Home | History | Annotate | Line # | Download | only in kern
subr_vmem.c revision 1.75.2.1
      1  1.75.2.1      tls /*	$NetBSD: subr_vmem.c,v 1.75.2.1 2012/11/20 03:02:43 tls Exp $	*/
      2       1.1     yamt 
      3       1.1     yamt /*-
      4      1.55     yamt  * Copyright (c)2006,2007,2008,2009 YAMAMOTO Takashi,
      5       1.1     yamt  * All rights reserved.
      6       1.1     yamt  *
      7       1.1     yamt  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
      8       1.1     yamt  * modification, are permitted provided that the following conditions
      9       1.1     yamt  * are met:
     10       1.1     yamt  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
     11       1.1     yamt  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
     12       1.1     yamt  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
     13       1.1     yamt  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
     14       1.1     yamt  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
     15       1.1     yamt  *
     16       1.1     yamt  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
     17       1.1     yamt  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
     18       1.1     yamt  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
     19       1.1     yamt  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
     20       1.1     yamt  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
     21       1.1     yamt  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
     22       1.1     yamt  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
     23       1.1     yamt  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
     24       1.1     yamt  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
     25       1.1     yamt  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
     26       1.1     yamt  * SUCH DAMAGE.
     27       1.1     yamt  */
     28       1.1     yamt 
     29       1.1     yamt /*
     30       1.1     yamt  * reference:
     31       1.1     yamt  * -	Magazines and Vmem: Extending the Slab Allocator
     32       1.1     yamt  *	to Many CPUs and Arbitrary Resources
     33       1.1     yamt  *	http://www.usenix.org/event/usenix01/bonwick.html
     34       1.1     yamt  */
     35       1.1     yamt 
     36       1.1     yamt #include <sys/cdefs.h>
     37  1.75.2.1      tls __KERNEL_RCSID(0, "$NetBSD: subr_vmem.c,v 1.75.2.1 2012/11/20 03:02:43 tls Exp $");
     38       1.1     yamt 
     39       1.5     yamt #if defined(_KERNEL)
     40      1.37     yamt #include "opt_ddb.h"
     41       1.5     yamt #define	QCACHE
     42       1.5     yamt #endif /* defined(_KERNEL) */
     43       1.1     yamt 
     44       1.1     yamt #include <sys/param.h>
     45       1.1     yamt #include <sys/hash.h>
     46       1.1     yamt #include <sys/queue.h>
     47      1.62    rmind #include <sys/bitops.h>
     48       1.1     yamt 
     49       1.1     yamt #if defined(_KERNEL)
     50       1.1     yamt #include <sys/systm.h>
     51      1.30     yamt #include <sys/kernel.h>	/* hz */
     52      1.30     yamt #include <sys/callout.h>
     53      1.66     para #include <sys/kmem.h>
     54       1.1     yamt #include <sys/pool.h>
     55       1.1     yamt #include <sys/vmem.h>
     56      1.30     yamt #include <sys/workqueue.h>
     57      1.66     para #include <sys/atomic.h>
     58      1.66     para #include <uvm/uvm.h>
     59      1.66     para #include <uvm/uvm_extern.h>
     60      1.66     para #include <uvm/uvm_km.h>
     61      1.66     para #include <uvm/uvm_page.h>
     62      1.66     para #include <uvm/uvm_pdaemon.h>
     63       1.1     yamt #else /* defined(_KERNEL) */
     64       1.1     yamt #include "../sys/vmem.h"
     65       1.1     yamt #endif /* defined(_KERNEL) */
     66       1.1     yamt 
     67      1.66     para 
     68       1.1     yamt #if defined(_KERNEL)
     69      1.66     para #include <sys/evcnt.h>
     70      1.66     para #define VMEM_EVCNT_DEFINE(name) \
     71      1.66     para struct evcnt vmem_evcnt_##name = EVCNT_INITIALIZER(EVCNT_TYPE_MISC, NULL, \
     72      1.66     para     "vmemev", #name); \
     73      1.66     para EVCNT_ATTACH_STATIC(vmem_evcnt_##name);
     74      1.66     para #define VMEM_EVCNT_INCR(ev)	vmem_evcnt_##ev.ev_count++
     75      1.66     para #define VMEM_EVCNT_DECR(ev)	vmem_evcnt_##ev.ev_count--
     76      1.66     para 
     77      1.66     para VMEM_EVCNT_DEFINE(bt_pages)
     78      1.66     para VMEM_EVCNT_DEFINE(bt_count)
     79      1.66     para VMEM_EVCNT_DEFINE(bt_inuse)
     80      1.66     para 
     81      1.52       ad #define	LOCK_DECL(name)		\
     82      1.52       ad     kmutex_t name; char lockpad[COHERENCY_UNIT - sizeof(kmutex_t)]
     83      1.66     para 
     84      1.66     para #define CONDVAR_DECL(name)	\
     85      1.74    njoly     kcondvar_t name
     86      1.66     para 
     87       1.1     yamt #else /* defined(_KERNEL) */
     88      1.67    rmind #include <stdio.h>
     89       1.1     yamt #include <errno.h>
     90       1.1     yamt #include <assert.h>
     91       1.1     yamt #include <stdlib.h>
     92      1.64     yamt #include <string.h>
     93       1.1     yamt 
     94      1.66     para #define VMEM_EVCNT_INCR(ev)	/* nothing */
     95      1.66     para #define VMEM_EVCNT_DECR(ev)	/* nothing */
     96      1.66     para 
     97      1.55     yamt #define	UNITTEST
     98       1.1     yamt #define	KASSERT(a)		assert(a)
     99      1.31       ad #define	LOCK_DECL(name)		/* nothing */
    100      1.66     para #define	CONDVAR_DECL(name)	/* nothing */
    101      1.66     para #define	VMEM_CONDVAR_INIT(vm, wchan)	/* nothing */
    102      1.69    rmind #define	VMEM_CONDVAR_BROADCAST(vm)	/* nothing */
    103      1.31       ad #define	mutex_init(a, b, c)	/* nothing */
    104      1.31       ad #define	mutex_destroy(a)	/* nothing */
    105      1.31       ad #define	mutex_enter(a)		/* nothing */
    106      1.55     yamt #define	mutex_tryenter(a)	true
    107      1.31       ad #define	mutex_exit(a)		/* nothing */
    108      1.31       ad #define	mutex_owned(a)		/* nothing */
    109      1.55     yamt #define	ASSERT_SLEEPABLE()	/* nothing */
    110      1.55     yamt #define	panic(...)		printf(__VA_ARGS__); abort()
    111       1.1     yamt #endif /* defined(_KERNEL) */
    112       1.1     yamt 
    113       1.1     yamt struct vmem;
    114       1.1     yamt struct vmem_btag;
    115       1.1     yamt 
    116      1.55     yamt #if defined(VMEM_SANITY)
    117      1.55     yamt static void vmem_check(vmem_t *);
    118      1.55     yamt #else /* defined(VMEM_SANITY) */
    119      1.55     yamt #define vmem_check(vm)	/* nothing */
    120      1.55     yamt #endif /* defined(VMEM_SANITY) */
    121       1.1     yamt 
    122       1.4     yamt #define	VMEM_MAXORDER		(sizeof(vmem_size_t) * CHAR_BIT)
    123      1.30     yamt 
    124      1.30     yamt #define	VMEM_HASHSIZE_MIN	1	/* XXX */
    125      1.54     yamt #define	VMEM_HASHSIZE_MAX	65536	/* XXX */
    126      1.66     para #define	VMEM_HASHSIZE_INIT	1
    127       1.1     yamt 
    128       1.1     yamt #define	VM_FITMASK	(VM_BESTFIT | VM_INSTANTFIT)
    129       1.1     yamt 
    130       1.1     yamt CIRCLEQ_HEAD(vmem_seglist, vmem_btag);
    131       1.1     yamt LIST_HEAD(vmem_freelist, vmem_btag);
    132       1.1     yamt LIST_HEAD(vmem_hashlist, vmem_btag);
    133       1.1     yamt 
    134       1.5     yamt #if defined(QCACHE)
    135       1.5     yamt #define	VMEM_QCACHE_IDX_MAX	32
    136       1.5     yamt 
    137       1.5     yamt #define	QC_NAME_MAX	16
    138       1.5     yamt 
    139       1.5     yamt struct qcache {
    140      1.35       ad 	pool_cache_t qc_cache;
    141       1.5     yamt 	vmem_t *qc_vmem;
    142       1.5     yamt 	char qc_name[QC_NAME_MAX];
    143       1.5     yamt };
    144       1.5     yamt typedef struct qcache qcache_t;
    145      1.35       ad #define	QC_POOL_TO_QCACHE(pool)	((qcache_t *)(pool->pr_qcache))
    146       1.5     yamt #endif /* defined(QCACHE) */
    147       1.5     yamt 
    148      1.64     yamt #define	VMEM_NAME_MAX	16
    149      1.64     yamt 
    150       1.1     yamt /* vmem arena */
    151       1.1     yamt struct vmem {
    152      1.66     para 	CONDVAR_DECL(vm_cv);
    153      1.31       ad 	LOCK_DECL(vm_lock);
    154      1.66     para 	vm_flag_t vm_flags;
    155      1.66     para 	vmem_import_t *vm_importfn;
    156      1.66     para 	vmem_release_t *vm_releasefn;
    157      1.66     para 	size_t vm_nfreetags;
    158      1.66     para 	LIST_HEAD(, vmem_btag) vm_freetags;
    159      1.61   dyoung 	void *vm_arg;
    160       1.1     yamt 	struct vmem_seglist vm_seglist;
    161       1.1     yamt 	struct vmem_freelist vm_freelist[VMEM_MAXORDER];
    162       1.1     yamt 	size_t vm_hashsize;
    163       1.1     yamt 	size_t vm_nbusytag;
    164       1.1     yamt 	struct vmem_hashlist *vm_hashlist;
    165      1.66     para 	struct vmem_hashlist vm_hash0;
    166       1.1     yamt 	size_t vm_quantum_mask;
    167       1.1     yamt 	int vm_quantum_shift;
    168      1.66     para 	size_t vm_size;
    169      1.66     para 	size_t vm_inuse;
    170      1.64     yamt 	char vm_name[VMEM_NAME_MAX+1];
    171      1.30     yamt 	LIST_ENTRY(vmem) vm_alllist;
    172       1.5     yamt 
    173       1.5     yamt #if defined(QCACHE)
    174       1.5     yamt 	/* quantum cache */
    175       1.5     yamt 	size_t vm_qcache_max;
    176       1.5     yamt 	struct pool_allocator vm_qcache_allocator;
    177      1.22     yamt 	qcache_t vm_qcache_store[VMEM_QCACHE_IDX_MAX];
    178      1.22     yamt 	qcache_t *vm_qcache[VMEM_QCACHE_IDX_MAX];
    179       1.5     yamt #endif /* defined(QCACHE) */
    180       1.1     yamt };
    181       1.1     yamt 
    182      1.31       ad #define	VMEM_LOCK(vm)		mutex_enter(&vm->vm_lock)
    183      1.31       ad #define	VMEM_TRYLOCK(vm)	mutex_tryenter(&vm->vm_lock)
    184      1.31       ad #define	VMEM_UNLOCK(vm)		mutex_exit(&vm->vm_lock)
    185      1.36       ad #define	VMEM_LOCK_INIT(vm, ipl)	mutex_init(&vm->vm_lock, MUTEX_DEFAULT, ipl)
    186      1.31       ad #define	VMEM_LOCK_DESTROY(vm)	mutex_destroy(&vm->vm_lock)
    187      1.31       ad #define	VMEM_ASSERT_LOCKED(vm)	KASSERT(mutex_owned(&vm->vm_lock))
    188       1.1     yamt 
    189      1.66     para #if defined(_KERNEL)
    190      1.66     para #define	VMEM_CONDVAR_INIT(vm, wchan)	cv_init(&vm->vm_cv, wchan)
    191      1.66     para #define	VMEM_CONDVAR_DESTROY(vm)	cv_destroy(&vm->vm_cv)
    192      1.66     para #define	VMEM_CONDVAR_WAIT(vm)		cv_wait(&vm->vm_cv, &vm->vm_lock)
    193      1.66     para #define	VMEM_CONDVAR_BROADCAST(vm)	cv_broadcast(&vm->vm_cv)
    194      1.66     para #endif /* defined(_KERNEL) */
    195      1.66     para 
    196       1.1     yamt /* boundary tag */
    197       1.1     yamt struct vmem_btag {
    198       1.1     yamt 	CIRCLEQ_ENTRY(vmem_btag) bt_seglist;
    199       1.1     yamt 	union {
    200       1.1     yamt 		LIST_ENTRY(vmem_btag) u_freelist; /* BT_TYPE_FREE */
    201       1.1     yamt 		LIST_ENTRY(vmem_btag) u_hashlist; /* BT_TYPE_BUSY */
    202       1.1     yamt 	} bt_u;
    203       1.1     yamt #define	bt_hashlist	bt_u.u_hashlist
    204       1.1     yamt #define	bt_freelist	bt_u.u_freelist
    205       1.1     yamt 	vmem_addr_t bt_start;
    206       1.1     yamt 	vmem_size_t bt_size;
    207       1.1     yamt 	int bt_type;
    208       1.1     yamt };
    209       1.1     yamt 
    210       1.1     yamt #define	BT_TYPE_SPAN		1
    211       1.1     yamt #define	BT_TYPE_SPAN_STATIC	2
    212       1.1     yamt #define	BT_TYPE_FREE		3
    213       1.1     yamt #define	BT_TYPE_BUSY		4
    214       1.1     yamt #define	BT_ISSPAN_P(bt)	((bt)->bt_type <= BT_TYPE_SPAN_STATIC)
    215       1.1     yamt 
    216      1.60   dyoung #define	BT_END(bt)	((bt)->bt_start + (bt)->bt_size - 1)
    217       1.1     yamt 
    218       1.1     yamt typedef struct vmem_btag bt_t;
    219       1.1     yamt 
    220      1.66     para #if defined(_KERNEL)
    221      1.66     para static kmutex_t vmem_list_lock;
    222      1.66     para static LIST_HEAD(, vmem) vmem_list = LIST_HEAD_INITIALIZER(vmem_list);
    223      1.66     para #endif /* defined(_KERNEL) */
    224      1.66     para 
    225       1.1     yamt /* ---- misc */
    226       1.1     yamt 
    227      1.19     yamt #define	VMEM_ALIGNUP(addr, align) \
    228      1.19     yamt 	(-(-(addr) & -(align)))
    229      1.62    rmind 
    230      1.19     yamt #define	VMEM_CROSS_P(addr1, addr2, boundary) \
    231      1.19     yamt 	((((addr1) ^ (addr2)) & -(boundary)) != 0)
    232      1.19     yamt 
    233       1.4     yamt #define	ORDER2SIZE(order)	((vmem_size_t)1 << (order))
    234      1.62    rmind #define	SIZE2ORDER(size)	((int)ilog2(size))
    235       1.4     yamt 
    236      1.62    rmind #if !defined(_KERNEL)
    237      1.62    rmind #define	xmalloc(sz, flags)	malloc(sz)
    238      1.67    rmind #define	xfree(p, sz)		free(p)
    239      1.62    rmind #define	bt_alloc(vm, flags)	malloc(sizeof(bt_t))
    240      1.62    rmind #define	bt_free(vm, bt)		free(bt)
    241      1.66     para #else /* defined(_KERNEL) */
    242       1.1     yamt 
    243      1.67    rmind #define	xmalloc(sz, flags) \
    244      1.75     para     kmem_intr_alloc(sz, ((flags) & VM_SLEEP) ? KM_SLEEP : KM_NOSLEEP);
    245      1.75     para #define	xfree(p, sz)		kmem_intr_free(p, sz);
    246      1.66     para 
    247      1.75     para /*
    248      1.75     para  * Memory for arenas initialized during bootstrap.
    249      1.75     para  * There is memory for STATIC_VMEM_COUNT bootstrap arenas.
    250      1.75     para  *
    251      1.75     para  * BT_RESERVE calculation:
    252      1.75     para  * we allocate memory for boundry tags with vmem, therefor we have
    253      1.75     para  * to keep a reserve of bts used to allocated memory for bts.
    254      1.75     para  * This reserve is 4 for each arena involved in allocating vmems memory.
    255      1.75     para  * BT_MAXFREE: don't cache excessive counts of bts in arenas
    256      1.75     para  */
    257      1.75     para #define STATIC_VMEM_COUNT 4
    258      1.75     para #define STATIC_BT_COUNT 200
    259      1.75     para #define BT_MINRESERVE 4
    260      1.66     para #define BT_MAXFREE 64
    261      1.73     para /* must be equal or greater then qcache multiplier for kmem_va_arena */
    262      1.73     para #define STATIC_QC_POOL_COUNT 8
    263      1.66     para 
    264      1.66     para static struct vmem static_vmems[STATIC_VMEM_COUNT];
    265      1.66     para static int static_vmem_count = STATIC_VMEM_COUNT;
    266      1.66     para 
    267      1.66     para static struct vmem_btag static_bts[STATIC_BT_COUNT];
    268      1.66     para static int static_bt_count = STATIC_BT_COUNT;
    269      1.66     para 
    270      1.66     para static struct pool_cache static_qc_pools[STATIC_QC_POOL_COUNT];
    271      1.66     para static int static_qc_pool_count = STATIC_QC_POOL_COUNT;
    272      1.66     para 
    273      1.66     para vmem_t *kmem_va_meta_arena;
    274      1.66     para vmem_t *kmem_meta_arena;
    275      1.66     para 
    276      1.66     para static kmutex_t vmem_btag_lock;
    277      1.66     para static LIST_HEAD(, vmem_btag) vmem_btag_freelist;
    278      1.66     para static size_t vmem_btag_freelist_count = 0;
    279      1.66     para static size_t vmem_btag_count = STATIC_BT_COUNT;
    280      1.66     para 
    281       1.1     yamt /* ---- boundary tag */
    282       1.1     yamt 
    283      1.67    rmind #define	BT_PER_PAGE	(PAGE_SIZE / sizeof(bt_t))
    284      1.66     para 
    285      1.66     para static int bt_refill(vmem_t *vm, vm_flag_t flags);
    286      1.66     para 
    287      1.66     para static int
    288      1.66     para bt_refillglobal(vm_flag_t flags)
    289      1.66     para {
    290      1.66     para 	vmem_addr_t va;
    291      1.66     para 	bt_t *btp;
    292      1.66     para 	bt_t *bt;
    293      1.66     para 	int i;
    294      1.66     para 
    295      1.66     para 	mutex_enter(&vmem_btag_lock);
    296      1.75     para 	if (vmem_btag_freelist_count > 0) {
    297      1.66     para 		mutex_exit(&vmem_btag_lock);
    298      1.66     para 		return 0;
    299      1.66     para 	}
    300      1.66     para 
    301      1.66     para 	if (vmem_alloc(kmem_meta_arena, PAGE_SIZE,
    302      1.66     para 	    (flags & ~VM_FITMASK) | VM_INSTANTFIT | VM_POPULATING, &va) != 0) {
    303      1.66     para 		mutex_exit(&vmem_btag_lock);
    304      1.66     para 		return ENOMEM;
    305      1.66     para 	}
    306      1.66     para 	VMEM_EVCNT_INCR(bt_pages);
    307      1.66     para 
    308      1.66     para 	btp = (void *) va;
    309      1.66     para 	for (i = 0; i < (BT_PER_PAGE); i++) {
    310      1.66     para 		bt = btp;
    311      1.66     para 		memset(bt, 0, sizeof(*bt));
    312      1.66     para 		LIST_INSERT_HEAD(&vmem_btag_freelist, bt,
    313      1.66     para 		    bt_freelist);
    314      1.66     para 		vmem_btag_freelist_count++;
    315      1.66     para 		vmem_btag_count++;
    316      1.66     para 		VMEM_EVCNT_INCR(bt_count);
    317      1.66     para 		btp++;
    318      1.66     para 	}
    319      1.66     para 	mutex_exit(&vmem_btag_lock);
    320      1.66     para 
    321      1.66     para 	bt_refill(kmem_arena, (flags & ~VM_FITMASK) | VM_INSTANTFIT);
    322      1.66     para 	bt_refill(kmem_va_meta_arena, (flags & ~VM_FITMASK) | VM_INSTANTFIT);
    323      1.66     para 	bt_refill(kmem_meta_arena, (flags & ~VM_FITMASK) | VM_INSTANTFIT);
    324      1.66     para 
    325      1.66     para 	return 0;
    326      1.66     para }
    327      1.66     para 
    328      1.66     para static int
    329      1.66     para bt_refill(vmem_t *vm, vm_flag_t flags)
    330      1.66     para {
    331      1.66     para 	bt_t *bt;
    332      1.66     para 
    333      1.66     para 	bt_refillglobal(flags);
    334      1.66     para 
    335      1.66     para 	VMEM_LOCK(vm);
    336      1.66     para 	mutex_enter(&vmem_btag_lock);
    337      1.66     para 	while (!LIST_EMPTY(&vmem_btag_freelist) &&
    338      1.75     para 	    vm->vm_nfreetags <= BT_MINRESERVE) {
    339      1.66     para 		bt = LIST_FIRST(&vmem_btag_freelist);
    340      1.66     para 		LIST_REMOVE(bt, bt_freelist);
    341      1.66     para 		LIST_INSERT_HEAD(&vm->vm_freetags, bt, bt_freelist);
    342      1.66     para 		vm->vm_nfreetags++;
    343      1.66     para 		vmem_btag_freelist_count--;
    344      1.66     para 	}
    345      1.66     para 	mutex_exit(&vmem_btag_lock);
    346      1.66     para 
    347      1.66     para 	if (vm->vm_nfreetags == 0) {
    348      1.66     para 		VMEM_UNLOCK(vm);
    349      1.66     para 		return ENOMEM;
    350      1.66     para 	}
    351      1.66     para 	VMEM_UNLOCK(vm);
    352      1.66     para 
    353      1.66     para 	return 0;
    354      1.66     para }
    355       1.1     yamt 
    356      1.62    rmind static inline bt_t *
    357      1.17     yamt bt_alloc(vmem_t *vm, vm_flag_t flags)
    358       1.1     yamt {
    359      1.66     para 	bt_t *bt;
    360      1.66     para again:
    361      1.66     para 	VMEM_LOCK(vm);
    362      1.75     para 	if (vm->vm_nfreetags <= BT_MINRESERVE &&
    363      1.66     para 	    (flags & VM_POPULATING) == 0) {
    364      1.66     para 		VMEM_UNLOCK(vm);
    365      1.66     para 		if (bt_refill(vm, VM_NOSLEEP | VM_INSTANTFIT)) {
    366      1.66     para 			return NULL;
    367      1.66     para 		}
    368      1.66     para 		goto again;
    369      1.66     para 	}
    370      1.66     para 	bt = LIST_FIRST(&vm->vm_freetags);
    371      1.66     para 	LIST_REMOVE(bt, bt_freelist);
    372      1.66     para 	vm->vm_nfreetags--;
    373      1.66     para 	VMEM_UNLOCK(vm);
    374      1.66     para 	VMEM_EVCNT_INCR(bt_inuse);
    375      1.66     para 
    376      1.66     para 	return bt;
    377       1.1     yamt }
    378       1.1     yamt 
    379      1.62    rmind static inline void
    380      1.17     yamt bt_free(vmem_t *vm, bt_t *bt)
    381       1.1     yamt {
    382      1.66     para 
    383      1.66     para 	VMEM_LOCK(vm);
    384      1.66     para 	LIST_INSERT_HEAD(&vm->vm_freetags, bt, bt_freelist);
    385      1.66     para 	vm->vm_nfreetags++;
    386      1.66     para 	while (vm->vm_nfreetags > BT_MAXFREE) {
    387      1.66     para 		bt = LIST_FIRST(&vm->vm_freetags);
    388      1.66     para 		LIST_REMOVE(bt, bt_freelist);
    389      1.66     para 		vm->vm_nfreetags--;
    390      1.66     para 		mutex_enter(&vmem_btag_lock);
    391      1.66     para 		LIST_INSERT_HEAD(&vmem_btag_freelist, bt, bt_freelist);
    392      1.66     para 		vmem_btag_freelist_count++;
    393      1.66     para 		mutex_exit(&vmem_btag_lock);
    394      1.66     para 	}
    395      1.66     para 	VMEM_UNLOCK(vm);
    396      1.66     para 	VMEM_EVCNT_DECR(bt_inuse);
    397       1.1     yamt }
    398       1.1     yamt 
    399      1.67    rmind #endif	/* defined(_KERNEL) */
    400      1.62    rmind 
    401       1.1     yamt /*
    402      1.67    rmind  * freelist[0] ... [1, 1]
    403       1.1     yamt  * freelist[1] ... [2, 3]
    404       1.1     yamt  * freelist[2] ... [4, 7]
    405       1.1     yamt  * freelist[3] ... [8, 15]
    406       1.1     yamt  *  :
    407       1.1     yamt  * freelist[n] ... [(1 << n), (1 << (n + 1)) - 1]
    408       1.1     yamt  *  :
    409       1.1     yamt  */
    410       1.1     yamt 
    411       1.1     yamt static struct vmem_freelist *
    412       1.1     yamt bt_freehead_tofree(vmem_t *vm, vmem_size_t size)
    413       1.1     yamt {
    414       1.1     yamt 	const vmem_size_t qsize = size >> vm->vm_quantum_shift;
    415      1.62    rmind 	const int idx = SIZE2ORDER(qsize);
    416       1.1     yamt 
    417      1.62    rmind 	KASSERT(size != 0 && qsize != 0);
    418       1.1     yamt 	KASSERT((size & vm->vm_quantum_mask) == 0);
    419       1.1     yamt 	KASSERT(idx >= 0);
    420       1.1     yamt 	KASSERT(idx < VMEM_MAXORDER);
    421       1.1     yamt 
    422       1.1     yamt 	return &vm->vm_freelist[idx];
    423       1.1     yamt }
    424       1.1     yamt 
    425      1.59     yamt /*
    426      1.59     yamt  * bt_freehead_toalloc: return the freelist for the given size and allocation
    427      1.59     yamt  * strategy.
    428      1.59     yamt  *
    429      1.59     yamt  * for VM_INSTANTFIT, return the list in which any blocks are large enough
    430      1.59     yamt  * for the requested size.  otherwise, return the list which can have blocks
    431      1.59     yamt  * large enough for the requested size.
    432      1.59     yamt  */
    433      1.59     yamt 
    434       1.1     yamt static struct vmem_freelist *
    435       1.1     yamt bt_freehead_toalloc(vmem_t *vm, vmem_size_t size, vm_flag_t strat)
    436       1.1     yamt {
    437       1.1     yamt 	const vmem_size_t qsize = size >> vm->vm_quantum_shift;
    438      1.62    rmind 	int idx = SIZE2ORDER(qsize);
    439       1.1     yamt 
    440      1.62    rmind 	KASSERT(size != 0 && qsize != 0);
    441       1.1     yamt 	KASSERT((size & vm->vm_quantum_mask) == 0);
    442       1.1     yamt 
    443       1.4     yamt 	if (strat == VM_INSTANTFIT && ORDER2SIZE(idx) != qsize) {
    444       1.1     yamt 		idx++;
    445       1.1     yamt 		/* check too large request? */
    446       1.1     yamt 	}
    447       1.1     yamt 	KASSERT(idx >= 0);
    448       1.1     yamt 	KASSERT(idx < VMEM_MAXORDER);
    449       1.1     yamt 
    450       1.1     yamt 	return &vm->vm_freelist[idx];
    451       1.1     yamt }
    452       1.1     yamt 
    453       1.1     yamt /* ---- boundary tag hash */
    454       1.1     yamt 
    455       1.1     yamt static struct vmem_hashlist *
    456       1.1     yamt bt_hashhead(vmem_t *vm, vmem_addr_t addr)
    457       1.1     yamt {
    458       1.1     yamt 	struct vmem_hashlist *list;
    459       1.1     yamt 	unsigned int hash;
    460       1.1     yamt 
    461       1.1     yamt 	hash = hash32_buf(&addr, sizeof(addr), HASH32_BUF_INIT);
    462       1.1     yamt 	list = &vm->vm_hashlist[hash % vm->vm_hashsize];
    463       1.1     yamt 
    464       1.1     yamt 	return list;
    465       1.1     yamt }
    466       1.1     yamt 
    467       1.1     yamt static bt_t *
    468       1.1     yamt bt_lookupbusy(vmem_t *vm, vmem_addr_t addr)
    469       1.1     yamt {
    470       1.1     yamt 	struct vmem_hashlist *list;
    471       1.1     yamt 	bt_t *bt;
    472       1.1     yamt 
    473       1.1     yamt 	list = bt_hashhead(vm, addr);
    474       1.1     yamt 	LIST_FOREACH(bt, list, bt_hashlist) {
    475       1.1     yamt 		if (bt->bt_start == addr) {
    476       1.1     yamt 			break;
    477       1.1     yamt 		}
    478       1.1     yamt 	}
    479       1.1     yamt 
    480       1.1     yamt 	return bt;
    481       1.1     yamt }
    482       1.1     yamt 
    483       1.1     yamt static void
    484       1.1     yamt bt_rembusy(vmem_t *vm, bt_t *bt)
    485       1.1     yamt {
    486       1.1     yamt 
    487       1.1     yamt 	KASSERT(vm->vm_nbusytag > 0);
    488      1.73     para 	vm->vm_inuse -= bt->bt_size;
    489       1.1     yamt 	vm->vm_nbusytag--;
    490       1.1     yamt 	LIST_REMOVE(bt, bt_hashlist);
    491       1.1     yamt }
    492       1.1     yamt 
    493       1.1     yamt static void
    494       1.1     yamt bt_insbusy(vmem_t *vm, bt_t *bt)
    495       1.1     yamt {
    496       1.1     yamt 	struct vmem_hashlist *list;
    497       1.1     yamt 
    498       1.1     yamt 	KASSERT(bt->bt_type == BT_TYPE_BUSY);
    499       1.1     yamt 
    500       1.1     yamt 	list = bt_hashhead(vm, bt->bt_start);
    501       1.1     yamt 	LIST_INSERT_HEAD(list, bt, bt_hashlist);
    502       1.1     yamt 	vm->vm_nbusytag++;
    503      1.73     para 	vm->vm_inuse += bt->bt_size;
    504       1.1     yamt }
    505       1.1     yamt 
    506       1.1     yamt /* ---- boundary tag list */
    507       1.1     yamt 
    508       1.1     yamt static void
    509       1.1     yamt bt_remseg(vmem_t *vm, bt_t *bt)
    510       1.1     yamt {
    511       1.1     yamt 
    512       1.1     yamt 	CIRCLEQ_REMOVE(&vm->vm_seglist, bt, bt_seglist);
    513       1.1     yamt }
    514       1.1     yamt 
    515       1.1     yamt static void
    516       1.1     yamt bt_insseg(vmem_t *vm, bt_t *bt, bt_t *prev)
    517       1.1     yamt {
    518       1.1     yamt 
    519       1.1     yamt 	CIRCLEQ_INSERT_AFTER(&vm->vm_seglist, prev, bt, bt_seglist);
    520       1.1     yamt }
    521       1.1     yamt 
    522       1.1     yamt static void
    523       1.1     yamt bt_insseg_tail(vmem_t *vm, bt_t *bt)
    524       1.1     yamt {
    525       1.1     yamt 
    526       1.1     yamt 	CIRCLEQ_INSERT_TAIL(&vm->vm_seglist, bt, bt_seglist);
    527       1.1     yamt }
    528       1.1     yamt 
    529       1.1     yamt static void
    530      1.17     yamt bt_remfree(vmem_t *vm, bt_t *bt)
    531       1.1     yamt {
    532       1.1     yamt 
    533       1.1     yamt 	KASSERT(bt->bt_type == BT_TYPE_FREE);
    534       1.1     yamt 
    535       1.1     yamt 	LIST_REMOVE(bt, bt_freelist);
    536       1.1     yamt }
    537       1.1     yamt 
    538       1.1     yamt static void
    539       1.1     yamt bt_insfree(vmem_t *vm, bt_t *bt)
    540       1.1     yamt {
    541       1.1     yamt 	struct vmem_freelist *list;
    542       1.1     yamt 
    543       1.1     yamt 	list = bt_freehead_tofree(vm, bt->bt_size);
    544       1.1     yamt 	LIST_INSERT_HEAD(list, bt, bt_freelist);
    545       1.1     yamt }
    546       1.1     yamt 
    547       1.1     yamt /* ---- vmem internal functions */
    548       1.1     yamt 
    549       1.5     yamt #if defined(QCACHE)
    550       1.5     yamt static inline vm_flag_t
    551       1.5     yamt prf_to_vmf(int prflags)
    552       1.5     yamt {
    553       1.5     yamt 	vm_flag_t vmflags;
    554       1.5     yamt 
    555       1.5     yamt 	KASSERT((prflags & ~(PR_LIMITFAIL | PR_WAITOK | PR_NOWAIT)) == 0);
    556       1.5     yamt 	if ((prflags & PR_WAITOK) != 0) {
    557       1.5     yamt 		vmflags = VM_SLEEP;
    558       1.5     yamt 	} else {
    559       1.5     yamt 		vmflags = VM_NOSLEEP;
    560       1.5     yamt 	}
    561       1.5     yamt 	return vmflags;
    562       1.5     yamt }
    563       1.5     yamt 
    564       1.5     yamt static inline int
    565       1.5     yamt vmf_to_prf(vm_flag_t vmflags)
    566       1.5     yamt {
    567       1.5     yamt 	int prflags;
    568       1.5     yamt 
    569       1.7     yamt 	if ((vmflags & VM_SLEEP) != 0) {
    570       1.5     yamt 		prflags = PR_WAITOK;
    571       1.7     yamt 	} else {
    572       1.5     yamt 		prflags = PR_NOWAIT;
    573       1.5     yamt 	}
    574       1.5     yamt 	return prflags;
    575       1.5     yamt }
    576       1.5     yamt 
    577       1.5     yamt static size_t
    578       1.5     yamt qc_poolpage_size(size_t qcache_max)
    579       1.5     yamt {
    580       1.5     yamt 	int i;
    581       1.5     yamt 
    582       1.5     yamt 	for (i = 0; ORDER2SIZE(i) <= qcache_max * 3; i++) {
    583       1.5     yamt 		/* nothing */
    584       1.5     yamt 	}
    585       1.5     yamt 	return ORDER2SIZE(i);
    586       1.5     yamt }
    587       1.5     yamt 
    588       1.5     yamt static void *
    589       1.5     yamt qc_poolpage_alloc(struct pool *pool, int prflags)
    590       1.5     yamt {
    591       1.5     yamt 	qcache_t *qc = QC_POOL_TO_QCACHE(pool);
    592       1.5     yamt 	vmem_t *vm = qc->qc_vmem;
    593      1.61   dyoung 	vmem_addr_t addr;
    594       1.5     yamt 
    595      1.61   dyoung 	if (vmem_alloc(vm, pool->pr_alloc->pa_pagesz,
    596      1.61   dyoung 	    prf_to_vmf(prflags) | VM_INSTANTFIT, &addr) != 0)
    597      1.61   dyoung 		return NULL;
    598      1.61   dyoung 	return (void *)addr;
    599       1.5     yamt }
    600       1.5     yamt 
    601       1.5     yamt static void
    602       1.5     yamt qc_poolpage_free(struct pool *pool, void *addr)
    603       1.5     yamt {
    604       1.5     yamt 	qcache_t *qc = QC_POOL_TO_QCACHE(pool);
    605       1.5     yamt 	vmem_t *vm = qc->qc_vmem;
    606       1.5     yamt 
    607       1.5     yamt 	vmem_free(vm, (vmem_addr_t)addr, pool->pr_alloc->pa_pagesz);
    608       1.5     yamt }
    609       1.5     yamt 
    610       1.5     yamt static void
    611      1.31       ad qc_init(vmem_t *vm, size_t qcache_max, int ipl)
    612       1.5     yamt {
    613      1.22     yamt 	qcache_t *prevqc;
    614       1.5     yamt 	struct pool_allocator *pa;
    615       1.5     yamt 	int qcache_idx_max;
    616       1.5     yamt 	int i;
    617       1.5     yamt 
    618       1.5     yamt 	KASSERT((qcache_max & vm->vm_quantum_mask) == 0);
    619       1.5     yamt 	if (qcache_max > (VMEM_QCACHE_IDX_MAX << vm->vm_quantum_shift)) {
    620       1.5     yamt 		qcache_max = VMEM_QCACHE_IDX_MAX << vm->vm_quantum_shift;
    621       1.5     yamt 	}
    622       1.5     yamt 	vm->vm_qcache_max = qcache_max;
    623       1.5     yamt 	pa = &vm->vm_qcache_allocator;
    624       1.5     yamt 	memset(pa, 0, sizeof(*pa));
    625       1.5     yamt 	pa->pa_alloc = qc_poolpage_alloc;
    626       1.5     yamt 	pa->pa_free = qc_poolpage_free;
    627       1.5     yamt 	pa->pa_pagesz = qc_poolpage_size(qcache_max);
    628       1.5     yamt 
    629       1.5     yamt 	qcache_idx_max = qcache_max >> vm->vm_quantum_shift;
    630      1.22     yamt 	prevqc = NULL;
    631      1.22     yamt 	for (i = qcache_idx_max; i > 0; i--) {
    632      1.22     yamt 		qcache_t *qc = &vm->vm_qcache_store[i - 1];
    633       1.5     yamt 		size_t size = i << vm->vm_quantum_shift;
    634      1.66     para 		pool_cache_t pc;
    635       1.5     yamt 
    636       1.5     yamt 		qc->qc_vmem = vm;
    637       1.8   martin 		snprintf(qc->qc_name, sizeof(qc->qc_name), "%s-%zu",
    638       1.5     yamt 		    vm->vm_name, size);
    639      1.66     para 
    640      1.66     para 		if (vm->vm_flags & VM_BOOTSTRAP) {
    641      1.66     para 			KASSERT(static_qc_pool_count > 0);
    642      1.66     para 			pc = &static_qc_pools[--static_qc_pool_count];
    643      1.66     para 			pool_cache_bootstrap(pc, size,
    644      1.66     para 			    ORDER2SIZE(vm->vm_quantum_shift), 0,
    645      1.66     para 			    PR_NOALIGN | PR_NOTOUCH | PR_RECURSIVE /* XXX */,
    646      1.66     para 			    qc->qc_name, pa, ipl, NULL, NULL, NULL);
    647      1.66     para 		} else {
    648      1.66     para 			pc = pool_cache_init(size,
    649      1.66     para 			    ORDER2SIZE(vm->vm_quantum_shift), 0,
    650      1.66     para 			    PR_NOALIGN | PR_NOTOUCH /* XXX */,
    651      1.66     para 			    qc->qc_name, pa, ipl, NULL, NULL, NULL);
    652      1.66     para 		}
    653      1.66     para 		qc->qc_cache = pc;
    654      1.35       ad 		KASSERT(qc->qc_cache != NULL);	/* XXX */
    655      1.22     yamt 		if (prevqc != NULL &&
    656      1.35       ad 		    qc->qc_cache->pc_pool.pr_itemsperpage ==
    657      1.35       ad 		    prevqc->qc_cache->pc_pool.pr_itemsperpage) {
    658      1.66     para 			if (vm->vm_flags & VM_BOOTSTRAP) {
    659      1.66     para 				pool_cache_bootstrap_destroy(pc);
    660      1.66     para 				//static_qc_pool_count++;
    661      1.66     para 			} else {
    662      1.66     para 				pool_cache_destroy(qc->qc_cache);
    663      1.66     para 			}
    664      1.22     yamt 			vm->vm_qcache[i - 1] = prevqc;
    665      1.27       ad 			continue;
    666      1.22     yamt 		}
    667      1.35       ad 		qc->qc_cache->pc_pool.pr_qcache = qc;
    668      1.22     yamt 		vm->vm_qcache[i - 1] = qc;
    669      1.22     yamt 		prevqc = qc;
    670       1.5     yamt 	}
    671       1.5     yamt }
    672       1.6     yamt 
    673      1.23     yamt static void
    674      1.23     yamt qc_destroy(vmem_t *vm)
    675      1.23     yamt {
    676      1.23     yamt 	const qcache_t *prevqc;
    677      1.23     yamt 	int i;
    678      1.23     yamt 	int qcache_idx_max;
    679      1.23     yamt 
    680      1.23     yamt 	qcache_idx_max = vm->vm_qcache_max >> vm->vm_quantum_shift;
    681      1.23     yamt 	prevqc = NULL;
    682      1.24     yamt 	for (i = 0; i < qcache_idx_max; i++) {
    683      1.24     yamt 		qcache_t *qc = vm->vm_qcache[i];
    684      1.23     yamt 
    685      1.23     yamt 		if (prevqc == qc) {
    686      1.23     yamt 			continue;
    687      1.23     yamt 		}
    688      1.66     para 		if (vm->vm_flags & VM_BOOTSTRAP) {
    689      1.66     para 			pool_cache_bootstrap_destroy(qc->qc_cache);
    690      1.66     para 		} else {
    691      1.66     para 			pool_cache_destroy(qc->qc_cache);
    692      1.66     para 		}
    693      1.23     yamt 		prevqc = qc;
    694      1.23     yamt 	}
    695      1.23     yamt }
    696      1.66     para #endif
    697      1.23     yamt 
    698      1.66     para #if defined(_KERNEL)
    699      1.66     para void
    700      1.66     para vmem_bootstrap(void)
    701       1.6     yamt {
    702       1.6     yamt 
    703      1.66     para 	mutex_init(&vmem_list_lock, MUTEX_DEFAULT, IPL_VM);
    704      1.66     para 	mutex_init(&vmem_btag_lock, MUTEX_DEFAULT, IPL_VM);
    705       1.6     yamt 
    706      1.66     para 	while (static_bt_count-- > 0) {
    707      1.66     para 		bt_t *bt = &static_bts[static_bt_count];
    708      1.66     para 		LIST_INSERT_HEAD(&vmem_btag_freelist, bt, bt_freelist);
    709      1.66     para 		VMEM_EVCNT_INCR(bt_count);
    710      1.66     para 		vmem_btag_freelist_count++;
    711       1.6     yamt 	}
    712       1.6     yamt }
    713       1.5     yamt 
    714      1.66     para void
    715      1.66     para vmem_init(vmem_t *vm)
    716       1.1     yamt {
    717       1.1     yamt 
    718      1.66     para 	kmem_va_meta_arena = vmem_create("vmem-va", 0, 0, PAGE_SIZE,
    719      1.66     para 	    vmem_alloc, vmem_free, vm,
    720      1.66     para 	    0, VM_NOSLEEP | VM_BOOTSTRAP | VM_LARGEIMPORT,
    721      1.66     para 	    IPL_VM);
    722      1.66     para 
    723      1.66     para 	kmem_meta_arena = vmem_create("vmem-meta", 0, 0, PAGE_SIZE,
    724      1.66     para 	    uvm_km_kmem_alloc, uvm_km_kmem_free, kmem_va_meta_arena,
    725      1.66     para 	    0, VM_NOSLEEP | VM_BOOTSTRAP, IPL_VM);
    726       1.1     yamt }
    727       1.1     yamt #endif /* defined(_KERNEL) */
    728       1.1     yamt 
    729      1.61   dyoung static int
    730       1.1     yamt vmem_add1(vmem_t *vm, vmem_addr_t addr, vmem_size_t size, vm_flag_t flags,
    731       1.1     yamt     int spanbttype)
    732       1.1     yamt {
    733       1.1     yamt 	bt_t *btspan;
    734       1.1     yamt 	bt_t *btfree;
    735       1.1     yamt 
    736       1.1     yamt 	KASSERT((flags & (VM_SLEEP|VM_NOSLEEP)) != 0);
    737       1.1     yamt 	KASSERT((~flags & (VM_SLEEP|VM_NOSLEEP)) != 0);
    738      1.58     yamt 	KASSERT(spanbttype == BT_TYPE_SPAN ||
    739      1.58     yamt 	    spanbttype == BT_TYPE_SPAN_STATIC);
    740       1.1     yamt 
    741       1.1     yamt 	btspan = bt_alloc(vm, flags);
    742       1.1     yamt 	if (btspan == NULL) {
    743      1.61   dyoung 		return ENOMEM;
    744       1.1     yamt 	}
    745       1.1     yamt 	btfree = bt_alloc(vm, flags);
    746       1.1     yamt 	if (btfree == NULL) {
    747       1.1     yamt 		bt_free(vm, btspan);
    748      1.61   dyoung 		return ENOMEM;
    749       1.1     yamt 	}
    750       1.1     yamt 
    751       1.1     yamt 	btspan->bt_type = spanbttype;
    752       1.1     yamt 	btspan->bt_start = addr;
    753       1.1     yamt 	btspan->bt_size = size;
    754       1.1     yamt 
    755       1.1     yamt 	btfree->bt_type = BT_TYPE_FREE;
    756       1.1     yamt 	btfree->bt_start = addr;
    757       1.1     yamt 	btfree->bt_size = size;
    758       1.1     yamt 
    759       1.1     yamt 	VMEM_LOCK(vm);
    760       1.1     yamt 	bt_insseg_tail(vm, btspan);
    761       1.1     yamt 	bt_insseg(vm, btfree, btspan);
    762       1.1     yamt 	bt_insfree(vm, btfree);
    763      1.66     para 	vm->vm_size += size;
    764       1.1     yamt 	VMEM_UNLOCK(vm);
    765       1.1     yamt 
    766      1.61   dyoung 	return 0;
    767       1.1     yamt }
    768       1.1     yamt 
    769      1.30     yamt static void
    770      1.30     yamt vmem_destroy1(vmem_t *vm)
    771      1.30     yamt {
    772      1.30     yamt 
    773      1.30     yamt #if defined(QCACHE)
    774      1.30     yamt 	qc_destroy(vm);
    775      1.30     yamt #endif /* defined(QCACHE) */
    776      1.30     yamt 	if (vm->vm_hashlist != NULL) {
    777      1.30     yamt 		int i;
    778      1.30     yamt 
    779      1.30     yamt 		for (i = 0; i < vm->vm_hashsize; i++) {
    780      1.30     yamt 			bt_t *bt;
    781      1.30     yamt 
    782      1.30     yamt 			while ((bt = LIST_FIRST(&vm->vm_hashlist[i])) != NULL) {
    783      1.30     yamt 				KASSERT(bt->bt_type == BT_TYPE_SPAN_STATIC);
    784      1.30     yamt 				bt_free(vm, bt);
    785      1.30     yamt 			}
    786      1.30     yamt 		}
    787      1.66     para 		if (vm->vm_hashlist != &vm->vm_hash0) {
    788      1.66     para 			xfree(vm->vm_hashlist,
    789      1.66     para 			    sizeof(struct vmem_hashlist *) * vm->vm_hashsize);
    790      1.66     para 		}
    791      1.66     para 	}
    792      1.66     para 
    793      1.66     para 	while (vm->vm_nfreetags > 0) {
    794      1.66     para 		bt_t *bt = LIST_FIRST(&vm->vm_freetags);
    795      1.66     para 		LIST_REMOVE(bt, bt_freelist);
    796      1.66     para 		vm->vm_nfreetags--;
    797      1.66     para 		mutex_enter(&vmem_btag_lock);
    798      1.66     para #if defined (_KERNEL)
    799      1.66     para 		LIST_INSERT_HEAD(&vmem_btag_freelist, bt, bt_freelist);
    800      1.66     para 		vmem_btag_freelist_count++;
    801      1.66     para #endif /* defined(_KERNEL) */
    802      1.66     para 		mutex_exit(&vmem_btag_lock);
    803      1.30     yamt 	}
    804      1.66     para 
    805      1.31       ad 	VMEM_LOCK_DESTROY(vm);
    806      1.66     para 	xfree(vm, sizeof(*vm));
    807      1.30     yamt }
    808      1.30     yamt 
    809       1.1     yamt static int
    810       1.1     yamt vmem_import(vmem_t *vm, vmem_size_t size, vm_flag_t flags)
    811       1.1     yamt {
    812       1.1     yamt 	vmem_addr_t addr;
    813      1.61   dyoung 	int rc;
    814       1.1     yamt 
    815      1.61   dyoung 	if (vm->vm_importfn == NULL) {
    816       1.1     yamt 		return EINVAL;
    817       1.1     yamt 	}
    818       1.1     yamt 
    819      1.66     para 	if (vm->vm_flags & VM_LARGEIMPORT) {
    820      1.72     para 		size *= 8;
    821      1.66     para 	}
    822      1.66     para 
    823      1.66     para 	if (vm->vm_flags & VM_XIMPORT) {
    824      1.66     para 		rc = ((vmem_ximport_t *)vm->vm_importfn)(vm->vm_arg, size,
    825      1.66     para 		    &size, flags, &addr);
    826      1.66     para 	} else {
    827      1.66     para 		rc = (vm->vm_importfn)(vm->vm_arg, size, flags, &addr);
    828      1.69    rmind 	}
    829      1.69    rmind 	if (rc) {
    830      1.69    rmind 		return ENOMEM;
    831       1.1     yamt 	}
    832       1.1     yamt 
    833      1.61   dyoung 	if (vmem_add1(vm, addr, size, flags, BT_TYPE_SPAN) != 0) {
    834      1.61   dyoung 		(*vm->vm_releasefn)(vm->vm_arg, addr, size);
    835       1.1     yamt 		return ENOMEM;
    836       1.1     yamt 	}
    837       1.1     yamt 
    838       1.1     yamt 	return 0;
    839       1.1     yamt }
    840       1.1     yamt 
    841       1.1     yamt static int
    842       1.1     yamt vmem_rehash(vmem_t *vm, size_t newhashsize, vm_flag_t flags)
    843       1.1     yamt {
    844       1.1     yamt 	bt_t *bt;
    845       1.1     yamt 	int i;
    846       1.1     yamt 	struct vmem_hashlist *newhashlist;
    847       1.1     yamt 	struct vmem_hashlist *oldhashlist;
    848       1.1     yamt 	size_t oldhashsize;
    849       1.1     yamt 
    850       1.1     yamt 	KASSERT(newhashsize > 0);
    851       1.1     yamt 
    852       1.1     yamt 	newhashlist =
    853       1.1     yamt 	    xmalloc(sizeof(struct vmem_hashlist *) * newhashsize, flags);
    854       1.1     yamt 	if (newhashlist == NULL) {
    855       1.1     yamt 		return ENOMEM;
    856       1.1     yamt 	}
    857       1.1     yamt 	for (i = 0; i < newhashsize; i++) {
    858       1.1     yamt 		LIST_INIT(&newhashlist[i]);
    859       1.1     yamt 	}
    860       1.1     yamt 
    861      1.30     yamt 	if (!VMEM_TRYLOCK(vm)) {
    862      1.66     para 		xfree(newhashlist,
    863      1.66     para 		    sizeof(struct vmem_hashlist *) * newhashsize);
    864      1.30     yamt 		return EBUSY;
    865      1.30     yamt 	}
    866       1.1     yamt 	oldhashlist = vm->vm_hashlist;
    867       1.1     yamt 	oldhashsize = vm->vm_hashsize;
    868       1.1     yamt 	vm->vm_hashlist = newhashlist;
    869       1.1     yamt 	vm->vm_hashsize = newhashsize;
    870       1.1     yamt 	if (oldhashlist == NULL) {
    871       1.1     yamt 		VMEM_UNLOCK(vm);
    872       1.1     yamt 		return 0;
    873       1.1     yamt 	}
    874       1.1     yamt 	for (i = 0; i < oldhashsize; i++) {
    875       1.1     yamt 		while ((bt = LIST_FIRST(&oldhashlist[i])) != NULL) {
    876       1.1     yamt 			bt_rembusy(vm, bt); /* XXX */
    877       1.1     yamt 			bt_insbusy(vm, bt);
    878       1.1     yamt 		}
    879       1.1     yamt 	}
    880       1.1     yamt 	VMEM_UNLOCK(vm);
    881       1.1     yamt 
    882      1.66     para 	if (oldhashlist != &vm->vm_hash0) {
    883      1.66     para 		xfree(oldhashlist,
    884      1.66     para 		    sizeof(struct vmem_hashlist *) * oldhashsize);
    885      1.66     para 	}
    886       1.1     yamt 
    887       1.1     yamt 	return 0;
    888       1.1     yamt }
    889       1.1     yamt 
    890      1.10     yamt /*
    891      1.10     yamt  * vmem_fit: check if a bt can satisfy the given restrictions.
    892      1.59     yamt  *
    893      1.59     yamt  * it's a caller's responsibility to ensure the region is big enough
    894      1.59     yamt  * before calling us.
    895      1.10     yamt  */
    896      1.10     yamt 
    897      1.61   dyoung static int
    898  1.75.2.1      tls vmem_fit(const bt_t *bt, vmem_size_t size, vmem_size_t align,
    899      1.60   dyoung     vmem_size_t phase, vmem_size_t nocross,
    900      1.61   dyoung     vmem_addr_t minaddr, vmem_addr_t maxaddr, vmem_addr_t *addrp)
    901      1.10     yamt {
    902      1.10     yamt 	vmem_addr_t start;
    903      1.10     yamt 	vmem_addr_t end;
    904      1.10     yamt 
    905      1.60   dyoung 	KASSERT(size > 0);
    906      1.59     yamt 	KASSERT(bt->bt_size >= size); /* caller's responsibility */
    907      1.10     yamt 
    908      1.10     yamt 	/*
    909      1.10     yamt 	 * XXX assumption: vmem_addr_t and vmem_size_t are
    910      1.10     yamt 	 * unsigned integer of the same size.
    911      1.10     yamt 	 */
    912      1.10     yamt 
    913      1.10     yamt 	start = bt->bt_start;
    914      1.10     yamt 	if (start < minaddr) {
    915      1.10     yamt 		start = minaddr;
    916      1.10     yamt 	}
    917      1.10     yamt 	end = BT_END(bt);
    918      1.60   dyoung 	if (end > maxaddr) {
    919      1.60   dyoung 		end = maxaddr;
    920      1.10     yamt 	}
    921      1.60   dyoung 	if (start > end) {
    922      1.61   dyoung 		return ENOMEM;
    923      1.10     yamt 	}
    924      1.19     yamt 
    925      1.19     yamt 	start = VMEM_ALIGNUP(start - phase, align) + phase;
    926      1.10     yamt 	if (start < bt->bt_start) {
    927      1.10     yamt 		start += align;
    928      1.10     yamt 	}
    929      1.19     yamt 	if (VMEM_CROSS_P(start, start + size - 1, nocross)) {
    930      1.10     yamt 		KASSERT(align < nocross);
    931      1.19     yamt 		start = VMEM_ALIGNUP(start - phase, nocross) + phase;
    932      1.10     yamt 	}
    933      1.60   dyoung 	if (start <= end && end - start >= size - 1) {
    934      1.10     yamt 		KASSERT((start & (align - 1)) == phase);
    935      1.19     yamt 		KASSERT(!VMEM_CROSS_P(start, start + size - 1, nocross));
    936      1.10     yamt 		KASSERT(minaddr <= start);
    937      1.60   dyoung 		KASSERT(maxaddr == 0 || start + size - 1 <= maxaddr);
    938      1.10     yamt 		KASSERT(bt->bt_start <= start);
    939      1.60   dyoung 		KASSERT(BT_END(bt) - start >= size - 1);
    940      1.61   dyoung 		*addrp = start;
    941      1.61   dyoung 		return 0;
    942      1.10     yamt 	}
    943      1.61   dyoung 	return ENOMEM;
    944      1.10     yamt }
    945      1.10     yamt 
    946       1.1     yamt 
    947       1.1     yamt /*
    948      1.66     para  * vmem_create_internal: creates a vmem arena.
    949       1.1     yamt  */
    950       1.1     yamt 
    951      1.66     para static vmem_t *
    952      1.66     para vmem_create_internal(const char *name, vmem_addr_t base, vmem_size_t size,
    953      1.66     para     vmem_size_t quantum, vmem_import_t *importfn, vmem_release_t *releasefn,
    954      1.61   dyoung     void *arg, vmem_size_t qcache_max, vm_flag_t flags, int ipl)
    955       1.1     yamt {
    956      1.66     para 	vmem_t *vm = NULL;
    957       1.1     yamt 	int i;
    958       1.1     yamt 
    959       1.1     yamt 	KASSERT((flags & (VM_SLEEP|VM_NOSLEEP)) != 0);
    960       1.1     yamt 	KASSERT((~flags & (VM_SLEEP|VM_NOSLEEP)) != 0);
    961      1.62    rmind 	KASSERT(quantum > 0);
    962       1.1     yamt 
    963      1.66     para 	if (flags & VM_BOOTSTRAP) {
    964       1.1     yamt #if defined(_KERNEL)
    965      1.66     para 		KASSERT(static_vmem_count > 0);
    966      1.66     para 		vm = &static_vmems[--static_vmem_count];
    967      1.66     para #endif /* defined(_KERNEL) */
    968      1.66     para 	} else {
    969      1.66     para 		vm = xmalloc(sizeof(*vm), flags);
    970       1.1     yamt 	}
    971       1.1     yamt 	if (vm == NULL) {
    972       1.1     yamt 		return NULL;
    973       1.1     yamt 	}
    974       1.1     yamt 
    975      1.66     para 	VMEM_CONDVAR_INIT(vm, "vmem");
    976      1.31       ad 	VMEM_LOCK_INIT(vm, ipl);
    977      1.66     para 	vm->vm_flags = flags;
    978      1.66     para 	vm->vm_nfreetags = 0;
    979      1.66     para 	LIST_INIT(&vm->vm_freetags);
    980      1.64     yamt 	strlcpy(vm->vm_name, name, sizeof(vm->vm_name));
    981       1.1     yamt 	vm->vm_quantum_mask = quantum - 1;
    982      1.62    rmind 	vm->vm_quantum_shift = SIZE2ORDER(quantum);
    983       1.4     yamt 	KASSERT(ORDER2SIZE(vm->vm_quantum_shift) == quantum);
    984      1.61   dyoung 	vm->vm_importfn = importfn;
    985      1.61   dyoung 	vm->vm_releasefn = releasefn;
    986      1.61   dyoung 	vm->vm_arg = arg;
    987       1.1     yamt 	vm->vm_nbusytag = 0;
    988      1.66     para 	vm->vm_size = 0;
    989      1.66     para 	vm->vm_inuse = 0;
    990       1.5     yamt #if defined(QCACHE)
    991      1.31       ad 	qc_init(vm, qcache_max, ipl);
    992       1.5     yamt #endif /* defined(QCACHE) */
    993       1.1     yamt 
    994       1.1     yamt 	CIRCLEQ_INIT(&vm->vm_seglist);
    995       1.1     yamt 	for (i = 0; i < VMEM_MAXORDER; i++) {
    996       1.1     yamt 		LIST_INIT(&vm->vm_freelist[i]);
    997       1.1     yamt 	}
    998       1.1     yamt 	vm->vm_hashlist = NULL;
    999      1.66     para 	if (flags & VM_BOOTSTRAP) {
   1000      1.66     para 		vm->vm_hashsize = 1;
   1001      1.66     para 		vm->vm_hashlist = &vm->vm_hash0;
   1002      1.66     para 	} else if (vmem_rehash(vm, VMEM_HASHSIZE_INIT, flags)) {
   1003      1.30     yamt 		vmem_destroy1(vm);
   1004       1.1     yamt 		return NULL;
   1005       1.1     yamt 	}
   1006       1.1     yamt 
   1007       1.1     yamt 	if (size != 0) {
   1008      1.61   dyoung 		if (vmem_add(vm, base, size, flags) != 0) {
   1009      1.30     yamt 			vmem_destroy1(vm);
   1010       1.1     yamt 			return NULL;
   1011       1.1     yamt 		}
   1012       1.1     yamt 	}
   1013       1.1     yamt 
   1014      1.30     yamt #if defined(_KERNEL)
   1015      1.66     para 	if (flags & VM_BOOTSTRAP) {
   1016      1.66     para 		bt_refill(vm, VM_NOSLEEP);
   1017      1.66     para 	}
   1018      1.66     para 
   1019      1.30     yamt 	mutex_enter(&vmem_list_lock);
   1020      1.30     yamt 	LIST_INSERT_HEAD(&vmem_list, vm, vm_alllist);
   1021      1.30     yamt 	mutex_exit(&vmem_list_lock);
   1022      1.30     yamt #endif /* defined(_KERNEL) */
   1023      1.30     yamt 
   1024       1.1     yamt 	return vm;
   1025       1.1     yamt }
   1026       1.1     yamt 
   1027      1.66     para 
   1028      1.66     para /* ---- vmem API */
   1029      1.66     para 
   1030      1.66     para /*
   1031      1.66     para  * vmem_create: create an arena.
   1032      1.66     para  *
   1033      1.66     para  * => must not be called from interrupt context.
   1034      1.66     para  */
   1035      1.66     para 
   1036      1.66     para vmem_t *
   1037      1.66     para vmem_create(const char *name, vmem_addr_t base, vmem_size_t size,
   1038      1.66     para     vmem_size_t quantum, vmem_import_t *importfn, vmem_release_t *releasefn,
   1039      1.67    rmind     vmem_t *source, vmem_size_t qcache_max, vm_flag_t flags, int ipl)
   1040      1.66     para {
   1041      1.66     para 
   1042      1.66     para 	KASSERT((flags & (VM_SLEEP|VM_NOSLEEP)) != 0);
   1043      1.66     para 	KASSERT((~flags & (VM_SLEEP|VM_NOSLEEP)) != 0);
   1044      1.66     para 	KASSERT((flags & (VM_XIMPORT)) == 0);
   1045      1.66     para 
   1046      1.66     para 	return vmem_create_internal(name, base, size, quantum,
   1047      1.66     para 	    importfn, releasefn, source, qcache_max, flags, ipl);
   1048      1.66     para }
   1049      1.66     para 
   1050      1.66     para /*
   1051      1.66     para  * vmem_xcreate: create an arena takes alternative import func.
   1052      1.66     para  *
   1053      1.66     para  * => must not be called from interrupt context.
   1054      1.66     para  */
   1055      1.66     para 
   1056      1.66     para vmem_t *
   1057      1.66     para vmem_xcreate(const char *name, vmem_addr_t base, vmem_size_t size,
   1058      1.66     para     vmem_size_t quantum, vmem_ximport_t *importfn, vmem_release_t *releasefn,
   1059      1.67    rmind     vmem_t *source, vmem_size_t qcache_max, vm_flag_t flags, int ipl)
   1060      1.66     para {
   1061      1.66     para 
   1062      1.66     para 	KASSERT((flags & (VM_SLEEP|VM_NOSLEEP)) != 0);
   1063      1.66     para 	KASSERT((~flags & (VM_SLEEP|VM_NOSLEEP)) != 0);
   1064      1.66     para 	KASSERT((flags & (VM_XIMPORT)) == 0);
   1065      1.66     para 
   1066      1.66     para 	return vmem_create_internal(name, base, size, quantum,
   1067      1.66     para 	    (vmem_import_t *)importfn, releasefn, source,
   1068      1.66     para 	    qcache_max, flags | VM_XIMPORT, ipl);
   1069      1.66     para }
   1070      1.66     para 
   1071       1.1     yamt void
   1072       1.1     yamt vmem_destroy(vmem_t *vm)
   1073       1.1     yamt {
   1074       1.1     yamt 
   1075      1.30     yamt #if defined(_KERNEL)
   1076      1.30     yamt 	mutex_enter(&vmem_list_lock);
   1077      1.30     yamt 	LIST_REMOVE(vm, vm_alllist);
   1078      1.30     yamt 	mutex_exit(&vmem_list_lock);
   1079      1.30     yamt #endif /* defined(_KERNEL) */
   1080       1.1     yamt 
   1081      1.30     yamt 	vmem_destroy1(vm);
   1082       1.1     yamt }
   1083       1.1     yamt 
   1084       1.1     yamt vmem_size_t
   1085       1.1     yamt vmem_roundup_size(vmem_t *vm, vmem_size_t size)
   1086       1.1     yamt {
   1087       1.1     yamt 
   1088       1.1     yamt 	return (size + vm->vm_quantum_mask) & ~vm->vm_quantum_mask;
   1089       1.1     yamt }
   1090       1.1     yamt 
   1091       1.1     yamt /*
   1092       1.1     yamt  * vmem_alloc:
   1093       1.1     yamt  *
   1094       1.1     yamt  * => caller must ensure appropriate spl,
   1095       1.1     yamt  *    if the arena can be accessed from interrupt context.
   1096       1.1     yamt  */
   1097       1.1     yamt 
   1098      1.61   dyoung int
   1099      1.61   dyoung vmem_alloc(vmem_t *vm, vmem_size_t size, vm_flag_t flags, vmem_addr_t *addrp)
   1100       1.1     yamt {
   1101      1.12     yamt 	const vm_flag_t strat __unused = flags & VM_FITMASK;
   1102       1.1     yamt 
   1103       1.1     yamt 	KASSERT((flags & (VM_SLEEP|VM_NOSLEEP)) != 0);
   1104       1.1     yamt 	KASSERT((~flags & (VM_SLEEP|VM_NOSLEEP)) != 0);
   1105       1.1     yamt 
   1106       1.1     yamt 	KASSERT(size > 0);
   1107       1.1     yamt 	KASSERT(strat == VM_BESTFIT || strat == VM_INSTANTFIT);
   1108       1.3     yamt 	if ((flags & VM_SLEEP) != 0) {
   1109      1.42     yamt 		ASSERT_SLEEPABLE();
   1110       1.3     yamt 	}
   1111       1.1     yamt 
   1112       1.5     yamt #if defined(QCACHE)
   1113       1.5     yamt 	if (size <= vm->vm_qcache_max) {
   1114      1.61   dyoung 		void *p;
   1115      1.38     yamt 		int qidx = (size + vm->vm_quantum_mask) >> vm->vm_quantum_shift;
   1116      1.22     yamt 		qcache_t *qc = vm->vm_qcache[qidx - 1];
   1117       1.5     yamt 
   1118      1.61   dyoung 		p = pool_cache_get(qc->qc_cache, vmf_to_prf(flags));
   1119      1.61   dyoung 		if (addrp != NULL)
   1120      1.61   dyoung 			*addrp = (vmem_addr_t)p;
   1121      1.61   dyoung 		return (p == NULL) ? ENOMEM : 0;
   1122       1.5     yamt 	}
   1123       1.5     yamt #endif /* defined(QCACHE) */
   1124       1.5     yamt 
   1125      1.60   dyoung 	return vmem_xalloc(vm, size, 0, 0, 0, VMEM_ADDR_MIN, VMEM_ADDR_MAX,
   1126      1.61   dyoung 	    flags, addrp);
   1127      1.10     yamt }
   1128      1.10     yamt 
   1129      1.61   dyoung int
   1130      1.60   dyoung vmem_xalloc(vmem_t *vm, const vmem_size_t size0, vmem_size_t align,
   1131      1.60   dyoung     const vmem_size_t phase, const vmem_size_t nocross,
   1132      1.61   dyoung     const vmem_addr_t minaddr, const vmem_addr_t maxaddr, const vm_flag_t flags,
   1133      1.61   dyoung     vmem_addr_t *addrp)
   1134      1.10     yamt {
   1135      1.10     yamt 	struct vmem_freelist *list;
   1136      1.10     yamt 	struct vmem_freelist *first;
   1137      1.10     yamt 	struct vmem_freelist *end;
   1138      1.10     yamt 	bt_t *bt;
   1139      1.10     yamt 	bt_t *btnew;
   1140      1.10     yamt 	bt_t *btnew2;
   1141      1.10     yamt 	const vmem_size_t size = vmem_roundup_size(vm, size0);
   1142      1.10     yamt 	vm_flag_t strat = flags & VM_FITMASK;
   1143      1.10     yamt 	vmem_addr_t start;
   1144      1.61   dyoung 	int rc;
   1145      1.10     yamt 
   1146      1.10     yamt 	KASSERT(size0 > 0);
   1147      1.10     yamt 	KASSERT(size > 0);
   1148      1.10     yamt 	KASSERT(strat == VM_BESTFIT || strat == VM_INSTANTFIT);
   1149      1.10     yamt 	if ((flags & VM_SLEEP) != 0) {
   1150      1.42     yamt 		ASSERT_SLEEPABLE();
   1151      1.10     yamt 	}
   1152      1.10     yamt 	KASSERT((align & vm->vm_quantum_mask) == 0);
   1153      1.10     yamt 	KASSERT((align & (align - 1)) == 0);
   1154      1.10     yamt 	KASSERT((phase & vm->vm_quantum_mask) == 0);
   1155      1.10     yamt 	KASSERT((nocross & vm->vm_quantum_mask) == 0);
   1156      1.10     yamt 	KASSERT((nocross & (nocross - 1)) == 0);
   1157      1.10     yamt 	KASSERT((align == 0 && phase == 0) || phase < align);
   1158      1.10     yamt 	KASSERT(nocross == 0 || nocross >= size);
   1159      1.60   dyoung 	KASSERT(minaddr <= maxaddr);
   1160      1.19     yamt 	KASSERT(!VMEM_CROSS_P(phase, phase + size - 1, nocross));
   1161      1.10     yamt 
   1162      1.10     yamt 	if (align == 0) {
   1163      1.10     yamt 		align = vm->vm_quantum_mask + 1;
   1164      1.10     yamt 	}
   1165      1.59     yamt 
   1166      1.59     yamt 	/*
   1167      1.59     yamt 	 * allocate boundary tags before acquiring the vmem lock.
   1168      1.59     yamt 	 */
   1169       1.1     yamt 	btnew = bt_alloc(vm, flags);
   1170       1.1     yamt 	if (btnew == NULL) {
   1171      1.61   dyoung 		return ENOMEM;
   1172       1.1     yamt 	}
   1173      1.10     yamt 	btnew2 = bt_alloc(vm, flags); /* XXX not necessary if no restrictions */
   1174      1.10     yamt 	if (btnew2 == NULL) {
   1175      1.10     yamt 		bt_free(vm, btnew);
   1176      1.61   dyoung 		return ENOMEM;
   1177      1.10     yamt 	}
   1178       1.1     yamt 
   1179      1.59     yamt 	/*
   1180      1.59     yamt 	 * choose a free block from which we allocate.
   1181      1.59     yamt 	 */
   1182       1.1     yamt retry_strat:
   1183       1.1     yamt 	first = bt_freehead_toalloc(vm, size, strat);
   1184       1.1     yamt 	end = &vm->vm_freelist[VMEM_MAXORDER];
   1185       1.1     yamt retry:
   1186       1.1     yamt 	bt = NULL;
   1187       1.1     yamt 	VMEM_LOCK(vm);
   1188      1.55     yamt 	vmem_check(vm);
   1189       1.2     yamt 	if (strat == VM_INSTANTFIT) {
   1190      1.59     yamt 		/*
   1191      1.59     yamt 		 * just choose the first block which satisfies our restrictions.
   1192      1.59     yamt 		 *
   1193      1.59     yamt 		 * note that we don't need to check the size of the blocks
   1194      1.59     yamt 		 * because any blocks found on these list should be larger than
   1195      1.59     yamt 		 * the given size.
   1196      1.59     yamt 		 */
   1197       1.2     yamt 		for (list = first; list < end; list++) {
   1198       1.2     yamt 			bt = LIST_FIRST(list);
   1199       1.2     yamt 			if (bt != NULL) {
   1200      1.61   dyoung 				rc = vmem_fit(bt, size, align, phase,
   1201      1.61   dyoung 				    nocross, minaddr, maxaddr, &start);
   1202      1.61   dyoung 				if (rc == 0) {
   1203      1.10     yamt 					goto gotit;
   1204      1.10     yamt 				}
   1205      1.59     yamt 				/*
   1206      1.59     yamt 				 * don't bother to follow the bt_freelist link
   1207      1.59     yamt 				 * here.  the list can be very long and we are
   1208      1.59     yamt 				 * told to run fast.  blocks from the later free
   1209      1.59     yamt 				 * lists are larger and have better chances to
   1210      1.59     yamt 				 * satisfy our restrictions.
   1211      1.59     yamt 				 */
   1212       1.2     yamt 			}
   1213       1.2     yamt 		}
   1214       1.2     yamt 	} else { /* VM_BESTFIT */
   1215      1.59     yamt 		/*
   1216      1.59     yamt 		 * we assume that, for space efficiency, it's better to
   1217      1.59     yamt 		 * allocate from a smaller block.  thus we will start searching
   1218      1.59     yamt 		 * from the lower-order list than VM_INSTANTFIT.
   1219      1.59     yamt 		 * however, don't bother to find the smallest block in a free
   1220      1.59     yamt 		 * list because the list can be very long.  we can revisit it
   1221      1.59     yamt 		 * if/when it turns out to be a problem.
   1222      1.59     yamt 		 *
   1223      1.59     yamt 		 * note that the 'first' list can contain blocks smaller than
   1224      1.59     yamt 		 * the requested size.  thus we need to check bt_size.
   1225      1.59     yamt 		 */
   1226       1.2     yamt 		for (list = first; list < end; list++) {
   1227       1.2     yamt 			LIST_FOREACH(bt, list, bt_freelist) {
   1228       1.2     yamt 				if (bt->bt_size >= size) {
   1229      1.61   dyoung 					rc = vmem_fit(bt, size, align, phase,
   1230      1.61   dyoung 					    nocross, minaddr, maxaddr, &start);
   1231      1.61   dyoung 					if (rc == 0) {
   1232      1.10     yamt 						goto gotit;
   1233      1.10     yamt 					}
   1234       1.2     yamt 				}
   1235       1.1     yamt 			}
   1236       1.1     yamt 		}
   1237       1.1     yamt 	}
   1238       1.2     yamt 	VMEM_UNLOCK(vm);
   1239       1.1     yamt #if 1
   1240       1.2     yamt 	if (strat == VM_INSTANTFIT) {
   1241       1.2     yamt 		strat = VM_BESTFIT;
   1242       1.2     yamt 		goto retry_strat;
   1243       1.2     yamt 	}
   1244       1.1     yamt #endif
   1245      1.69    rmind 	if (align != vm->vm_quantum_mask + 1 || phase != 0 || nocross != 0) {
   1246      1.10     yamt 
   1247      1.10     yamt 		/*
   1248      1.10     yamt 		 * XXX should try to import a region large enough to
   1249      1.10     yamt 		 * satisfy restrictions?
   1250      1.10     yamt 		 */
   1251      1.10     yamt 
   1252      1.20     yamt 		goto fail;
   1253      1.10     yamt 	}
   1254      1.60   dyoung 	/* XXX eeek, minaddr & maxaddr not respected */
   1255       1.2     yamt 	if (vmem_import(vm, size, flags) == 0) {
   1256       1.2     yamt 		goto retry;
   1257       1.1     yamt 	}
   1258       1.2     yamt 	/* XXX */
   1259      1.66     para 
   1260      1.68     para 	if ((flags & VM_SLEEP) != 0) {
   1261      1.71     para #if defined(_KERNEL) && !defined(_RUMPKERNEL)
   1262      1.71     para 		mutex_spin_enter(&uvm_fpageqlock);
   1263      1.71     para 		uvm_kick_pdaemon();
   1264      1.71     para 		mutex_spin_exit(&uvm_fpageqlock);
   1265      1.71     para #endif
   1266      1.68     para 		VMEM_LOCK(vm);
   1267      1.68     para 		VMEM_CONDVAR_WAIT(vm);
   1268      1.68     para 		VMEM_UNLOCK(vm);
   1269      1.68     para 		goto retry;
   1270      1.68     para 	}
   1271      1.20     yamt fail:
   1272      1.20     yamt 	bt_free(vm, btnew);
   1273      1.20     yamt 	bt_free(vm, btnew2);
   1274      1.61   dyoung 	return ENOMEM;
   1275       1.2     yamt 
   1276       1.2     yamt gotit:
   1277       1.1     yamt 	KASSERT(bt->bt_type == BT_TYPE_FREE);
   1278       1.1     yamt 	KASSERT(bt->bt_size >= size);
   1279       1.1     yamt 	bt_remfree(vm, bt);
   1280      1.55     yamt 	vmem_check(vm);
   1281      1.10     yamt 	if (bt->bt_start != start) {
   1282      1.10     yamt 		btnew2->bt_type = BT_TYPE_FREE;
   1283      1.10     yamt 		btnew2->bt_start = bt->bt_start;
   1284      1.10     yamt 		btnew2->bt_size = start - bt->bt_start;
   1285      1.10     yamt 		bt->bt_start = start;
   1286      1.10     yamt 		bt->bt_size -= btnew2->bt_size;
   1287      1.10     yamt 		bt_insfree(vm, btnew2);
   1288      1.10     yamt 		bt_insseg(vm, btnew2, CIRCLEQ_PREV(bt, bt_seglist));
   1289      1.10     yamt 		btnew2 = NULL;
   1290      1.55     yamt 		vmem_check(vm);
   1291      1.10     yamt 	}
   1292      1.10     yamt 	KASSERT(bt->bt_start == start);
   1293       1.1     yamt 	if (bt->bt_size != size && bt->bt_size - size > vm->vm_quantum_mask) {
   1294       1.1     yamt 		/* split */
   1295       1.1     yamt 		btnew->bt_type = BT_TYPE_BUSY;
   1296       1.1     yamt 		btnew->bt_start = bt->bt_start;
   1297       1.1     yamt 		btnew->bt_size = size;
   1298       1.1     yamt 		bt->bt_start = bt->bt_start + size;
   1299       1.1     yamt 		bt->bt_size -= size;
   1300       1.1     yamt 		bt_insfree(vm, bt);
   1301       1.1     yamt 		bt_insseg(vm, btnew, CIRCLEQ_PREV(bt, bt_seglist));
   1302       1.1     yamt 		bt_insbusy(vm, btnew);
   1303      1.55     yamt 		vmem_check(vm);
   1304       1.1     yamt 		VMEM_UNLOCK(vm);
   1305       1.1     yamt 	} else {
   1306       1.1     yamt 		bt->bt_type = BT_TYPE_BUSY;
   1307       1.1     yamt 		bt_insbusy(vm, bt);
   1308      1.55     yamt 		vmem_check(vm);
   1309       1.1     yamt 		VMEM_UNLOCK(vm);
   1310       1.1     yamt 		bt_free(vm, btnew);
   1311       1.1     yamt 		btnew = bt;
   1312       1.1     yamt 	}
   1313      1.10     yamt 	if (btnew2 != NULL) {
   1314      1.10     yamt 		bt_free(vm, btnew2);
   1315      1.10     yamt 	}
   1316       1.1     yamt 	KASSERT(btnew->bt_size >= size);
   1317       1.1     yamt 	btnew->bt_type = BT_TYPE_BUSY;
   1318       1.1     yamt 
   1319      1.61   dyoung 	if (addrp != NULL)
   1320      1.61   dyoung 		*addrp = btnew->bt_start;
   1321      1.61   dyoung 	return 0;
   1322       1.1     yamt }
   1323       1.1     yamt 
   1324       1.1     yamt /*
   1325       1.1     yamt  * vmem_free:
   1326       1.1     yamt  *
   1327       1.1     yamt  * => caller must ensure appropriate spl,
   1328       1.1     yamt  *    if the arena can be accessed from interrupt context.
   1329       1.1     yamt  */
   1330       1.1     yamt 
   1331       1.1     yamt void
   1332       1.1     yamt vmem_free(vmem_t *vm, vmem_addr_t addr, vmem_size_t size)
   1333       1.1     yamt {
   1334       1.1     yamt 
   1335       1.1     yamt 	KASSERT(size > 0);
   1336       1.1     yamt 
   1337       1.5     yamt #if defined(QCACHE)
   1338       1.5     yamt 	if (size <= vm->vm_qcache_max) {
   1339       1.5     yamt 		int qidx = (size + vm->vm_quantum_mask) >> vm->vm_quantum_shift;
   1340      1.22     yamt 		qcache_t *qc = vm->vm_qcache[qidx - 1];
   1341       1.5     yamt 
   1342      1.63    rmind 		pool_cache_put(qc->qc_cache, (void *)addr);
   1343      1.63    rmind 		return;
   1344       1.5     yamt 	}
   1345       1.5     yamt #endif /* defined(QCACHE) */
   1346       1.5     yamt 
   1347      1.10     yamt 	vmem_xfree(vm, addr, size);
   1348      1.10     yamt }
   1349      1.10     yamt 
   1350      1.10     yamt void
   1351      1.17     yamt vmem_xfree(vmem_t *vm, vmem_addr_t addr, vmem_size_t size)
   1352      1.10     yamt {
   1353      1.10     yamt 	bt_t *bt;
   1354      1.10     yamt 	bt_t *t;
   1355      1.66     para 	LIST_HEAD(, vmem_btag) tofree;
   1356      1.66     para 
   1357      1.66     para 	LIST_INIT(&tofree);
   1358      1.10     yamt 
   1359      1.10     yamt 	KASSERT(size > 0);
   1360      1.10     yamt 
   1361       1.1     yamt 	VMEM_LOCK(vm);
   1362       1.1     yamt 
   1363       1.1     yamt 	bt = bt_lookupbusy(vm, addr);
   1364       1.1     yamt 	KASSERT(bt != NULL);
   1365       1.1     yamt 	KASSERT(bt->bt_start == addr);
   1366       1.1     yamt 	KASSERT(bt->bt_size == vmem_roundup_size(vm, size) ||
   1367       1.1     yamt 	    bt->bt_size - vmem_roundup_size(vm, size) <= vm->vm_quantum_mask);
   1368       1.1     yamt 	KASSERT(bt->bt_type == BT_TYPE_BUSY);
   1369       1.1     yamt 	bt_rembusy(vm, bt);
   1370       1.1     yamt 	bt->bt_type = BT_TYPE_FREE;
   1371       1.1     yamt 
   1372       1.1     yamt 	/* coalesce */
   1373       1.1     yamt 	t = CIRCLEQ_NEXT(bt, bt_seglist);
   1374       1.1     yamt 	if (t != NULL && t->bt_type == BT_TYPE_FREE) {
   1375      1.60   dyoung 		KASSERT(BT_END(bt) < t->bt_start);	/* YYY */
   1376       1.1     yamt 		bt_remfree(vm, t);
   1377       1.1     yamt 		bt_remseg(vm, t);
   1378       1.1     yamt 		bt->bt_size += t->bt_size;
   1379      1.66     para 		LIST_INSERT_HEAD(&tofree, t, bt_freelist);
   1380       1.1     yamt 	}
   1381       1.1     yamt 	t = CIRCLEQ_PREV(bt, bt_seglist);
   1382       1.1     yamt 	if (t != NULL && t->bt_type == BT_TYPE_FREE) {
   1383      1.60   dyoung 		KASSERT(BT_END(t) < bt->bt_start);	/* YYY */
   1384       1.1     yamt 		bt_remfree(vm, t);
   1385       1.1     yamt 		bt_remseg(vm, t);
   1386       1.1     yamt 		bt->bt_size += t->bt_size;
   1387       1.1     yamt 		bt->bt_start = t->bt_start;
   1388      1.66     para 		LIST_INSERT_HEAD(&tofree, t, bt_freelist);
   1389       1.1     yamt 	}
   1390       1.1     yamt 
   1391       1.1     yamt 	t = CIRCLEQ_PREV(bt, bt_seglist);
   1392       1.1     yamt 	KASSERT(t != NULL);
   1393       1.1     yamt 	KASSERT(BT_ISSPAN_P(t) || t->bt_type == BT_TYPE_BUSY);
   1394      1.61   dyoung 	if (vm->vm_releasefn != NULL && t->bt_type == BT_TYPE_SPAN &&
   1395       1.1     yamt 	    t->bt_size == bt->bt_size) {
   1396       1.1     yamt 		vmem_addr_t spanaddr;
   1397       1.1     yamt 		vmem_size_t spansize;
   1398       1.1     yamt 
   1399       1.1     yamt 		KASSERT(t->bt_start == bt->bt_start);
   1400       1.1     yamt 		spanaddr = bt->bt_start;
   1401       1.1     yamt 		spansize = bt->bt_size;
   1402       1.1     yamt 		bt_remseg(vm, bt);
   1403      1.66     para 		LIST_INSERT_HEAD(&tofree, bt, bt_freelist);
   1404       1.1     yamt 		bt_remseg(vm, t);
   1405      1.66     para 		LIST_INSERT_HEAD(&tofree, t, bt_freelist);
   1406      1.66     para 		vm->vm_size -= spansize;
   1407      1.68     para 		VMEM_CONDVAR_BROADCAST(vm);
   1408       1.1     yamt 		VMEM_UNLOCK(vm);
   1409      1.61   dyoung 		(*vm->vm_releasefn)(vm->vm_arg, spanaddr, spansize);
   1410       1.1     yamt 	} else {
   1411       1.1     yamt 		bt_insfree(vm, bt);
   1412      1.68     para 		VMEM_CONDVAR_BROADCAST(vm);
   1413       1.1     yamt 		VMEM_UNLOCK(vm);
   1414       1.1     yamt 	}
   1415      1.66     para 
   1416      1.66     para 	while (!LIST_EMPTY(&tofree)) {
   1417      1.66     para 		t = LIST_FIRST(&tofree);
   1418      1.66     para 		LIST_REMOVE(t, bt_freelist);
   1419      1.66     para 		bt_free(vm, t);
   1420      1.66     para 	}
   1421       1.1     yamt }
   1422       1.1     yamt 
   1423       1.1     yamt /*
   1424       1.1     yamt  * vmem_add:
   1425       1.1     yamt  *
   1426       1.1     yamt  * => caller must ensure appropriate spl,
   1427       1.1     yamt  *    if the arena can be accessed from interrupt context.
   1428       1.1     yamt  */
   1429       1.1     yamt 
   1430      1.61   dyoung int
   1431       1.1     yamt vmem_add(vmem_t *vm, vmem_addr_t addr, vmem_size_t size, vm_flag_t flags)
   1432       1.1     yamt {
   1433       1.1     yamt 
   1434       1.1     yamt 	return vmem_add1(vm, addr, size, flags, BT_TYPE_SPAN_STATIC);
   1435       1.1     yamt }
   1436       1.1     yamt 
   1437       1.6     yamt /*
   1438      1.66     para  * vmem_size: information about arenas size
   1439       1.6     yamt  *
   1440      1.66     para  * => return free/allocated size in arena
   1441       1.6     yamt  */
   1442      1.66     para vmem_size_t
   1443      1.66     para vmem_size(vmem_t *vm, int typemask)
   1444       1.6     yamt {
   1445       1.6     yamt 
   1446      1.66     para 	switch (typemask) {
   1447      1.66     para 	case VMEM_ALLOC:
   1448      1.66     para 		return vm->vm_inuse;
   1449      1.66     para 	case VMEM_FREE:
   1450      1.66     para 		return vm->vm_size - vm->vm_inuse;
   1451      1.66     para 	case VMEM_FREE|VMEM_ALLOC:
   1452      1.66     para 		return vm->vm_size;
   1453      1.66     para 	default:
   1454      1.66     para 		panic("vmem_size");
   1455      1.66     para 	}
   1456       1.6     yamt }
   1457       1.6     yamt 
   1458      1.30     yamt /* ---- rehash */
   1459      1.30     yamt 
   1460      1.30     yamt #if defined(_KERNEL)
   1461      1.30     yamt static struct callout vmem_rehash_ch;
   1462      1.30     yamt static int vmem_rehash_interval;
   1463      1.30     yamt static struct workqueue *vmem_rehash_wq;
   1464      1.30     yamt static struct work vmem_rehash_wk;
   1465      1.30     yamt 
   1466      1.30     yamt static void
   1467      1.30     yamt vmem_rehash_all(struct work *wk, void *dummy)
   1468      1.30     yamt {
   1469      1.30     yamt 	vmem_t *vm;
   1470      1.30     yamt 
   1471      1.30     yamt 	KASSERT(wk == &vmem_rehash_wk);
   1472      1.30     yamt 	mutex_enter(&vmem_list_lock);
   1473      1.30     yamt 	LIST_FOREACH(vm, &vmem_list, vm_alllist) {
   1474      1.30     yamt 		size_t desired;
   1475      1.30     yamt 		size_t current;
   1476      1.30     yamt 
   1477      1.30     yamt 		if (!VMEM_TRYLOCK(vm)) {
   1478      1.30     yamt 			continue;
   1479      1.30     yamt 		}
   1480      1.30     yamt 		desired = vm->vm_nbusytag;
   1481      1.30     yamt 		current = vm->vm_hashsize;
   1482      1.30     yamt 		VMEM_UNLOCK(vm);
   1483      1.30     yamt 
   1484      1.30     yamt 		if (desired > VMEM_HASHSIZE_MAX) {
   1485      1.30     yamt 			desired = VMEM_HASHSIZE_MAX;
   1486      1.30     yamt 		} else if (desired < VMEM_HASHSIZE_MIN) {
   1487      1.30     yamt 			desired = VMEM_HASHSIZE_MIN;
   1488      1.30     yamt 		}
   1489      1.30     yamt 		if (desired > current * 2 || desired * 2 < current) {
   1490      1.30     yamt 			vmem_rehash(vm, desired, VM_NOSLEEP);
   1491      1.30     yamt 		}
   1492      1.30     yamt 	}
   1493      1.30     yamt 	mutex_exit(&vmem_list_lock);
   1494      1.30     yamt 
   1495      1.30     yamt 	callout_schedule(&vmem_rehash_ch, vmem_rehash_interval);
   1496      1.30     yamt }
   1497      1.30     yamt 
   1498      1.30     yamt static void
   1499      1.30     yamt vmem_rehash_all_kick(void *dummy)
   1500      1.30     yamt {
   1501      1.30     yamt 
   1502      1.32    rmind 	workqueue_enqueue(vmem_rehash_wq, &vmem_rehash_wk, NULL);
   1503      1.30     yamt }
   1504      1.30     yamt 
   1505      1.30     yamt void
   1506      1.30     yamt vmem_rehash_start(void)
   1507      1.30     yamt {
   1508      1.30     yamt 	int error;
   1509      1.30     yamt 
   1510      1.30     yamt 	error = workqueue_create(&vmem_rehash_wq, "vmem_rehash",
   1511      1.41       ad 	    vmem_rehash_all, NULL, PRI_VM, IPL_SOFTCLOCK, WQ_MPSAFE);
   1512      1.30     yamt 	if (error) {
   1513      1.30     yamt 		panic("%s: workqueue_create %d\n", __func__, error);
   1514      1.30     yamt 	}
   1515      1.41       ad 	callout_init(&vmem_rehash_ch, CALLOUT_MPSAFE);
   1516      1.30     yamt 	callout_setfunc(&vmem_rehash_ch, vmem_rehash_all_kick, NULL);
   1517      1.30     yamt 
   1518      1.30     yamt 	vmem_rehash_interval = hz * 10;
   1519      1.30     yamt 	callout_schedule(&vmem_rehash_ch, vmem_rehash_interval);
   1520      1.30     yamt }
   1521      1.30     yamt #endif /* defined(_KERNEL) */
   1522      1.30     yamt 
   1523       1.1     yamt /* ---- debug */
   1524       1.1     yamt 
   1525      1.55     yamt #if defined(DDB) || defined(UNITTEST) || defined(VMEM_SANITY)
   1526      1.55     yamt 
   1527      1.55     yamt static void bt_dump(const bt_t *, void (*)(const char *, ...));
   1528      1.55     yamt 
   1529      1.55     yamt static const char *
   1530      1.55     yamt bt_type_string(int type)
   1531      1.55     yamt {
   1532      1.55     yamt 	static const char * const table[] = {
   1533      1.55     yamt 		[BT_TYPE_BUSY] = "busy",
   1534      1.55     yamt 		[BT_TYPE_FREE] = "free",
   1535      1.55     yamt 		[BT_TYPE_SPAN] = "span",
   1536      1.55     yamt 		[BT_TYPE_SPAN_STATIC] = "static span",
   1537      1.55     yamt 	};
   1538      1.55     yamt 
   1539      1.55     yamt 	if (type >= __arraycount(table)) {
   1540      1.55     yamt 		return "BOGUS";
   1541      1.55     yamt 	}
   1542      1.55     yamt 	return table[type];
   1543      1.55     yamt }
   1544      1.55     yamt 
   1545      1.55     yamt static void
   1546      1.55     yamt bt_dump(const bt_t *bt, void (*pr)(const char *, ...))
   1547      1.55     yamt {
   1548      1.55     yamt 
   1549      1.55     yamt 	(*pr)("\t%p: %" PRIu64 ", %" PRIu64 ", %d(%s)\n",
   1550      1.55     yamt 	    bt, (uint64_t)bt->bt_start, (uint64_t)bt->bt_size,
   1551      1.55     yamt 	    bt->bt_type, bt_type_string(bt->bt_type));
   1552      1.55     yamt }
   1553      1.55     yamt 
   1554      1.55     yamt static void
   1555      1.55     yamt vmem_dump(const vmem_t *vm , void (*pr)(const char *, ...))
   1556      1.55     yamt {
   1557      1.55     yamt 	const bt_t *bt;
   1558      1.55     yamt 	int i;
   1559      1.55     yamt 
   1560      1.55     yamt 	(*pr)("vmem %p '%s'\n", vm, vm->vm_name);
   1561      1.55     yamt 	CIRCLEQ_FOREACH(bt, &vm->vm_seglist, bt_seglist) {
   1562      1.55     yamt 		bt_dump(bt, pr);
   1563      1.55     yamt 	}
   1564      1.55     yamt 
   1565      1.55     yamt 	for (i = 0; i < VMEM_MAXORDER; i++) {
   1566      1.55     yamt 		const struct vmem_freelist *fl = &vm->vm_freelist[i];
   1567      1.55     yamt 
   1568      1.55     yamt 		if (LIST_EMPTY(fl)) {
   1569      1.55     yamt 			continue;
   1570      1.55     yamt 		}
   1571      1.55     yamt 
   1572      1.55     yamt 		(*pr)("freelist[%d]\n", i);
   1573      1.55     yamt 		LIST_FOREACH(bt, fl, bt_freelist) {
   1574      1.55     yamt 			bt_dump(bt, pr);
   1575      1.55     yamt 		}
   1576      1.55     yamt 	}
   1577      1.55     yamt }
   1578      1.55     yamt 
   1579      1.55     yamt #endif /* defined(DDB) || defined(UNITTEST) || defined(VMEM_SANITY) */
   1580      1.55     yamt 
   1581      1.37     yamt #if defined(DDB)
   1582      1.37     yamt static bt_t *
   1583      1.37     yamt vmem_whatis_lookup(vmem_t *vm, uintptr_t addr)
   1584      1.37     yamt {
   1585      1.39     yamt 	bt_t *bt;
   1586      1.37     yamt 
   1587      1.39     yamt 	CIRCLEQ_FOREACH(bt, &vm->vm_seglist, bt_seglist) {
   1588      1.39     yamt 		if (BT_ISSPAN_P(bt)) {
   1589      1.39     yamt 			continue;
   1590      1.39     yamt 		}
   1591      1.60   dyoung 		if (bt->bt_start <= addr && addr <= BT_END(bt)) {
   1592      1.39     yamt 			return bt;
   1593      1.37     yamt 		}
   1594      1.37     yamt 	}
   1595      1.37     yamt 
   1596      1.37     yamt 	return NULL;
   1597      1.37     yamt }
   1598      1.37     yamt 
   1599      1.37     yamt void
   1600      1.37     yamt vmem_whatis(uintptr_t addr, void (*pr)(const char *, ...))
   1601      1.37     yamt {
   1602      1.37     yamt 	vmem_t *vm;
   1603      1.37     yamt 
   1604      1.37     yamt 	LIST_FOREACH(vm, &vmem_list, vm_alllist) {
   1605      1.37     yamt 		bt_t *bt;
   1606      1.37     yamt 
   1607      1.37     yamt 		bt = vmem_whatis_lookup(vm, addr);
   1608      1.37     yamt 		if (bt == NULL) {
   1609      1.37     yamt 			continue;
   1610      1.37     yamt 		}
   1611      1.39     yamt 		(*pr)("%p is %p+%zu in VMEM '%s' (%s)\n",
   1612      1.37     yamt 		    (void *)addr, (void *)bt->bt_start,
   1613      1.39     yamt 		    (size_t)(addr - bt->bt_start), vm->vm_name,
   1614      1.39     yamt 		    (bt->bt_type == BT_TYPE_BUSY) ? "allocated" : "free");
   1615      1.37     yamt 	}
   1616      1.37     yamt }
   1617      1.43   cegger 
   1618      1.55     yamt void
   1619      1.55     yamt vmem_printall(const char *modif, void (*pr)(const char *, ...))
   1620      1.43   cegger {
   1621      1.55     yamt 	const vmem_t *vm;
   1622      1.43   cegger 
   1623      1.47   cegger 	LIST_FOREACH(vm, &vmem_list, vm_alllist) {
   1624      1.55     yamt 		vmem_dump(vm, pr);
   1625      1.43   cegger 	}
   1626      1.43   cegger }
   1627      1.43   cegger 
   1628      1.43   cegger void
   1629      1.43   cegger vmem_print(uintptr_t addr, const char *modif, void (*pr)(const char *, ...))
   1630      1.43   cegger {
   1631      1.55     yamt 	const vmem_t *vm = (const void *)addr;
   1632      1.43   cegger 
   1633      1.55     yamt 	vmem_dump(vm, pr);
   1634      1.43   cegger }
   1635      1.37     yamt #endif /* defined(DDB) */
   1636      1.37     yamt 
   1637      1.60   dyoung #if defined(_KERNEL)
   1638      1.60   dyoung #define vmem_printf printf
   1639      1.60   dyoung #else
   1640       1.1     yamt #include <stdio.h>
   1641      1.60   dyoung #include <stdarg.h>
   1642      1.60   dyoung 
   1643      1.60   dyoung static void
   1644      1.60   dyoung vmem_printf(const char *fmt, ...)
   1645      1.60   dyoung {
   1646      1.60   dyoung 	va_list ap;
   1647      1.60   dyoung 	va_start(ap, fmt);
   1648      1.60   dyoung 	vprintf(fmt, ap);
   1649      1.60   dyoung 	va_end(ap);
   1650      1.60   dyoung }
   1651      1.60   dyoung #endif
   1652       1.1     yamt 
   1653      1.55     yamt #if defined(VMEM_SANITY)
   1654       1.1     yamt 
   1655      1.55     yamt static bool
   1656      1.55     yamt vmem_check_sanity(vmem_t *vm)
   1657       1.1     yamt {
   1658      1.55     yamt 	const bt_t *bt, *bt2;
   1659       1.1     yamt 
   1660      1.55     yamt 	KASSERT(vm != NULL);
   1661       1.1     yamt 
   1662       1.1     yamt 	CIRCLEQ_FOREACH(bt, &vm->vm_seglist, bt_seglist) {
   1663      1.60   dyoung 		if (bt->bt_start > BT_END(bt)) {
   1664      1.55     yamt 			printf("corrupted tag\n");
   1665      1.60   dyoung 			bt_dump(bt, vmem_printf);
   1666      1.55     yamt 			return false;
   1667      1.55     yamt 		}
   1668      1.55     yamt 	}
   1669      1.55     yamt 	CIRCLEQ_FOREACH(bt, &vm->vm_seglist, bt_seglist) {
   1670      1.55     yamt 		CIRCLEQ_FOREACH(bt2, &vm->vm_seglist, bt_seglist) {
   1671      1.55     yamt 			if (bt == bt2) {
   1672      1.55     yamt 				continue;
   1673      1.55     yamt 			}
   1674      1.55     yamt 			if (BT_ISSPAN_P(bt) != BT_ISSPAN_P(bt2)) {
   1675      1.55     yamt 				continue;
   1676      1.55     yamt 			}
   1677      1.60   dyoung 			if (bt->bt_start <= BT_END(bt2) &&
   1678      1.60   dyoung 			    bt2->bt_start <= BT_END(bt)) {
   1679      1.55     yamt 				printf("overwrapped tags\n");
   1680      1.60   dyoung 				bt_dump(bt, vmem_printf);
   1681      1.60   dyoung 				bt_dump(bt2, vmem_printf);
   1682      1.55     yamt 				return false;
   1683      1.55     yamt 			}
   1684      1.55     yamt 		}
   1685       1.1     yamt 	}
   1686       1.1     yamt 
   1687      1.55     yamt 	return true;
   1688      1.55     yamt }
   1689       1.1     yamt 
   1690      1.55     yamt static void
   1691      1.55     yamt vmem_check(vmem_t *vm)
   1692      1.55     yamt {
   1693       1.1     yamt 
   1694      1.55     yamt 	if (!vmem_check_sanity(vm)) {
   1695      1.55     yamt 		panic("insanity vmem %p", vm);
   1696       1.1     yamt 	}
   1697       1.1     yamt }
   1698       1.1     yamt 
   1699      1.55     yamt #endif /* defined(VMEM_SANITY) */
   1700       1.1     yamt 
   1701      1.55     yamt #if defined(UNITTEST)
   1702       1.1     yamt int
   1703      1.57   cegger main(void)
   1704       1.1     yamt {
   1705      1.61   dyoung 	int rc;
   1706       1.1     yamt 	vmem_t *vm;
   1707       1.1     yamt 	vmem_addr_t p;
   1708       1.1     yamt 	struct reg {
   1709       1.1     yamt 		vmem_addr_t p;
   1710       1.1     yamt 		vmem_size_t sz;
   1711      1.25  thorpej 		bool x;
   1712       1.1     yamt 	} *reg = NULL;
   1713       1.1     yamt 	int nreg = 0;
   1714       1.1     yamt 	int nalloc = 0;
   1715       1.1     yamt 	int nfree = 0;
   1716       1.1     yamt 	vmem_size_t total = 0;
   1717       1.1     yamt #if 1
   1718       1.1     yamt 	vm_flag_t strat = VM_INSTANTFIT;
   1719       1.1     yamt #else
   1720       1.1     yamt 	vm_flag_t strat = VM_BESTFIT;
   1721       1.1     yamt #endif
   1722       1.1     yamt 
   1723      1.61   dyoung 	vm = vmem_create("test", 0, 0, 1, NULL, NULL, NULL, 0, VM_SLEEP,
   1724      1.61   dyoung #ifdef _KERNEL
   1725      1.61   dyoung 	    IPL_NONE
   1726      1.61   dyoung #else
   1727      1.61   dyoung 	    0
   1728      1.61   dyoung #endif
   1729      1.61   dyoung 	    );
   1730       1.1     yamt 	if (vm == NULL) {
   1731       1.1     yamt 		printf("vmem_create\n");
   1732       1.1     yamt 		exit(EXIT_FAILURE);
   1733       1.1     yamt 	}
   1734      1.60   dyoung 	vmem_dump(vm, vmem_printf);
   1735       1.1     yamt 
   1736      1.61   dyoung 	rc = vmem_add(vm, 0, 50, VM_SLEEP);
   1737      1.61   dyoung 	assert(rc == 0);
   1738      1.61   dyoung 	rc = vmem_add(vm, 100, 200, VM_SLEEP);
   1739      1.61   dyoung 	assert(rc == 0);
   1740      1.61   dyoung 	rc = vmem_add(vm, 2000, 1, VM_SLEEP);
   1741      1.61   dyoung 	assert(rc == 0);
   1742      1.61   dyoung 	rc = vmem_add(vm, 40000, 65536, VM_SLEEP);
   1743      1.61   dyoung 	assert(rc == 0);
   1744      1.61   dyoung 	rc = vmem_add(vm, 10000, 10000, VM_SLEEP);
   1745      1.61   dyoung 	assert(rc == 0);
   1746      1.61   dyoung 	rc = vmem_add(vm, 500, 1000, VM_SLEEP);
   1747      1.61   dyoung 	assert(rc == 0);
   1748      1.61   dyoung 	rc = vmem_add(vm, 0xffffff00, 0x100, VM_SLEEP);
   1749      1.61   dyoung 	assert(rc == 0);
   1750      1.61   dyoung 	rc = vmem_xalloc(vm, 0x101, 0, 0, 0,
   1751      1.61   dyoung 	    0xffffff00, 0xffffffff, strat|VM_SLEEP, &p);
   1752      1.61   dyoung 	assert(rc != 0);
   1753      1.61   dyoung 	rc = vmem_xalloc(vm, 50, 0, 0, 0, 0, 49, strat|VM_SLEEP, &p);
   1754      1.61   dyoung 	assert(rc == 0 && p == 0);
   1755      1.61   dyoung 	vmem_xfree(vm, p, 50);
   1756      1.61   dyoung 	rc = vmem_xalloc(vm, 25, 0, 0, 0, 0, 24, strat|VM_SLEEP, &p);
   1757      1.61   dyoung 	assert(rc == 0 && p == 0);
   1758      1.61   dyoung 	rc = vmem_xalloc(vm, 0x100, 0, 0, 0,
   1759      1.61   dyoung 	    0xffffff01, 0xffffffff, strat|VM_SLEEP, &p);
   1760      1.61   dyoung 	assert(rc != 0);
   1761      1.61   dyoung 	rc = vmem_xalloc(vm, 0x100, 0, 0, 0,
   1762      1.61   dyoung 	    0xffffff00, 0xfffffffe, strat|VM_SLEEP, &p);
   1763      1.61   dyoung 	assert(rc != 0);
   1764      1.61   dyoung 	rc = vmem_xalloc(vm, 0x100, 0, 0, 0,
   1765      1.61   dyoung 	    0xffffff00, 0xffffffff, strat|VM_SLEEP, &p);
   1766      1.61   dyoung 	assert(rc == 0);
   1767      1.60   dyoung 	vmem_dump(vm, vmem_printf);
   1768       1.1     yamt 	for (;;) {
   1769       1.1     yamt 		struct reg *r;
   1770      1.10     yamt 		int t = rand() % 100;
   1771       1.1     yamt 
   1772      1.10     yamt 		if (t > 45) {
   1773      1.10     yamt 			/* alloc */
   1774       1.1     yamt 			vmem_size_t sz = rand() % 500 + 1;
   1775      1.25  thorpej 			bool x;
   1776      1.10     yamt 			vmem_size_t align, phase, nocross;
   1777      1.10     yamt 			vmem_addr_t minaddr, maxaddr;
   1778      1.10     yamt 
   1779      1.10     yamt 			if (t > 70) {
   1780      1.26  thorpej 				x = true;
   1781      1.10     yamt 				/* XXX */
   1782      1.10     yamt 				align = 1 << (rand() % 15);
   1783      1.10     yamt 				phase = rand() % 65536;
   1784      1.10     yamt 				nocross = 1 << (rand() % 15);
   1785      1.10     yamt 				if (align <= phase) {
   1786      1.10     yamt 					phase = 0;
   1787      1.10     yamt 				}
   1788      1.19     yamt 				if (VMEM_CROSS_P(phase, phase + sz - 1,
   1789      1.19     yamt 				    nocross)) {
   1790      1.10     yamt 					nocross = 0;
   1791      1.10     yamt 				}
   1792      1.60   dyoung 				do {
   1793      1.60   dyoung 					minaddr = rand() % 50000;
   1794      1.60   dyoung 					maxaddr = rand() % 70000;
   1795      1.60   dyoung 				} while (minaddr > maxaddr);
   1796      1.10     yamt 				printf("=== xalloc %" PRIu64
   1797      1.10     yamt 				    " align=%" PRIu64 ", phase=%" PRIu64
   1798      1.10     yamt 				    ", nocross=%" PRIu64 ", min=%" PRIu64
   1799      1.10     yamt 				    ", max=%" PRIu64 "\n",
   1800      1.10     yamt 				    (uint64_t)sz,
   1801      1.10     yamt 				    (uint64_t)align,
   1802      1.10     yamt 				    (uint64_t)phase,
   1803      1.10     yamt 				    (uint64_t)nocross,
   1804      1.10     yamt 				    (uint64_t)minaddr,
   1805      1.10     yamt 				    (uint64_t)maxaddr);
   1806      1.61   dyoung 				rc = vmem_xalloc(vm, sz, align, phase, nocross,
   1807      1.61   dyoung 				    minaddr, maxaddr, strat|VM_SLEEP, &p);
   1808      1.10     yamt 			} else {
   1809      1.26  thorpej 				x = false;
   1810      1.10     yamt 				printf("=== alloc %" PRIu64 "\n", (uint64_t)sz);
   1811      1.61   dyoung 				rc = vmem_alloc(vm, sz, strat|VM_SLEEP, &p);
   1812      1.10     yamt 			}
   1813       1.1     yamt 			printf("-> %" PRIu64 "\n", (uint64_t)p);
   1814      1.60   dyoung 			vmem_dump(vm, vmem_printf);
   1815      1.61   dyoung 			if (rc != 0) {
   1816      1.10     yamt 				if (x) {
   1817      1.10     yamt 					continue;
   1818      1.10     yamt 				}
   1819       1.1     yamt 				break;
   1820       1.1     yamt 			}
   1821       1.1     yamt 			nreg++;
   1822       1.1     yamt 			reg = realloc(reg, sizeof(*reg) * nreg);
   1823       1.1     yamt 			r = &reg[nreg - 1];
   1824       1.1     yamt 			r->p = p;
   1825       1.1     yamt 			r->sz = sz;
   1826      1.10     yamt 			r->x = x;
   1827       1.1     yamt 			total += sz;
   1828       1.1     yamt 			nalloc++;
   1829       1.1     yamt 		} else if (nreg != 0) {
   1830      1.10     yamt 			/* free */
   1831       1.1     yamt 			r = &reg[rand() % nreg];
   1832       1.1     yamt 			printf("=== free %" PRIu64 ", %" PRIu64 "\n",
   1833       1.1     yamt 			    (uint64_t)r->p, (uint64_t)r->sz);
   1834      1.10     yamt 			if (r->x) {
   1835      1.10     yamt 				vmem_xfree(vm, r->p, r->sz);
   1836      1.10     yamt 			} else {
   1837      1.10     yamt 				vmem_free(vm, r->p, r->sz);
   1838      1.10     yamt 			}
   1839       1.1     yamt 			total -= r->sz;
   1840      1.60   dyoung 			vmem_dump(vm, vmem_printf);
   1841       1.1     yamt 			*r = reg[nreg - 1];
   1842       1.1     yamt 			nreg--;
   1843       1.1     yamt 			nfree++;
   1844       1.1     yamt 		}
   1845       1.1     yamt 		printf("total=%" PRIu64 "\n", (uint64_t)total);
   1846       1.1     yamt 	}
   1847       1.1     yamt 	fprintf(stderr, "total=%" PRIu64 ", nalloc=%d, nfree=%d\n",
   1848       1.1     yamt 	    (uint64_t)total, nalloc, nfree);
   1849       1.1     yamt 	exit(EXIT_SUCCESS);
   1850       1.1     yamt }
   1851      1.55     yamt #endif /* defined(UNITTEST) */
   1852