yamt bt_insseg(vmem_t *vm, bt_t *bt, bt_t *prev)
    369        1.1     yamt {
    370        1.1     yamt 
    371        1.1     yamt 	CIRCLEQ_INSERT_AFTER(&vm->vm_seglist, prev, bt, bt_seglist);
    372        1.1     yamt }
    373        1.1     yamt 
    374        1.1     yamt static void
    375        1.1     yamt bt_insseg_tail(vmem_t *vm, bt_t *bt)
    376        1.1     yamt {
    377        1.1     yamt 
    378        1.1     yamt 	CIRCLEQ_INSERT_TAIL(&vm->vm_seglist, bt, bt_seglist);
    379        1.1     yamt }
    380        1.1     yamt 
    381        1.1     yamt static void
    382       1.17     yamt bt_remfree(vmem_t *vm, bt_t *bt)
    383        1.1     yamt {
    384        1.1     yamt 
    385        1.1     yamt 	KASSERT(bt->bt_type == BT_TYPE_FREE);
    386        1.1     yamt 
    387        1.1     yamt 	LIST_REMOVE(bt, bt_freelist);
    388        1.1     yamt }
    389        1.1     yamt 
    390        1.1     yamt static void
    391        1.1     yamt bt_insfree(vmem_t *vm, bt_t *bt)
    392        1.1     yamt {
    393        1.1     yamt 	struct vmem_freelist *list;
    394        1.1     yamt 
    395        1.1     yamt 	list = bt_freehead_tofree(vm, bt->bt_size);
    396        1.1     yamt 	LIST_INSERT_HEAD(list, bt, bt_freelist);
    397        1.1     yamt }
    398        1.1     yamt 
    399        1.1     yamt /* ---- vmem internal functions */
    400        1.1     yamt 
    401       1.30     yamt #if defined(_KERNEL)
    402       1.30     yamt static kmutex_t vmem_list_lock;
    403       1.30     yamt static LIST_HEAD(, vmem) vmem_list = LIST_HEAD_INITIALIZER(vmem_list);
    404       1.30     yamt #endif /* defined(_KERNEL) */
    405       1.30     yamt 
    406        1.5     yamt #if defined(QCACHE)
    407        1.5     yamt static inline vm_flag_t
    408        1.5     yamt prf_to_vmf(int prflags)
    409        1.5     yamt {
    410        1.5     yamt 	vm_flag_t vmflags;
    411        1.5     yamt 
    412        1.5     yamt 	KASSERT((prflags & ~(PR_LIMITFAIL | PR_WAITOK | PR_NOWAIT)) == 0);
    413        1.5     yamt 	if ((prflags & PR_WAITOK) != 0) {
    414        1.5     yamt 		vmflags = VM_SLEEP;
    415        1.5     yamt 	} else {
    416        1.5     yamt 		vmflags = VM_NOSLEEP;
    417        1.5     yamt 	}
    418        1.5     yamt 	return vmflags;
    419        1.5     yamt }
    420        1.5     yamt 
    421        1.5     yamt static inline int
    422        1.5     yamt vmf_to_prf(vm_flag_t vmflags)
    423        1.5     yamt {
    424        1.5     yamt 	int prflags;
    425        1.5     yamt 
    426        1.7     yamt 	if ((vmflags & VM_SLEEP) != 0) {
    427        1.5     yamt 		prflags = PR_WAITOK;
    428        1.7     yamt 	} else {
    429        1.5     yamt 		prflags = PR_NOWAIT;
    430        1.5     yamt 	}
    431        1.5     yamt 	return prflags;
    432        1.5     yamt }
    433        1.5     yamt 
    434        1.5     yamt static size_t
    435        1.5     yamt qc_poolpage_size(size_t qcache_max)
    436        1.5     yamt {
    437        1.5     yamt 	int i;
    438        1.5     yamt 
    439        1.5     yamt 	for (i = 0; ORDER2SIZE(i) <= qcache_max * 3; i++) {
    440        1.5     yamt 		/* nothing */
    441        1.5     yamt 	}
    442        1.5     yamt 	return ORDER2SIZE(i);
    443        1.5     yamt }
    444        1.5     yamt 
    445        1.5     yamt static void *
    446        1.5     yamt qc_poolpage_alloc(struct pool *pool, int prflags)
    447        1.5     yamt {
    448        1.5     yamt 	qcache_t *qc = QC_POOL_TO_QCACHE(pool);
    449        1.5     yamt 	vmem_t *vm = qc->qc_vmem;
    450        1.5     yamt 
    451        1.5     yamt 	return (void *)vmem_alloc(vm, pool->pr_alloc->pa_pagesz,
    452        1.5     yamt 	    prf_to_vmf(prflags) | VM_INSTANTFIT);
    453        1.5     yamt }
    454        1.5     yamt 
    455        1.5     yamt static void
    456        1.5     yamt qc_poolpage_free(struct pool *pool, void *addr)
    457        1.5     yamt {
    458        1.5     yamt 	qcache_t *qc = QC_POOL_TO_QCACHE(pool);
    459        1.5     yamt 	vmem_t *vm = qc->qc_vmem;
    460        1.5     yamt 
    461        1.5     yamt 	vmem_free(vm, (vmem_addr_t)addr, pool->pr_alloc->pa_pagesz);
    462        1.5     yamt }
    463        1.5     yamt 
    464        1.5     yamt static void
    465       1.31       ad qc_init(vmem_t *vm, size_t qcache_max, int ipl)
    466        1.5     yamt {
    467       1.22     yamt 	qcache_t *prevqc;
    468        1.5     yamt 	struct pool_allocator *pa;
    469        1.5     yamt 	int qcache_idx_max;
    470        1.5     yamt 	int i;
    471        1.5     yamt 
    472        1.5     yamt 	KASSERT((qcache_max & vm->vm_quantum_mask) == 0);
    473        1.5     yamt 	if (qcache_max > (VMEM_QCACHE_IDX_MAX << vm->vm_quantum_shift)) {
    474        1.5     yamt 		qcache_max = VMEM_QCACHE_IDX_MAX << vm->vm_quantum_shift;
    475        1.5     yamt 	}
    476        1.5     yamt 	vm->vm_qcache_max = qcache_max;
    477        1.5     yamt 	pa = &vm->vm_qcache_allocator;
    478        1.5     yamt 	memset(pa, 0, sizeof(*pa));
    479        1.5     yamt 	pa->pa_alloc = qc_poolpage_alloc;
    480        1.5     yamt 	pa->pa_free = qc_poolpage_free;
    481        1.5     yamt 	pa->pa_pagesz = qc_poolpage_size(qcache_max);
    482        1.5     yamt 
    483        1.5     yamt 	qcache_idx_max = qcache_max >> vm->vm_quantum_shift;
    484       1.22     yamt 	prevqc = NULL;
    485       1.22     yamt 	for (i = qcache_idx_max; i > 0; i--) {
    486       1.22     yamt 		qcache_t *qc = &vm->vm_qcache_store[i - 1];
    487        1.5     yamt 		size_t size = i << vm->vm_quantum_shift;
    488        1.5     yamt 
    489        1.5     yamt 		qc->qc_vmem = vm;
    490        1.8   martin 		snprintf(qc->qc_name, sizeof(qc->qc_name), "%s-%zu",
    491        1.5     yamt 		    vm->vm_name, size);
    492       1.35       ad 		qc->qc_cache = pool_cache_init(size,
    493       1.35       ad 		    ORDER2SIZE(vm->vm_quantum_shift), 0,
    494       1.35       ad 		    PR_NOALIGN | PR_NOTOUCH /* XXX */,
    495       1.35       ad 		    qc->qc_name, pa, ipl, NULL, NULL, NULL);
    496       1.35       ad 		KASSERT(qc->qc_cache != NULL);	/* XXX */
    497       1.22     yamt 		if (prevqc != NULL &&
    498       1.35       ad 		    qc->qc_cache->pc_pool.pr_itemsperpage ==
    499       1.35       ad 		    prevqc->qc_cache->pc_pool.pr_itemsperpage) {
    500       1.35       ad 			pool_cache_destroy(qc->qc_cache);
    501       1.22     yamt 			vm->vm_qcache[i - 1] = prevqc;
    502       1.27       ad 			continue;
    503       1.22     yamt 		}
    504       1.35       ad 		qc->qc_cache->pc_pool.pr_qcache = qc;
    505       1.22     yamt 		vm->vm_qcache[i - 1] = qc;
    506       1.22     yamt 		prevqc = qc;
    507        1.5     yamt 	}
    508        1.5     yamt }
    509        1.6     yamt 
    510       1.23     yamt static void
    511       1.23     yamt qc_destroy(vmem_t *vm)
    512       1.23     yamt {
    513       1.23     yamt 	const qcache_t *prevqc;
    514       1.23     yamt 	int i;
    515       1.23     yamt 	int qcache_idx_max;
    516       1.23     yamt 
    517       1.23     yamt 	qcache_idx_max = vm->vm_qcache_max >> vm->vm_quantum_shift;
    518       1.23     yamt 	prevqc = NULL;
    519       1.24     yamt 	for (i = 0; i < qcache_idx_max; i++) {
    520       1.24     yamt 		qcache_t *qc = vm->vm_qcache[i];
    521       1.23     yamt 
    522       1.23     yamt 		if (prevqc == qc) {
    523       1.23     yamt 			continue;
    524       1.23     yamt 		}
    525       1.35       ad 		pool_cache_destroy(qc->qc_cache);
    526       1.23     yamt 		prevqc = qc;
    527       1.23     yamt 	}
    528       1.23     yamt }
    529       1.23     yamt 
    530       1.25  thorpej static bool
    531        1.6     yamt qc_reap(vmem_t *vm)
    532        1.6     yamt {
    533       1.22     yamt 	const qcache_t *prevqc;
    534        1.6     yamt 	int i;
    535        1.6     yamt 	int qcache_idx_max;
    536       1.26  thorpej 	bool didsomething = false;
    537        1.6     yamt 
    538        1.6     yamt 	qcache_idx_max = vm->vm_qcache_max >> vm->vm_quantum_shift;
    539       1.22     yamt 	prevqc = NULL;
    540       1.24     yamt 	for (i = 0; i < qcache_idx_max; i++) {
    541       1.24     yamt 		qcache_t *qc = vm->vm_qcache[i];
    542        1.6     yamt 
    543       1.22     yamt 		if (prevqc == qc) {
    544       1.22     yamt 			continue;
    545       1.22     yamt 		}
    546       1.35       ad 		if (pool_cache_reclaim(qc->qc_cache) != 0) {
    547       1.26  thorpej 			didsomething = true;
    548        1.6     yamt 		}
    549       1.22     yamt 		prevqc = qc;
    550        1.6     yamt 	}
    551        1.6     yamt 
    552        1.6     yamt 	return didsomething;
    553        1.6     yamt }
    554        1.5     yamt #endif /* defined(QCACHE) */
    555        1.5     yamt 
    556        1.1     yamt #if defined(_KERNEL)
    557        1.1     yamt static int
    558        1.1     yamt vmem_init(void)
    559        1.1     yamt {
    560        1.1     yamt 
    561       1.30     yamt 	mutex_init(&vmem_list_lock, MUTEX_DEFAULT, IPL_NONE);
    562       1.35       ad 	pool_cache_bootstrap(&bt_cache, sizeof(bt_t), 0, 0, 0, "vmembt",
    563       1.35       ad 	    NULL, IPL_VM, NULL, NULL, NULL);
    564        1.1     yamt 	return 0;
    565        1.1     yamt }
    566        1.1     yamt #endif /* defined(_KERNEL) */
    567        1.1     yamt 
    568        1.1     yamt static vmem_addr_t
    569        1.1     yamt vmem_add1(vmem_t *vm, vmem_addr_t addr, vmem_size_t size, vm_flag_t flags,
    570        1.1     yamt     int spanbttype)
    571        1.1     yamt {
    572        1.1     yamt 	bt_t *btspan;
    573        1.1     yamt 	bt_t *btfree;
    574        1.1     yamt 
    575        1.1     yamt 	KASSERT((flags & (VM_SLEEP|VM_NOSLEEP)) != 0);
    576        1.1     yamt 	KASSERT((~flags & (VM_SLEEP|VM_NOSLEEP)) != 0);
    577  1.42.10.1     haad 	KASSERT(spanbttype == BT_TYPE_SPAN || spanbttype == BT_TYPE_SPAN_STATIC);
    578        1.1     yamt 
    579        1.1     yamt 	btspan = bt_alloc(vm, flags);
    580        1.1     yamt 	if (btspan == NULL) {
    581        1.1     yamt 		return VMEM_ADDR_NULL;
    582        1.1     yamt 	}
    583        1.1     yamt 	btfree = bt_alloc(vm, flags);
    584        1.1     yamt 	if (btfree == NULL) {
    585        1.1     yamt 		bt_free(vm, btspan);
    586        1.1     yamt 		return VMEM_ADDR_NULL;
    587        1.1     yamt 	}
    588        1.1     yamt 
    589        1.1     yamt 	btspan->bt_type = spanbttype;
    590        1.1     yamt 	btspan->bt_start = addr;
    591        1.1     yamt 	btspan->bt_size = size;
    592        1.1     yamt 
    593        1.1     yamt 	btfree->bt_type = BT_TYPE_FREE;
    594        1.1     yamt 	btfree->bt_start = addr;
    595        1.1     yamt 	btfree->bt_size = size;
    596        1.1     yamt 
    597        1.1     yamt 	VMEM_LOCK(vm);
    598        1.1     yamt 	bt_insseg_tail(vm, btspan);
    599        1.1     yamt 	bt_insseg(vm, btfree, btspan);
    600        1.1     yamt 	bt_insfree(vm, btfree);
    601        1.1     yamt 	VMEM_UNLOCK(vm);
    602        1.1     yamt 
    603        1.1     yamt 	return addr;
    604        1.1     yamt }
    605        1.1     yamt 
    606       1.30     yamt static void
    607       1.30     yamt vmem_destroy1(vmem_t *vm)
    608       1.30     yamt {
    609       1.30     yamt 
    610       1.30     yamt #if defined(QCACHE)
    611       1.30     yamt 	qc_destroy(vm);
    612       1.30     yamt #endif /* defined(QCACHE) */
    613       1.30     yamt 	if (vm->vm_hashlist != NULL) {
    614       1.30     yamt 		int i;
    615       1.30     yamt 
    616       1.30     yamt 		for (i = 0; i < vm->vm_hashsize; i++) {
    617       1.30     yamt 			bt_t *bt;
    618       1.30     yamt 
    619       1.30     yamt 			while ((bt = LIST_FIRST(&vm->vm_hashlist[i])) != NULL) {
    620       1.30     yamt 				KASSERT(bt->bt_type == BT_TYPE_SPAN_STATIC);
    621       1.30     yamt 				bt_free(vm, bt);
    622       1.30     yamt 			}
    623       1.30     yamt 		}
    624       1.30     yamt 		xfree(vm->vm_hashlist);
    625       1.30     yamt 	}
    626       1.31       ad 	VMEM_LOCK_DESTROY(vm);
    627       1.30     yamt 	xfree(vm);
    628       1.30     yamt }
    629       1.30     yamt 
    630        1.1     yamt static int
    631        1.1     yamt vmem_import(vmem_t *vm, vmem_size_t size, vm_flag_t flags)
    632        1.1     yamt {
    633        1.1     yamt 	vmem_addr_t addr;
    634        1.1     yamt 
    635        1.1     yamt 	if (vm->vm_allocfn == NULL) {
    636        1.1     yamt 		return EINVAL;
    637        1.1     yamt 	}
    638        1.1     yamt 
    639        1.1     yamt 	addr = (*vm->vm_allocfn)(vm->vm_source, size, &size, flags);
    640        1.1     yamt 	if (addr == VMEM_ADDR_NULL) {
    641        1.1     yamt 		return ENOMEM;
    642        1.1     yamt 	}
    643        1.1     yamt 
    644        1.1     yamt 	if (vmem_add1(vm, addr, size, flags, BT_TYPE_SPAN) == VMEM_ADDR_NULL) {
    645        1.1     yamt 		(*vm->vm_freefn)(vm->vm_source, addr, size);
    646        1.1     yamt 		return ENOMEM;
    647        1.1     yamt 	}
    648        1.1     yamt 
    649        1.1     yamt 	return 0;
    650        1.1     yamt }
    651        1.1     yamt 
    652        1.1     yamt static int
    653        1.1     yamt vmem_rehash(vmem_t *vm, size_t newhashsize, vm_flag_t flags)
    654        1.1     yamt {
    655        1.1     yamt 	bt_t *bt;
    656        1.1     yamt 	int i;
    657        1.1     yamt 	struct vmem_hashlist *newhashlist;
    658        1.1     yamt 	struct vmem_hashlist *oldhashlist;
    659        1.1     yamt 	size_t oldhashsize;
    660        1.1     yamt 
    661        1.1     yamt 	KASSERT(newhashsize > 0);
    662        1.1     yamt 
    663        1.1     yamt 	newhashlist =
    664        1.1     yamt 	    xmalloc(sizeof(struct vmem_hashlist *) * newhashsize, flags);
    665        1.1     yamt 	if (newhashlist == NULL) {
    666        1.1     yamt 		return ENOMEM;
    667        1.1     yamt 	}
    668        1.1     yamt 	for (i = 0; i < newhashsize; i++) {
    669        1.1     yamt 		LIST_INIT(&newhashlist[i]);
    670        1.1     yamt 	}
    671        1.1     yamt 
    672       1.30     yamt 	if (!VMEM_TRYLOCK(vm)) {
    673       1.30     yamt 		xfree(newhashlist);
    674       1.30     yamt 		return EBUSY;
    675       1.30     yamt 	}
    676        1.1     yamt 	oldhashlist = vm->vm_hashlist;
    677        1.1     yamt 	oldhashsize = vm->vm_hashsize;
    678        1.1     yamt 	vm->vm_hashlist = newhashlist;
    679        1.1     yamt 	vm->vm_hashsize = newhashsize;
    680        1.1     yamt 	if (oldhashlist == NULL) {
    681        1.1     yamt 		VMEM_UNLOCK(vm);
    682        1.1     yamt 		return 0;
    683        1.1     yamt 	}
    684        1.1     yamt 	for (i = 0; i < oldhashsize; i++) {
    685        1.1     yamt 		while ((bt = LIST_FIRST(&oldhashlist[i])) != NULL) {
    686        1.1     yamt 			bt_rembusy(vm, bt); /* XXX */
    687        1.1     yamt 			bt_insbusy(vm, bt);
    688        1.1     yamt 		}
    689        1.1     yamt 	}
    690        1.1     yamt 	VMEM_UNLOCK(vm);
    691        1.1     yamt 
    692        1.1     yamt 	xfree(oldhashlist);
    693        1.1     yamt 
    694        1.1     yamt 	return 0;
    695        1.1     yamt }
    696        1.1     yamt 
    697       1.10     yamt /*
    698       1.10     yamt  * vmem_fit: check if a bt can satisfy the given restrictions.
    699       1.10     yamt  */
    700       1.10     yamt 
    701       1.10     yamt static vmem_addr_t
    702       1.10     yamt vmem_fit(const bt_t *bt, vmem_size_t size, vmem_size_t align, vmem_size_t phase,
    703       1.10     yamt     vmem_size_t nocross, vmem_addr_t minaddr, vmem_addr_t maxaddr)
    704       1.10     yamt {
    705       1.10     yamt 	vmem_addr_t start;
    706       1.10     yamt 	vmem_addr_t end;
    707       1.10     yamt 
    708       1.10     yamt 	KASSERT(bt->bt_size >= size);
    709       1.10     yamt 
    710       1.10     yamt 	/*
    711       1.10     yamt 	 * XXX assumption: vmem_addr_t and vmem_size_t are
    712       1.10     yamt 	 * unsigned integer of the same size.
    713       1.10     yamt 	 */
    714       1.10     yamt 
    715       1.10     yamt 	start = bt->bt_start;
    716       1.10     yamt 	if (start < minaddr) {
    717       1.10     yamt 		start = minaddr;
    718       1.10     yamt 	}
    719       1.10     yamt 	end = BT_END(bt);
    720       1.10     yamt 	if (end > maxaddr - 1) {
    721       1.10     yamt 		end = maxaddr - 1;
    722       1.10     yamt 	}
    723       1.10     yamt 	if (start >= end) {
    724       1.10     yamt 		return VMEM_ADDR_NULL;
    725       1.10     yamt 	}
    726       1.19     yamt 
    727       1.19     yamt 	start = VMEM_ALIGNUP(start - phase, align) + phase;
    728       1.10     yamt 	if (start < bt->bt_start) {
    729       1.10     yamt 		start += align;
    730       1.10     yamt 	}
    731       1.19     yamt 	if (VMEM_CROSS_P(start, start + size - 1, nocross)) {
    732       1.10     yamt 		KASSERT(align < nocross);
    733       1.19     yamt 		start = VMEM_ALIGNUP(start - phase, nocross) + phase;
    734       1.10     yamt 	}
    735       1.10     yamt 	if (start < end && end - start >= size) {
    736       1.10     yamt 		KASSERT((start & (align - 1)) == phase);
    737       1.19     yamt 		KASSERT(!VMEM_CROSS_P(start, start + size - 1, nocross));
    738       1.10     yamt 		KASSERT(minaddr <= start);
    739       1.10     yamt 		KASSERT(maxaddr == 0 || start + size <= maxaddr);
    740       1.10     yamt 		KASSERT(bt->bt_start <= start);
    741       1.10     yamt 		KASSERT(start + size <= BT_END(bt));
    742       1.10     yamt 		return start;
    743       1.10     yamt 	}
    744       1.10     yamt 	return VMEM_ADDR_NULL;
    745       1.10     yamt }
    746       1.10     yamt 
    747  1.42.10.1     haad #if !defined(VMEM_DEBUG)
    748  1.42.10.1     haad #define vmem_check_sanity(vm)	true
    749  1.42.10.1     haad #else
    750  1.42.10.1     haad 
    751  1.42.10.1     haad static bool
    752  1.42.10.1     haad vmem_check_spanoverlap(const char *func, const vmem_t *vm,
    753  1.42.10.1     haad 			const bt_t *bt, const bt_t *bt2)
    754  1.42.10.1     haad {
    755  1.42.10.1     haad 	switch (bt->bt_type) {
    756  1.42.10.1     haad 	case BT_TYPE_BUSY:
    757  1.42.10.1     haad 	case BT_TYPE_FREE:
    758  1.42.10.1     haad 		if (BT_ISSPAN_P(bt2))
    759  1.42.10.1     haad 			return true;
    760  1.42.10.1     haad 		break;
    761  1.42.10.1     haad 	case BT_TYPE_SPAN:
    762  1.42.10.1     haad 	case BT_TYPE_SPAN_STATIC:
    763  1.42.10.1     haad 		if (bt2->bt_type == BT_TYPE_BUSY
    764  1.42.10.1     haad 		   || bt2->bt_type == BT_TYPE_FREE)
    765  1.42.10.1     haad 			return true;
    766  1.42.10.1     haad 		break;
    767  1.42.10.1     haad 	}
    768  1.42.10.1     haad 
    769  1.42.10.1     haad 	if (bt->bt_start > bt2->bt_start) {
    770  1.42.10.1     haad 		if (bt->bt_start >= BT_END(bt2))
    771  1.42.10.1     haad 			return true;
    772  1.42.10.1     haad 
    773  1.42.10.1     haad 		printf("%s: overlapping VMEM '%s' span 0x%"
    774  1.42.10.1     haad 			PRIx64" - 0x%"PRIx64" %s\n",
    775  1.42.10.1     haad 			func, vm->vm_name,
    776  1.42.10.1     haad 			(uint64_t)bt->bt_start,
    777  1.42.10.1     haad 			(uint64_t)BT_END(bt),
    778  1.42.10.1     haad 			(bt->bt_type == BT_TYPE_BUSY) ?
    779  1.42.10.1     haad 			"allocated" :
    780  1.42.10.1     haad 			(bt->bt_type == BT_TYPE_FREE) ?
    781  1.42.10.1     haad 			"free" :
    782  1.42.10.1     haad 			(bt->bt_type == BT_TYPE_SPAN) ?
    783  1.42.10.1     haad 			"span" : "static span");
    784  1.42.10.1     haad 		printf("%s: overlapping VMEM '%s' span 0x%"
    785  1.42.10.1     haad 			PRIx64" - 0x%"PRIx64" %s\n",
    786  1.42.10.1     haad 			func, vm->vm_name,
    787  1.42.10.1     haad 			(uint64_t)bt2->bt_start,
    788  1.42.10.1     haad 			(uint64_t)BT_END(bt2),
    789  1.42.10.1     haad 			(bt2->bt_type == BT_TYPE_BUSY) ?
    790  1.42.10.1     haad 			"allocated" :
    791  1.42.10.1     haad 			(bt2->bt_type == BT_TYPE_FREE) ?
    792  1.42.10.1     haad 			"free" :
    793  1.42.10.1     haad 			(bt2->bt_type == BT_TYPE_SPAN) ?
    794  1.42.10.1     haad 			"span" : "static span");
    795  1.42.10.1     haad 		return false;
    796  1.42.10.1     haad 	}
    797  1.42.10.1     haad 	if (BT_END(bt) > bt2->bt_start) {
    798  1.42.10.1     haad 		printf("%s: overlapping VMEM '%s' span 0x%"
    799  1.42.10.1     haad 			PRIx64" - 0x%"PRIx64" %s\n",
    800  1.42.10.1     haad 			func, vm->vm_name,
    801  1.42.10.1     haad 			(uint64_t)bt->bt_start,
    802  1.42.10.1     haad 			(uint64_t)BT_END(bt),
    803  1.42.10.1     haad 			(bt->bt_type == BT_TYPE_BUSY) ?
    804  1.42.10.1     haad 			"allocated" :
    805  1.42.10.1     haad 			(bt->bt_type == BT_TYPE_FREE) ?
    806  1.42.10.1     haad 			"free" :
    807  1.42.10.1     haad 			(bt->bt_type == BT_TYPE_SPAN) ?
    808  1.42.10.1     haad 			"span" : "static span");
    809  1.42.10.1     haad 		printf("%s: overlapping VMEM '%s' span 0x%"
    810  1.42.10.1     haad 			PRIx64" - 0x%"PRIx64" %s\n",
    811  1.42.10.1     haad 			func, vm->vm_name,
    812  1.42.10.1     haad 			(uint64_t)bt2->bt_start,
    813  1.42.10.1     haad 			(uint64_t)BT_END(bt2),
    814  1.42.10.1     haad 			(bt2->bt_type == BT_TYPE_BUSY) ?
    815  1.42.10.1     haad 			"allocated" :
    816  1.42.10.1     haad 			(bt2->bt_type == BT_TYPE_FREE) ?
    817  1.42.10.1     haad 			"free" :
    818  1.42.10.1     haad 			(bt2->bt_type == BT_TYPE_SPAN) ?
    819  1.42.10.1     haad 			"span" : "static span");
    820  1.42.10.1     haad 		return false;
    821  1.42.10.1     haad 	}
    822  1.42.10.1     haad 
    823  1.42.10.1     haad 	return true;
    824  1.42.10.1     haad }
    825  1.42.10.1     haad 
    826  1.42.10.1     haad static bool
    827  1.42.10.1     haad vmem_check_sanity(vmem_t *vm)
    828  1.42.10.1     haad {
    829  1.42.10.1     haad 	const bt_t *bt, *bt2;
    830  1.42.10.1     haad 
    831  1.42.10.1     haad 	KASSERT(vm != NULL);
    832  1.42.10.1     haad 
    833  1.42.10.1     haad 	CIRCLEQ_FOREACH(bt, &vm->vm_seglist, bt_seglist) {
    834  1.42.10.1     haad 		if (bt->bt_start >= BT_END(bt)) {
    835  1.42.10.1     haad 			printf("%s: bogus VMEM '%s' span 0x%"PRIx64
    836  1.42.10.1     haad 				" - 0x%"PRIx64" %s\n",
    837  1.42.10.1     haad 				__func__, vm->vm_name,
    838  1.42.10.1     haad 				(uint64_t)bt->bt_start, (uint64_t)BT_END(bt),
    839  1.42.10.1     haad 				(bt->bt_type == BT_TYPE_BUSY) ?
    840  1.42.10.1     haad 				"allocated" :
    841  1.42.10.1     haad 				(bt->bt_type == BT_TYPE_FREE) ?
    842  1.42.10.1     haad 				"free" :
    843  1.42.10.1     haad 				(bt->bt_type == BT_TYPE_SPAN) ?
    844  1.42.10.1     haad 				"span" : "static span");
    845  1.42.10.1     haad 			return false;
    846  1.42.10.1     haad 		}
    847  1.42.10.1     haad 
    848  1.42.10.1     haad 		CIRCLEQ_FOREACH(bt2, &vm->vm_seglist, bt_seglist) {
    849  1.42.10.1     haad 			if (bt2->bt_start >= BT_END(bt2)) {
    850  1.42.10.1     haad 				printf("%s: bogus VMEM '%s' span 0x%"PRIx64
    851  1.42.10.1     haad 					" - 0x%"PRIx64" %s\n",
    852  1.42.10.1     haad 					__func__, vm->vm_name,
    853  1.42.10.1     haad 					(uint64_t)bt2->bt_start,
    854  1.42.10.1     haad 					(uint64_t)BT_END(bt2),
    855  1.42.10.1     haad 					(bt2->bt_type == BT_TYPE_BUSY) ?
    856  1.42.10.1     haad 					"allocated" :
    857  1.42.10.1     haad 					(bt2->bt_type == BT_TYPE_FREE) ?
    858  1.42.10.1     haad 					"free" :
    859  1.42.10.1     haad 					(bt2->bt_type == BT_TYPE_SPAN) ?
    860  1.42.10.1     haad 					"span" : "static span");
    861  1.42.10.1     haad 				return false;
    862  1.42.10.1     haad 			}
    863  1.42.10.1     haad 			if (bt == bt2)
    864  1.42.10.1     haad 				continue;
    865  1.42.10.1     haad 
    866  1.42.10.1     haad 			if (vmem_check_spanoverlap(__func__, vm, bt, bt2)
    867  1.42.10.1     haad 				== false)
    868  1.42.10.1     haad 				return false;
    869  1.42.10.1     haad 		}
    870  1.42.10.1     haad 	}
    871  1.42.10.1     haad 
    872  1.42.10.1     haad 	return true;
    873  1.42.10.1     haad }
    874  1.42.10.1     haad #endif	/* VMEM_DEBUG */
    875  1.42.10.1     haad 
    876        1.1     yamt /* ---- vmem API */
    877        1.1     yamt 
    878        1.1     yamt /*
    879        1.1     yamt  * vmem_create: create an arena.
    880        1.1     yamt  *
    881        1.1     yamt  * => must not be called from interrupt context.
    882        1.1     yamt  */
    883        1.1     yamt 
    884        1.1     yamt vmem_t *
    885        1.1     yamt vmem_create(const char *name, vmem_addr_t base, vmem_size_t size,
    886        1.1     yamt     vmem_size_t quantum,
    887        1.1     yamt     vmem_addr_t (*allocfn)(vmem_t *, vmem_size_t, vmem_size_t *, vm_flag_t),
    888        1.1     yamt     void (*freefn)(vmem_t *, vmem_addr_t, vmem_size_t),
    889       1.31       ad     vmem_t *source, vmem_size_t qcache_max, vm_flag_t flags,
    890       1.31       ad     int ipl)
    891        1.1     yamt {
    892        1.1     yamt 	vmem_t *vm;
    893        1.1     yamt 	int i;
    894        1.1     yamt #if defined(_KERNEL)
    895        1.1     yamt 	static ONCE_DECL(control);
    896        1.1     yamt #endif /* defined(_KERNEL) */
    897        1.1     yamt 
    898        1.1     yamt 	KASSERT((flags & (VM_SLEEP|VM_NOSLEEP)) != 0);
    899        1.1     yamt 	KASSERT((~flags & (VM_SLEEP|VM_NOSLEEP)) != 0);
    900        1.1     yamt 
    901        1.1     yamt #if defined(_KERNEL)
    902        1.1     yamt 	if (RUN_ONCE(&control, vmem_init)) {
    903        1.1     yamt 		return NULL;
    904        1.1     yamt 	}
    905        1.1     yamt #endif /* defined(_KERNEL) */
    906        1.1     yamt 	vm = xmalloc(sizeof(*vm), flags);
    907        1.1     yamt 	if (vm == NULL) {
    908        1.1     yamt 		return NULL;
    909        1.1     yamt 	}
    910        1.1     yamt 
    911       1.31       ad 	VMEM_LOCK_INIT(vm, ipl);
    912        1.1     yamt 	vm->vm_name = name;
    913        1.1     yamt 	vm->vm_quantum_mask = quantum - 1;
    914        1.1     yamt 	vm->vm_quantum_shift = calc_order(quantum);
    915        1.4     yamt 	KASSERT(ORDER2SIZE(vm->vm_quantum_shift) == quantum);
    916        1.1     yamt 	vm->vm_allocfn = allocfn;
    917        1.1     yamt 	vm->vm_freefn = freefn;
    918        1.1     yamt 	vm->vm_source = source;
    919        1.1     yamt 	vm->vm_nbusytag = 0;
    920        1.5     yamt #if defined(QCACHE)
    921       1.31       ad 	qc_init(vm, qcache_max, ipl);
    922        1.5     yamt #endif /* defined(QCACHE) */
    923        1.1     yamt 
    924        1.1     yamt 	CIRCLEQ_INIT(&vm->vm_seglist);
    925        1.1     yamt 	for (i = 0; i < VMEM_MAXORDER; i++) {
    926        1.1     yamt 		LIST_INIT(&vm->vm_freelist[i]);
    927        1.1     yamt 	}
    928        1.1     yamt 	vm->vm_hashlist = NULL;
    929        1.1     yamt 	if (vmem_rehash(vm, VMEM_HASHSIZE_INIT, flags)) {
    930       1.30     yamt 		vmem_destroy1(vm);
    931        1.1     yamt 		return NULL;
    932        1.1     yamt 	}
    933        1.1     yamt 
    934        1.1     yamt 	if (size != 0) {
    935        1.1     yamt 		if (vmem_add(vm, base, size, flags) == 0) {
    936       1.30     yamt 			vmem_destroy1(vm);
    937        1.1     yamt 			return NULL;
    938        1.1     yamt 		}
    939        1.1     yamt 	}
    940        1.1     yamt 
    941       1.30     yamt #if defined(_KERNEL)
    942       1.30     yamt 	mutex_enter(&vmem_list_lock);
    943       1.30     yamt 	LIST_INSERT_HEAD(&vmem_list, vm, vm_alllist);
    944       1.30     yamt 	mutex_exit(&vmem_list_lock);
    945       1.30     yamt #endif /* defined(_KERNEL) */
    946       1.30     yamt 
    947        1.1     yamt 	return vm;
    948        1.1     yamt }
    949        1.1     yamt 
    950        1.1     yamt void
    951        1.1     yamt vmem_destroy(vmem_t *vm)
    952        1.1     yamt {
    953        1.1     yamt 
    954       1.30     yamt #if defined(_KERNEL)
    955       1.30     yamt 	mutex_enter(&vmem_list_lock);
    956       1.30     yamt 	LIST_REMOVE(vm, vm_alllist);
    957       1.30     yamt 	mutex_exit(&vmem_list_lock);
    958       1.30     yamt #endif /* defined(_KERNEL) */
    959        1.1     yamt 
    960       1.30     yamt 	vmem_destroy1(vm);
    961        1.1     yamt }
    962        1.1     yamt 
    963        1.1     yamt vmem_size_t
    964        1.1     yamt vmem_roundup_size(vmem_t *vm, vmem_size_t size)
    965        1.1     yamt {
    966        1.1     yamt 
    967        1.1     yamt 	return (size + vm->vm_quantum_mask) & ~vm->vm_quantum_mask;
    968        1.1     yamt }
    969        1.1     yamt 
    970        1.1     yamt /*
    971        1.1     yamt  * vmem_alloc:
    972        1.1     yamt  *
    973        1.1     yamt  * => caller must ensure appropriate spl,
    974        1.1     yamt  *    if the arena can be accessed from interrupt context.
    975        1.1     yamt  */
    976        1.1     yamt 
    977        1.1     yamt vmem_addr_t
    978       1.38     yamt vmem_alloc(vmem_t *vm, vmem_size_t size, vm_flag_t flags)
    979        1.1     yamt {
    980       1.12     yamt 	const vm_flag_t strat __unused = flags & VM_FITMASK;
    981        1.1     yamt 
    982        1.1     yamt 	KASSERT((flags & (VM_SLEEP|VM_NOSLEEP)) != 0);
    983        1.1     yamt 	KASSERT((~flags & (VM_SLEEP|VM_NOSLEEP)) != 0);
    984        1.1     yamt 
    985        1.1     yamt 	KASSERT(size > 0);
    986        1.1     yamt 	KASSERT(strat == VM_BESTFIT || strat == VM_INSTANTFIT);
    987        1.3     yamt 	if ((flags & VM_SLEEP) != 0) {
    988       1.42     yamt 		ASSERT_SLEEPABLE();
    989        1.3     yamt 	}
    990        1.1     yamt 
    991        1.5     yamt #if defined(QCACHE)
    992        1.5     yamt 	if (size <= vm->vm_qcache_max) {
    993       1.38     yamt 		int qidx = (size + vm->vm_quantum_mask) >> vm->vm_quantum_shift;
    994       1.22     yamt 		qcache_t *qc = vm->vm_qcache[qidx - 1];
    995        1.5     yamt 
    996       1.35       ad 		return (vmem_addr_t)pool_cache_get(qc->qc_cache,
    997        1.5     yamt 		    vmf_to_prf(flags));
    998        1.5     yamt 	}
    999        1.5     yamt #endif /* defined(QCACHE) */
   1000        1.5     yamt 
   1001       1.38     yamt 	return vmem_xalloc(vm, size, 0, 0, 0, 0, 0, flags);
   1002       1.10     yamt }
   1003       1.10     yamt 
   1004       1.10     yamt vmem_addr_t
   1005       1.10     yamt vmem_xalloc(vmem_t *vm, vmem_size_t size0, vmem_size_t align, vmem_size_t phase,
   1006       1.10     yamt     vmem_size_t nocross, vmem_addr_t minaddr, vmem_addr_t maxaddr,
   1007       1.10     yamt     vm_flag_t flags)
   1008       1.10     yamt {
   1009       1.10     yamt 	struct vmem_freelist *list;
   1010       1.10     yamt 	struct vmem_freelist *first;
   1011       1.10     yamt 	struct vmem_freelist *end;
   1012       1.10     yamt 	bt_t *bt;
   1013       1.10     yamt 	bt_t *btnew;
   1014       1.10     yamt 	bt_t *btnew2;
   1015       1.10     yamt 	const vmem_size_t size = vmem_roundup_size(vm, size0);
   1016       1.10     yamt 	vm_flag_t strat = flags & VM_FITMASK;
   1017       1.10     yamt 	vmem_addr_t start;
   1018       1.10     yamt 
   1019       1.10     yamt 	KASSERT(size0 > 0);
   1020       1.10     yamt 	KASSERT(size > 0);
   1021       1.10     yamt 	KASSERT(strat == VM_BESTFIT || strat == VM_INSTANTFIT);
   1022       1.10     yamt 	if ((flags & VM_SLEEP) != 0) {
   1023       1.42     yamt 		ASSERT_SLEEPABLE();
   1024       1.10     yamt 	}
   1025       1.10     yamt 	KASSERT((align & vm->vm_quantum_mask) == 0);
   1026       1.10     yamt 	KASSERT((align & (align - 1)) == 0);
   1027       1.10     yamt 	KASSERT((phase & vm->vm_quantum_mask) == 0);
   1028       1.10     yamt 	KASSERT((nocross & vm->vm_quantum_mask) == 0);
   1029       1.10     yamt 	KASSERT((nocross & (nocross - 1)) == 0);
   1030       1.10     yamt 	KASSERT((align == 0 && phase == 0) || phase < align);
   1031       1.10     yamt 	KASSERT(nocross == 0 || nocross >= size);
   1032       1.10     yamt 	KASSERT(maxaddr == 0 || minaddr < maxaddr);
   1033       1.19     yamt 	KASSERT(!VMEM_CROSS_P(phase, phase + size - 1, nocross));
   1034       1.10     yamt 
   1035       1.10     yamt 	if (align == 0) {
   1036       1.10     yamt 		align = vm->vm_quantum_mask + 1;
   1037       1.10     yamt 	}
   1038        1.1     yamt 	btnew = bt_alloc(vm, flags);
   1039        1.1     yamt 	if (btnew == NULL) {
   1040        1.1     yamt 		return VMEM_ADDR_NULL;
   1041        1.1     yamt 	}
   1042       1.10     yamt 	btnew2 = bt_alloc(vm, flags); /* XXX not necessary if no restrictions */
   1043       1.10     yamt 	if (btnew2 == NULL) {
   1044       1.10     yamt 		bt_free(vm, btnew);
   1045       1.10     yamt 		return VMEM_ADDR_NULL;
   1046       1.10     yamt 	}
   1047        1.1     yamt 
   1048        1.1     yamt retry_strat:
   1049        1.1     yamt 	first = bt_freehead_toalloc(vm, size, strat);
   1050        1.1     yamt 	end = &vm->vm_freelist[VMEM_MAXORDER];
   1051        1.1     yamt retry:
   1052        1.1     yamt 	bt = NULL;
   1053        1.1     yamt 	VMEM_LOCK(vm);
   1054  1.42.10.1     haad 	KASSERT(vmem_check_sanity(vm));
   1055        1.2     yamt 	if (strat == VM_INSTANTFIT) {
   1056        1.2     yamt 		for (list = first; list < end; list++) {
   1057        1.2     yamt 			bt = LIST_FIRST(list);
   1058        1.2     yamt 			if (bt != NULL) {
   1059       1.10     yamt 				start = vmem_fit(bt, size, align, phase,
   1060       1.10     yamt 				    nocross, minaddr, maxaddr);
   1061       1.10     yamt 				if (start != VMEM_ADDR_NULL) {
   1062       1.10     yamt 					goto gotit;
   1063       1.10     yamt 				}
   1064        1.2     yamt 			}
   1065        1.2     yamt 		}
   1066        1.2     yamt 	} else { /* VM_BESTFIT */
   1067        1.2     yamt 		for (list = first; list < end; list++) {
   1068        1.2     yamt 			LIST_FOREACH(bt, list, bt_freelist) {
   1069        1.2     yamt 				if (bt->bt_size >= size) {
   1070       1.10     yamt 					start = vmem_fit(bt, size, align, phase,
   1071       1.10     yamt 					    nocross, minaddr, maxaddr);
   1072       1.10     yamt 					if (start != VMEM_ADDR_NULL) {
   1073       1.10     yamt 						goto gotit;
   1074       1.10     yamt 					}
   1075        1.2     yamt 				}
   1076        1.1     yamt 			}
   1077        1.1     yamt 		}
   1078        1.1     yamt 	}
   1079        1.2     yamt 	VMEM_UNLOCK(vm);
   1080        1.1     yamt #if 1
   1081        1.2     yamt 	if (strat == VM_INSTANTFIT) {
   1082        1.2     yamt 		strat = VM_BESTFIT;
   1083        1.2     yamt 		goto retry_strat;
   1084        1.2     yamt 	}
   1085        1.1     yamt #endif
   1086       1.10     yamt 	if (align != vm->vm_quantum_mask + 1 || phase != 0 ||
   1087       1.10     yamt 	    nocross != 0 || minaddr != 0 || maxaddr != 0) {
   1088       1.10     yamt 
   1089       1.10     yamt 		/*
   1090       1.10     yamt 		 * XXX should try to import a region large enough to
   1091       1.10     yamt 		 * satisfy restrictions?
   1092       1.10     yamt 		 */
   1093       1.10     yamt 
   1094       1.20     yamt 		goto fail;
   1095       1.10     yamt 	}
   1096        1.2     yamt 	if (vmem_import(vm, size, flags) == 0) {
   1097        1.2     yamt 		goto retry;
   1098        1.1     yamt 	}
   1099        1.2     yamt 	/* XXX */
   1100       1.20     yamt fail:
   1101       1.20     yamt 	bt_free(vm, btnew);
   1102       1.20     yamt 	bt_free(vm, btnew2);
   1103        1.2     yamt 	return VMEM_ADDR_NULL;
   1104        1.2     yamt 
   1105        1.2     yamt gotit:
   1106        1.1     yamt 	KASSERT(bt->bt_type == BT_TYPE_FREE);
   1107        1.1     yamt 	KASSERT(bt->bt_size >= size);
   1108        1.1     yamt 	bt_remfree(vm, bt);
   1109  1.42.10.1     haad 	KASSERT(vmem_check_sanity(vm));
   1110       1.10     yamt 	if (bt->bt_start != start) {
   1111       1.10     yamt 		btnew2->bt_type = BT_TYPE_FREE;
   1112       1.10     yamt 		btnew2->bt_start = bt->bt_start;
   1113       1.10     yamt 		btnew2->bt_size = start - bt->bt_start;
   1114       1.10     yamt 		bt->bt_start = start;
   1115       1.10     yamt 		bt->bt_size -= btnew2->bt_size;
   1116       1.10     yamt 		bt_insfree(vm, btnew2);
   1117       1.10     yamt 		bt_insseg(vm, btnew2, CIRCLEQ_PREV(bt, bt_seglist));
   1118       1.10     yamt 		btnew2 = NULL;
   1119  1.42.10.1     haad 		KASSERT(vmem_check_sanity(vm));
   1120       1.10     yamt 	}
   1121       1.10     yamt 	KASSERT(bt->bt_start == start);
   1122        1.1     yamt 	if (bt->bt_size != size && bt->bt_size - size > vm->vm_quantum_mask) {
   1123        1.1     yamt 		/* split */
   1124        1.1     yamt 		btnew->bt_type = BT_TYPE_BUSY;
   1125        1.1     yamt 		btnew->bt_start = bt->bt_start;
   1126        1.1     yamt 		btnew->bt_size = size;
   1127        1.1     yamt 		bt->bt_start = bt->bt_start + size;
   1128        1.1     yamt 		bt->bt_size -= size;
   1129        1.1     yamt 		bt_insfree(vm, bt);
   1130        1.1     yamt 		bt_insseg(vm, btnew, CIRCLEQ_PREV(bt, bt_seglist));
   1131        1.1     yamt 		bt_insbusy(vm, btnew);
   1132  1.42.10.1     haad 		KASSERT(vmem_check_sanity(vm));
   1133        1.1     yamt 		VMEM_UNLOCK(vm);
   1134        1.1     yamt 	} else {
   1135        1.1     yamt 		bt->bt_type = BT_TYPE_BUSY;
   1136        1.1     yamt 		bt_insbusy(vm, bt);
   1137  1.42.10.1     haad 		KASSERT(vmem_check_sanity(vm));
   1138        1.1     yamt 		VMEM_UNLOCK(vm);
   1139        1.1     yamt 		bt_free(vm, btnew);
   1140        1.1     yamt 		btnew = bt;
   1141        1.1     yamt 	}
   1142       1.10     yamt 	if (btnew2 != NULL) {
   1143       1.10     yamt 		bt_free(vm, btnew2);
   1144       1.10     yamt 	}
   1145        1.1     yamt 	KASSERT(btnew->bt_size >= size);
   1146        1.1     yamt 	btnew->bt_type = BT_TYPE_BUSY;
   1147        1.1     yamt 
   1148  1.42.10.1     haad 	KASSERT(vmem_check_sanity(vm));
   1149        1.1     yamt 	return btnew->bt_start;
   1150        1.1     yamt }
   1151        1.1     yamt 
   1152        1.1     yamt /*
   1153        1.1     yamt  * vmem_free:
   1154        1.1     yamt  *
   1155        1.1     yamt  * => caller must ensure appropriate spl,
   1156        1.1     yamt  *    if the arena can be accessed from interrupt context.
   1157        1.1     yamt  */
   1158        1.1     yamt 
   1159        1.1     yamt void
   1160        1.1     yamt vmem_free(vmem_t *vm, vmem_addr_t addr, vmem_size_t size)
   1161        1.1     yamt {
   1162        1.1     yamt 
   1163        1.1     yamt 	KASSERT(addr != VMEM_ADDR_NULL);
   1164        1.1     yamt 	KASSERT(size > 0);
   1165        1.1     yamt 
   1166        1.5     yamt #if defined(QCACHE)
   1167        1.5     yamt 	if (size <= vm->vm_qcache_max) {
   1168        1.5     yamt 		int qidx = (size + vm->vm_quantum_mask) >> vm->vm_quantum_shift;
   1169       1.22     yamt 		qcache_t *qc = vm->vm_qcache[qidx - 1];
   1170        1.5     yamt 
   1171       1.35       ad 		return pool_cache_put(qc->qc_cache, (void *)addr);
   1172        1.5     yamt 	}
   1173        1.5     yamt #endif /* defined(QCACHE) */
   1174        1.5     yamt 
   1175       1.10     yamt 	vmem_xfree(vm, addr, size);
   1176       1.10     yamt }
   1177       1.10     yamt 
   1178       1.10     yamt void
   1179       1.17     yamt vmem_xfree(vmem_t *vm, vmem_addr_t addr, vmem_size_t size)
   1180       1.10     yamt {
   1181       1.10     yamt 	bt_t *bt;
   1182       1.10     yamt 	bt_t *t;
   1183       1.10     yamt 
   1184       1.10     yamt 	KASSERT(addr != VMEM_ADDR_NULL);
   1185       1.10     yamt 	KASSERT(size > 0);
   1186       1.10     yamt 
   1187        1.1     yamt 	VMEM_LOCK(vm);
   1188        1.1     yamt 
   1189        1.1     yamt 	bt = bt_lookupbusy(vm, addr);
   1190        1.1     yamt 	KASSERT(bt != NULL);
   1191        1.1     yamt 	KASSERT(bt->bt_start == addr);
   1192        1.1     yamt 	KASSERT(bt->bt_size == vmem_roundup_size(vm, size) ||
   1193        1.1     yamt 	    bt->bt_size - vmem_roundup_size(vm, size) <= vm->vm_quantum_mask);
   1194        1.1     yamt 	KASSERT(bt->bt_type == BT_TYPE_BUSY);
   1195        1.1     yamt 	bt_rembusy(vm, bt);
   1196        1.1     yamt 	bt->bt_type = BT_TYPE_FREE;
   1197        1.1     yamt 
   1198        1.1     yamt 	/* coalesce */
   1199        1.1     yamt 	t = CIRCLEQ_NEXT(bt, bt_seglist);
   1200        1.1     yamt 	if (t != NULL && t->bt_type == BT_TYPE_FREE) {
   1201        1.1     yamt 		KASSERT(BT_END(bt) == t->bt_start);
   1202        1.1     yamt 		bt_remfree(vm, t);
   1203        1.1     yamt 		bt_remseg(vm, t);
   1204        1.1     yamt 		bt->bt_size += t->bt_size;
   1205        1.1     yamt 		bt_free(vm, t);
   1206        1.1     yamt 	}
   1207        1.1     yamt 	t = CIRCLEQ_PREV(bt, bt_seglist);
   1208        1.1     yamt 	if (t != NULL && t->bt_type == BT_TYPE_FREE) {
   1209        1.1     yamt 		KASSERT(BT_END(t) == bt->bt_start);
   1210        1.1     yamt 		bt_remfree(vm, t);
   1211        1.1     yamt 		bt_remseg(vm, t);
   1212        1.1     yamt 		bt->bt_size += t->bt_size;
   1213        1.1     yamt 		bt->bt_start = t->bt_start;
   1214        1.1     yamt 		bt_free(vm, t);
   1215        1.1     yamt 	}
   1216        1.1     yamt 
   1217        1.1     yamt 	t = CIRCLEQ_PREV(bt, bt_seglist);
   1218        1.1     yamt 	KASSERT(t != NULL);
   1219        1.1     yamt 	KASSERT(BT_ISSPAN_P(t) || t->bt_type == BT_TYPE_BUSY);
   1220        1.1     yamt 	if (vm->vm_freefn != NULL && t->bt_type == BT_TYPE_SPAN &&
   1221        1.1     yamt 	    t->bt_size == bt->bt_size) {
   1222        1.1     yamt 		vmem_addr_t spanaddr;
   1223        1.1     yamt 		vmem_size_t spansize;
   1224        1.1     yamt 
   1225        1.1     yamt 		KASSERT(t->bt_start == bt->bt_start);
   1226        1.1     yamt 		spanaddr = bt->bt_start;
   1227        1.1     yamt 		spansize = bt->bt_size;
   1228        1.1     yamt 		bt_remseg(vm, bt);
   1229        1.1     yamt 		bt_free(vm, bt);
   1230        1.1     yamt 		bt_remseg(vm, t);
   1231        1.1     yamt 		bt_free(vm, t);
   1232        1.1     yamt 		VMEM_UNLOCK(vm);
   1233        1.1     yamt 		(*vm->vm_freefn)(vm->vm_source, spanaddr, spansize);
   1234        1.1     yamt 	} else {
   1235        1.1     yamt 		bt_insfree(vm, bt);
   1236        1.1     yamt 		VMEM_UNLOCK(vm);
   1237        1.1     yamt 	}
   1238        1.1     yamt }
   1239        1.1     yamt 
   1240        1.1     yamt /*
   1241        1.1     yamt  * vmem_add:
   1242        1.1     yamt  *
   1243        1.1     yamt  * => caller must ensure appropriate spl,
   1244        1.1     yamt  *    if the arena can be accessed from interrupt context.
   1245        1.1     yamt  */
   1246        1.1     yamt 
   1247        1.1     yamt vmem_addr_t
   1248        1.1     yamt vmem_add(vmem_t *vm, vmem_addr_t addr, vmem_size_t size, vm_flag_t flags)
   1249        1.1     yamt {
   1250        1.1     yamt 
   1251        1.1     yamt 	return vmem_add1(vm, addr, size, flags, BT_TYPE_SPAN_STATIC);
   1252        1.1     yamt }
   1253        1.1     yamt 
   1254        1.6     yamt /*
   1255        1.6     yamt  * vmem_reap: reap unused resources.
   1256        1.6     yamt  *
   1257       1.26  thorpej  * => return true if we successfully reaped something.
   1258        1.6     yamt  */
   1259        1.6     yamt 
   1260       1.25  thorpej bool
   1261        1.6     yamt vmem_reap(vmem_t *vm)
   1262        1.6     yamt {
   1263       1.26  thorpej 	bool didsomething = false;
   1264        1.6     yamt 
   1265        1.6     yamt #if defined(QCACHE)
   1266        1.6     yamt 	didsomething = qc_reap(vm);
   1267        1.6     yamt #endif /* defined(QCACHE) */
   1268        1.6     yamt 	return didsomething;
   1269        1.6     yamt }
   1270        1.6     yamt 
   1271       1.30     yamt /* ---- rehash */
   1272       1.30     yamt 
   1273       1.30     yamt #if defined(_KERNEL)
   1274       1.30     yamt static struct callout vmem_rehash_ch;
   1275       1.30     yamt static int vmem_rehash_interval;
   1276       1.30     yamt static struct workqueue *vmem_rehash_wq;
   1277       1.30     yamt static struct work vmem_rehash_wk;
   1278       1.30     yamt 
   1279       1.30     yamt static void
   1280       1.30     yamt vmem_rehash_all(struct work *wk, void *dummy)
   1281       1.30     yamt {
   1282       1.30     yamt 	vmem_t *vm;
   1283       1.30     yamt 
   1284       1.30     yamt 	KASSERT(wk == &vmem_rehash_wk);
   1285       1.30     yamt 	mutex_enter(&vmem_list_lock);
   1286       1.30     yamt 	LIST_FOREACH(vm, &vmem_list, vm_alllist) {
   1287       1.30     yamt 		size_t desired;
   1288       1.30     yamt 		size_t current;
   1289       1.30     yamt 
   1290       1.30     yamt 		if (!VMEM_TRYLOCK(vm)) {
   1291       1.30     yamt 			continue;
   1292       1.30     yamt 		}
   1293       1.30     yamt 		desired = vm->vm_nbusytag;
   1294       1.30     yamt 		current = vm->vm_hashsize;
   1295       1.30     yamt 		VMEM_UNLOCK(vm);
   1296       1.30     yamt 
   1297       1.30     yamt 		if (desired > VMEM_HASHSIZE_MAX) {
   1298       1.30     yamt 			desired = VMEM_HASHSIZE_MAX;
   1299       1.30     yamt 		} else if (desired < VMEM_HASHSIZE_MIN) {
   1300       1.30     yamt 			desired = VMEM_HASHSIZE_MIN;
   1301       1.30     yamt 		}
   1302       1.30     yamt 		if (desired > current * 2 || desired * 2 < current) {
   1303       1.30     yamt 			vmem_rehash(vm, desired, VM_NOSLEEP);
   1304       1.30     yamt 		}
   1305       1.30     yamt 	}
   1306       1.30     yamt 	mutex_exit(&vmem_list_lock);
   1307       1.30     yamt 
   1308       1.30     yamt 	callout_schedule(&vmem_rehash_ch, vmem_rehash_interval);
   1309       1.30     yamt }
   1310       1.30     yamt 
   1311       1.30     yamt static void
   1312       1.30     yamt vmem_rehash_all_kick(void *dummy)
   1313       1.30     yamt {
   1314       1.30     yamt 
   1315       1.32    rmind 	workqueue_enqueue(vmem_rehash_wq, &vmem_rehash_wk, NULL);
   1316       1.30     yamt }
   1317       1.30     yamt 
   1318       1.30     yamt void
   1319       1.30     yamt vmem_rehash_start(void)
   1320       1.30     yamt {
   1321       1.30     yamt 	int error;
   1322       1.30     yamt 
   1323       1.30     yamt 	error = workqueue_create(&vmem_rehash_wq, "vmem_rehash",
   1324       1.41       ad 	    vmem_rehash_all, NULL, PRI_VM, IPL_SOFTCLOCK, WQ_MPSAFE);
   1325       1.30     yamt 	if (error) {
   1326       1.30     yamt 		panic("%s: workqueue_create %d\n", __func__, error);
   1327       1.30     yamt 	}
   1328       1.41       ad 	callout_init(&vmem_rehash_ch, CALLOUT_MPSAFE);
   1329       1.30     yamt 	callout_setfunc(&vmem_rehash_ch, vmem_rehash_all_kick, NULL);
   1330       1.30     yamt 
   1331       1.30     yamt 	vmem_rehash_interval = hz * 10;
   1332       1.30     yamt 	callout_schedule(&vmem_rehash_ch, vmem_rehash_interval);
   1333       1.30     yamt }
   1334       1.30     yamt #endif /* defined(_KERNEL) */
   1335       1.30     yamt 
   1336        1.1     yamt /* ---- debug */
   1337        1.1     yamt 
   1338       1.37     yamt #if defined(DDB)
   1339       1.37     yamt static bt_t *
   1340       1.37     yamt vmem_whatis_lookup(vmem_t *vm, uintptr_t addr)
   1341       1.37     yamt {
   1342       1.39     yamt 	bt_t *bt;
   1343       1.37     yamt 
   1344       1.39     yamt 	CIRCLEQ_FOREACH(bt, &vm->vm_seglist, bt_seglist) {
   1345       1.39     yamt 		if (BT_ISSPAN_P(bt)) {
   1346       1.39     yamt 			continue;
   1347       1.39     yamt 		}
   1348       1.39     yamt 		if (bt->bt_start <= addr && addr < BT_END(bt)) {
   1349       1.39     yamt 			return bt;
   1350       1.37     yamt 		}
   1351       1.37     yamt 	}
   1352       1.37     yamt 
   1353       1.37     yamt 	return NULL;
   1354       1.37     yamt }
   1355       1.37     yamt 
   1356       1.37     yamt void
   1357       1.37     yamt vmem_whatis(uintptr_t addr, void (*pr)(const char *, ...))
   1358       1.37     yamt {
   1359       1.37     yamt 	vmem_t *vm;
   1360       1.37     yamt 
   1361       1.37     yamt 	LIST_FOREACH(vm, &vmem_list, vm_alllist) {
   1362       1.37     yamt 		bt_t *bt;
   1363       1.37     yamt 
   1364       1.37     yamt 		bt = vmem_whatis_lookup(vm, addr);
   1365       1.37     yamt 		if (bt == NULL) {
   1366       1.37     yamt 			continue;
   1367       1.37     yamt 		}
   1368       1.39     yamt 		(*pr)("%p is %p+%zu in VMEM '%s' (%s)\n",
   1369       1.37     yamt 		    (void *)addr, (void *)bt->bt_start,
   1370       1.39     yamt 		    (size_t)(addr - bt->bt_start), vm->vm_name,
   1371       1.39     yamt 		    (bt->bt_type == BT_TYPE_BUSY) ? "allocated" : "free");
   1372       1.37     yamt 	}
   1373       1.37     yamt }
   1374  1.42.10.1     haad 
   1375  1.42.10.1     haad static void
   1376  1.42.10.1     haad vmem_showall(void (*pr)(const char *, ...))
   1377  1.42.10.1     haad {
   1378  1.42.10.1     haad 	vmem_t *vm;
   1379  1.42.10.1     haad 
   1380  1.42.10.1     haad 	LIST_FOREACH(vm, &vmem_list, vm_alllist) {
   1381  1.42.10.1     haad 		(*pr)("VMEM '%s' at %p\n", vm->vm_name, vm);
   1382  1.42.10.1     haad 		if (vm->vm_source)
   1383  1.42.10.1     haad 			(*pr)("  VMEM backend '%s' at %p\n",
   1384  1.42.10.1     haad 				vm->vm_source->vm_name, vm->vm_source);
   1385  1.42.10.1     haad 	}
   1386  1.42.10.1     haad }
   1387  1.42.10.1     haad 
   1388  1.42.10.1     haad static void
   1389  1.42.10.1     haad vmem_show(uintptr_t addr, void (*pr)(const char *, ...))
   1390  1.42.10.1     haad {
   1391  1.42.10.1     haad 	vmem_t *vm;
   1392  1.42.10.1     haad 	bt_t *bt = NULL;
   1393  1.42.10.1     haad 
   1394  1.42.10.1     haad 	LIST_FOREACH(vm, &vmem_list, vm_alllist) {
   1395  1.42.10.1     haad 		if ((uintptr_t)vm == addr)
   1396  1.42.10.1     haad 			goto found;
   1397  1.42.10.1     haad 	}
   1398  1.42.10.1     haad 
   1399  1.42.10.1     haad 	LIST_FOREACH(vm, &vmem_list, vm_alllist) {
   1400  1.42.10.1     haad 		bt = vmem_whatis_lookup(vm, addr);
   1401  1.42.10.1     haad 		if (bt != NULL)
   1402  1.42.10.1     haad 			goto found;
   1403  1.42.10.1     haad 	}
   1404  1.42.10.1     haad 
   1405  1.42.10.1     haad 	return;
   1406  1.42.10.1     haad found:
   1407  1.42.10.1     haad 
   1408  1.42.10.1     haad 	(*pr)("VMEM '%s' spans\n", vm->vm_name);
   1409  1.42.10.1     haad 	CIRCLEQ_FOREACH(bt, &vm->vm_seglist, bt_seglist) {
   1410  1.42.10.1     haad 		(*pr)(" 0x%"PRIx64" - 0x%"PRIx64" %s\n",
   1411  1.42.10.1     haad 			bt->bt_start, BT_END(bt),
   1412  1.42.10.1     haad 			(bt->bt_type == BT_TYPE_BUSY) ?
   1413  1.42.10.1     haad 			"allocated" :
   1414  1.42.10.1     haad 			(bt->bt_type == BT_TYPE_FREE) ?
   1415  1.42.10.1     haad 			"free" :
   1416  1.42.10.1     haad 			(bt->bt_type == BT_TYPE_SPAN) ?
   1417  1.42.10.1     haad 			"span" : "static span");
   1418  1.42.10.1     haad 	}
   1419  1.42.10.1     haad }
   1420  1.42.10.1     haad 
   1421  1.42.10.1     haad void
   1422  1.42.10.1     haad vmem_print(uintptr_t addr, const char *modif, void (*pr)(const char *, ...))
   1423  1.42.10.1     haad {
   1424  1.42.10.1     haad 	if (modif[0] == 'a') {
   1425  1.42.10.1     haad 		vmem_showall(pr);
   1426  1.42.10.1     haad 		return;
   1427  1.42.10.1     haad 	}
   1428  1.42.10.1     haad 
   1429  1.42.10.1     haad 	vmem_show(addr, pr);
   1430  1.42.10.1     haad }
   1431       1.37     yamt #endif /* defined(DDB) */
   1432       1.37     yamt 
   1433        1.1     yamt #if defined(VMEM_DEBUG)
   1434        1.1     yamt 
   1435        1.1     yamt #if !defined(_KERNEL)
   1436        1.1     yamt #include <stdio.h>
   1437        1.1     yamt #endif /* !defined(_KERNEL) */
   1438        1.1     yamt 
   1439        1.1     yamt void bt_dump(const bt_t *);
   1440        1.1     yamt 
   1441        1.1     yamt void
   1442        1.1     yamt bt_dump(const bt_t *bt)
   1443        1.1     yamt {
   1444        1.1     yamt 
   1445        1.1     yamt 	printf("\t%p: %" PRIu64 ", %" PRIu64 ", %d\n",
   1446        1.1     yamt 	    bt, (uint64_t)bt->bt_start, (uint64_t)bt->bt_size,
   1447        1.1     yamt 	    bt->bt_type);
   1448        1.1     yamt }
   1449        1.1     yamt 
   1450        1.1     yamt void
   1451        1.1     yamt vmem_dump(const vmem_t *vm)
   1452        1.1     yamt {
   1453        1.1     yamt 	const bt_t *bt;
   1454        1.1     yamt 	int i;
   1455        1.1     yamt 
   1456        1.1     yamt 	printf("vmem %p '%s'\n", vm, vm->vm_name);
   1457        1.1     yamt 	CIRCLEQ_FOREACH(bt, &vm->vm_seglist, bt_seglist) {
   1458        1.1     yamt 		bt_dump(bt);
   1459        1.1     yamt 	}
   1460        1.1     yamt 
   1461        1.1     yamt 	for (i = 0; i < VMEM_MAXORDER; i++) {
   1462        1.1     yamt 		const struct vmem_freelist *fl = &vm->vm_freelist[i];
   1463        1.1     yamt 
   1464        1.1     yamt 		if (LIST_EMPTY(fl)) {
   1465        1.1     yamt 			continue;
   1466        1.1     yamt 		}
   1467        1.1     yamt 
   1468        1.1     yamt 		printf("freelist[%d]\n", i);
   1469        1.1     yamt 		LIST_FOREACH(bt, fl, bt_freelist) {
   1470        1.1     yamt 			bt_dump(bt);
   1471        1.1     yamt 			if (bt->bt_size) {
   1472        1.1     yamt 			}
   1473        1.1     yamt 		}
   1474        1.1     yamt 	}
   1475        1.1     yamt }
   1476        1.1     yamt 
   1477        1.1     yamt #if !defined(_KERNEL)
   1478        1.1     yamt 
   1479        1.1     yamt int
   1480        1.1     yamt main()
   1481        1.1     yamt {
   1482        1.1     yamt 	vmem_t *vm;
   1483        1.1     yamt 	vmem_addr_t p;
   1484        1.1     yamt 	struct reg {
   1485        1.1     yamt 		vmem_addr_t p;
   1486        1.1     yamt 		vmem_size_t sz;
   1487       1.25  thorpej 		bool x;
   1488        1.1     yamt 	} *reg = NULL;
   1489        1.1     yamt 	int nreg = 0;
   1490        1.1     yamt 	int nalloc = 0;
   1491        1.1     yamt 	int nfree = 0;
   1492        1.1     yamt 	vmem_size_t total = 0;
   1493        1.1     yamt #if 1
   1494        1.1     yamt 	vm_flag_t strat = VM_INSTANTFIT;
   1495        1.1     yamt #else
   1496        1.1     yamt 	vm_flag_t strat = VM_BESTFIT;
   1497        1.1     yamt #endif
   1498        1.1     yamt 
   1499        1.1     yamt 	vm = vmem_create("test", VMEM_ADDR_NULL, 0, 1,
   1500       1.30     yamt 	    NULL, NULL, NULL, 0, VM_SLEEP);
   1501        1.1     yamt 	if (vm == NULL) {
   1502        1.1     yamt 		printf("vmem_create\n");
   1503        1.1     yamt 		exit(EXIT_FAILURE);
   1504        1.1     yamt 	}
   1505        1.1     yamt 	vmem_dump(vm);
   1506        1.1     yamt 
   1507        1.1     yamt 	p = vmem_add(vm, 100, 200, VM_SLEEP);
   1508        1.1     yamt 	p = vmem_add(vm, 2000, 1, VM_SLEEP);
   1509        1.1     yamt 	p = vmem_add(vm, 40000, 0x10000000>>12, VM_SLEEP);
   1510        1.1     yamt 	p = vmem_add(vm, 10000, 10000, VM_SLEEP);
   1511        1.1     yamt 	p = vmem_add(vm, 500, 1000, VM_SLEEP);
   1512        1.1     yamt 	vmem_dump(vm);
   1513        1.1     yamt 	for (;;) {
   1514        1.1     yamt 		struct reg *r;
   1515       1.10     yamt 		int t = rand() % 100;
   1516        1.1     yamt 
   1517       1.10     yamt 		if (t > 45) {
   1518       1.10     yamt 			/* alloc */
   1519        1.1     yamt 			vmem_size_t sz = rand() % 500 + 1;
   1520       1.25  thorpej 			bool x;
   1521       1.10     yamt 			vmem_size_t align, phase, nocross;
   1522       1.10     yamt 			vmem_addr_t minaddr, maxaddr;
   1523       1.10     yamt 
   1524       1.10     yamt 			if (t > 70) {
   1525       1.26  thorpej 				x = true;
   1526       1.10     yamt 				/* XXX */
   1527       1.10     yamt 				align = 1 << (rand() % 15);
   1528       1.10     yamt 				phase = rand() % 65536;
   1529       1.10     yamt 				nocross = 1 << (rand() % 15);
   1530       1.10     yamt 				if (align <= phase) {
   1531       1.10     yamt 					phase = 0;
   1532       1.10     yamt 				}
   1533       1.19     yamt 				if (VMEM_CROSS_P(phase, phase + sz - 1,
   1534       1.19     yamt 				    nocross)) {
   1535       1.10     yamt 					nocross = 0;
   1536       1.10     yamt 				}
   1537       1.10     yamt 				minaddr = rand() % 50000;
   1538       1.10     yamt 				maxaddr = rand() % 70000;
   1539       1.10     yamt 				if (minaddr > maxaddr) {
   1540       1.10     yamt 					minaddr = 0;
   1541       1.10     yamt 					maxaddr = 0;
   1542       1.10     yamt 				}
   1543       1.10     yamt 				printf("=== xalloc %" PRIu64
   1544       1.10     yamt 				    " align=%" PRIu64 ", phase=%" PRIu64
   1545       1.10     yamt 				    ", nocross=%" PRIu64 ", min=%" PRIu64
   1546       1.10     yamt 				    ", max=%" PRIu64 "\n",
   1547       1.10     yamt 				    (uint64_t)sz,
   1548       1.10     yamt 				    (uint64_t)align,
   1549       1.10     yamt 				    (uint64_t)phase,
   1550       1.10     yamt 				    (uint64_t)nocross,
   1551       1.10     yamt 				    (uint64_t)minaddr,
   1552       1.10     yamt 				    (uint64_t)maxaddr);
   1553       1.10     yamt 				p = vmem_xalloc(vm, sz, align, phase, nocross,
   1554       1.10     yamt 				    minaddr, maxaddr, strat|VM_SLEEP);
   1555       1.10     yamt 			} else {
   1556       1.26  thorpej 				x = false;
   1557       1.10     yamt 				printf("=== alloc %" PRIu64 "\n", (uint64_t)sz);
   1558       1.10     yamt 				p = vmem_alloc(vm, sz, strat|VM_SLEEP);
   1559       1.10     yamt 			}
   1560        1.1     yamt 			printf("-> %" PRIu64 "\n", (uint64_t)p);
   1561        1.1     yamt 			vmem_dump(vm);
   1562        1.1     yamt 			if (p == VMEM_ADDR_NULL) {
   1563       1.10     yamt 				if (x) {
   1564       1.10     yamt 					continue;
   1565       1.10     yamt 				}
   1566        1.1     yamt 				break;
   1567        1.1     yamt 			}
   1568        1.1     yamt 			nreg++;
   1569        1.1     yamt 			reg = realloc(reg, sizeof(*reg) * nreg);
   1570        1.1     yamt 			r = &reg[nreg - 1];
   1571        1.1     yamt 			r->p = p;
   1572        1.1     yamt 			r->sz = sz;
   1573       1.10     yamt 			r->x = x;
   1574        1.1     yamt 			total += sz;
   1575        1.1     yamt 			nalloc++;
   1576        1.1     yamt 		} else if (nreg != 0) {
   1577       1.10     yamt 			/* free */
   1578        1.1     yamt 			r = &reg[rand() % nreg];
   1579        1.1     yamt 			printf("=== free %" PRIu64 ", %" PRIu64 "\n",
   1580        1.1     yamt 			    (uint64_t)r->p, (uint64_t)r->sz);
   1581       1.10     yamt 			if (r->x) {
   1582       1.10     yamt 				vmem_xfree(vm, r->p, r->sz);
   1583       1.10     yamt 			} else {
   1584       1.10     yamt 				vmem_free(vm, r->p, r->sz);
   1585       1.10     yamt 			}
   1586        1.1     yamt 			total -= r->sz;
   1587        1.1     yamt 			vmem_dump(vm);
   1588        1.1     yamt 			*r = reg[nreg - 1];
   1589        1.1     yamt 			nreg--;
   1590        1.1     yamt 			nfree++;
   1591        1.1     yamt 		}
   1592        1.1     yamt 		printf("total=%" PRIu64 "\n", (uint64_t)total);
   1593        1.1     yamt 	}
   1594        1.1     yamt 	fprintf(stderr, "total=%" PRIu64 ", nalloc=%d, nfree=%d\n",
   1595        1.1     yamt 	    (uint64_t)total, nalloc, nfree);
   1596        1.1     yamt 	exit(EXIT_SUCCESS);
   1597        1.1     yamt }
   1598        1.1     yamt #endif /* !defined(_KERNEL) */
   1599        1.1     yamt #endif /* defined(VMEM_DEBUG) */
   1600