Home | History | Annotate | Line # | Download | only in kern
subr_vmem.c revision 1.77
      1  1.77     para /*	$NetBSD: subr_vmem.c,v 1.77 2013/01/04 08:28:38 para 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  1.77     para __KERNEL_RCSID(0, "$NetBSD: subr_vmem.c,v 1.77 2013/01/04 08:28:38 para 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  1.77     para static kmutex_t vmem_refill_lock;
    277  1.66     para static kmutex_t vmem_btag_lock;
    278  1.66     para static LIST_HEAD(, vmem_btag) vmem_btag_freelist;
    279  1.66     para static size_t vmem_btag_freelist_count = 0;
    280  1.66     para static size_t vmem_btag_count = STATIC_BT_COUNT;
    281  1.66     para 
    282   1.1     yamt /* ---- boundary tag */
    283   1.1     yamt 
    284  1.67    rmind #define	BT_PER_PAGE	(PAGE_SIZE / sizeof(bt_t))
    285  1.66     para 
    286  1.66     para static int bt_refill(vmem_t *vm, vm_flag_t flags);
    287  1.66     para 
    288  1.66     para static int
    289  1.66     para bt_refillglobal(vm_flag_t flags)
    290  1.66     para {
    291  1.66     para 	vmem_addr_t va;
    292  1.66     para 	bt_t *btp;
    293  1.66     para 	bt_t *bt;
    294  1.66     para 	int i;
    295  1.66     para 
    296  1.77     para 	mutex_enter(&vmem_refill_lock);
    297  1.77     para 
    298  1.66     para 	mutex_enter(&vmem_btag_lock);
    299  1.75     para 	if (vmem_btag_freelist_count > 0) {
    300  1.66     para 		mutex_exit(&vmem_btag_lock);
    301  1.77     para 		mutex_exit(&vmem_refill_lock);
    302  1.66     para 		return 0;
    303  1.77     para 	} else {
    304  1.77     para 		mutex_exit(&vmem_btag_lock);
    305  1.66     para 	}
    306  1.66     para 
    307  1.66     para 	if (vmem_alloc(kmem_meta_arena, PAGE_SIZE,
    308  1.66     para 	    (flags & ~VM_FITMASK) | VM_INSTANTFIT | VM_POPULATING, &va) != 0) {
    309  1.66     para 		mutex_exit(&vmem_btag_lock);
    310  1.77     para 		mutex_exit(&vmem_refill_lock);
    311  1.66     para 		return ENOMEM;
    312  1.66     para 	}
    313  1.66     para 	VMEM_EVCNT_INCR(bt_pages);
    314  1.66     para 
    315  1.77     para 	mutex_enter(&vmem_btag_lock);
    316  1.66     para 	btp = (void *) va;
    317  1.66     para 	for (i = 0; i < (BT_PER_PAGE); i++) {
    318  1.66     para 		bt = btp;
    319  1.66     para 		memset(bt, 0, sizeof(*bt));
    320  1.66     para 		LIST_INSERT_HEAD(&vmem_btag_freelist, bt,
    321  1.66     para 		    bt_freelist);
    322  1.66     para 		vmem_btag_freelist_count++;
    323  1.66     para 		vmem_btag_count++;
    324  1.66     para 		VMEM_EVCNT_INCR(bt_count);
    325  1.66     para 		btp++;
    326  1.66     para 	}
    327  1.66     para 	mutex_exit(&vmem_btag_lock);
    328  1.66     para 
    329  1.77     para 	bt_refill(kmem_arena, (flags & ~VM_FITMASK)
    330  1.77     para 	    | VM_INSTANTFIT | VM_POPULATING);
    331  1.77     para 	bt_refill(kmem_va_meta_arena, (flags & ~VM_FITMASK)
    332  1.77     para 	    | VM_INSTANTFIT | VM_POPULATING);
    333  1.77     para 	bt_refill(kmem_meta_arena, (flags & ~VM_FITMASK)
    334  1.77     para 	    | VM_INSTANTFIT | VM_POPULATING);
    335  1.77     para 
    336  1.77     para 	mutex_exit(&vmem_refill_lock);
    337  1.66     para 
    338  1.66     para 	return 0;
    339  1.66     para }
    340  1.66     para 
    341  1.66     para static int
    342  1.66     para bt_refill(vmem_t *vm, vm_flag_t flags)
    343  1.66     para {
    344  1.66     para 	bt_t *bt;
    345  1.66     para 
    346  1.77     para 	if (!(flags & VM_POPULATING)) {
    347  1.77     para 		bt_refillglobal(flags);
    348  1.77     para 	}
    349  1.66     para 
    350  1.66     para 	VMEM_LOCK(vm);
    351  1.66     para 	mutex_enter(&vmem_btag_lock);
    352  1.66     para 	while (!LIST_EMPTY(&vmem_btag_freelist) &&
    353  1.75     para 	    vm->vm_nfreetags <= BT_MINRESERVE) {
    354  1.66     para 		bt = LIST_FIRST(&vmem_btag_freelist);
    355  1.66     para 		LIST_REMOVE(bt, bt_freelist);
    356  1.66     para 		LIST_INSERT_HEAD(&vm->vm_freetags, bt, bt_freelist);
    357  1.66     para 		vm->vm_nfreetags++;
    358  1.66     para 		vmem_btag_freelist_count--;
    359  1.66     para 	}
    360  1.66     para 	mutex_exit(&vmem_btag_lock);
    361  1.66     para 
    362  1.66     para 	if (vm->vm_nfreetags == 0) {
    363  1.66     para 		VMEM_UNLOCK(vm);
    364  1.66     para 		return ENOMEM;
    365  1.66     para 	}
    366  1.66     para 	VMEM_UNLOCK(vm);
    367  1.66     para 
    368  1.66     para 	return 0;
    369  1.66     para }
    370   1.1     yamt 
    371  1.62    rmind static inline bt_t *
    372  1.17     yamt bt_alloc(vmem_t *vm, vm_flag_t flags)
    373   1.1     yamt {
    374  1.66     para 	bt_t *bt;
    375  1.66     para again:
    376  1.66     para 	VMEM_LOCK(vm);
    377  1.75     para 	if (vm->vm_nfreetags <= BT_MINRESERVE &&
    378  1.66     para 	    (flags & VM_POPULATING) == 0) {
    379  1.66     para 		VMEM_UNLOCK(vm);
    380  1.66     para 		if (bt_refill(vm, VM_NOSLEEP | VM_INSTANTFIT)) {
    381  1.66     para 			return NULL;
    382  1.66     para 		}
    383  1.66     para 		goto again;
    384  1.66     para 	}
    385  1.66     para 	bt = LIST_FIRST(&vm->vm_freetags);
    386  1.66     para 	LIST_REMOVE(bt, bt_freelist);
    387  1.66     para 	vm->vm_nfreetags--;
    388  1.66     para 	VMEM_UNLOCK(vm);
    389  1.66     para 	VMEM_EVCNT_INCR(bt_inuse);
    390  1.66     para 
    391  1.66     para 	return bt;
    392   1.1     yamt }
    393   1.1     yamt 
    394  1.62    rmind static inline void
    395  1.17     yamt bt_free(vmem_t *vm, bt_t *bt)
    396   1.1     yamt {
    397  1.66     para 
    398  1.66     para 	VMEM_LOCK(vm);
    399  1.66     para 	LIST_INSERT_HEAD(&vm->vm_freetags, bt, bt_freelist);
    400  1.66     para 	vm->vm_nfreetags++;
    401  1.66     para 	while (vm->vm_nfreetags > BT_MAXFREE) {
    402  1.66     para 		bt = LIST_FIRST(&vm->vm_freetags);
    403  1.66     para 		LIST_REMOVE(bt, bt_freelist);
    404  1.66     para 		vm->vm_nfreetags--;
    405  1.66     para 		mutex_enter(&vmem_btag_lock);
    406  1.66     para 		LIST_INSERT_HEAD(&vmem_btag_freelist, bt, bt_freelist);
    407  1.66     para 		vmem_btag_freelist_count++;
    408  1.66     para 		mutex_exit(&vmem_btag_lock);
    409  1.66     para 	}
    410  1.66     para 	VMEM_UNLOCK(vm);
    411  1.66     para 	VMEM_EVCNT_DECR(bt_inuse);
    412   1.1     yamt }
    413   1.1     yamt 
    414  1.67    rmind #endif	/* defined(_KERNEL) */
    415  1.62    rmind 
    416   1.1     yamt /*
    417  1.67    rmind  * freelist[0] ... [1, 1]
    418   1.1     yamt  * freelist[1] ... [2, 3]
    419   1.1     yamt  * freelist[2] ... [4, 7]
    420   1.1     yamt  * freelist[3] ... [8, 15]
    421   1.1     yamt  *  :
    422   1.1     yamt  * freelist[n] ... [(1 << n), (1 << (n + 1)) - 1]
    423   1.1     yamt  *  :
    424   1.1     yamt  */
    425   1.1     yamt 
    426   1.1     yamt static struct vmem_freelist *
    427   1.1     yamt bt_freehead_tofree(vmem_t *vm, vmem_size_t size)
    428   1.1     yamt {
    429   1.1     yamt 	const vmem_size_t qsize = size >> vm->vm_quantum_shift;
    430  1.62    rmind 	const int idx = SIZE2ORDER(qsize);
    431   1.1     yamt 
    432  1.62    rmind 	KASSERT(size != 0 && qsize != 0);
    433   1.1     yamt 	KASSERT((size & vm->vm_quantum_mask) == 0);
    434   1.1     yamt 	KASSERT(idx >= 0);
    435   1.1     yamt 	KASSERT(idx < VMEM_MAXORDER);
    436   1.1     yamt 
    437   1.1     yamt 	return &vm->vm_freelist[idx];
    438   1.1     yamt }
    439   1.1     yamt 
    440  1.59     yamt /*
    441  1.59     yamt  * bt_freehead_toalloc: return the freelist for the given size and allocation
    442  1.59     yamt  * strategy.
    443  1.59     yamt  *
    444  1.59     yamt  * for VM_INSTANTFIT, return the list in which any blocks are large enough
    445  1.59     yamt  * for the requested size.  otherwise, return the list which can have blocks
    446  1.59     yamt  * large enough for the requested size.
    447  1.59     yamt  */
    448  1.59     yamt 
    449   1.1     yamt static struct vmem_freelist *
    450   1.1     yamt bt_freehead_toalloc(vmem_t *vm, vmem_size_t size, vm_flag_t strat)
    451   1.1     yamt {
    452   1.1     yamt 	const vmem_size_t qsize = size >> vm->vm_quantum_shift;
    453  1.62    rmind 	int idx = SIZE2ORDER(qsize);
    454   1.1     yamt 
    455  1.62    rmind 	KASSERT(size != 0 && qsize != 0);
    456   1.1     yamt 	KASSERT((size & vm->vm_quantum_mask) == 0);
    457   1.1     yamt 
    458   1.4     yamt 	if (strat == VM_INSTANTFIT && ORDER2SIZE(idx) != qsize) {
    459   1.1     yamt 		idx++;
    460   1.1     yamt 		/* check too large request? */
    461   1.1     yamt 	}
    462   1.1     yamt 	KASSERT(idx >= 0);
    463   1.1     yamt 	KASSERT(idx < VMEM_MAXORDER);
    464   1.1     yamt 
    465   1.1     yamt 	return &vm->vm_freelist[idx];
    466   1.1     yamt }
    467   1.1     yamt 
    468   1.1     yamt /* ---- boundary tag hash */
    469   1.1     yamt 
    470   1.1     yamt static struct vmem_hashlist *
    471   1.1     yamt bt_hashhead(vmem_t *vm, vmem_addr_t addr)
    472   1.1     yamt {
    473   1.1     yamt 	struct vmem_hashlist *list;
    474   1.1     yamt 	unsigned int hash;
    475   1.1     yamt 
    476   1.1     yamt 	hash = hash32_buf(&addr, sizeof(addr), HASH32_BUF_INIT);
    477   1.1     yamt 	list = &vm->vm_hashlist[hash % vm->vm_hashsize];
    478   1.1     yamt 
    479   1.1     yamt 	return list;
    480   1.1     yamt }
    481   1.1     yamt 
    482   1.1     yamt static bt_t *
    483   1.1     yamt bt_lookupbusy(vmem_t *vm, vmem_addr_t addr)
    484   1.1     yamt {
    485   1.1     yamt 	struct vmem_hashlist *list;
    486   1.1     yamt 	bt_t *bt;
    487   1.1     yamt 
    488   1.1     yamt 	list = bt_hashhead(vm, addr);
    489   1.1     yamt 	LIST_FOREACH(bt, list, bt_hashlist) {
    490   1.1     yamt 		if (bt->bt_start == addr) {
    491   1.1     yamt 			break;
    492   1.1     yamt 		}
    493   1.1     yamt 	}
    494   1.1     yamt 
    495   1.1     yamt 	return bt;
    496   1.1     yamt }
    497   1.1     yamt 
    498   1.1     yamt static void
    499   1.1     yamt bt_rembusy(vmem_t *vm, bt_t *bt)
    500   1.1     yamt {
    501   1.1     yamt 
    502   1.1     yamt 	KASSERT(vm->vm_nbusytag > 0);
    503  1.73     para 	vm->vm_inuse -= bt->bt_size;
    504   1.1     yamt 	vm->vm_nbusytag--;
    505   1.1     yamt 	LIST_REMOVE(bt, bt_hashlist);
    506   1.1     yamt }
    507   1.1     yamt 
    508   1.1     yamt static void
    509   1.1     yamt bt_insbusy(vmem_t *vm, bt_t *bt)
    510   1.1     yamt {
    511   1.1     yamt 	struct vmem_hashlist *list;
    512   1.1     yamt 
    513   1.1     yamt 	KASSERT(bt->bt_type == BT_TYPE_BUSY);
    514   1.1     yamt 
    515   1.1     yamt 	list = bt_hashhead(vm, bt->bt_start);
    516   1.1     yamt 	LIST_INSERT_HEAD(list, bt, bt_hashlist);
    517   1.1     yamt 	vm->vm_nbusytag++;
    518  1.73     para 	vm->vm_inuse += bt->bt_size;
    519   1.1     yamt }
    520   1.1     yamt 
    521   1.1     yamt /* ---- boundary tag list */
    522   1.1     yamt 
    523   1.1     yamt static void
    524   1.1     yamt bt_remseg(vmem_t *vm, bt_t *bt)
    525   1.1     yamt {
    526   1.1     yamt 
    527   1.1     yamt 	CIRCLEQ_REMOVE(&vm->vm_seglist, bt, bt_seglist);
    528   1.1     yamt }
    529   1.1     yamt 
    530   1.1     yamt static void
    531   1.1     yamt bt_insseg(vmem_t *vm, bt_t *bt, bt_t *prev)
    532   1.1     yamt {
    533   1.1     yamt 
    534   1.1     yamt 	CIRCLEQ_INSERT_AFTER(&vm->vm_seglist, prev, bt, bt_seglist);
    535   1.1     yamt }
    536   1.1     yamt 
    537   1.1     yamt static void
    538   1.1     yamt bt_insseg_tail(vmem_t *vm, bt_t *bt)
    539   1.1     yamt {
    540   1.1     yamt 
    541   1.1     yamt 	CIRCLEQ_INSERT_TAIL(&vm->vm_seglist, bt, bt_seglist);
    542   1.1     yamt }
    543   1.1     yamt 
    544   1.1     yamt static void
    545  1.17     yamt bt_remfree(vmem_t *vm, bt_t *bt)
    546   1.1     yamt {
    547   1.1     yamt 
    548   1.1     yamt 	KASSERT(bt->bt_type == BT_TYPE_FREE);
    549   1.1     yamt 
    550   1.1     yamt 	LIST_REMOVE(bt, bt_freelist);
    551   1.1     yamt }
    552   1.1     yamt 
    553   1.1     yamt static void
    554   1.1     yamt bt_insfree(vmem_t *vm, bt_t *bt)
    555   1.1     yamt {
    556   1.1     yamt 	struct vmem_freelist *list;
    557   1.1     yamt 
    558   1.1     yamt 	list = bt_freehead_tofree(vm, bt->bt_size);
    559   1.1     yamt 	LIST_INSERT_HEAD(list, bt, bt_freelist);
    560   1.1     yamt }
    561   1.1     yamt 
    562   1.1     yamt /* ---- vmem internal functions */
    563   1.1     yamt 
    564   1.5     yamt #if defined(QCACHE)
    565   1.5     yamt static inline vm_flag_t
    566   1.5     yamt prf_to_vmf(int prflags)
    567   1.5     yamt {
    568   1.5     yamt 	vm_flag_t vmflags;
    569   1.5     yamt 
    570   1.5     yamt 	KASSERT((prflags & ~(PR_LIMITFAIL | PR_WAITOK | PR_NOWAIT)) == 0);
    571   1.5     yamt 	if ((prflags & PR_WAITOK) != 0) {
    572   1.5     yamt 		vmflags = VM_SLEEP;
    573   1.5     yamt 	} else {
    574   1.5     yamt 		vmflags = VM_NOSLEEP;
    575   1.5     yamt 	}
    576   1.5     yamt 	return vmflags;
    577   1.5     yamt }
    578   1.5     yamt 
    579   1.5     yamt static inline int
    580   1.5     yamt vmf_to_prf(vm_flag_t vmflags)
    581   1.5     yamt {
    582   1.5     yamt 	int prflags;
    583   1.5     yamt 
    584   1.7     yamt 	if ((vmflags & VM_SLEEP) != 0) {
    585   1.5     yamt 		prflags = PR_WAITOK;
    586   1.7     yamt 	} else {
    587   1.5     yamt 		prflags = PR_NOWAIT;
    588   1.5     yamt 	}
    589   1.5     yamt 	return prflags;
    590   1.5     yamt }
    591   1.5     yamt 
    592   1.5     yamt static size_t
    593   1.5     yamt qc_poolpage_size(size_t qcache_max)
    594   1.5     yamt {
    595   1.5     yamt 	int i;
    596   1.5     yamt 
    597   1.5     yamt 	for (i = 0; ORDER2SIZE(i) <= qcache_max * 3; i++) {
    598   1.5     yamt 		/* nothing */
    599   1.5     yamt 	}
    600   1.5     yamt 	return ORDER2SIZE(i);
    601   1.5     yamt }
    602   1.5     yamt 
    603   1.5     yamt static void *
    604   1.5     yamt qc_poolpage_alloc(struct pool *pool, int prflags)
    605   1.5     yamt {
    606   1.5     yamt 	qcache_t *qc = QC_POOL_TO_QCACHE(pool);
    607   1.5     yamt 	vmem_t *vm = qc->qc_vmem;
    608  1.61   dyoung 	vmem_addr_t addr;
    609   1.5     yamt 
    610  1.61   dyoung 	if (vmem_alloc(vm, pool->pr_alloc->pa_pagesz,
    611  1.61   dyoung 	    prf_to_vmf(prflags) | VM_INSTANTFIT, &addr) != 0)
    612  1.61   dyoung 		return NULL;
    613  1.61   dyoung 	return (void *)addr;
    614   1.5     yamt }
    615   1.5     yamt 
    616   1.5     yamt static void
    617   1.5     yamt qc_poolpage_free(struct pool *pool, void *addr)
    618   1.5     yamt {
    619   1.5     yamt 	qcache_t *qc = QC_POOL_TO_QCACHE(pool);
    620   1.5     yamt 	vmem_t *vm = qc->qc_vmem;
    621   1.5     yamt 
    622   1.5     yamt 	vmem_free(vm, (vmem_addr_t)addr, pool->pr_alloc->pa_pagesz);
    623   1.5     yamt }
    624   1.5     yamt 
    625   1.5     yamt static void
    626  1.31       ad qc_init(vmem_t *vm, size_t qcache_max, int ipl)
    627   1.5     yamt {
    628  1.22     yamt 	qcache_t *prevqc;
    629   1.5     yamt 	struct pool_allocator *pa;
    630   1.5     yamt 	int qcache_idx_max;
    631   1.5     yamt 	int i;
    632   1.5     yamt 
    633   1.5     yamt 	KASSERT((qcache_max & vm->vm_quantum_mask) == 0);
    634   1.5     yamt 	if (qcache_max > (VMEM_QCACHE_IDX_MAX << vm->vm_quantum_shift)) {
    635   1.5     yamt 		qcache_max = VMEM_QCACHE_IDX_MAX << vm->vm_quantum_shift;
    636   1.5     yamt 	}
    637   1.5     yamt 	vm->vm_qcache_max = qcache_max;
    638   1.5     yamt 	pa = &vm->vm_qcache_allocator;
    639   1.5     yamt 	memset(pa, 0, sizeof(*pa));
    640   1.5     yamt 	pa->pa_alloc = qc_poolpage_alloc;
    641   1.5     yamt 	pa->pa_free = qc_poolpage_free;
    642   1.5     yamt 	pa->pa_pagesz = qc_poolpage_size(qcache_max);
    643   1.5     yamt 
    644   1.5     yamt 	qcache_idx_max = qcache_max >> vm->vm_quantum_shift;
    645  1.22     yamt 	prevqc = NULL;
    646  1.22     yamt 	for (i = qcache_idx_max; i > 0; i--) {
    647  1.22     yamt 		qcache_t *qc = &vm->vm_qcache_store[i - 1];
    648   1.5     yamt 		size_t size = i << vm->vm_quantum_shift;
    649  1.66     para 		pool_cache_t pc;
    650   1.5     yamt 
    651   1.5     yamt 		qc->qc_vmem = vm;
    652   1.8   martin 		snprintf(qc->qc_name, sizeof(qc->qc_name), "%s-%zu",
    653   1.5     yamt 		    vm->vm_name, size);
    654  1.66     para 
    655  1.66     para 		if (vm->vm_flags & VM_BOOTSTRAP) {
    656  1.66     para 			KASSERT(static_qc_pool_count > 0);
    657  1.66     para 			pc = &static_qc_pools[--static_qc_pool_count];
    658  1.66     para 			pool_cache_bootstrap(pc, size,
    659  1.66     para 			    ORDER2SIZE(vm->vm_quantum_shift), 0,
    660  1.66     para 			    PR_NOALIGN | PR_NOTOUCH | PR_RECURSIVE /* XXX */,
    661  1.66     para 			    qc->qc_name, pa, ipl, NULL, NULL, NULL);
    662  1.66     para 		} else {
    663  1.66     para 			pc = pool_cache_init(size,
    664  1.66     para 			    ORDER2SIZE(vm->vm_quantum_shift), 0,
    665  1.66     para 			    PR_NOALIGN | PR_NOTOUCH /* XXX */,
    666  1.66     para 			    qc->qc_name, pa, ipl, NULL, NULL, NULL);
    667  1.66     para 		}
    668  1.66     para 		qc->qc_cache = pc;
    669  1.35       ad 		KASSERT(qc->qc_cache != NULL);	/* XXX */
    670  1.22     yamt 		if (prevqc != NULL &&
    671  1.35       ad 		    qc->qc_cache->pc_pool.pr_itemsperpage ==
    672  1.35       ad 		    prevqc->qc_cache->pc_pool.pr_itemsperpage) {
    673  1.66     para 			if (vm->vm_flags & VM_BOOTSTRAP) {
    674  1.66     para 				pool_cache_bootstrap_destroy(pc);
    675  1.66     para 				//static_qc_pool_count++;
    676  1.66     para 			} else {
    677  1.66     para 				pool_cache_destroy(qc->qc_cache);
    678  1.66     para 			}
    679  1.22     yamt 			vm->vm_qcache[i - 1] = prevqc;
    680  1.27       ad 			continue;
    681  1.22     yamt 		}
    682  1.35       ad 		qc->qc_cache->pc_pool.pr_qcache = qc;
    683  1.22     yamt 		vm->vm_qcache[i - 1] = qc;
    684  1.22     yamt 		prevqc = qc;
    685   1.5     yamt 	}
    686   1.5     yamt }
    687   1.6     yamt 
    688  1.23     yamt static void
    689  1.23     yamt qc_destroy(vmem_t *vm)
    690  1.23     yamt {
    691  1.23     yamt 	const qcache_t *prevqc;
    692  1.23     yamt 	int i;
    693  1.23     yamt 	int qcache_idx_max;
    694  1.23     yamt 
    695  1.23     yamt 	qcache_idx_max = vm->vm_qcache_max >> vm->vm_quantum_shift;
    696  1.23     yamt 	prevqc = NULL;
    697  1.24     yamt 	for (i = 0; i < qcache_idx_max; i++) {
    698  1.24     yamt 		qcache_t *qc = vm->vm_qcache[i];
    699  1.23     yamt 
    700  1.23     yamt 		if (prevqc == qc) {
    701  1.23     yamt 			continue;
    702  1.23     yamt 		}
    703  1.66     para 		if (vm->vm_flags & VM_BOOTSTRAP) {
    704  1.66     para 			pool_cache_bootstrap_destroy(qc->qc_cache);
    705  1.66     para 		} else {
    706  1.66     para 			pool_cache_destroy(qc->qc_cache);
    707  1.66     para 		}
    708  1.23     yamt 		prevqc = qc;
    709  1.23     yamt 	}
    710  1.23     yamt }
    711  1.66     para #endif
    712  1.23     yamt 
    713  1.66     para #if defined(_KERNEL)
    714  1.66     para void
    715  1.66     para vmem_bootstrap(void)
    716   1.6     yamt {
    717   1.6     yamt 
    718  1.66     para 	mutex_init(&vmem_list_lock, MUTEX_DEFAULT, IPL_VM);
    719  1.77     para 	mutex_init(&vmem_refill_lock, MUTEX_DEFAULT, IPL_VM);
    720  1.66     para 	mutex_init(&vmem_btag_lock, MUTEX_DEFAULT, IPL_VM);
    721   1.6     yamt 
    722  1.66     para 	while (static_bt_count-- > 0) {
    723  1.66     para 		bt_t *bt = &static_bts[static_bt_count];
    724  1.66     para 		LIST_INSERT_HEAD(&vmem_btag_freelist, bt, bt_freelist);
    725  1.66     para 		VMEM_EVCNT_INCR(bt_count);
    726  1.66     para 		vmem_btag_freelist_count++;
    727   1.6     yamt 	}
    728   1.6     yamt }
    729   1.5     yamt 
    730  1.66     para void
    731  1.66     para vmem_init(vmem_t *vm)
    732   1.1     yamt {
    733   1.1     yamt 
    734  1.66     para 	kmem_va_meta_arena = vmem_create("vmem-va", 0, 0, PAGE_SIZE,
    735  1.66     para 	    vmem_alloc, vmem_free, vm,
    736  1.66     para 	    0, VM_NOSLEEP | VM_BOOTSTRAP | VM_LARGEIMPORT,
    737  1.66     para 	    IPL_VM);
    738  1.66     para 
    739  1.66     para 	kmem_meta_arena = vmem_create("vmem-meta", 0, 0, PAGE_SIZE,
    740  1.66     para 	    uvm_km_kmem_alloc, uvm_km_kmem_free, kmem_va_meta_arena,
    741  1.66     para 	    0, VM_NOSLEEP | VM_BOOTSTRAP, IPL_VM);
    742   1.1     yamt }
    743   1.1     yamt #endif /* defined(_KERNEL) */
    744   1.1     yamt 
    745  1.61   dyoung static int
    746   1.1     yamt vmem_add1(vmem_t *vm, vmem_addr_t addr, vmem_size_t size, vm_flag_t flags,
    747   1.1     yamt     int spanbttype)
    748   1.1     yamt {
    749   1.1     yamt 	bt_t *btspan;
    750   1.1     yamt 	bt_t *btfree;
    751   1.1     yamt 
    752   1.1     yamt 	KASSERT((flags & (VM_SLEEP|VM_NOSLEEP)) != 0);
    753   1.1     yamt 	KASSERT((~flags & (VM_SLEEP|VM_NOSLEEP)) != 0);
    754  1.58     yamt 	KASSERT(spanbttype == BT_TYPE_SPAN ||
    755  1.58     yamt 	    spanbttype == BT_TYPE_SPAN_STATIC);
    756   1.1     yamt 
    757   1.1     yamt 	btspan = bt_alloc(vm, flags);
    758   1.1     yamt 	if (btspan == NULL) {
    759  1.61   dyoung 		return ENOMEM;
    760   1.1     yamt 	}
    761   1.1     yamt 	btfree = bt_alloc(vm, flags);
    762   1.1     yamt 	if (btfree == NULL) {
    763   1.1     yamt 		bt_free(vm, btspan);
    764  1.61   dyoung 		return ENOMEM;
    765   1.1     yamt 	}
    766   1.1     yamt 
    767   1.1     yamt 	btspan->bt_type = spanbttype;
    768   1.1     yamt 	btspan->bt_start = addr;
    769   1.1     yamt 	btspan->bt_size = size;
    770   1.1     yamt 
    771   1.1     yamt 	btfree->bt_type = BT_TYPE_FREE;
    772   1.1     yamt 	btfree->bt_start = addr;
    773   1.1     yamt 	btfree->bt_size = size;
    774   1.1     yamt 
    775   1.1     yamt 	VMEM_LOCK(vm);
    776   1.1     yamt 	bt_insseg_tail(vm, btspan);
    777   1.1     yamt 	bt_insseg(vm, btfree, btspan);
    778   1.1     yamt 	bt_insfree(vm, btfree);
    779  1.66     para 	vm->vm_size += size;
    780   1.1     yamt 	VMEM_UNLOCK(vm);
    781   1.1     yamt 
    782  1.61   dyoung 	return 0;
    783   1.1     yamt }
    784   1.1     yamt 
    785  1.30     yamt static void
    786  1.30     yamt vmem_destroy1(vmem_t *vm)
    787  1.30     yamt {
    788  1.30     yamt 
    789  1.30     yamt #if defined(QCACHE)
    790  1.30     yamt 	qc_destroy(vm);
    791  1.30     yamt #endif /* defined(QCACHE) */
    792  1.30     yamt 	if (vm->vm_hashlist != NULL) {
    793  1.30     yamt 		int i;
    794  1.30     yamt 
    795  1.30     yamt 		for (i = 0; i < vm->vm_hashsize; i++) {
    796  1.30     yamt 			bt_t *bt;
    797  1.30     yamt 
    798  1.30     yamt 			while ((bt = LIST_FIRST(&vm->vm_hashlist[i])) != NULL) {
    799  1.30     yamt 				KASSERT(bt->bt_type == BT_TYPE_SPAN_STATIC);
    800  1.30     yamt 				bt_free(vm, bt);
    801  1.30     yamt 			}
    802  1.30     yamt 		}
    803  1.66     para 		if (vm->vm_hashlist != &vm->vm_hash0) {
    804  1.66     para 			xfree(vm->vm_hashlist,
    805  1.66     para 			    sizeof(struct vmem_hashlist *) * vm->vm_hashsize);
    806  1.66     para 		}
    807  1.66     para 	}
    808  1.66     para 
    809  1.66     para 	while (vm->vm_nfreetags > 0) {
    810  1.66     para 		bt_t *bt = LIST_FIRST(&vm->vm_freetags);
    811  1.66     para 		LIST_REMOVE(bt, bt_freelist);
    812  1.66     para 		vm->vm_nfreetags--;
    813  1.66     para 		mutex_enter(&vmem_btag_lock);
    814  1.66     para #if defined (_KERNEL)
    815  1.66     para 		LIST_INSERT_HEAD(&vmem_btag_freelist, bt, bt_freelist);
    816  1.66     para 		vmem_btag_freelist_count++;
    817  1.66     para #endif /* defined(_KERNEL) */
    818  1.66     para 		mutex_exit(&vmem_btag_lock);
    819  1.30     yamt 	}
    820  1.66     para 
    821  1.31       ad 	VMEM_LOCK_DESTROY(vm);
    822  1.66     para 	xfree(vm, sizeof(*vm));
    823  1.30     yamt }
    824  1.30     yamt 
    825   1.1     yamt static int
    826   1.1     yamt vmem_import(vmem_t *vm, vmem_size_t size, vm_flag_t flags)
    827   1.1     yamt {
    828   1.1     yamt 	vmem_addr_t addr;
    829  1.61   dyoung 	int rc;
    830   1.1     yamt 
    831  1.61   dyoung 	if (vm->vm_importfn == NULL) {
    832   1.1     yamt 		return EINVAL;
    833   1.1     yamt 	}
    834   1.1     yamt 
    835  1.66     para 	if (vm->vm_flags & VM_LARGEIMPORT) {
    836  1.72     para 		size *= 8;
    837  1.66     para 	}
    838  1.66     para 
    839  1.66     para 	if (vm->vm_flags & VM_XIMPORT) {
    840  1.66     para 		rc = ((vmem_ximport_t *)vm->vm_importfn)(vm->vm_arg, size,
    841  1.66     para 		    &size, flags, &addr);
    842  1.66     para 	} else {
    843  1.66     para 		rc = (vm->vm_importfn)(vm->vm_arg, size, flags, &addr);
    844  1.69    rmind 	}
    845  1.69    rmind 	if (rc) {
    846  1.69    rmind 		return ENOMEM;
    847   1.1     yamt 	}
    848   1.1     yamt 
    849  1.61   dyoung 	if (vmem_add1(vm, addr, size, flags, BT_TYPE_SPAN) != 0) {
    850  1.61   dyoung 		(*vm->vm_releasefn)(vm->vm_arg, addr, size);
    851   1.1     yamt 		return ENOMEM;
    852   1.1     yamt 	}
    853   1.1     yamt 
    854   1.1     yamt 	return 0;
    855   1.1     yamt }
    856   1.1     yamt 
    857   1.1     yamt static int
    858   1.1     yamt vmem_rehash(vmem_t *vm, size_t newhashsize, vm_flag_t flags)
    859   1.1     yamt {
    860   1.1     yamt 	bt_t *bt;
    861   1.1     yamt 	int i;
    862   1.1     yamt 	struct vmem_hashlist *newhashlist;
    863   1.1     yamt 	struct vmem_hashlist *oldhashlist;
    864   1.1     yamt 	size_t oldhashsize;
    865   1.1     yamt 
    866   1.1     yamt 	KASSERT(newhashsize > 0);
    867   1.1     yamt 
    868   1.1     yamt 	newhashlist =
    869   1.1     yamt 	    xmalloc(sizeof(struct vmem_hashlist *) * newhashsize, flags);
    870   1.1     yamt 	if (newhashlist == NULL) {
    871   1.1     yamt 		return ENOMEM;
    872   1.1     yamt 	}
    873   1.1     yamt 	for (i = 0; i < newhashsize; i++) {
    874   1.1     yamt 		LIST_INIT(&newhashlist[i]);
    875   1.1     yamt 	}
    876   1.1     yamt 
    877  1.30     yamt 	if (!VMEM_TRYLOCK(vm)) {
    878  1.66     para 		xfree(newhashlist,
    879  1.66     para 		    sizeof(struct vmem_hashlist *) * newhashsize);
    880  1.30     yamt 		return EBUSY;
    881  1.30     yamt 	}
    882   1.1     yamt 	oldhashlist = vm->vm_hashlist;
    883   1.1     yamt 	oldhashsize = vm->vm_hashsize;
    884   1.1     yamt 	vm->vm_hashlist = newhashlist;
    885   1.1     yamt 	vm->vm_hashsize = newhashsize;
    886   1.1     yamt 	if (oldhashlist == NULL) {
    887   1.1     yamt 		VMEM_UNLOCK(vm);
    888   1.1     yamt 		return 0;
    889   1.1     yamt 	}
    890   1.1     yamt 	for (i = 0; i < oldhashsize; i++) {
    891   1.1     yamt 		while ((bt = LIST_FIRST(&oldhashlist[i])) != NULL) {
    892   1.1     yamt 			bt_rembusy(vm, bt); /* XXX */
    893   1.1     yamt 			bt_insbusy(vm, bt);
    894   1.1     yamt 		}
    895   1.1     yamt 	}
    896   1.1     yamt 	VMEM_UNLOCK(vm);
    897   1.1     yamt 
    898  1.66     para 	if (oldhashlist != &vm->vm_hash0) {
    899  1.66     para 		xfree(oldhashlist,
    900  1.66     para 		    sizeof(struct vmem_hashlist *) * oldhashsize);
    901  1.66     para 	}
    902   1.1     yamt 
    903   1.1     yamt 	return 0;
    904   1.1     yamt }
    905   1.1     yamt 
    906  1.10     yamt /*
    907  1.10     yamt  * vmem_fit: check if a bt can satisfy the given restrictions.
    908  1.59     yamt  *
    909  1.59     yamt  * it's a caller's responsibility to ensure the region is big enough
    910  1.59     yamt  * before calling us.
    911  1.10     yamt  */
    912  1.10     yamt 
    913  1.61   dyoung static int
    914  1.76    joerg vmem_fit(const bt_t *bt, vmem_size_t size, vmem_size_t align,
    915  1.60   dyoung     vmem_size_t phase, vmem_size_t nocross,
    916  1.61   dyoung     vmem_addr_t minaddr, vmem_addr_t maxaddr, vmem_addr_t *addrp)
    917  1.10     yamt {
    918  1.10     yamt 	vmem_addr_t start;
    919  1.10     yamt 	vmem_addr_t end;
    920  1.10     yamt 
    921  1.60   dyoung 	KASSERT(size > 0);
    922  1.59     yamt 	KASSERT(bt->bt_size >= size); /* caller's responsibility */
    923  1.10     yamt 
    924  1.10     yamt 	/*
    925  1.10     yamt 	 * XXX assumption: vmem_addr_t and vmem_size_t are
    926  1.10     yamt 	 * unsigned integer of the same size.
    927  1.10     yamt 	 */
    928  1.10     yamt 
    929  1.10     yamt 	start = bt->bt_start;
    930  1.10     yamt 	if (start < minaddr) {
    931  1.10     yamt 		start = minaddr;
    932  1.10     yamt 	}
    933  1.10     yamt 	end = BT_END(bt);
    934  1.60   dyoung 	if (end > maxaddr) {
    935  1.60   dyoung 		end = maxaddr;
    936  1.10     yamt 	}
    937  1.60   dyoung 	if (start > end) {
    938  1.61   dyoung 		return ENOMEM;
    939  1.10     yamt 	}
    940  1.19     yamt 
    941  1.19     yamt 	start = VMEM_ALIGNUP(start - phase, align) + phase;
    942  1.10     yamt 	if (start < bt->bt_start) {
    943  1.10     yamt 		start += align;
    944  1.10     yamt 	}
    945  1.19     yamt 	if (VMEM_CROSS_P(start, start + size - 1, nocross)) {
    946  1.10     yamt 		KASSERT(align < nocross);
    947  1.19     yamt 		start = VMEM_ALIGNUP(start - phase, nocross) + phase;
    948  1.10     yamt 	}
    949  1.60   dyoung 	if (start <= end && end - start >= size - 1) {
    950  1.10     yamt 		KASSERT((start & (align - 1)) == phase);
    951  1.19     yamt 		KASSERT(!VMEM_CROSS_P(start, start + size - 1, nocross));
    952  1.10     yamt 		KASSERT(minaddr <= start);
    953  1.60   dyoung 		KASSERT(maxaddr == 0 || start + size - 1 <= maxaddr);
    954  1.10     yamt 		KASSERT(bt->bt_start <= start);
    955  1.60   dyoung 		KASSERT(BT_END(bt) - start >= size - 1);
    956  1.61   dyoung 		*addrp = start;
    957  1.61   dyoung 		return 0;
    958  1.10     yamt 	}
    959  1.61   dyoung 	return ENOMEM;
    960  1.10     yamt }
    961  1.10     yamt 
    962   1.1     yamt 
    963   1.1     yamt /*
    964  1.66     para  * vmem_create_internal: creates a vmem arena.
    965   1.1     yamt  */
    966   1.1     yamt 
    967  1.66     para static vmem_t *
    968  1.66     para vmem_create_internal(const char *name, vmem_addr_t base, vmem_size_t size,
    969  1.66     para     vmem_size_t quantum, vmem_import_t *importfn, vmem_release_t *releasefn,
    970  1.61   dyoung     void *arg, vmem_size_t qcache_max, vm_flag_t flags, int ipl)
    971   1.1     yamt {
    972  1.66     para 	vmem_t *vm = NULL;
    973   1.1     yamt 	int i;
    974   1.1     yamt 
    975   1.1     yamt 	KASSERT((flags & (VM_SLEEP|VM_NOSLEEP)) != 0);
    976   1.1     yamt 	KASSERT((~flags & (VM_SLEEP|VM_NOSLEEP)) != 0);
    977  1.62    rmind 	KASSERT(quantum > 0);
    978   1.1     yamt 
    979  1.66     para 	if (flags & VM_BOOTSTRAP) {
    980   1.1     yamt #if defined(_KERNEL)
    981  1.66     para 		KASSERT(static_vmem_count > 0);
    982  1.66     para 		vm = &static_vmems[--static_vmem_count];
    983  1.66     para #endif /* defined(_KERNEL) */
    984  1.66     para 	} else {
    985  1.66     para 		vm = xmalloc(sizeof(*vm), flags);
    986   1.1     yamt 	}
    987   1.1     yamt 	if (vm == NULL) {
    988   1.1     yamt 		return NULL;
    989   1.1     yamt 	}
    990   1.1     yamt 
    991  1.66     para 	VMEM_CONDVAR_INIT(vm, "vmem");
    992  1.31       ad 	VMEM_LOCK_INIT(vm, ipl);
    993  1.66     para 	vm->vm_flags = flags;
    994  1.66     para 	vm->vm_nfreetags = 0;
    995  1.66     para 	LIST_INIT(&vm->vm_freetags);
    996  1.64     yamt 	strlcpy(vm->vm_name, name, sizeof(vm->vm_name));
    997   1.1     yamt 	vm->vm_quantum_mask = quantum - 1;
    998  1.62    rmind 	vm->vm_quantum_shift = SIZE2ORDER(quantum);
    999   1.4     yamt 	KASSERT(ORDER2SIZE(vm->vm_quantum_shift) == quantum);
   1000  1.61   dyoung 	vm->vm_importfn = importfn;
   1001  1.61   dyoung 	vm->vm_releasefn = releasefn;
   1002  1.61   dyoung 	vm->vm_arg = arg;
   1003   1.1     yamt 	vm->vm_nbusytag = 0;
   1004  1.66     para 	vm->vm_size = 0;
   1005  1.66     para 	vm->vm_inuse = 0;
   1006   1.5     yamt #if defined(QCACHE)
   1007  1.31       ad 	qc_init(vm, qcache_max, ipl);
   1008   1.5     yamt #endif /* defined(QCACHE) */
   1009   1.1     yamt 
   1010   1.1     yamt 	CIRCLEQ_INIT(&vm->vm_seglist);
   1011   1.1     yamt 	for (i = 0; i < VMEM_MAXORDER; i++) {
   1012   1.1     yamt 		LIST_INIT(&vm->vm_freelist[i]);
   1013   1.1     yamt 	}
   1014   1.1     yamt 	vm->vm_hashlist = NULL;
   1015  1.66     para 	if (flags & VM_BOOTSTRAP) {
   1016  1.66     para 		vm->vm_hashsize = 1;
   1017  1.66     para 		vm->vm_hashlist = &vm->vm_hash0;
   1018  1.66     para 	} else if (vmem_rehash(vm, VMEM_HASHSIZE_INIT, flags)) {
   1019  1.30     yamt 		vmem_destroy1(vm);
   1020   1.1     yamt 		return NULL;
   1021   1.1     yamt 	}
   1022   1.1     yamt 
   1023   1.1     yamt 	if (size != 0) {
   1024  1.61   dyoung 		if (vmem_add(vm, base, size, flags) != 0) {
   1025  1.30     yamt 			vmem_destroy1(vm);
   1026   1.1     yamt 			return NULL;
   1027   1.1     yamt 		}
   1028   1.1     yamt 	}
   1029   1.1     yamt 
   1030  1.30     yamt #if defined(_KERNEL)
   1031  1.66     para 	if (flags & VM_BOOTSTRAP) {
   1032  1.66     para 		bt_refill(vm, VM_NOSLEEP);
   1033  1.66     para 	}
   1034  1.66     para 
   1035  1.30     yamt 	mutex_enter(&vmem_list_lock);
   1036  1.30     yamt 	LIST_INSERT_HEAD(&vmem_list, vm, vm_alllist);
   1037  1.30     yamt 	mutex_exit(&vmem_list_lock);
   1038  1.30     yamt #endif /* defined(_KERNEL) */
   1039  1.30     yamt 
   1040   1.1     yamt 	return vm;
   1041   1.1     yamt }
   1042   1.1     yamt 
   1043  1.66     para 
   1044  1.66     para /* ---- vmem API */
   1045  1.66     para 
   1046  1.66     para /*
   1047  1.66     para  * vmem_create: create an arena.
   1048  1.66     para  *
   1049  1.66     para  * => must not be called from interrupt context.
   1050  1.66     para  */
   1051  1.66     para 
   1052  1.66     para vmem_t *
   1053  1.66     para vmem_create(const char *name, vmem_addr_t base, vmem_size_t size,
   1054  1.66     para     vmem_size_t quantum, vmem_import_t *importfn, vmem_release_t *releasefn,
   1055  1.67    rmind     vmem_t *source, vmem_size_t qcache_max, vm_flag_t flags, int ipl)
   1056  1.66     para {
   1057  1.66     para 
   1058  1.66     para 	KASSERT((flags & (VM_SLEEP|VM_NOSLEEP)) != 0);
   1059  1.66     para 	KASSERT((~flags & (VM_SLEEP|VM_NOSLEEP)) != 0);
   1060  1.66     para 	KASSERT((flags & (VM_XIMPORT)) == 0);
   1061  1.66     para 
   1062  1.66     para 	return vmem_create_internal(name, base, size, quantum,
   1063  1.66     para 	    importfn, releasefn, source, qcache_max, flags, ipl);
   1064  1.66     para }
   1065  1.66     para 
   1066  1.66     para /*
   1067  1.66     para  * vmem_xcreate: create an arena takes alternative import func.
   1068  1.66     para  *
   1069  1.66     para  * => must not be called from interrupt context.
   1070  1.66     para  */
   1071  1.66     para 
   1072  1.66     para vmem_t *
   1073  1.66     para vmem_xcreate(const char *name, vmem_addr_t base, vmem_size_t size,
   1074  1.66     para     vmem_size_t quantum, vmem_ximport_t *importfn, vmem_release_t *releasefn,
   1075  1.67    rmind     vmem_t *source, vmem_size_t qcache_max, vm_flag_t flags, int ipl)
   1076  1.66     para {
   1077  1.66     para 
   1078  1.66     para 	KASSERT((flags & (VM_SLEEP|VM_NOSLEEP)) != 0);
   1079  1.66     para 	KASSERT((~flags & (VM_SLEEP|VM_NOSLEEP)) != 0);
   1080  1.66     para 	KASSERT((flags & (VM_XIMPORT)) == 0);
   1081  1.66     para 
   1082  1.66     para 	return vmem_create_internal(name, base, size, quantum,
   1083  1.66     para 	    (vmem_import_t *)importfn, releasefn, source,
   1084  1.66     para 	    qcache_max, flags | VM_XIMPORT, ipl);
   1085  1.66     para }
   1086  1.66     para 
   1087   1.1     yamt void
   1088   1.1     yamt vmem_destroy(vmem_t *vm)
   1089   1.1     yamt {
   1090   1.1     yamt 
   1091  1.30     yamt #if defined(_KERNEL)
   1092  1.30     yamt 	mutex_enter(&vmem_list_lock);
   1093  1.30     yamt 	LIST_REMOVE(vm, vm_alllist);
   1094  1.30     yamt 	mutex_exit(&vmem_list_lock);
   1095  1.30     yamt #endif /* defined(_KERNEL) */
   1096   1.1     yamt 
   1097  1.30     yamt 	vmem_destroy1(vm);
   1098   1.1     yamt }
   1099   1.1     yamt 
   1100   1.1     yamt vmem_size_t
   1101   1.1     yamt vmem_roundup_size(vmem_t *vm, vmem_size_t size)
   1102   1.1     yamt {
   1103   1.1     yamt 
   1104   1.1     yamt 	return (size + vm->vm_quantum_mask) & ~vm->vm_quantum_mask;
   1105   1.1     yamt }
   1106   1.1     yamt 
   1107   1.1     yamt /*
   1108   1.1     yamt  * vmem_alloc:
   1109   1.1     yamt  *
   1110   1.1     yamt  * => caller must ensure appropriate spl,
   1111   1.1     yamt  *    if the arena can be accessed from interrupt context.
   1112   1.1     yamt  */
   1113   1.1     yamt 
   1114  1.61   dyoung int
   1115  1.61   dyoung vmem_alloc(vmem_t *vm, vmem_size_t size, vm_flag_t flags, vmem_addr_t *addrp)
   1116   1.1     yamt {
   1117  1.12     yamt 	const vm_flag_t strat __unused = flags & VM_FITMASK;
   1118   1.1     yamt 
   1119   1.1     yamt 	KASSERT((flags & (VM_SLEEP|VM_NOSLEEP)) != 0);
   1120   1.1     yamt 	KASSERT((~flags & (VM_SLEEP|VM_NOSLEEP)) != 0);
   1121   1.1     yamt 
   1122   1.1     yamt 	KASSERT(size > 0);
   1123   1.1     yamt 	KASSERT(strat == VM_BESTFIT || strat == VM_INSTANTFIT);
   1124   1.3     yamt 	if ((flags & VM_SLEEP) != 0) {
   1125  1.42     yamt 		ASSERT_SLEEPABLE();
   1126   1.3     yamt 	}
   1127   1.1     yamt 
   1128   1.5     yamt #if defined(QCACHE)
   1129   1.5     yamt 	if (size <= vm->vm_qcache_max) {
   1130  1.61   dyoung 		void *p;
   1131  1.38     yamt 		int qidx = (size + vm->vm_quantum_mask) >> vm->vm_quantum_shift;
   1132  1.22     yamt 		qcache_t *qc = vm->vm_qcache[qidx - 1];
   1133   1.5     yamt 
   1134  1.61   dyoung 		p = pool_cache_get(qc->qc_cache, vmf_to_prf(flags));
   1135  1.61   dyoung 		if (addrp != NULL)
   1136  1.61   dyoung 			*addrp = (vmem_addr_t)p;
   1137  1.61   dyoung 		return (p == NULL) ? ENOMEM : 0;
   1138   1.5     yamt 	}
   1139   1.5     yamt #endif /* defined(QCACHE) */
   1140   1.5     yamt 
   1141  1.60   dyoung 	return vmem_xalloc(vm, size, 0, 0, 0, VMEM_ADDR_MIN, VMEM_ADDR_MAX,
   1142  1.61   dyoung 	    flags, addrp);
   1143  1.10     yamt }
   1144  1.10     yamt 
   1145  1.61   dyoung int
   1146  1.60   dyoung vmem_xalloc(vmem_t *vm, const vmem_size_t size0, vmem_size_t align,
   1147  1.60   dyoung     const vmem_size_t phase, const vmem_size_t nocross,
   1148  1.61   dyoung     const vmem_addr_t minaddr, const vmem_addr_t maxaddr, const vm_flag_t flags,
   1149  1.61   dyoung     vmem_addr_t *addrp)
   1150  1.10     yamt {
   1151  1.10     yamt 	struct vmem_freelist *list;
   1152  1.10     yamt 	struct vmem_freelist *first;
   1153  1.10     yamt 	struct vmem_freelist *end;
   1154  1.10     yamt 	bt_t *bt;
   1155  1.10     yamt 	bt_t *btnew;
   1156  1.10     yamt 	bt_t *btnew2;
   1157  1.10     yamt 	const vmem_size_t size = vmem_roundup_size(vm, size0);
   1158  1.10     yamt 	vm_flag_t strat = flags & VM_FITMASK;
   1159  1.10     yamt 	vmem_addr_t start;
   1160  1.61   dyoung 	int rc;
   1161  1.10     yamt 
   1162  1.10     yamt 	KASSERT(size0 > 0);
   1163  1.10     yamt 	KASSERT(size > 0);
   1164  1.10     yamt 	KASSERT(strat == VM_BESTFIT || strat == VM_INSTANTFIT);
   1165  1.10     yamt 	if ((flags & VM_SLEEP) != 0) {
   1166  1.42     yamt 		ASSERT_SLEEPABLE();
   1167  1.10     yamt 	}
   1168  1.10     yamt 	KASSERT((align & vm->vm_quantum_mask) == 0);
   1169  1.10     yamt 	KASSERT((align & (align - 1)) == 0);
   1170  1.10     yamt 	KASSERT((phase & vm->vm_quantum_mask) == 0);
   1171  1.10     yamt 	KASSERT((nocross & vm->vm_quantum_mask) == 0);
   1172  1.10     yamt 	KASSERT((nocross & (nocross - 1)) == 0);
   1173  1.10     yamt 	KASSERT((align == 0 && phase == 0) || phase < align);
   1174  1.10     yamt 	KASSERT(nocross == 0 || nocross >= size);
   1175  1.60   dyoung 	KASSERT(minaddr <= maxaddr);
   1176  1.19     yamt 	KASSERT(!VMEM_CROSS_P(phase, phase + size - 1, nocross));
   1177  1.10     yamt 
   1178  1.10     yamt 	if (align == 0) {
   1179  1.10     yamt 		align = vm->vm_quantum_mask + 1;
   1180  1.10     yamt 	}
   1181  1.59     yamt 
   1182  1.59     yamt 	/*
   1183  1.59     yamt 	 * allocate boundary tags before acquiring the vmem lock.
   1184  1.59     yamt 	 */
   1185   1.1     yamt 	btnew = bt_alloc(vm, flags);
   1186   1.1     yamt 	if (btnew == NULL) {
   1187  1.61   dyoung 		return ENOMEM;
   1188   1.1     yamt 	}
   1189  1.10     yamt 	btnew2 = bt_alloc(vm, flags); /* XXX not necessary if no restrictions */
   1190  1.10     yamt 	if (btnew2 == NULL) {
   1191  1.10     yamt 		bt_free(vm, btnew);
   1192  1.61   dyoung 		return ENOMEM;
   1193  1.10     yamt 	}
   1194   1.1     yamt 
   1195  1.59     yamt 	/*
   1196  1.59     yamt 	 * choose a free block from which we allocate.
   1197  1.59     yamt 	 */
   1198   1.1     yamt retry_strat:
   1199   1.1     yamt 	first = bt_freehead_toalloc(vm, size, strat);
   1200   1.1     yamt 	end = &vm->vm_freelist[VMEM_MAXORDER];
   1201   1.1     yamt retry:
   1202   1.1     yamt 	bt = NULL;
   1203   1.1     yamt 	VMEM_LOCK(vm);
   1204  1.55     yamt 	vmem_check(vm);
   1205   1.2     yamt 	if (strat == VM_INSTANTFIT) {
   1206  1.59     yamt 		/*
   1207  1.59     yamt 		 * just choose the first block which satisfies our restrictions.
   1208  1.59     yamt 		 *
   1209  1.59     yamt 		 * note that we don't need to check the size of the blocks
   1210  1.59     yamt 		 * because any blocks found on these list should be larger than
   1211  1.59     yamt 		 * the given size.
   1212  1.59     yamt 		 */
   1213   1.2     yamt 		for (list = first; list < end; list++) {
   1214   1.2     yamt 			bt = LIST_FIRST(list);
   1215   1.2     yamt 			if (bt != NULL) {
   1216  1.61   dyoung 				rc = vmem_fit(bt, size, align, phase,
   1217  1.61   dyoung 				    nocross, minaddr, maxaddr, &start);
   1218  1.61   dyoung 				if (rc == 0) {
   1219  1.10     yamt 					goto gotit;
   1220  1.10     yamt 				}
   1221  1.59     yamt 				/*
   1222  1.59     yamt 				 * don't bother to follow the bt_freelist link
   1223  1.59     yamt 				 * here.  the list can be very long and we are
   1224  1.59     yamt 				 * told to run fast.  blocks from the later free
   1225  1.59     yamt 				 * lists are larger and have better chances to
   1226  1.59     yamt 				 * satisfy our restrictions.
   1227  1.59     yamt 				 */
   1228   1.2     yamt 			}
   1229   1.2     yamt 		}
   1230   1.2     yamt 	} else { /* VM_BESTFIT */
   1231  1.59     yamt 		/*
   1232  1.59     yamt 		 * we assume that, for space efficiency, it's better to
   1233  1.59     yamt 		 * allocate from a smaller block.  thus we will start searching
   1234  1.59     yamt 		 * from the lower-order list than VM_INSTANTFIT.
   1235  1.59     yamt 		 * however, don't bother to find the smallest block in a free
   1236  1.59     yamt 		 * list because the list can be very long.  we can revisit it
   1237  1.59     yamt 		 * if/when it turns out to be a problem.
   1238  1.59     yamt 		 *
   1239  1.59     yamt 		 * note that the 'first' list can contain blocks smaller than
   1240  1.59     yamt 		 * the requested size.  thus we need to check bt_size.
   1241  1.59     yamt 		 */
   1242   1.2     yamt 		for (list = first; list < end; list++) {
   1243   1.2     yamt 			LIST_FOREACH(bt, list, bt_freelist) {
   1244   1.2     yamt 				if (bt->bt_size >= size) {
   1245  1.61   dyoung 					rc = vmem_fit(bt, size, align, phase,
   1246  1.61   dyoung 					    nocross, minaddr, maxaddr, &start);
   1247  1.61   dyoung 					if (rc == 0) {
   1248  1.10     yamt 						goto gotit;
   1249  1.10     yamt 					}
   1250   1.2     yamt 				}
   1251   1.1     yamt 			}
   1252   1.1     yamt 		}
   1253   1.1     yamt 	}
   1254   1.2     yamt 	VMEM_UNLOCK(vm);
   1255   1.1     yamt #if 1
   1256   1.2     yamt 	if (strat == VM_INSTANTFIT) {
   1257   1.2     yamt 		strat = VM_BESTFIT;
   1258   1.2     yamt 		goto retry_strat;
   1259   1.2     yamt 	}
   1260   1.1     yamt #endif
   1261  1.69    rmind 	if (align != vm->vm_quantum_mask + 1 || phase != 0 || nocross != 0) {
   1262  1.10     yamt 
   1263  1.10     yamt 		/*
   1264  1.10     yamt 		 * XXX should try to import a region large enough to
   1265  1.10     yamt 		 * satisfy restrictions?
   1266  1.10     yamt 		 */
   1267  1.10     yamt 
   1268  1.20     yamt 		goto fail;
   1269  1.10     yamt 	}
   1270  1.60   dyoung 	/* XXX eeek, minaddr & maxaddr not respected */
   1271   1.2     yamt 	if (vmem_import(vm, size, flags) == 0) {
   1272   1.2     yamt 		goto retry;
   1273   1.1     yamt 	}
   1274   1.2     yamt 	/* XXX */
   1275  1.66     para 
   1276  1.68     para 	if ((flags & VM_SLEEP) != 0) {
   1277  1.71     para #if defined(_KERNEL) && !defined(_RUMPKERNEL)
   1278  1.71     para 		mutex_spin_enter(&uvm_fpageqlock);
   1279  1.71     para 		uvm_kick_pdaemon();
   1280  1.71     para 		mutex_spin_exit(&uvm_fpageqlock);
   1281  1.71     para #endif
   1282  1.68     para 		VMEM_LOCK(vm);
   1283  1.68     para 		VMEM_CONDVAR_WAIT(vm);
   1284  1.68     para 		VMEM_UNLOCK(vm);
   1285  1.68     para 		goto retry;
   1286  1.68     para 	}
   1287  1.20     yamt fail:
   1288  1.20     yamt 	bt_free(vm, btnew);
   1289  1.20     yamt 	bt_free(vm, btnew2);
   1290  1.61   dyoung 	return ENOMEM;
   1291   1.2     yamt 
   1292   1.2     yamt gotit:
   1293   1.1     yamt 	KASSERT(bt->bt_type == BT_TYPE_FREE);
   1294   1.1     yamt 	KASSERT(bt->bt_size >= size);
   1295   1.1     yamt 	bt_remfree(vm, bt);
   1296  1.55     yamt 	vmem_check(vm);
   1297  1.10     yamt 	if (bt->bt_start != start) {
   1298  1.10     yamt 		btnew2->bt_type = BT_TYPE_FREE;
   1299  1.10     yamt 		btnew2->bt_start = bt->bt_start;
   1300  1.10     yamt 		btnew2->bt_size = start - bt->bt_start;
   1301  1.10     yamt 		bt->bt_start = start;
   1302  1.10     yamt 		bt->bt_size -= btnew2->bt_size;
   1303  1.10     yamt 		bt_insfree(vm, btnew2);
   1304  1.10     yamt 		bt_insseg(vm, btnew2, CIRCLEQ_PREV(bt, bt_seglist));
   1305  1.10     yamt 		btnew2 = NULL;
   1306  1.55     yamt 		vmem_check(vm);
   1307  1.10     yamt 	}
   1308  1.10     yamt 	KASSERT(bt->bt_start == start);
   1309   1.1     yamt 	if (bt->bt_size != size && bt->bt_size - size > vm->vm_quantum_mask) {
   1310   1.1     yamt 		/* split */
   1311   1.1     yamt 		btnew->bt_type = BT_TYPE_BUSY;
   1312   1.1     yamt 		btnew->bt_start = bt->bt_start;
   1313   1.1     yamt 		btnew->bt_size = size;
   1314   1.1     yamt 		bt->bt_start = bt->bt_start + size;
   1315   1.1     yamt 		bt->bt_size -= size;
   1316   1.1     yamt 		bt_insfree(vm, bt);
   1317   1.1     yamt 		bt_insseg(vm, btnew, CIRCLEQ_PREV(bt, bt_seglist));
   1318   1.1     yamt 		bt_insbusy(vm, btnew);
   1319  1.55     yamt 		vmem_check(vm);
   1320   1.1     yamt 		VMEM_UNLOCK(vm);
   1321   1.1     yamt 	} else {
   1322   1.1     yamt 		bt->bt_type = BT_TYPE_BUSY;
   1323   1.1     yamt 		bt_insbusy(vm, bt);
   1324  1.55     yamt 		vmem_check(vm);
   1325   1.1     yamt 		VMEM_UNLOCK(vm);
   1326   1.1     yamt 		bt_free(vm, btnew);
   1327   1.1     yamt 		btnew = bt;
   1328   1.1     yamt 	}
   1329  1.10     yamt 	if (btnew2 != NULL) {
   1330  1.10     yamt 		bt_free(vm, btnew2);
   1331  1.10     yamt 	}
   1332   1.1     yamt 	KASSERT(btnew->bt_size >= size);
   1333   1.1     yamt 	btnew->bt_type = BT_TYPE_BUSY;
   1334   1.1     yamt 
   1335  1.61   dyoung 	if (addrp != NULL)
   1336  1.61   dyoung 		*addrp = btnew->bt_start;
   1337  1.61   dyoung 	return 0;
   1338   1.1     yamt }
   1339   1.1     yamt 
   1340   1.1     yamt /*
   1341   1.1     yamt  * vmem_free:
   1342   1.1     yamt  *
   1343   1.1     yamt  * => caller must ensure appropriate spl,
   1344   1.1     yamt  *    if the arena can be accessed from interrupt context.
   1345   1.1     yamt  */
   1346   1.1     yamt 
   1347   1.1     yamt void
   1348   1.1     yamt vmem_free(vmem_t *vm, vmem_addr_t addr, vmem_size_t size)
   1349   1.1     yamt {
   1350   1.1     yamt 
   1351   1.1     yamt 	KASSERT(size > 0);
   1352   1.1     yamt 
   1353   1.5     yamt #if defined(QCACHE)
   1354   1.5     yamt 	if (size <= vm->vm_qcache_max) {
   1355   1.5     yamt 		int qidx = (size + vm->vm_quantum_mask) >> vm->vm_quantum_shift;
   1356  1.22     yamt 		qcache_t *qc = vm->vm_qcache[qidx - 1];
   1357   1.5     yamt 
   1358  1.63    rmind 		pool_cache_put(qc->qc_cache, (void *)addr);
   1359  1.63    rmind 		return;
   1360   1.5     yamt 	}
   1361   1.5     yamt #endif /* defined(QCACHE) */
   1362   1.5     yamt 
   1363  1.10     yamt 	vmem_xfree(vm, addr, size);
   1364  1.10     yamt }
   1365  1.10     yamt 
   1366  1.10     yamt void
   1367  1.17     yamt vmem_xfree(vmem_t *vm, vmem_addr_t addr, vmem_size_t size)
   1368  1.10     yamt {
   1369  1.10     yamt 	bt_t *bt;
   1370  1.10     yamt 	bt_t *t;
   1371  1.66     para 	LIST_HEAD(, vmem_btag) tofree;
   1372  1.66     para 
   1373  1.66     para 	LIST_INIT(&tofree);
   1374  1.10     yamt 
   1375  1.10     yamt 	KASSERT(size > 0);
   1376  1.10     yamt 
   1377   1.1     yamt 	VMEM_LOCK(vm);
   1378   1.1     yamt 
   1379   1.1     yamt 	bt = bt_lookupbusy(vm, addr);
   1380   1.1     yamt 	KASSERT(bt != NULL);
   1381   1.1     yamt 	KASSERT(bt->bt_start == addr);
   1382   1.1     yamt 	KASSERT(bt->bt_size == vmem_roundup_size(vm, size) ||
   1383   1.1     yamt 	    bt->bt_size - vmem_roundup_size(vm, size) <= vm->vm_quantum_mask);
   1384   1.1     yamt 	KASSERT(bt->bt_type == BT_TYPE_BUSY);
   1385   1.1     yamt 	bt_rembusy(vm, bt);
   1386   1.1     yamt 	bt->bt_type = BT_TYPE_FREE;
   1387   1.1     yamt 
   1388   1.1     yamt 	/* coalesce */
   1389   1.1     yamt 	t = CIRCLEQ_NEXT(bt, bt_seglist);
   1390   1.1     yamt 	if (t != NULL && t->bt_type == BT_TYPE_FREE) {
   1391  1.60   dyoung 		KASSERT(BT_END(bt) < t->bt_start);	/* YYY */
   1392   1.1     yamt 		bt_remfree(vm, t);
   1393   1.1     yamt 		bt_remseg(vm, t);
   1394   1.1     yamt 		bt->bt_size += t->bt_size;
   1395  1.66     para 		LIST_INSERT_HEAD(&tofree, t, bt_freelist);
   1396   1.1     yamt 	}
   1397   1.1     yamt 	t = CIRCLEQ_PREV(bt, bt_seglist);
   1398   1.1     yamt 	if (t != NULL && t->bt_type == BT_TYPE_FREE) {
   1399  1.60   dyoung 		KASSERT(BT_END(t) < bt->bt_start);	/* YYY */
   1400   1.1     yamt 		bt_remfree(vm, t);
   1401   1.1     yamt 		bt_remseg(vm, t);
   1402   1.1     yamt 		bt->bt_size += t->bt_size;
   1403   1.1     yamt 		bt->bt_start = t->bt_start;
   1404  1.66     para 		LIST_INSERT_HEAD(&tofree, t, bt_freelist);
   1405   1.1     yamt 	}
   1406   1.1     yamt 
   1407   1.1     yamt 	t = CIRCLEQ_PREV(bt, bt_seglist);
   1408   1.1     yamt 	KASSERT(t != NULL);
   1409   1.1     yamt 	KASSERT(BT_ISSPAN_P(t) || t->bt_type == BT_TYPE_BUSY);
   1410  1.61   dyoung 	if (vm->vm_releasefn != NULL && t->bt_type == BT_TYPE_SPAN &&
   1411   1.1     yamt 	    t->bt_size == bt->bt_size) {
   1412   1.1     yamt 		vmem_addr_t spanaddr;
   1413   1.1     yamt 		vmem_size_t spansize;
   1414   1.1     yamt 
   1415   1.1     yamt 		KASSERT(t->bt_start == bt->bt_start);
   1416   1.1     yamt 		spanaddr = bt->bt_start;
   1417   1.1     yamt 		spansize = bt->bt_size;
   1418   1.1     yamt 		bt_remseg(vm, bt);
   1419  1.66     para 		LIST_INSERT_HEAD(&tofree, bt, bt_freelist);
   1420   1.1     yamt 		bt_remseg(vm, t);
   1421  1.66     para 		LIST_INSERT_HEAD(&tofree, t, bt_freelist);
   1422  1.66     para 		vm->vm_size -= spansize;
   1423  1.68     para 		VMEM_CONDVAR_BROADCAST(vm);
   1424   1.1     yamt 		VMEM_UNLOCK(vm);
   1425  1.61   dyoung 		(*vm->vm_releasefn)(vm->vm_arg, spanaddr, spansize);
   1426   1.1     yamt 	} else {
   1427   1.1     yamt 		bt_insfree(vm, bt);
   1428  1.68     para 		VMEM_CONDVAR_BROADCAST(vm);
   1429   1.1     yamt 		VMEM_UNLOCK(vm);
   1430   1.1     yamt 	}
   1431  1.66     para 
   1432  1.66     para 	while (!LIST_EMPTY(&tofree)) {
   1433  1.66     para 		t = LIST_FIRST(&tofree);
   1434  1.66     para 		LIST_REMOVE(t, bt_freelist);
   1435  1.66     para 		bt_free(vm, t);
   1436  1.66     para 	}
   1437   1.1     yamt }
   1438   1.1     yamt 
   1439   1.1     yamt /*
   1440   1.1     yamt  * vmem_add:
   1441   1.1     yamt  *
   1442   1.1     yamt  * => caller must ensure appropriate spl,
   1443   1.1     yamt  *    if the arena can be accessed from interrupt context.
   1444   1.1     yamt  */
   1445   1.1     yamt 
   1446  1.61   dyoung int
   1447   1.1     yamt vmem_add(vmem_t *vm, vmem_addr_t addr, vmem_size_t size, vm_flag_t flags)
   1448   1.1     yamt {
   1449   1.1     yamt 
   1450   1.1     yamt 	return vmem_add1(vm, addr, size, flags, BT_TYPE_SPAN_STATIC);
   1451   1.1     yamt }
   1452   1.1     yamt 
   1453   1.6     yamt /*
   1454  1.66     para  * vmem_size: information about arenas size
   1455   1.6     yamt  *
   1456  1.66     para  * => return free/allocated size in arena
   1457   1.6     yamt  */
   1458  1.66     para vmem_size_t
   1459  1.66     para vmem_size(vmem_t *vm, int typemask)
   1460   1.6     yamt {
   1461   1.6     yamt 
   1462  1.66     para 	switch (typemask) {
   1463  1.66     para 	case VMEM_ALLOC:
   1464  1.66     para 		return vm->vm_inuse;
   1465  1.66     para 	case VMEM_FREE:
   1466  1.66     para 		return vm->vm_size - vm->vm_inuse;
   1467  1.66     para 	case VMEM_FREE|VMEM_ALLOC:
   1468  1.66     para 		return vm->vm_size;
   1469  1.66     para 	default:
   1470  1.66     para 		panic("vmem_size");
   1471  1.66     para 	}
   1472   1.6     yamt }
   1473   1.6     yamt 
   1474  1.30     yamt /* ---- rehash */
   1475  1.30     yamt 
   1476  1.30     yamt #if defined(_KERNEL)
   1477  1.30     yamt static struct callout vmem_rehash_ch;
   1478  1.30     yamt static int vmem_rehash_interval;
   1479  1.30     yamt static struct workqueue *vmem_rehash_wq;
   1480  1.30     yamt static struct work vmem_rehash_wk;
   1481  1.30     yamt 
   1482  1.30     yamt static void
   1483  1.30     yamt vmem_rehash_all(struct work *wk, void *dummy)
   1484  1.30     yamt {
   1485  1.30     yamt 	vmem_t *vm;
   1486  1.30     yamt 
   1487  1.30     yamt 	KASSERT(wk == &vmem_rehash_wk);
   1488  1.30     yamt 	mutex_enter(&vmem_list_lock);
   1489  1.30     yamt 	LIST_FOREACH(vm, &vmem_list, vm_alllist) {
   1490  1.30     yamt 		size_t desired;
   1491  1.30     yamt 		size_t current;
   1492  1.30     yamt 
   1493  1.30     yamt 		if (!VMEM_TRYLOCK(vm)) {
   1494  1.30     yamt 			continue;
   1495  1.30     yamt 		}
   1496  1.30     yamt 		desired = vm->vm_nbusytag;
   1497  1.30     yamt 		current = vm->vm_hashsize;
   1498  1.30     yamt 		VMEM_UNLOCK(vm);
   1499  1.30     yamt 
   1500  1.30     yamt 		if (desired > VMEM_HASHSIZE_MAX) {
   1501  1.30     yamt 			desired = VMEM_HASHSIZE_MAX;
   1502  1.30     yamt 		} else if (desired < VMEM_HASHSIZE_MIN) {
   1503  1.30     yamt 			desired = VMEM_HASHSIZE_MIN;
   1504  1.30     yamt 		}
   1505  1.30     yamt 		if (desired > current * 2 || desired * 2 < current) {
   1506  1.30     yamt 			vmem_rehash(vm, desired, VM_NOSLEEP);
   1507  1.30     yamt 		}
   1508  1.30     yamt 	}
   1509  1.30     yamt 	mutex_exit(&vmem_list_lock);
   1510  1.30     yamt 
   1511  1.30     yamt 	callout_schedule(&vmem_rehash_ch, vmem_rehash_interval);
   1512  1.30     yamt }
   1513  1.30     yamt 
   1514  1.30     yamt static void
   1515  1.30     yamt vmem_rehash_all_kick(void *dummy)
   1516  1.30     yamt {
   1517  1.30     yamt 
   1518  1.32    rmind 	workqueue_enqueue(vmem_rehash_wq, &vmem_rehash_wk, NULL);
   1519  1.30     yamt }
   1520  1.30     yamt 
   1521  1.30     yamt void
   1522  1.30     yamt vmem_rehash_start(void)
   1523  1.30     yamt {
   1524  1.30     yamt 	int error;
   1525  1.30     yamt 
   1526  1.30     yamt 	error = workqueue_create(&vmem_rehash_wq, "vmem_rehash",
   1527  1.41       ad 	    vmem_rehash_all, NULL, PRI_VM, IPL_SOFTCLOCK, WQ_MPSAFE);
   1528  1.30     yamt 	if (error) {
   1529  1.30     yamt 		panic("%s: workqueue_create %d\n", __func__, error);
   1530  1.30     yamt 	}
   1531  1.41       ad 	callout_init(&vmem_rehash_ch, CALLOUT_MPSAFE);
   1532  1.30     yamt 	callout_setfunc(&vmem_rehash_ch, vmem_rehash_all_kick, NULL);
   1533  1.30     yamt 
   1534  1.30     yamt 	vmem_rehash_interval = hz * 10;
   1535  1.30     yamt 	callout_schedule(&vmem_rehash_ch, vmem_rehash_interval);
   1536  1.30     yamt }
   1537  1.30     yamt #endif /* defined(_KERNEL) */
   1538  1.30     yamt 
   1539   1.1     yamt /* ---- debug */
   1540   1.1     yamt 
   1541  1.55     yamt #if defined(DDB) || defined(UNITTEST) || defined(VMEM_SANITY)
   1542  1.55     yamt 
   1543  1.55     yamt static void bt_dump(const bt_t *, void (*)(const char *, ...));
   1544  1.55     yamt 
   1545  1.55     yamt static const char *
   1546  1.55     yamt bt_type_string(int type)
   1547  1.55     yamt {
   1548  1.55     yamt 	static const char * const table[] = {
   1549  1.55     yamt 		[BT_TYPE_BUSY] = "busy",
   1550  1.55     yamt 		[BT_TYPE_FREE] = "free",
   1551  1.55     yamt 		[BT_TYPE_SPAN] = "span",
   1552  1.55     yamt 		[BT_TYPE_SPAN_STATIC] = "static span",
   1553  1.55     yamt 	};
   1554  1.55     yamt 
   1555  1.55     yamt 	if (type >= __arraycount(table)) {
   1556  1.55     yamt 		return "BOGUS";
   1557  1.55     yamt 	}
   1558  1.55     yamt 	return table[type];
   1559  1.55     yamt }
   1560  1.55     yamt 
   1561  1.55     yamt static void
   1562  1.55     yamt bt_dump(const bt_t *bt, void (*pr)(const char *, ...))
   1563  1.55     yamt {
   1564  1.55     yamt 
   1565  1.55     yamt 	(*pr)("\t%p: %" PRIu64 ", %" PRIu64 ", %d(%s)\n",
   1566  1.55     yamt 	    bt, (uint64_t)bt->bt_start, (uint64_t)bt->bt_size,
   1567  1.55     yamt 	    bt->bt_type, bt_type_string(bt->bt_type));
   1568  1.55     yamt }
   1569  1.55     yamt 
   1570  1.55     yamt static void
   1571  1.55     yamt vmem_dump(const vmem_t *vm , void (*pr)(const char *, ...))
   1572  1.55     yamt {
   1573  1.55     yamt 	const bt_t *bt;
   1574  1.55     yamt 	int i;
   1575  1.55     yamt 
   1576  1.55     yamt 	(*pr)("vmem %p '%s'\n", vm, vm->vm_name);
   1577  1.55     yamt 	CIRCLEQ_FOREACH(bt, &vm->vm_seglist, bt_seglist) {
   1578  1.55     yamt 		bt_dump(bt, pr);
   1579  1.55     yamt 	}
   1580  1.55     yamt 
   1581  1.55     yamt 	for (i = 0; i < VMEM_MAXORDER; i++) {
   1582  1.55     yamt 		const struct vmem_freelist *fl = &vm->vm_freelist[i];
   1583  1.55     yamt 
   1584  1.55     yamt 		if (LIST_EMPTY(fl)) {
   1585  1.55     yamt 			continue;
   1586  1.55     yamt 		}
   1587  1.55     yamt 
   1588  1.55     yamt 		(*pr)("freelist[%d]\n", i);
   1589  1.55     yamt 		LIST_FOREACH(bt, fl, bt_freelist) {
   1590  1.55     yamt 			bt_dump(bt, pr);
   1591  1.55     yamt 		}
   1592  1.55     yamt 	}
   1593  1.55     yamt }
   1594  1.55     yamt 
   1595  1.55     yamt #endif /* defined(DDB) || defined(UNITTEST) || defined(VMEM_SANITY) */
   1596  1.55     yamt 
   1597  1.37     yamt #if defined(DDB)
   1598  1.37     yamt static bt_t *
   1599  1.37     yamt vmem_whatis_lookup(vmem_t *vm, uintptr_t addr)
   1600  1.37     yamt {
   1601  1.39     yamt 	bt_t *bt;
   1602  1.37     yamt 
   1603  1.39     yamt 	CIRCLEQ_FOREACH(bt, &vm->vm_seglist, bt_seglist) {
   1604  1.39     yamt 		if (BT_ISSPAN_P(bt)) {
   1605  1.39     yamt 			continue;
   1606  1.39     yamt 		}
   1607  1.60   dyoung 		if (bt->bt_start <= addr && addr <= BT_END(bt)) {
   1608  1.39     yamt 			return bt;
   1609  1.37     yamt 		}
   1610  1.37     yamt 	}
   1611  1.37     yamt 
   1612  1.37     yamt 	return NULL;
   1613  1.37     yamt }
   1614  1.37     yamt 
   1615  1.37     yamt void
   1616  1.37     yamt vmem_whatis(uintptr_t addr, void (*pr)(const char *, ...))
   1617  1.37     yamt {
   1618  1.37     yamt 	vmem_t *vm;
   1619  1.37     yamt 
   1620  1.37     yamt 	LIST_FOREACH(vm, &vmem_list, vm_alllist) {
   1621  1.37     yamt 		bt_t *bt;
   1622  1.37     yamt 
   1623  1.37     yamt 		bt = vmem_whatis_lookup(vm, addr);
   1624  1.37     yamt 		if (bt == NULL) {
   1625  1.37     yamt 			continue;
   1626  1.37     yamt 		}
   1627  1.39     yamt 		(*pr)("%p is %p+%zu in VMEM '%s' (%s)\n",
   1628  1.37     yamt 		    (void *)addr, (void *)bt->bt_start,
   1629  1.39     yamt 		    (size_t)(addr - bt->bt_start), vm->vm_name,
   1630  1.39     yamt 		    (bt->bt_type == BT_TYPE_BUSY) ? "allocated" : "free");
   1631  1.37     yamt 	}
   1632  1.37     yamt }
   1633  1.43   cegger 
   1634  1.55     yamt void
   1635  1.55     yamt vmem_printall(const char *modif, void (*pr)(const char *, ...))
   1636  1.43   cegger {
   1637  1.55     yamt 	const vmem_t *vm;
   1638  1.43   cegger 
   1639  1.47   cegger 	LIST_FOREACH(vm, &vmem_list, vm_alllist) {
   1640  1.55     yamt 		vmem_dump(vm, pr);
   1641  1.43   cegger 	}
   1642  1.43   cegger }
   1643  1.43   cegger 
   1644  1.43   cegger void
   1645  1.43   cegger vmem_print(uintptr_t addr, const char *modif, void (*pr)(const char *, ...))
   1646  1.43   cegger {
   1647  1.55     yamt 	const vmem_t *vm = (const void *)addr;
   1648  1.43   cegger 
   1649  1.55     yamt 	vmem_dump(vm, pr);
   1650  1.43   cegger }
   1651  1.37     yamt #endif /* defined(DDB) */
   1652  1.37     yamt 
   1653  1.60   dyoung #if defined(_KERNEL)
   1654  1.60   dyoung #define vmem_printf printf
   1655  1.60   dyoung #else
   1656   1.1     yamt #include <stdio.h>
   1657  1.60   dyoung #include <stdarg.h>
   1658  1.60   dyoung 
   1659  1.60   dyoung static void
   1660  1.60   dyoung vmem_printf(const char *fmt, ...)
   1661  1.60   dyoung {
   1662  1.60   dyoung 	va_list ap;
   1663  1.60   dyoung 	va_start(ap, fmt);
   1664  1.60   dyoung 	vprintf(fmt, ap);
   1665  1.60   dyoung 	va_end(ap);
   1666  1.60   dyoung }
   1667  1.60   dyoung #endif
   1668   1.1     yamt 
   1669  1.55     yamt #if defined(VMEM_SANITY)
   1670   1.1     yamt 
   1671  1.55     yamt static bool
   1672  1.55     yamt vmem_check_sanity(vmem_t *vm)
   1673   1.1     yamt {
   1674  1.55     yamt 	const bt_t *bt, *bt2;
   1675   1.1     yamt 
   1676  1.55     yamt 	KASSERT(vm != NULL);
   1677   1.1     yamt 
   1678   1.1     yamt 	CIRCLEQ_FOREACH(bt, &vm->vm_seglist, bt_seglist) {
   1679  1.60   dyoung 		if (bt->bt_start > BT_END(bt)) {
   1680  1.55     yamt 			printf("corrupted tag\n");
   1681  1.60   dyoung 			bt_dump(bt, vmem_printf);
   1682  1.55     yamt 			return false;
   1683  1.55     yamt 		}
   1684  1.55     yamt 	}
   1685  1.55     yamt 	CIRCLEQ_FOREACH(bt, &vm->vm_seglist, bt_seglist) {
   1686  1.55     yamt 		CIRCLEQ_FOREACH(bt2, &vm->vm_seglist, bt_seglist) {
   1687  1.55     yamt 			if (bt == bt2) {
   1688  1.55     yamt 				continue;
   1689  1.55     yamt 			}
   1690  1.55     yamt 			if (BT_ISSPAN_P(bt) != BT_ISSPAN_P(bt2)) {
   1691  1.55     yamt 				continue;
   1692  1.55     yamt 			}
   1693  1.60   dyoung 			if (bt->bt_start <= BT_END(bt2) &&
   1694  1.60   dyoung 			    bt2->bt_start <= BT_END(bt)) {
   1695  1.55     yamt 				printf("overwrapped tags\n");
   1696  1.60   dyoung 				bt_dump(bt, vmem_printf);
   1697  1.60   dyoung 				bt_dump(bt2, vmem_printf);
   1698  1.55     yamt 				return false;
   1699  1.55     yamt 			}
   1700  1.55     yamt 		}
   1701   1.1     yamt 	}
   1702   1.1     yamt 
   1703  1.55     yamt 	return true;
   1704  1.55     yamt }
   1705   1.1     yamt 
   1706  1.55     yamt static void
   1707  1.55     yamt vmem_check(vmem_t *vm)
   1708  1.55     yamt {
   1709   1.1     yamt 
   1710  1.55     yamt 	if (!vmem_check_sanity(vm)) {
   1711  1.55     yamt 		panic("insanity vmem %p", vm);
   1712   1.1     yamt 	}
   1713   1.1     yamt }
   1714   1.1     yamt 
   1715  1.55     yamt #endif /* defined(VMEM_SANITY) */
   1716   1.1     yamt 
   1717  1.55     yamt #if defined(UNITTEST)
   1718   1.1     yamt int
   1719  1.57   cegger main(void)
   1720   1.1     yamt {
   1721  1.61   dyoung 	int rc;
   1722   1.1     yamt 	vmem_t *vm;
   1723   1.1     yamt 	vmem_addr_t p;
   1724   1.1     yamt 	struct reg {
   1725   1.1     yamt 		vmem_addr_t p;
   1726   1.1     yamt 		vmem_size_t sz;
   1727  1.25  thorpej 		bool x;
   1728   1.1     yamt 	} *reg = NULL;
   1729   1.1     yamt 	int nreg = 0;
   1730   1.1     yamt 	int nalloc = 0;
   1731   1.1     yamt 	int nfree = 0;
   1732   1.1     yamt 	vmem_size_t total = 0;
   1733   1.1     yamt #if 1
   1734   1.1     yamt 	vm_flag_t strat = VM_INSTANTFIT;
   1735   1.1     yamt #else
   1736   1.1     yamt 	vm_flag_t strat = VM_BESTFIT;
   1737   1.1     yamt #endif
   1738   1.1     yamt 
   1739  1.61   dyoung 	vm = vmem_create("test", 0, 0, 1, NULL, NULL, NULL, 0, VM_SLEEP,
   1740  1.61   dyoung #ifdef _KERNEL
   1741  1.61   dyoung 	    IPL_NONE
   1742  1.61   dyoung #else
   1743  1.61   dyoung 	    0
   1744  1.61   dyoung #endif
   1745  1.61   dyoung 	    );
   1746   1.1     yamt 	if (vm == NULL) {
   1747   1.1     yamt 		printf("vmem_create\n");
   1748   1.1     yamt 		exit(EXIT_FAILURE);
   1749   1.1     yamt 	}
   1750  1.60   dyoung 	vmem_dump(vm, vmem_printf);
   1751   1.1     yamt 
   1752  1.61   dyoung 	rc = vmem_add(vm, 0, 50, VM_SLEEP);
   1753  1.61   dyoung 	assert(rc == 0);
   1754  1.61   dyoung 	rc = vmem_add(vm, 100, 200, VM_SLEEP);
   1755  1.61   dyoung 	assert(rc == 0);
   1756  1.61   dyoung 	rc = vmem_add(vm, 2000, 1, VM_SLEEP);
   1757  1.61   dyoung 	assert(rc == 0);
   1758  1.61   dyoung 	rc = vmem_add(vm, 40000, 65536, VM_SLEEP);
   1759  1.61   dyoung 	assert(rc == 0);
   1760  1.61   dyoung 	rc = vmem_add(vm, 10000, 10000, VM_SLEEP);
   1761  1.61   dyoung 	assert(rc == 0);
   1762  1.61   dyoung 	rc = vmem_add(vm, 500, 1000, VM_SLEEP);
   1763  1.61   dyoung 	assert(rc == 0);
   1764  1.61   dyoung 	rc = vmem_add(vm, 0xffffff00, 0x100, VM_SLEEP);
   1765  1.61   dyoung 	assert(rc == 0);
   1766  1.61   dyoung 	rc = vmem_xalloc(vm, 0x101, 0, 0, 0,
   1767  1.61   dyoung 	    0xffffff00, 0xffffffff, strat|VM_SLEEP, &p);
   1768  1.61   dyoung 	assert(rc != 0);
   1769  1.61   dyoung 	rc = vmem_xalloc(vm, 50, 0, 0, 0, 0, 49, strat|VM_SLEEP, &p);
   1770  1.61   dyoung 	assert(rc == 0 && p == 0);
   1771  1.61   dyoung 	vmem_xfree(vm, p, 50);
   1772  1.61   dyoung 	rc = vmem_xalloc(vm, 25, 0, 0, 0, 0, 24, strat|VM_SLEEP, &p);
   1773  1.61   dyoung 	assert(rc == 0 && p == 0);
   1774  1.61   dyoung 	rc = vmem_xalloc(vm, 0x100, 0, 0, 0,
   1775  1.61   dyoung 	    0xffffff01, 0xffffffff, strat|VM_SLEEP, &p);
   1776  1.61   dyoung 	assert(rc != 0);
   1777  1.61   dyoung 	rc = vmem_xalloc(vm, 0x100, 0, 0, 0,
   1778  1.61   dyoung 	    0xffffff00, 0xfffffffe, strat|VM_SLEEP, &p);
   1779  1.61   dyoung 	assert(rc != 0);
   1780  1.61   dyoung 	rc = vmem_xalloc(vm, 0x100, 0, 0, 0,
   1781  1.61   dyoung 	    0xffffff00, 0xffffffff, strat|VM_SLEEP, &p);
   1782  1.61   dyoung 	assert(rc == 0);
   1783  1.60   dyoung 	vmem_dump(vm, vmem_printf);
   1784   1.1     yamt 	for (;;) {
   1785   1.1     yamt 		struct reg *r;
   1786  1.10     yamt 		int t = rand() % 100;
   1787   1.1     yamt 
   1788  1.10     yamt 		if (t > 45) {
   1789  1.10     yamt 			/* alloc */
   1790   1.1     yamt 			vmem_size_t sz = rand() % 500 + 1;
   1791  1.25  thorpej 			bool x;
   1792  1.10     yamt 			vmem_size_t align, phase, nocross;
   1793  1.10     yamt 			vmem_addr_t minaddr, maxaddr;
   1794  1.10     yamt 
   1795  1.10     yamt 			if (t > 70) {
   1796  1.26  thorpej 				x = true;
   1797  1.10     yamt 				/* XXX */
   1798  1.10     yamt 				align = 1 << (rand() % 15);
   1799  1.10     yamt 				phase = rand() % 65536;
   1800  1.10     yamt 				nocross = 1 << (rand() % 15);
   1801  1.10     yamt 				if (align <= phase) {
   1802  1.10     yamt 					phase = 0;
   1803  1.10     yamt 				}
   1804  1.19     yamt 				if (VMEM_CROSS_P(phase, phase + sz - 1,
   1805  1.19     yamt 				    nocross)) {
   1806  1.10     yamt 					nocross = 0;
   1807  1.10     yamt 				}
   1808  1.60   dyoung 				do {
   1809  1.60   dyoung 					minaddr = rand() % 50000;
   1810  1.60   dyoung 					maxaddr = rand() % 70000;
   1811  1.60   dyoung 				} while (minaddr > maxaddr);
   1812  1.10     yamt 				printf("=== xalloc %" PRIu64
   1813  1.10     yamt 				    " align=%" PRIu64 ", phase=%" PRIu64
   1814  1.10     yamt 				    ", nocross=%" PRIu64 ", min=%" PRIu64
   1815  1.10     yamt 				    ", max=%" PRIu64 "\n",
   1816  1.10     yamt 				    (uint64_t)sz,
   1817  1.10     yamt 				    (uint64_t)align,
   1818  1.10     yamt 				    (uint64_t)phase,
   1819  1.10     yamt 				    (uint64_t)nocross,
   1820  1.10     yamt 				    (uint64_t)minaddr,
   1821  1.10     yamt 				    (uint64_t)maxaddr);
   1822  1.61   dyoung 				rc = vmem_xalloc(vm, sz, align, phase, nocross,
   1823  1.61   dyoung 				    minaddr, maxaddr, strat|VM_SLEEP, &p);
   1824  1.10     yamt 			} else {
   1825  1.26  thorpej 				x = false;
   1826  1.10     yamt 				printf("=== alloc %" PRIu64 "\n", (uint64_t)sz);
   1827  1.61   dyoung 				rc = vmem_alloc(vm, sz, strat|VM_SLEEP, &p);
   1828  1.10     yamt 			}
   1829   1.1     yamt 			printf("-> %" PRIu64 "\n", (uint64_t)p);
   1830  1.60   dyoung 			vmem_dump(vm, vmem_printf);
   1831  1.61   dyoung 			if (rc != 0) {
   1832  1.10     yamt 				if (x) {
   1833  1.10     yamt 					continue;
   1834  1.10     yamt 				}
   1835   1.1     yamt 				break;
   1836   1.1     yamt 			}
   1837   1.1     yamt 			nreg++;
   1838   1.1     yamt 			reg = realloc(reg, sizeof(*reg) * nreg);
   1839   1.1     yamt 			r = &reg[nreg - 1];
   1840   1.1     yamt 			r->p = p;
   1841   1.1     yamt 			r->sz = sz;
   1842  1.10     yamt 			r->x = x;
   1843   1.1     yamt 			total += sz;
   1844   1.1     yamt 			nalloc++;
   1845   1.1     yamt 		} else if (nreg != 0) {
   1846  1.10     yamt 			/* free */
   1847   1.1     yamt 			r = &reg[rand() % nreg];
   1848   1.1     yamt 			printf("=== free %" PRIu64 ", %" PRIu64 "\n",
   1849   1.1     yamt 			    (uint64_t)r->p, (uint64_t)r->sz);
   1850  1.10     yamt 			if (r->x) {
   1851  1.10     yamt 				vmem_xfree(vm, r->p, r->sz);
   1852  1.10     yamt 			} else {
   1853  1.10     yamt 				vmem_free(vm, r->p, r->sz);
   1854  1.10     yamt 			}
   1855   1.1     yamt 			total -= r->sz;
   1856  1.60   dyoung 			vmem_dump(vm, vmem_printf);
   1857   1.1     yamt 			*r = reg[nreg - 1];
   1858   1.1     yamt 			nreg--;
   1859   1.1     yamt 			nfree++;
   1860   1.1     yamt 		}
   1861   1.1     yamt 		printf("total=%" PRIu64 "\n", (uint64_t)total);
   1862   1.1     yamt 	}
   1863   1.1     yamt 	fprintf(stderr, "total=%" PRIu64 ", nalloc=%d, nfree=%d\n",
   1864   1.1     yamt 	    (uint64_t)total, nalloc, nfree);
   1865   1.1     yamt 	exit(EXIT_SUCCESS);
   1866   1.1     yamt }
   1867  1.55     yamt #endif /* defined(UNITTEST) */
   1868