Home | History | Annotate | Line # | Download | only in kern
subr_vmem.c revision 1.92
      1  1.92      para /*	$NetBSD: subr_vmem.c,v 1.92 2014/04/02 18:09:10 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  1.88      para  *
     35  1.88      para  * locking & the boundary tag pool:
     36  1.88      para  * - 	A pool(9) is used for vmem boundary tags
     37  1.88      para  * - 	During a pool get call the global vmem_btag_refill_lock is taken,
     38  1.88      para  *	to serialize access to the allocation reserve, but no other
     39  1.88      para  *	vmem arena locks.
     40  1.88      para  * -	During pool_put calls no vmem mutexes are locked.
     41  1.88      para  * - 	pool_drain doesn't hold the pool's mutex while releasing memory to
     42  1.88      para  * 	its backing therefore no interferance with any vmem mutexes.
     43  1.88      para  * -	The boundary tag pool is forced to put page headers into pool pages
     44  1.88      para  *  	(PR_PHINPAGE) and not off page to avoid pool recursion.
     45  1.88      para  *  	(due to sizeof(bt_t) it should be the case anyway)
     46   1.1      yamt  */
     47   1.1      yamt 
     48   1.1      yamt #include <sys/cdefs.h>
     49  1.92      para __KERNEL_RCSID(0, "$NetBSD: subr_vmem.c,v 1.92 2014/04/02 18:09:10 para Exp $");
     50   1.1      yamt 
     51   1.5      yamt #if defined(_KERNEL)
     52  1.37      yamt #include "opt_ddb.h"
     53   1.5      yamt #endif /* defined(_KERNEL) */
     54   1.1      yamt 
     55   1.1      yamt #include <sys/param.h>
     56   1.1      yamt #include <sys/hash.h>
     57   1.1      yamt #include <sys/queue.h>
     58  1.62     rmind #include <sys/bitops.h>
     59   1.1      yamt 
     60   1.1      yamt #if defined(_KERNEL)
     61   1.1      yamt #include <sys/systm.h>
     62  1.30      yamt #include <sys/kernel.h>	/* hz */
     63  1.30      yamt #include <sys/callout.h>
     64  1.66      para #include <sys/kmem.h>
     65   1.1      yamt #include <sys/pool.h>
     66   1.1      yamt #include <sys/vmem.h>
     67  1.80      para #include <sys/vmem_impl.h>
     68  1.30      yamt #include <sys/workqueue.h>
     69  1.66      para #include <sys/atomic.h>
     70  1.66      para #include <uvm/uvm.h>
     71  1.66      para #include <uvm/uvm_extern.h>
     72  1.66      para #include <uvm/uvm_km.h>
     73  1.66      para #include <uvm/uvm_page.h>
     74  1.66      para #include <uvm/uvm_pdaemon.h>
     75   1.1      yamt #else /* defined(_KERNEL) */
     76  1.80      para #include <stdio.h>
     77  1.80      para #include <errno.h>
     78  1.80      para #include <assert.h>
     79  1.80      para #include <stdlib.h>
     80  1.80      para #include <string.h>
     81   1.1      yamt #include "../sys/vmem.h"
     82  1.80      para #include "../sys/vmem_impl.h"
     83   1.1      yamt #endif /* defined(_KERNEL) */
     84   1.1      yamt 
     85  1.66      para 
     86   1.1      yamt #if defined(_KERNEL)
     87  1.66      para #include <sys/evcnt.h>
     88  1.66      para #define VMEM_EVCNT_DEFINE(name) \
     89  1.66      para struct evcnt vmem_evcnt_##name = EVCNT_INITIALIZER(EVCNT_TYPE_MISC, NULL, \
     90  1.88      para     "vmem", #name); \
     91  1.66      para EVCNT_ATTACH_STATIC(vmem_evcnt_##name);
     92  1.66      para #define VMEM_EVCNT_INCR(ev)	vmem_evcnt_##ev.ev_count++
     93  1.66      para #define VMEM_EVCNT_DECR(ev)	vmem_evcnt_##ev.ev_count--
     94  1.66      para 
     95  1.88      para VMEM_EVCNT_DEFINE(static_bt_count)
     96  1.88      para VMEM_EVCNT_DEFINE(static_bt_inuse)
     97  1.66      para 
     98  1.80      para #define	VMEM_CONDVAR_INIT(vm, wchan)	cv_init(&vm->vm_cv, wchan)
     99  1.80      para #define	VMEM_CONDVAR_DESTROY(vm)	cv_destroy(&vm->vm_cv)
    100  1.80      para #define	VMEM_CONDVAR_WAIT(vm)		cv_wait(&vm->vm_cv, &vm->vm_lock)
    101  1.80      para #define	VMEM_CONDVAR_BROADCAST(vm)	cv_broadcast(&vm->vm_cv)
    102  1.66      para 
    103   1.1      yamt #else /* defined(_KERNEL) */
    104   1.1      yamt 
    105  1.66      para #define VMEM_EVCNT_INCR(ev)	/* nothing */
    106  1.66      para #define VMEM_EVCNT_DECR(ev)	/* nothing */
    107  1.66      para 
    108  1.80      para #define	VMEM_CONDVAR_INIT(vm, wchan)	/* nothing */
    109  1.80      para #define	VMEM_CONDVAR_DESTROY(vm)	/* nothing */
    110  1.80      para #define	VMEM_CONDVAR_WAIT(vm)		/* nothing */
    111  1.80      para #define	VMEM_CONDVAR_BROADCAST(vm)	/* nothing */
    112  1.80      para 
    113  1.79      para #define	UNITTEST
    114  1.79      para #define	KASSERT(a)		assert(a)
    115  1.31        ad #define	mutex_init(a, b, c)	/* nothing */
    116  1.31        ad #define	mutex_destroy(a)	/* nothing */
    117  1.31        ad #define	mutex_enter(a)		/* nothing */
    118  1.55      yamt #define	mutex_tryenter(a)	true
    119  1.31        ad #define	mutex_exit(a)		/* nothing */
    120  1.31        ad #define	mutex_owned(a)		/* nothing */
    121  1.55      yamt #define	ASSERT_SLEEPABLE()	/* nothing */
    122  1.55      yamt #define	panic(...)		printf(__VA_ARGS__); abort()
    123   1.1      yamt #endif /* defined(_KERNEL) */
    124   1.1      yamt 
    125  1.55      yamt #if defined(VMEM_SANITY)
    126  1.55      yamt static void vmem_check(vmem_t *);
    127  1.55      yamt #else /* defined(VMEM_SANITY) */
    128  1.55      yamt #define vmem_check(vm)	/* nothing */
    129  1.55      yamt #endif /* defined(VMEM_SANITY) */
    130   1.1      yamt 
    131  1.30      yamt #define	VMEM_HASHSIZE_MIN	1	/* XXX */
    132  1.54      yamt #define	VMEM_HASHSIZE_MAX	65536	/* XXX */
    133  1.66      para #define	VMEM_HASHSIZE_INIT	1
    134   1.1      yamt 
    135   1.1      yamt #define	VM_FITMASK	(VM_BESTFIT | VM_INSTANTFIT)
    136   1.1      yamt 
    137  1.80      para #if defined(_KERNEL)
    138  1.80      para static bool vmem_bootstrapped = false;
    139  1.80      para static kmutex_t vmem_list_lock;
    140  1.80      para static LIST_HEAD(, vmem) vmem_list = LIST_HEAD_INITIALIZER(vmem_list);
    141  1.80      para #endif /* defined(_KERNEL) */
    142  1.79      para 
    143  1.80      para /* ---- misc */
    144   1.1      yamt 
    145  1.31        ad #define	VMEM_LOCK(vm)		mutex_enter(&vm->vm_lock)
    146  1.31        ad #define	VMEM_TRYLOCK(vm)	mutex_tryenter(&vm->vm_lock)
    147  1.31        ad #define	VMEM_UNLOCK(vm)		mutex_exit(&vm->vm_lock)
    148  1.36        ad #define	VMEM_LOCK_INIT(vm, ipl)	mutex_init(&vm->vm_lock, MUTEX_DEFAULT, ipl)
    149  1.31        ad #define	VMEM_LOCK_DESTROY(vm)	mutex_destroy(&vm->vm_lock)
    150  1.31        ad #define	VMEM_ASSERT_LOCKED(vm)	KASSERT(mutex_owned(&vm->vm_lock))
    151   1.1      yamt 
    152  1.19      yamt #define	VMEM_ALIGNUP(addr, align) \
    153  1.19      yamt 	(-(-(addr) & -(align)))
    154  1.62     rmind 
    155  1.19      yamt #define	VMEM_CROSS_P(addr1, addr2, boundary) \
    156  1.19      yamt 	((((addr1) ^ (addr2)) & -(boundary)) != 0)
    157  1.19      yamt 
    158   1.4      yamt #define	ORDER2SIZE(order)	((vmem_size_t)1 << (order))
    159  1.62     rmind #define	SIZE2ORDER(size)	((int)ilog2(size))
    160   1.4      yamt 
    161  1.62     rmind #if !defined(_KERNEL)
    162  1.62     rmind #define	xmalloc(sz, flags)	malloc(sz)
    163  1.67     rmind #define	xfree(p, sz)		free(p)
    164  1.62     rmind #define	bt_alloc(vm, flags)	malloc(sizeof(bt_t))
    165  1.62     rmind #define	bt_free(vm, bt)		free(bt)
    166  1.66      para #else /* defined(_KERNEL) */
    167   1.1      yamt 
    168  1.67     rmind #define	xmalloc(sz, flags) \
    169  1.80      para     kmem_alloc(sz, ((flags) & VM_SLEEP) ? KM_SLEEP : KM_NOSLEEP);
    170  1.80      para #define	xfree(p, sz)		kmem_free(p, sz);
    171  1.66      para 
    172  1.75      para /*
    173  1.75      para  * BT_RESERVE calculation:
    174  1.75      para  * we allocate memory for boundry tags with vmem, therefor we have
    175  1.75      para  * to keep a reserve of bts used to allocated memory for bts.
    176  1.75      para  * This reserve is 4 for each arena involved in allocating vmems memory.
    177  1.75      para  * BT_MAXFREE: don't cache excessive counts of bts in arenas
    178  1.75      para  */
    179  1.75      para #define STATIC_BT_COUNT 200
    180  1.75      para #define BT_MINRESERVE 4
    181  1.66      para #define BT_MAXFREE 64
    182  1.66      para 
    183  1.66      para static struct vmem_btag static_bts[STATIC_BT_COUNT];
    184  1.66      para static int static_bt_count = STATIC_BT_COUNT;
    185  1.66      para 
    186  1.80      para static struct vmem kmem_va_meta_arena_store;
    187  1.66      para vmem_t *kmem_va_meta_arena;
    188  1.80      para static struct vmem kmem_meta_arena_store;
    189  1.88      para vmem_t *kmem_meta_arena = NULL;
    190  1.66      para 
    191  1.88      para static kmutex_t vmem_btag_refill_lock;
    192  1.66      para static kmutex_t vmem_btag_lock;
    193  1.66      para static LIST_HEAD(, vmem_btag) vmem_btag_freelist;
    194  1.66      para static size_t vmem_btag_freelist_count = 0;
    195  1.88      para static struct pool vmem_btag_pool;
    196  1.66      para 
    197   1.1      yamt /* ---- boundary tag */
    198   1.1      yamt 
    199  1.66      para static int bt_refill(vmem_t *vm, vm_flag_t flags);
    200  1.66      para 
    201  1.88      para static void *
    202  1.88      para pool_page_alloc_vmem_meta(struct pool *pp, int flags)
    203  1.66      para {
    204  1.88      para 	const vm_flag_t vflags = (flags & PR_WAITOK) ? VM_SLEEP: VM_NOSLEEP;
    205  1.66      para 	vmem_addr_t va;
    206  1.88      para 	int ret;
    207  1.66      para 
    208  1.88      para 	ret = vmem_alloc(kmem_meta_arena, pp->pr_alloc->pa_pagesz,
    209  1.88      para 	    (vflags & ~VM_FITMASK) | VM_INSTANTFIT | VM_POPULATING, &va);
    210  1.77      para 
    211  1.88      para 	return ret ? NULL : (void *)va;
    212  1.88      para }
    213  1.66      para 
    214  1.88      para static void
    215  1.88      para pool_page_free_vmem_meta(struct pool *pp, void *v)
    216  1.88      para {
    217  1.66      para 
    218  1.88      para 	vmem_free(kmem_meta_arena, (vmem_addr_t)v, pp->pr_alloc->pa_pagesz);
    219  1.88      para }
    220  1.66      para 
    221  1.88      para /* allocator for vmem-pool metadata */
    222  1.88      para struct pool_allocator pool_allocator_vmem_meta = {
    223  1.88      para 	.pa_alloc = pool_page_alloc_vmem_meta,
    224  1.88      para 	.pa_free = pool_page_free_vmem_meta,
    225  1.88      para 	.pa_pagesz = 0
    226  1.88      para };
    227  1.66      para 
    228  1.66      para static int
    229  1.66      para bt_refill(vmem_t *vm, vm_flag_t flags)
    230  1.66      para {
    231  1.66      para 	bt_t *bt;
    232  1.66      para 
    233  1.91      para 	KASSERT(flags & VM_NOSLEEP);
    234  1.91      para 
    235  1.88      para 	VMEM_LOCK(vm);
    236  1.88      para 	if (vm->vm_nfreetags > BT_MINRESERVE) {
    237  1.88      para 		VMEM_UNLOCK(vm);
    238  1.88      para 		return 0;
    239  1.77      para 	}
    240  1.66      para 
    241  1.66      para 	mutex_enter(&vmem_btag_lock);
    242  1.66      para 	while (!LIST_EMPTY(&vmem_btag_freelist) &&
    243  1.75      para 	    vm->vm_nfreetags <= BT_MINRESERVE) {
    244  1.66      para 		bt = LIST_FIRST(&vmem_btag_freelist);
    245  1.66      para 		LIST_REMOVE(bt, bt_freelist);
    246  1.66      para 		LIST_INSERT_HEAD(&vm->vm_freetags, bt, bt_freelist);
    247  1.66      para 		vm->vm_nfreetags++;
    248  1.66      para 		vmem_btag_freelist_count--;
    249  1.88      para 		VMEM_EVCNT_INCR(static_bt_inuse);
    250  1.66      para 	}
    251  1.66      para 	mutex_exit(&vmem_btag_lock);
    252  1.66      para 
    253  1.88      para 	while (vm->vm_nfreetags <= BT_MINRESERVE) {
    254  1.88      para 		VMEM_UNLOCK(vm);
    255  1.88      para 		mutex_enter(&vmem_btag_refill_lock);
    256  1.91      para 		bt = pool_get(&vmem_btag_pool, PR_NOWAIT);
    257  1.88      para 		mutex_exit(&vmem_btag_refill_lock);
    258  1.88      para 		VMEM_LOCK(vm);
    259  1.91      para 		if (bt == NULL)
    260  1.88      para 			break;
    261  1.88      para 		LIST_INSERT_HEAD(&vm->vm_freetags, bt, bt_freelist);
    262  1.88      para 		vm->vm_nfreetags++;
    263  1.88      para 	}
    264  1.88      para 
    265  1.92      para 	if (vm->vm_nfreetags <= BT_MINRESERVE) {
    266  1.91      para 		VMEM_UNLOCK(vm);
    267  1.66      para 		return ENOMEM;
    268  1.66      para 	}
    269  1.88      para 
    270  1.91      para 	VMEM_UNLOCK(vm);
    271  1.88      para 
    272  1.88      para 	if (kmem_meta_arena != NULL) {
    273  1.88      para 		bt_refill(kmem_arena, (flags & ~VM_FITMASK)
    274  1.88      para 		    | VM_INSTANTFIT | VM_POPULATING);
    275  1.88      para 		bt_refill(kmem_va_meta_arena, (flags & ~VM_FITMASK)
    276  1.88      para 		    | VM_INSTANTFIT | VM_POPULATING);
    277  1.88      para 		bt_refill(kmem_meta_arena, (flags & ~VM_FITMASK)
    278  1.88      para 		    | VM_INSTANTFIT | VM_POPULATING);
    279  1.88      para 	}
    280  1.66      para 
    281  1.66      para 	return 0;
    282  1.66      para }
    283   1.1      yamt 
    284  1.88      para static bt_t *
    285  1.17      yamt bt_alloc(vmem_t *vm, vm_flag_t flags)
    286   1.1      yamt {
    287  1.66      para 	bt_t *bt;
    288  1.66      para 	VMEM_LOCK(vm);
    289  1.88      para 	while (vm->vm_nfreetags <= BT_MINRESERVE && (flags & VM_POPULATING) == 0) {
    290  1.66      para 		VMEM_UNLOCK(vm);
    291  1.66      para 		if (bt_refill(vm, VM_NOSLEEP | VM_INSTANTFIT)) {
    292  1.66      para 			return NULL;
    293  1.66      para 		}
    294  1.88      para 		VMEM_LOCK(vm);
    295  1.66      para 	}
    296  1.66      para 	bt = LIST_FIRST(&vm->vm_freetags);
    297  1.66      para 	LIST_REMOVE(bt, bt_freelist);
    298  1.66      para 	vm->vm_nfreetags--;
    299  1.66      para 	VMEM_UNLOCK(vm);
    300  1.66      para 
    301  1.66      para 	return bt;
    302   1.1      yamt }
    303   1.1      yamt 
    304  1.88      para static void
    305  1.17      yamt bt_free(vmem_t *vm, bt_t *bt)
    306   1.1      yamt {
    307  1.66      para 
    308  1.66      para 	VMEM_LOCK(vm);
    309  1.66      para 	LIST_INSERT_HEAD(&vm->vm_freetags, bt, bt_freelist);
    310  1.66      para 	vm->vm_nfreetags++;
    311  1.88      para 	VMEM_UNLOCK(vm);
    312  1.88      para }
    313  1.88      para 
    314  1.88      para static void
    315  1.88      para bt_freetrim(vmem_t *vm, int freelimit)
    316  1.88      para {
    317  1.88      para 	bt_t *t;
    318  1.88      para 	LIST_HEAD(, vmem_btag) tofree;
    319  1.88      para 
    320  1.88      para 	LIST_INIT(&tofree);
    321  1.88      para 
    322  1.88      para 	VMEM_LOCK(vm);
    323  1.88      para 	while (vm->vm_nfreetags > freelimit) {
    324  1.88      para 		bt_t *bt = LIST_FIRST(&vm->vm_freetags);
    325  1.66      para 		LIST_REMOVE(bt, bt_freelist);
    326  1.66      para 		vm->vm_nfreetags--;
    327  1.88      para 		if (bt >= static_bts
    328  1.90   mlelstv 		    && bt < &static_bts[STATIC_BT_COUNT]) {
    329  1.88      para 			mutex_enter(&vmem_btag_lock);
    330  1.88      para 			LIST_INSERT_HEAD(&vmem_btag_freelist, bt, bt_freelist);
    331  1.88      para 			vmem_btag_freelist_count++;
    332  1.88      para 			mutex_exit(&vmem_btag_lock);
    333  1.88      para 			VMEM_EVCNT_DECR(static_bt_inuse);
    334  1.88      para 		} else {
    335  1.88      para 			LIST_INSERT_HEAD(&tofree, bt, bt_freelist);
    336  1.88      para 		}
    337  1.66      para 	}
    338  1.88      para 
    339  1.66      para 	VMEM_UNLOCK(vm);
    340  1.88      para 	while (!LIST_EMPTY(&tofree)) {
    341  1.88      para 		t = LIST_FIRST(&tofree);
    342  1.88      para 		LIST_REMOVE(t, bt_freelist);
    343  1.88      para 		pool_put(&vmem_btag_pool, t);
    344  1.88      para 	}
    345   1.1      yamt }
    346  1.67     rmind #endif	/* defined(_KERNEL) */
    347  1.62     rmind 
    348   1.1      yamt /*
    349  1.67     rmind  * freelist[0] ... [1, 1]
    350   1.1      yamt  * freelist[1] ... [2, 3]
    351   1.1      yamt  * freelist[2] ... [4, 7]
    352   1.1      yamt  * freelist[3] ... [8, 15]
    353   1.1      yamt  *  :
    354   1.1      yamt  * freelist[n] ... [(1 << n), (1 << (n + 1)) - 1]
    355   1.1      yamt  *  :
    356   1.1      yamt  */
    357   1.1      yamt 
    358   1.1      yamt static struct vmem_freelist *
    359   1.1      yamt bt_freehead_tofree(vmem_t *vm, vmem_size_t size)
    360   1.1      yamt {
    361   1.1      yamt 	const vmem_size_t qsize = size >> vm->vm_quantum_shift;
    362  1.62     rmind 	const int idx = SIZE2ORDER(qsize);
    363   1.1      yamt 
    364  1.62     rmind 	KASSERT(size != 0 && qsize != 0);
    365   1.1      yamt 	KASSERT((size & vm->vm_quantum_mask) == 0);
    366   1.1      yamt 	KASSERT(idx >= 0);
    367   1.1      yamt 	KASSERT(idx < VMEM_MAXORDER);
    368   1.1      yamt 
    369   1.1      yamt 	return &vm->vm_freelist[idx];
    370   1.1      yamt }
    371   1.1      yamt 
    372  1.59      yamt /*
    373  1.59      yamt  * bt_freehead_toalloc: return the freelist for the given size and allocation
    374  1.59      yamt  * strategy.
    375  1.59      yamt  *
    376  1.59      yamt  * for VM_INSTANTFIT, return the list in which any blocks are large enough
    377  1.59      yamt  * for the requested size.  otherwise, return the list which can have blocks
    378  1.59      yamt  * large enough for the requested size.
    379  1.59      yamt  */
    380  1.59      yamt 
    381   1.1      yamt static struct vmem_freelist *
    382   1.1      yamt bt_freehead_toalloc(vmem_t *vm, vmem_size_t size, vm_flag_t strat)
    383   1.1      yamt {
    384   1.1      yamt 	const vmem_size_t qsize = size >> vm->vm_quantum_shift;
    385  1.62     rmind 	int idx = SIZE2ORDER(qsize);
    386   1.1      yamt 
    387  1.62     rmind 	KASSERT(size != 0 && qsize != 0);
    388   1.1      yamt 	KASSERT((size & vm->vm_quantum_mask) == 0);
    389   1.1      yamt 
    390   1.4      yamt 	if (strat == VM_INSTANTFIT && ORDER2SIZE(idx) != qsize) {
    391   1.1      yamt 		idx++;
    392   1.1      yamt 		/* check too large request? */
    393   1.1      yamt 	}
    394   1.1      yamt 	KASSERT(idx >= 0);
    395   1.1      yamt 	KASSERT(idx < VMEM_MAXORDER);
    396   1.1      yamt 
    397   1.1      yamt 	return &vm->vm_freelist[idx];
    398   1.1      yamt }
    399   1.1      yamt 
    400   1.1      yamt /* ---- boundary tag hash */
    401   1.1      yamt 
    402   1.1      yamt static struct vmem_hashlist *
    403   1.1      yamt bt_hashhead(vmem_t *vm, vmem_addr_t addr)
    404   1.1      yamt {
    405   1.1      yamt 	struct vmem_hashlist *list;
    406   1.1      yamt 	unsigned int hash;
    407   1.1      yamt 
    408   1.1      yamt 	hash = hash32_buf(&addr, sizeof(addr), HASH32_BUF_INIT);
    409   1.1      yamt 	list = &vm->vm_hashlist[hash % vm->vm_hashsize];
    410   1.1      yamt 
    411   1.1      yamt 	return list;
    412   1.1      yamt }
    413   1.1      yamt 
    414   1.1      yamt static bt_t *
    415   1.1      yamt bt_lookupbusy(vmem_t *vm, vmem_addr_t addr)
    416   1.1      yamt {
    417   1.1      yamt 	struct vmem_hashlist *list;
    418   1.1      yamt 	bt_t *bt;
    419   1.1      yamt 
    420   1.1      yamt 	list = bt_hashhead(vm, addr);
    421   1.1      yamt 	LIST_FOREACH(bt, list, bt_hashlist) {
    422   1.1      yamt 		if (bt->bt_start == addr) {
    423   1.1      yamt 			break;
    424   1.1      yamt 		}
    425   1.1      yamt 	}
    426   1.1      yamt 
    427   1.1      yamt 	return bt;
    428   1.1      yamt }
    429   1.1      yamt 
    430   1.1      yamt static void
    431   1.1      yamt bt_rembusy(vmem_t *vm, bt_t *bt)
    432   1.1      yamt {
    433   1.1      yamt 
    434   1.1      yamt 	KASSERT(vm->vm_nbusytag > 0);
    435  1.73      para 	vm->vm_inuse -= bt->bt_size;
    436   1.1      yamt 	vm->vm_nbusytag--;
    437   1.1      yamt 	LIST_REMOVE(bt, bt_hashlist);
    438   1.1      yamt }
    439   1.1      yamt 
    440   1.1      yamt static void
    441   1.1      yamt bt_insbusy(vmem_t *vm, bt_t *bt)
    442   1.1      yamt {
    443   1.1      yamt 	struct vmem_hashlist *list;
    444   1.1      yamt 
    445   1.1      yamt 	KASSERT(bt->bt_type == BT_TYPE_BUSY);
    446   1.1      yamt 
    447   1.1      yamt 	list = bt_hashhead(vm, bt->bt_start);
    448   1.1      yamt 	LIST_INSERT_HEAD(list, bt, bt_hashlist);
    449   1.1      yamt 	vm->vm_nbusytag++;
    450  1.73      para 	vm->vm_inuse += bt->bt_size;
    451   1.1      yamt }
    452   1.1      yamt 
    453   1.1      yamt /* ---- boundary tag list */
    454   1.1      yamt 
    455   1.1      yamt static void
    456   1.1      yamt bt_remseg(vmem_t *vm, bt_t *bt)
    457   1.1      yamt {
    458   1.1      yamt 
    459  1.87  christos 	TAILQ_REMOVE(&vm->vm_seglist, bt, bt_seglist);
    460   1.1      yamt }
    461   1.1      yamt 
    462   1.1      yamt static void
    463   1.1      yamt bt_insseg(vmem_t *vm, bt_t *bt, bt_t *prev)
    464   1.1      yamt {
    465   1.1      yamt 
    466  1.87  christos 	TAILQ_INSERT_AFTER(&vm->vm_seglist, prev, bt, bt_seglist);
    467   1.1      yamt }
    468   1.1      yamt 
    469   1.1      yamt static void
    470   1.1      yamt bt_insseg_tail(vmem_t *vm, bt_t *bt)
    471   1.1      yamt {
    472   1.1      yamt 
    473  1.87  christos 	TAILQ_INSERT_TAIL(&vm->vm_seglist, bt, bt_seglist);
    474   1.1      yamt }
    475   1.1      yamt 
    476   1.1      yamt static void
    477  1.17      yamt bt_remfree(vmem_t *vm, bt_t *bt)
    478   1.1      yamt {
    479   1.1      yamt 
    480   1.1      yamt 	KASSERT(bt->bt_type == BT_TYPE_FREE);
    481   1.1      yamt 
    482   1.1      yamt 	LIST_REMOVE(bt, bt_freelist);
    483   1.1      yamt }
    484   1.1      yamt 
    485   1.1      yamt static void
    486   1.1      yamt bt_insfree(vmem_t *vm, bt_t *bt)
    487   1.1      yamt {
    488   1.1      yamt 	struct vmem_freelist *list;
    489   1.1      yamt 
    490   1.1      yamt 	list = bt_freehead_tofree(vm, bt->bt_size);
    491   1.1      yamt 	LIST_INSERT_HEAD(list, bt, bt_freelist);
    492   1.1      yamt }
    493   1.1      yamt 
    494   1.1      yamt /* ---- vmem internal functions */
    495   1.1      yamt 
    496   1.5      yamt #if defined(QCACHE)
    497   1.5      yamt static inline vm_flag_t
    498   1.5      yamt prf_to_vmf(int prflags)
    499   1.5      yamt {
    500   1.5      yamt 	vm_flag_t vmflags;
    501   1.5      yamt 
    502   1.5      yamt 	KASSERT((prflags & ~(PR_LIMITFAIL | PR_WAITOK | PR_NOWAIT)) == 0);
    503   1.5      yamt 	if ((prflags & PR_WAITOK) != 0) {
    504   1.5      yamt 		vmflags = VM_SLEEP;
    505   1.5      yamt 	} else {
    506   1.5      yamt 		vmflags = VM_NOSLEEP;
    507   1.5      yamt 	}
    508   1.5      yamt 	return vmflags;
    509   1.5      yamt }
    510   1.5      yamt 
    511   1.5      yamt static inline int
    512   1.5      yamt vmf_to_prf(vm_flag_t vmflags)
    513   1.5      yamt {
    514   1.5      yamt 	int prflags;
    515   1.5      yamt 
    516   1.7      yamt 	if ((vmflags & VM_SLEEP) != 0) {
    517   1.5      yamt 		prflags = PR_WAITOK;
    518   1.7      yamt 	} else {
    519   1.5      yamt 		prflags = PR_NOWAIT;
    520   1.5      yamt 	}
    521   1.5      yamt 	return prflags;
    522   1.5      yamt }
    523   1.5      yamt 
    524   1.5      yamt static size_t
    525   1.5      yamt qc_poolpage_size(size_t qcache_max)
    526   1.5      yamt {
    527   1.5      yamt 	int i;
    528   1.5      yamt 
    529   1.5      yamt 	for (i = 0; ORDER2SIZE(i) <= qcache_max * 3; i++) {
    530   1.5      yamt 		/* nothing */
    531   1.5      yamt 	}
    532   1.5      yamt 	return ORDER2SIZE(i);
    533   1.5      yamt }
    534   1.5      yamt 
    535   1.5      yamt static void *
    536   1.5      yamt qc_poolpage_alloc(struct pool *pool, int prflags)
    537   1.5      yamt {
    538   1.5      yamt 	qcache_t *qc = QC_POOL_TO_QCACHE(pool);
    539   1.5      yamt 	vmem_t *vm = qc->qc_vmem;
    540  1.61    dyoung 	vmem_addr_t addr;
    541   1.5      yamt 
    542  1.61    dyoung 	if (vmem_alloc(vm, pool->pr_alloc->pa_pagesz,
    543  1.61    dyoung 	    prf_to_vmf(prflags) | VM_INSTANTFIT, &addr) != 0)
    544  1.61    dyoung 		return NULL;
    545  1.61    dyoung 	return (void *)addr;
    546   1.5      yamt }
    547   1.5      yamt 
    548   1.5      yamt static void
    549   1.5      yamt qc_poolpage_free(struct pool *pool, void *addr)
    550   1.5      yamt {
    551   1.5      yamt 	qcache_t *qc = QC_POOL_TO_QCACHE(pool);
    552   1.5      yamt 	vmem_t *vm = qc->qc_vmem;
    553   1.5      yamt 
    554   1.5      yamt 	vmem_free(vm, (vmem_addr_t)addr, pool->pr_alloc->pa_pagesz);
    555   1.5      yamt }
    556   1.5      yamt 
    557   1.5      yamt static void
    558  1.31        ad qc_init(vmem_t *vm, size_t qcache_max, int ipl)
    559   1.5      yamt {
    560  1.22      yamt 	qcache_t *prevqc;
    561   1.5      yamt 	struct pool_allocator *pa;
    562   1.5      yamt 	int qcache_idx_max;
    563   1.5      yamt 	int i;
    564   1.5      yamt 
    565   1.5      yamt 	KASSERT((qcache_max & vm->vm_quantum_mask) == 0);
    566   1.5      yamt 	if (qcache_max > (VMEM_QCACHE_IDX_MAX << vm->vm_quantum_shift)) {
    567   1.5      yamt 		qcache_max = VMEM_QCACHE_IDX_MAX << vm->vm_quantum_shift;
    568   1.5      yamt 	}
    569   1.5      yamt 	vm->vm_qcache_max = qcache_max;
    570   1.5      yamt 	pa = &vm->vm_qcache_allocator;
    571   1.5      yamt 	memset(pa, 0, sizeof(*pa));
    572   1.5      yamt 	pa->pa_alloc = qc_poolpage_alloc;
    573   1.5      yamt 	pa->pa_free = qc_poolpage_free;
    574   1.5      yamt 	pa->pa_pagesz = qc_poolpage_size(qcache_max);
    575   1.5      yamt 
    576   1.5      yamt 	qcache_idx_max = qcache_max >> vm->vm_quantum_shift;
    577  1.22      yamt 	prevqc = NULL;
    578  1.22      yamt 	for (i = qcache_idx_max; i > 0; i--) {
    579  1.22      yamt 		qcache_t *qc = &vm->vm_qcache_store[i - 1];
    580   1.5      yamt 		size_t size = i << vm->vm_quantum_shift;
    581  1.66      para 		pool_cache_t pc;
    582   1.5      yamt 
    583   1.5      yamt 		qc->qc_vmem = vm;
    584   1.8    martin 		snprintf(qc->qc_name, sizeof(qc->qc_name), "%s-%zu",
    585   1.5      yamt 		    vm->vm_name, size);
    586  1.66      para 
    587  1.80      para 		pc = pool_cache_init(size,
    588  1.80      para 		    ORDER2SIZE(vm->vm_quantum_shift), 0,
    589  1.80      para 		    PR_NOALIGN | PR_NOTOUCH | PR_RECURSIVE /* XXX */,
    590  1.80      para 		    qc->qc_name, pa, ipl, NULL, NULL, NULL);
    591  1.80      para 
    592  1.80      para 		KASSERT(pc);
    593  1.80      para 
    594  1.66      para 		qc->qc_cache = pc;
    595  1.35        ad 		KASSERT(qc->qc_cache != NULL);	/* XXX */
    596  1.22      yamt 		if (prevqc != NULL &&
    597  1.35        ad 		    qc->qc_cache->pc_pool.pr_itemsperpage ==
    598  1.35        ad 		    prevqc->qc_cache->pc_pool.pr_itemsperpage) {
    599  1.80      para 			pool_cache_destroy(qc->qc_cache);
    600  1.22      yamt 			vm->vm_qcache[i - 1] = prevqc;
    601  1.27        ad 			continue;
    602  1.22      yamt 		}
    603  1.35        ad 		qc->qc_cache->pc_pool.pr_qcache = qc;
    604  1.22      yamt 		vm->vm_qcache[i - 1] = qc;
    605  1.22      yamt 		prevqc = qc;
    606   1.5      yamt 	}
    607   1.5      yamt }
    608   1.6      yamt 
    609  1.23      yamt static void
    610  1.23      yamt qc_destroy(vmem_t *vm)
    611  1.23      yamt {
    612  1.23      yamt 	const qcache_t *prevqc;
    613  1.23      yamt 	int i;
    614  1.23      yamt 	int qcache_idx_max;
    615  1.23      yamt 
    616  1.23      yamt 	qcache_idx_max = vm->vm_qcache_max >> vm->vm_quantum_shift;
    617  1.23      yamt 	prevqc = NULL;
    618  1.24      yamt 	for (i = 0; i < qcache_idx_max; i++) {
    619  1.24      yamt 		qcache_t *qc = vm->vm_qcache[i];
    620  1.23      yamt 
    621  1.23      yamt 		if (prevqc == qc) {
    622  1.23      yamt 			continue;
    623  1.23      yamt 		}
    624  1.80      para 		pool_cache_destroy(qc->qc_cache);
    625  1.23      yamt 		prevqc = qc;
    626  1.23      yamt 	}
    627  1.23      yamt }
    628  1.66      para #endif
    629  1.23      yamt 
    630  1.66      para #if defined(_KERNEL)
    631  1.80      para static void
    632  1.66      para vmem_bootstrap(void)
    633   1.6      yamt {
    634   1.6      yamt 
    635  1.66      para 	mutex_init(&vmem_list_lock, MUTEX_DEFAULT, IPL_VM);
    636  1.66      para 	mutex_init(&vmem_btag_lock, MUTEX_DEFAULT, IPL_VM);
    637  1.88      para 	mutex_init(&vmem_btag_refill_lock, MUTEX_DEFAULT, IPL_VM);
    638   1.6      yamt 
    639  1.66      para 	while (static_bt_count-- > 0) {
    640  1.66      para 		bt_t *bt = &static_bts[static_bt_count];
    641  1.66      para 		LIST_INSERT_HEAD(&vmem_btag_freelist, bt, bt_freelist);
    642  1.88      para 		VMEM_EVCNT_INCR(static_bt_count);
    643  1.66      para 		vmem_btag_freelist_count++;
    644   1.6      yamt 	}
    645  1.80      para 	vmem_bootstrapped = TRUE;
    646   1.6      yamt }
    647   1.5      yamt 
    648  1.66      para void
    649  1.80      para vmem_subsystem_init(vmem_t *vm)
    650   1.1      yamt {
    651   1.1      yamt 
    652  1.80      para 	kmem_va_meta_arena = vmem_init(&kmem_va_meta_arena_store, "vmem-va",
    653  1.80      para 	    0, 0, PAGE_SIZE, vmem_alloc, vmem_free, vm,
    654  1.66      para 	    0, VM_NOSLEEP | VM_BOOTSTRAP | VM_LARGEIMPORT,
    655  1.66      para 	    IPL_VM);
    656  1.66      para 
    657  1.80      para 	kmem_meta_arena = vmem_init(&kmem_meta_arena_store, "vmem-meta",
    658  1.80      para 	    0, 0, PAGE_SIZE,
    659  1.66      para 	    uvm_km_kmem_alloc, uvm_km_kmem_free, kmem_va_meta_arena,
    660  1.66      para 	    0, VM_NOSLEEP | VM_BOOTSTRAP, IPL_VM);
    661  1.88      para 
    662  1.88      para 	pool_init(&vmem_btag_pool, sizeof(bt_t), 0, 0, PR_PHINPAGE,
    663  1.88      para 		    "vmembt", &pool_allocator_vmem_meta, IPL_VM);
    664   1.1      yamt }
    665   1.1      yamt #endif /* defined(_KERNEL) */
    666   1.1      yamt 
    667  1.61    dyoung static int
    668   1.1      yamt vmem_add1(vmem_t *vm, vmem_addr_t addr, vmem_size_t size, vm_flag_t flags,
    669   1.1      yamt     int spanbttype)
    670   1.1      yamt {
    671   1.1      yamt 	bt_t *btspan;
    672   1.1      yamt 	bt_t *btfree;
    673   1.1      yamt 
    674   1.1      yamt 	KASSERT((flags & (VM_SLEEP|VM_NOSLEEP)) != 0);
    675   1.1      yamt 	KASSERT((~flags & (VM_SLEEP|VM_NOSLEEP)) != 0);
    676  1.58      yamt 	KASSERT(spanbttype == BT_TYPE_SPAN ||
    677  1.58      yamt 	    spanbttype == BT_TYPE_SPAN_STATIC);
    678   1.1      yamt 
    679   1.1      yamt 	btspan = bt_alloc(vm, flags);
    680   1.1      yamt 	if (btspan == NULL) {
    681  1.61    dyoung 		return ENOMEM;
    682   1.1      yamt 	}
    683   1.1      yamt 	btfree = bt_alloc(vm, flags);
    684   1.1      yamt 	if (btfree == NULL) {
    685   1.1      yamt 		bt_free(vm, btspan);
    686  1.61    dyoung 		return ENOMEM;
    687   1.1      yamt 	}
    688   1.1      yamt 
    689   1.1      yamt 	btspan->bt_type = spanbttype;
    690   1.1      yamt 	btspan->bt_start = addr;
    691   1.1      yamt 	btspan->bt_size = size;
    692   1.1      yamt 
    693   1.1      yamt 	btfree->bt_type = BT_TYPE_FREE;
    694   1.1      yamt 	btfree->bt_start = addr;
    695   1.1      yamt 	btfree->bt_size = size;
    696   1.1      yamt 
    697   1.1      yamt 	VMEM_LOCK(vm);
    698   1.1      yamt 	bt_insseg_tail(vm, btspan);
    699   1.1      yamt 	bt_insseg(vm, btfree, btspan);
    700   1.1      yamt 	bt_insfree(vm, btfree);
    701  1.66      para 	vm->vm_size += size;
    702   1.1      yamt 	VMEM_UNLOCK(vm);
    703   1.1      yamt 
    704  1.61    dyoung 	return 0;
    705   1.1      yamt }
    706   1.1      yamt 
    707  1.30      yamt static void
    708  1.30      yamt vmem_destroy1(vmem_t *vm)
    709  1.30      yamt {
    710  1.30      yamt 
    711  1.30      yamt #if defined(QCACHE)
    712  1.30      yamt 	qc_destroy(vm);
    713  1.30      yamt #endif /* defined(QCACHE) */
    714  1.30      yamt 	if (vm->vm_hashlist != NULL) {
    715  1.30      yamt 		int i;
    716  1.30      yamt 
    717  1.30      yamt 		for (i = 0; i < vm->vm_hashsize; i++) {
    718  1.30      yamt 			bt_t *bt;
    719  1.30      yamt 
    720  1.30      yamt 			while ((bt = LIST_FIRST(&vm->vm_hashlist[i])) != NULL) {
    721  1.30      yamt 				KASSERT(bt->bt_type == BT_TYPE_SPAN_STATIC);
    722  1.30      yamt 				bt_free(vm, bt);
    723  1.30      yamt 			}
    724  1.30      yamt 		}
    725  1.66      para 		if (vm->vm_hashlist != &vm->vm_hash0) {
    726  1.66      para 			xfree(vm->vm_hashlist,
    727  1.66      para 			    sizeof(struct vmem_hashlist *) * vm->vm_hashsize);
    728  1.66      para 		}
    729  1.66      para 	}
    730  1.66      para 
    731  1.88      para 	bt_freetrim(vm, 0);
    732  1.66      para 
    733  1.80      para 	VMEM_CONDVAR_DESTROY(vm);
    734  1.31        ad 	VMEM_LOCK_DESTROY(vm);
    735  1.66      para 	xfree(vm, sizeof(*vm));
    736  1.30      yamt }
    737  1.30      yamt 
    738   1.1      yamt static int
    739   1.1      yamt vmem_import(vmem_t *vm, vmem_size_t size, vm_flag_t flags)
    740   1.1      yamt {
    741   1.1      yamt 	vmem_addr_t addr;
    742  1.61    dyoung 	int rc;
    743   1.1      yamt 
    744  1.61    dyoung 	if (vm->vm_importfn == NULL) {
    745   1.1      yamt 		return EINVAL;
    746   1.1      yamt 	}
    747   1.1      yamt 
    748  1.66      para 	if (vm->vm_flags & VM_LARGEIMPORT) {
    749  1.80      para 		size *= 16;
    750  1.66      para 	}
    751  1.66      para 
    752  1.66      para 	if (vm->vm_flags & VM_XIMPORT) {
    753  1.66      para 		rc = ((vmem_ximport_t *)vm->vm_importfn)(vm->vm_arg, size,
    754  1.66      para 		    &size, flags, &addr);
    755  1.66      para 	} else {
    756  1.66      para 		rc = (vm->vm_importfn)(vm->vm_arg, size, flags, &addr);
    757  1.69     rmind 	}
    758  1.69     rmind 	if (rc) {
    759  1.69     rmind 		return ENOMEM;
    760   1.1      yamt 	}
    761   1.1      yamt 
    762  1.61    dyoung 	if (vmem_add1(vm, addr, size, flags, BT_TYPE_SPAN) != 0) {
    763  1.61    dyoung 		(*vm->vm_releasefn)(vm->vm_arg, addr, size);
    764   1.1      yamt 		return ENOMEM;
    765   1.1      yamt 	}
    766   1.1      yamt 
    767   1.1      yamt 	return 0;
    768   1.1      yamt }
    769   1.1      yamt 
    770   1.1      yamt static int
    771   1.1      yamt vmem_rehash(vmem_t *vm, size_t newhashsize, vm_flag_t flags)
    772   1.1      yamt {
    773   1.1      yamt 	bt_t *bt;
    774   1.1      yamt 	int i;
    775   1.1      yamt 	struct vmem_hashlist *newhashlist;
    776   1.1      yamt 	struct vmem_hashlist *oldhashlist;
    777   1.1      yamt 	size_t oldhashsize;
    778   1.1      yamt 
    779   1.1      yamt 	KASSERT(newhashsize > 0);
    780   1.1      yamt 
    781   1.1      yamt 	newhashlist =
    782   1.1      yamt 	    xmalloc(sizeof(struct vmem_hashlist *) * newhashsize, flags);
    783   1.1      yamt 	if (newhashlist == NULL) {
    784   1.1      yamt 		return ENOMEM;
    785   1.1      yamt 	}
    786   1.1      yamt 	for (i = 0; i < newhashsize; i++) {
    787   1.1      yamt 		LIST_INIT(&newhashlist[i]);
    788   1.1      yamt 	}
    789   1.1      yamt 
    790  1.30      yamt 	if (!VMEM_TRYLOCK(vm)) {
    791  1.66      para 		xfree(newhashlist,
    792  1.66      para 		    sizeof(struct vmem_hashlist *) * newhashsize);
    793  1.30      yamt 		return EBUSY;
    794  1.30      yamt 	}
    795   1.1      yamt 	oldhashlist = vm->vm_hashlist;
    796   1.1      yamt 	oldhashsize = vm->vm_hashsize;
    797   1.1      yamt 	vm->vm_hashlist = newhashlist;
    798   1.1      yamt 	vm->vm_hashsize = newhashsize;
    799   1.1      yamt 	if (oldhashlist == NULL) {
    800   1.1      yamt 		VMEM_UNLOCK(vm);
    801   1.1      yamt 		return 0;
    802   1.1      yamt 	}
    803   1.1      yamt 	for (i = 0; i < oldhashsize; i++) {
    804   1.1      yamt 		while ((bt = LIST_FIRST(&oldhashlist[i])) != NULL) {
    805   1.1      yamt 			bt_rembusy(vm, bt); /* XXX */
    806   1.1      yamt 			bt_insbusy(vm, bt);
    807   1.1      yamt 		}
    808   1.1      yamt 	}
    809   1.1      yamt 	VMEM_UNLOCK(vm);
    810   1.1      yamt 
    811  1.66      para 	if (oldhashlist != &vm->vm_hash0) {
    812  1.66      para 		xfree(oldhashlist,
    813  1.66      para 		    sizeof(struct vmem_hashlist *) * oldhashsize);
    814  1.66      para 	}
    815   1.1      yamt 
    816   1.1      yamt 	return 0;
    817   1.1      yamt }
    818   1.1      yamt 
    819  1.10      yamt /*
    820  1.10      yamt  * vmem_fit: check if a bt can satisfy the given restrictions.
    821  1.59      yamt  *
    822  1.59      yamt  * it's a caller's responsibility to ensure the region is big enough
    823  1.59      yamt  * before calling us.
    824  1.10      yamt  */
    825  1.10      yamt 
    826  1.61    dyoung static int
    827  1.76     joerg vmem_fit(const bt_t *bt, vmem_size_t size, vmem_size_t align,
    828  1.60    dyoung     vmem_size_t phase, vmem_size_t nocross,
    829  1.61    dyoung     vmem_addr_t minaddr, vmem_addr_t maxaddr, vmem_addr_t *addrp)
    830  1.10      yamt {
    831  1.10      yamt 	vmem_addr_t start;
    832  1.10      yamt 	vmem_addr_t end;
    833  1.10      yamt 
    834  1.60    dyoung 	KASSERT(size > 0);
    835  1.59      yamt 	KASSERT(bt->bt_size >= size); /* caller's responsibility */
    836  1.10      yamt 
    837  1.10      yamt 	/*
    838  1.10      yamt 	 * XXX assumption: vmem_addr_t and vmem_size_t are
    839  1.10      yamt 	 * unsigned integer of the same size.
    840  1.10      yamt 	 */
    841  1.10      yamt 
    842  1.10      yamt 	start = bt->bt_start;
    843  1.10      yamt 	if (start < minaddr) {
    844  1.10      yamt 		start = minaddr;
    845  1.10      yamt 	}
    846  1.10      yamt 	end = BT_END(bt);
    847  1.60    dyoung 	if (end > maxaddr) {
    848  1.60    dyoung 		end = maxaddr;
    849  1.10      yamt 	}
    850  1.60    dyoung 	if (start > end) {
    851  1.61    dyoung 		return ENOMEM;
    852  1.10      yamt 	}
    853  1.19      yamt 
    854  1.19      yamt 	start = VMEM_ALIGNUP(start - phase, align) + phase;
    855  1.10      yamt 	if (start < bt->bt_start) {
    856  1.10      yamt 		start += align;
    857  1.10      yamt 	}
    858  1.19      yamt 	if (VMEM_CROSS_P(start, start + size - 1, nocross)) {
    859  1.10      yamt 		KASSERT(align < nocross);
    860  1.19      yamt 		start = VMEM_ALIGNUP(start - phase, nocross) + phase;
    861  1.10      yamt 	}
    862  1.60    dyoung 	if (start <= end && end - start >= size - 1) {
    863  1.10      yamt 		KASSERT((start & (align - 1)) == phase);
    864  1.19      yamt 		KASSERT(!VMEM_CROSS_P(start, start + size - 1, nocross));
    865  1.10      yamt 		KASSERT(minaddr <= start);
    866  1.60    dyoung 		KASSERT(maxaddr == 0 || start + size - 1 <= maxaddr);
    867  1.10      yamt 		KASSERT(bt->bt_start <= start);
    868  1.60    dyoung 		KASSERT(BT_END(bt) - start >= size - 1);
    869  1.61    dyoung 		*addrp = start;
    870  1.61    dyoung 		return 0;
    871  1.10      yamt 	}
    872  1.61    dyoung 	return ENOMEM;
    873  1.10      yamt }
    874  1.10      yamt 
    875  1.80      para /* ---- vmem API */
    876   1.1      yamt 
    877   1.1      yamt /*
    878  1.66      para  * vmem_create_internal: creates a vmem arena.
    879   1.1      yamt  */
    880   1.1      yamt 
    881  1.80      para vmem_t *
    882  1.80      para vmem_init(vmem_t *vm, const char *name,
    883  1.80      para     vmem_addr_t base, vmem_size_t size, vmem_size_t quantum,
    884  1.80      para     vmem_import_t *importfn, vmem_release_t *releasefn,
    885  1.80      para     vmem_t *arg, vmem_size_t qcache_max, vm_flag_t flags, int ipl)
    886   1.1      yamt {
    887   1.1      yamt 	int i;
    888   1.1      yamt 
    889   1.1      yamt 	KASSERT((flags & (VM_SLEEP|VM_NOSLEEP)) != 0);
    890   1.1      yamt 	KASSERT((~flags & (VM_SLEEP|VM_NOSLEEP)) != 0);
    891  1.62     rmind 	KASSERT(quantum > 0);
    892   1.1      yamt 
    893   1.1      yamt #if defined(_KERNEL)
    894  1.80      para 	/* XXX: SMP, we get called early... */
    895  1.80      para 	if (!vmem_bootstrapped) {
    896  1.80      para 		vmem_bootstrap();
    897  1.80      para 	}
    898  1.66      para #endif /* defined(_KERNEL) */
    899  1.80      para 
    900  1.80      para 	if (vm == NULL) {
    901  1.66      para 		vm = xmalloc(sizeof(*vm), flags);
    902   1.1      yamt 	}
    903   1.1      yamt 	if (vm == NULL) {
    904   1.1      yamt 		return NULL;
    905   1.1      yamt 	}
    906   1.1      yamt 
    907  1.66      para 	VMEM_CONDVAR_INIT(vm, "vmem");
    908  1.31        ad 	VMEM_LOCK_INIT(vm, ipl);
    909  1.66      para 	vm->vm_flags = flags;
    910  1.66      para 	vm->vm_nfreetags = 0;
    911  1.66      para 	LIST_INIT(&vm->vm_freetags);
    912  1.64      yamt 	strlcpy(vm->vm_name, name, sizeof(vm->vm_name));
    913   1.1      yamt 	vm->vm_quantum_mask = quantum - 1;
    914  1.62     rmind 	vm->vm_quantum_shift = SIZE2ORDER(quantum);
    915   1.4      yamt 	KASSERT(ORDER2SIZE(vm->vm_quantum_shift) == quantum);
    916  1.61    dyoung 	vm->vm_importfn = importfn;
    917  1.61    dyoung 	vm->vm_releasefn = releasefn;
    918  1.61    dyoung 	vm->vm_arg = arg;
    919   1.1      yamt 	vm->vm_nbusytag = 0;
    920  1.66      para 	vm->vm_size = 0;
    921  1.66      para 	vm->vm_inuse = 0;
    922   1.5      yamt #if defined(QCACHE)
    923  1.31        ad 	qc_init(vm, qcache_max, ipl);
    924   1.5      yamt #endif /* defined(QCACHE) */
    925   1.1      yamt 
    926  1.87  christos 	TAILQ_INIT(&vm->vm_seglist);
    927   1.1      yamt 	for (i = 0; i < VMEM_MAXORDER; i++) {
    928   1.1      yamt 		LIST_INIT(&vm->vm_freelist[i]);
    929   1.1      yamt 	}
    930  1.80      para 	memset(&vm->vm_hash0, 0, sizeof(struct vmem_hashlist));
    931  1.80      para 	vm->vm_hashsize = 1;
    932  1.80      para 	vm->vm_hashlist = &vm->vm_hash0;
    933   1.1      yamt 
    934   1.1      yamt 	if (size != 0) {
    935  1.61    dyoung 		if (vmem_add(vm, base, size, flags) != 0) {
    936  1.30      yamt 			vmem_destroy1(vm);
    937   1.1      yamt 			return NULL;
    938   1.1      yamt 		}
    939   1.1      yamt 	}
    940   1.1      yamt 
    941  1.30      yamt #if defined(_KERNEL)
    942  1.66      para 	if (flags & VM_BOOTSTRAP) {
    943  1.66      para 		bt_refill(vm, VM_NOSLEEP);
    944  1.66      para 	}
    945  1.66      para 
    946  1.30      yamt 	mutex_enter(&vmem_list_lock);
    947  1.30      yamt 	LIST_INSERT_HEAD(&vmem_list, vm, vm_alllist);
    948  1.30      yamt 	mutex_exit(&vmem_list_lock);
    949  1.30      yamt #endif /* defined(_KERNEL) */
    950  1.30      yamt 
    951   1.1      yamt 	return vm;
    952   1.1      yamt }
    953   1.1      yamt 
    954  1.66      para 
    955  1.66      para 
    956  1.66      para /*
    957  1.66      para  * vmem_create: create an arena.
    958  1.66      para  *
    959  1.66      para  * => must not be called from interrupt context.
    960  1.66      para  */
    961  1.66      para 
    962  1.66      para vmem_t *
    963  1.66      para vmem_create(const char *name, vmem_addr_t base, vmem_size_t size,
    964  1.66      para     vmem_size_t quantum, vmem_import_t *importfn, vmem_release_t *releasefn,
    965  1.67     rmind     vmem_t *source, vmem_size_t qcache_max, vm_flag_t flags, int ipl)
    966  1.66      para {
    967  1.66      para 
    968  1.66      para 	KASSERT((flags & (VM_XIMPORT)) == 0);
    969  1.66      para 
    970  1.80      para 	return vmem_init(NULL, name, base, size, quantum,
    971  1.66      para 	    importfn, releasefn, source, qcache_max, flags, ipl);
    972  1.66      para }
    973  1.66      para 
    974  1.66      para /*
    975  1.66      para  * vmem_xcreate: create an arena takes alternative import func.
    976  1.66      para  *
    977  1.66      para  * => must not be called from interrupt context.
    978  1.66      para  */
    979  1.66      para 
    980  1.66      para vmem_t *
    981  1.66      para vmem_xcreate(const char *name, vmem_addr_t base, vmem_size_t size,
    982  1.66      para     vmem_size_t quantum, vmem_ximport_t *importfn, vmem_release_t *releasefn,
    983  1.67     rmind     vmem_t *source, vmem_size_t qcache_max, vm_flag_t flags, int ipl)
    984  1.66      para {
    985  1.66      para 
    986  1.66      para 	KASSERT((flags & (VM_XIMPORT)) == 0);
    987  1.66      para 
    988  1.80      para 	return vmem_init(NULL, name, base, size, quantum,
    989  1.66      para 	    (vmem_import_t *)importfn, releasefn, source,
    990  1.66      para 	    qcache_max, flags | VM_XIMPORT, ipl);
    991  1.66      para }
    992  1.66      para 
    993   1.1      yamt void
    994   1.1      yamt vmem_destroy(vmem_t *vm)
    995   1.1      yamt {
    996   1.1      yamt 
    997  1.30      yamt #if defined(_KERNEL)
    998  1.30      yamt 	mutex_enter(&vmem_list_lock);
    999  1.30      yamt 	LIST_REMOVE(vm, vm_alllist);
   1000  1.30      yamt 	mutex_exit(&vmem_list_lock);
   1001  1.30      yamt #endif /* defined(_KERNEL) */
   1002   1.1      yamt 
   1003  1.30      yamt 	vmem_destroy1(vm);
   1004   1.1      yamt }
   1005   1.1      yamt 
   1006   1.1      yamt vmem_size_t
   1007   1.1      yamt vmem_roundup_size(vmem_t *vm, vmem_size_t size)
   1008   1.1      yamt {
   1009   1.1      yamt 
   1010   1.1      yamt 	return (size + vm->vm_quantum_mask) & ~vm->vm_quantum_mask;
   1011   1.1      yamt }
   1012   1.1      yamt 
   1013   1.1      yamt /*
   1014  1.83      yamt  * vmem_alloc: allocate resource from the arena.
   1015   1.1      yamt  */
   1016   1.1      yamt 
   1017  1.61    dyoung int
   1018  1.61    dyoung vmem_alloc(vmem_t *vm, vmem_size_t size, vm_flag_t flags, vmem_addr_t *addrp)
   1019   1.1      yamt {
   1020  1.86    martin 	const vm_flag_t strat __diagused = flags & VM_FITMASK;
   1021   1.1      yamt 
   1022   1.1      yamt 	KASSERT((flags & (VM_SLEEP|VM_NOSLEEP)) != 0);
   1023   1.1      yamt 	KASSERT((~flags & (VM_SLEEP|VM_NOSLEEP)) != 0);
   1024   1.1      yamt 
   1025   1.1      yamt 	KASSERT(size > 0);
   1026   1.1      yamt 	KASSERT(strat == VM_BESTFIT || strat == VM_INSTANTFIT);
   1027   1.3      yamt 	if ((flags & VM_SLEEP) != 0) {
   1028  1.42      yamt 		ASSERT_SLEEPABLE();
   1029   1.3      yamt 	}
   1030   1.1      yamt 
   1031   1.5      yamt #if defined(QCACHE)
   1032   1.5      yamt 	if (size <= vm->vm_qcache_max) {
   1033  1.61    dyoung 		void *p;
   1034  1.38      yamt 		int qidx = (size + vm->vm_quantum_mask) >> vm->vm_quantum_shift;
   1035  1.22      yamt 		qcache_t *qc = vm->vm_qcache[qidx - 1];
   1036   1.5      yamt 
   1037  1.61    dyoung 		p = pool_cache_get(qc->qc_cache, vmf_to_prf(flags));
   1038  1.61    dyoung 		if (addrp != NULL)
   1039  1.61    dyoung 			*addrp = (vmem_addr_t)p;
   1040  1.61    dyoung 		return (p == NULL) ? ENOMEM : 0;
   1041   1.5      yamt 	}
   1042   1.5      yamt #endif /* defined(QCACHE) */
   1043   1.5      yamt 
   1044  1.60    dyoung 	return vmem_xalloc(vm, size, 0, 0, 0, VMEM_ADDR_MIN, VMEM_ADDR_MAX,
   1045  1.61    dyoung 	    flags, addrp);
   1046  1.10      yamt }
   1047  1.10      yamt 
   1048  1.61    dyoung int
   1049  1.60    dyoung vmem_xalloc(vmem_t *vm, const vmem_size_t size0, vmem_size_t align,
   1050  1.60    dyoung     const vmem_size_t phase, const vmem_size_t nocross,
   1051  1.61    dyoung     const vmem_addr_t minaddr, const vmem_addr_t maxaddr, const vm_flag_t flags,
   1052  1.61    dyoung     vmem_addr_t *addrp)
   1053  1.10      yamt {
   1054  1.10      yamt 	struct vmem_freelist *list;
   1055  1.10      yamt 	struct vmem_freelist *first;
   1056  1.10      yamt 	struct vmem_freelist *end;
   1057  1.10      yamt 	bt_t *bt;
   1058  1.10      yamt 	bt_t *btnew;
   1059  1.10      yamt 	bt_t *btnew2;
   1060  1.10      yamt 	const vmem_size_t size = vmem_roundup_size(vm, size0);
   1061  1.10      yamt 	vm_flag_t strat = flags & VM_FITMASK;
   1062  1.10      yamt 	vmem_addr_t start;
   1063  1.61    dyoung 	int rc;
   1064  1.10      yamt 
   1065  1.10      yamt 	KASSERT(size0 > 0);
   1066  1.10      yamt 	KASSERT(size > 0);
   1067  1.10      yamt 	KASSERT(strat == VM_BESTFIT || strat == VM_INSTANTFIT);
   1068  1.10      yamt 	if ((flags & VM_SLEEP) != 0) {
   1069  1.42      yamt 		ASSERT_SLEEPABLE();
   1070  1.10      yamt 	}
   1071  1.10      yamt 	KASSERT((align & vm->vm_quantum_mask) == 0);
   1072  1.10      yamt 	KASSERT((align & (align - 1)) == 0);
   1073  1.10      yamt 	KASSERT((phase & vm->vm_quantum_mask) == 0);
   1074  1.10      yamt 	KASSERT((nocross & vm->vm_quantum_mask) == 0);
   1075  1.10      yamt 	KASSERT((nocross & (nocross - 1)) == 0);
   1076  1.10      yamt 	KASSERT((align == 0 && phase == 0) || phase < align);
   1077  1.10      yamt 	KASSERT(nocross == 0 || nocross >= size);
   1078  1.60    dyoung 	KASSERT(minaddr <= maxaddr);
   1079  1.19      yamt 	KASSERT(!VMEM_CROSS_P(phase, phase + size - 1, nocross));
   1080  1.10      yamt 
   1081  1.10      yamt 	if (align == 0) {
   1082  1.10      yamt 		align = vm->vm_quantum_mask + 1;
   1083  1.10      yamt 	}
   1084  1.59      yamt 
   1085  1.59      yamt 	/*
   1086  1.59      yamt 	 * allocate boundary tags before acquiring the vmem lock.
   1087  1.59      yamt 	 */
   1088   1.1      yamt 	btnew = bt_alloc(vm, flags);
   1089   1.1      yamt 	if (btnew == NULL) {
   1090  1.61    dyoung 		return ENOMEM;
   1091   1.1      yamt 	}
   1092  1.10      yamt 	btnew2 = bt_alloc(vm, flags); /* XXX not necessary if no restrictions */
   1093  1.10      yamt 	if (btnew2 == NULL) {
   1094  1.10      yamt 		bt_free(vm, btnew);
   1095  1.61    dyoung 		return ENOMEM;
   1096  1.10      yamt 	}
   1097   1.1      yamt 
   1098  1.59      yamt 	/*
   1099  1.59      yamt 	 * choose a free block from which we allocate.
   1100  1.59      yamt 	 */
   1101   1.1      yamt retry_strat:
   1102   1.1      yamt 	first = bt_freehead_toalloc(vm, size, strat);
   1103   1.1      yamt 	end = &vm->vm_freelist[VMEM_MAXORDER];
   1104   1.1      yamt retry:
   1105   1.1      yamt 	bt = NULL;
   1106   1.1      yamt 	VMEM_LOCK(vm);
   1107  1.55      yamt 	vmem_check(vm);
   1108   1.2      yamt 	if (strat == VM_INSTANTFIT) {
   1109  1.59      yamt 		/*
   1110  1.59      yamt 		 * just choose the first block which satisfies our restrictions.
   1111  1.59      yamt 		 *
   1112  1.59      yamt 		 * note that we don't need to check the size of the blocks
   1113  1.59      yamt 		 * because any blocks found on these list should be larger than
   1114  1.59      yamt 		 * the given size.
   1115  1.59      yamt 		 */
   1116   1.2      yamt 		for (list = first; list < end; list++) {
   1117   1.2      yamt 			bt = LIST_FIRST(list);
   1118   1.2      yamt 			if (bt != NULL) {
   1119  1.61    dyoung 				rc = vmem_fit(bt, size, align, phase,
   1120  1.61    dyoung 				    nocross, minaddr, maxaddr, &start);
   1121  1.61    dyoung 				if (rc == 0) {
   1122  1.10      yamt 					goto gotit;
   1123  1.10      yamt 				}
   1124  1.59      yamt 				/*
   1125  1.59      yamt 				 * don't bother to follow the bt_freelist link
   1126  1.59      yamt 				 * here.  the list can be very long and we are
   1127  1.59      yamt 				 * told to run fast.  blocks from the later free
   1128  1.59      yamt 				 * lists are larger and have better chances to
   1129  1.59      yamt 				 * satisfy our restrictions.
   1130  1.59      yamt 				 */
   1131   1.2      yamt 			}
   1132   1.2      yamt 		}
   1133   1.2      yamt 	} else { /* VM_BESTFIT */
   1134  1.59      yamt 		/*
   1135  1.59      yamt 		 * we assume that, for space efficiency, it's better to
   1136  1.59      yamt 		 * allocate from a smaller block.  thus we will start searching
   1137  1.59      yamt 		 * from the lower-order list than VM_INSTANTFIT.
   1138  1.59      yamt 		 * however, don't bother to find the smallest block in a free
   1139  1.59      yamt 		 * list because the list can be very long.  we can revisit it
   1140  1.59      yamt 		 * if/when it turns out to be a problem.
   1141  1.59      yamt 		 *
   1142  1.59      yamt 		 * note that the 'first' list can contain blocks smaller than
   1143  1.59      yamt 		 * the requested size.  thus we need to check bt_size.
   1144  1.59      yamt 		 */
   1145   1.2      yamt 		for (list = first; list < end; list++) {
   1146   1.2      yamt 			LIST_FOREACH(bt, list, bt_freelist) {
   1147   1.2      yamt 				if (bt->bt_size >= size) {
   1148  1.61    dyoung 					rc = vmem_fit(bt, size, align, phase,
   1149  1.61    dyoung 					    nocross, minaddr, maxaddr, &start);
   1150  1.61    dyoung 					if (rc == 0) {
   1151  1.10      yamt 						goto gotit;
   1152  1.10      yamt 					}
   1153   1.2      yamt 				}
   1154   1.1      yamt 			}
   1155   1.1      yamt 		}
   1156   1.1      yamt 	}
   1157   1.2      yamt 	VMEM_UNLOCK(vm);
   1158   1.1      yamt #if 1
   1159   1.2      yamt 	if (strat == VM_INSTANTFIT) {
   1160   1.2      yamt 		strat = VM_BESTFIT;
   1161   1.2      yamt 		goto retry_strat;
   1162   1.2      yamt 	}
   1163   1.1      yamt #endif
   1164  1.69     rmind 	if (align != vm->vm_quantum_mask + 1 || phase != 0 || nocross != 0) {
   1165  1.10      yamt 
   1166  1.10      yamt 		/*
   1167  1.10      yamt 		 * XXX should try to import a region large enough to
   1168  1.10      yamt 		 * satisfy restrictions?
   1169  1.10      yamt 		 */
   1170  1.10      yamt 
   1171  1.20      yamt 		goto fail;
   1172  1.10      yamt 	}
   1173  1.60    dyoung 	/* XXX eeek, minaddr & maxaddr not respected */
   1174   1.2      yamt 	if (vmem_import(vm, size, flags) == 0) {
   1175   1.2      yamt 		goto retry;
   1176   1.1      yamt 	}
   1177   1.2      yamt 	/* XXX */
   1178  1.66      para 
   1179  1.68      para 	if ((flags & VM_SLEEP) != 0) {
   1180  1.89     pooka #if defined(_KERNEL)
   1181  1.71      para 		mutex_spin_enter(&uvm_fpageqlock);
   1182  1.71      para 		uvm_kick_pdaemon();
   1183  1.71      para 		mutex_spin_exit(&uvm_fpageqlock);
   1184  1.71      para #endif
   1185  1.68      para 		VMEM_LOCK(vm);
   1186  1.68      para 		VMEM_CONDVAR_WAIT(vm);
   1187  1.68      para 		VMEM_UNLOCK(vm);
   1188  1.68      para 		goto retry;
   1189  1.68      para 	}
   1190  1.20      yamt fail:
   1191  1.20      yamt 	bt_free(vm, btnew);
   1192  1.20      yamt 	bt_free(vm, btnew2);
   1193  1.61    dyoung 	return ENOMEM;
   1194   1.2      yamt 
   1195   1.2      yamt gotit:
   1196   1.1      yamt 	KASSERT(bt->bt_type == BT_TYPE_FREE);
   1197   1.1      yamt 	KASSERT(bt->bt_size >= size);
   1198   1.1      yamt 	bt_remfree(vm, bt);
   1199  1.55      yamt 	vmem_check(vm);
   1200  1.10      yamt 	if (bt->bt_start != start) {
   1201  1.10      yamt 		btnew2->bt_type = BT_TYPE_FREE;
   1202  1.10      yamt 		btnew2->bt_start = bt->bt_start;
   1203  1.10      yamt 		btnew2->bt_size = start - bt->bt_start;
   1204  1.10      yamt 		bt->bt_start = start;
   1205  1.10      yamt 		bt->bt_size -= btnew2->bt_size;
   1206  1.10      yamt 		bt_insfree(vm, btnew2);
   1207  1.87  christos 		bt_insseg(vm, btnew2, TAILQ_PREV(bt, vmem_seglist, bt_seglist));
   1208  1.10      yamt 		btnew2 = NULL;
   1209  1.55      yamt 		vmem_check(vm);
   1210  1.10      yamt 	}
   1211  1.10      yamt 	KASSERT(bt->bt_start == start);
   1212   1.1      yamt 	if (bt->bt_size != size && bt->bt_size - size > vm->vm_quantum_mask) {
   1213   1.1      yamt 		/* split */
   1214   1.1      yamt 		btnew->bt_type = BT_TYPE_BUSY;
   1215   1.1      yamt 		btnew->bt_start = bt->bt_start;
   1216   1.1      yamt 		btnew->bt_size = size;
   1217   1.1      yamt 		bt->bt_start = bt->bt_start + size;
   1218   1.1      yamt 		bt->bt_size -= size;
   1219   1.1      yamt 		bt_insfree(vm, bt);
   1220  1.87  christos 		bt_insseg(vm, btnew, TAILQ_PREV(bt, vmem_seglist, bt_seglist));
   1221   1.1      yamt 		bt_insbusy(vm, btnew);
   1222  1.55      yamt 		vmem_check(vm);
   1223   1.1      yamt 		VMEM_UNLOCK(vm);
   1224   1.1      yamt 	} else {
   1225   1.1      yamt 		bt->bt_type = BT_TYPE_BUSY;
   1226   1.1      yamt 		bt_insbusy(vm, bt);
   1227  1.55      yamt 		vmem_check(vm);
   1228   1.1      yamt 		VMEM_UNLOCK(vm);
   1229   1.1      yamt 		bt_free(vm, btnew);
   1230   1.1      yamt 		btnew = bt;
   1231   1.1      yamt 	}
   1232  1.10      yamt 	if (btnew2 != NULL) {
   1233  1.10      yamt 		bt_free(vm, btnew2);
   1234  1.10      yamt 	}
   1235   1.1      yamt 	KASSERT(btnew->bt_size >= size);
   1236   1.1      yamt 	btnew->bt_type = BT_TYPE_BUSY;
   1237   1.1      yamt 
   1238  1.61    dyoung 	if (addrp != NULL)
   1239  1.61    dyoung 		*addrp = btnew->bt_start;
   1240  1.61    dyoung 	return 0;
   1241   1.1      yamt }
   1242   1.1      yamt 
   1243   1.1      yamt /*
   1244  1.83      yamt  * vmem_free: free the resource to the arena.
   1245   1.1      yamt  */
   1246   1.1      yamt 
   1247   1.1      yamt void
   1248   1.1      yamt vmem_free(vmem_t *vm, vmem_addr_t addr, vmem_size_t size)
   1249   1.1      yamt {
   1250   1.1      yamt 
   1251   1.1      yamt 	KASSERT(size > 0);
   1252   1.1      yamt 
   1253   1.5      yamt #if defined(QCACHE)
   1254   1.5      yamt 	if (size <= vm->vm_qcache_max) {
   1255   1.5      yamt 		int qidx = (size + vm->vm_quantum_mask) >> vm->vm_quantum_shift;
   1256  1.22      yamt 		qcache_t *qc = vm->vm_qcache[qidx - 1];
   1257   1.5      yamt 
   1258  1.63     rmind 		pool_cache_put(qc->qc_cache, (void *)addr);
   1259  1.63     rmind 		return;
   1260   1.5      yamt 	}
   1261   1.5      yamt #endif /* defined(QCACHE) */
   1262   1.5      yamt 
   1263  1.10      yamt 	vmem_xfree(vm, addr, size);
   1264  1.10      yamt }
   1265  1.10      yamt 
   1266  1.10      yamt void
   1267  1.17      yamt vmem_xfree(vmem_t *vm, vmem_addr_t addr, vmem_size_t size)
   1268  1.10      yamt {
   1269  1.10      yamt 	bt_t *bt;
   1270  1.10      yamt 	bt_t *t;
   1271  1.66      para 	LIST_HEAD(, vmem_btag) tofree;
   1272  1.66      para 
   1273  1.66      para 	LIST_INIT(&tofree);
   1274  1.10      yamt 
   1275  1.10      yamt 	KASSERT(size > 0);
   1276  1.10      yamt 
   1277   1.1      yamt 	VMEM_LOCK(vm);
   1278   1.1      yamt 
   1279   1.1      yamt 	bt = bt_lookupbusy(vm, addr);
   1280   1.1      yamt 	KASSERT(bt != NULL);
   1281   1.1      yamt 	KASSERT(bt->bt_start == addr);
   1282   1.1      yamt 	KASSERT(bt->bt_size == vmem_roundup_size(vm, size) ||
   1283   1.1      yamt 	    bt->bt_size - vmem_roundup_size(vm, size) <= vm->vm_quantum_mask);
   1284   1.1      yamt 	KASSERT(bt->bt_type == BT_TYPE_BUSY);
   1285   1.1      yamt 	bt_rembusy(vm, bt);
   1286   1.1      yamt 	bt->bt_type = BT_TYPE_FREE;
   1287   1.1      yamt 
   1288   1.1      yamt 	/* coalesce */
   1289  1.87  christos 	t = TAILQ_NEXT(bt, bt_seglist);
   1290   1.1      yamt 	if (t != NULL && t->bt_type == BT_TYPE_FREE) {
   1291  1.60    dyoung 		KASSERT(BT_END(bt) < t->bt_start);	/* YYY */
   1292   1.1      yamt 		bt_remfree(vm, t);
   1293   1.1      yamt 		bt_remseg(vm, t);
   1294   1.1      yamt 		bt->bt_size += t->bt_size;
   1295  1.66      para 		LIST_INSERT_HEAD(&tofree, t, bt_freelist);
   1296   1.1      yamt 	}
   1297  1.87  christos 	t = TAILQ_PREV(bt, vmem_seglist, bt_seglist);
   1298   1.1      yamt 	if (t != NULL && t->bt_type == BT_TYPE_FREE) {
   1299  1.60    dyoung 		KASSERT(BT_END(t) < bt->bt_start);	/* YYY */
   1300   1.1      yamt 		bt_remfree(vm, t);
   1301   1.1      yamt 		bt_remseg(vm, t);
   1302   1.1      yamt 		bt->bt_size += t->bt_size;
   1303   1.1      yamt 		bt->bt_start = t->bt_start;
   1304  1.66      para 		LIST_INSERT_HEAD(&tofree, t, bt_freelist);
   1305   1.1      yamt 	}
   1306   1.1      yamt 
   1307  1.87  christos 	t = TAILQ_PREV(bt, vmem_seglist, bt_seglist);
   1308   1.1      yamt 	KASSERT(t != NULL);
   1309   1.1      yamt 	KASSERT(BT_ISSPAN_P(t) || t->bt_type == BT_TYPE_BUSY);
   1310  1.61    dyoung 	if (vm->vm_releasefn != NULL && t->bt_type == BT_TYPE_SPAN &&
   1311   1.1      yamt 	    t->bt_size == bt->bt_size) {
   1312   1.1      yamt 		vmem_addr_t spanaddr;
   1313   1.1      yamt 		vmem_size_t spansize;
   1314   1.1      yamt 
   1315   1.1      yamt 		KASSERT(t->bt_start == bt->bt_start);
   1316   1.1      yamt 		spanaddr = bt->bt_start;
   1317   1.1      yamt 		spansize = bt->bt_size;
   1318   1.1      yamt 		bt_remseg(vm, bt);
   1319  1.66      para 		LIST_INSERT_HEAD(&tofree, bt, bt_freelist);
   1320   1.1      yamt 		bt_remseg(vm, t);
   1321  1.66      para 		LIST_INSERT_HEAD(&tofree, t, bt_freelist);
   1322  1.66      para 		vm->vm_size -= spansize;
   1323  1.68      para 		VMEM_CONDVAR_BROADCAST(vm);
   1324   1.1      yamt 		VMEM_UNLOCK(vm);
   1325  1.61    dyoung 		(*vm->vm_releasefn)(vm->vm_arg, spanaddr, spansize);
   1326   1.1      yamt 	} else {
   1327   1.1      yamt 		bt_insfree(vm, bt);
   1328  1.68      para 		VMEM_CONDVAR_BROADCAST(vm);
   1329   1.1      yamt 		VMEM_UNLOCK(vm);
   1330   1.1      yamt 	}
   1331  1.66      para 
   1332  1.66      para 	while (!LIST_EMPTY(&tofree)) {
   1333  1.66      para 		t = LIST_FIRST(&tofree);
   1334  1.66      para 		LIST_REMOVE(t, bt_freelist);
   1335  1.66      para 		bt_free(vm, t);
   1336  1.66      para 	}
   1337  1.88      para 
   1338  1.88      para 	bt_freetrim(vm, BT_MAXFREE);
   1339   1.1      yamt }
   1340   1.1      yamt 
   1341   1.1      yamt /*
   1342   1.1      yamt  * vmem_add:
   1343   1.1      yamt  *
   1344   1.1      yamt  * => caller must ensure appropriate spl,
   1345   1.1      yamt  *    if the arena can be accessed from interrupt context.
   1346   1.1      yamt  */
   1347   1.1      yamt 
   1348  1.61    dyoung int
   1349   1.1      yamt vmem_add(vmem_t *vm, vmem_addr_t addr, vmem_size_t size, vm_flag_t flags)
   1350   1.1      yamt {
   1351   1.1      yamt 
   1352   1.1      yamt 	return vmem_add1(vm, addr, size, flags, BT_TYPE_SPAN_STATIC);
   1353   1.1      yamt }
   1354   1.1      yamt 
   1355   1.6      yamt /*
   1356  1.66      para  * vmem_size: information about arenas size
   1357   1.6      yamt  *
   1358  1.66      para  * => return free/allocated size in arena
   1359   1.6      yamt  */
   1360  1.66      para vmem_size_t
   1361  1.66      para vmem_size(vmem_t *vm, int typemask)
   1362   1.6      yamt {
   1363   1.6      yamt 
   1364  1.66      para 	switch (typemask) {
   1365  1.66      para 	case VMEM_ALLOC:
   1366  1.66      para 		return vm->vm_inuse;
   1367  1.66      para 	case VMEM_FREE:
   1368  1.66      para 		return vm->vm_size - vm->vm_inuse;
   1369  1.66      para 	case VMEM_FREE|VMEM_ALLOC:
   1370  1.66      para 		return vm->vm_size;
   1371  1.66      para 	default:
   1372  1.66      para 		panic("vmem_size");
   1373  1.66      para 	}
   1374   1.6      yamt }
   1375   1.6      yamt 
   1376  1.30      yamt /* ---- rehash */
   1377  1.30      yamt 
   1378  1.30      yamt #if defined(_KERNEL)
   1379  1.30      yamt static struct callout vmem_rehash_ch;
   1380  1.30      yamt static int vmem_rehash_interval;
   1381  1.30      yamt static struct workqueue *vmem_rehash_wq;
   1382  1.30      yamt static struct work vmem_rehash_wk;
   1383  1.30      yamt 
   1384  1.30      yamt static void
   1385  1.30      yamt vmem_rehash_all(struct work *wk, void *dummy)
   1386  1.30      yamt {
   1387  1.30      yamt 	vmem_t *vm;
   1388  1.30      yamt 
   1389  1.30      yamt 	KASSERT(wk == &vmem_rehash_wk);
   1390  1.30      yamt 	mutex_enter(&vmem_list_lock);
   1391  1.30      yamt 	LIST_FOREACH(vm, &vmem_list, vm_alllist) {
   1392  1.30      yamt 		size_t desired;
   1393  1.30      yamt 		size_t current;
   1394  1.30      yamt 
   1395  1.30      yamt 		if (!VMEM_TRYLOCK(vm)) {
   1396  1.30      yamt 			continue;
   1397  1.30      yamt 		}
   1398  1.30      yamt 		desired = vm->vm_nbusytag;
   1399  1.30      yamt 		current = vm->vm_hashsize;
   1400  1.30      yamt 		VMEM_UNLOCK(vm);
   1401  1.30      yamt 
   1402  1.30      yamt 		if (desired > VMEM_HASHSIZE_MAX) {
   1403  1.30      yamt 			desired = VMEM_HASHSIZE_MAX;
   1404  1.30      yamt 		} else if (desired < VMEM_HASHSIZE_MIN) {
   1405  1.30      yamt 			desired = VMEM_HASHSIZE_MIN;
   1406  1.30      yamt 		}
   1407  1.30      yamt 		if (desired > current * 2 || desired * 2 < current) {
   1408  1.30      yamt 			vmem_rehash(vm, desired, VM_NOSLEEP);
   1409  1.30      yamt 		}
   1410  1.30      yamt 	}
   1411  1.30      yamt 	mutex_exit(&vmem_list_lock);
   1412  1.30      yamt 
   1413  1.30      yamt 	callout_schedule(&vmem_rehash_ch, vmem_rehash_interval);
   1414  1.30      yamt }
   1415  1.30      yamt 
   1416  1.30      yamt static void
   1417  1.30      yamt vmem_rehash_all_kick(void *dummy)
   1418  1.30      yamt {
   1419  1.30      yamt 
   1420  1.32     rmind 	workqueue_enqueue(vmem_rehash_wq, &vmem_rehash_wk, NULL);
   1421  1.30      yamt }
   1422  1.30      yamt 
   1423  1.30      yamt void
   1424  1.30      yamt vmem_rehash_start(void)
   1425  1.30      yamt {
   1426  1.30      yamt 	int error;
   1427  1.30      yamt 
   1428  1.30      yamt 	error = workqueue_create(&vmem_rehash_wq, "vmem_rehash",
   1429  1.41        ad 	    vmem_rehash_all, NULL, PRI_VM, IPL_SOFTCLOCK, WQ_MPSAFE);
   1430  1.30      yamt 	if (error) {
   1431  1.30      yamt 		panic("%s: workqueue_create %d\n", __func__, error);
   1432  1.30      yamt 	}
   1433  1.41        ad 	callout_init(&vmem_rehash_ch, CALLOUT_MPSAFE);
   1434  1.30      yamt 	callout_setfunc(&vmem_rehash_ch, vmem_rehash_all_kick, NULL);
   1435  1.30      yamt 
   1436  1.30      yamt 	vmem_rehash_interval = hz * 10;
   1437  1.30      yamt 	callout_schedule(&vmem_rehash_ch, vmem_rehash_interval);
   1438  1.30      yamt }
   1439  1.30      yamt #endif /* defined(_KERNEL) */
   1440  1.30      yamt 
   1441   1.1      yamt /* ---- debug */
   1442   1.1      yamt 
   1443  1.55      yamt #if defined(DDB) || defined(UNITTEST) || defined(VMEM_SANITY)
   1444  1.55      yamt 
   1445  1.82  christos static void bt_dump(const bt_t *, void (*)(const char *, ...)
   1446  1.82  christos     __printflike(1, 2));
   1447  1.55      yamt 
   1448  1.55      yamt static const char *
   1449  1.55      yamt bt_type_string(int type)
   1450  1.55      yamt {
   1451  1.55      yamt 	static const char * const table[] = {
   1452  1.55      yamt 		[BT_TYPE_BUSY] = "busy",
   1453  1.55      yamt 		[BT_TYPE_FREE] = "free",
   1454  1.55      yamt 		[BT_TYPE_SPAN] = "span",
   1455  1.55      yamt 		[BT_TYPE_SPAN_STATIC] = "static span",
   1456  1.55      yamt 	};
   1457  1.55      yamt 
   1458  1.55      yamt 	if (type >= __arraycount(table)) {
   1459  1.55      yamt 		return "BOGUS";
   1460  1.55      yamt 	}
   1461  1.55      yamt 	return table[type];
   1462  1.55      yamt }
   1463  1.55      yamt 
   1464  1.55      yamt static void
   1465  1.55      yamt bt_dump(const bt_t *bt, void (*pr)(const char *, ...))
   1466  1.55      yamt {
   1467  1.55      yamt 
   1468  1.55      yamt 	(*pr)("\t%p: %" PRIu64 ", %" PRIu64 ", %d(%s)\n",
   1469  1.55      yamt 	    bt, (uint64_t)bt->bt_start, (uint64_t)bt->bt_size,
   1470  1.55      yamt 	    bt->bt_type, bt_type_string(bt->bt_type));
   1471  1.55      yamt }
   1472  1.55      yamt 
   1473  1.55      yamt static void
   1474  1.82  christos vmem_dump(const vmem_t *vm , void (*pr)(const char *, ...) __printflike(1, 2))
   1475  1.55      yamt {
   1476  1.55      yamt 	const bt_t *bt;
   1477  1.55      yamt 	int i;
   1478  1.55      yamt 
   1479  1.55      yamt 	(*pr)("vmem %p '%s'\n", vm, vm->vm_name);
   1480  1.87  christos 	TAILQ_FOREACH(bt, &vm->vm_seglist, bt_seglist) {
   1481  1.55      yamt 		bt_dump(bt, pr);
   1482  1.55      yamt 	}
   1483  1.55      yamt 
   1484  1.55      yamt 	for (i = 0; i < VMEM_MAXORDER; i++) {
   1485  1.55      yamt 		const struct vmem_freelist *fl = &vm->vm_freelist[i];
   1486  1.55      yamt 
   1487  1.55      yamt 		if (LIST_EMPTY(fl)) {
   1488  1.55      yamt 			continue;
   1489  1.55      yamt 		}
   1490  1.55      yamt 
   1491  1.55      yamt 		(*pr)("freelist[%d]\n", i);
   1492  1.55      yamt 		LIST_FOREACH(bt, fl, bt_freelist) {
   1493  1.55      yamt 			bt_dump(bt, pr);
   1494  1.55      yamt 		}
   1495  1.55      yamt 	}
   1496  1.55      yamt }
   1497  1.55      yamt 
   1498  1.55      yamt #endif /* defined(DDB) || defined(UNITTEST) || defined(VMEM_SANITY) */
   1499  1.55      yamt 
   1500  1.37      yamt #if defined(DDB)
   1501  1.37      yamt static bt_t *
   1502  1.37      yamt vmem_whatis_lookup(vmem_t *vm, uintptr_t addr)
   1503  1.37      yamt {
   1504  1.39      yamt 	bt_t *bt;
   1505  1.37      yamt 
   1506  1.87  christos 	TAILQ_FOREACH(bt, &vm->vm_seglist, bt_seglist) {
   1507  1.39      yamt 		if (BT_ISSPAN_P(bt)) {
   1508  1.39      yamt 			continue;
   1509  1.39      yamt 		}
   1510  1.60    dyoung 		if (bt->bt_start <= addr && addr <= BT_END(bt)) {
   1511  1.39      yamt 			return bt;
   1512  1.37      yamt 		}
   1513  1.37      yamt 	}
   1514  1.37      yamt 
   1515  1.37      yamt 	return NULL;
   1516  1.37      yamt }
   1517  1.37      yamt 
   1518  1.37      yamt void
   1519  1.37      yamt vmem_whatis(uintptr_t addr, void (*pr)(const char *, ...))
   1520  1.37      yamt {
   1521  1.37      yamt 	vmem_t *vm;
   1522  1.37      yamt 
   1523  1.37      yamt 	LIST_FOREACH(vm, &vmem_list, vm_alllist) {
   1524  1.37      yamt 		bt_t *bt;
   1525  1.37      yamt 
   1526  1.37      yamt 		bt = vmem_whatis_lookup(vm, addr);
   1527  1.37      yamt 		if (bt == NULL) {
   1528  1.37      yamt 			continue;
   1529  1.37      yamt 		}
   1530  1.39      yamt 		(*pr)("%p is %p+%zu in VMEM '%s' (%s)\n",
   1531  1.37      yamt 		    (void *)addr, (void *)bt->bt_start,
   1532  1.39      yamt 		    (size_t)(addr - bt->bt_start), vm->vm_name,
   1533  1.39      yamt 		    (bt->bt_type == BT_TYPE_BUSY) ? "allocated" : "free");
   1534  1.37      yamt 	}
   1535  1.37      yamt }
   1536  1.43    cegger 
   1537  1.55      yamt void
   1538  1.55      yamt vmem_printall(const char *modif, void (*pr)(const char *, ...))
   1539  1.43    cegger {
   1540  1.55      yamt 	const vmem_t *vm;
   1541  1.43    cegger 
   1542  1.47    cegger 	LIST_FOREACH(vm, &vmem_list, vm_alllist) {
   1543  1.55      yamt 		vmem_dump(vm, pr);
   1544  1.43    cegger 	}
   1545  1.43    cegger }
   1546  1.43    cegger 
   1547  1.43    cegger void
   1548  1.43    cegger vmem_print(uintptr_t addr, const char *modif, void (*pr)(const char *, ...))
   1549  1.43    cegger {
   1550  1.55      yamt 	const vmem_t *vm = (const void *)addr;
   1551  1.43    cegger 
   1552  1.55      yamt 	vmem_dump(vm, pr);
   1553  1.43    cegger }
   1554  1.37      yamt #endif /* defined(DDB) */
   1555  1.37      yamt 
   1556  1.60    dyoung #if defined(_KERNEL)
   1557  1.60    dyoung #define vmem_printf printf
   1558  1.60    dyoung #else
   1559   1.1      yamt #include <stdio.h>
   1560  1.60    dyoung #include <stdarg.h>
   1561  1.60    dyoung 
   1562  1.60    dyoung static void
   1563  1.60    dyoung vmem_printf(const char *fmt, ...)
   1564  1.60    dyoung {
   1565  1.60    dyoung 	va_list ap;
   1566  1.60    dyoung 	va_start(ap, fmt);
   1567  1.60    dyoung 	vprintf(fmt, ap);
   1568  1.60    dyoung 	va_end(ap);
   1569  1.60    dyoung }
   1570  1.60    dyoung #endif
   1571   1.1      yamt 
   1572  1.55      yamt #if defined(VMEM_SANITY)
   1573   1.1      yamt 
   1574  1.55      yamt static bool
   1575  1.55      yamt vmem_check_sanity(vmem_t *vm)
   1576   1.1      yamt {
   1577  1.55      yamt 	const bt_t *bt, *bt2;
   1578   1.1      yamt 
   1579  1.55      yamt 	KASSERT(vm != NULL);
   1580   1.1      yamt 
   1581  1.87  christos 	TAILQ_FOREACH(bt, &vm->vm_seglist, bt_seglist) {
   1582  1.60    dyoung 		if (bt->bt_start > BT_END(bt)) {
   1583  1.55      yamt 			printf("corrupted tag\n");
   1584  1.60    dyoung 			bt_dump(bt, vmem_printf);
   1585  1.55      yamt 			return false;
   1586  1.55      yamt 		}
   1587  1.55      yamt 	}
   1588  1.87  christos 	TAILQ_FOREACH(bt, &vm->vm_seglist, bt_seglist) {
   1589  1.87  christos 		TAILQ_FOREACH(bt2, &vm->vm_seglist, bt_seglist) {
   1590  1.55      yamt 			if (bt == bt2) {
   1591  1.55      yamt 				continue;
   1592  1.55      yamt 			}
   1593  1.55      yamt 			if (BT_ISSPAN_P(bt) != BT_ISSPAN_P(bt2)) {
   1594  1.55      yamt 				continue;
   1595  1.55      yamt 			}
   1596  1.60    dyoung 			if (bt->bt_start <= BT_END(bt2) &&
   1597  1.60    dyoung 			    bt2->bt_start <= BT_END(bt)) {
   1598  1.55      yamt 				printf("overwrapped tags\n");
   1599  1.60    dyoung 				bt_dump(bt, vmem_printf);
   1600  1.60    dyoung 				bt_dump(bt2, vmem_printf);
   1601  1.55      yamt 				return false;
   1602  1.55      yamt 			}
   1603  1.55      yamt 		}
   1604   1.1      yamt 	}
   1605   1.1      yamt 
   1606  1.55      yamt 	return true;
   1607  1.55      yamt }
   1608   1.1      yamt 
   1609  1.55      yamt static void
   1610  1.55      yamt vmem_check(vmem_t *vm)
   1611  1.55      yamt {
   1612   1.1      yamt 
   1613  1.55      yamt 	if (!vmem_check_sanity(vm)) {
   1614  1.55      yamt 		panic("insanity vmem %p", vm);
   1615   1.1      yamt 	}
   1616   1.1      yamt }
   1617   1.1      yamt 
   1618  1.55      yamt #endif /* defined(VMEM_SANITY) */
   1619   1.1      yamt 
   1620  1.55      yamt #if defined(UNITTEST)
   1621   1.1      yamt int
   1622  1.57    cegger main(void)
   1623   1.1      yamt {
   1624  1.61    dyoung 	int rc;
   1625   1.1      yamt 	vmem_t *vm;
   1626   1.1      yamt 	vmem_addr_t p;
   1627   1.1      yamt 	struct reg {
   1628   1.1      yamt 		vmem_addr_t p;
   1629   1.1      yamt 		vmem_size_t sz;
   1630  1.25   thorpej 		bool x;
   1631   1.1      yamt 	} *reg = NULL;
   1632   1.1      yamt 	int nreg = 0;
   1633   1.1      yamt 	int nalloc = 0;
   1634   1.1      yamt 	int nfree = 0;
   1635   1.1      yamt 	vmem_size_t total = 0;
   1636   1.1      yamt #if 1
   1637   1.1      yamt 	vm_flag_t strat = VM_INSTANTFIT;
   1638   1.1      yamt #else
   1639   1.1      yamt 	vm_flag_t strat = VM_BESTFIT;
   1640   1.1      yamt #endif
   1641   1.1      yamt 
   1642  1.61    dyoung 	vm = vmem_create("test", 0, 0, 1, NULL, NULL, NULL, 0, VM_SLEEP,
   1643  1.61    dyoung #ifdef _KERNEL
   1644  1.61    dyoung 	    IPL_NONE
   1645  1.61    dyoung #else
   1646  1.61    dyoung 	    0
   1647  1.61    dyoung #endif
   1648  1.61    dyoung 	    );
   1649   1.1      yamt 	if (vm == NULL) {
   1650   1.1      yamt 		printf("vmem_create\n");
   1651   1.1      yamt 		exit(EXIT_FAILURE);
   1652   1.1      yamt 	}
   1653  1.60    dyoung 	vmem_dump(vm, vmem_printf);
   1654   1.1      yamt 
   1655  1.61    dyoung 	rc = vmem_add(vm, 0, 50, VM_SLEEP);
   1656  1.61    dyoung 	assert(rc == 0);
   1657  1.61    dyoung 	rc = vmem_add(vm, 100, 200, VM_SLEEP);
   1658  1.61    dyoung 	assert(rc == 0);
   1659  1.61    dyoung 	rc = vmem_add(vm, 2000, 1, VM_SLEEP);
   1660  1.61    dyoung 	assert(rc == 0);
   1661  1.61    dyoung 	rc = vmem_add(vm, 40000, 65536, VM_SLEEP);
   1662  1.61    dyoung 	assert(rc == 0);
   1663  1.61    dyoung 	rc = vmem_add(vm, 10000, 10000, VM_SLEEP);
   1664  1.61    dyoung 	assert(rc == 0);
   1665  1.61    dyoung 	rc = vmem_add(vm, 500, 1000, VM_SLEEP);
   1666  1.61    dyoung 	assert(rc == 0);
   1667  1.61    dyoung 	rc = vmem_add(vm, 0xffffff00, 0x100, VM_SLEEP);
   1668  1.61    dyoung 	assert(rc == 0);
   1669  1.61    dyoung 	rc = vmem_xalloc(vm, 0x101, 0, 0, 0,
   1670  1.61    dyoung 	    0xffffff00, 0xffffffff, strat|VM_SLEEP, &p);
   1671  1.61    dyoung 	assert(rc != 0);
   1672  1.61    dyoung 	rc = vmem_xalloc(vm, 50, 0, 0, 0, 0, 49, strat|VM_SLEEP, &p);
   1673  1.61    dyoung 	assert(rc == 0 && p == 0);
   1674  1.61    dyoung 	vmem_xfree(vm, p, 50);
   1675  1.61    dyoung 	rc = vmem_xalloc(vm, 25, 0, 0, 0, 0, 24, strat|VM_SLEEP, &p);
   1676  1.61    dyoung 	assert(rc == 0 && p == 0);
   1677  1.61    dyoung 	rc = vmem_xalloc(vm, 0x100, 0, 0, 0,
   1678  1.61    dyoung 	    0xffffff01, 0xffffffff, strat|VM_SLEEP, &p);
   1679  1.61    dyoung 	assert(rc != 0);
   1680  1.61    dyoung 	rc = vmem_xalloc(vm, 0x100, 0, 0, 0,
   1681  1.61    dyoung 	    0xffffff00, 0xfffffffe, strat|VM_SLEEP, &p);
   1682  1.61    dyoung 	assert(rc != 0);
   1683  1.61    dyoung 	rc = vmem_xalloc(vm, 0x100, 0, 0, 0,
   1684  1.61    dyoung 	    0xffffff00, 0xffffffff, strat|VM_SLEEP, &p);
   1685  1.61    dyoung 	assert(rc == 0);
   1686  1.60    dyoung 	vmem_dump(vm, vmem_printf);
   1687   1.1      yamt 	for (;;) {
   1688   1.1      yamt 		struct reg *r;
   1689  1.10      yamt 		int t = rand() % 100;
   1690   1.1      yamt 
   1691  1.10      yamt 		if (t > 45) {
   1692  1.10      yamt 			/* alloc */
   1693   1.1      yamt 			vmem_size_t sz = rand() % 500 + 1;
   1694  1.25   thorpej 			bool x;
   1695  1.10      yamt 			vmem_size_t align, phase, nocross;
   1696  1.10      yamt 			vmem_addr_t minaddr, maxaddr;
   1697  1.10      yamt 
   1698  1.10      yamt 			if (t > 70) {
   1699  1.26   thorpej 				x = true;
   1700  1.10      yamt 				/* XXX */
   1701  1.10      yamt 				align = 1 << (rand() % 15);
   1702  1.10      yamt 				phase = rand() % 65536;
   1703  1.10      yamt 				nocross = 1 << (rand() % 15);
   1704  1.10      yamt 				if (align <= phase) {
   1705  1.10      yamt 					phase = 0;
   1706  1.10      yamt 				}
   1707  1.19      yamt 				if (VMEM_CROSS_P(phase, phase + sz - 1,
   1708  1.19      yamt 				    nocross)) {
   1709  1.10      yamt 					nocross = 0;
   1710  1.10      yamt 				}
   1711  1.60    dyoung 				do {
   1712  1.60    dyoung 					minaddr = rand() % 50000;
   1713  1.60    dyoung 					maxaddr = rand() % 70000;
   1714  1.60    dyoung 				} while (minaddr > maxaddr);
   1715  1.10      yamt 				printf("=== xalloc %" PRIu64
   1716  1.10      yamt 				    " align=%" PRIu64 ", phase=%" PRIu64
   1717  1.10      yamt 				    ", nocross=%" PRIu64 ", min=%" PRIu64
   1718  1.10      yamt 				    ", max=%" PRIu64 "\n",
   1719  1.10      yamt 				    (uint64_t)sz,
   1720  1.10      yamt 				    (uint64_t)align,
   1721  1.10      yamt 				    (uint64_t)phase,
   1722  1.10      yamt 				    (uint64_t)nocross,
   1723  1.10      yamt 				    (uint64_t)minaddr,
   1724  1.10      yamt 				    (uint64_t)maxaddr);
   1725  1.61    dyoung 				rc = vmem_xalloc(vm, sz, align, phase, nocross,
   1726  1.61    dyoung 				    minaddr, maxaddr, strat|VM_SLEEP, &p);
   1727  1.10      yamt 			} else {
   1728  1.26   thorpej 				x = false;
   1729  1.10      yamt 				printf("=== alloc %" PRIu64 "\n", (uint64_t)sz);
   1730  1.61    dyoung 				rc = vmem_alloc(vm, sz, strat|VM_SLEEP, &p);
   1731  1.10      yamt 			}
   1732   1.1      yamt 			printf("-> %" PRIu64 "\n", (uint64_t)p);
   1733  1.60    dyoung 			vmem_dump(vm, vmem_printf);
   1734  1.61    dyoung 			if (rc != 0) {
   1735  1.10      yamt 				if (x) {
   1736  1.10      yamt 					continue;
   1737  1.10      yamt 				}
   1738   1.1      yamt 				break;
   1739   1.1      yamt 			}
   1740   1.1      yamt 			nreg++;
   1741   1.1      yamt 			reg = realloc(reg, sizeof(*reg) * nreg);
   1742   1.1      yamt 			r = &reg[nreg - 1];
   1743   1.1      yamt 			r->p = p;
   1744   1.1      yamt 			r->sz = sz;
   1745  1.10      yamt 			r->x = x;
   1746   1.1      yamt 			total += sz;
   1747   1.1      yamt 			nalloc++;
   1748   1.1      yamt 		} else if (nreg != 0) {
   1749  1.10      yamt 			/* free */
   1750   1.1      yamt 			r = &reg[rand() % nreg];
   1751   1.1      yamt 			printf("=== free %" PRIu64 ", %" PRIu64 "\n",
   1752   1.1      yamt 			    (uint64_t)r->p, (uint64_t)r->sz);
   1753  1.10      yamt 			if (r->x) {
   1754  1.10      yamt 				vmem_xfree(vm, r->p, r->sz);
   1755  1.10      yamt 			} else {
   1756  1.10      yamt 				vmem_free(vm, r->p, r->sz);
   1757  1.10      yamt 			}
   1758   1.1      yamt 			total -= r->sz;
   1759  1.60    dyoung 			vmem_dump(vm, vmem_printf);
   1760   1.1      yamt 			*r = reg[nreg - 1];
   1761   1.1      yamt 			nreg--;
   1762   1.1      yamt 			nfree++;
   1763   1.1      yamt 		}
   1764   1.1      yamt 		printf("total=%" PRIu64 "\n", (uint64_t)total);
   1765   1.1      yamt 	}
   1766   1.1      yamt 	fprintf(stderr, "total=%" PRIu64 ", nalloc=%d, nfree=%d\n",
   1767   1.1      yamt 	    (uint64_t)total, nalloc, nfree);
   1768   1.1      yamt 	exit(EXIT_SUCCESS);
   1769   1.1      yamt }
   1770  1.55      yamt #endif /* defined(UNITTEST) */
   1771